Система цветного телевидения

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I97684

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 20Х.1966 (№ 1075101/26-9) Кл. 21а, 34/31

МГ1К Н 04п

УДК 621.397.132(088.8) Приоритет 27Х11.1965 (Швейцария, № 10511/65)

Опубликовано 09.VI.1967. Бюллетень ¹ 13

Номитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Дата опубликования описания 1.1Х.1967

Автор изобретения

В. Е. Теслер

Заявитель,Щ4 тгв.

СИСТЕМА ЦВЕТНОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ с присоединением заявки №

В существующих совместных системах цветного телевидения для передачи информации о цветности используются различные способы формирования (кодирования) и демодуляции (декодирования) сигналов цветности на под- 5 несущей. Использование различных способов модуляции поднесущей преследует цель обеспечения следующих требований к полному сигналу цветного телевидения при передаче по каналу связи и консервации (записи) теле- 10 визионных программ: сохранение правильности цветопередачи в случае паразитной фазовой модуляции сигнала цветовой поднесущей, высокая помехоустойчивость сигнала цветности, хорошая совместимость (малая видность 15 мешающего узора от поднесущей на экране монохромного телевизора при приеме сигналов цветчого телевидения), максимальное использование канала связи для передачи всей необходимой информации, максимально воз- 20 можное упрощение цепей цветности (декодирование сигнала на поднесущей) в приемном устройстве.

Ни одна из существующих систем цветного телевидения не удовлетворяет всем этим тре- 25 бованиям одновременно.

Наиболее помехоустойчивой является балансная квадратурная модуляция поднесущей сигнала цветности.

В известных одновременных системах цвет- 30 ного телевидения с квадратурной балансной модуляцией поднесущей в состав полного сигнала включается специальный сигнал синхронизации, представляющий собою пакет («вспышку») из 10 — 12 колебаний опорной поднесущей в нулевой фазе, передаваемый во время строчного гасящего импульса. Выделенный в приемном устройстве сигнал «вспышки» используется для синхронизации кварцевого генератора (гетеродина цветности) поднесущей, которая вместе с сигналом цветностн (квадратурно-модулированной поднесущей) поступает на фазовый, например, синхронный детектор, в котором выделяется модулирующий сигнал.

Такпм образом, сигналы, подводимые к фазовому детектору, существенно различны не только по своему составу, но и по тем паразитным фазовым искажениям, которые они прегерпели при прохождении полного сигнала цветного телевидения через канал связи.

Сигнал цветности на поднесущей, в общем слу ае, обладает широким частотным спектром порядка 3 Мгц (обе полосы частот модуляции), и неравномерность частотно-фазовых характеристик тракта в полосе частот этого сигнала, например подавление одной боковой, приводит к паразитной фазовой модуляции сигнала .ra поднесущей. В то же время сигнал гетеродина пветности, синхронизируемого

И7684

«вспышкой», прошедшей сквозь узкополосный (инерционная синхронизация) канал выделения в приемном устройстве, практически полностью сьободеп от паразитной фазовой модуляции.

Сигнал цветности на поднесущей, расположенный на различных уровнях яркостного сигнала, подвержен дифференциально-фазоиым искажениям, когда паразитные фазовые сдвиги подпесущей зависят от уровня полного сигнала (кана I связи представляет собой четырехполюсник с нелинейным реактивным импедансом, зависящим от уровня входного сигнала). Сигнал «вспышки» всегда расположен на постоянном уровне «черного» в сигнале, поэтому паразитный дифференциально-фазовый сдвиг для него оказывается в общем случае другим, чем для сигнала цвет ости на поднесущей. Таким образом, на выходе синхронных детекторов появляются сигналы, пропорциональные не только полезной, но и паразитной фазовой модуляции сигнала цветности относительпо опорного сигнала поднесущей от гетеродина цветности.

В результате этого ни одна из систем с квадратурной модуляцией не удовлетворяет двум основным требованиям: нечувствительности сигналов, передаваемых на поднесущей к паразитной фазовой модуляции в тракте, и максимальному использованию канала для передачи лишь полезной информации (вторая боковая полоса модуляции не несет дополнительной информации, по сравнению с первой, а подавление ее недопустимо из-за возникновения паразитной фазовой модуляции сигнала на поднесущей) . Кроме того, приемник указанной системы сложен в эксплуатации из-за наличия двух дополнительных оперативных регулировок — «цветовой тон» и «насыщенность».

В другой системе цветного телевидения способ формирования полного сигнала цветности путем квадратурной модуляции поднесущей и передачи «вспышка» такой же. Поэтому сохранены и все соответствующие цепи цветности в приемнике (в частности, кварцеванный гетеродип цветности). Для снижения чувствительности сигнала цветовой подпесущей к паразитной фазовой модуляции использован ...етод статистической коррекции ошибки (способ статистического накопления). С этой целью введена дополнительная фазовая модуляци". сигнала цветовой поднесущей от строки к строке на передающей стороне тракта и, соответственно, дополнительные устройства в приемнике: статистический накопитель сигнала цветности в виде линии задержки на время строки с каскадами алгебраического суммирования задержанного и незадержанпого сигналов, а также электронный коммутатор для снятия дополнительной фазовой модуляции сигнала от строки к строке (переворот полярности одного из модулирующих сигналов).

Применение статистического способа коррекции ошибок не устраняет полностью последст5

65 вий паразитной фазовой модуляции (искажения цветового тона переходят в искажения насыщенности) .

В го же время в приемнике добавляются новые по сравнению с описанной системой цепи в блоке цветности, причем эти дополнительные цепи тем сложнее, чем лучше коррекция ошибок, возникающих при наличии паразитной фазовой модуляции в тракте. В результате в системе сказывается наиболее сложным (из существующих) блок цветности приемника.

В третьей из существующих систем цветного телевидения два необходимых сигнала цветности передаются поочередно через строку с использованием частотной модуляции поднесущей. В приемном устройстве используются линия задержки, схема запоминания ранее переданного сигнала на время строки и два частотных дискриминатора. Благодаря использованию запоминающего устройства оба необходимых сигнала цветности присутствуют в приемнике одновременно: один в виде задержанного (па выходе линии), а второй в виде незадержанного (на входе линии). Таким образом, в этой системе передается только половина цветовой информации IIQ сравнению с первой системой, а каждый из сигналов за счет запоминающего устройства действует во время двух строк. Отсутствие одновременной передачи двух сигналов цветности позволяет избежать в этой системе перекрестных искажений между ними. Кроме того, частотная модуляция менее чувствительна к фазовым искажениям в тракте, за исключением тех случаев, когда сигнал цветовой поднесущей расположен на резких переходах яркостного сигнала, и паразитная дифференциально-фазовая модуляция переходит в паразитную частотную модуляцию. Менее чувствителен такой сигнал и к амплитудно-частотным искажениям, поскольку в приемном устройстве применяется ограничение амплитуды частотно-модулированного сигнала. Недостатками этой системы являются меньшая чем у квадратурно-модулированного сигнала помехоустойчивость частотно-модулированной поднесущей, особенно при малых уровнях сигнала; сигнал при наличии шумов ставится более чувствительным к амплитудно-частотным искажениям (если отношение сигнала ослабленной амплитудно-частотной характеристикой тракта поднесущей к шуму окажется равным или даже меньшим порогового значения в б дб, никакая коррекция на приемном конце невозможна принципиально) и к подавлению одной боковой полосы модуляции.

В основу изобретения положена задача создания системы цветного телевидения, в которой устраняются искажения цвета изображений в случае паразитной фазовой модуляции сигнала цветовой поднесущей в канале связи при сохранении помехоустойчивости этого сигнала и без усложнения приемника. Эта задача решается тем, что информацию о цветно197684 сти формируют в кодирующем устройстве передатчика и передают путем фазоразностной квадратурной балансной модуляции цветовой поднесущей в соседних сгроках, причем законы амплитудной модуляции в обеих строках аналогичны, а фазовые модуляции различны, и фаза поднесущей в однои строке является опорнои для формирования сигнала цветности на поднесущеи во второй строке. выделение информации о цветности в приемнике осуществляют путем запоминания сигнала цвето он поднесущеи, пришедшего в предыдущей строке, с помощью линии задержки и детектирования разности фаз задержанного и незадержанного напряжении поднесущей. ч>ормирование сигнала цветности на поднесущеи в предлагаемой системе для передачи и приема цветных телевизионных изооражении возможно одним из двух основных способов.

1io первому из них производится фазоразностная чересстрочная модуляция, когда значения фаз поднесущей в смежных строках, передаваемых последовательно, различны, и разность их соответствует изменению цветового тона вдоль строки развертки, в то время как способ фазовой модуляции поднесущей через строку одинаков. Осуществление чересстрочной ф азор азностной модуляции поднесущей возможно различными путями. Одним из них является чересстрочная фазоразностная модуляция с «постоянной» фазой поднесущеи в одной строке. В этом случае в одной строке передается поднесущая, модулированная как по амплитуде, так и по фазе (квадратурная балансная модуляция), при этом амплитуда поднесущей равна модулю геометрическои суммы амплитуд модулирующих сигналов, взятых с определенными коэффициентами, например цветоразностных Е уи Ед у, а мгновенное значение фазы поднесущей равно арктангенсу их отношения. В следующей строке передается поднесущая только с амплитудной модуляцией, так что огибающие амплитудной модуляции в обеих строках одинаковы, в то время как фазовая модуляция отсутствует (фаза колебаний сигнала на поднесущей равна опорной) . Таким образом, »атематические выражения для полного сигнала цветного телевидения в соседних строках могут быть записаны в виде:

1 строка:

Ez — Е у, + Е g, — Ey, + К tl К Е,.+ К Е

К,Е

sin (воt + arctg = Ey, + А sin (о>о t +

К Ев

+ з) 2 строка:

Е, = Еу; + Е.<,„= Еу, + К I/ КгЕ + Е,К

sinо>оt =Ey, — Аsin<ооt, где Е1 и Š—.сигнал в первой и второй последовательно передаваемых

15 строках;

Lу, и Ly., — яркостные сигналы в первой и второй последовательно передаваемых строках;

Е<, и Es, — сигналы цветовой поднесущей с фазовой модуляцией и с постоянной фазой в первой и второй последовательно передаваемых строках;

К, К, и К вЂ” постоянные коэффициенты; о>о — круговая частота поднесущей;

А = К)/К Е вЂ”, КгЕ, — амплитуда и

К,Ер у

-- = — arctg — — — — — фаза сигнала цветовой

К,Е — ( поднесущей.

Чересстрочная фазовая модуляция может быть осуществлена и по-другому: фазовая модуляция сохраняется в обеих строках, например, если выражение для сигнала цветовой иоднесущей в первой строке— с

Asin о - —, 25 то выражение для сигнала во второй строке (сигнал цветовой поднесущей) должно бьггь:

А sin <оо 1 — — ).

2 )

50 1 1спользование чересстрочной фазоразностной модуляции с фазой «- — » и «» экв г1

2 2 валентно использованию модуляции с передачей фазы « р» и «О». Различия могут появитьсп

55 лишь в узоре от поднесущей на экране чернобелого приемника прп совместном приеме. В то же время использование фаз «т- — » и

2

4p << >> или «у» и «0» не скажется на схеме

2 декодирующих цепей в цветном приемнике.

Во втором способе используется построчная фазоразностная квадратурная балансная модуляция. осуществляемая таким образом, что

45 фаза поднесущей в каждой строке передавае»ого изображения равна алгебраической сум»е фаз поднесущей во всех предыдущих строках данного полукадра. Суммирование фаз поднесущей в строках может осуществляться

50 с дополнительным переворотом фазы от строки к строке либо без дополнительного переворота. При этом значение фазовой модуляции (г) вдоль (г — 1) строки используется в качестве «опорного сигнала» для формирования (фазовой модуляции) поднесущей y„(t)

nс,ле;дующей гг строке.

В случае знакопеременной построчной модуляции поднесущей выражение для сигнала

L s может быть записано математически в ви60 де.

1 строка: Es, =-А sin (p»t-; р,), 2 строка: Еs, =А sin (оt+<тz — ар+<го — <о4), 65

197684

iI строка: Es =.4 Ыо u ll+Qsf+1 — Q si

i-0 i=0 где i — номер строки;

А,= )/ К (E< .)1 j К (Е „,)1 — амплитудная и

К1(Е1 >,) i

F1 — — arctg ., — фазовая модуляция

К2(Ев y) i цветовой поднесущей в этой строке.

Для формирования первой строки каждого полукадра используется поднесущая с нулевой фазовой модуляцией.

Таким образом, при передаче изображений на участках, где окраска (цветовой тон) сюжета в направлении, перпендикулярном строкам развертки, не изменяется, сигнал при знакоперемепной построчной фазоразностной модуляции поднесущей не будет отличаться or сигнала при чересстрочной фазоразностной модуляции с постоянной фазой в одной строке.

Действительно, если rpi = 1А1, то их разность

rpi — ср 1=0, в то время как на цветовом переходе, когда rpi + rpi+1 (в направлении перпендикулярном строкам), разность цветов в изображении сохранится. Поэтому вертикальная цветовая четкость в изображении на приемном экране окажется полной, а использование сигнала на приемном конце не будет отличаться от случая передачи сигналов с чересстрочной фазоразностной модуляцией цветовой поднесущей (схема цепей цветности в приемнике не меняется). B случае, когда построчная фазоразностная модуляция осуществляется без дополнительного переворота знака фазовой модуляции от строки к строке, выражения для сигнала цветовой поднесущей могут быть записаны в виде:

1 строка: Ls, =А1 sin (0>0 +0>1), 2 строка: Es, =А sin (0>0р+cpr+cp2), 3 строка: Es, — — А2 sin (0>0 +ср1+ р +F2), 4 строка: Es„= — A4 з1п (root jrp1+rp2+rp2+y4 ) и и строка: Ез =А „sin 0>0 +

i=o

Отсутствие дополнительной фазовой модуляции поднесущей (перемены знака перед rp,), осуществляемой от строки к строке, позволяет упростить несколько использование сигналов в приемном устройстве, так как отпадает необходимость в снятии этой дополнительной фазовой модуляции.

Для формирования первой строки каждого поля (кадра) используется поднесущая с нулевой фазовой модуляцией.

На фиг. (а, б, в, г приведены векторные ди аграммы сигналов цветовой поднесущей в первой и второй строках во время положительного и отрицательного полупериодов модулирующего сигнала при использовании чересстрочной фазоразностной модуляции поднесущей с постоянной фазовой в одной строке; на фиг.

2а, б, в, г — вскторные диаграммы для чересстрочной фазоразностной модуляции с «половинным фазовым углом».

Таким образом разность фаз поднесущеи первой и второй строках составит за время положительного полупериода модулирующего сигнала ср или, а за время отрицательг ного полупериода соответственно q>+z или .

10 ст 1 тт 2

На фиг. За, б, в, г, д, е, ж, з, и, к приведены векторные диаграммы сигналов цветовой поднесущей при построчной знакопеременной фазоразностной модуляции также при положительном и отрицательном полупериодах модулирующего сигнала в пяти строках, передаваемых последовательно. Для иллюстрации выбран случай, когда оа1 — 1 24 4 2 > 4 21 93 та= р 4т р 4 т р 5 °

Выражение для сигнала цветовой поднесущей в каждой строке Еs, (фиг. За, б), Es, (фиг. Зв, г), Ls, (фиг. Зд, е), Es, (фиг. Зж,з) и Еs, (фиг. Зи, к) имеет вид:

П 1

Es„= А„аш ва<4. ass + 1 — g рта).

30 i=0 i=o

Как видно из приведенного выражения фазы сигналов поднесущей Ls„E s, и L s npu положительном и отрицательном полупериодах разнятся на 180, а фазы сигналов Es, è

Es, остаются без изменения.

На фиг. 4а, б, в, г, д, е, ж, з, и, к приведены соответствующие векторные диаграммы сигнала цветовой поднесущей в пяти строках для

40 поло>кительного и отрицательного полупериодов модулирующего сигнала.

Выражение для сигнала цветовой поднесущей в каждои строке Es, (фиг. 4а, б), Еда (фиг. 4в, г), Es, (фиг. 4д, е), Es, (фиг. 4ж, з)

45 и Ls, (фиг. 4и, к) для случая построчной фазоразностной модуляции без дополнительного изменения знака фазовой модуляции от строки к строке имеет вид:

Es„— — A„sin 400t+ + р,.

i=0

В качестве опорной поднесущей (осей кодирования) для формирования сигнала цветности в каждой поднесущей строке используется фаза сигнала цветности на поднесущей в предыдущей строке. Поэтому на фигурах оси координат каждой последующей строки повернуты на угол, равный фазе сигнала цветности

60 в предыдущей.

На фиг. 5 показана упрощенная блок-схема кодирующего устройства передатчика для формирования полного сигнала цветного телевидения с чересстрочной фазоразностной

65 модуляцией поднесущей (случай с использо.

197684

Ев, = VA>sin (cppt+ —

2 /

40 или

65 ванием постоянной фазы в одной из двух последовательно передаваемых строк) .

Цветовые сигналы Ев, Ев и Ео, приходящие от датчика цветных изображений, например студийной передающей камеры, поступают на блок 1 матричных преобразователей, куда подаются также необходимые импульсные сигналы Ео от синхрогенератора. B матричных схемах блока 1 происходит формирование трех видеосигналов — яркостного Еуи двух цветоразностных — Ев ки Ев I. Яркостный сигнал LI с выхода блока 1 поступает на блок 2, в котором происходит сложение яркостного сигнала с сигналом цветовой поднесущей, усиление и необходимая обработка полного сигнала цветного телевидения Еу+Ев, поступающего на телевизионный радиопередатчик.

Цвето азностные сигналы Ер ки Ев I c выхода блока 1 поступают на блок 8 квадратурной балансной модуляции, в который подается также напряжение опорной поднесущей с круговой частотой юо. В блоке 8 происходит формирование квадратурно-модулированного сигнала цветности Ев,=A, sin (Iopt+cg) путем суммирования I квадратуре двух балансномодулированных напряжений К>Ер ксозоо/ и

К Ев — к sin oIpt. Сигнал Ев, с выхода блока 8 поступает на входы коммутатора 4 и блока 5, в котором осущесгвляется выделение огибающей квадратурно-модулированного напряжения Ев, путем, например, амплитудного детектирования.

Напряжение с выхода блока 5, равное

А =К К Е, + К Е, поступает на балансный модулятор б, куда подается также напРЯжение опоРной поднесУщей с фазой sin PIpt (как и на блок 3 квадратурной балансной модуляции). Сигнал с выхода балансного модулятора 6, равный Es,=А sin

)/ А, поступает на блок 2 для суммирования с сигналом Ек, т. е. формирования полного сигнала цветного телевидения.

Во время кадрового гасящего интервала в составе полного сигнала цветного телевидения могут передаваться дополнительные сигналы в виде пакетов модулированной или немодулированной поднесущей (формируются эти сигналы в составе Ев, и Евг) в течение нескольких строк. Эти дополнительные сигналы могут быть использованы в приемнике для вспомогательных целей, например, управления начальным положением (фазой) коммутатора и работы системы автоматического регулирования и управления (АРУ) цветности.

Упрощенная блок-схема кодирующего устройства для . формирования полного сигнала

Зо

35 цветного телевидения с чересстрочной фазоразностной модуляцией поднесущей в случае использования «половинной» фазовой модуляции показана на фиг. б.

Так же, как и в блок-схеме на фиг. 5, сигналы Ер, Ев, Еа и импульсные сигналы Ес от синхрогеператора поступают на блок 8 матричных преобразователей, с выхода которого сигнал Ек поступает на блоки 9 сложения и

10 квадратурной балансной модуляции. Но в отличие от блок-схемы фиг. 5, цветоразностные сигналы Ед и Ев к поступают также на блок 11, в котором происходит преобразование этих сигналов в униполярные, так что напряжения на выходах блока 11 пропорциональны соответственно — /Eð I I и /Ев — к/.

Эти модульные напряжения поступают на дополнительный блок 12 квадратурной балансной модуляции, по схеме своей аналогичный полностью блоку 10. На эти два блока подается напряжение опорной поднесущей с круговой частотой 2о. Таким образом, в блоке 10 происходит формирование сигнала Ев, =A> sin (2ж /+ ) за счет суммирования в квадратуре балансно-модулированных напряжений К,Егг

cos 2o pt и КгЕ,, sin 2pIpt, а в блоке 12 — сигнала Е =А., sin (2соо/ — 1 за счет суммирования в квадратуре напряжений —

cos 2pIpt и К./Ев I / sin 2copt сигналы с выходов блоков 10 и 12 поступают на входы коммутатора 18, на выходе которого со строчной последовательностью появляется то сигнал

E то сигнал Е . Это последовательность г вг сигналов поступает на блок 14 деления частоты, с выхода которого напряжения цветовой под несущей — гг о

Es, = — l Ая sin (" о t — — ) 2 ) подаются на блок 9, где, суммируясь с сигналом Ек, образуют полный сигнал цветного телевидения, который после необходимой обраоотки и усиления поступает на телевизионный радиопередатчик.

И в данном случае за время кадрового гасящего интервала могут передаваться дополнительные вспомогательные сигналы в виде нескольких строк модулированной или немоду IHpoB3IIHoH поднесущей, которые могут быть использованы в приемном устройстве как для фазировки коммутатора, так и для управления работой схемы АРУ канала цветности.

Таким образом, при передаче сигнала цветного телевидения с чересстрочной фазоразностной модуляцией поднесущей в каждой строке передается информация об обоих цветоразпостных сигналах Ев у и Ев и. Однако на цветовых переходах, граница которых совпадает с направлением строчной развертки, часть информации сказываетсл переданной в

197684

10 либо вых — з1п о о .

30

А = К / К,Е + К, Е

60 интегрированном виде, что приводит к снижению вертикальной цветовой четкости.

Блок-схема устройства для формирования полного сигнала цветного телевидения с построчной знакопеременной фазоразностной модуляцией подпесущей показана на фиг. 7, Цветовые сигналы Er,, Ел, Еа от передающей камеры цветного телевидения и неооходимыс импульсные сигналы Ес от синхрогенератора поступают на блок 15 матричных преобразователей, в котором осуществляется формирование трех видеосигналов — яркостного

Fy и двух цветоразностных, например Ер уН

Eл y . Яркостный сигнал с выхода блока 15 поступает на блок 1б сложения, где осуществляется формирование полного сигнала цветного телевидения (путем сложения сигнала

Гк с сигналом цветовой поднесущей Es ), его усиление и необходимая дополнительная обработка перед подачей на телевизионный передатчик.

Цветоразностный сигнал Ед . с выхода блока 15 поступает на балансный модулятор

17. а сигнал Ер через коммутатор 18, меняющий его полярность от строки к строке, на балансный модулятор 19. Выходные напряжения цветовой поднесущей с балансных модуляторов 17 и 19, равные по амплитуде, соответственно, К,.Ев у и +-К1Ер г, поступают на блок 20 сложения, на выходе которого появляется напряжение сигнала цветовой поднесущей Ер, пропорциональное квадратурной сумме напряжений от балансных модуляторов

17 и 19. Амплитуда сигнала Es равна:

Напряжение модулированной поднесущей с выхода блока 20 сложения поступает параллельно на два устройства: блок 21 амплитудного предысказителя по закону корня квадратного и фазовыделяющий блок 22. С выхода блока 21 амплитудного предысказителя сигнал модулированной цветовой поднесущей поступает на блок 16 формирования полного сигнала цветного телевидения, равного Ey+Es.

В фазовыделяющем блоке 22 осуществляется подавление амплитудной модуляции сигнала цветовой поднесущеи. На другой вход блока 22 подается напряжение опорной поднесущей яп ооt . В качестве подавителя амплитудной модуляции может использоваться, например, автогенератор со слабой обратной связью, «затягиваемый» колебаниями входного сигнала (цветовой поднесущей). На выходе блока

22 получается напряжение поднесущей с постоянной амплитудой, но модулированное по фазе так же, как и входной сигнал цветовой поднесущей (напряжение, синфазное с квадратурно-модулированным сигналом на входе).

Если амплитуда входного квадратурно-модулированного напряжения равна нулю, то фаза напряжения поднесущей на выходе блока 21 также равна «нулю» (фазе опорной поднесущей sin оо1) .

Таким образом прч передаче сигнала цветл л ности Е8 ==А з1п >pt + 7.<2t I — (<2l наЕ=0 t-0 пряжение, которое окажется на выходе блока

22, может быть записано в виде

Это напряжение, задержанное на период строки ультразвуковой линией задержки 28, поступает на широкополосный расщепитель 24 фазы, с выходов которого два напряжения поднесущей, модулированной по фазе по одинаковому закону, сдвинутые между собой на

90, поступают на балансные модуляторы 17 и

19 в качестве «опорного» напряжения для фор аирования квадратурно-модулированного напряжения цветовой поднесущей (сигнала цветности) в следующей строке.

Элементы и работа блок-схемы устройства для формирования полного сигнала цветного телевидения с построчной фазоразностной модуляцией поднесущей без дополнительного переворота знака модуляции фазы от строки к строке не отличаются от соответствующих элементов и их работы в блок-схеме устройства фиг. 7. Единственным различием этих схем явЗ5 ляется отсутствие коммутатора 18, который в схеме фиг. 7 служит для осуществления знакоперемснной фазовой модуляции поднесущей.

В сформированном полном сигнале цветного телевидения с построчной фазоразностной модуляцией поднесущей, так же, как и в случае с чересстрочной фазоразностной модуляцией, во время кадрового гасящего интервала могут передаваться дополнительные вспомогательные сигналы в виде пакетов модулированнои или немодулированной поднесущей. Поскольку для декодирования сигналов цветовой поднесущей. сформированных по предлагаемому способу, необходимо определение разности фаз поднесущей, переданной в соседних строках, в основу способа использования этих сигналов в приемном устройстве положен принцип их временного совмещения с помощью запоминающего устройства, например линии задержки на период строки. Таким образом, в приемном устройстве всегда присутствуют два сигнала цветности — задержанный (переданный во время предыдущей строки) и незадержанный (принимаемый в данный момент).

В зависимости от способа формирования этих сигналов на передающем конце выражения их могут быть записаны соответственно:

1. При чересстрочной фазоразностной модуляции поднесущей а) с «постоянной фазой»: во время и строки—

197684

14 (Ев Y) и+ (Ев |,) n+1

Тй П 1

A sin

2 2 ) 10 грп — 1

Ф А 1 sin u)ot — —

2 — задержанный (Е у) n —, — (ER у) n+ 1 сигнал.

I II. В случае построчной зпакопеременпой фазоразностнои модуляции поднесущей—

ACOS(— --„— 1) =(Ев — Y) П вЂ” 1;

А з1п(— и 1) = — (ER у) и — 1.

Асов э» =(Ев у)и; Аз|п рп =(Е)р у)и;

Acos(— -П+ 1) =(Ев Y) и — 1; 4sin (— »+ 1)=

= (— ER у) и + 1.

25 Чередование знака сигнала Ее у (синусоидальной составляющей квадратурной модуляции) объясняется тем, что разность фаз между поднесущими, передаваемьв|и в смежных во времени строках при чересстрочной и зна30 копеременной построчной фазоразностной модуляции, составляет то положительный угол (p — 0=-(p, то отрицательный 0 — (()= — (p (для случая «половинной» фазы соответственно — --(- — =;. и — — — — = — (р). Т. е. чередоваY

35 2 2 2 2 пие знака сигнала ER у является результатом дополнительной фазовой модуляции поднесущей на передаю|цем конце: или ((); 0; (();...,...

40 или

2 2 2 задержанный сигнал, или 91 nil Р2 mll 2 + 93 й)| — 92+VS (; l ° ° ° ° °

Поэтому при использовании сформированных таким образом сигналов цветовой поднесущ и в приемном устройстве необходимо осуществлять допо|нительную «демодуляцию» сигнала FR Y — синхронный переворот его фазы (полярности) с по;(ощью, например, коммутатора, работающего с частотой строк.

Б случае построчной фазоразностной модуляции без дополнительной перемены знака модуляции от строки к строке, когда значение фазы поднесущей может быть заметно для и строки в виде

П

Ж;

c=o

60 сгпп — 1 агап ( — Y) И вЂ” 1 + (ЕВ у) И

cos

2 2 2 65

13

УА„ гага (и, t + р„ ) — задержанный сигнал, PA» sin о), t — незадержанный сигнал, во время передачи (и-)-1) строки—

3 A„sin О), t — задержанный сигнал, УАа +|гага(иаt + „+ ã) — неаадержанный сигнал. б) с «половинной» фазовой модуляцией: во время и строки—

1 А Sin (Аu)ot — — " — НЕЗадЕржаННЫй СИГНаЛ, во время (и- ;1) строки— ф А . sin (u)ut+ — " ) — задержанный сигнал, — незадержанный

"+ " + ) сигнал.

2 ) I I. При построчной фазоразностной модуляции а) Знакопеременной: во время передачи и строки— п П л

Es =) А,,агп ига+ рве г — раг) (П вЂ” 1)

Е=О Е=О задержанный сигнал, П П

Евп — — /Ап sin u)ot+ Ó (52(+,— 92е

Е=О Е=О незадержанный сигнал, б). Без дополнительной коммутации знака фазовой модуляции от строки к строке во время передачи и строки—

П вЂ” 1

Es(ц: ага Ап — 1 $1П u)ot+ е=о 1

П

Es„= У AÄ sin u)o + Q;., Е=О незадержанный сигнал.

При перемножении задержанного и незадер. жанного сигналов цветовой поднесущей в фазовом детекторе со сдвигом и без сдвига на

90 (выделение синусоидальной и косинусоидальной составляющих кгадратурной модуляции} на нагрузках детекторов выделяются видеосигналы:

1. В случае чересстрочной фазоразностной модуляции с «постоянной» фазой—

ACOS(—

A cos „= (Ев у)„; А з1п („: (ЕЕ у)„.

II. В случае чересстрочной фазоразностной модуляции с «половинной» фазой— — (ЕЕ, — Y) и — 1 + (ЕR — Y) п

A sin " +

n n n

2 2 г

Лсоз чередования знака в сигнале Е|р у не буде1:

Asin с;, — y,- =A sin з„= (ER у)и, (-О 1-0

197684

= (Ер y) а + 1

Векторные диаграммы процесса декодирования сигналов цветовой поднесущей приведены па фнг. 8а, б и фиг. 9а, б.

В качестве «осей декодирования» используются сигналы цветовой поднесущей, переданные 1О за время предыдущей строки (задержанный сип)ал) со сдвигом и без сдвига на 90, в качестве декодируемого сигнала — незадержацный сигнал цветовой поднесущей. Если использовать в качестве «осей декодирования» вместо задержанного незадержанный сигнал, то результат скажется лишь в изменении знака выделяемого цветоразностного сигнала Ер

Поскольку процесс декодирования для случаев использования сигналов при чересстрочной фазоразностной модуляции с «постоянной» и с «половинной» фазой, а также при построчной знакопеременной фазоразностной модуляции аналогичны, на фиг. 8а приведены диаграммы декодирования лишь для одного пз этих вариантов — для чересстрочной фазоразностной модуляции с «постоянной» фазой.

Диаграмма, показанная на фиг. 8а, относится ко времени демодуляции и строки, когда задержанный сигнал Ез„1 =А Sin o)ot, а диаграмма по фиг. Яб — ко времени демодуляции сигнала в (п+1) строке, когда задержан сигнал Es„= — А Sin (o)ot+cp„) и принимается сигнал Eg„+ — — А Sin not.

На фиг. 9а, б приведены диаграммы для случая построчной фазоразностной модуляции поднесущей без дополнительного переворота знака фазовой модуляции от строки к строке.

Диаграмма по фиг. 9а относится ко времени декодирования и строки, когда задержан сигнал и-i 1 и

А sin и, — g у,) =Asin(y„ )=

Е=О i=0

n — 1

Ею<„,> — Азin(о + Qi )

i=O а диаграмма по фиг. 9б — ко времени декодирования (п+1) строки, когда задержан сигйал и е „вЂ” — Аз)п o)ot+ р, 50 =о

На фиг, 10 дана упрощенная блок-схема приемника системы цветного телевидения.

В приемнике сигнал из антенны 25 (фиг. 10) поступает на каскады 2б усиления высокой ча- 55 стоты и преобразователь в блоке переключения телевизионных программ. Затем сигнал на промежуточной частоте усиливается в усилителе 27 промежуточной частоты и на нагрузке первого детектора 28 выделяется пол- 60 ный сигнал цветного телевидения Ек +Ел, который поступает на усилитель 29 яркостного сигнала Ек и через полосовой фильтр 80 на блок цветности 81. С выходов блока цветности 81 снимаются видеосигналы цветности, например, Ер ), Еа к и Ев к. Эти сигналы вместе с яркосгным сигналом Ек поступают, например, на трехлучевой кинескоп или другое воспроизводящее устройство, управляя яркостью и цветностью изображения на приемном экране.

Сигналы, необходимые для синхронизации генераторов 82 и 88 развертки по горизонтали и вертикали соответственно, получаются от се. лектора 84 импульсов синхронизации.

На фиг. 11 приведена упрощенная блок-схема цепей декодирования сигналов цветовой поднесушей в случаях передачи полного сигнала цветного телевидения с чересстрочной, а также построчной знакопеременной фазоразпостпой модуляцией поднесущей. Напряжение цветовой поднесущей с полосового фильтра 35 поступает на входы линии задержки 3б фазового детектора 37 и широкополосного фазовращателя 8d . Повернутый в фазовращателе

88 на 90 сигнал цветовой поднесущей поступает на коммутатор 89, в котором осуществляется поворот его фазы на 180 с частотой строк. В период одной строки сигнала на выходе коммутатора отличается от входного на

180 по фазе, а в период второй строки †входной и выходной сигналы коммутатора синфазны. Напряжение с выхода коммутатора 89 поступает на второй фазовый детектор 40. Кроме этих сигналов (незадержанных), на фазовые детекторы 87 и 40 поступает также на-, пряжение цветовой поднесущей с выхода линии задержки 86 (задержанный сигнал из предыдущей строки) . В результате перемножения в фазовых детекторах 87 и 40 задержанного и незадержанного напряжений цветовой поднесущей на выходах детекторов появляются видеосигналы цветовых разностей

Ев ) и Ер к соответственно. Третий цветоразностный сигнал Еа к получается в матричной схеме 41 суммированием сигналов

Ер к и Еа к, взятых в определенных пропорциях и полярностях.

Управление работой коммутатора 89 осуществляется импульсами частоты строк от генератора горизонтальной развертки приемника.

Для контроля начального положения (фазы) коммутатора 89 может оыть использован каскад 42, на который поступает импульс, возникающий в сигнале Е и во время кадровоr0 гасящего интервала, когда в сигнале цветности передается сигнал идентификации в виде пакетов модулированной или немодулированной поднесущей. Этот же сигнал может быть использован для управления схемой ЛРУ цветности.

Упрощенная блок-схема цепей цветности приемника, используемого при приеме сигналов цветного телевидения с построчной фазоразностной модуляцией поднесущей без дополнительного переворота знака фазовой моду.ляции от строки к строке, показана на фиг. 12.

Отличие этой схемы от блок-схемы фиг. 11 заключается в отсутствии коммутатора 89 и каскада 42 для контроля начального положе197684

A sin(yo г+ ) (/-у cm

Ев у ния коммутатора. Поскольку на передающем конце отсутствует дополнительная синхронная фазовая модуляция (коммутация) сигналов цветности с частотой строк, то и в приемном устройстве такая коммутация не нужна. Все остальные элементы блок-схемы на фиг. 12 и выполняемые ими функции полностью аналогичны соответствующим элементам на фиг. 11.

Предмет изобретения

1. Система цветного телевидения с использованием поднесущей, расположенной в полоср частот яркостного сигнала, отличающаяся тем, что информацию о цветности формируют в кодирующем устройстве передатчика и передают путем фазоразностной квадратурной балансной модуляции цвеговой поднесущей в соседних строках, причем законы амплитудной модуляции в обеих строках аналогичны. а фазовые модуляции различны, и фаза поднесущей в одной строке является опорной для формирования сигнала цветности на поднесущей во второй строке, и выделение информации 0 цветности в приемнике осуществляют путем запоминания сигнала цветовой поднесущей, пришедшего в предыдущей строке, с помощью линии задержки и детектирования разности фаз задержанного и незадержанного напряжений поднесущей.

2. Система по и. 1, отличающаяся тем, что фазоразностную модуляцию осуществляют через строку так, что фаза поднесущей в одной из двух соседних строк постоянна, а в другой изменяется в соответствии с изменением цветового тона передаваемого сюжета.

3. Система по и. 1, отличающаяся тем, что фазоразностную модуляцию поднесущеи осуществляют через строку таким образом, что фазовые углы поднесущей в обеих строках равны в каждый момент времени половине фазового угла, соответствующего цветовому тону в данной точке сюжета, и имеют в соседних строках противоположные знаки.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что фазоразностную модуляцию поднесущей осуществляют построчно с переменным знаком фазовой модуляции от строки к строке так, что значение фазового угла поднесущей в каждой точке строки равно разности алгебраических сумм фазовых углов в точках, лежащих на этой же вертикали всех нечетных и всех четных предыдущих строк данного поля (полукадра).

5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что фазоразностную модуляцию поднесущей осуществляют построчно так, что мгновенное значение фазы поднесущей в каждой последующей из двух передаваемых соседних строк равно алгебраической сумме фазовых углов всех лежащих на одной вертикали точек в

ЗО предыдущих строках данного полукадра и фазовому углу, соответствующему цветовому тону в данной точке сюжета.

197684

Sin(ld t+ )

У

-У

Аа 7(1. ф

1-в строка

Х

3 и сауюл а

2 ,7-и алгола

Ур

8- слйма

Еву

5-Услал.

397684

Яе /!

9Ъа 12

Составитель Ю. Васильев

Редактор Н. С. Коган Техред А. А. Камышникова Корректор М, П. Ромашова

Заказ 2816/19 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2