HUT64668A - System method, test signal, transmitter and receiver for reducing effect of differential distortion of the compound television signals - Google Patents

Description

A találmány tárgya az összetett televízió műsorszóró rendszer területére tartozik, különösen egy olyan eljárás és készülék, amellyel a demodulált kiadott videojelek differenciális torzításának hatása csökkenthető.

A PÁL, NTSC és más hasonló összetett televízió adásrendszereknél ismert az a nehézség, hogy az adott jel gyakran amplitúdó és fázistorzításokat szenved. Ezek a torzítások rendszerint az adást megelőzően a jelnek nagyfrekvenciás vivőre történő modulálása, valamint a vételi oldalon az adott jel demodulálása során kerül be a jelbe. A videojel torzítását okozó több tényezőt befolyásolja a modulált vivőjel átlagos szintje, ami azt eredményezi, hogy a videojel demodulálásakor a torzítások differenciális torzításokká válnak, amik változnak a jel átlagos szintjével. Ezek a torzítások az ismert összetett televízió jelű vevőkészülékek tervezésénél megengedettek, és késleltető vonalas dekóderekkel, a PÁL rendszerű vevőkészülékeknél a színtelítettség szabályozásával és NTSC rendszerű vevőkészülékeknél a színárnyalat és színtelítettség szabályozásával csak egy átlagos korrekció alkalmazása lehetséges. Annak érdekében, hogy a meglévő földi televízió rendszerek jelének minőségét • · • ·

Á megjavítsuk, és új televízió rendszereknél, amelyek összetett kódolt jelű eljárásokat alkalmaznak, a javított vevőkészülékekben sokkal nagyobb pontosságú torzítás korrekciós eljárásokra van szükség.

A jelen találmány szerint eljárás a demodulált összetett televízió jel differenciális torzításának hatását csökkenti, amely eljárás során meghatározott időközökben vizsgálójelet adunk ki, amely vizsgálójel legalább egy átlagos videó jelszintű komponenst tartalmaz, a vizsgálójelet egy vevőkészülékkel vesszük, amely vevőkészülékben a videojelnek legalább az egy átlagos videojel szintnél lévő torzítását mérjük, ennél a jelszintnél előállítjuk a szükséges korrekciót, és az így előállított korrekciót az ezt követően vett kiadott videojelek ezen jelszintjénél alkalmazzuk.

A találmány tárgya továbbá a fenti eljárás során alkalmazott vizsgálójel, amely tartalmazza egy összetett televízió jelnek egy sorát, amelynek a sort vizsgáló jelként jelölő azonosító része van, továbbá legalább három átlagos videó jelszintnél nagyfrekvenciás komponensei vannak.

A vizsgálójelet képenként egyszer adhatjuk vagy hosszabb időn keresztül adhatunk egymás utáni vizsgálójeleket több másodpercnyi szünetekkel.

A találmány szerinti eljárás során a vizsgálójel átlagos videó jelszintjeinek egy tartományában megmérjük az amplitúdó- és fázistorzítást, majd a következő vett műsoijeleken alkalmazandó korrekciót valamennyi átlagos videó jelszinten mért torzításhoz előállítjuk. így, ha a demodulált színjei szintjei jelentősen csökkennek nagy átlagos jelszinteken (vagyis a fehér csúcs közelében) a jelnek a moduláció, adás, demoduláció során keletkező torzítása következtében, ezen torzítások hatása korrigálható a színjei növelésével nagy jelszintnél. Ezeket a korrekciókat előnyösen az összetett jelalakon alkalmazzuk annak érdekében, hogy a nagyfrekvenciás világosságjel (képrészletek) szintjét szintén korrigálni tudjuk. A korrekciót több különböző frekvencián állíthatjuk elő és alkalmazhatjuk annak érdekében, hogy megnöveljük a világosság korrekciójának pontosságát.

Az előállított korrekciókat interpolálhatjuk vagy extrapolálhatjuk annak érdekében, hogy a korrekciókat olyan átlagos videó jelszinteknél alkalmazhassuk, amelyek eltérnek a vizsgálójel komponensek jelszintjeitől.

A korrekciókat előnyösen a következő vett műsorjeleken alkalmazzuk egymáshoz közeli jelszinteken annak érdekében, hogy simán változó korrekciót hozzunk létre, ami nem hoz létre látható torzítást a műsorjelben.

A találmány tárgya továbbá vevőkészülék összetett televízió jel vételére és demodulálására, amely meghatározott időintervallumokban kiadott vizsgálójel érzékelésére alkalmas vizsgálójel detektort tartalmaz, legalább egy átlagos videó jelszintnél vett vizsgálójel differenciális amplitúdó és/vagy fázistorzításának szintjét meghatározó, és ezen jelszint(ek)nél • · / 3 a torzítás csökkentéséhez szükséges korrekciót előállító mérőkészüléke van, az előállított szükséges korrekció(ka)t felvevő tároló eszköz van csatlakoztatva, és a szükséges korrekció(ka)t azon átlagos videojel szintjénél vagy jelszintjeinél, amelyekhez a korrekció(ka)t előállítottuk, az ez után vett televízió jelen alkalmazó jelfeldolgozó készüléke van.

A vevőkészülék a fentiekben leírt módon állítja elő és alkalmazza a korrekciókat. A készülék analóg vagy digitális áramkörbe helyezhető, ahol a vevőkészülék egy nagysebességű computert tartalmaz, és a készülék bizonyos műveletei szoftverrel is elvégeztethetek. A találmány tárgya egy műsorszóró rendszer, amelynek adókészüléke úgy van kialakítva, hogy egy vizsgálójelet tartalmazó összetett televízió jellel történő modulálásra és adásra alkalmas, és amely rendszer legalább egy, a fentiekben ismertetett vevőkészüléket tartalmaz. Egy ilyen műsorszóró rendszerben a műsorjelek differenciális torzítása sokkal pontosabban korrigálható, mint a jelenleg ismert és alkalmazott átlagkorrekciós eljárásokkal.

A találmány egy előnyös példakénti kiviteli alakját a mellékelt rajzok segítségével ismertetjük, ahol az

1. ábra a találmány szerinti vevőkészüléknek a korrekciót előállító és alkalmazó fokozatai láthatók vázlatosan; a

2. ábra a találmány szerinti vizsgálójel két alkalmas alakját mutatja és a

3. ábra az 1. ábra szerinti vevőkészüléknek egy digitális áramkörbe történt beillesztését mutatja vázlatosan.

A 2. ábrán a találmány szerinti vizsgálójelek két alkalmas alakját láthatjuk. Mindkét jel színhibák korrigálására alkalmazható, és a műsorjel egy sorjelének alakjában láthatók, és amely nagyfrekvenciás komponenseket tartalmaz. A nagyfrekvenciás komponensek legalább három különböző átlagos videó jelszinten mérhetők. A 2A. ábra szerinti első jel 10A szakasza egy soron belüli fűrészjel és a 10B. ábra szerinti második jel 10B szakasza egy soron belüli lépcsőjel. Mindkét jel egy segédvivővel megnövelve látható.

Az ilyen jelek detektálása egyszerű, amelyet előzőén egy legalább 20 ps időtartamú 12 színszinkronjellel (burst) lehet azonosítani.

A vizsgálójel torzítását mérő és hatásának minimálisra történő csökkentéséhez szükséges korrekciókat előállító áramkör tartalmaz egy tárolót a korrekciók számára, amely lehetővé teszi azok alkalmazását a későbbi vett televízió műsorjeleken. Ennek megfelelően a vizsgálójelet, amely a tárolt korrekciókat létrehozza, csak olyan gyakran kell kiadni, hogy ne jöjjön létre észrevehető késés a jó minőségű kép beállásakor, ha a néző csatornát váltott vagy, ha a vett jel minőségében változás állott be például a jelűt, az adás vagy vétel megváltozása következtében. Ennek megfelelően, a vizsgálójelet képenként egyszer ki lehet adni, kisebb ismétlődési frekvencia is alkalmazható, például másodpercenként, vagy tíz másodpercenként egy vizsgálójel.

·····«· · « ··«··· · * ··········«·* < 4

Az 1. ábrán látható az a vevőáramkör, amely a szükséges amplitúdó és fázistorzítás szükséges korrekcióját előállítja és alkalmazza egy jelfrekvencián (színsegédvivőn) különböző videó jelszinteken.

A periodikus időintervallumokban vizsgálójelet tartalmazó televízió műsoijelet a vevőkészülék 20 képdemodulátora veszi és demodulálja. A demodulált 22 jel a 24 mérőkészülékre van vezetve, amely megméri a különbséget a vett (torzított) jel színszintje és a kiadott vizsgálójel kívánt színszintje között, és előállítja azt a korrekciót, amely a torzítás hatását minimálisra csökkenti. Az előállított 26 korrekciókat ezután egy 28 memóriában tároljuk olyan 30 címeken, amelyeket a demodulált 22 jel átlagos világosságszintje határoz meg. Az átlagos világosságszintet és ezzel együtt a memória 30 címeit úgy állítjuk elő, hogy a demodulált 22 jelet egy megfelelő 32 aluláteresztő szűrőn bocsátjuk keresztül.

Annak biztosítása érdekében, hogy csak a vett vizsgálójelből származó korrekciók legyenek tárolva a 28 memóriában, egy vizsgálójel 34 detektort alkalmazunk. Vizsgálójel vételekor, amelyet ilyenként azonosítunk az előzőleg érkező 20 ps időtartamú 12 színszinkronjellel (2. ábra), a 34 detektor egy 36 írás-engedélyező jelet állít elő, amely engedélyezi az előállított korrekcióknak a 28 memóriába történő beírását a vizsgálójel időtartama alatt.

A táróit korrekciókat egy vezérelhető 38 kiegyenlítővel alkalmazzuk az egymás után vett televízió műsorjeleken. A 38 kiegyenlítő vezérlése számos ismert eljárás szerint elvégezhető.

Mielőtt a tárolt korrekciókat a 38 kiegyenlítőre vezetnénk, azokat egy 40 interpolátoron vezetjük keresztül. A 40 interpolátor további szükséges korrekciókat állít elő olyan átlagos videó jelszinteken, amelyek eltérnek azoktól, amelyeken a 24 mérőkészülék a vizsgálójel torzítását méri. A 40 interpolátor alkalmazása lehetővé teszi a korrekciók alkalmazását egymáshoz közeli átlagos videó jelszinteken, és így egy simán változó korrekció jön létre, ami nem okoz látható további torzításokat a videojelen.

Egy részletesebb vevőáramkör látható a 3. ábrán. A bemutatott áramkörben a torzítást a 2A. ábra szerinti vizsgálójellel (furészjel) méljük, és ez alapján állítjuk elő a korrekciókat. A vevőkészülék 20 képdemodulátorának kimenetén megjelenő jelet egy 42 analóg-digitális átalakítóval digitalizáljuk, ezzel lehetővé válik az utólagos mérés és ismert digitális korrekciós fokozatok alkalmazása, jóllehet néhány ilyen fokozat analóg áramkörrel is megvalósítható.

A 42 analóg-digitális átalakító kimenete egy 44 színdemodulátorra van vezetve. A 44 színdemodulátor, amely a szokásos vevőkészülék demodulátor lehet, a 3. ábrán külön demodulátorként van feltüntetve a jobb áttekinthetőség érdekében.

A demodulált U, V színkomponensek a 24 mérőkészülékre vannak vezetve. A demodulált jel amplitúdóját egy 24A PROM- bán (programozható, csak olvasható tároló) úgy • · • · számítjuk, mint a két U, V színkomponens négyzetösszegeinek a gyökét. A demodulált jel fázisát is kalkuláljuk egy 24P PROM-ban, mint a két demodulált U, V színkomponensnek inverz tangensét. A két 26A és 26P mért eredményt, amelyek meghatározzák a következő vett műsorjeleken alkalmazandó korrekciókat rendre egy amplitúdó és egy fázis korrekciós 28A és

28P tárolóban tároljuk.

Amint fentebb már ismertettük, a korrekciókat olyan 30 címeken tároljuk, amelyeket a demodulált jelnek egy 32 aluláteresztő szűrővel előállított átlagos világosságszintjéből határozunk meg. Azt is ismertettük, hogy a korrekciókat csak akkor tárolhatjuk, ha a vizsgálójel 34 detektor vizsgálójel jelenlétét érzékeli, és 36 írás-engedélyező jelet ad ki.

A 40A és 40P interpolátorok által végzett amplitúdó és fázis interpolációt követően a korrekciók egy vezérelhető 38 kiegyenlítőre kerülnek. A 38 kiegyenlítő egy beállítható transzverzális kiegyenlítő, amelynek a demodulált műsor videojel 50 bemenete és külön szimmetrikus vezérlő 52 bemenete és anti-szimmetrikus vezérlő 54 bemenete van. Az amplitúdó korrekciós jel a szimmetrikus vezérlő 52 bemenetre van vezetve. Az amplitúdó korrekciót úgy hozzuk létre, hogy a szűrő közepe körül szimmetrikusan változtatjuk a jel együtthatóinak a mértékét. A fázis korrekciós jelet az anti-szimmetrikus vezérlő 54 bemenetre vezetjük. A fáziskorrekciót úgy éljük el, hogy a szűrő közepe körül anti- szimmetrikusan változtatjuk a jel együtthatóinak mértékét.

Annak érdekében, hogy az áramkörnek a zavarokkal szembeni érzékenységét csökkentsük, amelyek a vett vizsgálójelet befolyásolhatják, a korrekciós 28A, 28P tárolók körül átlagoló áramköröket (nincsenek feltüntetve) alkalmazhatunk. Ezek az átlagoló áramkörök az egymás utáni vizsgálójeleket a torzítás mérése előtt átlagolhatják vagy az egymás után előállított korrekciókat egy adott átlagos videojelszinthez átlagolhatják.

Az új tervezésű műsorvevők, amelyek a vett televízió jel minőségjavítását célzó eszközöket tartalmaz, sok nagybonyolultságú áramkört fog tartalmazni. A jelen találmány egy ilyen eszköz a minőség javítására, amelyhez nincs szükség a vevőkészülék áramkörének jelentős megnövelésére.

Belátható az is, hogy azoknál a vevőkészülékeknél, amelyek nagysebességű számítástechnikai lehetőségekkel rendelkeznek, a jelen eljárás szoftver úton is elvégezhető. Ezekben az esetekben az 1. és 3. ábrák tömbvázlatai olyan folyamatábrák, amelyek a dekódolás és korrekció szoftver lépéseit képviselik.

A találmány szerinti dekódoló és korrekciós áramkörök tartalmazhatnak a statikus veszteségek korrigálására szolgáló eszközöket a vevőkészüléken belül, amelyek kompenzálják a többutas vétel hatásait, a vevőkészülék és/vagy adó átviteli torzulásait és az elhangolás alacsonyfrekvenciás hatásait.

Claims (25)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Eljárás demodulált összetett televízió jel differenciális torzítása hatásának csökkentésére, azzal jellemezve, hogy meghatározott időközökben vizsgálójelet adunk ki, amely vizsgálójel legalább egy átlagos videó jelszintű komponenst tartalmaz, a vizsgálójelet egy vevőkészülékkel vesszük, amely vevőkészülékben a videojelnek legalább az egy átlagos videojel szintnél lévő torzítását méljük, ennél a jelszintnél előállítjuk a szükséges korrekciót, és az így előállított korrekciót az ezt követően vett kiadott videojelek ezen jelszintjénél alkalmazzuk.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a vizsgálójel legalább három átlagos videó jelszintű komponenst tartalmaz, és a szükséges korrekciót mindezen szinthez előállítjuk.
3. 3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mért vizsgálójel komponensek átlagos videojel szintjeitől eltérő jelszintekhez szükséges korrekciókat a vizsgálójel torzítása mért értékeinek interpolálásával vagy extrapolálásával állítjuk elő.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az előállított és alkalmazott korrekciók a demodulált televízió jelben lévő fázis és amplitúdó torzításának a korrekcióit tartalmazza.
5. 5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szükséges korrekciót több különböző frekvencián állítjuk elő és alkalmazzuk.
6. 6. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az egymás utáni vizsgálójeleket tároljuk és a megelőző vizsgálójellel átlagoljuk, és a szükséges korrekciót az átlagolt vizsgálójel mért torzításából állítjuk elő.
7. 7. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az egy adott átlagos videó jelszinthez egymás után előállított korrekciókat átlagoljuk, és az ezt követően a kiadott videó jelekre alkalmazott korrekció az ezen átlagos videó jelszint átlagolt korrekciója.
8. 8. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy egy vagy valamennyi szükséges korrekciót összetett alakjában alkalmazzuk a videojelen.
9. 9. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy azok az átlagos videó jelszintek, amelyeken a szükséges korrekciókat alkalmazzuk, olyan közel vannak egymáshoz, hogy a jelhez nem adódnak látható további torzítások.
10. 10. Vizsgáló jel az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosításához, azzal jellemezve, hogy tartalmazza egy összetett televízió jelnek egy sorát, amelynek a sort vizsgáló jelként jelölő azonosító része van, továbbá legalább három átlagos videó jelszintnél nagyfrekvenciás • · komponensei vannak.
11. 11. A 10. igénypont szerinti vizsgáló jel, azzal jellemezve, hogy a nagyfrekvenciás komponenseket megelőző színszinkronjelet (burst) tartalmaz.
12. 12. A 11. igénypont szerinti vizsgáló jel, azzal jellemezve, hogy színszinkronjel (burst) időtartama legalább 20 ps.
13. 13. Összetett televízió jel, azzal jellemezve, hogy meghatározott intervallumokban a

    10. igénypont szerinti vizsgálójelet tartalmazza.
14. 14. Vevőkészülék összetett televízió jel vételére és demodulálására, azzal jellemezve, hogy meghatározott időintervallumokban kiadott vizsgálójel érzékelésére alkalmas vizsgálójel detektort tartalmaz, legalább egy átlagos videó jelszintnél vett vizsgálójel differenciális amplitúdó és/vagy fázistorzításának szintjét meghatározó, és ezen jelszint(ek)nél a torzítás csökkentéséhez szükséges korrekciót előállító mérőkészüléke van, az előállított szükséges korrekció(ka)t felvevő tároló eszköz van csatlakoztatva, és a szükséges korrekció(ka)t azon átlagos videojel szintjénél vagy jelszintjeinél, amelyekhez a korrekció(ka)t előállítottuk, az ez után vett televízió jelen alkalmazó jelfeldolgozó készüléke van.
15. 15. A 14. igénypont szerinti vevőkészülék, azzal jellemezve, hogy a jelfeldolgozó készüléknek egy legalább egy átlagos videó jelszinttől, amelyen a mérőkészülék a torzítást meghatározta, eltérő átlagos videó jelszintekhez szükséges korrekciót előállító interpolátort tartalmaz, és az így előállított szükséges korrekciókat az ezt követően vett televízió jeleken a jelfeldolgozó készülék alkalmazza.
16. 16. A 14. igénypont szerinti vevőkészülék, azzal jellemezve, hogy a mérőkészülék úgy van kialakítva, hogy meghatározza a vett vizsgálójel torzítási szintjét legalább három átlagos videó jelszintnél, és meghatározza valamennyi ezen jelszinthez a szükséges korrekciót.
17. 17. A 14. igénypont szerinti vevőkészülék, azzal jellemezve, hogy a vett vizsgálójel számára egy analóg- digitális átalakítót tartalmaz, amelybe a mérőkészülék és a tároló eszköz digitális áramkörként van beépítve.
18. 18. A 17. igénypont szerinti vevőkészülék, azzal jellemezve, hogy a mérőkészülék egy PROM-ot tartalmaz.
19. 19. A 17. igénypont szerinti vevőkészülék, azzal jellemezve, hogy a tároló eszköz egy, az előállított szükséges korrekció(ka)t a vett vizsgálójel átlagos világosságszintje által meghatározott címeken tároló memóriát tartalmaz.
20. 20. A 19. igénypont szerinti vevőkészülék, azzal jellemezve, hogy legalább egy, az analóg vizsgálójelet átvezető, és a világosság szintet előállító szűrőt tartalmaz.
21. 21. A 14. igénypont szerinti vevőkészülék, azzal jellemezve, hogy egy további, a vett vizsgálójelet tároló tárolóeszköze van a következő vizsgálójelet a tárolt vizsgálójellel történő összehasonlításra és ebből egy átlagos vizsgálójel előállítására, és a mérőkészülék az átlagos • · · · vizsgálójel torzításának szintjét meghatározó mérőkészülékként van kialakítva.
22. 22. A 14. igénypont szerinti vevőkészülék, azzal jellemezve, hogy egy következő, adott átlagos videojelszinthez előállított korrekciót egy tárolt, átlagos videó jelszinthez előállított korrekcióval összehasonlító további tároló eszköze van, és a jelfeldolgozó készülék az átlagolt előállított korrekciót a következő vett televízió jelekhez alkalmazó jelfeldolgozó készülék.
23. 23. Vevőkészülék egy összetett televízió jel vételére és demodulálására, azzal jellemezve, hogy nagysebességű computer áramkört tartalmaz, amely a demodulált összetett televízió jel differenciális torzításának az 1. igénypont szerinti eljárással történő korrekciójára van programozva.
24. 24. Adókészülék összetett televízió jel kiadására, azzal jellemezve, hogy egy, a 13. igénypont szerinti összetett televízió jel modulálására és adására alkalmas eszköze van.
25. 25. Rendszer összetett televízió jel adására, azzal jellemezve, hogy a 24. igénypont szerinti adókészülékből és legalább egy, a 14. igénypont szerinti vevőkészülékből áll.