Устройство для разделения яркостной и цветовых составляющих видеосигнала

 

ОП И ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 618067

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту(22) Заявлено 19.12,72 (21) 1859781/09 (23) Приоритет — (32) 20.12.71 (31) 209910 (33) США (43) Опубликовано30.07.78. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 25.07.78

2 (51) М. Кл, Н 04 и 5/21

Государстооиний коиктот

Совета Мкноотров СССР оо делам иэобротоний

H DTKPblTIIH (53) УДК 621,397 (088.8) Иностранцы

Джон Q. Лоури (Канада) и Кеннет Ф. Холланд (США) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

Элланин Инвестментс flTLl (Канада) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ЯРКОСТНОЙ

И IIBETOBblX СОСТАВЛЯЮЩИХ ВИДЕОСИГНАЛА

Изобретение относится к .телевизионной технике и может использоваться в системах для улучшения качества телевизионного сигнала.

Известно устройство для разделения яркостной и цветовых составляющих видеосигнала, содержащее. первый детектор, первый и второй входы которого соединены соответственно с входом первой линии задержки и с входом второй линии задерж--lO ки, второй детектор, первый и второй входы которого соединены соответственно с входом третьей линии задержки и с входом четвертойлинии задержки, при этом выходы первой и второй линий задержки подсоеди- 15 иены соответственно к входам первого и второго усилителей, а выходы третьей и нетвертой линий задержки подсоединены соответственно к входам третьего и четвертого усилителей, первый и второй 20 выходные усилители, Однако в известном устройстве происходит искажение цвета или интенсивности из-эа неполной информации, что 25 приводит к уменьщению отношения сигнал/шум.

Бель изобретения — повышение отношеФ ния сигнал/шум в полосе частот цветового видеосигнала..

Для этого в устройство для разделения яркостной и цветовых составляющих видеосигнала, содержащее первый детектор, . первый и второй входы которого соединены соответственно с входом первой линии задержки и с входом второй линии задержки, второй детектор, первый и вто-. рой входы которого соединены соответст венно с входами третьей и четвертой линий задержки, при этом выходы первой и второй линий задержки подсоединены соответственно к входам первого и вто рого усилителей, а выходы третьей и че вертой линий задержки подсоединены соответственно к входам третьего и чет вертого усилителей, первый и второй выходные усилители, введены пять блоков стробирования, два дополнительных детектора, восемь дополнительных уси618067

25 лителей, гребенчатый фильтр, одиннадцать дополнительных линий задержек и фазоинвертор. При этом выходы первого и второго усилителей подсоединены соответственно к. первому и второму входам блока стробирования, к третьему входу которого I подключены выход первого детектора и вход первого дополнительного детектора, а выходы третьего и четвертого усилителей подсоединенй соответственно к первому и второму входам второго блока стробирования; к третьему входу которого подключены выход второго детектора и вход второго дополнительного детектора. Выходы первого и второго дополнительных детекторов подс оединены к первой дополнительной линии задержки, а выход второго усилителя подсоединен к входу первого дополнительного усилителя, первый выход которого подсоединен к первому входу третьего блока строби20 рования через последовательно соединенные вторую, третью и четвертую дополнительные линии задержки и второй дополнительный усилитель, а второй выход первого дополнительного усилителя подсоединен к входу первого выходного усилителя через последовательно соединенные гребенчатый фильтр и третий дополнительный усилитель, Выход третьего усилителя подсоединен к входу четверто30 го дополнительного усилителя, выход ко торого подключен к первому входу четвертого блока стробирования и к первому входу пятого дополнительного усилителя. через последовательно соединенные пятую, шестую и седьмую дополнитель ные линии задержки, а выход первой дополнительной линии задержки подсоединен к второму входу четвертого блока стробирования через последовательно 4О соединенные восьмую дополнительную линию задержки и шестой дополнительный усилитель. Выход шестой дополнительной линии задержки подсоединен к входу четвертой линии задержки и к первому вхо- 4> ду седьмого дополнительного усилйтеля через девятую дополнительную линию задержки, а выход треть6й дополнительной линии задержки подключен ко входу фаэоинвертора и к второму входу седьмого5ц доголнительного усилителя через десятую дополнительную линию задержки. Второй выход гребенчатого фильтра подключен к входу второго выходного усилителя через последовательно соединенные одиннад- >> цатую дополнительную линию задержки и восьмой дополнительный усилитель.

Выход седьмого дополнительного усилителя подключен к входу второго выходногс усилителя через пятый блок стробирования, а выход фазоинвертора подсоединен к ьыходу четвертого блока стробирования и к второму входу пятого дополнительного усилителя, выход которого подключен к вторым входам соответственно третьего и пятого блоков стробирования.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для разделения яркостной и цветовых составляющих видеосигнала.

Устройство содержит первый детектор

1 первый и второй входы 2,3 которого соединены соответственно с входами первой и второй линий 4 и 5 задержки, второй детектор 6, первый и второй входы 7,8 которого соединены соответственно с входами третьей и четвертой линий

9 и 10 задержки. Выходы первой и второй линий 4 и 5 задержки подключены соответственно к входам первого и второго усилителей 11 и 12, а выходы третьей и четвертой линий 9 и 10 задержки подсоединены соответственно к входам третьего и четвертого усилителя

13 и 14, первый и второй выходные усилители 15, 16, пять блоков 17-21 стробирования, два дополнительных детектора 22, 23, восемь дополнительных усилителей 24-31, гребенчатый фильтр

32, одиннадцать дополнительных линий

33-43 задержек и фазоинвертор 44.

Выходы усилителей 11, 12 подсоединены соответственно к первому и второму. входам блока 17 стробирования, к третьему входу которого подключены выход первого детектора 1 и вход первого дополнительного детектора 22, а выходы усилителей 13, 14 подсоединены соответственно к первому и второму входам второго блока 18 стробирования, к третьему входу которого подсоединен выход второго детектора 6 и вход вто-. рого дополнительного детектора 23.

Выходы дополнительных детекторов 22 и 23 подключены к первой дополнительной линии 33 задержки, а выход второго усилителя 12 — к входу первого дополнительного усилителя 24, первый выход которого подсоединен к первому входу третьего блока 19 стробирования через последовательно соединенные вторую, третью и четвертую дополнительные линии 34,35,36 задержки и второй дополнительный усилитель 25, а втооой выход первого дополнительного усилителя 24 подсоединен к входу пер» вого выходного усилителя 15 через последовательно соединенные гребен618067

5

I ча.д,дй фильтр 32 и третий дополнительный усилитель 26. Выход третьего усилителя 13 подсоединен к входу четвертого дополнительного усилителя 27, выход которого подключен к первому входу четвертого блока 20 5 стробирования и к первому входу пятого дополнительного усилителя 28 через последовательно соединенные пятую, шестую и седьмую дополнительные линии 37, 38, 39 задержки, а выход первой дополни- 10 тельной линии 33 задержки подсоединен к второму входу четвертого блока 20 стробирования через последовательно соединенные восьмую дополнительную линию

40 задержки и шестой дополнительный усилитель 29. Выход шестой дополнительной линии 38 подсоединен к входу чет.— вертой линии 36 задержки и к первому входу седьмого дополнительного усилителя 30 через девятую дополнительную линию 41 задержки. Выход третьей дополнительной линии 35 задержки подключен к входу фазоинвертора 44 и к второму входу седьмого дополнительного усилителя

30 через десятую дополнительную линию

42 задержки. Второй выход гребенчатого фильтра 32 подключен к входу второго выходного усили-еля 16 через последовательно соединенные одиннадцатую дополнительную линию 43 задержки и восьмой дополнительный. усилитель 31.

Выход седьмого дополнительного усилителя 30 подключен к входу второго выходного усилителя 16 через пятый блок

21 стробирования, а выход фазоинвертора 44 подсоединен к выходу четвертого блока 20 стробирования и к второму входу пятого дополнительного усилителя

28, выход которого подключен к вторым входам соответственно третьего и пятого блоков 19,21 стробирования.

Кроме того, имеются четыре входа 45, 46, 47, 48 два выхода .49,50, нагрузочные сопротивления 51,52,53,54 и реостаты 55,56,57,58.

Устройство работает следующим образом, Входы 45,46 соединены с первым детектором 1, который является обычным контуром для сравнения фазы и сконстру50 ирован для получения в любой заданный момент сигнала, пропорционального абсолютному значению разницы между сигналами,.появляющимися на входах 45, 46, 55

Выходной сигнал первого детектора 1 является сигналом управления первого блока 17. Входные сигналы также подаются на первую и вторую линии 4,5 задержки к первому и второму усили6 телям 11,12 с фиксацией уровня сигнала постоянного тока. Первая и вторая линии 4,5 позволяют сигналу управления привести в действие первый блок 17 синхронно с прохождением через него сигналов, которые вызывают его действие. Таким же образом сигналь,. поступаюшие на входы 47, 48, сравниваются вторым детектором 6 и управляют импульсами второго блока 18, и эта комбинация сигналов подается к четвертому дополнительному усилителю 27.

Выходные сигналы первого и четвертого дополнительных усилителей 24,27, стационарные части которых являются ком-. бинацией двух полукадров развертки каждый, представляют ослабление шумов в стационарных частях изображения на 507.

На втором уровне обработки выходной сигнал первого дополнительного усилителя 24 подается через гребенчатый фильтр

32, который сравнивает смежные строки развертки (в которой фаза цветового компонента сигнала реверсируется) и разделяет цветовой компонент от яркостного компонента. Недостаток гребенчатого фильтра 32 состоит в том, что при сравнении,последовательных строк он не правильно срабатывает как только информация в двух смежных строках существ венно различна. Поскольку сравнение осушествляется между различными частями одного и того же изображения, гребенчатый фильтр 32 не реагирует на перемешение, Яркостный выходной сигнал гребенчатого фильтра 32 подается через третий дополнительный усйлитель 26 с фиксацией уровня сигнала постоянного тока и реостат 55 к входу с высоким импедансом первого выходного усилителя io яркостного сигнала. Выход

49 первого выходного усилителя 15 образует выход яркостного сигнала.

Цветовой выходной сигнал гребенчатого фильтра 32 поступает через восьмой дополнительный усилитель 31, реостат

56 и второй выходной усилитель 16 выходного цветового сигнала к выходу 50 устройства.

Выходной сигнал первого дополнительного усилителя 24 также подается через вторую, третью и четвертую дополнительные линии 34,35,36, реостат 57, второй дополнительный усилитель 25 к тре тьему блоку 19.

Выходной сигнал четвертого дополнительного усилителя 27 подается через пятую и шестую дополнительные линии

37, 38 также к четвертой дополнительной линии 36.

1.8067

16

50 55

7 6

Поскольку реостаты 57,58 являются равными, сигнап, появляющийся на входе четвертой .дополнительной линии 36, составляется иэ 1/2 выходного сигнала первого дополнительного усилителя 24 плюс 1/2 выходного сигнала четвертого дополнительного усилителя 27.

Выходной сигнал первого дополнительного усилителч 24 при сравнении полукадров развертки имеет фазу сигнао ла цветности О . Выходной сигнал чет вертого дополнительного усилителя 27 при сравнении полукадров развертки имеет фазу сигнала цветности 180о.

Соответственно в стационарных частях изображения цветности компоненты

Ф сигналов, поданные к четвертрй дополнительной линии 36, аннулируют друг друга, и составной сигнал является чис-тым яркостным сигналом.

Выходные сигналы первого и четвертого дополнительных усилителей 24,27 после второй, третьей и пятой, шестой . дополнительных линий 34, 35 и 37,38 подаются через десятую .и девятую дополнительные линии 42, 41 соответственно к входам седьмого дополнительного усилителя 30, который алгебраически вычитает сигнал, поступающий от четвертого дополнительного усилителя 27, из сигнала, поступающего от первого дополнительного усилителя 24, Сигнал, поступающий с третьей допол-. нительной линии 35, подается к фазоинвертору 44. Фаэоинвертор 44 установлен для инвертирования фазы любых компонентов сигнала, лежащих в полосе частот цветовой поднесущей, оставляя остаток сигнала неизменным. Внутренняя схема фазоинвер .ра 44 является общепринятой.

Вследствие того, что цветовые компоненты сигналов от первого и четвертого дополнительных усилителей 24 27 о сдвину-ты по фазе на 180, входные сигналы гятого дополнительного усилителя 28 в основном равны в стационарных частях изображения. Если имеется какая-либо разница (например, в подвиж ной части изображения} между сигналом„ поступающим от фаэоинвертора 44, и сигналом, поступающим от седьмой дополнительной линии 39, пятый дополнитель- ный усилитель 28 образует сигнал управления, который переключает третий и четвертый блоки 19,21 из нормального состояния замкнутой цепи в состояние разомкнутой непи и последние передают сравненныя сигнал или выходной сигнал гребенчатого фильтра 32 к первому и второму выходным усилителям 15,16 при постепенном переходе от одного к другому.

B практике невозможно создать фазоинвертор 44 цветовых сигналов так, чтобы получить совершенное опрокидывание фазы при цветовой несущей частоте без эффекта смещения фазы при любой другой частоте.

Йля предотвращения ошибочного приведения в действие третьего и четвертого блоков 19,20 и соответственно ненужньи потерь качественной информации ценных иэображений сигналы управления, образованные первым и вторым детекторами

1,6, могут быть приложены через первый и второй дополнительные детекторы

22„„23„33 и восьмую дополнительную линию 40 и шестой дополнительный усилитель 29 к электроду управления четвертого блока

20, который устанавливается для шунтирования накоротко входов к пятому дополнительному усилителю 28 как только сигнал управления от шестого дополнительного усилителя 29. отсутствует. Следовательно, всякий раз, когда первый детектор 1 не обнаруживает движения

Между полукадрами,развертки и второй детектор 6 не обнаруживает передвижения между полукадрами развертки, ow

Сутствует вероятность, что будет какоелибо перемещение между полукадрами развертки, и пятый дополнительный усилитель 28 может быть без опасным, к повреждениям а

Формула изобретения

Устройство для разделения яркостной и цветовых составляющих видеосигнала, содержащее первый детектор, первый и второй входы которого соединены соответственно с входом первой линии задержки и с входом второй линии задержки, второй детектор, первый и второй входы которого соединены соответственно с входом третьей линии задержки и с входом четвертой линии задержки, при этом выходы первой линии.задержки и второй линии задержки подсоединены соответственно к входу первого усилители и к входу второго усилителя, а выход третьей линии задержки и выход четвертой линии задержки подсоединены соответственно к входу третьего усилителя и к входу четвертого усилители, первый и второй выходные усилители, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью по618067

10 вышения отношения сигнал/шум, введены пять блоков стробирования, два дополнительных детектора, восемь дополнитель ных усилителей, гребенчатый фильтр, одиннадцать дополнительных линий задержек и фазоинвертор, при этом выход первого и выход второго усилителей подсоединены соответственно к первому и второму входам блока стробирования, к третьему входу которого подключены выход первого детектора и вход первого дополнительного детектора а выход третьего

В и выход четвертого усилителей подсоединены соответственно к первому и второму входам второго блока стробирования, к третьему входу которого нодсое15 динены выход второго детектора и вход второго дополнительного детектора, при этом выход первого дополнительного детектора и выход второго дополнительного детектора подсоединены к первой дополнительной линии задержки, а выход второго усилителя подсоединен к входу первого дополнительного усилителя, первый выход которого подсоединен к первому входу третьего блока стробирования ц через последовательно соединенные вторую, третью и четвертую дополнительные линии задержки и второй дополнительный усилитель, а второй выход нервого дополнительного усилителя подсоединен к входу первого выходного усилителя через .последовательно соединенные гребенчатый фильтр и третий дополнитель-. ный усилитель, прн этом выход третьего

31 усилителя подсоединен к входу четверто-: го дополнительного усилителя, выход которого подключен к первому входу четвертого блока стробирования и к первому входу пятого дополнительного усилителя через последовательно соединень е пятую, шестую и седьмую дополнительные линии задержки, а выход. первой дополнительной линии задержки подсоединен к второму входу четвертого блока стробирования через последовательно соединенные восьмую дополнительную линию задержки и шестой дополнительный усилитель, а выход шестой дополнительной линии задержки подсоединен к входу четвертой линии задержки и к первому входу седьмого дополнительного усилителя через девятую дополнительную линию задержки, а выход третьей дополнительной линии задержки подключен ко входу фазоинвертора и к второму входу седьмого дополнительного усилителя через десятую дополнительную линию задержки, при этом второй выход гребенчатого фильтра подключен к входу второго выходного усилителя через последовательно соединенные одиннадцатую дополнительную линию задержки и восьмой дополнительный усилитель, при этом выход седьмого дополнительного усилителя подключен к входу второго выходного усилйтеля через пятый блок стробирования, а выход фазоинвертора подсоединен к выходу чет- вертого блока,стробирования и к второму входу пятого дополнительного усилителя, выход которого подключен к вторым вхоМм соответственно тре тьего . и пятого блоков стробиро:вания.