RU2054820C1

RU2054820C1 - Digital device for separation of brightness and color signals in pal and ntsc decoders

Info

Publication number: RU2054820C1
Authority: RU
Inventors: Юрий Андреевич Медведев; Олег Викторович Гофайзен; Валерий Тимофеевич Басий; Татьяна Дмитриевна Крюкова; Наталья Александровна Платзерова; Валерий Владимирович Мовчан; Николай Афанасьевич Солоп
Original assignee: Юрий Андреевич Медведев; Олег Викторович Гофайзен; Валерий Тимофеевич Басий; Татьяна Дмитриевна Крюкова; Наталья Александровна Платзерова; Валерий Владимирович Мовчан; Николай Афанасьевич Солоп
Priority date: 1992-08-28
Filing date: 1992-08-28
Publication date: 1996-02-20

Abstract

FIELD: TV devices. SUBSTANCE: device has analog-to-digital converter 1, delay units 2 and 5, subtracter 3, upper frequency filter 4, first and second tracing band-pass filters 6 and 7, frequency detector 8, multiplier 9, differentiating unit 10, first and second control signal generators 11 and 12, unit 13 for generation of combined signal with background of color sub-carrier. EFFECT: decreased distortions of brightness and color signals. 2 dwg

Description

Изобретение относится к телевидению и может использоваться в мониторах аналого-цифровых аппаратно-студийных комплексов телевизионного вещания и в телевизионных вещательных приемниках. The invention relates to television and can be used in monitors of analog-to-digital hardware-studio complexes of television broadcasting and in television broadcast receivers.

Известно цифровое устройство разделения сигналов яркости и цветности в декодере систем PAL и NTSC, содержащее последовательно включенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП), вход которого является входом полного цветового видеосигнала (ПЦВС), первый блок задержки и вычитатель, выход которого является выходом цифрового сигнала яркости, и фильтр верхних частот (ФВЧ), вход которого соединен с выходом АЦП. A digital device for separating luminance and color signals in a decoder of PAL and NTSC systems is known, which contains an analog-to-digital converter (ADC) in series, the input of which is the input of the full color video signal (PCVS), the first delay unit and subtractor, the output of which is the output of the digital brightness signal , and a high-pass filter (HPF), the input of which is connected to the output of the ADC.

Недостатком известного устройства является наличие искажений яркостного сигнала, возникающие вследствие режекции спектра в области девиации цветовой поднесущей, и искажений сигнала цветности за счет наложения на спектр сигнала цветности спектра яркостного сигнала. A disadvantage of the known device is the presence of distortion of the luminance signal resulting from the notch of the spectrum in the area of deviation of the color subcarrier, and distortion of the color signal due to the superposition on the spectrum of the color signal of the spectrum of the luminance signal.

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

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема цифрового устройства разделения сигналов яркости и цветности в декодерах систем PAL и NTSC; на фиг.2 показан закон изменения функции F[g(t)]
Устройство содержит АЦП 1, первый 2 и второй 5 блоки задержки, вычитатель 3, ФВЧ 4, первый 6 и второй 7 следящие полосовые фильтры (СПФ), частотный детектор (ЧД) 8, перемножитель 9, блок 10 дифференцирования, первый 11 и второй 12 формирователи управляющего сигнала, генератор 13 комплексного сигнала частоты покоя цветовой поднесущей.In FIG. 1 is a structural electrical diagram of a digital device for separating luminance and color signals in decoders of PAL and NTSC systems; figure 2 shows the law of variation of the function F [g (t)]
The device contains an ADC 1, the first 2 and second 5 delay units, a subtractor 3, an HPF 4, a first 6 and a second 7 servo bandpass filters (SPF), a frequency detector (BH) 8, a multiplier 9, a differentiation unit 10, the first 11 and second 12 shapers of the control signal, the generator 13 of the complex signal of the rest frequency of the color subcarrier.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

ПЦВС

с помощью АЦП 1 преобразуется в цифровую форму, в которой осуществляется вся последующая обработка. С помощью ФВЧ 4 из цифрового ПЦВС выделяется его высокочастотная часть

, состоящая из высокочастотной составляющей сигнала яркости и сигнала цветности. Этот сигнал подвергается обработке с помощью первого и второго СПФ 6 и 7, центральные частоты которых определяются текущей частотой сигнала цветности, а полосы пропускания скоростью изменения амплитуд квадратурных составляющих, причем законы изменения полос пропускания в каналах яркости и цветности могут отличаться.PCVS

using ADC 1 is converted to digital form, in which all subsequent processing is carried out. Using the high-pass filter 4, the high-frequency part of the digital PCVS is allocated

consisting of the high-frequency component of the luminance signal and the color signal. This signal is processed using the first and second SPFs 6 and 7, the central frequencies of which are determined by the current color signal frequency, and the passband by the rate of change of the amplitudes of the quadrature components, and the laws of change of passband in the luminance and color channels can differ.

Сигнал цветности в системах PAL и NTSC представляет собой цветную поднесущую, модулированную по амплитуде и по фазе, пир этом изменение фазы можно рассматривать как изменение частоты по закону производной от фазы. Поэтому сигнал на выходе ЧТ 8 является информацией об изменении частоты. В результате перемножения с комплексным сигналом частоты покоя цветовой поднесущей сигнал Sв4 преобразуется в комплексный сигнал, вещественная и мнимая составляющие в котором представляют собой ортогональные составляющие U(t) и v(t), несущие в совокупности информацию об амплитуде и фазе сигнала цветности. В результате дифференцирования эти сигналы преобразуются в сигналы x(t)=U'(t) и y(t)=y'(t), несущие информацию о скорости изменения амплитуды и фазы. The color signal in the PAL and NTSC systems is a color subcarrier modulated in amplitude and phase; here, the phase change can be considered as a frequency change according to the law of the derivative of the phase. Therefore, the signal at the output of CT 8 is information about the change in frequency. As a result of multiplication with a complex resting frequency signal by a color subcarrier, the signal Sv4 is converted into a complex signal, the real and imaginary components of which are the orthogonal components U (t) and v (t), which collectively carry information about the amplitude and phase of the color signal. As a result of differentiation, these signals are converted into signals x (t) = U '(t) and y (t) = y' (t), which carry information about the rate of change of amplitude and phase.

Первый 11 и второй 12 формирователи управляющего сигнала служат для формирования сигналов, характеризующих одновременно проявление быстрого изменения амплитуды и фазы цветовой поднесущей, и могут иметь характеристики преобразования, например, определяемые законами
в канале яркости
Δf_y cy|g(t)|
в канале цветности
Δf_c F[g(t)] где g(t)

F[g(t)] функция, вид которой соответствует, например, фиг.2; С₄- константа.The first 11 and second 12 control signal conditioners serve to generate signals characterizing simultaneously the manifestation of a rapid change in the amplitude and phase of the color subcarrier, and may have conversion characteristics, for example, determined by laws
in brightness channel
Δf _y cy | g (t) |
in the color channel
Δf _c F [g (t)] where g (t)

F [g (t)] a function whose form corresponds, for example, to FIG. 2; C ₄ is a constant.

Таким образом, чем больше производные U'(t) и (или) v'(t), тем шире полоса пропускания первого СПФ 6. Полоса пропускания второго СПФ 7 в случае использования закона, выраженного зависимостью F[g(t)] в соответствии с фиг. 2 может быть существенно сужена, когда сигнал цветовых переходов достаточно мал. Для цветовых переходов среднего и небольшого контраста, которые встречаются наиболее часто, полоса пропускания может быть максимальна. Для наиболее контрастных переходов полоса может быть сужена, например, на 30% так как цветовые переходы на изображении маскируются яркостной составляющей. Тем самым полоса пропускания СПФ 6 и 7 согласуется с шириной спектра огибающей цветовой поднесущей. Thus, the larger the derivatives U '(t) and (or) v' (t), the wider the bandwidth of the first SPF 6. The bandwidth of the second SPF 7 in the case of using the law expressed by the dependence F [g (t)] in accordance with FIG. 2 can be substantially narrowed when the color transition signal is small enough. For color transitions of medium and small contrast, which are most common, the bandwidth can be maximum. For the most contrasting transitions, the band can be narrowed, for example, by 30% since the color transitions in the image are masked by the brightness component. Thus, the passband of the SPFs 6 and 7 is consistent with the spectral width of the envelope of the color subcarrier.

Сигнал высокочастотной составляющей ПЦВС после обработки в первом СПФ 6 представляет собой сигнал помехи от поднесущей. В результате вычитания этого сигнала из ПЦВС образуется сигнал яркости

, в котором в максимальной степени подавлена помеха от сигнала цветности. Сигнал на выходе второго СПФ 7 представляет собой сигнал цветности, поступающий на выход С устройства, в котором в результате следящей фильтрации значительно подавлена помеха от сигнала яркости. Таким образом достигается цель изобретения.The signal of the high-frequency component of the PCVS after processing in the first SPF 6 is an interference signal from the subcarrier. Subtracting this signal from the PCVS produces a luminance signal

in which interference from the color signal is suppressed to the maximum extent. The signal at the output of the second SPF 7 is a color signal that is output at the device output C, in which interference from the luminance signal is significantly suppressed as a result of servo filtering. Thus, the object of the invention is achieved.

Claims

DIGITAL BRIGHTNESS AND COLOR SIGNALING DIGITAL DEVICE IN PAL AND NTSC SYSTEM DECODERS, containing a series-connected analog-to-digital converter (ADC), the input of which is the input of the full color video signal, the first delay unit and the subtractor, the output of which is the output of the brightness signal, the filter of the upper frequency (HPF), the input of which is connected to the output of the ADC, and a multiplier, a first bandpass filter and detector, characterized in that a second delay unit is inserted, connected between the output of the HPF and the input of the first bandpass filter, the output of which is connected to the second input of the subtractor, a differentiation unit connected in series, the input of which is connected to the output of the multiplier, and the first driver of the control signal, the output of which is connected to the second input of the first bandpass filter, the third input of which is connected to the output of the detector, the second driver of the control signal, the input of which is connected to the output of the differentiation unit, the generator of the complex signal of the rest frequency of the color subcarrier, included between the output of the HPF and the second input of the multiplier, and the second bandpass filter, the first, second and third inputs of which are connected respectively to the outputs of the second delay unit, the detector and the second driver of the control signal, and the output is the output of the color signal, the input of the detector is connected to the output of the HPF, the first and the second bandpass filter is made tracking, and the frequency detector.