RU2014750C1

RU2014750C1 - Device for separating color and brightness signals

Info

Publication number: RU2014750C1
Authority: RU
Inventors: В.Т. Басий; О.В. Гофайзен; Ю.Р. Дидыч; Т.Д. Крюкова; А.А. Матвеев; Ю.А. Медведев; Ю.В. Сташкив
Original assignee: Басий Валерий Тимофеевич; Гофайзен Олег Викторович; Дидыч Юрий Романович; Крюкова Татьяна Дмитриевна; Матвеев Александр Александрович; Медведев Юрий Андреевич; Сташкив Юрий Владимирович
Priority date: 1991-02-19
Filing date: 1991-02-19
Publication date: 1994-06-15

Abstract

FIELD: TV engineering. SUBSTANCE: device has analog-to-digital converter 1, unit for separating total color videosignal to low-frequency and high-frequency components, two delay units 3,6, adder 4, two digital-to-analog converters 5,13, high-frequency pre-distortion corrector 7, frequency-modulated signal generator 8, high-frequency pre-distortion unit 9, two tracking band-pass filters 10,12, subtracter 11, frequency detector 14, differentiating unit 15, two control signal formers 16,17. Tracking separation of color signal and simultaneous tracking rejection of brightness signal spectrum are available in the device accomplished with dynamic change in brightness band depending on peak-to-peak jumps of amplitude of color signal in combination with application of changes in band-pass frequency of color channel, matched with peak-to-peak jumps of color subcarrier frequency, permits to achieve more efficient separation. EFFECT: reduced distortion of color and brightness signals. 1 dwg

Description

Изобретение относится к телевидению, в частности, к разделению сигналов яркости и цветности в декодере системы СЕКАМ, и может использоваться в ВКУ аналого-цифровых аппаратно-студийных комплексов телевизионного вещания и в телевизионных вещательных приемниках. The invention relates to television, in particular, to the separation of luminance and color signals in the SECAM system decoder, and can be used in analogue-digital hardware-studio complexes of television broadcasting and television broadcast receivers.

Устройство предназначается для разделения сигналов яркости и цветности в декодерах системы СЕКАМ. The device is intended for separation of luminance and color signals in decoders of the SECAM system.

Известно устройство разделения сигналов яркости и цветности в декодерах системы СЕКАМ, принятое за прототип. A device for separating luminance and color signals in decoders of the SECAM system, adopted as a prototype.

Известное устройство содержит последовательно соединенные первый следящий полосовой фильтр, вычитатель и сумматор. The known device contains a series-connected first tracking band-pass filter, a subtractor and an adder.

Недостаток известного устройства состоит в наличии искажений сигналов яркости и цветности. A disadvantage of the known device is the presence of distortion of the luminance and color signals.

Целью изобретения является уменьшение упомянутых искажений сигналов яркости и цветности. The aim of the invention is to reduce the aforementioned distortion of the luminance and color signals.

Это достигается тем, что в схему дополнительно введены последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, вход которого является входом полного цветового видеосигнала (ПЦВС), блок разделения ПЦВС на низкочастотную (НЧ) и высокочастотную (ВЧ) составляющие и первый блок задержки, выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с входом введенного первого цифроаналогового преобразователя (ЦАП), выход которого является выходом сигнала яркости, второй блок задержки, вход которого соединен с вторым выходом блока разделения ПЦВС на НЧ и ВЧ-составляющие, а выход соединен с вторым входом вычитателя, последовательно соединенные корректор высокочастотных предыскажений, вход которого соединен с входом второго блока задержки, генератор частотно-модулированного (ЧМ) сигнала с фазовой автоподстройкой частоты (ФАПЧ) и блок ВЧ-предыскажений, выход которого соединен с информационным входом первого следящего полосового фильтра (СПФ), последовательно соединенные второй СПФ, информационный вход которого соединен с информационным входом первого СПФ и второй ЦАП, выход которого является выходом сигнала цветности, последовательно соединенные частотный детектор, вход которого соединен с информационным входом второго СПФ, и блок дифференцирования, вход которого соединен также с первыми управляющими входами первого и второго СПФ, и первый и второй нелинейные преобразователи, входы которых соединены с выходом блока дифференцирования, а выходы соединены соответственно с вторыми управляющими входами первого и второго СПФ. This is achieved by the fact that an analog-to-digital converter, the input of which is an input of a full color video signal (PCVS), a block for dividing the PCVS into low-frequency (LF) and high-frequency (HF) components and the first delay unit, the output of which is connected to the second input of the adder, the output of which is connected to the input of the input of the first digital-to-analog converter (DAC), the output of which is the output of the brightness signal, the second delay unit, the input of which is connected to the second output ohm of the separation unit of the PCVS into the LF and HF components, and the output is connected to the second input of the subtractor, a high-frequency predistortion corrector is connected in series, the input of which is connected to the input of the second delay unit, a frequency-modulated (FM) signal generator with phase-locked loop (PLL) and a high-frequency predistortion unit, the output of which is connected to the information input of the first tracking bandpass filter (SPF), the second SPF is connected in series, the information input of which is connected to the information input of the first SPF and a second DAC whose output is an output of a color signal, a frequency detector connected in series, the input of which is connected to the information input of the second SPF, and a differentiation unit, the input of which is also connected to the first control inputs of the first and second SPF, and the first and second nonlinear converters, inputs which are connected to the output of the differentiation unit, and the outputs are connected respectively to the second control inputs of the first and second SPF.

На чертеже показана структурная схема предлагаемого устройства. The drawing shows a structural diagram of the proposed device.

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь (AЦП) 1, блок 2 разделения ПЦВС на НЧ и ВЧ-составляющие, 1-й и 2-й блоки 3, 6 задержки соответственно, сумматор 1, 1-й и 2-й ЦАП 5 и 13 соответственно, корректор 7 ВЧ-предыскажений, генератор 8 ЧМ-сигнала с ФАПЧ, блок 9 ВЧ-предыскажений, 1-й и 2-й следящие полосовые фильтры 10, 12, вычитатель 11, частотный детектор 14, блок 15 дифференцирования, 1-й и 2-й формирователи 16, 17 управляющего сигнала. The device contains an analog-to-digital converter (ADC) 1, a block 2 for dividing the PCVS into low and high frequency components, the 1st and 2nd delay blocks 3, 6, respectively, the adder 1, 1st and 2nd DACs 5 and 13 accordingly, the corrector 7 RF pre-emphasis, the generator 8 FM signal with PLL, block 9 RF pre-emphasis, 1st and 2nd servo-band filters 10, 12, subtractor 11, frequency detector 14, block 15 differentiation, 1st and 2nd drivers 16, 17 of the control signal.

Вход блока 2 разделения ПЦВС на НЧ и ВЧ-составляющие соединен через АЦП 1 с входом устройства, 1-й выход блока разделения через 1-й блок 3 задержки подключен к 1-му входу сумматора 4. Выход сумматора через 1-й ЦАП (5) соединен с выходом сигнала яркости устройства, 2-й выход блока разделения ПЦВС на НЧ и ВЧ-составляющие соединен с входами корректора 7 ВЧ-предыскажений и 2-го блока 5 задержки. Выход блока ВЧ-предыскажений соединен с входами частотного детектора 14 и 1-го и 2-го СПФ 10, 12, выход частотного детектора соединен с 1-ми управляющими входами 1-го и 2-го СПФ и через последовательно соединенные блок 15 дифференцирования и 1-й формирователь 16, управляющего сигнала с 2-м управляющим входом 1-го СПФ, а через 2-й формирователь управляющего сигнала со 2-м управляющим входом 2-го СПФ, выход 1-го СПФ соединен с входом вычитаемого вычитателя, выход вычитателя соединен со 2-м входом сумматора. 2-й СПФ 12 через 2-й ЦАП (13) соединен с выходом сигнала цветности устройства. The input of block 2 of the separation of the PCVS into the LF and HF components is connected through the ADC 1 to the input of the device, the 1st output of the separation block through the 1st block 3 of the delay is connected to the 1st input of the adder 4. The output of the adder through the 1st DAC (5 ) is connected to the output of the brightness signal of the device, the 2nd output of the PCVS separation unit for the low and high frequency components is connected to the inputs of the corrector 7 RF pre-emphasis and the 2nd delay unit 5. The output of the RF predistortion unit is connected to the inputs of the frequency detector 14 and the 1st and 2nd SPFs 10, 12, the output of the frequency detector is connected to the 1st control inputs of the 1st and 2nd SPFs and through the differentiation unit 15 connected in series and The 1st driver 16, the control signal with the 2nd control input of the 1st SPF, and through the 2nd driver of the control signal with the 2nd control input of the 2nd SPF, the output of the 1st SPF is connected to the input of the subtracted subtractor, the output subtractor connected to the 2nd input of the adder. The 2nd SPF 12 through the 2nd DAC (13) is connected to the output of the color signal of the device.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Полный цветовой видеосигнал с помощью АЦП 1 преобразуется в цифровую форму. С помощью блока разделения на НЧ и ВЧ-составляющие осуществляется указанное разделение так, что образуется НЧ-часть сигнала в полосе 3...6 МГц. НЧ-часть сигнала поступает на первый вход сумматора 4 через 1-й блок 3 задержки и складывается с ВЧ-частью сигнала, в которой осуществляется режекция спектра цветовой поднесущей, и на выходе сумматора 4 образуется результирующий яркостный сигнал, который преобразуется в аналоговую форму с помощью 1-го ЦАП 5. ВЧ-составляющая ПЦВС поступает через корректор ВЧ-предыскажений 7 на генератор ЧМ-сигнала с ФАПЧ 8, на выходе которого вырабатывается сигнал, в котором полностью исключена паразитная амплитудная модуляция, имеющая место вследствие наложения на сигнал цветности ВЧ-помехи от яркостного сигнала. Сигнал с выхода генератора ЧМ-сигнала с ФАПЧ 8 преобразуется с помощью блока 9 ВЧ-предыскажений в стандартный сигнал цветности, в котором в значительной степени подавлена помеха от яркостного сигнала. С помощью частотного детектора 14 образуется сигнал, пропорциональный девиации частоты ЧМ-сигнала цветности, который поступает на 1-е управляющие входы 1-го и 2-го СПФ 10, 12, через которые осуществляется управление центральными частотами СПФ. В результате из ВЧ-составляющей ПЦВС выделяются достаточно узкополосные части спектра, сосредоточенные в области мгновенной частоты цветовой поднесущей и это содействует помехоустойчивому ее выделению. Полоса частот 1-го СПФ 10 зависит от размаха скачков частоты цветовой поднесущей. Эта зависимость обеспечивается цепью из последовательно включенных блока 15 дифференцирования и 1-го формирователя управляющего сигнала. Параметры этих устройств и 1-го СПФ 10 выбираются так, что полоса частот 1-го СПФ на малых перепадах, меньших 0,25 размаха сигнала яркости, мала (например, равна 0,3 МГц). На максимальных перепадах она может соответствовать полосе режекции современных декодеров системы СЕКАМ. The full color video signal using the ADC 1 is converted to digital form. Using the separation unit for LF and HF components, the specified separation is carried out so that the LF part of the signal is formed in the band 3 ... 6 MHz. The low-frequency part of the signal is fed to the first input of adder 4 through the 1st delay unit 3 and is added to the high-frequency part of the signal, in which the spectrum of the color subcarrier is rejected, and the resulting luminance signal is generated at the output of adder 4, which is converted into an analog form using 1st DAC 5. The RF component of the PCVS is fed through the RF predistortion corrector 7 to the FM signal generator with PLL 8, the output of which generates a signal in which spurious amplitude modulation, which occurs due to superposition, is completely eliminated color signal RF interference from the luminance signal. The signal from the output of the FM signal generator from the PLL 8 is converted using the high-frequency predistortion unit 9 into a standard color signal, in which noise from the luminance signal is largely suppressed. Using the frequency detector 14, a signal is generated proportional to the frequency deviation of the FM color signal, which is fed to the 1st control inputs of the 1st and 2nd SPFs 10, 12, through which the central frequencies of the SPF are controlled. As a result, rather narrow-band parts of the spectrum are concentrated from the RF component of the PCVS, concentrated in the region of the instantaneous frequency of the color subcarrier, and this contributes to its noise-tolerant selection. The frequency band of the 1st SPF 10 depends on the magnitude of the jumps in the frequency of the color subcarrier. This dependence is provided by a chain of sequentially connected block 15 differentiation and the 1st driver of the control signal. The parameters of these devices and the 1st SPF 10 are selected so that the frequency band of the 1st SPF at small differences less than 0.25 of the magnitude of the brightness signal is small (for example, equal to 0.3 MHz). At maximum differences, it can correspond to the notch band of modern decoders of the SECAM system.

Для промежуточных значений размаха перепадов закон изменения полосы в зависимости от уровня сигнала определяется амплитудной характеристикой 1-го формирователя управляющего сигнала. For intermediate values of the amplitude of the differences, the law of the change of the band depending on the signal level is determined by the amplitude characteristic of the 1st driver of the control signal.

Во 2-м СПФ из ВЧ-составляющей ПЦВС выделяется достаточно узкополосная часть спектра, сосредоточенная в области мгновенной частоты цветовой поднесущей и это содействует помехоустойчивому ее выделению. Полоса частот 2-го СПФ может зависеть от размаха скачков частоты цветовой поднесущей, например, по закону, при котором ниже порогового уровня дифференцированного сигнала скачков частоты, при котором в канал цветности проходят в основном помехи, полоса пропускания весьма мала, например 100 кГц, а при размахах скачков частоты, превышающих пороговый уровень, полоса выбирается максимальной и уменьшается по мере стремления к максимально достижимому уровню скачков. Наличие следящего выделения сигнала цветности и соответственно следящей режекции спектра сигнала яркости одновременно с динамическим изменением ее полосы в зависимости от размахов скачков амплитуды сигнала цветности, в сочетании с использованием изменения полосы частот канала цветности, согласованного со скачками частоты цветовой поднесущей, позволяет сделать разделение более эффективным, чем в известных устройствах, так как при этом та же степень подавления взаимных помех достигается ценой меньших искажений разделяющих сигналов. In the 2nd SPF, a rather narrow-band part of the spectrum is concentrated from the RF component of the PCVS, concentrated in the region of the instantaneous frequency of the color subcarrier, and this contributes to its noise-tolerant selection. The frequency band of the 2nd SPF may depend on the magnitude of the jumps in the frequency of the color subcarrier, for example, according to the law, when the passband is very small, for example, 100 kHz, below the threshold level of the differentiated signal of the frequency jumps, in which mainly the noise goes into the color channel when the frequency jumps exceed the threshold level, the band is selected as maximum and decreases as one strives for the maximum achievable level of jumps. The presence of a tracking signal of a color signal and, accordingly, a tracking rejection of the spectrum of the luminance signal simultaneously with a dynamic change in its band depending on the amplitude of the jumps in the amplitude of the color signal, in combination with the use of a change in the frequency band of the color channel, consistent with jumps in the frequency of the color subcarrier, allows the separation to be more efficient, than in known devices, since the same degree of suppression of mutual interference is achieved at the cost of less distortion of the separating signals.

Claims

BRIGHTNESS AND COLOR SIGNALING DEVICE DEVICE in the SECAM system decoder, containing the first servo bandpass filter, subtractor and adder in series, characterized in that, in order to reduce the distortion of the luminance and color signals, an analog-to-digital converter is introduced, the input of which is the input of the full color video signal (PCVS), the separation of PCVS into low-frequency (LF) and high-frequency (HF) components and the first delay unit, the output of which is connected to the second input a matrator, the output of which is connected to the input of the first digital-to-analog converter (DAC), the output of which is the output of the brightness signal, the second delay unit, the input of which is connected to the second output of the PCVS separation unit for the LF and HF components, and the output is connected to the second input of the subtractor serially connected high-frequency predistortion corrector, the input of which is connected to the input of the second delay block, a frequency-modulated (FM) signal generator with phase-locked loop (PLL) and a high-frequency predistortion block d, the output of which is connected to the information input of the first servo bandpass filter (SPF), the second SPF connected in series, the information input of which is connected to the information input of the first SPF and the second DAC, the output of which is a color signal output, the frequency detector connected in series, the input of which is connected to information input of the second SPF, and a differentiation unit, the input of which is also connected to the first control inputs of the first and second SPF, and the first and second formers of the control signal nala, the inputs of which are connected to the output of the differentiation unit, and the outputs, respectively, with the second control inputs of the first and second SPF.