CZ61693A3 - Method of reducing effect of a differential distortion of demodulated compound television signals and a receiver adapted for the reception and demodulation of the compound television signals - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká oblasti systémů vysílání složených televizních signálů a zejména způsobu a zařízení pro snížení účinku diferenciálních zkreslení demodulováných vysílaných obrazových signálů.

Dosavadní stav techniky

Známým problémem systému PAL, NTSC a jiných podobných systémů vysílajících složený televizní signál je to, že vysílaný signál je často podroben amplitudovým nebo fázovým zkreslením. Tato zkreslení jsou obvykle vnášena do signálu jako výsledek modulace tohoto signálu na vysokofrekvenční nosný signál před vysíláním a demodulace přeneseného signálu v přijímači. Ke zkreslení obrazového signálu přispívá několik faktorů, které jsou ovlivněny průměrnou úrovní modulovaného nosiče signálu s tím výsledkem, že když nový signál je demodulován, stanou se zkreslení diferenciálními zkresleními, která se mění s průměrnou úrovní signálu.

Zatímco tato zkreslení se berou v úvahu při návrhu známých přijímačů složeného televizního signálu, při použití dekodérů se zpožďovací linkou a kontrolou sytosti barev v přijímačích systému PAL a při použití kontroly barevnosti a sytosti barev v přijímačích NTSC, umožňují tato měření pouze použití průměrné korekce. Pro zlepšení kvality signálu, který má být dopravován existujícími pozemními televizními systémy, a u nových televizních systémů, které používají způsoby vytváření složených kódovaných signálů, je zapotřebí vytvořit zlepšené přijímače, které by používaly přesnějších způsobů korekce zkreslení.

Podstata vynálezu

Tento úkol splňuje způsob snižování účinku diferenciálního zkreslení demodulováných složených televizních signálů, podle vynálezu, jehož podstatou je, že sestává z kroků vysílání testovacího signálu v předem stanovených intervalech, přičemž testovací signál obsahuje komponentu v alespoň jedné úrovni průměrného obrazového signálu, přijímání testovacího signálu v přijímači, přičemž přijímač je upraven pro provádění kroků měření zkreslení obrazového signálu v uvedené alespoň jedné úrovni průměrného obrazového signálu, derivování požadované korekce v této úrovni signálu a aplikaci uvedené derivované požadované korekce na následující přijmuté obrazové signály v této úrovni signálu.

Podle vynálezu je rovněž upraven testovací signál pro použití u výše uvedeného způsobu, který sestává z jedné přímky složeného televizního signálu, který má identifikační část pro svoji identifikaci, že je testovacím signálem, a který má vysokofrekvenční komponenty v alespoň třech úrovních průměrného obrazového signálu.

Testovací signál může být vysílán neboli přenášen jednou za půlsnímek nebo po delší časový úsek s tím, že následující, testovací signály mají odstup několika sekund.

Způsob podle vynálezu může obsahovat krok měření amplitudového a fázového zkreslení řady úrovní průměrného testovacího signálu a derivaci korekce, která má být použita pro následující přijímané signály pro každé takové zkreslení při každé změřené úrovni průměrného obrazového signálu. Jsou-li tedy úrovně demodulovaného barevného rozdílu neboli chrominance podstatně sníženy při vyšších úrovních průměrného signálu (t.j. těsně u špičky bílé) zkreslením signálu při modulaci, přenosu a demodulaci, účinek těchto zkreslení může být korigován zvýšením zisku chrominance, když je úroveň signálu vysoká. Tyto korekce se s výhodou používají u signálu v jeho složené formě rovněž pro umožnění korekce úrovně vysokofrekvenčního jasu (obrazového detailu). Oprava může být derivována a aplikována na mnoho různých frekvencích pro zlepšení přesnosti korekce jasu.

Derivované korekce mohou být interpolovány nebo extrapolovány pro derivaci korekce, která má být použita u úrovní průměrného obrazového signálu jiných, než jsou úrovně komponent testovacího signálu.

S výhodou se korekce aplikují signály v těsné vzdálených úrovních hladké změny korekce, která přidává k vysílanému signálu.

na následné signálu pro neviditelná přijímané dosažení zkreslení

Výše uvedený úkol dále splňuje přijímač upravený pro příjem a demodulování složeného televizního signálu, podle vynálezu, jakož podstatou je, že sestává z detektoru pro zjišťování testovacího signálu vysílaného v předem stanovených intervalech, měřicího zařízení, upraveného pro stanovení úrovně diferenciálního amplitudového a/nebo fázového zkreslení přijímaného testovacího signálu v alespoň jedné úrovni průměrného obrazového signálu a pro derivováni korekce potřebné pro zmenšení zkreslení při této úrovni nebo úrovních signálu, paměti připojené pro přijímání derivované požadované korekce nebo korekcí a zařízení pro zpracovávání signálů upravené pro aplikaci požadované korekce nebo korekcí na následné přijmuté televizní signály při úrovni nebo úrovních průměrného obrazového signálu, pro které byla korekce nebo byly korekce derivovány.

Přijímač je určen pro provádění derivace a aplikace korekcí neboli oprav způsobem výše popsaným. Zařízení může být včleněno do analogové nebo digitální soustavy obvodů, kde přijímač obsahuje vysokorychlostní počítač, přičemž určité operace zařízení mohou být začleněny do software.

Vynález se rovněž týká vysílacího systému, obsahujícího vysílač upravený pro modulování a vysílání složeného televizního signálu obsahujícího testovací signál, a alespoň jeden přijímač výše popsaného typu. V těchto vysílacích systémech mohou být diferenciální zkreslení vysílaných signálů korigována mnohem přesněji než u průměrných korekčních způsobů doposud známých a používaných.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladném provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje schematicky diagram stupňů korekční derivace a aplikace přijímače podle vynálezu, obr. 2A a 2B vhodné tvary testovacího signálu podle vynálezu a obr. 3 schematicky diagram stupňů přijímače z obr.l, včleněných do digitální soustavy obvodů.

Příklady provedeni vynálezu

Na obr. 2 jsou znázorněny dva vhodné tvary testovacích signálů podle vynálezu. Oba signály, používané pro korekci chyb barevného rozdílu neboli chrominance, mají tvar vysílaného přímkového signálu obsahujícího vysokofrekvenční komponenty, který může být měřen v alespoň třech různých úrovních průměrného obrazového signálu. První signál 10A, znázorněný na obr. 2A, je ve formě televizní přímkové funkce a druhý signál 10B, znázorněný na obr. 2B, je ve formě televizní schodovité funkce. Oba znázorněné signály jsou rozšířeny pomocnou nosnou vlnou.

Signály tohoto typu jsou snadno zjistitelné, přičemž se identifikují předřazeným chrominančním oddělováním 12, trvajícím alespoň 20 mikrosekund.

Soustava obvodů měřící zkreslení testovacího signálu a derivující korekce potřebné pro minimalizování svého účinku obsahuje paměť pro korekce pro umožnění jejich použití pro následující přijímané televizní signály. Jedná se tedy o případ, že testovací signál, který nastaví uložené korekce, potřebuje být přenášen pouze dostatečně často pro zajištění toho, aby neexistovalo patrné zpoždění při získávání dobrého obrazu poté, co televizní divák změnil kanál nebo poté, co došlo ke změně kvality přijímaného signálu jako výsledku změn dráhy signálu pro rozložení, přenos nebo příjem. I když tedy testovací signál může být vysílán jednou za půlsnímek, mohou být použity menší opakovači frekvence, jako jednou za sekundu nebo jednou za 10 sekund.

Soustava obvodů přijímače, která derivuje a provádí požadovanou korekci amplitudového a fázového zkreslení ovlivňujícího jednu frekvenci (barevnou pomocnou nosnou vlnu) signálu při různých úrovních obrazového signálu, je znázorněna na obr. 1.

Televizní vysílaný signál, obsahující v periodických intervalech testovací signál, je přijímán a demodulován obrazovým demodulátorem 20 přijímače. Demodulovaný signál 22. se přivádí do měřicího zařízení 24, které měří rozdíl mezi úrovní chrominance přijímaného (zkresleného) signálu a očekávanou úrovní chrominance přenášeného testovacího signálu a derivuje neboli odvodí korekci, která zminimalizuje účinek zkreslení. Derivované korekce 26 se potom uloží v paměti 28 v adresných paměťových místech 30 stanovených průměrnou úrovní jasu demodulováného signálu 22.· Průměrná úroveň jasu, a proto adresná paměťová místa 30 / jsou derivována průchodem demodulovaného signálu 22 vhodným dolnopropustným filtrem 32.

Pro zajištění toho, že v paměti 28 se ukládají pouze korekce derivované z přijmutého testovacího signálu, je upraven detektor 34 testovacího signálu. Když je přijmut testovací signál, označený jako takový předcházejícím chrominančním oddělováním 12 trvajícím 20 mikrosekund (obr.2), vytvoří detektor 34 zapisovací signál 36., který umožní zapsání derivovaných korekcí do paměti 28 pro dobu trvání testovacího signálu.

Uložené korekce se potom aplikují na další přijmuté televizní signály ovladatelným vyrovnávačem 38. Ovládání vyrovnávače 38 je možno provádět mnoha vytvořenými způsoby.

před přivedením do Interpolátor 40 dále aby byly použitelné

Uložené korekce procházejí vyrovnávače 38 interpolátorem 40. derivuje požadované korekce tak, u úrovní průměrného obrazového signálu, které jsou jiné, než ty, pro které měřicí zařízení 24 měřilo zkreslení testovacího signálu. Použití interpolátoru 40 umožňuje použití korekcí u těsně od sebe vzdálených úrovní průměrného obrazového signálu pro vytvoření hladké měniči korekce, která nepřidává k obrazovému signálu žádná viditelná přídavná zkreslení.

Detailnější provedení soustavy obvodů přijímače je znázorněno na obr.3. Ve znázorněné soustavě obvodů se měří zkreslení a derivují korekce z testovacího signálu z obr.2A (televizní přímkové funkce). Výstup z obrazového demodulátoru 20 přijímače je digitalizován analogově digitálním převodníkem 42: to umožňuje následující stanovení měřicích a korekčních stupňů pomocí známých digitálních operací, ačkoli je nutno uvést, že některé z těchto stupňů mohou být prováděny v analogových obvodech.

Digitalizovaný výstup z analogově digitálního převodníku 42 se přivádí do chrominančního demodulátoru 44. Tento chrominanční demodulátor 44. kterým by mohl být normální demodulátor přijímače, je znázorněn na obr.3 kvůli jasnosti jako zvláštní demodulátor.

Demodulované chrominanční komponenty U, V se přivádějí do měřicího zařízení 24.. Amplituda demodulovaného signálu se vypočítá programovacím propalovacím zařízením 24A (PROM) jako kořen součtu čtverců obou demodulovaných barevných komponent U, V. Fáze demodulovaného signálu se rovněž vypočítá v programovacím propalovacím zařízení 24P (PROM) jako inverzní poměr tangent obou demodulovaných barevných komponent U, V. Tato dvě měření 26A, 26P, která určují korekce, které mají být použity u následujícího přijímaného signálu, se potom uloží v pamětích 28A. 28P amplitudové a fázové korekce.

Jak již bylo popsáno, ukládají se korekce v adresních paměťových místech 30 derivovaných z průměrné úrovně jasu demodulovaného signálu dolnopropustným rovněž popsáno, mohou se tyto korekce když zapisovací signál 36 z detektoru 34 testovacího signálu indikuje přítomnost testovacího signálu.

filtrem 32. Jak bylo ukládat pouze tehdy,

Po interpolaci příslušnými amplitudovými a fázovými interpolátory 40A, 40P se korekce vedou do ovladatelného vyrovnávače 38.· Tento vyrovnávač 38 je nastavitelným příčným vyrovnávačem se signálovým vstupem 50 pro demodulovaný vysílaný obrazový signál- a zvláštním ovládacím symetrickým vstupem 52 a ovládacím nesymetrickým vstupem 54. Amplitudový korekční signál se přivádí do symetrického ovládacího vstupu 52: amplitudové korekce je dosaženo změnou velikosti koeficientů signálu symetricky kolem středu filtru. Fázový korekční signál se přivádí do nesymetrického ovládacího vstupu 54.: fázové korekce je dosaženo změnou velikosti koeficientů signálu nesymetricky kolem středu filtru.

Pro snížení citlivosti soustavy obvodů na poruchy, které mohou ovlivnit přijímaný testovací signál, je možno upravit průměrující obvody (neznázorněno) kolem korekčních pamětí 28A. 28P. Tyto průměrující obvody mohou provádět průmérování postupných testovacích signálů před měřením zkreslení nebo mohou zprůměrovat postupně derivované korekce pro danou úroveň průměrného obrazového signálu.

Je zřejmé, že je provedeno nové vytvoření přijímače televizních signálů, který obsahuje prostředky pro zlepšení kvality přijímaného televizního signálu, a který obsahuje širokou řadu výkonných obvodů. Podle vynálezu jsou upraveny prostředky pro zlepšení kvality, které nevyžadují podstatného zvýšení počtu obvodů přijímače.

Je nutno uvést, že kde přijímací zařízení obsahuje vysokorychlostní počítač, je možno způsob podle vynálezu začlenit do software. V tomto případě je možno schematické diagramy z obr. 1 a 3 považovat za vývojové diagramy představující stupně software provádějící dekódování a korekce.

Dekódovací a korekční obvody podle vynálezu mohou rovněž obsahovat prostředky pro korigování statických ztrát v přijímači pro kompenzování účinků vícenásobného přenosu, reakcí přijímače a/nebo vysílače a nízkofrekvenčních účinků rozladění.

Claims (25)

1. PATENTOVÉ N Á R Ó KRY

   1. Způsob snižování účinku diferenciálního zkreslení demodulovaných složených televizních signálů, vyznačující se tím, že sestává z kroků vysílání testovacího signálu v předem stanovených intervalech, přičemž testovací signál obsahuje komponentu v alespoň jedné úrovni průměrného obrazového signálu, přijímání testovacího signálu v přijímači, přičemž přijímač je upraven pro provádění kroků měření zkreslení obrazového signálu v uvedené alespoň jedné úrovni průměrného obrazového signálu, derivování požadované korekce v této úrovni signálu a aplikaci uvedené derivované požadované korekce na následující přijmuté obrazové signály v této úrovni signálu.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že testovací signál obsahuje komponenty v alespoň třech úrovních průměrného obrazového signálu, a ve kterých se požadovaná korekce derivuje pro každou tuto úroveň.
3. 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že změřené hodnoty zkreslení testovacího signálu se interpolují nebo extrapolují pro derivaci požadované korekce Úrovní signálu jiných, než úrovně průměrného obrazového signálu změřených komponent testovacího signálu.
4. 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že požadovaná derivovaná a aplikovaná korekce obsahuje korekci fázového a amplitudového zkreslení v demodulovaném televizním signálu.
5. 5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že požadovaná korekce se derivuje a aplikuje na několik různých frekvencí.
6. 6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že postupné testovací signály se ukládají a zprůměrují s předcházejícím testovacím signálem a požadovaná korekce se odvodí ze změřeného zkreslení zprůměrovaného testovacího signálu.
7. 7. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že postupné derivované korekce pro danou úroveň průměrného obrazového signálu se zprůměrují a korekce následně aplikovaná na vysílané obrazové signály je průměrnou korekcí pro tuto úroveň průměrného obrazového signálu.
8. 8. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že každá požadovaná korekce se aplikuje na obrazový signál v jeho složené formě.
9. 9. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že úrovně průměrného obrazového signálu, na něž se aplikují požadované korekce, mají tak těsný odstup od sebe, že k signálu se nepřidávají žádná viditelná přídavná zkreslení.
10. 10. Testovací signál pro použití u způsobu podle nároku 1, vyznačující se tím, že sestává z jedné přímky složeného televizního signálu, která má identifikační část pro svoje identifikování jako testovací signál, a která má vysokofrekvenční komponenty v alespoň třech úrovních průměrného obrazového signálu.
11. 11. Testovací signál podle nároku 10, vyznačující se t í m, že obsahuje chrominanční oddělování předřazené jeho vysokofrekvenčním komponentám.
12. 12. Testovací signál podle nároku 11, vyznačující se tím, že chrominanční oddělování trvá alespoň 20 mikrosekund.
13. 13. Složený televizní signál, vyznačuj ící se t i m, že obsahuje, v předem stanovených intervalech, testovací signál podle nároku 10.
14. 14. Přijímač upravený pro příjem a demodulování složeného televizního signálu, vyznačující se tím, že sestává z detektoru pro zjišťování testovacího signálu vysílaného v předem stanovených intervalech, měřicího zařízení, upraveného pro stanovení úrovně diferenciálního amplitudového a/nebo fázového zkreslení přijímaného testovacího signálu v alespoň jedné úrovni průměrného obrazového signálu a pro derivování korekce potřebné pro zmenšení zkreslení při této úrovni nebo úrovních signálu, paměti připojené pro přijímání derivované požadované korekce nebo korekcí a zařízení pro zpracovávání signálů upravené pro aplikaci požadované korekce nebo korekcí na následně přijmuté televizní signály při úrovni nebo úrovních průměrného obrazového signálu, pro které byla korekce nebo byly korekce derivovány.
15. 15. Zařízení podle nároku 14, vyznačující se tím, že zařízení pro zpracování signálů obsahuje interpolátor uspořádaný pro derivování požadované korekce úrovně průměrného obrazového signálu jiné, než je alespoň jedna úroveň průměrného obrazového signálu, ve které je zkreslení stanoveno . měřicím zařízením, přičemž odvozené požadované korekce jsou aplikovány na následující přijímané televizní signály zařízením pro zpracovávání signálů.
16. 16. Zařízení podle nároku 14, vyznačující se tím, že měřicí zařízení je upraveno pro určování úrovně zkreslení přijmutého testovacího signálu v alespoň třech úrovních průměrného obrazového signálu a pro stanovení požadované korekce pro tuto každou úroveň signálu.
17. 17. Zařízení podle nároku 14, vyznačující se t í m, že obsahuje analogově digitální převodník, pro průchod přijmutého testovacího signálu, ve kterém jsou začleněny v digitálních obvodech měřicí zařízení a paměť.
18. 18. Zařízení podle nároku 17, vyznačující se t í m, že měřicí zařízení sestává z programovacího propalovacího zařízení.
19. 19. Zařízení podle nároku 14, vyznačující se t í m, že paměť je tvořena paměťovým zařízením pro ukládání derivované požadované korekce nebo korekcí v adresných paměťových místech určených průměrnou úrovní jasu přijmutého testovacího signálu.
20. 20. Zařízení podle nároku 19,vyznačuj ící se t í m, že obsahuje alespoň jeden filtr pro průchod analogového testovacího signálu, pro derivování jeho úrovně jasu.
21. 21. Zařízení podle nároku 14, vyznačující se t í m, že dále obsahuje paměť upravenou pro ukládání přijímaného testovaného signálu, pro porovnání následně přijmutého testovacího signálu s uloženým testovacím signálem a pro derivování průměrného testovacího signálu z něho, přičemž měřicí zařízeni je upraveno pro určení úrovně zkreslení průměrného testovacího signálu.
22. 22. Zařízení podle nároku 14, vyznačující se tím, dále obsahuje přídavnou paměť pro porovnávání následně derivované korekce dané úrovně průměrného obrazového signálu s uloženou úrovní průměrného obrazového signálu, přičemž zařízení pro zpracování signálů je upraveno pro aplikaci průměrné derivované korekce na následně přijmuté televizní signály.
23. 23. Přijímač upravený pro příjem a demodulování složeného televizního signálu, vyznačující se tím, že obsahuje vysokorychlostní soustavu počítačových obvodů naprogramovaných pro ovlivňování korekce účinků diferenciálního zkreslení demodulovaného složeného televizního signálu způsobem podle nároku 1.
24. 24. Složený televizní vysílač, vyznačuj ící se tím, že obsahuje prostředky pro modulování a vysílání složeného televizního signálu podle nároku 13.
25. 25. Složený televizní vysílací systém, vyznačující se tím, že obsahuje vysílač podle nároku 24 a alespoň jeden přijímač podle nároku 14.