RU2014754C1

RU2014754C1 - Device for separating brightness and color signals in secam system decoder

Info

Publication number: RU2014754C1
Authority: RU
Inventors: В.Т. Басий; О.В. Гофайзен; Ю.Р. Дидыч; Т.Д. Крюкова; А.А. Матвеев; Ю.А. Медведев; Н.А. Платзерова; 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; Платзерова Наталья Александровна
Priority date: 1991-06-26
Filing date: 1991-06-26
Publication date: 1994-06-15

Abstract

FIELD: TV engineering. SUBSTANCE: device has unit 1 for separating total color videosignal to low-frequency and high-frequency components, five delay units 2,6,7,9,16, adder 3, unit 4 for measuring rest frequency of color subcarrier, color subcarrier rest frequency complex signal generator 5, two multipliers 8 and 11, controlled-band-pass lower frequency filter 10, frequency-modulated signal complex envelope generator 12, frequency-determinate complex envelope detector 13, signal differentiating unit 14, control signal former 15, subtracter 17. Tracking separation of color signal and tracking rejection of brightness signal spectrum are available in the device simultaneously with dynamic radiation of brightness band depending on peak-to-peak jumps of color signal frequency, combined with frequency feedback and control of band-pass of lower frequency filter in feedback loop, results to reduce in distortion of signals. 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 decoder of the SECAM system, and can be used in VCU analog-digital hardware-studio complexes of television broadcasting and in television broadcast receivers.

Известно устройство разделения сигналов яркости и цветности в декодерах системы СЕКАМ, содержащее последовательно соединенные первый блок задержки (БЗ) и вычитатель, второй БЗ, детектор комплексной огибающей частотно-модулированного (ЧМ) сигнала и фильтр нижних частот (ФНЧ) с управляемой полосой пропускания. A device for separating luminance and color signals in the decoders of the SECAM system, containing a series-connected first delay unit (BZ) and a subtractor, a second BZ, a complex envelope detector of a frequency-modulated (FM) signal and a low-pass filter (LPF) with a controlled passband.

Недостатком известного устройства является наличие искажений сигналов яркости и цветности, возникающих вследствие того, что разделение этих сигналов оказывается неполным. A disadvantage of the known device is the presence of distortion of the luminance and color 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 блок разделения полного цветового видеосигнала (ПЦВС) на низкочастотную (НЧ) и высокочастотную (ВЧ) составляющие, НЧ-выход которого соединен с входом второго БЗ, сумматор, первый и второй входы которого соединены с выходами вычитателя и второго БЗ, а выход является выходом сигнала яркости, последовательно соединенные блок определения частоты покоя цветовой поднесущей, вход которого соединен с ВЧ- выходом блока разделения ПЦВС на НЧ-и ВЧ-составляющие, генератор комплексного сигнала частоты покоя цветовой поднесущей, третий БЗ и первый перемножитель, выход которого соединен с вторым входом вычитателя и является выходом сигнала цветности, последовательно соединенные четвертый БЗ, вход которого соединен с входом первого БЗ и ВЧ-выходом блока разделения ПЦВС на ВЧ- и НЧ составляющие, второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом генератора комплексного сигнала частоты покоя цветовой поднесущей, и пятый БЗ, выход которого соединен с сигнальным входом ФНЧ с управляемой полосой пропускания, выход которого соединен с вторым входом первого перемножителя и входом детектора комплексной огибающей ЧМ-сигнала, последовательно соединенные блок дифференцирования сигнала и формирователь управляющего сигнала (ФУС), выход которого соединен с управляющим входом ФНЧ с управляемой полосой пропускания, и генератор комплексной огибающей ЧМ-сигнала, вход которого соединен с входом блока дифференцирования сигнала и выходом детектора комплексной огибающей ЧМ-сигнала, а первый и второй выходы соединены с третьими входами первого и второго перемножителей. The goal is achieved by the fact that a unit for splitting the full color video signal (PCVS) into low-frequency (LF) and high-frequency (HF) components is introduced, the low-frequency output of which is connected to the input of the second BR, the adder, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the subtractor and the second BZ, and the output is the output of the luminance signal, a unit for determining the resting frequency of the color subcarrier, the input of which is connected to the RF output of the PCVS separation unit for the LF and RF components, is a generator of a complex signal of the frequency frequency a color subcarrier, a third BZ and a first multiplier, the output of which is connected to the second input of the subtractor and is the output of a color signal, a fourth BZ connected in series, the input of which is connected to the input of the first BZ and the RF output of the PCVS separation unit for RF and LF components, the second a multiplier, the second input of which is connected to the output of the generator of the complex signal of the rest frequency of the color subcarrier, and the fifth KB, the output of which is connected to the signal input of the low-pass filter with a controlled passband, the output of which is connected to the second input of the first multiplier and the detector input of the complex envelope of the FM signal, the signal differentiation unit and the driver of the control signal (FSF), the output of which is connected to the control input of the low-pass filter with a controlled passband, and the generator of the complex envelope of the FM signal, the input of which is connected to the input of the signal differentiation unit and the detector output of the complex envelope of the FM signal, and the first and second outputs are connected to the third inputs of the first and second multipliers.

Структурная схема предлагаемого устройства изображена на чертеже, где 1 - блок разделения ПЦВС на НЧ-и ВЧ-составляющие, 2, 6, 7, 9 и 16 - второй, третий, четвертый, пятый и первый БЗ, 3 - сумматор, 4 - блок определения частоты покоя цветовой поднесущей, 5 - генератор комплексного сигнала частоты покоя цветовой поднесущей, 8 и 11 - второй и первый перемножители, 10 - ФНЧ с управляемой полосой пропускания, 12 - генератор комплексной огибающей ЧМ-сигнала, 13 - детектор комплексной огибающей ЧМ-сигнала, 14 - блок дифференцирования сигнала, 15 - ФУС, 17 - вычитатель. The structural diagram of the proposed device is shown in the drawing, where 1 is a block for the separation of PCVS into LF and HF components, 2, 6, 7, 9 and 16 are the second, third, fourth, fifth and first BZ, 3 is an adder, 4 is a block determining the resting frequency of the color subcarrier, 5 - the generator of the complex signal resting frequency of the color subcarrier, 8 and 11 - the second and first multipliers, 10 - the low-pass filter with a controlled passband, 12 - the generator of the complex envelope of the FM signal, 13 - the detector of the complex envelope of the FM signal , 14 - signal differentiation unit, 15 - FUS, 17 - subtractor.

Вход блока 1 разделения ПЦВС на НЧ-и ВЧ-составляющие образует вход устройства. Выход НЧ-составляющей блока разделения ПЦВС на НЧ- и ВЧ-составляющие через второй БЗ 2 соединен с вторым входом сумматора 3. Выход ВЧ-составляющей блока разделения ПЦВС на НЧ- и ВЧ-составляющие соединен с входом блока 4 определения частоты покоя цветовой поднесущей, через первый БЗ 16 с входом уменьшаемого вычитателя 17 и через четвертый БЗ 7 с первым входом второго перемножителя 8. Выход блока 4 определения частоты покоя цветовой поднесущей соединен с входом 5 генератора комплексного сигнала частоты покоя цветовой поднесущей, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторым входом второго перемножителя 8 и через третий БЗ 6 с первым входом первого перемножителя 11. Выход второго перемножителя через пятый БЗ 9 и ФНЧ 10 с управляемой полосой пропускания подсоединен к второму входу первого перемножителя 11. Вход 12 генератора комплексной огибающей ЧМ-сигнала соединен с выходом детектора 13 комплексной огибающей ЧМ-сигнала, первый выход соединен с третьим входом второго перемножителя 8, а второй выход - с третьим входом первого перемножителя 11. Вход детектора 13 комплексной огибающей ЧМ-сигнала соединен с выходом ФНЧ 10 с управляемой полосой пропускания. Выход цепи из последовательно включенных детектора 13 комплексной огибающей ЧМ-сигнала, блока 14 дифференцирования сигнала и ФУС (15) соединен с управляющим входом ФНЧ 10. Выход первого перемножителя 11 соединен с выходом сигнала цветности устройства и с входом вычитаемого вычитателя 17. Выход вычитателя соединен с первым входом сумматора 3, выход которого образует выход сигнала яркости устройства. The input unit 1 separation PCVS on the LF and HF components forms the input of the device. The output of the LF component of the PCVS separation unit for the LF and HF components through the second БЗ 2 is connected to the second input of the adder 3. The output of the RF component of the PCVS unit for the LF and HF components is connected to the input of the color subcarrier quiescent frequency determination unit 4, through the first BZ 16 with the input of the decreasing subtractor 17 and through the fourth BZ 7 with the first input of the second multiplier 8. The output of the block 4 for determining the frequency of rest of the color subcarrier is connected to input 5 of the generator of the complex signal of the rest frequency of the color subcarrier, the first and second the passages of which are connected respectively to the second input of the second multiplier 8 and through the third БЗ 6 with the first input of the first multiplier 11. The output of the second multiplier through the fifth БЗ 9 and low-pass filter 10 with a controlled passband is connected to the second input of the first multiplier 11. Input 12 of the complex envelope generator of the FM the signal is connected to the output of the detector 13 of the complex envelope of the FM signal, the first output is connected to the third input of the second multiplier 8, and the second output is connected to the third input of the first multiplier 11. Input of the detector 13 complex second envelope FM signal coupled to the output of the LPF 10 with a controllable passband. The output of the circuit from the series-connected detector 13 of the complex envelope of the FM signal, the signal differentiation unit and the FSF (15) is connected to the control input of the low-pass filter 10. The output of the first multiplier 11 is connected to the output of the color signal of the device and to the input of the subtracted subtractor 17. The subtractor output is connected to the first input of the adder 3, the output of which forms the output of the brightness signal of the device.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В блоке 1 спектр входного сигнала разделяется на НЧ-часть, расположенную в полосе 0. ..3 МГц, и ВЧ-часть сигнала в полосе 3...6 МГц. НЧ-часть сигнала поступает на второй вход сумматора 3 и складывается с ВЧ-частью сигнала, в которой осуществляется режекция спектра цветовой поднесущей, и на выходе сумматора 3 образуется результирующий яркостный сигнал. In block 1, the spectrum of the input signal is divided into the low-frequency part, located in the band 0. ..3 MHz, and the high-frequency part of the signal in the band 3 ... 6 MHz. The low-frequency part of the signal is fed to the second input of the adder 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 the adder 3.

Блок 4 определения частоты покоя цветовой поднесущей предназначен для распознавания частоты покоя текущей строки и выработки сигнала управления K_R или K_в для генератора 5 комплексного сигнала частоты покоя цветовой поднесущей, на выходе которого появляются комплексно сопряженные сигналы соответствующей частоты.Block 4 determine the color subcarrier resting frequency for frequency recognition quiescent current line and generating a control signal K _R or K for _a 5 complex signal generator quiescent frequency of the color subcarrier, the output of which there are complex conjugate signals of the appropriate frequency.

Во втором перемножителе 8 осуществляется комплексное перемножение ВЧ-части ПЦВС, комплексного сигнала частоты покоя цветовой поднесущей и сигнала обратной связи по частоте. В результате перемножения образуется комплексная огибающая ЧМ-сигнала с уменьшенной девиацией за счет отрицательной обратной связи по частоте. In the second multiplier 8, complex multiplication of the RF part of the PCVS, the complex signal of the rest frequency of the color subcarrier, and the frequency feedback signal is performed. As a result of multiplication, a complex envelope of the FM signal is formed with reduced deviation due to negative frequency feedback.

В цепи отрицательной обратной связи по частоте осуществляются последовательно частотное детектирование комплексной огибающей в детекторе 13 и частотная модуляция генератора 12 с девиацией, противоположной по знаку девиации сигнала цветности, содержащегося в ПЦВС. In the negative frequency feedback loop, frequency detection of the complex envelope in the detector 13 and frequency modulation of the generator 12 with a deviation opposite in sign of the deviation of the color signal contained in the PCVS are performed sequentially.

В ФНЧ 10 происходит ограничение полосы обрабатываемого сигнала. ФНЧ является управляемым по полосе, и его частота среза зависит от размаха скачков частоты цветовой поднесущей. Эта зависимость обеспечивается цепью из последовательно включенных частотного детектора 13 комплексной огибающей ЧМ-сигнала, блока 14 дифференцирования сигнала и ФУС 15. Параметры этих устройств и ФНЧ 10 выбираются так, что полоса частот ФНЧ на малых перепадах, например меньших 0,25 размаха сигнала яркости, мала (например, равна 0,3 МГц). На максимальных перепадах она может соответствовать полосе режекции современных декодеров системы СЕКАМ. Для промежуточных значений размаха перепадов закон изменения полосы в зависимости от уровня сигнала определяется амплитудной характеристикой ФУС (15). In the low-pass filter 10, the bandwidth of the processed signal is limited. The low-pass filter is band-controlled, and its cutoff frequency depends on the magnitude of the jumps in the color subcarrier frequency. This dependence is provided by a chain of series-connected frequency detector 13 of the complex envelope of the FM signal, the signal differentiation unit 14 and the FSF 15. The parameters of these devices and the low-pass filter 10 are selected so that the low-frequency frequency band of the low-pass filter, for example, less than 0.25 of the luminance signal amplitude, 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. For intermediate values of the range of differences, the law of change of the band depending on the signal level is determined by the amplitude characteristic of the FSF (15).

В первом перемножителе 11 производится обратный перенос спектра сигнала, в результате чего получают сигнал цветовой поднесущей, в котором осуществлена обработка, эквивалентная выделению этого сигнала следящим фильтром, что позволяет снизить уровень проникающих в него помех от яркостного сигнала. Этот сигнал вычитается из сигнала ВЧ-составляющей ПЦВС в вычитателе 17, в результате чего образуется ВЧ-составляющая сигнала яркости, обработанная так, что в ней осуществлена динамическая режекция помехи от цветовой поднесущей. In the first multiplier 11, the signal spectrum is transferred back, as a result of which a color subcarrier signal is obtained, in which the 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. This signal is subtracted from the signal of the RF component of the PCVS in the subtractor 17, as a result of which the RF component of the luminance signal is formed, processed so that it dynamically rejects interference from the color subcarrier.

Наличие следящего выделения сигнала цветности и соответственно следящей режекции спектра сигнала яркости одновременно с динамическим изменением ее полосы в зависимости от размахов скачков частоты сигнала цветности в сочетании с обратной связью по частоте и управлением полосой пропускания ФНЧ в петле обратной связи позволяет сделать разделение более эффективным, чем в известных устройствах, так как при этом та же степень подавления взаимных помех сопровождается меньшими искажениями разделяемых сигналов. 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 frequency of the color signal in combination with frequency feedback and the control of the passband of the low-pass filter in the feedback loop, makes the separation more efficient than in known devices, since in this case the same degree of suppression of mutual interference is accompanied by less distortion of the shared signals.

Claims

DEVICE FOR SEPARATION OF BRIGHTNESS AND COLOR SIGNALS IN THE SECAM SYSTEM DECODER, comprising a first delay unit and a subtractor, a second delay unit, a complex envelope detector of a frequency-modulated (FM) signal and a low-pass filter (LPF) with a controlled passband, characterized in that , in order to reduce distortion of luminance and chrominance signals, a block has been introduced for dividing the full color video signal (PCVS) into low-frequency (LF) and high-frequency (HF) components, the LF output of which is connected to the input ohm of the second delay unit, the adder, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the subtractor and the second delay unit, and the output is the output of the brightness signal, a series unit for determining the resting frequency of the color subcarrier, the input of which is connected to the RF output of the block for the separation of the PCVS from LF and HF components, the generator of the complex signal of the resting frequency of the color subcarrier, the third delay unit and the first multiplier, the output of which is connected to the second input of the subtractor and is the output of the color signal, the fourth delay unit, the input of which is connected to the input of the first delay unit and the RF output of the PCVS separation unit for the RF and LF components, the second multiplier, the second input of which is connected to the generator output of the complex signal of the color subcarrier quiescent frequency, and the fifth delay unit, the output of which connected to the signal input of the low-pass filter with a controlled passband, the output of which is connected to the second input of the first multiplier and the input of the detector of the complex envelope of the FM signal, connected in series ok differentiation of the signal and the driver of the control signal, the output of which is connected to the control passband, the input of the low-pass filter with a controlled passband, and the generator of the complex envelope of the FM signal, the input of which is connected to the input of the block of signal differentiation and the output of the detector of the complex envelope of the FM signal, and the first and second outputs - with the third inputs of the first and second multipliers.