CN2162062Y - 彩色电视图象信号处理插件 - Google Patents

Abstract

本实用新型的彩色电视图象信号处理插件电路 部分包括一个以超声玻璃延迟线为延时元件的梳状 滤波电路、视频动态消噪电路、黑电平伸长电路以及 延时轮廓补偿电路，视频复合信号经梳状滤波电路分 离为亮度信号及色度信号，亮度信号经视频动态噪声 电路、黑电平伸长电路及延时轮廓补偿电路处理得到 高质量的亮度信号；由于采用超声玻璃延迟线使产品 成本大大降低，本实用新型用于彩色电视机图象信号 处理可使彩电画面消去雾状感、层次更加清晰。

Description

本实用新型涉及一种图象信号处理电路插件，特别是一种彩色电视图象信号处理插件。

在现有电视信号发射条件下提高彩电接收机的清晰度，改善画面质量是该技术领域中人们研究和追求的目标之一；一般情况下，提高清晰度的方法，除提高显象管分辨率及提高对比度、提高亮度以外，国外的彩色电视机对图象信号采取了新的处理方法，我国采用的PAL制式的彩色电视机多数是引进外国的生产线生产的，其中对图象信号的处理还停留在较落后的阶段，例如图象通道中亮度、色度信号的分离仍采用传统的陶瓷滤波器陷波，利用一维陷波的方法将具有6MHz的复合视频信号陷波除去4.43MHz±1MHz的色度信号而得到亮度信号，造成无法补救的亮度信号带宽的损失使其只余4MHz带宽，仅能实现清晰度320线，所以未能发挥PAL制视频带宽6MHz的特点，色度信号是由复合视频信号经滤波选出的，该色度信号中同时含有亮度高频成份而形成亮串色干扰。

本实用新型的目的在于针对PAL制彩色电视机画面质量问题提供一种在我国现有彩色电视机上提高图象清晰度，而且成本相当低的彩色电视图象处理插件，该插件换装在PAL制彩色电视机的相应通道部分，即可使彩色电视机的画面得到改善，实现清晰度接收广播节目480线，例如使画面层次清楚、透亮、清除雾状感。

本实用新型的技术措施：

1、采用梳状滤波器作视频复合信号的亮／色分离器件，利用视频信号的相关性和PAL制色度信号中Fr分量逐行倒相的特点，采用延迟两行的超声玻璃延迟线作延时元件和高精度加减厚膜电路组成y／c（y－亮度信号，c－色度信号）梳状滤波器，技术关键是：

①利用成本低的超声玻璃延迟线作延时元件，它的参数直接影响梳状滤波器的带宽、分离度等指标主要参数确定如下：

a）群延时，直通行与延时行色信号付载波包络应对齐。

Tg＝2Th＝128μS

b）相延时：延迟时间为半周期奇数倍且输入与输出相差为180°从而使付载波反相对齐以便能抵消为零。

m＝283.5×2＋0.5＝567.5

Tsc＝TH／283.7516＝64／283.7516＝225.5493μS

Tp＝567.5Tsc＝127.9993μS≈128μS（相延时）

c）无用反射：无用反射的杂波直接形成梳状滤波器干扰。

要求衰减大于38db以上

d）中心频率：PAL制梳状滤波器

要求付载波的f₀为4.433619MH₂

e）插入损耗 15db±3db

②高精度加减法器，要求直通信号幅度可调，延时信号相位可调（延迟时间微调）。在此推出两种方法，其一是利用对称性好的差分对方法，其二是利用自耦变压器方法。

③y／c梳状滤波器关键指标要求

a）带宽 亮度通道 大于8MH₂

色度通道 ±1MH₂以上

b）串扰（分离度）亮串色 大于－8db

色串亮 大于－28db

注：也可用谷底吸收深度来衡量。

2、把动态噪声抑制电路、黑电平补偿电路、时间轴轮廓补偿电路应用于PAL制电视接收机中。

本实用新型的彩色电视图象信号处理插件包括：一带有印刷电路的长方形硬卡，其上组装有印制电路及其元器件；

其电路部分为模拟信号的梳状滤波电路，该梳状滤波电路主要包括：

前置放大器、由二行超声玻璃延迟线；加减法器、带通滤波器、陷波器及放大器；

视频复合信号y＝y₁＋y₂＋c经前置放大后分为三路，一路经二行延迟线延时，其他二路分别直接与经延时后的信号相加、相减得到亮度信号y＝y₂＋2y₁，亮色混合信号c＋y₂，此二路信号再分别经带通滤波器、陷波器处理得到亮度信号y＝y₁＋y₂，色度信号C，然后再分别经放大器放大得到。

本实用新型还包括黑电平补偿电路，经梳状滤波电路输出的亮度信号y＝y₁＋y₂再经黑电平补偿电路降低黑电平信号的幅度得到处理后的亮度信号。

本实用新型还可包括视频动态消噪电路及轮廓补偿电路；所述电路采用集成块HA11559NT；

经梳状滤波电路输出的亮度信号y＝y₁＋y₂再经视频动态消噪电路消除其中的噪声成分，经轮廓补偿电路处理得到处理后的亮度信号。

本实用新型的梳状滤波器，为一差分对式梳状滤波器，其包括：由三极管组成的前置驱动级。二行超声玻璃延迟线、由二个三极管组成的差分对及加、减法器；

复合视频信号一路经前置驱动级到二行延迟线经二行延时后的反相信号分别输出给二个三极管组成的差分对，另一路复合视频信号经前置驱动级作为直通行与延时信号相加得到亮度信号（y₂＋2y₁），同时直通行与另一种延时信号相加得到色度和亮度低频信号混合信号（c＋y₂）。

本实用新型的梳状滤波器也可为一自耦变压器式梳状滤波器，其包括、由三极管组成的输入级、由三级管组成的放大级及缓冲驱动级、两行超声玻璃延迟线以及自耦变压器；

复合视频信号经输入到放大级，放大后，经缓冲驱动到两行延时线延迟，信号反相后输入自耦变压器，在自耦变压器二端点输出信号分别与未经延时的直通信号相加分别得到色亮混合信号（c＋y₂）及亮度信号（y₂＋2y₁）。

本实用新型的效果：使用超声延迟线式梳状滤波器实现了PAL制y／c分离而且防止了亮度信号高频成分与色度信号相互干扰，可增宽亮度信号频带，使画面清晰度从原来的320线提高到480线以上且成本低，适用于商品化彩电中，与动态消噪、黑电平补偿、时间轴压缩式轮廓补偿电路同时使用效果更佳，使画面消除雾状感、画面层次，清晰透亮。

附图说明

图1：本实用新型的彩色电视图象信号处理插件电路原理框图；

图2：本实用新型梳状滤波器的原理框图；

图3：本实用新型差分对式梳状滤波电路；

图4：本实用新型的自耦变压器式梳状滤波电路；

图5：本实用新型的彩色电视图象处理插件一实施例电路图；

图6：本实用新型的彩色电视图象处理插件较佳实施例电路图。

结合附图及实施例对本实用新型说明如下：

如图1所示，该图为本实用新型的彩色电视图象信号处理插件电路原理框图，其中视频复合信号10，y＝y₁＋y₂＋c

（y₂为4.43±1MHz以外的亮度信号成分，

y₁为4.43±1MHz以内的亮度信号成分，

c为4.43±1MHz的色度信号成分）

上述视频复合信号10经梳状滤波电路1分离为亮度信号y与色度信号c；亮度信号y再经视频动态 降噪电路2、黑电平伸长电路3、延时轮廓补偿电路4处理后与色度信号c一起输至显象管作亮度信号及色度信号，以形成画面图象。

由于视频信号含有噪声成分，通过高通滤波器滤除噪声成分，经反相放大并利用增益可调方式，然后与输入信号相加，从而抵消噪声成分达到降噪目的。

由于视频信号中低幅度的视频信号（黑电平）成分、使画面呈现雾状，给人以雾状感，本电路采取了降低该黑电平信号成分的幅度，使雾色变得更暗，即所谓黑电平补偿电路。

为了使图象中的亮、暗部分轮廓更清晰，本电路采取了对输入信号采取经时间压缩轮廓补偿原理使亮暗图象交界处亮暗对比更分明，以使图象画面层次更清晰。

本实用新型的插件可采用黑伸长电路处理亮度信号，也可采用具有上述三种功能集成电路，如集成电路HA11559NT，作为本电路的一部分。

如图2所示，为梳状滤波电路框图，视频复合信号10由前级放大器11输入，分三路输出，一路输入至两行超声玻璃延迟线12进行时间延时，另二路分别加在加法器13与减法器14，以与延时线输出信号组合（相加或相减）合成为二路信号，（c＋y₂）及（y₂＋2y），此二路信号再分别经带通滤波器16及陷波器15而得到亮度信号（y₁＋y₂）及色度信号（c）（再经放大器7放大）。

如图3所示，其为梳状滤波电路的一实施例，一超声延时差分对式y／c分离电路，其中复合信号10分二路，一路经由极管V01组成的输入驱动级31，信号经放大后输入到两行延时线12，其为对称输入，且两行延时线12的③与②脚的43MHz正弦波延时两行时间（64μS×2），且信号倒相输出（非对称输出）给由三极管V02～V03组成的差分对（32），另一路径由三极管V04组成的驱动级35作为直通行，其与延时到三极管V02极电极的信号同相，在三极管33相加得亮度信号（y₂＋2y₁）；同时直通行与延时到V03基极的信号反相，在三极管34相加得到色度和亮度低频信号（c＋y₂）。

如图4所示，该图为梳状滤波电路的另一实施例，其中视频复合信号10经输入级23的三极管V01输入到其基极放大器24的三极管V02的基极，再经由三极管V03构成的输出级25缓冲驱动到两行延时线12，此时延时线12的③、②脚对4.43MHz正弦波延时两行（64μS×2）且信号反相，并输入主自耦变压器22，在电阻R13上得到延时两行的信号与直通行V_RP01信号相加（相当于减法器4）得亮度信号（y₂＋y₁）；在电阻R₁₂上得到延时两行的信号与直通信号相加的色度和亮度低频信号混合信号（c＋y₂），再经色带通滤波器16得到色度信号。

如图5所示，该图为本实用新型一实施例的电路图y／c梳状滤波、黑伸长电路图；其中复合视频信号10从xsool的①脚输入到集成电路No2o①脚；集成电路No2o，电位器RPo2o两行超声玻璃延时线12、自耦变压器22构成梳状滤波器1，分离的色度信号与亮度低频信号的混合信号经三极管V003放大后，从xsool的③脚输出；亮度信号从集成电路No2o的⑥脚输出进入集成电路N003的⑦脚，在N003中完成视频黑伸长；从集成电路N003⑤脚输出经三极管V00－V009放大后从xsool的⑩脚输出，其中电容、电阻Co3o、R032时间常数决定视频黑伸长程度。

如图6所示，该图为本实用新型的y／c分离、消噪、黑伸长及延时轮廓补偿电路图，其中复合视频信号10从集成电路xp203的⑦脚输入，经过由三极管V230－V231组成的通断开关到集成电路N230的①脚，集成电路N230、电位RP291、二行超声玻璃延时线12、自耦变压器22组成梳状滤波器1，由集成电路N230的12脚输出分离后的色度与亮度低频信号，再经三极管V530－V532放大输出级得到要求幅度的色度信号，该信号从XP203的⑨脚输出；N230⑥脚输出分离后的亮度信号，该信号经视频亮度信号放大器三极管V235放大，从集成电路V231的30脚输入，从集成电路N231

脚输出完成视频信号噪波衰减；从N231

脚输入，从集成电路N231⑦脚输出完成视频信号的黑伸长、勾边脉中信号从N231的11脚输入经三极管V241～V242放大，在三极管V243中与视频信号相加得到勾边信号，再经三极管V244－V245放大输出级得到所要求幅度的亮度信号，该信号从XP203的⑩脚输出，三极管V241～V245为视频信号与勾边信号的加法器。其中集成电路N231的型号为HA11559NT，其29脚的电平控制消噪程度，第25脚和电阻、电容为R243、C236时间常数决定黑伸长程度；第⑥脚控制勾边的大小程度。

在本实用新型的上述实施例中所用元器件及集成电路型号如下：

两行超声玻璃延时线12： YTF－2H型延迟线

自耦变压器22： TRF9102

集成电路 xs501

xs502

xs202

xs203

N001 CD4053

N020 HM926

N003 CX20215

N231 HA1159NT

陶瓷或晶体

4MHz振荡器G230 HM926

本实用新型的梳状滤波器将复合视频信号分离为色度信号与亮度信号在亮度信号的高端与色信号不干扰且亮度信号高频成分不丢失，该方法可以广泛用于电视机、录机及其它视频信号处理电路。

本实用新型采用的关键件－两行超声延迟线的物理尺寸：

该YTF－2H超声玻璃延迟器，呈去一角的长方形形状，其玻璃基片尺寸（单位mm）：

长×宽×高为：59.5×24×1

长方形硬卡由纸质单面覆铜板或双氰单面复铜板制成。

如图2、3所示：

前级放大器11包括三极管V01、V04，电阻R01、R02、R03、R04，电容器C02，电位器Rp01；

超声玻璃延时线12为TYF－2H；

加法器13包括三极管V03、V06，电阻R10、R12、R16、R17、R18；

减法器14包括三极管V02、V05，电阻R9、R11、R13、R14、R15；

如图2、4所示：

前级放大器11包括三极管V01、V02、V03，电阻R01～R11；

超声玻璃延时线12为TYF－2H；

加法器13及减法器14：由自耦变压器22、电阻R12、R13组成；

如图2、4所示：

带通滤波器16包括电感器L530；电容器C530、C531；

两个放大器7分别包括三极管V235，电阻R238～240、R260，电位器Rp259，电容器C231；及三极管V531，电阻R532～534、R537，电容器C532；

前级放大器11、加法器13、减法器14都包含在集成电路N020中。

Claims (5)

1、一种彩色电视图象信号处理插件，其特征在于：

其包括：一带有印刷电路的长方形硬卡，其上组装有印制电路及其元器件；

其电路部分为模拟信号的梳状滤波电路，该梳状滤波电路主要包括：

前置放大器、二行超声玻璃延迟线、加减法器、带通滤波器、陷波器及放大器；

视频复合信号y=y₁+y₂+c经前置放大后分为三路，一路经二行延迟线延时，其他二路分别直接与经延时后的信号相加、相减得到亮度信号y=y₂+2y₁，亮色混合信号c+y₂，此二路信号再分别经带通滤波器、陷波器处理得到亮度信号y=y₁+y₂，色度信号C，然后再分别经放大器放大。

2、根据权利要求1所述的彩色电视图象信号处理插件，其特征在于：

其还包括黑电平补偿电路，经梳状滤波电路输出的亮度信号y＝y₁＋y₂再经黑电平补偿电路降低黑电平信号的幅度得到处理后的亮度信号。

3、根据权利要求2所述的彩色电视图象信号处理插件，其特征在于：

其还包括视频动态消噪电路及轮廓补偿电路；所述电路采用集成块HA11559NT；

经梳状滤波电路输出的亮度信号y＝y₁＋y₂再经视频动态消噪电路消除其中的噪声成分，经轮廓补偿电路处理得到处理后的亮度信号。

4、根据权利要求1所述的彩色电视图象处理插件，其特征在于：所述梳状滤波器，为一差分对式梳状滤波器，其包括：由三极管组成的前置驱动级、二行超声玻璃延迟线、由二个三极管组成的差分对及加、减法器；

复合视频信号一路经前置驱动级到二行延迟线经二行延时后的反相信号分别输出给二个三极管组成的差分对，另一路复合视频信号经前置驱动级作为直通行与延时信号相加得到亮度信号（y₂＋2y₁），同时直通行与另一种延时信号相加得到色度和亮度低频信号混合信号（c＋y₂）。

5、根据权利要求1所述的彩色电视图象处理信号插件，其特征在于：所述梳状滤波器为一自耦变压器式梳状滤波器，其包括、由三极管组成的输入级、由三级管组成的放大级及缓冲驱动级、两行超声玻璃延迟线以及自耦变压器；

复合视频信号，输入到放大级，放大后，经缓冲驱动到两行延时线延迟，信号反相后输入自耦变压器，在自耦变压器二端，输出信号分别与未经延时的直通信号相加分别得到色亮混合信号（c＋y₂）及亮度信号（y₂＋2y₁）。

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