CS277543B6 - Circuit arrangement for processing composite and separated brightness and chrominance signals - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká zapojení pro zpracování kompozitních a oddělených jasových a chrominančních signálů, obsahujícího* hřebenový filtr, jehož jasový a chrominanční výstup je jednotlivě spojen s jasovým a chrominančním vstupem obrazového procesoru.

Dosavadní stav techniky

Jsou známy videomagnetofony a kombinované videomagnetofony s kamerou, tak zvané kamkordery, které zajišťují relativně širokopásmovou odezvu jasového signálu, například 5 MHz, a které obsahují výstupní konektor, obecně nazývaný terminál S, který dává oddělené jasové a chrominanční výstupní signály. Tato nová norma propojení obrazového signálu je obecně známá pod názvem obrazový formát SVHS, což je zkratka pro Super VHS. Výhodou tohoto nového formátu rozloženého propojení obrazového signálu je, že lze přivádět oddělené jasové a chrominanční signály k obvodům zpracování obrazu televizního přijímače přímo, nikoliv přes vnitřní oddělovací filtr, například hřebenový filtr jasového a chrominančního signálu přijímače. Formát SVHS obrazového signálu s výhodou eliminuje interferenční účinky, jako je křížová modulace barvy a jasu, k nimž by jinak docházelo, kdyby měly být jasový a chrominanční signál kombinovaný do kompozitního obrazového signálu pro přivedení k přijímači.

Televizní přijímače vhodné pro zpracování a zobrazení obrazových signálů buď v kompozitní formě nebo ve formátu oddělených jasových a chrominančních signálů jsou známy. Takový příklad je znázorněn a popsán v Tanakově UK patentové přihlášce č. GB 2,134,743 A, která byla zveřejněna 15. srpna 1984 a mělá název Barevný zobrazovací systém. V tomto systému jsou obrazové vstupní signály kompozitního typu přivedeny ke hřebenovému filtru pro oddělení hřebenově filtrovaných jasových a chrominančních složek, které jsou přivedeny prostřednictvím příslušných spínačů k odpovídajícímu jasovému a chrominančnímu vstupu jednotky zpracování obrazu. Tento systém zahrnuje dvojici vstupních svorek pro příjem jednak jasové, jednak chrominanční složky rozloženého obrazového vstupního signálu. Pro zobrazení signálů tohoto formátu jsou spínače přepínány pro odpojení hřebenového filtru od zobrazovacího procesoru a připojení vstupních svorek zdroje rozloženého signálu k příslušné jasové nebo chrominanční vstupní svorce zobrazovacího procesoru.

Dalším příkladem barevného televizního přijímače upraveného pro zobrazení signálu jak rozloženého tak i kompozitního formátu je přijímač s hřebenovým filtrem zahrnujícím výstupní stupně emitorového sled: ače pro přivedení hřebenově filtrovaných jasového a chrominančního signálu k zobrazovacímu procesoru. Jasová a chrominanční složka rozloženého SVHS signálu jsou přivedeny k příslušnému výstupu hřebenového filtru prostřednictvím příslušných spínacích zesilovačů. Zesilovače jsou odpojeny pro umožnění zobrazení kompozitního obrazového signálu přivedeného ke vstupu hřebenového filtru. Pro zobrazení signálu SVHS jsou zesilovače zapojeny, čímž přivádějí závěrné napětí k výstupním tranzistorům emitorového sledovače hřebenového filtru a přivádějí zesílenou jasovou a chrominanční složku vstupního signálu SVHS k příslušným vstupům zobrazovacího procesoru. Tato technika volby signálů pro zobrazení zajišťuje jak zesílení, tak spínání, což je výhodnější než výše popsaný Tanakův systém, který zajišťuje pouze přepínání rozloženého a kompozitního signálu. Dalším rysem tohoto přijímače je, že zajišťuje mnohapólový vstupní přepínač pro volbu jednoho ze soustavy kompozitních obrazových vstupních signálů pro přivedení ke vstupu hřebenového filtru prostřednictvím zesilovače, takže každý kompozitní obrazový signál, který je zvolen pro zobrazení, je zesílen zesilovačem předřazeným hřebenovému filtru a jasová a chrominanční složka signálu SVHS jsou zesilovány odděleně, každá příslušným ze dvou spínaných zesilovačů, připojených k výstupním svorkám hřebenového filtru.

Nevýhody uvedených známých řešení spočívají zejména v tom, že u nich není zcela vyloučena křížová modulace barvy či jasu. Navíc se signály u popsaných přijímačů zesilují třemi přijímači, což negativně ovlivňuje celkovou spolehlivost a nákladnost přístroje.

Podstata vynálezu

Nevýhody dosavadního stavu do značné míry odstraňuje zapojení pro zpracování kompozitních a rozložených jasových a chromínančnich signálů, obsahující hřebenový filtr, jehož jasový a chrominanční výstup je jednotlivě spojen s jasovým a chrominančním. vstupem obrazového procesoru, kde podstata řešení spočívá v tom, že vstupní svorky kompozitních signálů jsou připojeny na první vstupy přepínače, na jehož druhý vstup je připojena vstupní svorka rozloženého jasového signálu a jehož výstup je přes první zesilovač připojen na vstup hřebenového filtru, zatímco vstupní svorka rozloženého chrominančního signálu je přeš spínaný zesilovač připojena na chrominanční vstup obrazového procesoru.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále podrobněji popsán podle výkresů, kde podobné prvky jsou označeny podobnými vztahovými značkami a kde na obr. 1 je blokové schéma barevného televizního přijímače obsahujícího zapojení podle vynálezu, na obr. 2 je schéma zapojení, částečně v blokové formě, vstupního obrazového voliče vhodného pro použití v přijímači z obr. 1 a na obr. 3 je schéma zapojení spínaného zesilovače, vhodného pro použití v přijímači z obr. 1.

Příklady provedení vynálezu

Barevný televizní přijímač z obr. 1 zahrnuje hřebenový filtr 10, mající jasový výstup Y a chrominanční výstup C připojeny k příslušným vstupům zobrazovacího procesoru 12, majícího výstup připojený k zobrazovacímu zařízení, například obrazovce 14, pro zobrazení signálů přivedených k zobrazovacímu procesoru 12. Přijímač zahrnuje signálový zdroj pro zajištění kompozitního obrazového vstupního signálu, majícího kombinované jasovou a chrominanční složku a pro zajištění rozloženého obrazového vstupního sigCS 277543 B6 nálu, majícího oddělenou jasovou a chrominanční složku. Signálový zdroj obsahuje první a druhou přídavnou vstupní svorku 16 a 18 pro příjem kompozitních obrazových vstupních signálů v základním pásmu z videomagnetofonu nebo jiného vhodného zdroje, a tuner 22 s anténní svorkou 20 pro příjem vysokofrekvenčního modulovaného televizního signálu, a výstup 24, zajišťující kompozitní obrazový signál v základním pásmu. Signálový zdroj rovněž zahrnuje SVHS konektor 30 pro zajištění rozloženého obrazového vstupního signálu formátu, majícího oddělenou jasovou a chrominanční složku, které jsou k dispozici na svorce 32 jasového signálu a svorce 34 chrominančního signálu SVHS konektoru 30♦

Barevný televizní přijímač z obr. 1 dále zahrnuje obvod pro usnadnění zobrazení vstupních signálů kompozitního a rozloženého formátu. Obvod zahrnuje vstupní přepínač 40 mající vstupy připojené pro přivedení kompozitního obrazového výstupního signálu v základním pásmu z tuneru 22, přídavných kompozitních obrazových signálů v základním pásmu, přivedených z první a druhé přídavné svorky 16 a 18, a jasové složky SVHS signálu, přivedené ze svorky 32 jasového signálu ke vstupu 11 hřebenového filtru 10 přes první zesilovač .50. Obvod rovněž zahrnuje spínaný zesilovač 60 pro přivedení chrominanční složky rozloženého SVHS obrazového signálu přivedené ze svorky 34 chrominančního signálu k chrominančnímu výstupu C hřebenového filtru 10. Řídicí jednotka 70 přivádí řídicí signály k tuneru 22 pro řízení volby kanálu, k přepínači 40 pro řízení volby vstupních signálů, k hřebenovému filtru 10 a ke spínanému zesilovači 60 pro řízení přivádění barvonosné složky SVHS signálu k výstupu hřebenového filtru 10.

V činnosti, mají-li být zobrazeny standardní vysílané signály nebo signály kabelového televizního kanálu, vyšle řídicí jednotka 70 blokovací signál ke spínanému zesilovači 60, signál volby kanálu tuneru 22 a řídicí signál přepínači 40 pro jeho uvedení do stavu, kdy přivádí ke vstupu 11 hřebenového filtru 10 zvolený kompozitní obrazový vstupní signál odpovídající přijímanému vysílání nebo kabelovému kanálu. Hřebenový filtr 10 odděluje jasovou a chrominanční složku zvoleného kompozitního obrazového signálu tuneru a přivádí je ke vstupům procesoru 12 pro zobrazení zobrazovací jednotkou. Tatáž činnost se uskutečňuje, když se zvolí kterýkoliv z přídavných kompozitních obrazových vstupních signálů AUX-1 nebo AUX-2.

Má-li se zobrazit rozložený obrazový vstupní signál z SVHS vstupního konektoru 30., zpracování se mění. Řídicí jednotka 70 totiž vyšle řídicí signál obrazovému vstupnímu přepínači 40., aby tak vstupní přepínač 40 připojil jasovou složku SVHS signálu přes první zesilovač 50 ke vstupu 11 hřebenového filtru 10. Současně řídicí jednotka 70 odblokuje spínaný zesilovač 60 pro připojení chrominanční složky SVHS signálu ze svorky 34 chrominančního signálu k chrominančnímu výstupu hřebenového filtru 10. Hřebenový filtr 10 je s výhodou typu majícího výstupní stupeň s emitorovým sledovačem, a když je k němu přiveden chrominanční signál pro spínaný zesilovač 60, vytvoří se na výstupním tranzistoru emitorového sledovače obrácené předpěti. Ačkoliv je výhodné, aby hřebenový filtr 10 měl výstup s emitorovým sledovačem, není to pro tento vynález podstatné, poněvadž signál, přivedený k hřebenovému filtru 10, v tomto režimu neobsahuje chrominanční složku a proto není možné, aby chrominanční výstup hřebenového filtru 10 interferoval s chrominančním signálem přivedeným ze svorky 34 chromínančního signálu SVHS konektoru. Když jsou však zobrazovány běžné kompozitní obrazové signály, spínaný zesilovač 60 zajištuje, aby SVHS chrominanční signál, je-li přítomen, neinteferoval s chrominanční složkou zpracovávaného kompozitního obrazového signálu.

Barevný televizní přijímač z obr. 1 má řadu výhodných vlastnosti oproti známým přijímačům, které zde byly doposud diskutovány. Za prvé je třeba poznamenat, že i když je jasová složka rozloženého obrazového signálu podrobena hřebenovému filtrování, nikdy se nesměšuje s SVHS ohroma signálem a proto zde nemůže dojít ke křížové modulaci barvy či jasu. Navíc je třeba poznamenat, že všechny signály jsou zesilovány pouze dvěma zesilovači, a to prvním zesilovačem 50 a spínaným zesilovačem £0, zatímco u známých přijímačů se vyžadovaly tři zesilovače. Toto snížení počtu požadovaných zesilovačů žádoucím způsobem zlepšuje celkovou spolehlivost barevného televizního přijímače v důsledku zmenšení počtu dílů, z nichž se skládá, přičemž je současně dosaženo příznivého ekonomického účinku.

Na obr. 2 je znázorněno příkladné provedení přepínače 40 z obr. 1. Lze použít i jiné přepínače, vhodné pro použití na obrazových kmitočtech. Tento výhodný přepínač je detailněji popsán v US patentu č. 5 032 900, udělenému 16. července 1991 vynálezci tohoto vynálezu. Přepínač 40 obsahuje integrovaný obvod 200 typu CD 4052 B CMOS, který má čtyři polohy A až D a dekodér 202 pro řízení přepínače 40. Výstup přepínače 40 je připojen k zatěžovacímu rezistoru 204, k němuž je připojen první zesilovač 50 a integrovaný obvod 200.

' Přitom první spínací vstup A integrovaného obvodu 200 je přes první vazební obvod 210 připojen k anténní svorce 20, druhý spínací vstup B je přes druhý vazební obvod 211 připojen k první přídavné vstupní svorce 16, třetí spínací vstup C je přes třetí vazební obvod 212 připojen ke druhé přídavné vstupní svorce 13 a čtvrtý spínací vstup D je přes čtvrtý vazební obvod 214 připojen ke svorce 32 jasového signálu. První vazební obvod 210 je tvořen prvním vstupním rezistorem 220, zapojeným mezi anténní svorku 20 a zem, prvním sériovým rezistorem 240, zapojeným mezi anténní svorku 20 a první vývod kondenzátoru 250, jehož druhý vývod je spojen přímo s prvním spínacím vstupem A a s katodou první Zenerovy diody 230, jejíž anoda je spojena se zemí, a přes první předpětový resistor 260 se svorkou 270 napájecího napětí. Druhý vazební obvod 211 je tvořen druhým vstupním rezistorem

221. zapojeným mezi první přídavnou vstupní svorku 16 a zem, druhým sériovým rezistorem 241. zapojeným mezi první přídavnou vstupní svorku 16 a první vývod kondenzátoru 251, jehož druhý vývod je spojen přímo s druhým spínacím vstupem Bas katodou druhé Zenerovy diody 231, jejíž anoda je spojena se zemí, a přes druhý předpětový rezistor 261 se svorkou 270 napájecího napětí. Třetí vazební obvod 212 je tvořen třetím vstupním rezistorem

222, zapojeným mezi druhou přídavnou vstupní svorku 18 a zem, třetím sériovým rezistorem 242, zapojeným mezi druhou přídavnou vstupní svorku 18 a první vývod kondenzátoru 252, jehož druhý vývod je spojen přímo s třetím spínacím vstupem C a s katodou třetí Zenerovy diody 232, jejíž anoda je spojena se zemí přes třetí předpětový rezistor 262 se svorkou 270 napájecího napětí. Čtvrtý vazební obvod 214 je tvořen čtvrtým vstupním rezistorem 223, zapojeným mezi svorku 32 jasového signálu a zem, čtvrtým sériovým rezistorem 243, zapojeným mezi svorku 32 jasového signálu a první vývod kondenzátoru 2533, jehož druhý vývod je spojen přímo se čtvrtým spínacím vstupem D a s katodou čtvrté Zeneřovy diody 233, jejíž anoda je spojena se zemí a přes čtvrtý předpěťový rezistor 263 se svorkou 270 napájecího napětí.

V činnosti dekóduje dekodér 202 řídicí signály přiváděné z řídicí jednotky 70 pro uzavření jedné ze čtyř spínaných sekcí přepínače 200 CMOS, čímž dojde k volbě jednoho ze vstupních signálů, a to bud z anténní svorky 20, první nebo druhé přídavné vstupní svorky 16 nebo 18 nebo svorky 32 jasového signálu pro přivedení k zatěžovacímu rezistoru 204 a prvnímu zesilovači 50. Například, jestliže není zvolen vstup z tuneru 20 z anténní svorky 20, pak bude první spínací vstup rozepnutý a na první Zenerově diodě 230 bude kladné předpěti způsobené proudem na prvním předpěťovém rezistoru 260. Tento stav zajištuje zeslabení signálu z anténní svorky 20 jak rozepnutím spínacího vstupu A, tak zeslabovačem typu L, vytvořeným ze sériového rezistoru 240 a z předpětím opatřené první Zeneřovy diody 230. Opačně, je-li první spínací vstup A sepnut, je předpětový proud pro první Zenerovu diodu 230 odchýlen k zemi prostřednictvím zatěžovacího rezistoru 204. Odtud první Zenerova dioda 230 odpojí a nedává žádné zeslabení a spínací vstup A připojuje vstupní signál z anténní svorky 20 k prvnímu zesilovači 50. Stejně pracují i ostatní spínací vstupy B až D. Další výhody tohoto spínacího uspořádání jsou popsány ve výše zmíněném US patentu č. 5 032 900, vydaném 16. července 1991 původci tohoto vynálezu.

rezistoru 302 pro ochranu vacího kondenzátoru 304.

Obr. 3 je příkladem spínaného zesilovače, kterého lze použít v příkladném provedení z obr. 1. Lze však použít i jiných spínaných zesilovačů. Na obr. 3 je svorka 34 chrominančního signálu SVHS připojena k zemi přes pátý vstupní rezistor 300 a je připojena k obvodovému uzlu 306 přes sériové zapojení ochranného vůči elektrostatickým výbojům a bloko_ Obvodový uzel 306 je připojen k zemi přes sériové zapojení prvního a druhého rezistorú 308 a 310 napěťového děliče a řízeného spínače 312, jehož řídicí vstup je připojen na řídicí jednotku 70. Společná svorka prvního a druhého rezistoru 308 a 910 napěťového děliče je uzemněná přes přemosťovací kondenzátor 314, takto vytvářející dolní propust, která izoluje šum, který může být přítomen v řízeném spínači 312 z uzlu 306, a také izoluje chrominanční složky, přítomné na uzlu 306 z jiných signálů, které mohou být sepnuty přídavnými spínacími sekcemi v řízeném spínači 312. Uzel 306 je dále spojen přes dráhu anoda - katoda diody 320 a rezistor 322 báze s bází prvního NPN tranzistoru 324. jehož rritor je přes emitorový rezistor 326 uzemněn a jehož kolektor je přes kolektorový zatěžovací rezistor 328 připojen k napájecí svorce 330. Napájecí svorka 330 je rovněž spojena přes pátý předpětový rezistor 332 s anodou diody 320. Kolektor prvního NPN tranzistoru 324 je připojen k bázi výstupního tranzistoru 340, jehož kolektor je připojen k napájecí svorce 330 a jehož emitor je připojen k výstupu hřebenového filtru 10. Emitorový sledovač výstupního stupně hřebenového filtru 10 je znázorněn v čárkovaném rámu a zahrnuje druhý NPN tranzistor 350, jehož emitor je přes proudový zdroj 360 spojen se zemí.

V činnosti, když řídicí jednotka 70 sepne řízený spínač 312, poteče proud přes pátý předpětový rezistor 332, první a druhý rezistor 308 a 310 napěťového děliče a diodu 320 k zemi, čímž se současně vytváří kladné předpětí na diodě 320 a předpětí na prvním NPN tranzistoru 324 zesilovače pro lineární činnost. Vstupní signál na svorce 34 chrominančního signálu je veden přes diodu 320 k prvnímu NPN tranzistoru 324 zesilovače, je zesílen a přiveden výstupním tranzistorem 340 emitorového sledovače k výstupní svorce, přičemž výstupní tranzistor 340 je opatřen dostatečným kladným předpětím, například 9 voltů, pro vytvoření opačného předpětí na druhém NPN tranzistoru 350 emitorového sledovače hřebenového filtru 10, jehož předpětí je menší, například 6 voltů. Když řídicí jednotka 70 sepne řízený spínač 312₁ stejnosměrná dráha přes katodu diody 320 se přeruší. Odtud za těchto podmínek proud procházející pátým předpěťovým rezistorem 332 saturuje první NPN tranzistor 324 a přivádí výstupní tranzistor 340 emitorového sledovače na nízký potenciál a takto vytváří opačné předpětí na přechodu báze - emitor výstupního tranzistoru 340 a otevírá druhý NPN tranzistor 350 emitorového sledovače hřebenového filtru 10 připojeným hřebenově filtrovaným signálům přiváděným k procesoru 12. Současně dioda 320 usměrňuje vstupní signál ze svorky 34 chrominančního signálu a takto generuje předpětí pro sebe samu, čímž na diodě 320 vzniká opačné předpětí, zajišťující přídavné zeslabení signálu na svorce 34 chrominančního signálu navíc k zeslabení, zajišťovanému opačným předpětím výstupního tranzistoru 340.

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   Zapojení pro zpracování kompozitních a oddělených jasových a chrominančních signálů, obsahující hřebenový filtr, jehož jasový a chrominanční výstup je jednotlivě spojen s jasovým a chromínančním vstupem obrazového procesoru, vyznačuící se tím , že vstupní svorky (16, 18, 24) kompozitních signálů jsou připojeny na první vstupy přepínače (40), na jehož druhý vstup je připojena vstupní svorka (32) rozloženého jasového signálu a jehož výstup je přes první zesilovač (50) připojen na vstup hřebenového filtru (10), zatímco vstupní svorka (34) rozloženého chrominančního signálu je přes spínací zesilovač (60) připojena na chrominanční vstup obrazového procesoru (12).