устройство передачи и приема стереоцветного телевизионного сигнала

Классы МПК:H04N15/00 Стереоскопические цветные телевизионные системы; элементы таких систем
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Дмитриев Алексей Яковлевич
Приоритеты:
подача заявки:
1990-10-08
публикация патента:

Использование: в телевизионной технике, а именно в системах стереоскопического цветного телевидения. Сущность изобретения: устройство передачи и приема стереоцветного телевизионного сигнала содержит на передающей стороне две стереотелевизионные передающие камеры, два матричных преобразователя, два коммутатора, два фильтра нижних частот, формирователь сигнала цветного изображения, гребенчатый фильтр, полосовой фильтр, режекторныный фильтр, амплитудный модулятор, сумматор; на приемной стороне устройство содержит режекторный фильтр, подстроечную линию задержки, гребенчатый фильтр, первую линию задержки, коммутатор, два блока частотных детекторов, два матричных преобразователя, две линии задержки, трехканальный коммутатор, три блока преобразования частоты, три блока частотных детекторов. Цель изобретения - повышение качества совместимости устройства с системой цветного телевидения СЕКАМ. 4 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА СТЕРЕОЦВЕТНОГО ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА, содержащее на передающей стороне первую стереотелевизионную цветную передающую камеру, выходы которой соединены с соответствующими входами первого матричного преобразователя сигналов, первый выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом амплитудного модулятора, первый вход которого соединен с выходом второго фильтра нижних частот, первый фильтр нижних частот, вход которого соединен с выходом управляемого двухвходового коммутатора, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами первого матричного преобразователя сигналов, вторую стереотелевизионную цветную передающую камеру, выходы которой соединены с соответствующими входами второго матричного преобразователя сигналов, а на приемной стороне режекторный фильтр, выход которого соединен с входом подстроечной линией задержки, выход которой соединен с первым входом первого матричного преобразователя сигналов, два других входа которого соединены с выходами перовго и второго блоков частотных детекторов соответственно, вход каждого из которых соединен с соответствующим выходом двухканального коммутатора, первый вход которого соединен с выходом первой линией задержки на время длительности одной строки, вход которой соединен с вторым входом двухканального коммутатора, вторую линию задержки на время длительности одной строки, первый блок преобразования частоты, первый амплитудный детектор, отличающееся тем, что, с целью повышения качества совместимости с системой цветного телевидения СЕКАМ путем уменьшения помех от поднесущей частоты, на передающей стороне введены управляемый трехвходовый коммутатор, входы которого соединены с соответствующими выходами второго матричного преобразователя сигналов, а выход с входом второго фильтра нижних частот, режекторный фильтр, выход которого соединен с первым входом сумматора, полосовой фильтр, выход которого соединен с вторым входом амплитудного модулятора, гребенчатый фильтр, выход которого соединен с входами режекторного и полосового фильтров, формирователь сигнала цветности СЕКАМ, выход которого соединен с входом гребенчатого фильтра, а вход с выходом первого фильтра нижних частот, а на приемной стороне гребенчатый фильтр, вход которого соединен с входом режекторного фильтра, а выход с входом первой линии задержки на время длительности одной строки и с вторым входом двухканального коммутатора, линия задержки на время длительности двух строк, вход которой соединен с выходом гребенчатого фильтра и с входом второй линии задержки на время длительности одной строки, управляемый трехканальный коммутатор, первый вход которого соединен с выходом линии задержки на время длительности двух строк, второй вход с выходом второй линии задержки на время длительности одной строки, а третий вход с выходом гребенчатого фильтра, со входом первой линии задержки на время длительности одной строки и со вторым входом двухвходового коммутатора, второй и третий блоки преобразования частоты, входы которых соединены с соответствующими выходами управляемого трехканального коммутатора, первый выход которого соединен с входом первого блока преобразования частоты, второй и третий амплитудные детекторы, входы которых соединены с выходами соответствующих блоков преобразования частоты, а вход первого амплитудного детектора соединен с выходом первого блока преобразования частоты, а также второй матричный преобразователь сигналов, входы которого соединены с выходами соответствующих амплитудных детекторов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к телевизионной технике, а именно к системам стереоскопического цветного телевидения, и может быть использовано в системах вещательного стереоцветного телевидения, а также в системах прикладного специального телевидения.

Известно устройство передачи и приема стереоцветного телевизионного сигнала, содержащее на передающей стороне первый матричный преобразователь сигналов, два выхода которого соединены соответственно с первым и вторым входами коммутатора, выход которого соединен с первым входом второго матричного преобразователя сигналов, второй вход которого соединен с выходом первого матричного преобразователя сигналов и с входом первого фильтра нижних частот, выход которого соединен с первым входом первого балансного модулятора, второй вход которого соединен с выходом генератора поднесущей частоты, а выход с первым входом сумматора, второй фильтр нижних частот, вход которого соединен с выходом второго матричного преобразователя сигналов, а выход с первым входом второго балансного модулятора, второй вход которого через фазосдвигающую цепь соединен с выходом генератора поднесущей частоты, а выход с вторым входом сумматора, третий матричный преобразователь сигналов, последовательно соединенный с линией задержки и с третьим входом сумматора, а на приемной стороне последовательно соединенные режекторный фильтр и линию задержки, полосовой фильтр, выход которого соединен с синхронизирующим входом генератора поднесущей частоты, первым входом первого синхронного детектора через линию задержки на время длительности одной строки, с первым входом второго синхронного детектора и с первым входом третьего синхронного детектора, причем вторые входы первого и второго синхронных детекторов объединены и соединены с выходом генератора поднесущей частоты через фазосдвигающую цепь, коммутатор, первый вход которого соединен с выходом первого синхронного детектора, а второй вход с выходом второго синхронного детектора, матричный преобразователь сигналов, первые два входа которого соединены соответственно с первым и вторым выходами коммутатора, а третий с выходом третьего синхронного детектора, второй вход которого соединен с генератором поднесущей частоты.

Это устройство обеспечивает совместимость с системами цветного телевидения.

Однако оно обеспечивает только частичную совместимость (по яркостному сигналу), а полная совместимость не обеспечивается ни с одной из стандартных систем цветного телевидения. Также устройство передает цветным только один кадр стереопары.

Это обусловлено тем, что сигнал поднесущей частоты квадратурно модулируется яркостным узкополосным сигналом правого кадра стереопары и цветоразностными узкополосными сигналами правого кадра стереопары через строку. Для левого кадра стереопары формируется только яркостный сигнал.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство передачи и приема стереоцветного телевизионного сигнала, которое содержит на передающей стороне первую стереотелевизионную цветную передающую камеру, выходы которой соединены с соответствующими входами первого матричного преобразователя сигналов, первый выход которого соединен с первым входом блока вычитания и с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом амплитудного модулятора, вход которого соединен с выходом второго фильтра нижних частот, первый фильтр нижних частот, вход которого соединен с выходом управляемого двухвходового коммутатора, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами первого матричного преобразователя сигналов, частотный модулятор, вход которого соединен с выходом первого фильтра нижних частот, а выход с третьим входом сумматора, вторую стереотелевизионную цветную передающую камеру, выходы которой соединены с соответствующими входами второго матричного преобразователя сигналов, выход которого соединен с вторым входом блока вычитания, выход которого соединен с входом второго фильтра нижних частот. На приемной стороне данное устройство содержит режекторный фильтр, выход которого соединен с входом подстроечной линии задержки, выход которой соединен с первым входом матричного преобразователя сигналов, два других входа которого соединены с выходами первого и второго блоков частотных детекторов соответственно, вход каждого из которых соединен с соответствующим выходом двухканального коммутатора, первый вход которого соединен с выходом первой линии задержки на время длительности одной строки, вход которой соединен с вторым входом двухканального коммутатора и с выходом первого полосового фильтра, вторую линию задержки на время длительности одной строки, выход которой соединен с первым входом блока вычитания, второй вход которого соединен с входом второй линии задержки на время длительности одной строки и с выходом блока преобразования частоты, вход которого соединен с выходом второго полосового фильтра, вход которого соединен с входами первого полосового фильтра, режекторного фильтра и фильтра нижних частот, выход которого соединен с вторым входом сумматора, первый вход которого соединен с выходом амплитудного детектора, вход которого соединен с выходом блока вычитания 23.

Недостатком является плохое качество совместимости с системой цветного телевидения СЕКАМ.

Этот недостаток обусловлен тем, что спектр вспомогательной поднесущей частоты, модулированной по амплитуде разностным сигналом U(Yп-Yл) расположен в диапазоне 1-3 МГц спектра яркостного широкополосного видеосигнала левого кадра стереопары, являющегося совместимым для обычных моноскопических черно-белых и цветных телевизионных приемников. Это делает заметным помеху от вспомогательной поднесущей частоты на экранах моноскопических черно-белых и цветных телевизоров. Второй причиной плохого качества совместимости является наличие непрерывного спектра поднесущей частоты, частотно модулированной цветоразностными сигналами левого кадра стереопары, в спектре яркостного широкополосного видеосигнала левого кадра стереопары. Это делает заметным помеху от этой поднесущей частоты на экранах моноскопических черно-белых телевизоров.

Целью изобретения является улучшение качества совместимости устройства передачи и приема стереоцветного телевизионного сигнала с системой цветного телевидения СЕКАМ.

Это достигается тем, что в устройство передачи и приема стереоцветного телевизионного сигнала, содержащее на передающей стороне первую стереотелевизионную цветную передающую камеру, выходы которой соединены с соответствующими входами первого матричного преобразователя сигналов, первый выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом амплитудного модулятора, первый вход которого соединен с выходом второго фильтра нижних частот, первый фильтр нижних частот, вход которого соединен с выходом управляемого двухвходового коммутатора, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами первого матричного преобразователя сигналов, вторую стереотелевизионную цветную передающую камеру, выходы которой соединены с соответствующими входами второго матричного преобразователя сигналов, а на приемной стороне режекторный фильтр, выход которого соединен с входом подстроечной линии задержки, выход которой соединен с первым входом матричного преобразователя сигналов, два других входа которого соединены с выходами первого и второго блоков частотных детекторов соответственно, вход каждого из которых соединен с соответствующим выходом двухканального коммутатора, первый вход которого соединен с выходом первой линии задержки на время длительности одной строки, вход которой соединен с вторым входом двухканального коммутатора, вторую линию задержки на время длительности одной строки, первый блок преобразования частоты, первый амплитудный детектор, на передающей стороне введены управляемый трехвходовый коммутатор, входы которого соединены с соответствующими выходами второго матричного преобразователя сигналов, а выход с входом второго фильтра нижних частот, режекторный фильтр, выход которого соединен с третьим входом сумматора, полосовой фильтр, выход которого соединен с вторым входом амплитудного модулятора, гребенчатый фильтр, выход которого соединен с входом режекторного фильтра и входом полосового фильтра, формирователь сигнала цветности СЕКАМ, выход которого соединен с входом гребенчатого фильтра, а вход с выходом первого фильтра нижних частот, а на приемной стороне гребенчатый фильтр, вход которого соединен с входом режекторного фильтра, а выход с входом первой линии задержки на время длительности одной строки и с вторым входом двухканального коммутатора, линия задержки на время длительности двух строк, вход которой соединен с выходом гребенчатого фильтра и с входом второй линии задержки на время длительности одной строки, управляемый трехканальный коммутатор, первый вход которого соединен с выходом линии задержки на время длительности двух строк, второй вход с выходом второй линии задержки на время длительности одной строки, а третий вход с выходом гребенчатого фильтра, с входом первой линии задержки на время длительности одной строки и с вторым входом двухвходового коммутатора, второй и третий блоки преобразования частоты, входы которых соединены с соответствующими выходами управляемого трехканального коммутатора, первый выход которого соединен с входом первого блока преобразования частоты, второй и третий амплитудные детекторы, входы которых соединены с выходами соответствующих блоков преобразования частоты, а вход первого амплитудного детектора соединен с выходом первого блока преобразования частоты, а также второй матричный преобразователь сигналов, входы которого соединены с выходами соответствующих амплитудных детекторов.

Устройство передачи стереоцветного телевизионного сигнала содержит первую стереотелевизионную цветную передающую камеру 1, выходы которой соединены с соответствующими входами первого матричного преобразователя сигналов 2, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами управляемого двухвходового коммутатора 3, соединенного последовательно с первым фильтром нижних частот 4 и с формирователем 5 сигнала цветности СЕКАМ, выход которого соединен с входом гребенчатого фильтра 6, выход которого соединен с входом полосового фильтра 7 и входом режекторного фильтра 8, сумматор 9, третий вход которого соединен с выходом режекторного фильтра 8, а первый вход с первым выходом первого матричного преобразователя 2 сигналов, вторую стереотелевизионную цветную передающую камеру 10, выходы которой соединены с соответствующими входами второго матричного преобразователя 11 сигналов, выходы которого соединены с соответствующими входами управляемого трехвходового коммутатора 12, соединенного последовательно с вторым фильтром 13 нижних частот, выход которого соединен с первым входом амплитудного модулятора 14, второй вход которого соединен с выходом полосового фильтра 7, а выход со вторым входом сумматора 9.

В системе цветного телевидения СЕКАМ в спектре яркостного сигнала расположена цветовая поднесущая, модулированная по частоте сигналами цветности. При этом спектр ее имеет непрерывный характер. В данном устройстве предлагается спектр сигнала поднесущей частоты, частотно модулированный сигналами цветности, передавать не непрерывным, а дискретным для того, чтобы поместить его в сравнительно свободные промежутки спектра яркостного сигнала, а затем предлагается данный дискретный по спектру сигнал частотно модулированной поднесущей модулировать по амплитуде сигналами правого кадра стереопары, например, яркостными сигналами голубого, желтого и пурпурного, по очереди по строкам. В системе цветного телевидения СЕКАМ частотно моделированный сигнал цветовой поднесущей подвергается высокочастотным предыскажениям. Этими предыскажениями преследуется двоякая цель: ослабить видимость поднесущей на деталях изображения ахроматических и малонасыщенных цветов, а также повысить помехоустойчивость. По сути дела частотно-модулированный сигнал поднесущей частоты после высокочастотных предыскажений становится искусственно промодулированным и по амплитуде с глубиной модуляции (в пределах номинальной девиации устройство передачи и приема стереоцветного телевизионного   сигнала, патент № 2037977 fномR 280 кГц и устройство передачи и приема стереоцветного телевизионного   сигнала, патент № 2037977 fномB 230 кГц) до m 66% (для сигнала цветовой поднесущей при передаче DR" для красного цвета со 100%-ной насыщенностью).

При этом минимальная амплитуда цветовой поднесущей не может быть меньше 160 мВ, а максимальная не больше 476 мВ. Опыты с аналогом показали, что один кадр стереопары может быть передан с пониженной четкостью (в узкой полосе частот), при этом четкость объемного изображения оценивается субъективно по лучшему кадру стереопары, т.е. информация об объеме передается для крупных и средних деталей, для которых передается и информация о цвете во всех вещательных системах цветного телевидения.

В данном устройстве предлагается вместо высокочастотных предыскажений, вводимых на передающей стороне системы цветного телевидения СЕКАМ, ввести свою амплитудную модуляцию дополнительными узкополосными сигналами правого кадра стереопары. При этом, чтобы сохранить цель высокочастотных предыскажений, вводимых в системе СЕКАМ, нужно выбрать такую группу модулирующих сигналов, передача которых ослабляла бы видимость поднесущей на черно-белых и малонасыщенных деталях изображения. Яркостные сигналы левого U и правого UYп кадров стереопары сильно коррелированы между собой, так как они относятся к одному и тому же изображению с небольшим смещением. Следовательно, при увеличении U, растет и UYп и наоборот. Сильнее всего помеха от поднесущей частоты на экранах черно-белых телевизоров будет заметна на ярких деталях изображения, которые в соответствии с общей закономерностью для реальных несамосветящихся объектов обычно имеют минимальную насыщенность. Для снижения заметности помехи от поднесущей на экранах черно-белых телевизоров при передаче ярких деталей изображения амплитуда поднесущей должна быть минимальной, т.е. выше 160 мВ. Данному условию удовлетворяет негативная амплитудная модуляция поднесущей частоты униполярными сигналами правого кадра стереопары U(Y-0,3R)п, U(Y-0,11B)п и U(Y-0,59G)п. Чем больше U, т.е. ярче изображение, тем больше UYп, тем больше U(Y-0,3R)п, U(Y-0,11B)п и U(Y-0,59G)п и, следовательно, тем меньше сигнал поднесущей, амплитудно модулированной сигналами U(Y-0,3R)п, U(Y-0,11B)п и U(Y-0,59G)п. Опыты с аналогом показали, что сигналы второго кадра стереопары могут быть переданы с коэффициентом компрессии К 0,2 относительно яркостного сигнала левого кадра стереопары U при условии приемлемой помехоустойчивости и минимальной видимости помехи от поднесущей на экранах черно-белых телевизоров. В нашем случае это означает, что глубину модуляции мы выбираем, исходя из этого условия, т.е. не 66% как было рассмотрено выше, а 20% Кроме того, меньшая глубина модуляции облегчит работу амплитудных ограничителей, которые стоят перед частотными дискриминаторами в обычных цветных приемниках cистемы СЕКАМ и срезают паразитную амплитудную модуляцию.

Максимальное значение сигнала U(Y-0,3R)п получается при Rп 1 и Yп 1 и равно 0,7 В, максимальное значение сигнала U(Y-0,11B)п при Bп= 1 и Yп 1 равно 0,89 В и максимальное значение сигнала U(Y-0,59G)ппри Gп 1 и Yп 1 равно 0,41 В. Для выравнивания динамического диапазона сигналов U(Y-0,3R)п, U(Y-0,11B)п и U(Y-0,59G)п выбираем следующие коэффициенты компрессии: KR 1, KB 0,78, KG 1,7, т.е. подгоняем динамический диапазон сигнала U(Y-0,11B)п, сужая его, и сигнала U(Y-0,59G)п, расширяя его, под дина- мический диапазон сигнала U(Y-0,3R)п. Выбор сигналов U(Y-0,3R)п, U(Y-0,11B)п и U(Y-0,59G)ппозволяет добиться наименьшей разницы величины поднесущей в соседних строках и, таким образом, избавиться от эффекта "жалюзи". Это объясняется тем, что в каждом из этих сигналов присутствует компонента Yп с весовым коэффициентом 1.

В данном устройстве предлагается спектр сигнала поднесущей частоты, частотно-модулированной сигналами цветности левого кадра стереопары, дискретизировать для того, чтобы поместить его в сравнительно свободные промежутки спектра яркостного сигнала левого кадра стереопары U. Во-первых, это позволяет улучшить совместимость данного устройства с системой черно-белого телевидения, т. е. делает помеху от поднесущей частоты менее заметной на экранах черно-белых и цветных телевизоров. Во-вторых, это позволяет отфильтровать сигнал поднесущей частоты от яркостного сигнала левого кадра стереопары U и таким образом, увеличить помехоустойчивость как канала цветности левого кадра стереопары, так и канала правого кадра стереопары. Дискретизация производится так, что в спектре поднесущей, частотно модулированной сигналами цветности левого кадра стереопары возможно присутствие только "разрешенных" частот, т.е. частот fп (2n + 1)fстр/2, где n целое число.

Кроме того, для того, чтобы частотные дискриминаторы приемных устройств системы СЕКАМ при передаче ахроматических деталей изображения давали на выходе нулевые значения, предлагается в дискретизированный спектр ввести две "запрещенные" частоты fOR и fOB, значения которых соответствуют значениям, принятым в системе СЕКАМ, причем при передаче этих двух "запрещенных" частот осуществлять поворот фазы поднесущей на 180о в соответствии с законом, принятым в системе СЕКАМ для уменьшения заметности поднесущей на экранах черно-белых телевизоров при передаче ахроматических деталей. При передаче же "разрешенных" частот поворот фазы поднесущей на 180о не производится.

Устройство передачи стереоцветного телевизионного сигнала (см. фиг.1) работает следующим образом.

Цветоделенные видеосигналы от первой (левой) стереотелевизионной передающей камеры 1, скорректированные гамма-корректорами, поступают на первый матричный преобразователь сигналов 2, где сигналы U1/устройство передачи и приема стереоцветного телевизионного   сигнала, патент № 2037977,U1/устройство передачи и приема стереоцветного телевизионного   сигнала, патент № 2037977 и U1/устройство передачи и приема стереоцветного телевизионного   сигнала, патент № 2037977 пересчитываются в яркостный сигнал левого кадра стереопары U, который поступает на первый вход сумматора 9, и цветоразностные сигналы левого кадра стереопары D"и D" такие же, как в системе цветного телевидения СЕКАМ. Сигналы D" и D" поступают соответственно на первый и второй входы управляемого двухвходового коммутатора 3, который управляется коммутирующими импульсами строчной частоты. Он коммутирует построчно сигнал D" и сигнал D", которые затем поступают на первый фильтр нижних частот 4, где происходит ограничение их спектра до 1,5 МГц. Далее эти сигналы поступают на вход формирователя сигнала цветности СЕКАМ 5. Функции формирователя сигнала цветности СЕКАМ 5 заключаются в частотной модуляции поднесущей частоты сигналами D" и D" последовательно через строку, а также в дискретизации спектра частотно-модулированной поднесущей так, чтобы в спектре присутствовали только "разрешенные" частоты, а также две "запрещенные" частоты fOR и fOB, такие же, как в системе СЕКАМ, фаза которых меняется на 180о в начале каждой третьей строки и каждого поля.

Таким образом, формирователь 5 сигнала цветности СЕКАМ содержит (см. фиг.2): блок низкочастотных предыскажений 5.1, амплитудный ограничитель 5.2, аналого-цифровой преобразователь 5.3, шифратор 5.4 кода цветности, дешифратор 5.5 кода цветности, синтезатор частот 5.6, первый блок 5.7 коммутации фазы 0/180о, второй блок 5.8 коммутации фазы 0/180о, управляемый многовходовый коммутатор 5.9.

Формирователь 5 сигнала цветности СЕКАМ работает следующим образом.

На вход устройства поступают сигналы D" и D" последовательно через строку. В блоке низкочастотных предыскажений 5.1 эти сигналы претерпевают низкочастотные предыскажения, служащие для повышения помехоустойчивости, как и в системе цветного телевидения СЕКАМ. После низкочастотных предыскажений выбросы данных сигналов ограничиваются в амплитудном ограничителе 5.2, уровни ограничения которого такие же, как в системе ЦТ СЕКАМ. Аналоговый сигнал данной последовательности подается на аналого-цифровой преобразователь 5.3, с выхода которого код цветности с помощью шифратора кода цветности 5.4 переводится в ближайшую из разрешенных комбинаций, поступающих на вход дешифратора кода цветности 5.5, который вырабатывает управляющие коммутирующие сигналы в зависимости от входного кода цветности. Управляющие коммутирующие сигналы управляют коммутаторами, которые входят в состав управляемого многовходового коммутатора 5.9. Синтезатор частот 5.6 вырабатывает "разрешенные" частоты от f1 до fn в пределах максимальной девиации частоты поднесущей, принятой для системы цветного телевидения СЕКАМ (+ устройство передачи и приема стереоцветного телевизионного   сигнала, патент № 2037977fмакс + 350 кГц, устройство передачи и приема стереоцветного телевизионного   сигнала, патент № 2037977fмакс 506 кГц для сигнала D" относительно fOR и + устройство передачи и приема стереоцветного телевизионного   сигнала, патент № 2037977fмакс + 506 кГц, устройство передачи и приема стереоцветного телевизионного   сигнала, патент № 2037977fмакс 350 кГц для сигнала D" относительно, а также две "запрещенные" частоты fOR и fOB. "Разрешенные" частоты поступают на входы управляемого многовходового коммутатора 5.9 непосредственно, а "запрещенные" частоты через блоки 5.7 и 5.8 коммутации фазы 0/180о, которые изменяют фазу частот fOR и fOB в начале каждой третьей строки и каждого поля для снижения заметности помех от поднесущих частот fOR и fOB на экранах черно-белых телевизоров, как и в системе ЦТ СЕКАМ. Выход управляемого многовходового коммутатора 5.9 является выходом формирователя 5 сигнала цветности СЕКАМ. Управляемый многовходовый коммутатор 5.9 работает так, что в определенный момент времени возможна коммутация только одной из частот, вырабатываемых синтезатором частот 5.6, а именно коммутируется одна из "разрешенных" частот, значение которой совпадает или ближе всего находится к истинному значению частоты, которая вырабатывалась бы частотным модулятором обычной системы цветного телевидения СЕКАМ.

С выхода формирователя 5 сигнала цветности СЕКАМ (см. фиг.1) дискретизированный спектр поднесущей частоты поступает на вход гребенчатого фильтра 6. Гребенчатый фильтр 6 пропускает только "разрешенные" частоты в полосе от 1,5 МГц до + 1,5 МГц относительно средней частоты fo 4,286 кГц, а также "запрещенные" частоты fOR и fOB. Расширение спектра от 1,5 до + 1,5 МГц происходит за счет высокоскоростной коммутации частот, вырабатываемых в синтезаторе частот 5,6, в управляемом многовходовом коммутаторе 5,98 (см. фиг.2). С выхода гребенчатого фильтра 6 этот сигнал через режекторный фильтр 8 поступает на третий вход сумматора 9 и на вход полосового фильтра 7. Режекторный фильтр 8 вырезает из спектра поднесущей частоты полосу частот, вырабатываемых синтезатором частот 5,6 (см. фиг.2). Таким образом, на третий вход сумматора 9 поступает дискретизированный спектр поднесущей частоты от 1,5 МГц до f1 и от fnдо + 1,5 МГц (относительно fo). Эти высокочастотные составляющие спектра поднесущей необходимы для сохранения приемлемой четкости цветоразностных сигналов D" и D", как и в обычной системе ЦТ СЕКАМ. В полосовом фильтре 7 происходит выделение из всего спектра поднесущей только дискретизированных частот, вырабатываемых синтезатором частот 5.6 (см. фиг. 2), которые затем подвергаются амплитудной модуляции в амплитудном модуляторе 14.

Цветоделенные видеосигналы от правой (второй) стереотелевизионной цветной передающей камеры 10 поступают на второй матричный преобразователь сигналов 11, где сигналы URп1/устройство передачи и приема стереоцветного телевизионного   сигнала, патент № 2037977 UGп1/устройство передачи и приема стереоцветного телевизионного   сигнала, патент № 2037977 и UBп1/устройство передачи и приема стереоцветного телевизионного   сигнала, патент № 2037977пересчитываются в сигналы U(Y-0,3R)п, U(Y-0,11B)п и U(Y-0,59G)п с коэффициентами компрессии KR 1, KB 0,78 и KG 1,7. Затем эти сигналы поступают на соответствующие входы управляемого трехвходового коммутатора 12, где они коммутируются последовательно построчно на вход второго фильтра нижних частот 13, в котором происходит ограничение их спектра до 1,2 МГц. Далее эти сигналы поступают на первый вход амплитудного модулятора 14, на второй вход которого поступает сигнал поднесущей частоты с полосового фильтра 7. В амплитудном модуляторе 14 происходит амплитудная модуляция поднесущей частоты сигналами U(Y-0,3R)п, U(Y-0,11B)п и U(Y-0,59G)п последовательно построчно. Так как модулирующие сигналы имеют спектр 1,2 МГц, а номинальное изменение модулируемой поднесущей составляет 280 кГц (или 230 кГц), то полный спектр амплитудно модулированного сигнала на выходе амплитудного модулятора 14 не будет выходить за пределы устройство передачи и приема стереоцветного телевизионного   сигнала, патент № 20379771,5 МГц (относительно fo).

Это важно для предотвращения частотных искажений, которые могут возникнуть на приемном конце при невыполнении данного условия. С выхода амплитудного модулятора 14 амплитудно модулированный сигнал поднесущей поступает на второй вход сумматора 9, на выходе которого получается суммарный видеосигнал Uустройство передачи и приема стереоцветного телевизионного   сигнала, патент № 2037977 спектр которого показан на фиг.3.

Предлагаемое устройство на приемной стороне содержит (см. фиг.4) режекторный фильтр 15, подстроечную линию задержки 16, гребенчатый фильтр 17, первую линию 18 задержки на время длительности одной строки; двухканальный коммутатор 19, первый блок 20 частотного детектора, второй блок 21 частотного детектора, первый матричный преобразователь 22 сигналов, линию 23 задержки на время длительности двух строк, вторую линию 24 задержки на время длительности одной строки, управляемый трехканальный коммутатор 25, первый блок 26 преобразования частоты, второй блок 27 преобразования частоты, третий блок 28 преобразования частоты, первый амплитудный детектор 29, второй амплитудный детектор 30, третий амплитудный детектор 31, второй матричный преобразователь 32 сигналов.

Предлагаемое устройство приема стереоцветного телевизионного сигнала содержит режекторный фильтр 15, выход которого соединен с входом подстроечной линии задержки 16, выход которой соединен с первым входом первого матричного преобразователя сигналов 22, два других входа которого соединены с выходами первого 20 и второго 21 блоков частотных детекторов соответственно, вход каждого из которых соединен с соответствующим выходом двухканального коммутатора 19, первый вход которого соединен с выходом первой линии 18 задержки на время длительности одной строки, а второй вход с ее входом, с выходом гребенчатого фильтра 17 и с входами линии 23 задержки на время длительности двух строк, второй линии 24 задержки на время длительности одной строки, а также с третьим входом управляемого трехканального коммутатора 25, первые два входа которого соединены с выходом линии 23 задержки на время длительности двух строк и с выходом второй линии 24 задержки на время длительности одной строки соответственно, первый 26, второй 27 и третий 28 блоки преобразования частоты, входы которых соединены с соответствующими выходами управляемого трехканального коммутатора 25, а выходы с входами соответствующих блоков частотных детекторов 29, 30, 31, выходы которых соединены с соответствующими входами второго матричного преобразователя сигналов 32, причем входы режекторного 15 и гребенчатого 17 фильтров объединены.

Устройство приема стереоцветного телевизионного сигнала (см. фиг.4) работает следующим образом.

Результирующий полный стереоцветной видеосигнал Uустройство передачи и приема стереоцветного телевизионного   сигнала, патент № 2037977 сформированный на передающей стороне, спектр которого показан на фиг.3, поступает параллельно на входы режекторного 15 и гребенчатого 17 фильтров. Режекторный фильтр 15 обеспечивает режекцию спектра поднесущей частоты из спектра широкополосного яркостного видеосигнала левого кадра стереопары U для уменьшения заметности помех от поднесущей частоты на экране телевизионного приемника. Далее с выхода режекторного фильтра 15 яркостный видеосигнал U поступает на вход подстроечной линии задержки 16, где он задерживается на время задержки сигналов цветности в блоках с 17 по 32. С выхода подстроечной линии задержки 16 сигнал Uпоступает на первый вход первого матричного преобразователя сигналов 22.

Из полного видеосигнала Uустройство передачи и приема стереоцветного телевизионного   сигнала, патент № 2037977 гребенчатый фильтр 17 пропускает только "разрешенные" частоты в полосе от 1,5 до + 1,5 МГц (относительно fo), а также "запрещенные" частоты fOR и fOB. Это повышает помехоустойчивость канала цветности левого кадра стереопары и канала правого кадра стереопары, так как в сигнале отсутствуют помехи от сигнала U. Далее сигнал поднесущей частоты поступает на первый вход двухканального коммутатора 19 через первую линию 18 задержки на время длительности одной строки, а на второй вход непосредственно. В двухканальном коммутаторе 19 происходит построчная коммутация прямого и задержанного сигналов поднесущей частоты. Переключается коммутатор с помощью импульсов строчной частоты. Фазировка двухканального коммутатора 19 осуществляется так, что на вход первого блока частотного детектора 20 приходит построчно то прямой, то задержанный сигнал поднесущей частоты, частотно модулированной сигналом D". На вход второго блока частотного детектора 21 приходит построчно то задержанный, то прямой сигнал поднесущей частоты, частотно модулированной сигналом D". В состав каждого из блоков частотных детекторов на их входах включены амплитудные ограничители, убирающие "паразитную" амплитудную модуляцию.

На выходах блоков частотных детекторов 20, 21 получаем сигналы U(R-Y)л и U(B-Y)л соответственно, которые поступают затем соответственно на второй и третий входы первого матричного преобразователя сигналов 22, где происходит преобразование сигналов U, U(R-Y)л и U(B-Y)л в цветоделенные сигналы левого кадра стереопары U1/устройство передачи и приема стереоцветного телевизионного   сигнала, патент № 2037977 U1/устройство передачи и приема стереоцветного телевизионного   сигнала, патент № 2037977 и U1/устройство передачи и приема стереоцветного телевизионного   сигнала, патент № 2037977

Сигнал "разрешенных" и двух "запрещенных" частот, модулированный по амплитуде сигналами U(Y-0,3R)п, U(Y-0,11B)п, U(Y-0,59G)п построчно, с выхода гребенчатого фильтра 17 поступает на входы управляемого трехканального коммутатора 25. Причем на первый вход он поступает через линию 23 задержки на время длительности двух строк, на второй через вторую линию 24 задержки на время длительности одной строки, а на третий непосредственно. В управляемом трехканальном коммутаторе 25 происходит построчная коммутация прямого, задержанного на время длительности одной строки и задержанного на время длительности двух строк сигналов поднесущей частоты. Переключается управляемый трехканальный коммутатор 25 с помощью импульсов строчной частоты. Фазировка управляемого трехканального коммутатора 25 осуществляется таким образом, что на вход первого блока 26 преобразования частоты приходит построчно то прямой, то задержанный на время одной строки, то задержанный на время двух строк сигнал поднесущей частоты, модулированный по амплитуде сигналом U(Y-0,3R)п. Аналогично на второй 27 и третий 28 блоки преобразования частоты приходят сигналы поднесущей частоты, модулированные по амплитуде сигналами U(Y-0,59G)п и U(Y-0,11B)п соответственно.

Таким образом, сигналы правого кадра стереопары усредняются на приемной стороне для трех соседних строк и, следовательно, четкость по вертикали снижается в три раза. Но так как четкость по горизонтали уже снижена за счет сокращения полосы частот, это не приведет к визуальному ухудшению изображения. Блоки преобразования частоты 26, 27, 28 идентичны и служат для переноса сигнала поднесущей частоты в область более высоких частот для предотвращения искажений при последующем амплитудном детектировании сигналов в амплитудных детекторах 29, 30, 31, которые выделяют сигналы U(Y-0,3R)п, U(Y-0,59G)п и U(Y-0,11B)п. Затем эти сигналы поступают на соответствующие входы второго матричного преобразователя сигналов 32, где происходит преобразование сигналов U(Y-0,3R)п, U(Y-0,59G)п и U(Y-0,11B)п в цветоделенные сигналы правого кадра стереопары U1/устройство передачи и приема стереоцветного телевизионного   сигнала, патент № 2037977, U1/устройство передачи и приема стереоцветного телевизионного   сигнала, патент № 2037977 и U1/устройство передачи и приема стереоцветного телевизионного   сигнала, патент № 2037977.

Пример конкретного выполнения предлагаемого устройства. При выполнении формирователя 5 сигнала цветности СЕКАМ некоторые его узлы, такие как блок низкочастотных предыскажений 5.1, амплитудный ограничитель 5.2, аналого-цифровой преобразователь 5.3, блоки коммутации фазы 5.7 и 5,8 известны. Шифратор кода цветности 5.4 представляет собой логическую схему комбинационного типа и может быть выполнен на основе постоянного запоминающего устройства (например, на микросхемах К155РЕЗ); дешифратор кода цветности 5.5 может быть выполнен на основе дешифраторов К155ИД8; управляемый многовходовый коммутатор 5.9, управляемый трехвходовый коммутатор 12 и управляемый трехканальный коммутатор 25 могут быть построены на основе управляемого двухвходового коммутатора; в качестве полосового фильтра 7 можно использовать фильтр Баттерворта, в качестве линии задержки на время длительности двух строк 23 можно использовать две линии задержки УЛЗ-64-4; второй матричный преобразователь сигналов 32 можно построить на базе операционных усилителей К544УД2.

Таким образом, разработанное устройство позволяет достичь преимущества по сравнению с прототипом. Благодаря дискретизации спектра цветовой поднесущей частоты, амплитудной модуляции этой дискретизированной цветовой поднесущей узкополосными сигналами правого кадра стереопары U(Y-0,3R)п, U(Y-0,11B)п и U(Y-0,59G)п последовательно для трех соседних строк, компрессированию этих сигналов относительно широкополосного яркостного сигнала левого кадра стереопары Uповышается качество совместимости устройства с системой цветного телевидения СЕКАМ за счет уменьшения помех от поднесущей частоты.

Таким образом, разработанное устройство передачи и приема стереоцветного телевизионного сигнала дает положительный эффект и может быть использовано в системах вещательного стереоцветного телевидения, а также в системах прикладного специального телевидения.

Класс H04N15/00 Стереоскопические цветные телевизионные системы; элементы таких систем

система стереотелевидения -  патент 2525757 (20.08.2014)
система радиовещания -  патент 2490800 (20.08.2013)
универсальная система телевидения -  патент 2477578 (10.03.2013)
система стереотелевидения -  патент 2462828 (27.09.2012)
система стереотелевидения -  патент 2456763 (20.07.2012)
способ выявления двумерного экранного меню на стерео видеопоследовательности -  патент 2431939 (20.10.2011)
система стереотелевидения -  патент 2420025 (27.05.2011)
способ и устройство для вычисления и фильтрации карты диспарантности на основе стерео изображений -  патент 2419880 (27.05.2011)
устройство отображения объемной видеоинформации -  патент 2413388 (27.02.2011)
пользовательский интерфейс для системы и способа коррекции основных размеров на панорамных изображениях, охватывающих угол обзора, равный 360° -  патент 2408930 (10.01.2011)
Наверх