Устройство для воспроизведения дополнительных цветных телевизионных изображений

/О, р, 26-31, ПРОИЗ ВЕДЕ- ЛЕВИЗИОНтехнике телеым телевиэиобретения - олнительногоном упроще- оспроизведеевизионных ронный комФи ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ТЕНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ(57) Изобретение относится квидения и, в частности, к цветнонным приемникам. Цель изуменьшение искажений допизображения при одновременнии устройства, Устройство вния дополнительных телизображений содержит элект Изобретение относится к технике телевидения и, в частности, к телевизионным приемникам.Цель изобретения - уменьшение искажений дополнительного изображения при одновременном упрощении устройства.На фиг. 1 дана функциональная схема предлагаемого устройства, фигуры 2, 3, 4 поясняют процессы обработки мультиплексированного сигнала в режимах СЕКАМ, ПАЛ и НТСЦ. На фиг. 5 дан пример выполнения канала цветности предлагаемого устройства. На фиг, 6 - пример выполнения контроллера 20. Наконец, фиг. 7 ад иллюстрируют преобразование вертикальных пространственных спектров в прототипе (7 ав) и в предлагаемом устройстве (7 гд).Рассмотрим фигуру 1, Предлагаемое устройство содержит электронный коммутатор 1, на входы которого поступают сигналы от источников дополнительных иэображе 1817257 А 1 мутатор 1, канал яркости 2, канал цветности 3, селектор 4 синхроимпульсов дополнительного изображения, мультиплексор 5, аналого-циФровой преобразователь 6, сумматор 7, первый блок памяти на строку 8, блок адресации 9, умножитель 10, второй блок памяти на строку 11, блок адресации 12, демультиплексор 13, блок адресации 1.4, блок памяти на поле 15, второй, третий, четвертый цифроаналоговые преобразователи 16, 17, 18, матрицу 19, контроллер 20, В устройстве устранены искажения дополнительного иэображения, вызываемые интерференцией прямого и задержанного сигнала, усреднение смежных строк сигнала яркости уменьшает шумы дискретизации. 7 ил,ний, выход соединен со входами канала яркости 2, многостандартного канала цветности 3 без ультразвуковой линии задержки и а с селектором 4 синхроимпульсов дополни- (р тельного изображения. Выходы яркости 2 и цветности 3 соединены с сигнальными входами мультиплексора 5, выход которого подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 6, Выход АЦП соединен И с первым входом сумматора 7 через запоми нающее устройство 8 на строку с блоком адресации 9, а со вторим входом сумматора7 - непосредственно. Выход сумматора 7 через регулируемый умножитель 10 на коэффициент К соединен со входом запоминающего устройства 11 на строку с блоком адресации 12. Выход звена 11 соединен со входом демультиплексора 13, к выходам которого подключено ЗУ на поле 15 с блоком адресации 14. Выходы ЗУ на поле соединены через цифроаналоговые преобразователи 16, 17, 18 со входами матрицы 19 сигна. ратор окна 25,управляющий блоком адресалов ЯОВ, Контроллер 20 соединен со всеми ции 14 ЗУ на поле 15 в режиме считывания, запоминающими устройствами, блоками Рассмотрим работу предлагаемого устадресации, мультиплексорами, умножите- ройства, переключая коммутатор 1 сигналем 10, а также с каналом цветности 3 и 5 лом 01, выбирают один из источников выходом селектора синхроимпульсов 4. На дополнительного сигнала дополнительный контроллер 20 поданы стробирующие синх- радиоканал, видеомагнитофон, видеодиск и роимпульсы основного и дополнительного т,д.). В блоке 2 из полного видеосигнала изображений. Выходы матрицы ВОВ, а так- выделяется яркостная составляющая, котоже выход контроллера 20, формирующий "0 рая усиливается до требуемого размаха и сигнал "окна" считывания содержимого ЗУ задерживается во времени до совпадения с на поле, в течение которого осуществляется демодулированными цветоразностными вывод нэ экран дополнительных изображе- сигналами О и Ч, формируемыми каналом 3 ний, являются вьходами устройства. Звено цветности.1 - это обычный аналоговый коммутатор, 15 Так как в звене 3 нет УЛЗ, на его выхокоторый управляется напряжением Ч 1, Ка- дах в режиме СЕКАМ выделяются чередуюнал 2 яркости может содержать схему фик- щиеся по строкам сигналы О и Ч, В режиме сации уровня черного, подстроечные ПАЛ сигналы О и Ч присутствуют каждую регулировки размаха и уровня, а также ли- строку, но в них не компенсированы диффению задержки на доли микросекунды, ком ренциально-фазовые искажения, а размахи пенсирующую задержку сигнала цветности, составляют 1/2 от номинала, когда принии режекторный фильтр, подавляющий сиг- мается сигнал НТСЦ, на выходе звена 3 вынэл цветности. деляются сигналы О, Ч с номинальнойКанал 3 цветности может быть выпал- амплитудой, Звено 3 формируеттакжелогинен(фиг, 5) в виде серийного многостандар ческие управляющие сигналы 02, Оз, сооттного процессора СЕКАМ/ПАЛ/НТСЦ 21, ветствующие принятой системе цветного например на интегральной схеме ТДА 4555, телевидения, например ОО-СЕКАМ, 01- с полосовым фильтром 22 на входе, в кото- ПАЛ, 10-НТСЦ.ром исключена УЛЗ, а вход задержанного Селектор 4 формирует из полного виде- сигнала соединен по переменному току с 30 осигнала комбинированные стробирующие корпусом, импульсы ЯЯС дополнительного изображеМультиплексор 5 - аналогового типа та- ния, В качестве селектора 4 может исполькой как, например, КР 561 КТЗ, зоваться серийная микросхема К 1 74 ХА 11.Аналого-цифровой преобразователь 6 В мультиплексоре 5 сигналы У, О, Ч под можетбытьтипаК 1107 ПВ 1.Запоминающие 35 действием управляющих импульсов 04, устройства 8 и 11 могут быть статическими 04 ч, 04 ч от блока 20 преобразуются в послес произвольной выборкой, например, довательность, которая в режиме СЕКАМ КР 541 РУ 2 А. Запоминающее устройство 15 для первой строки имеет вид У 11, 011, У 12, О, может быть выполнено на ОЗУ динамиче- У 1 з, 01 з, У 14, О, Мультиплексированный скоготипа, например, К 565 РУ 6 Б, Блоки ад сигнал переводится в АЦП 6 в цифровую ресации 9, 12, 14 могут быть выполнены в форму, Полученная последовательность отвиде двоичных счетчиков. счетов (фиг. 2 а) запоминается в ЗУ 8. МульЦифроаналоговые преобразователи типлексированный сигнал второй строки 16-18 могут быть типа К 1118 ПА 1. умножи- имеет формат, показанный нэ фиг. 2 б. В нем тель 10 на коэффициент может быть выпол присутствует только цветовая компонента Ч нен на ИС К 531 КП 11 или на сдвиговом Ей ч).Припрохождениивторойстрокисигрегистре К 531 ИР 20. Демультиплексор 13 нал первой строки считывается из ЗУ 8, и нз может быть выполнен нэ регистре его место записывается сигнал второй строК 531 ИР 18, Матрица 19 выполняется обыч- ки, который одновременно поступает на сумнымспособомввидерезистивныхсуммато матор 7. На выходе получается сигнал, ров или на серийной ИС, такой как ТВА 530. формат которого представлен на фиг. 2 в,Контроллер 20 может быть выполнен Отсчеты сигнала яркости нз выходе сумтак, какэто показано на фиг,б. Он содержит матора У 1, У 2, Уз, являются суммами тактовый генератор 23, формирующий так- смежных отсчетов двух соседних строк, натовые сигналы О различных частот, подава пример у 1 = у 11+ угу, Амплитуды этих отемые на АЦП 6 и блоки адресации ЗУ, а счетов удваиваются, Умножитель 10 в также сигналы 04 ч, 040, 04 ч, подаваемые на режиме СЕКАМ управляется сигналом фиг.мультиплексор 4 и демультиплексор 12, ло г. При прохождении отсчетов У этот сигнал гический блок 24, вырабатывающий сигнал принимает значение, равное логической Ч 5, управляющий умножителем 10, и гене- единице, а умножитель 10 меняет свой коэффициент передачи с 1 на 0,5. Это обеспечивает приведение сигнала яркости к номинальному значению. Одновременноснижаются шумы квантования.В сигнале на выходе сумматора 7 присутствуют составляющие цветности 0 и Ч сноминальным размахом.Таким образом, введенные в состав устройства новые цепи - ЗУ 8 с блоком адресации 9, сумматор 7 и умножитель 10 нарегулируемый коэффициент обеспечиваютвосстановление недостающей цветовой информации и усреднение сигнала яркости.Сигнал фиг, 2 в поступает на устройство11 памяти на строку. Далее обработка сигнала осуществляется так же, как и в прототипе, В ЗУ 11 записываются сигналы лишьчасти строк, например первой, пятой, девятой и т.д, В интервалах времени между записью информация иэ ЗУ 11 считывается,демультиплексируется на составляющие О,Ч, У в звене 13 и параллельно записываетсяв ЗУ на поле 15, На выбранном участке основного изображения записанные в ЗУ 15сигналы считываются с увеличенной, например в 4 раза, скоростью, переводятся с помощью ЦАП 16-18 в аналоговую форму,преобразуется в матрице 19 в сигналы ВОВ,которые вводятся в основные каналы ВОВтелевизора в течение сигнала Оокна, вырабатываемого контроллером, с помощью имеющихся в микросхемах, например К 174 ХА 17,ключей, В результате на экране телевизорав заданном месте появляется уменьшенноецветовое дополнительное изображение,Если на вход предлагаемого устройствапоступает полный цветовой сигнал ПАЛ, тона обоих выходах канала цветности 3 одновременно выделяются сигналы О и Ч, Таккак УЛЗ из канала цветности исключена,дифференциально-фазовые искажения вэтих сигналах оказываются не подавленными, а амплитуда сигналов вдвое меньше номинала. На входе мультиплексора 5 припередаче первой и второй строк выделяются сигналы, формат которых показан на фиг,3 а,б, Эти сигналы переводятся в цифровуюформу и поступают на ЗУ 8 и сумматор 7, Навыходе сумматора получается сигнал фиг,Зв, в котором усредняются как отсчеты сигнала яркости, так и отсчеты сигналов О, Ч.Усреднение цветовых сигналов компенсирует дифференциальную фазу, Усреднениеотсчетов сигнала яркости с последующимделением на 2 в звене 10 уменьшает шумы 5дискретизации. Дальнейшая обработкапроводится как в режиме СЕКАМ,При обработке сигнала НТСЦ амплитуды составляющих 0 и Ч на выходе каналацветности 3 получаются равными номинальному значению, Поэтому в режим 1 ПГЦ навход управления звена 10 подают воигескую единицу, что обеспечивает дслени нлдва как сигнала яркости, так и отсчетов сиг5 налов О и Ч.С целью снижения муаровых искаженийизображения применено суммирование видеосигнала смежных строк с помощьюзвена 7, используемого для обработки10 цветораэностных сигналов, причем суммируются текущая строка с предшествующей,В обработанном таким образом сигналеиз каждых четырех строк в ЗУ 11 записывается одна строка, которая используется для15 формирования строки сжатого в 4 раза дополнительного изображения, Данная операция соответствует низкочастотнойвертикальной фильтрации спектра видеосигнала. Как показано на фиг. 7 г, выборка20 двух строк из четырех и их суммированиеприводит к снижению в два раза частотыдискретизации сигйала по вертикали и к сужению низкочастотной составляющей спектра сигнала, благодаря чему существенно25 уменьшается перекрытие,низкочастотной ивысокочастотной компонент. После записив полевое ЗУ и последующего считывания сучетверенной частотой спектр сигнала расширяется и приобретает вид фиг, 7 д. Отно 30 шение полезной составляющей и помехи отвысокочастотных гармоник в низкочастотной части спектра здесь гораздо выше, чембез суммирования соседних строк, Крометого, за счет высокой корреляции видеосиг 35 нала в смежных строках при суммированиивозрастает отношение полезного сигнала кфлуктуационным шумам, что также повышает качество изображения.Таким образом, в предлагаемом устрой 40 стве устранены искажения дополнительного изображения, вызываемые в прототипеэхо-сигналами в УЛЗ и интерференцией прямого и задержанного сигнала. Усреднениесмежных строк сигнала яркости уменьшает в45 этом устройстве шумы дискретизации, повышает отношение сигнал/шум, В предлагаемом устройстве достигнуто упрощение засчетзамены прецизионной и дорогой УЛЗПАЛ(СЕКАМ на ЗУ 8, а также применения50 обработки сигналов У, О. Ч вместо более широкополосных ВО В.Наконец, исключение в предлагаемомустройстве УЛЗ повышает степень его интегралиэации и позволяет выполнить значи 5 тельную часть устройства в виде единойСБИС.Тем самым обеспечивается достижениецели изобретения - уменьшение искаженийдополнительного изображения при одновременном упрощении устройства,Формула изобретенияУстройство для воспроизведения дополнительных цветных телевизионных изображений, содержащее электронный коммутатор, выход которого подключен к входам каналов яркости и цветности и к входу селектора синхроимпульсов дополнительного изображения, выход канала яркости, а также первый и второй выходы канала цветности подключены соответственно к первому, второму и третьему входам первого мультиплексора, выход которого подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, выход селектора синхроимпульсов подключен к первому входу контроллера, на второй вход которого поданы стробирующие синхроимпульсы основного изображения, третий и четвертый входы контроллера соединены с третьим и четвертым выходами канала цветности, первый, второй и третий выходы контроллера подключены к четвертому, пятому и шестому входам мультиплексора, а также к первому, второму и третьему входам демультиплексора, четвертый выход контроллера соединен с входом управления АЦП, первый вход первого блока памяти на строку соединен с пятым выходом контроллера, входы адресов соединены с выходами первого блока адресации, вход которого соединен с шестым выходом контроллера, выход первого блока памяти на строку подключен к четвертому входу демультиплексора, два выхода которого подключены к первому и второму входам блока памяти на поле, к третьему входу 5 блока памяти на поле подключен выход второго блока адресации, первый и второй входы которого соединены с седьмым и восьмым выходами контроллера, три выходаблока памяти на поле соединены соответ ственно с входами трех цифроаналоговыхпреобразователей, выходы которых подключены к входам матрицы ВСВ, выходы матрицы, а также восьмой выход контроллера являются .выходами устройства, входы 15 электронного коммутатора являются входамиустройства,отлича ющеесятем,что, с целью повышения качества дополнительного изображения, введены второй блок памяти на строку, третий блок адресации, 20 сумматор и управляемый умнЬжитель, вы-ход аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом сумматора через второй блок памяти на строку, а с вторым входом - непосредственно, выход суммато ра соединен с первым входом управляемогоумножителя, выход которого соединен с входом первого блока памяти на строку, при этом входы управления умножителя, второго блока памяти на строку и третьего блока 30 адресации соединены соответственно с девятым. десятым и одиннадцатым выходами контроллера.817257 Уи Оц Уа 0 Уз ри,2,ПЯЛ Уа Оа Угг иаЗ, ТСц раа 4, Г 1Ч1817257 От Ое О О Офн 1 "т - Ь - 11 г,Составитель А.Мунец едактор О,Стенина Техред М.Моргентал КоРРектоР М,Петрова аз 1731 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5ельский комбинат "Патент", г. Ужгород, улЛ агарина, 1роиаводстаенно-и