Устройство выделения сигнала синхронизации из полного телевизионного сигнала

 

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано при построении телевизионных камер, работающих в ведомом режиме приемных устройств линий связи , видеомагнитофонов, видеоконтрольных устройств и телевизионных приемников. Цель изобретения - повышение точности выделения сигнала синхронизации из входного сигнала. Устройство выделения сигнала синхронизации из полного телевизионного сигнала содержит видеоусилитель 1, операционный усилитель 2, с ограниченной полосой пропускания интегрирующую емкость 3, ключ 4, блок выборки-хранения 5, резистивный делитель 6, первый компаратор 7, фильтр нижних частот 8, усилитель 9, пиковый детектор 10, резистор 11, управляемый генератор тока 12, второй компаратор 13. усилитель 14 постоянного тока, блок временной селекции 15 и формирователь 16 импульсов управления. В устройстве обеспечивается адаптация по отношению к изменениям размаха входного полного телевизионного сигнала, сложение сюжета передаваемого телевизионного изображения и повышается точность выделения сигнала синхронизации при наличии шумов во входном видеосигнале. 2 з.п.ф-лы, 2 ил. (Л

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 04 N 5/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4748950/09 (22) 1,1.10.89 (46) 15.03.92. Бюл. М 10 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт телевидения (72) В.В.Трухачев (53) 621.397.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1401643, кл. Н 04 N 5/08, 1986, (54) УСТРОЙСТВО ВЫДЕЛЕНИЯ СИГНАЛА

СИНХРОНИЗАЦИИ ИЗ ПОЛНОГО ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к телевидению и может быть использовано при построении телевизионных камер, работающих в ведомом режиме приемных устройств линий связи, видеомагнитофонов, видеоконтрольных устройств и телевизионных приемников.

Цель изобретения — повышение точности выделения сигнала синхронизации из вход,, Я,,1720166 А1 ного сигнала. Устройство выделения сигнала синхронизации из полного телевизионного сигнала содержит видеоусилитель 1, операционный усилитель 2, с ограниченной полосой пропускания интегрирующую емкость 3, ключ 4, блок выборки-хранения 5, резистивный делитель 6, первый компаратор 7, фильтр нижних частот 8, усилитель 9, пиковый детектор 10, резистор 11, управляемый генератор тока 12, второй компаратор

13, усилитель 14 постоянного тока, блок временной селекции 15 и формирователь 16 импульсов управления. В устройстве обес печивается адаптация по отношению к изменениям размаха входного полного телевизионного сигнала, сложение сюжета передаваемого телевизионного изображения и повышается точность выделения сигнала синхронизации при наличии шумов во входном видеосигнале, 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1720166

Изобретение относится к телевиде- ного усилителя с единичным коэффициеннию и может быть использовано при по- том передачи. строении телевизионных камер, В канал управления устройства входят работающих в ведомом режиме, приемных фильтр нижних частот (ФНЧ) 8, дифференустройств линий связи, видеомагнитофо- 5 циальный усилитель 9, пиковый детектор 10 нов, видеоконтрольныхустройств ителеви- огибающей сигнала синхронизации (CC) зионных приемников. снизу, резистор 11, управляемый генератор

Целью изобретения является повыше- 12 тока, компаратор 13, усилитель 14 постоние точности выделения сигнала синхрони- янного тока, блок 15 временной селекции и зации из входного сигнала, 10 формирователь 16 импульсов управления.

На фиг, 1 представлена структурная При этом вход ФНЧ 8 соединен с входом электрическая схема устройства выделения устройства, выход — с неинвертирующим сигнала синхронизации из полного телеви- входом дифференциального усилителя 9 и зионного сигнала; на фиг. 2 — временные первым входом компаратора 13. Инвертирудиаграммы, поясняющие принцип его рабо- 15 ющий вход дифференциального усилителя 9 подключен к выходу пикового детектора 10

Устройство содержит видеоусилитель 1 и одному из выводов резистора 11, второй с ограниченной полосой пропускания, один вывод которого подключен к выходу управиз входов которого соединен с выходом one- ляемого генератора l2 тока и второму входу рационного усилителя 2 и с одним из выво- компаратора 13. Выход дифференциальнодов интегРирующей емкости 3, другой 20 го усилителя 9 подключен к входу пикового выход которой подключен к инвертирующе- детектора 10. Кроме того, выход компаратому входу oneрационного усилителя 2 и вы- ра |3 через узел 15 временной селекции ходу ключа 4. При этом видеоусилитель 1 с подключен к входу формирователя 16 упограниченной полосой пропускания может равляющих импульсов, соответствующие быть выполнен на базе дифференциального 25 выходы которого подключены к входам упкаскада на транзисторах с активной нагруз- равления электронного ключа 4 и узла 5 кой, выход которого подключен к входу выборки-хранения„а средняя точка резисложного эмиттерного повторителя, соеди- стивного делителя 6 через усилитель постоненного резистивным делителем отрица- янного тока 14 подключена к входу тельной обратной связи с инвертирующим 30 управляемого генератора тока 12. входом дифференциального каскада, что Устройство выделения сигнала синхрообеспечивает коэффициент усиления виде- низации из полного телевизионного сигнаоусилителя.1 большеединицы, Ограничение ла работает следующим образом. полосы пропускания видеоусилителя 1 мо- На вход устройства от внешнего источжет быть реализовано с помощью активного 35 ника по линии связи поступает полный телефильтра НЧ на базе неинвертирующего йгле- визионный видеосигнал U x, в котором ча дифференциального каскада„причем присутствуют составляющие сигналов ярковход активного фильтра может являться стии цветности, ССП, атак>ке низкочастотпервым входом видеоусилителя 1, второй ного фона, белого шума и импульсных вход которого образуется одним из выводов 40 шумов. Условный вид U>x показан на фиг, 2а. резистора, подключенного другим выводом Входной видеосигнал, проходя через к неинвертирующему входу дифкаскада. ФНЧ 8, преобразуется в видеосигнал (фиг.

Электронный ключ 4 может быть выполнен 26), в котором составляющие сигналов цветна базе полевого транзистора или парал- ности и высокочастотные составляющие белельного их соединения, где анало;овый 45 лого шума подавляются как минимум на вход электронного ключа 4 являешься исто- порядок. Благодаря отрицательной обратком, выход — стоком„а вход управления — ной связи, которой охвачены дифференцизатвором. альный усилитель 9 и пиковый детектор 10

В стройство входят также блок 5 вы- огибающей СС снизу, с учетом выполняеборки-хранения, нагруженный на резистив- 50 мых ими функции на выходе последне о

yñT и

t ный делитель 6, средняя точка которого присутствует медленно изменяющееся высоединена с первым входом компаратора 7., ходное напря>кение, в основном обусловпри этом второй вход компаратора 7 соеди- ленное воздействием низкочастотного фона нен с аналоговым входом блока 5 выборки- (фиг, 2б). C помощью резис гора 11 и управхранения, с аналоговым входом ключа 4 и 55 ляемого генератора 12 тока производится выходом видеоусилителя еоусилителя 1, Блок 5 выборки- сдвиг этого напряжения на величину I>yR<<, хранения может быть выполнен на базе по- где Igz — ток генератора 12 тока, à R >—

>geeoro транзистора как ключевого сопротивление резистора 11. Ток! д выбиэлемента запоминающей емкости и буфер- дается из условия. согласно которому велиЭ

1720166

20

30

40

50

55 чина сдвига напряжения 12Я11 должна быть равна половине размаха составляющей

ССП, при этом возможен и вариант ав оматического регулирования величины тока 1<2 в зависимости от размаха входного видеосигнала.

Таким образом, на одном входе компаратора 13 присутствует видеосигнал, на другом — медленно изменяющееся напряжение, равное +etix.10+ I12R11(фиг, 2б), поэтому на выходе компаратора формируются импульсы (фиг. 2в), временное положение которых с учетом изменения сюжета видеосигнала, воздействия фона и шумов совпадает с временным положением составляющей СС с апертурной неопределенностью 40 — 50 нс, достигающей максимума в области интервала кадрового гасящего.

Эта величина существенно меньше половины периода цветной поднесущей, не полнастью подавляемой и в видеоусилителе 1 с ограниченной полосой пропускания, а поэтому не приводит к ошибкам в работе управляемой привязки и узла 5 выборки хранения в основном канале.

Сигнал (фиг. 2в) является запускающим для формирователя 16 импульсов управления, который с помощью логических элементов задержки и дифференцирующих

RC-цепей на своих выходах формирует сигнал управления процессом прив.".зки (фиг. 2г) и сигнал управления блоком 5 выборкихранения (фиг, 2д) с соответствующими временными положениями относительно составляющей СС.

В случае, когда составляющая импульсного шума во входном видеосигнале (фиг.

2а) имеет значительный размах и не может быть подавлена ФНЧ 8 до уровня нечувствительности компаратора, в вариант устройства может быть введен блок 15 временной селекции, осуществляющий селекцию запускающих по длительности (фиг.

2в), нэ выход которого проходят лишь импульсы, имеющие длительность, превышающую Тзад (например, более 1 мкс).

Поскольку передний фронт выходных импульсов блока 15 временной селекции задержан по отношению к переднему фронту сигнала (фиг, 2) на время анализа Тзад соответствующую задержку приобретает и сигнал (фиг. 2д) управления блоком 5 выборки-хранения, что следует учитывать при выборе длительности этого сигнала, задаваемой формирователем 16, Таким образом, канал управления устройства выполняет функцию выделения из входного видеосигнала (фиг. 2а) импульсов управления основным каналом, причем первоочередной его задачей является исключение ложных импульсов управления основным каналом из-за воздействия шумов и фона. С учетом этого основной канал устройства работает следующим образом.

На первый вход видеоусилителя 1 поступает входной видеосигнал (фиг, 2а), который усиливается по напряжению, Одновременно производится подавление высокочатотных спектральных составляющих. Во время действия импульса (фиг. 2г) управления привязной ключ 4 находится в открытом состоянии, при этом замыкается петля глубокой отрицательной обратной связи, реализованная соединением выхода операционного усилителя 2 с вторым входом видеоусилителя 1. С учетом достаточно малого совротивления открытого ключа 4 можно считать, что потенциал на выходе видеоусилителя 1 без изменений передается на инвертирующий вход операционного усилителя 2, совместно с интегрирующей емкостью 3 выполняющего функцию интегратора, напряжение на выходе которого зависит от разницы потенциалов входов. В таком случае при действии замкнутой отрицательной обратной связи производится сравнение выходного напряжения видеоусилителя 1 с опорным потенциалом неинвертирующего входа операционного усилителя 2, который в частном случае может быть равен нулю. Следовательно, происходит установка такого потенциала на втором входе видеоусилителя 1. при котором выполняется условие равенства его выходного напряжения опорному потенциалу (потенциалу общей шины).

В момент окончания действия импульса (фиг. 2г) управления привязной ключ 4 размыкает цепь отрицательной обратной связи, инвертирующий вход операционного усилителя 2 отключается от выхода видеоусилителя 1, интегратор на базе операционного усилителя 2 и интегрирующей емкости

3 переходит в режим запоминания, обеспечивая на втором входе видеоусилителя 1 постоянное напряжение смещения до следующего интервал* привязки.

Благодаря этому обеспечивается полное подавление низкочастотного фона на выходе видеоусилителя 1, а также привязка выходного видеосигнала к опорному (нулевому) уровню, которая производится по среднему значению остаточной составляющей белого шума и остаточной составляющей сигнала цветности на площадке гасящего импульса, т.е. практически по истинному значению полезного видеосигнала без воздействия шумов, 1720166

15

30

Зафиксированный по гасящему импульсу на нулевом уровне видеосигнал (фиг. 2е) выхода видеоусилителя i поступает на вход блока 5 выборки-хранения, где производится считывание значения видеосигнала (фиг, 2е) во время действия сигнала управления (фиг. 2д). Таким образом, на выходе блока 5 выборки-хранения присутствует постоянно или медленно изменяющееся при изменении размаха составляющей во входном сигнале (фиг. 2а) напряжение, практически равное значению истинного размаха составляющей СС в сигнале (фиг. 2е) вследствие подавления составляющей шума блоком 5 выборки-хранения, Напряжение, поступающее с выхода блока 5 выборкихранения на резистивный делитель, делится им с коэффициентом деления 1:2, и на первый вход компарэтора 7 поступает постоянное или медленно изменяющееся напряжение с выхода делителя 6 (фиг. 2е), Компаратор 7 производит сравнение сигналов (фиг, 2е), поступающих на его входы, и формирует на выходе устройства импульсный сигнал синхронизации приемников, в котором временное положение каждого фронта и среза импульсов второго соответствует временному положению середины составляющей ССП во входном сигнале (фиг, 2ж), При значительных изменениях размаха входного видеосигнала (фиг. 2а) в процессе функционирования в вариантах устройства может быть использована связь между выходом делителя 6 и входом управляемого генератора тока 12 через усилитель 14 постоянного тока. При этом приобретает свойства адаптации к изменению размаха входного видеосигнала (фиг. 2а) и канал упрэвМения устройства, так как изменения усиленного усилителем 14 постоянного тока и сдвинутого по уровню сигнала (фиг. 2е) приводят к соответствующим изменениям тока I12, а следовательно, и к изменениям положения кривой 20 относительно сигнала (фиг. 2б). Причем изменения уровня напряжения в точке соединения выхода управляемого генератора 12 тока с резистором 11 (фиг. 2б) соответствуют изменениям середины составляющей CC в сигнале при изменении размаха и постоянной составляющей входного видеосигнала (фиг. 2э).

Таким образом достигаются адаптивные свойства устройства по отношению к изменениям размаха входного полного телевизионного сигнала, сюжета передаваемого телевизионного изображения, происходит повышение точности выделения сигнала синхронизации приемников при наличии шумов во входном видеосигнале (уменьшение апертурной неопределенности временного положения ССП).

Формула изобретения

1, Устройство выделения сигнала синхронизации иэ полного телевизионного сигнала, содержащее последовательно соединенные формирователь импульсов управления и ключ, интегрирующую емкость, первый и второй компараторы и резистивный делитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности выделения сигнала синхронизации из входного сигнала, введены последовательно соединенные операционный усилитель, видеоусилитель и блок выборки и хранения, последовательно соединенные фильтр нижних частот (ФНЧ), дифференциальный усилитель и пиковый детектор, а также резистор и управляемый генератор тока, при этом выход блока выборки-хранения соединен с резистивным делителем, средняя точка которого соединена с первым входом. первого компаратора, второй вход которого соединен с входом блока выборки-хранения, управляющий вход которого соединен с дополнителным выходом формирователя импульсов управления, вход которого соединен с выходом второго компараторэ, к входам которого подключены соответственно выход ФНЧ и выход управляемого генератора тока, соединенный с одним из выводов резистора, другой вывод которого соединен с выходом пикового детектора и с инвертирующим входом дифференциального усилителя, вход видеусилителя соединен с входом ФНЧ и является сигнальным входом устройства, выход видеоусилителя через ключ соединен с инвертирующим входом операционного усилителя и с одним из выводов интегрирующей емкости, другой вывод которой соединен с выходом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, а вход управляемого генератора тока является входом управления пороговым напряжением.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что выход второго компаратора соединен с входом формирователя импульсов управления через блок временной селекции, 3. Устройство по и. 1, о тл и ч а ю щ е ес я тем, что средняя точка резистивного делителя соединена с входом управления пороговым напряжением управляемого генератора тока через усилитель постоянного тока.

1720166

Фырк) boa ус ((.ue

Г

Ысс

Ж

Составитель В.Евдокимов

Редактор Н.Швыдкая Техред М.Моргентал Корректор О. Кундрик

Заказ 777 Тираж Подписное

ВХИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101