RU2090978C1 - Method for digital decoding of color television signals - Google Patents
Method for digital decoding of color television signals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2090978C1 RU2090978C1 RU93040043A RU93040043A RU2090978C1 RU 2090978 C1 RU2090978 C1 RU 2090978C1 RU 93040043 A RU93040043 A RU 93040043A RU 93040043 A RU93040043 A RU 93040043A RU 2090978 C1 RU2090978 C1 RU 2090978C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- color
- digital
- subcarrier
- output
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к технике телевидения, в частности к способам цифрового декодирования сигналов цветного телевидения, и может найти применение при разработке цветных телевизионных приемников нового поколения. The invention relates to the technique of television, in particular to methods for digitally decoding color television signals, and may find application in the development of new-generation color television receivers.
Известен способ цифрового декодирования сигналов цветного телевидения, включающий аналого-цифровое преобразование полных цветовых сигналов с дальнейшем выделением сигналов цветности полосовой фильтрацией и сигналов яркости режекторной фильтрацией. A known method of digital decoding of color television signals, including analog-to-digital conversion of full color signals with the further selection of color signals by band-pass filtering and luminance signals by notch filtering.
Недостаток известного способа цифрового декодирования сигналов цветного телевидения состоит в том, что он не позволяет обеспечить максимально близкое к идеальному разделение сигналов цветности и яркости. A disadvantage of the known method for digital decoding of color television signals is that it does not allow for the separation of color and brightness signals as close as possible to an ideal one.
Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому техническому решению является способ цифрового декодирования сигналов цветного телевидения, включающий формирование цифрового цветового телевизионного сигнала, выделение фильтрацией сигнала цветности на поднесущей из цифрового телевизионного сигнала, формирование сигнала яркости вычитанием из цифрового цветового телевизионного сигнала и формирование сигнала цветности. The closest in technical essence to the claimed technical solution is a method of digital decoding of color television signals, including the formation of a digital color television signal, filtering the color signal on a subcarrier from a digital television signal, generating a luminance signal by subtracting from a digital color television signal and generating a color signal.
Недостатки подобного способа цифрового декодирования сигналов цветного телевидения связаны с невозможностью точного разделения сигналов яркости и цветности полосовыми фильтрами из-за наличия у них общего участка спектра, а это приводит к тому, что составляющие сигнала яркости, имеющие частоты спектра внутри спектра сигнала цветности, оказываются на выходе полосового фильтра, накладываясь на сигнал цветности в виде активной помехи. По этой причине известный способ не позволяет избежать недопустимых искажений цветовоспроизведения, а также получить достаточно низкий уровень перекрестных помех и достаточно высокое отношение сигнала к шуму. Кроме того, известный способ не позволяет получить достаточно высокие четкость и контрастность изображения. The disadvantages of this method of digital decoding of color television signals are related to the impossibility of accurately separating the luminance and color signals with band-pass filters due to the presence of a common portion of the spectrum, and this leads to the fact that the components of the luminance signal having the spectrum frequencies inside the spectrum of the color signal are the output of the bandpass filter, superimposed on the color signal in the form of active interference. For this reason, the known method does not allow to avoid unacceptable color reproduction distortions, as well as to obtain a sufficiently low level of crosstalk and a sufficiently high signal to noise ratio. In addition, the known method does not allow to obtain sufficiently high clarity and contrast of the image.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении заявляемого технического решения, выражается в уменьшении искажений цветовоспроизведения, в повышении четкости и контрастности изображения, в уменьшении перекрестных искажений и в повышении отношения сигнала к шуму. The technical result that can be obtained by implementing the proposed technical solution is expressed in the reduction of color reproduction distortions, in improving the clarity and contrast of the image, in reducing cross-distortion and in increasing the signal-to-noise ratio.
С целью получения этого технического результата в способе цифрового декодирования сигналов цветного телевидения, включающем формирование цифрового цветового телевизионного сигнала, выделение фильтрацией сигнала цветности на поднесущей из цифрового цветового телевизионного сигнала, формирование сигнала яркости вычитанием из цифрового цветового телевизионного сигнала выделяют преобразованный по Гильберту сигнал цветности на поднесущей, формируют импульсы времени переходов сигнала яркости в цветовом телевизионном сигнале, формируют первый и второй вспомогательные сигналы перенесением сигнала цветности на поднесущей и преобразованного по Гильберту сигнала цветности на поднесущей в область более низких частот. Производят удаление яркостной помехи из первого и второго вспомогательных сигналов во временных интервалах, которые определяют по импульсам времени переходов сигнала яркости в цветовом телевизионном сигнале, а сигналы цветности, полученные после удаления яркостной помехи из первого и второго вспомогательных сигналов, переносят в область частот поднесущей. Формирование сигнала цветности осуществляют сложением сигналов, полученных после перенесения в область частот поднесущей. In order to obtain this technical result, in a method for digitally decoding color television signals, including generating a digital color television signal, filtering out a color signal on a subcarrier from a digital color television signal, generating a luminance signal by subtracting a Hilbert color-converted subcarrier signal from a digital color television signal , form pulses of time transitions of the brightness signal in the color television signal, form cosiness is the first and second auxiliary signals by transferring a chroma signal on a subcarrier and a Hilbert-converted chroma signal on a subcarrier into the region of lower frequencies. The brightness interference is removed from the first and second auxiliary signals in time intervals, which are determined by the time pulses of the transitions of the brightness signal in the color television signal, and the color signals obtained after removing the brightness interference from the first and second auxiliary signals are transferred to the subcarrier frequency domain. The formation of the color signal is carried out by adding the signals received after transferring to the frequency domain of the subcarrier.
На фиг. 1 изображен один из возможных вариантов устройства для реализации способа цифрового декодирования сигналов цветного телевидения согласно изобретению; на фиг. 2 его блок аппроксимации; на фиг. 3 его блок формирования цифрового сигнала времени перехода сигнала яркости в цветовом телевизионном сигнале; на фиг. 4-6 временные диаграммы, характеризующие его работу. In FIG. 1 shows one possible embodiment of a device for implementing a method for digitally decoding color television signals according to the invention; in FIG. 2 its approximation block; in FIG. 3 its block generating a digital signal of the transition time of the brightness signal in the color television signal; in FIG. 4-6 time diagrams characterizing his work.
Устройство, изображенное на фиг. 1, содержит аналого-цифровой преобразователь 1, цифровой полосовой фильтр 2 выделения цифрового сигнала цветности на поднесущей цифровой полосовой фильтр 3 выделения цифрового преобразования по Гильберту сигнала цветности на поднесущей, цифровой фильтр 4 подавления составляющей cos(ω-ωo)•T, цифровой элемент 5 задержки на два тактовых интервала, цифровой вычитатель 6, цифровой делитель 7 на 2, цифровой элемент 8 задержки на временной интервал, равный временному интервалу обработки цифрового преобразованного по Гильберту сигнала цветности на поднесущей и цифровых элементов 4, 5, 6, 7, цифровой вычитатель 9, цифровой амплитудный ограничитель 10, блок 11 формирования цифрового сигнала времени перехода сигнала яркости в цветовом телевизионном сигнале, формирователь 12 периодической биполярной последовательности импульсов, обеспечивающий формирование цифровых сигналов с амплитудами 0,1,0,-1, следующими с частотой 17,734475 МГц, цифровой элемент 13 задержки на три тактовых интервала, цифровые умножители 14, 15, 16, 17, цифровой вычитатель 18, цифровой сумматор 19, блоки 20 и 21 цифровой аппроксимации, цифровые фильтры 22 и 23 нижних частот, цифровые умножители 24 и 25, цифровой сумматор 26, цифровой фильтр 27 интерполяции, цифровой вычитатель 28, генератор 29 импульсов частоты 17,734475 МГц, входную шину 30 цветового телевизионного сигнала, выходную шину 31 цифрового сигнала цветности, выходную шину 32 цифрового сигнала яркости.The device shown in FIG. 1, contains an analog-to-digital converter 1, a digital band-
Блок цифровой аппроксимации, изображенный на фиг. 2, содержит коммутатор 33, цифровой элемент 34 выделения первого отсчета, цифровую линию 35 задержки, цифровой вычитатель 36, цифровой делитель 37, цифровой умножитель 38, цифровую линию 39 задержки, цифровой сумматор 40, счетчик 41 тактов, цифровую линию 42 задержки, первую входную шину 43, по которой во временных интервалах перехода сигнала яркости в цветовом телевизионном сигнале поступает перенесенный в область более низких частот цифровой сигнал цветности на поднесущей или преобразованный по Гильберту, перенесенный в область более низких частот цифровой сигнал цветности на поднесущей, вторую входную шину 44, по которой во временных интервалах перехода сигнала яркости в цветовом телевизионном сигнале поступает цифровой код значения длины временного интервала этого перехода в тактовых интервалах частоты 17,734475 МГц, третью входную шину 45, по которой поступает цифровой сигнал времени перехода сигнала яркости в цветовом телевизионном сигнале, и выходную шину 46 аппроксимированного сигнала. The digital approximation block shown in FIG. 2 comprises a
Изображенный на фиг. 3 блок 11 формирования цифрового сигнала времени перехода сигнала яркости в цветовом телевизионном сигнале содержит цифровой элемент 47 взятия модуля, цифровой элемент 48 задержки на один тактовый интервал, цифровой элемент 49 задержки на два тактовых интервала, цифровой элемент 50 задержки на три тактовых интервала, цифровой элемент 51 задержки на четыре тактовых интервала, цифровой элемент 52 задержки на пять тактовых интервалов, цифровой сумматор 53, цифровой элемент 54 округления, счетчик 55 количеств тактовых интервалов в цифровом сигнале перехода сигнала яркости в цветовом телевизионном сигнале, входную шину 56, по которой поступает ограниченный по амплитуде цифровой сигнал негармонической составляющей сигнала цветности на поднесущей, первую выходную шину 57, на которую поступает цифровой код числа тактовых интервалов, соответствующих частоте 17,734475 МГц, в сигнале, поступающем на третью выходную шину 58, на которую поступает сформированный цифровой сигнал перехода сигнала яркости в цветовом телевизионном сигнале. Depicted in FIG. 3, the block 11 for generating a digital signal of the transition time of the luminance signal in a color television signal contains a
Сущность предлагаемого способа состоит в следующем. The essence of the proposed method is as follows.
Цель проводимых над цветовым телевизионным сигналом преобразований состоит в достижении разделения сигналов яркости и цветности, максимально близкого к идеальному. Идеальное разделение яркостной и цветностной составляющих цифрового телевизионного сигнала путем обычной полосовой фильтрации не достижимо. Очевидной причиной невозможности разделения яркости и цветности с помощью полосового фильтра является наличие у них общего участка спектра, так что составляющие сигнала яркости, имеющие частоты внутри спектра сигнала цветности, оказываются на выходе полосового фильтра, накладываясь на сигнал цветности в виде аддитивной помехи. Цель предлагаемого способа - отделить эту помеху от сигнала на выходе полосового фильтра, т.е. выделить из сигнала на выходе полосового фильтра ту его часть, которая действительно представляет собой сигнал промодулированной цветности, основываясь при этом на специфических, физически обусловленных свойствах сигналов цветности и яркости, отличающих эти сигналы друг от друга. Для решения этой задачи используются цифровые методы обработки полного цветового телевизионного сигнала. The goal of the transformations carried out on the color television signal is to achieve the separation of luminance and color signals as close to ideal as possible. An ideal separation of the luminance and color components of a digital television signal by conventional band pass filtering is not achievable. The obvious reason for the impossibility of separating luminance and color with a band-pass filter is that they have a common portion of the spectrum, so that the components of the luminance signal having frequencies within the spectrum of the color signal are at the output of the band-pass filter, overlapping the color signal in the form of additive interference. The purpose of the proposed method is to separate this interference from the signal at the output of the bandpass filter, i.e. to select from the signal at the output of the bandpass filter that part of it that really is a modulated color signal, based on the specific, physically determined properties of the color and brightness signals that distinguish these signals from each other. To solve this problem, digital methods of processing the full color television signal are used.
Изложение предлагаемого способа иллюстрируется здесь на примере обработки в цифровом декодере специального измерительного сигнала с яркостной составляющей, включающей прямоугольный импульс, сигнал, близкий по форме к синусквадратичному импульсу, и сдвоенный вариант того же сигнала. На фиг. 4 приведена яркостная составляющая такого специального сигнала на входе цифрового кодера, т. е. в первоначальном, неискаженном виде. На фиг. 5 показан вид, принимаемый этим сигналом при стандартной процедуре обработки цветового телевизионного сигнала в цифровом декодере, т.е. при выделении сигнала модулированной цветности полосовой фильтрацией. Видна потеря амплитуды синусквадратичного импульса более 30% и подъем уровня нуля в сдвоенном синусквадратичном импульсе до 0,35. На фиг. 6 показана также форма сигнала цветности на поднесущих при выделении его стандартным методом полосовой фильтрации в системе SECAM. The presentation of the proposed method is illustrated here by the example of processing in a digital decoder a special measuring signal with a luminance component including a rectangular pulse, a signal close in shape to a sinusquadratic pulse, and a double version of the same signal. In FIG. Figure 4 shows the luminance component of such a special signal at the input of a digital encoder, i.e., in its original, undistorted form. In FIG. Figure 5 shows the view taken by this signal in the standard procedure for processing a color television signal in a digital decoder, i.e. when highlighting the signal modulated color band pass filtering. One can see a loss in the amplitude of the sinusquadratic pulse of more than 30% and a rise in the level of zero in the doubled sinusquadratic pulse to 0.35. In FIG. Figure 6 also shows the color waveform of the subcarriers when it is extracted using the standard bandpass filtering method in the SECAM system.
В способе реализовано параллельное поступление цветового телевизионного сигнала на два цифровых полосовых фильтра выделения сигнала цветности. Частотная характеристика одного из них была задана таким образом, чтобы данный фильтр наряду с полосовой фильтрацией осуществлял преобразование Гильберта над выходным сигналом. The method implements a parallel input of a color television signal to two digital band-pass filters for extracting a color signal. The frequency response of one of them was set in such a way that this filter along with bandpass filtering performed Hilbert transform over the output signal.
Сигнал, полученный на выходе фильтра, осуществляющего преобразование Гильберта, оказывается сдвинутым относительно сигнала на выходе обычного полосового фильтра на четверть периода, т.е. на один такт (так как дискретизация в аналого-цифровом преобразователе осуществляется с частотой четвертой гармоники цветовой поднесущей РА, т.е. частота сигнала цветности и частота дискретизации различаются в 4 раза). Точно на столько же сдвинуты в сигнале на выходе фильтра, осуществляющего преобразование Гильберта, гармоническая и негармоническая составляющие. Это означает, что если распараллелить сигнал на выходе фильтра, осуществляющего преобразование Гильберта (элемент 3 на фиг. 1), и сдвинуть его по фазе в первой ветви на -2Т (осуществляется элементом 5 на фиг. 1), где Т соответствует частоте 17,734475 МГц, то гармонические составляющие в первой и второй ветвях окажутся строго в противофазе. Если далее вычесть из сигнала в первой ветви (сдвинутого на -2Т) сигнал из второй ветви, не претерпевший сдвига (вычитание выполняется элементом 6 на фиг. 1), то в результирующем сигнале гармоническая составляющая удвоится по амплитуде, а амплитуда негармонической составляющей резко уменьшится. Деление результирующего сигнала на 2 (выполняется элементом 7 на фиг. 1) позволяет получить сигнал, в котором гармоническая составляющая по амплитуде не изменилась, а негармоническая, если и не уничтожилась полностью, то резко уменьшилась по амплитуде. При этом также произошел обратный Гильбертовскому фазовый сдвиг на четверть периода сигнала цветности, т.к. при вычитании сигналов в ветвях "уменьшаемым" был сигнал, сдвинутый на -2Т). Из сравнения полученного в результате вышеописанных процедур сигнала с сигналом на выходе обычного полосового фильтра видно, что гармонические составляющие у этих сигналов совпадают, а негармоническая в первом из них значительно меньше по амплитуде, чем во втором. Теперь достаточно вычесть первый сигнал из второго (выполняется элементом 9 на фиг. 1), и результатом будет негармоническая составляющая яркостной помехи в сигнале цветности, вернее большая ее часть. Сигнал этот там, где он возникает, имеет продолжительность, равную времени резкого изменения (перехода) значения сигнала яркости, т.е. тому временному интервалу, когда необходимо удаление яркостной помехи из сигнала на выходе полосового фильтра. The signal received at the output of the filter performing the Hilbert transform turns out to be shifted relative to the signal at the output of a conventional band-pass filter by a quarter of the period, i.e. one clock cycle (since sampling in an analog-to-digital converter is performed at the fourth harmonic frequency of the RA color subcarrier, i.e., the color signal frequency and sampling frequency differ by 4 times). The harmonic and non-harmonic components are shifted exactly the same amount shifted in the signal at the output of the filter performing the Hilbert transform. This means that if you parallelize the signal at the output of the filter performing the Hilbert transform (element 3 in Fig. 1) and shift it in phase in the first branch by -2T (carried out by element 5 in Fig. 1), where T corresponds to frequency 17, 734475 MHz, the harmonic components in the first and second branches will be strictly in antiphase. If we further subtract from the signal in the first branch (shifted by -2T) the signal from the second branch that has not undergone a shift (subtraction is performed by element 6 in Fig. 1), then in the resulting signal the harmonic component will double in amplitude, and the amplitude of the non-harmonic component will decrease sharply. Dividing the resulting signal by 2 (performed by element 7 in Fig. 1) allows you to get a signal in which the harmonic component in amplitude has not changed, and the non-harmonic component, if not completely destroyed, has sharply decreased in amplitude. At the same time, a reverse Hilbert phase shift by a quarter of the color signal period occurred, since when subtracting signals in the branches, the signal “shifted” was shifted by -2T). A comparison of the signal obtained as a result of the above procedures with the signal at the output of a conventional band-pass filter shows that the harmonic components of these signals coincide, and the non-harmonic components in the first of them are much smaller in amplitude than in the second. Now it is enough to subtract the first signal from the second (performed by element 9 in Fig. 1), and the result will be the non-harmonic component of the luminance interference in the color signal, or rather most of it. This signal, where it occurs, has a duration equal to the time of a sharp change (transition) in the value of the brightness signal, i.e. the time interval when it is necessary to remove the luminance interference from the signal at the output of the bandpass filter.
Применение вышеописанных процедур недопустимо без предварительной амплитудной коррекции. Это видно из следующих рассуждений. The application of the above procedures is unacceptable without preliminary amplitude correction. This is evident from the following reasoning.
Обозначим сигнал на входе фильтра, осуществляющего преобразование Гильберта, через A(t)sinωt. На выходе этого фильтра этот сигнал будет иметь вид -A(t)cosωt. We denote the signal at the input of the filter performing the Hilbert transform by A (t) sinωt. At the output of this filter, this signal will have the form -A (t) cosωt.
После выполнения над этим сигналом фазового сдвига на -2Т и вычитания исходного сигнала из сдвинутого (что в схеме на фиг. 1 выполняется цифровым вычитателем 6) получаем сигнал:
при том, что для операций по получению сигнала времени перехода сигнала яркости, описанных выше, необходим сигнал: A(t)•sin(t-T). Таким образом, составляющая -cos(ω-ωo)T должна быть подавлена. Для этого операциям фазового сдвига и вычитания должно предшествовать прохождение сигнала с выхода фильтра, осуществляющего преобразование Гильберта, через фильтр с частотной характеристикой:
где x W/2W.After performing a -2T phase shift on this signal and subtracting the initial signal from the shifted signal (which is performed by digital subtractor 6 in the circuit in Fig. 1), we obtain the signal:
despite the fact that for operations to obtain the luminance signal transition time signal described above, a signal is required: A (t) • sin (tT). Thus, the component -cos (ω-ω o ) T should be suppressed. For this, the phase shift and subtraction operations should be preceded by the passage of the signal from the output of the filter performing the Hilbert transform through the filter with a frequency response:
where x W / 2W.
В схеме, представленной на фиг. 1, данная фильтрация осуществляется цифровым фильтром 4. In the circuit shown in FIG. 1, this filtering is performed by a digital filter 4.
Окончательное формирование сигналов времени перехода сигнала яркости, т. е. придание им формы прямоугольных импульсов, осуществляется в схеме, приведенной на фиг. 1, элементом 10 и блоком 11. Этот сигнал изображен на фиг. 8. The final formation of the luminance signal transition time signals, i.e., giving them the shape of rectangular pulses, is carried out in the circuit shown in FIG. 1,
Удаление яркостной помехи из сигнала на выходе полосового фильтра во временных интервалах, определяемых импульсами времени переходов сигнала яркости, осуществляется следующим образом. Removing luminance noise from the signal at the output of the bandpass filter in time intervals determined by the time pulses of the transitions of the luminance signal is as follows.
Сигнал на выходе полосового фильтра (фильтр 2 на фиг. 1) имеет вид:
f(t)=A(t)sin(ω(t)t+Φ1)+B(t)+C(t)sin(ωot+Φ) (1)
Сигнал на выходе фильтра, осуществляющего преобразование Гильберта (фильтр 3 на фиг. 1), имеет вид:
неискаженный сигнал цветности, подлежащий выделению из (t);
B(t) негармоническая составляющая яркостной помехи в сигнале f(t);
C(t)sin(ωot+Φ) - гармоническая составляющая яркостной помехи в сигнале f(t);
-A(t)cos(ωot+Φ1) сигнал цветности, сдвинутый по фазе в результате Гильбертовского преобразования;
GB(t) негармоническая составляющая яркостной помехи в сигнале g(t);
-C(t)cos(ωot+Φ) гармоническая составляющая яркостной помехи в сигнале g(t).The signal at the output of the band-pass filter (
f (t) = A (t) sin (ω (t) t + Φ 1 ) + B (t) + C (t) sin (ω o t + Φ) (1)
The signal at the output of the filter performing the Hilbert transform (filter 3 in Fig. 1) has the form:
undistorted color signal to be extracted from (t);
B (t) is the non-harmonic component of the luminance interference in the signal f (t);
C (t) sin (ω o t + Φ) is the harmonic component of the luminance noise in the signal f (t);
-A (t) cos (ω o t + Φ 1 ) a color signal shifted in phase as a result of the Hilbert transform;
GB (t) non-harmonic component of the luminance interference in the signal g (t);
-C (t) cos (ω o t + Φ) is the harmonic component of the luminance noise in the signal g (t).
Дальнейшие преобразования заключаются в получении следующих сигналов:
Операции, указанные в (3) и (4), выполняются в схеме на фиг. 1 цифровыми элементами 14, 15 (умножение на sinωt), 16, 17 (умножение на cosωt), 18 (операция вычитания в (3)) и 19 (операция сложения в (4)).Further conversions are to obtain the following signals:
The operations indicated in (3) and (4) are performed in the circuit of FIG. 1 by digital elements 14, 15 (multiplication by sinωt), 16, 17 (multiplication by cosωt), 18 (subtraction operation in (3)) and 19 (addition operation in (4)).
Не трудно видеть, что сигналы в (3) и (4) будут соответственно иметь вид:
Отсюда:
первый вспомогательный сигнал,
Отсюда:
второй вспомогательный сигнал.It is not difficult to see that the signals in (3) and (4) will accordingly have the form:
From here:
first auxiliary signal
From here:
second auxiliary signal.
В результате проведенных преобразований произошло самое главное: сигнал цветности и сигнал яркостной помехи в первом и втором вспомогательных сигналах разделились по частоте (фиг. 9 и 11). As a result of the transformations, the most important thing happened: the color signal and the luminance noise signal in the first and second auxiliary signals were divided in frequency (Figs. 9 and 11).
Аппроксимированные сигналы подвергаются НЧ фильтрации для удаления незначительных остаточных искажений на границах временных интервалов аппроксимации (выполняется цифровыми элементами 22 и 23 в схеме на фиг. 1), аппроксимированные сигналы представлены на фиг. 10 и 12. The approximated signals undergo low-pass filtering to remove minor residual distortions at the boundaries of the approximation time intervals (performed by digital elements 22 and 23 in the circuit in Fig. 1), the approximated signals are presented in Figs. 10 and 12.
Теперь для получения неискаженного сигнала цветности достаточно умножить F1(t) на sinωot, а F2(t) на cosωot (выполняется цифровыми элементами 24 и 25 на фиг. 1) и сложить результаты (выполняется цифровым элементом 26 на фиг. 1).Now, to obtain an undistorted color signal, it suffices to multiply F 1 (t) by sinω o t and F 2 (t) by cosω o t (performed by digital elements 24 and 25 in FIG. 1) and add the results (performed by digital element 26 in FIG. . 1).
На фиг. 7 приведен сигнал негармонической составляющей, на фиг. 8 -сигнал импульсов времени переходов сигналов яркости. In FIG. 7 shows the signal of the non-harmonic component, FIG. 8 is a signal of pulses of transition time of the brightness signals.
На фиг. 13 показан этот сигнал для системы для случая частотной модуляции. In FIG. 13 shows this signal for a system for the case of frequency modulation.
Полученный сигнал цветности далее проходит через цифровой интерполятор (элемент 27 на фиг. 1), представляющий собой цифровой фильтр, производящий удаление незначительных остаточных искажений сигнала цветности на границах временных интервалов удаления яркостной помехи. Сигнал яркости получается вычитанием сигнала цветности из полного цветового телевизионного сигнала (выполняется цифровым элементом 28 на фиг. 1). Полученный таким образом в результате сигнал яркости приведен на фиг. 14. Полученный качественный выигрыш виден из сравнения этого сигнала с исходным (фиг. 4) и получаемым при стандартном методе обработки (фиг. 5). The resulting chroma signal then passes through a digital interpolator (element 27 in FIG. 1), which is a digital filter that removes minor residual distortions of the chroma signal at the boundaries of time intervals for removing luminance interference. The luminance signal is obtained by subtracting the color signal from the full color television signal (performed by digital element 28 in Fig. 1). The luminance signal thus obtained is shown in FIG. 14. The resulting qualitative gain is seen from a comparison of this signal with the original (Fig. 4) and obtained with the standard processing method (Fig. 5).
Цифровое декодирование сигналов цветного телевидения согласно предлагаемому способу происходит следующим образом. Digital decoding of color television signals according to the proposed method is as follows.
Из цифрового цветового телевизионного сигнала производят выделение фильтрацией сигнала цветности на поднесущей, а также формирование сигнала яркости вычитанием из цифрового цветового телевизионного сигнала. From a digital color television signal, a color signal is extracted by filtering the sub-carrier color signal, and a luminance signal is generated by subtraction from the digital color television signal.
Кроме того, из цифрового цветового телевизионного сигнала выделяют преобразованный по Гильберту сигнал цветности на поднесущей. In addition, a Hilbert-converted color signal on a subcarrier is isolated from a digital color television television signal.
Затем из сигнала цветности на поднесущей и преобразованного по Гильберту сигнала цветности на поднесущей формируют импульсы времени переходов сигнала яркости в цветовом телевизионном сигнале. Then, from the chrominance signal on the subcarrier and the Hilbert-converted chroma signal on the subcarrier, time pulses of the transitions of the luminance signal in the color television signal are formed.
После этого формируют первый и второй вспомогательные сигналы перенесением сигнала цветности на поднесущую и преобразованного по Гильберту сигнала цветности на поднесущей в область более низких частот. After that, the first and second auxiliary signals are formed by transferring the chroma signal to the subcarrier and the Hilbert-converted chroma signal on the subcarrier to the lower frequency region.
Затем производят удаление яркостной помехи из первого и второго вспомогательных сигналов во временных интервалах, которые определяют по импульсам времени переходов сигнала яркости в цветовом телевизионном сигнале. Сигналы цветности, полученные после удаления яркостной помехи из первого и второго вспомогательных сигналов, переносят в область частот поднесущей. Then, the brightness interference is removed from the first and second auxiliary signals in time intervals, which are determined by the time pulses of the transitions of the brightness signal in the color television signal. The color signals obtained after removing the luminance interference from the first and second auxiliary signals are transferred to the frequency region of the subcarrier.
После перенесения в область частот поднесущей производят формирование сигнала цветности. При этом формирование сигнала цветности осуществляют сложением сигналов, полученных после перенесения в область частот поднесущей. After transferring to the frequency domain of the subcarrier, a color signal is generated. In this case, the formation of a color signal is carried out by adding the signals obtained after transferring to the frequency domain of the subcarrier.
Устройство для реализации предложенного способа работает следующим образом. A device for implementing the proposed method works as follows.
Цветовой телевизионный сигнал со входной шины 30 поступает на аналого-цифровой преобразователь 1, преобразующий цветовой телевизионный сигнал в цифровой вид. С выхода аналого-цифрового преобразователя 1 цифровой телевизионный сигнал поступает на цифровой полосовой фильтр 2, производящий выделение цифрового сигнала цветности на поднесущей из цифрового цветового телевизионного сигнала. С выхода цифрового полосового фильтра 2 цифровой сигнал цветности на поднесущей через цифровой элемент 8 задержки поступает на первый вход цифрового вычитателя 9, а также на первые входы цифровых умножителей 14 и 17. Сигнал с выхода аналого-цифрового преобразователя 1 поступает также на первый вход цифрового вычитателя 28, а также на цифровой полосовой фильтр 3, производящий выделение преобразованного по Гильберту цифрового сигнала цветности на поднесущей из цифрового цветового телевизионного сигнала. С выхода цифрового полосового фильтра 3 преобразованный по Гильберту цифровой сигнал цветности на поднесущей поступает на первые входы цифровых умножителей 15 и 16, а также на вход цифрового фильтра подавления составляющей (ω-ωo)T 4, с выхода которого сигнал поступает на первый вход цифрового вычитателя 6, а также через цифровой элемент 5 задержки на два тактовых интервала на второй вход цифрового вычитателя 6, с выхода которого сигнал через цифровой делитель 7 поступает на второй вход цифрового вычитателя 9. Сигнал на выходе цифрового вычитателя 9 представляет собой выделенный с помощью блоков 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9 сигнал не синусоидальной составляющей сигнала цветности на поднесущей, возникающий в начале и в конце временного интервала перехода сигнала яркости в цветовом телевизионном сигнале. Сигнал с выхода цифрового вычитателя 9 поступает на цифровой амплитудный ограничитель 10, в котором цифровые коды, соответствующие значениям амплитуд отсчетов сигнала, не превышающим установленного порогового значения, заменяются кодами, соответствующими нулевым значениям амплитуд отсчетов. С выхода цифрового амплитудного ограничителя 10 сигнал поступает на цифровой формирователь сигнала времени перехода 11, на выходе которого сформированный сигнал принимает форму прямоугольного импульса, время протяженности которого совпадает с временным интервалом перехода сигнала яркости в цветовом телевизионном сигнале. С первого выхода цифрового формирователя 11 сигнал времени перехода сигнала яркости в цветовом телевизионном сигнале поступает на первые входы цифровых аппроксиматоров 20 и 21. Кроме того, в блоке 11 происходит вычисление с помощью счетчика количества отсчетов в прямоугольных импульсах сигналов времени перехода сигнала яркости в цветовом телевизионном сигнале. Цифровой код значения количества отсчетов в этих сигналах поступает со второго выхода блока 11 на третьи входы цифровых аппроксиматоров 20 и 21.The color television signal from the input bus 30 is fed to an analog-to-digital converter 1, which converts the color television signal into a digital form. From the output of the analog-to-digital converter 1, the digital television signal is fed to a digital band-
С выхода цифрового генератора 29 тактовые импульсы частотой 17,734475 МГц поступают на цифровой формирователь 12 последовательности отсчетов со значениями 0, 1, 0, -1, следующими также с частотой 17,734475 МГц. С выхода цифрового формирователя 12 сигнал данной последовательности поступает на вторые входы цифровых умножителей 14 и 15 и на первый вход цифрового умножителя 24. Кроме того, сигнал с выхода цифрового формирователя 12 через цифровую линию 13 задержки на 3 такта поступает на вторые входы цифровых умножителей 16 и 17 и на первый вход цифрового умножителя 25. Сигнал с выходы цифрового умножителя 14 поступает на первый вход цифрового вычитателя 18, на второй вход которого поступает сигнал с выхода цифрового умножителя 16. Сигнал с выхода цифрового умножителя 15 поступает на первый вход цифрового сумматора 19, на второй вход которого поступает сигнал с выхода цифрового умножителя 17. На выходе цифрового вычитателя 18 формируется сигнал, представляющий собой перенесенный в область более низких частот цифровой сигнал цветности на поднесущей. Данный сигнал с выхода цифрового вычитателя 18 поступает на второй вход цифрового аппроксиматора 20, производящего удаление яркостной помехи из перенесенного в область более низких частот цифрового сигнала цветности на поднесущей путем его аппроксимации во временных интервалах переходов сигнала яркости в цветовом телевизионном сигнале, причем интервалы переходов сигнала яркости определяются импульсами, поступающими на первый вход цифрового аппроксиматора 20. На выходе цифрового сумматора 19 формируется сигнал, представляющий собой перенесенный в область более низких частот преобразованный по Гильберту цифровой сигнал цветности на поднесущей. Данный сигнал с выхода цифрового сумматора 19 поступает на второй вход цифрового аппроксиматора 21, производящего удаление яркостной помехи из перенесенного в область более низких частот преобразованного по Гильберту цифрового сигнала цветности на поднесущей путем его аппроксимации во временных интервалах переходов сигнала яркости в цветовом телевизионном сигнале, причем интервалы переходов сигнала яркости определяются импульсами, поступающими на первый вход цифрового аппроксиматора 21. Сигнал с выхода цифрового аппроксиматора 20 через цифровой фильтр нижних частот 22 поступает на второй вход цифрового умножителя 24, сигнал с выхода которого поступает на первый вход цифрового сумматора 26. Сигнал с выхода цифрового аппроксиматора 21 через цифровой фильтр нижних частот 23 поступает на второй вход цифрового умножителя 25, сигнал с выхода которого поступает на второй вход цифрового сумматора 26. Сигнал на выходе цифрового вычитателя 26 представляет собой цифровой сигнал цветности на поднесущей, из которого удалена яркостная помеха. Сигнал с выхода цифрового сумматора 26 поступает на вход цифрового интерполятора 27, с выхода которого сигнал, представляющий собой неискаженный сигнал цветности, поступает на выходную шину 31, а также на второй вход цифрового вычитателя 28, сигнал на выходе которого, представляющий собой неискаженный сигнал яркости, поступает на выходную шину 32. From the output of the digital generator 29, clock pulses with a frequency of 17.734475 MHz are fed to a digital shaper 12 of a sequence of samples with values 0, 1, 0, -1, also following with a frequency of 17.734475 MHz. From the output of the digital shaper 12, the signal of this sequence is fed to the second inputs of the digital multipliers 14 and 15 and to the first input of the digital multiplier 24. In addition, the signal from the output of the digital shaper 12 through the
Блок аппроксимации работает следующим образом. Перенесенный в область более низких частот цифровой сигнал цветности на поднесущей или перенесенный в область более низких частот преобразованный по Гильберту сигнал цветности на поднесущей по шине 43 поступает на первый вход коммутатора 33. Цифровой сигнал времени перехода сигнала яркости в цветовом телевизионном сигнале поступает на второй вход коммутатора. В случае отсутствия сигнала времени перехода сигнала яркости в цветовом телевизионном сигнале, сигнал, поступивший на первый вход коммутатора 33 с шины 43, с первого выхода коммутатора 33 через линию задержки 42 поступает на шину 46. В случае наличия на втором входе коммутатора 33 ненулевого сигнала, поступившего с шины 45, сигнал, поступивший на вход коммутатора 33 с шины 43, со второго выхода коммутатора 33 поступает на первый вход цифрового блока 34 выделения первого отсчета перенесенного в область более низких частот сигнала цветности во временном интервале перехода сигнала яркости. На второй вход блока 34 поступает сигнал с шины 45, разрешающий работу блока. С выхода блока 34 сигнал значения 2-го отсчета перенесенного в область более низких частот сигнала цветности на поднесущей во временном интервале перехода сигнала яркости поступает на первый вход цифрового вычитателя 36, на второй вход которого через цифровую линию задержки 35 поступает сигнал со второго выхода коммутатора 33. Сформированный в блоке 36 сигнал Ак-Аn с выхода цифрового вычитателя 36 поступает на первый вход цифрового делителя 37, на второй вход которого поступает сигнал с шины 44, представляющий собой значение длины интервала перехода, т. е. количество тактов в этом интервале. Сформированный в цифровом делителе 37 сигнал (Аk-Аn)/n с выхода этого блока поступает на первый вход цифрового умножителя 38, на второй вход которого через цифровую линию задержки 39 поступает сигнал с выхода счетчика тактов 41, запускаемого поступающим на его вход сигналом с шины 45. Сформированный сигнал (Аk-Аn)k/n с выхода цифрового умножителя 38 поступает на первый вход цифрового сумматора 40, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока 34, представляющий собой значение первого отсчета перенесенного в область более низких частот сигнала цветности во временном интервале перехода сигнала яркости. Сигнал Аn+(Аk-Аn)k/n с выхода цифрового сумматора 40 поступает на шину 46, являющуюся выходом блока аппроксиматора в целом.The approximation block works as follows. The digital color signal on the subcarrier transferred to the lower frequency region or the Hilbert-converted color signal on the subcarrier is transferred to the first input of the
Работа блока 11 происходит следующим образом. Сигнал ограниченной по амплитуде несинусоидальной (негармонической) составляющей сигнала цветности на поднесущей, соответствующий по временному интервалу (т.е. времени, когда он принимает ненулевые значения) времени перехода сигнала яркости в цветовом телевизионном сигнале, поступает по шине 56 через цифровой элемент взятия модуля 47 на входы цифрового элемента 48 задержки на один тактовый интервал, цифрового элемента 49 задержки на два тактовых интервала, цифрового элемента 50 задержки на три тактовых интервала, цифрового элемента 51 задержки на четыре тактовых интервала и цифрового элемента 52 задержки на пять тактовых интервалов, с выходов которых сигнал поступает на первый, второй, третий, четвертый и пятый входы цифрового сумматора 53, на шестой вход которого поступает сигнал с выхода блока 47. С выхода цифрового сумматора 53 цифровой сигнал негармонической составляющей сигнала цветности прошедший в блоке 53 суммирование со сдвигом, через цифровой элемент округления 54 поступает на шину 58. Цифровой сигнал, поступающий на шину 58 с выхода блока 54, представляет собой сформированный сигнал перехода сигнала яркости в цветовом телевизионном сигнале. Кроме того, с выхода цифрового элемента округления 54 сигнал поступает на счетчик 55, производящий подсчет числа отсчетов в цифровом сигнале перехода сигнала яркости в цветовом телевизионном сигнале. Значение количества отсчетов в цифровом сигнале перехода с выхода счетчика 55 поступает на шину 57. The operation of block 11 is as follows. The signal of a amplitude-limited non-sinusoidal (non-harmonic) component of the color signal on the subcarrier, corresponding to the time interval (i.e., the time when it takes non-zero values) of the transition time of the brightness signal in the color television signal, is transmitted via bus 56 through the digital pickup element of
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93040043A RU2090978C1 (en) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | Method for digital decoding of color television signals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93040043A RU2090978C1 (en) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | Method for digital decoding of color television signals |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93040043A RU93040043A (en) | 1996-02-20 |
RU2090978C1 true RU2090978C1 (en) | 1997-09-20 |
Family
ID=20146231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93040043A RU2090978C1 (en) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | Method for digital decoding of color television signals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2090978C1 (en) |
-
1993
- 1993-08-06 RU RU93040043A patent/RU2090978C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
SPU 2243, SECAM Chroma Processor. Description. Freiburg. A Simon and Sohn. 1990, p. 3-4. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4051516A (en) | Digital processing of PAL color television signals in the form of a Y signal and a composite U+V/U-V signal | |
WO1992000646A1 (en) | Signal distortion removal | |
US4291331A (en) | Digital processing of N.T.S.C. color television signals | |
KR20060052603A (en) | Method and circuit for channel filtering of analog or digitally modulated tv signals | |
US4943849A (en) | Television transmission system having improved separation of audio and video spectra | |
EP0005955B1 (en) | Method of and apparatus for deriving a pal colour television signal corresponding to any desired field in an 8-field pal sequence from one stored field or picture of a pal signal | |
US5682431A (en) | FM stereo broadcasting apparatus and method | |
KR910002610B1 (en) | Digital television signal processing system | |
RU2090978C1 (en) | Method for digital decoding of color television signals | |
US5561473A (en) | Contour correction signal generating circuit | |
CA1161158A (en) | Digital television transmission using chrominance inversion | |
US4849808A (en) | System for filtering color television signals utilizing comb filtering of liminance with variable combing level at low frequencies and filtering of chrominance by comb filtering time multiplexed color difference signals | |
KR100204436B1 (en) | The method and apparatus for reducing the color noise of a televisionsignal | |
KR940021410A (en) | Waveform equalizer | |
GB2203917A (en) | Improved encoder for television signals | |
EP0382151B1 (en) | Sampling frequency down-converting apparatus | |
US5523797A (en) | Luminance signal and color signal separating circuit | |
JPH0628472B2 (en) | Digital color signal processing circuit | |
CA2251652A1 (en) | Method and apparatus for decoding composite video signals | |
JPH0338991A (en) | Luminance signal/chrominance signal separating circuit | |
Clarke | Digital Decoding of PAL and NTSC Signals Using Field Delay Comb Filters and Line-Locked Sampling | |
KR0158643B1 (en) | Color demodulator for tv receiver | |
JP2559418B2 (en) | Frequency shift circuit and method | |
JP2696900B2 (en) | Sampling frequency conversion circuit | |
KR920009183B1 (en) | Down sampler for compressing video data |