RU2014752C1

RU2014752C1 - Device for separation of brightness and color signals in secam system decoder

Info

Publication number: RU2014752C1
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: 1991-05-28
Filing date: 1991-05-28
Publication date: 1994-06-15

Abstract

FIELD: television. SUBSTANCE: the device has low-pass filter 1, seven delay units 2, 4, 6, 10, 11, 14, 22, adder 3, two subtracters 5, 7, phase discriminator 8, phase-modulated signal generator 9, five multipliers 12, 13, 16, 21, 24, two retunable low-pass filters 15, 23, two FM signal complex envelope generators 17, 25, two FM signal complex envelope detectors 18,26, two signal differentiation units 19, 27, two control signal generators 20, 28. The use of different laws of control of band-widths of follow-up filters in brightness and color channels in combination with the use of frequency feedback determines the optimum laws of variation of band-widths in these channels with variation of the values of frequency surges in frequency feedback loops, thus enhancing the quality of separation of brightness and color signals. EFFECT: decreased distortions of images of brightness and color signals. 1 dwg

Description

Изобретение относится к телевидению, в частности к разделению сигналов яркости и цветности в декодирующем устройстве 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 decoding device of the SECAM system, and can be used in the analogue-digital hardware-studio complex of television broadcasting and television broadcast receivers.

Известно устройство разделения сигналов яркости и цветности в декодерах системы СЕКАМ, содержащее ФНЧ, вход которого является входом полного цветового видеосигнала (ПЦВС), сумматор, выход которого является выходом сигнала яркости и первый вычитатель, выход которого соединен с первым входом сумматора. A device for separating luminance and chrominance signals in decoders of the SECAM system containing a low-pass filter, the input of which is the input of the full color video signal (PCVS), an adder, the output of which is the output of the brightness signal and the first subtractor, the output of which is connected to the first input of the adder.

Недостаток известного устройства состоит в наличии искажений сигналов яркости и цветности, возникающих из-за того, что разделение этих сигналов оказывается неполным. A disadvantage of the known device is the presence of distortion of the luminance and chrominance signals arising from the fact that the separation of these signals is incomplete.

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

Цель достигается тем, что в устройство введены первый блок задержки (БЗ), включенный между выходом ФНЧ и вторым входом сумматора, последовательно соединенные второй БЗ, вход которого соединен с входом ФНЧ, второй вычитатель, второй вход которого соединен с выходом ФНЧ, и третий БЗ, выход которого соединен с первым входом первого вычитателя, последовательно соединенные фазовый детектор (ФД), вход которого соединен с выходом второго вычитателя, генератор ФМ-сигнала, четвертый БЗ и первый перемножитель, выход которого соединен с вторым входом первого вычитателя, последовательно соединенные пятый БЗ, вход которого соединен с входом ФД, второй перемножитель, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора ФМ-сигнала, третий перемножитель, шестой БЗ и первый перестраиваемый ФНЧ (ПФНЧ), выход которого соединен с вторым входом первого перемножителя, последовательно соединенные первый детектор комплексной огибающей ЧМ-сигнала, вход которого соединен с выходом первого ПФНЧ, и первый генератор комплексной огибающей, выход которого соединен с вторым входом третьего перемножителя, последовательно соединенные первый блок дифференцирования (БД), вход которого соединен с выходом первого детектора комплексной огибающей ЧМ-сигнала, и первый формирователь управляющего сигнала, выход которого соединен с управляющим входом первого ПФНЧ, последовательно соединенные четвертый перемножитель, первый вход которого соединен с выходом второго перемножителя, седьмой БЗ, второй ПФНЧ и пятый перемножитель, второй вход которого соединен с первым входом первого перемножителя, а выход является выходом сигнала цветности, последовательно соединенные второй детектор комплексной огибающей ЧМ-сигнала, вход которого соединен с первым входом пятого перемножителя, и второй генератор комплексной огибающей ЧМ-сигнала, выход которого соединен с вторым входом четвертого перемножителя, и последовательно соединенные второй БД, вход которого соединен с выходом второго детектора комплексной огибающей ЧМ-сигнала, и второй формирователь управляющего сигнала, выход которого соединен с управляющим входом второго ПФНЧ. The goal is achieved by the fact that the first delay unit (BZ) is inserted into the device, connected between the output of the low-pass filter and the second input of the adder, the second BZ is connected in series, the input of which is connected to the input of the low-pass filter, the second subtractor, the second input of which is connected to the low-pass filter, and the third the output of which is connected to the first input of the first subtractor, a phase detector (PD) connected in series, the input of which is connected to the output of the second subtractor, an FM signal generator, a fourth KB and a first multiplier, the output of which is connected to the second input the first subtractor, the fifth BZ connected in series, the input of which is connected to the PD input, the second multiplier, the second input of which is connected to the second output of the FM signal generator, the third multiplier, the sixth BR and the first tunable low-pass filter (PPS), the output of which is connected to the second input of the first multipliers, connected in series to the first detector of the complex envelope of the FM signal, the input of which is connected to the output of the first PPSF, and the first generator of the complex envelope, the output of which is connected to the second input of the third variable a resident connected in series to the first differentiation unit (DB), the input of which is connected to the output of the first detector of the complex envelope of the FM signal, and the first driver of the control signal, the output of which is connected to the control input of the first PPSF, the fourth multiplier connected in series, the first input of which is connected to the output the second multiplier, the seventh BR, the second PFNCH and the fifth multiplier, the second input of which is connected to the first input of the first multiplier, and the output is the output of the color signal, p consequently, a second detector of the complex envelope of the FM signal, the input of which is connected to the first input of the fifth multiplier, and a second generator of the complex envelope of the FM signal, the output of which is connected to the second input of the fourth multiplier, and a second DB connected in series with the output of the second detector complex envelope of the FM signal, and a second driver of the control signal, the output of which is connected to the control input of the second PFNCH.

Структурная схема предлагаемого устройства изображена на чертеже, где 1 - ФНЧ, 2, 4, 6, 10, 11, 14 и 22 - первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой БЗ соответственно, 3 - сумматор, 5, 7 - второй и первый вычитатели соответственно 8 - ФД, 9 - генератор ФМ-сигнала, 12, 13, 16, 21 и 24 - второй, третий, первый, четвертый и пятый перемножители соответственно, 15 и 23 - первый и второй ПФНЧ, 17 и 25 - первый и второй генераторы комплексной огибающей ЧМ-сигнала, 18 и 26 - первый и второй детекторы комплексной огибающей ЧМ-сигнала, 19 и 27 - первый и второй БД сигнала, 20 и 28 - первый и второй формирователи управляющего сигнала. The structural diagram of the proposed device is shown in the drawing, where 1 - low-pass filter, 2, 4, 6, 10, 11, 14 and 22 - the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh BR, respectively, 3 - adder, 5, 7 - the second and first subtractors, respectively, 8 - PD, 9 - FM signal generator, 12, 13, 16, 21 and 24 - the second, third, first, fourth and fifth multipliers, respectively, 15 and 23 - the first and second PFNCH, 17 and 25 - the first and second generators of the complex envelope of the FM signal, 18 and 26 - the first and second detectors of the complex envelope of the FM signal, 19 and 27 - the first and second DB of the signal, 20 and 28 - per second and second drivers of the control signal.

Входы ФНЧ 1 и второго БЗ 4 соединены между собой и образуют вход устройства, выход ФНЧ соединен с вторым входом второго вычитателя 5 и через первый БЗ 2 с вторым входом сумматора 3. Выход второго БЗ соединен с первым входом второго вычитателя 5, выход которого соединен с входом ФД 8, через третий БЗ 6 с первым входом первого вычитателя 7 и через пятый БЗ 11 с первым входом второго перемножителя 12. Выход ФД соединен с входом генератора 9, второй и первый выходы которого соединены соответственно с вторым входом второго перемножителя 12 и через четвертый БЗ 10 с первый входом первого 16 и вторым входом пятого 24 перемножителей . Выход второго перемножителя 12 соединен с первыми входами третьего 13 и четвертого 21 перемножителей. Выход третьего перемножителя 13 через шестой БЗ 14 и второй ПФНЧ 15 соединен с вторым входом первого перемножителя 16. Выход четвертого перемножителя 21 через седьмой БЗ 22 и второй ПФНЧ 23 соединен с первым входом пятого перемножителя 24, выход которого является выходом сигнала цветности устройства. Выход первого перемножителя 16 через первый вычитатель 7 соединен с первым входом сумматора 3, выход которого является выходом сигнала яркости устройства. Выход первого ПФНЧ 15 через цепь из последовательно включенных первого детектора 18 комплексной огибающей ЧМ-сигнала, первого БД 19 и первого формирователя 20 управляющего сигнала подключен к управляющему входу первого ПФНЧ. Выход второго ПФНЧ 23 через цепь из последовательно включенных второго детектора 26 комплексной огибающей ЧМ-сигнала, второго БД 27 и второго формирователя 28 управляющего сигнала подключен к управляющему входу второго ПФНЧ. Входы первого и второго генераторов комплексной огибающей ЧМ-сигнала подсоединены соответственно к выходам первого 18 и второго 26 детекторов комплексной огибающей ЧМ-сигнала. Выходы первого 17 и второго 25 генераторов комплексной огибающей ЧМ-сигнала подсоединены соответственно к вторым входам третьего 13 и четвертого 21 перемножителей. The inputs of the low-pass filter 1 and the second БЗ 4 are interconnected and form the input of the device, the output of the low-pass filter is connected to the second input of the second subtractor 5 and through the first БЗ 2 with the second input of the adder 3. The output of the second БЗ is connected to the first input of the second subtractor 5, the output of which is connected to the input of the PD 8, through the third BR 6 with the first input of the first subtractor 7 and through the fifth BR 11 with the first input of the second multiplier 12. The output of the PD is connected to the input of the generator 9, the second and first outputs of which are connected respectively to the second input of the second multiplier 12 and through the quarters BZ 10 with a first input of the first 16 and second input 24 of the fifth multipliers. The output of the second multiplier 12 is connected to the first inputs of the third 13 and fourth 21 multipliers. The output of the third multiplier 13 through the sixth BZ 14 and the second PFCH 15 is connected to the second input of the first multiplier 16. The output of the fourth multiplier 21 through the seventh BZ 22 and the second PFCH 23 is connected to the first input of the fifth multiplier 24, the output of which is the output of the color signal of the device. The output of the first multiplier 16 through the first subtractor 7 is connected to the first input of the adder 3, the output of which is the output of the brightness signal of the device. The output of the first LPF 15 through a chain of sequentially connected first detector 18 of the complex envelope of the FM signal, the first DB 19 and the first driver 20 of the control signal is connected to the control input of the first LPF. The output of the second PFCH 23 through a chain of sequentially connected second detector 26 of the complex envelope of the FM signal, the second OBD 27 and the second driver 28 of the control signal is connected to the control input of the second PFP. The inputs of the first and second generators of the complex envelope of the FM signal are connected respectively to the outputs of the first 18 and second 26 detectors of the complex envelope of the FM signal. The outputs of the first 17 and second 25 generators of the complex envelope of the FM signal are connected respectively to the second inputs of the third 13 and fourth 21 multipliers.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

С помощью ФНЧ 1 из спектра ПЦВС выделяется его НЧ-часть в полосе 0...3 МГц. Во втором вычитателе 5 НЧ-часть вычитается из входного ПЦВС, и на выходе вычитателя образуется ВЧ-часть сигнала в полосе 3...6 МГц. НЧ-часть сигнала поступает на первый вход сумматора 3 через первый БЗ 2 и складывается с ВЧ-частью сигнала, в которой осуществляется режекция спектра цветовой поднесущей, и на выходе сумматора 3 образуется результирующий яркостный сигнал. Using the low-pass filter 1, the low-frequency part in the 0 ... 3 MHz band is extracted from the PCVS spectrum. In the second subtractor 5, the low-frequency part is subtracted from the input PCVS, and the high-frequency part of the signal in the band 3 ... 6 MHz is formed at the output of the subtractor. The low-frequency part of the signal is fed to the first input of adder 3 through the first БЗ 2 and 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 3.

Последовательно включенные ФД 8 и генератор 9 ФМ-сигнала совместно выполняют функцию идеального ограничителя ВЧ-части сигнала, и на выходах генератора 9 образуются комплексные взаимно сопряженные сигналы цветовой поднесущей W(t) и W*(t). The sequentially connected PD 8 and FM signal generator 9 together serve as an ideal limiter of the RF part of the signal, and complex mutually conjugate signals of the color subcarrier W (t) and W * (t) are formed at the outputs of the generator 9.

Во втором перемножителе 12 осуществляется комплексное перемножение ВЧ-части сигнала и первого комплексного сигнала цветовой поднесущей W(t). В результате перемножения достигается перенос спектра ВЧ-части сигнала, такой, что частота покоя ЧМ-сигнала цветности, содержащаяся в этом сигнале, переносится на нулевую частоту. В первом ПФНЧ 15 и втором ПФНЧ 23 осуществляется ограничение полосы частот спектра этого сигнала. In the second multiplier 12, complex multiplication of the RF part of the signal and the first complex signal of the color subcarrier W (t) is performed. As a result of the multiplication, the spectrum of the RF part of the signal is transferred, such that the resting frequency of the FM color signal contained in this signal is transferred to the zero frequency. In the first PPSF 15 and the second PPSF 23, the bandwidth of the spectrum of this signal is limited.

В пятом перемножителе 24 осуществляется обратный перенос спектра сигнала, в результате чего получают сигнал цветовой поднесущей, в котором осуществляется обработка, эквивалентная выделению этого сигнала следящим фильтром, что позволяет снизить уровень проникающих в него помех от яркостного сигнала. Сигнал с выхода первого ПФНЧ после обратного переноса по частоте в первом перемножителе 16 вычитается из сигнала ВЧ-составляющей ПЦВС в первом вычитателе 7, в результате чего образуется ВЧ-составляющая сигнала яркости, обработанная так, что в ней осуществлена динамическая режекция помехи от цветовой поднесущей. In the fifth multiplier 24, the signal spectrum is transferred back, as a result of which a color subcarrier signal is obtained, in which processing is equivalent to the extraction of this signal by a follow-up filter, which reduces the level of noise that penetrates into it from the luminance signal. The signal from the output of the first PPSF after the frequency reverse transfer in the first multiplier 16 is subtracted from the signal of the RF component of the PCVS in the first subtractor 7, as a result of which the RF component of the luminance signal is formed, processed so that dynamic rejection of the interference from the color subcarrier is performed in it.

Первый 15 и второй ПФНЧ 23 являются управляемыми по полосе, их амплитудно-частотные характеристики зависят от размаха скачков частоты цветовой поднесущей. Эти зависимости обеспечиваются цепями из последовательно включенных первого 18 и второго 26 детекторов комплексной огибающей ЧМ-сигнала, первого 19 и второго 27 БД и первого 20 и второго 28 формирователей управляющих сигналов в соответствующих петлях обратной связи по частоте. The first 15 and second PFNF 23 are band-controlled, their amplitude-frequency characteristics depend on the amplitude of the jumps in the frequency of the color subcarrier. These dependences are provided by circuits from the first 18 and second 26 detectors of the complex envelope of the FM signal, the first 19 and second 27 databases and the first 20 and second 28 drivers of control signals in the corresponding frequency feedback loops.

Сигналы с выходов детекторов комплексной огибающей ЧМ-сигнала с помощью генераторов 17 и 25 комплексной огибающей ЧМ-сигнала, девиация частоты в которых противоположна по знаку девиации частоты в сигнале цветности в составе ПЦВС, превращаются в комплексные сигналы обратной связи по частоте, которые перемножаются с сигналами комплексной огибающей сигнала цветности, в результате чего происходит уменьшение девиации частоты. Это позволяет использовать более узкополосные первый 15 и второй 23 ПФНЧ, что помогает повысить помехоустойчивость разделения сигналов яркости и цветности. The signals from the outputs of the detectors of the complex envelope of the FM signal using generators 17 and 25 of the complex envelope of the FM signal, the frequency deviation of which is opposite in sign of the frequency deviation in the color signal in the PCVS, are converted into complex frequency feedback signals that are multiplied with the signals complex envelope of the color signal, resulting in a decrease in frequency deviation. This allows the use of narrower first 15 and second 23 PFNCH, which helps to increase the noise immunity of the separation of luminance and color signals.

Параметры первого ПФНЧ 15 и первого формирователя 20 управляющего сигнала выбираются так, что полоса частот ФНЧ так изменяется с изменением уровня производной скачка частоты, что полоса канала яркости на малых уровнях скачков минимальна и расширяется с увеличением скачков. The parameters of the first LPF 15 and the first driver 20 of the control signal are selected so that the frequency band of the LPF changes so that the derivative of the frequency jump changes so that the band of the brightness channel at low levels of jumps is minimal and expands with increasing jumps.

Параметры второго ПФНЧ 23 и второго формирователя 28 управляющего сигнала выбираются так, что полоса частот ФНЧ так изменяется с изменением уровня производной скачка частоты, что полоса канала цветности на всех уровнях скачков оказывается согласованной с оптимальной для канала цветности. The parameters of the second LPF 23 and the second driver 28 of the control signal are selected so that the frequency band of the LPF changes so that the derivative of the frequency jump changes so that the band of the color channel at all levels of the jumps is consistent with the optimal color for the channel.

БЗ 2, 4, 6, 10, 11, 14 и 22 служат для согласования задержек сигналов в параллельных ветвях. BZ 2, 4, 6, 10, 11, 14 and 22 are used to coordinate signal delays in parallel branches.

Использование различных законов управления полосами пропускания следящих фильтров в каналах яркости и цветности в сочетании с использованием обратной связи по частоте позволяет установить оптимальные законы изменения полос пропускания в этих каналах с изменением размахов скачков частоты в петлях обратной связи по частоте и тем самым повысить качество разделения сигналов яpкости и цветности, что ведет к уменьшению искажений этих сигналов. Таким образом достигается цель изобретения. The use of various laws of controlling the passband of the tracking filters in the luminance and color channels in combination with the use of frequency feedback allows us to establish the optimal laws of changing the passband in these channels with a change in the amplitude of the frequency jumps in the frequency feedback loops and thereby improve the quality of the separation of the brightness signals and color, which reduces distortion of these signals. Thus, the object of the invention is achieved.

Claims

DEVICE FOR SEPARATION OF BRIGHTNESS AND COLOR SIGNALS IN SECAM SYSTEM DECODER, containing a low-pass filter (LPF), the input of which is the input of the full color video signal, the adder, the output of which is the output of the brightness signal, and the first subtractor, the output of which is connected to the first input of the adder, characterized in that, in order to reduce distortion of the luminance and chrominance signals, the first delay block is inserted, connected between the output of the low-pass filter and the second input of the adder, the second delay block is connected in series, the input of which is connected to the input of the low-pass filter, a second subtractor, the second input of which is connected to the output of the low-pass filter, and a third delay unit, the output of which is connected to the first input of the first subtractor, a phase detector connected in series, the input of which is connected to the output of the second subtractor, a phase-modulated (FM) signal generator, the fourth delay unit and the first multiplier, the output of which is connected to the second input of the first subtractor, the fifth delay unit, the input of which is connected to the input of the phase detector, is connected in series, the second multiply l, the second input of which is connected to the second output of the FM signal generator, the third multiplier, the sixth delay unit and the first tunable low-pass filter, the output of which is connected to the second input of the first multiplier, the first detector of the complex envelope of the frequency-modulated (FM) signal, the input of which is connected with the output of the first tunable low-pass filter, and the first complex envelope generator, the output of which is connected to the second input of the third multiplier, the first block of differentials is connected in series the input of which is connected to the output of the first detector of the complex envelope of the FM signal, and the first driver of the control signal, the output of which is connected to the control input of the first tunable low-pass filter, the fourth multiplier connected in series, the first input of which is connected to the output of the second multiplier, the seventh delay unit, the second tunable The low-pass filter and the fifth multiplier, the second input of which is connected to the first input of the first multiplier, and the output is the output of the color signal, is connected in series the second detector of the complex envelope of the FM signal, the input of which is connected to the first input of the fifth multiplier, and the second generator of the complex envelope of the FM signal, the output of which is connected to the second input of the fourth multiplier, and the second differentiation unit, the input of which is connected to the output of the second detector of the complex envelope An FM signal, and a second driver of the control signal, the output of which is connected to the control input of the second tunable low-pass filter.