Способ настройки фильтра коррекции высокочастотных предыскажений в телевизоре цветного изображения

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СПОСОБ НАСТРОЙКИ ФИЛЬТРА КОРРЕКЦИИ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ПРЕДЫСКАЖЕНИЙ В ТЕЛЕВИЗОРЕ ЦВЕТНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ(71) Заявитель Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники(73) Патентообладатель Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники(57) Способ настройки фильтра коррекции высокочастотных предыскажений в телевизоре цветного изображения, заключающийся в контроле воспроизводимого на экране кинескопа изображения при подаче на антенный вход телевизора несущей, модулированной испытательным сигналом, или испытательного сигнала - на видеовход, отличающийся тем, что формируют испытательный сигнал, содержащий три составляющих полный телевизионный сигнал черно-белого изображения сетчатого поля или вертикальных линий с длительностью импульсов вертикальных линий от 180 до 200 нс, сигнал цветовой синхронизации, передаваемый в интервалах кадровых гасящих импульсов обоих полей, немодулированную поднесущую, расположенную на задних площадках строчных гасящих импульсов с изменяющимся от строки к строке значением частоты 4,406 и 4,250 МГц, и по изображению на экране кинескопа осуществляют настройку фильтра коррекции высокочастотных предыскажений до получения минимальной и одинаковой интенсивности помех в виде тянущихся продолжений красного и синего цветов, наблюдаемых между вертикальными линиями изображения.(56) 1. Хохлов Б.Н. Декодирующее устройство телевизионных приемников. - М. Связь, 1979. - С. 24-25. 2. Иванов В.Г. и др. Установка цветных телевизоров. - М. Связь, 1978. - С. 33 (прототип). 3113 1 Предлагаемое изобретение относится к телевизионной (ТВ) технике и может быть использовано при настройке декодирующих устройств приемной ТВ аппаратуры (цветных телевизоров и видеоконтрольных устройств) системы цветного телевидения СЕКАМ. Известен способ настройки фильтра коррекции высокочастотных (ВЧ) предыскажений (КВП), основанный на подаче на антенный вход телевизора несущей, модулированной испытательным сигналом СЕКАМ от генератора вертикальных цветных полос (либо при подаче на видеовход непосредственно испытательного сигнала), подключении к выходу фильтра КВП осциллографа и настройке фильтра по минимуму амплитудной модуляциив выходном сигнале, определяемому визуально по осциллограмме 1. Недостатком этого способа является невозможность однозначного принятия решения о получении сигнала с минимальной , так как не ясно, что понимать под остаточной , когда ее величина различна на полосах разного цвета. Данная методика настройки имеет еще и тот существенный недостаток, что допускает резкое увеличение искажений из-за отличия характеристик рабочего кодирующего устройства (на телецентре) от эталонного, по которому настраивались приемники на заводе или настраиваются в ТВ мастерских после ремонта. Наиболее близким к заявляемому является способ (прототип) настройки фильтра КВП, основанный на подаче на вход телевизора такого же испытательного сигнала, как и в предыдущем способе, и настройке фильтра по минимуму искажения переходов (границ) между цветными полосами, определяемому визуально по изображению на экране кинескопа 2. Недостатком этого способа является невозможность точной настройки фильтра КВП, так как искажение границ вертикальных цветных полос в приемнике СЕКАМ обусловлено не одной, а несколькими причинами а) сокращением полосы частот цветоразностных сигналов в кодере б) частичным и несимметричным ограничением в кодере выбросов в этих сигналах, образующихся на границах цветов в результате низкочастотных (НЧ) предыскажений в) степенью настройки корректора НЧ предыскажений в декодере г) возможным дополнительным сокращением полосы частот цветоразностных сигналов в декодере. Задачей данного изобретения является получение технического результата, который выражается в повышении точности, устранении неоднозначности и, как следствие, упрощении настройки фильтра КВП. Для получения этого технического результата формируют испытательный сигнал, содержащий три составляющие полный ТВ сигнал черно-белого изображения сетчатого поля (или вертикальных линий) с длительностью импульсов вертикальных линий в пределах 180-200 нс сигнал цветовой синхронизации, передаваемый в интервалах кадровых гасящих импульсов обоих полей сигнал немодулированной поднесущей,расположенной на задних площадках строчных гасящих импульсов с изменяющимся от строки к строке значением частоты 4,406 и 4,250 МГц, модулируют этим сигналом несущую, подают ее на антенный вход телевизора (либо на видеовход - непосредственно испытательный сигнал) и по изображению на экране кинескопа осуществляют настройку фильтра КВП так, чтобы интенсивность помех (тянущихся продолжений) красного и синего цветов, наблюдаемых между вертикальными линиями сетчатого поля, была минимальной и одинаковой. Первая составляющая испытательного сигнала - полный ТВ сигнал сетчатого поля - имитирует сигнал яркости. Поэтому его параметры могут быть стандартными число клеток сетчатого поля по вертикали - 21, по горизонтали - 28 длительность синусквадратичного сигнала на уровне половины размаха от черного до белого - 18020 нс. Сигнал с такой длительностью импульсов вертикальных полос, как известно, имеет спектр, практически ограниченный частотой 6 МГц. Вторая и третья составляющие испытательного сигнала являются стандартными, принятыми в системе СЕКАМ, и получившими наименования кадрового и строчного сигналов цветовой синхронизации - СЦСк и СЦСс. Необходимость их в составе испытательного сигнала обусловлена сущностью заявляемого способа, в соответствии с которым настройка фильтра КВП ведется по характеру помех (тянущихся продолжений), возникающих в канале цветности телевизора при прохождении через него ВЧ составляющих сигнала яркости - сигнала сетчатого поля. Как известно, канал цветности телевизора автоматически закрывается при подаче на него только сигнала черно-белого изображения (сигнала яркости). Чтобы наблюдать прохождение через канал цветности помех (которыми выступают ВЧ составляющие сигнала яркости), его необходимо принудительно открыть. Для этого в состав испытательного сигнала, кроме сигнала сетчатого поля, введены СЦСк (для старых моделей телевизоров) и СЦСс (пакеты поднесущей, передаваемые на задних площадках строчных гасящих импульсов, для новых моделей телевизоров, в которых используются микросхемы серий К 174 или ). В современных телевизорах системы СЕКАМ пакеты поднесущей с изменяющимся от строки к строке значением частоты 4,406 и 4,250 МГц используются не только по своему основному назначению, но и в качестве СЦСс. В перспективе в составе полного сигнала СЕКАМ будет передаваться только СЦСс, так как для увеличения объема передаваемой дополнительной информации (сигналов телетекста и др.) требуется освободить интервал времени, в котором в настоящие время передается СЦСк. Доказательством достижения заявляемого технического результата являются экспериментальные проверки на разных моделях телевизоров устройства, реализованного по данному способу, а также следующие теоретические предпосылки. Предложенный способ настройки фильтра КВП основан не на определении оста 3113 1 точнойили минимальных искажений границ цветовых переходов, а на визуальном определении очень заметных импульсных помех, возникающих при прохождении ВЧ составляющих сигнала яркости (импульсов длительностью не более 200 нс) через принудительно открытый канал цветности телевизора. На выходе ЧМ демодуляторов они приобретают низкочастотный характер и в результате действия цепи коррекции НЧ предыскажений дополнительно растягиваются во времени. Канал цветности представляет собой последовательное соединение следующих цепей фильтра КВП (на практике реализуемого в виде узкополосного резонансного контура с полосой пропускания примерно 230 кГц на уровне минус 3 дБ), коммутатора, частотного детектора и корректора НЧ предыскажений в каналах красного и синего цветоразностных сигналов. Амплитуда последних, как известно, примерно в 2 раза больше амплитуды зеленого цветоразностного сигнала, образуемого в матрице. Поэтому при воспроизведении любого цветного изображения на экране кинескопа возникают горизонтальные разноцветные мерцающие штрихи (в основном красного и синего цветов), в обычных условиях слабозаметные. Практически эти искажения видны лишь на малонасыщенных участках изображений с высокой детальностью, например, на вертикальных клиньях испытательных таблиц. При отсутствии же сигнала цветности (как в предложенном способе) на ЧМ демодуляторы поступают только импульсные помехи и ввиду присущего частотной модуляции порогового эффекта происходит захват демодуляторов помехой, при которой яркость и длина мерцающих штрихов на экране кинескопа увеличиваются. Т.е. на экране телевизора появляются горизонтальные тянущиеся продолжения красного и синего цветов за вертикальными линиями сетчатого поля. При этом интенсивность и цвет этой бахромы сильно зависят от настройки фильтра КВП. Известно, что параметры цепей НЧ и ВЧ предыскажений подобраны таким образом, чтобы обеспечить необходимую помехозащищенность системы ЦТВ СЕКАМ, минимум искажений яркость - цветность и другие характеристики. Выбранные в СЕКАМ нормы на эти предыскажения и разные значения поднесущей в красной и синей строках относительно центра кривой ВЧ предыскажений как раз и обеспечивают требуемые параметры по помехозащищенности и совместимости. При расчете длительности импульсов вертикальных линий сетчатого поля учитывался характер их воздействия на колебательный контур (каким фактически является корректор ВЧ предыскажений). Известно, что при воздействии импульсов на колебательный контур в нем возникают свободные колебания с собственной частотой контура. При высокой добротности контура на практике не делают разницы между резонансной и собственной частотой контура. Корректор ВЧ предыскажений имеет добротность, равную 18,6, поэтому можно считать, что возникающие в нем колебания происходят с резонансной частотой 4,286 МГц и периодом 0,23 мкс. Постоянная временифильтра КВП равна 1,4 мкс - отрезок времени, на протяжении которого амплитуда свободных колебаний убывает в е раз. Выбор параметров испытательного сигнала сетчатого поля (периода Тс.п и длительности .п) не особенно критичен. Однако для увеличения амплитуды помех необходимо учесть характер затухающих свободных колебаний, возникающих в контуре между импульсами вертикальных полос. Если .п равно четному числу полупериодов собственных колебаний контура, то прис.п токи от переднего и заднего фронтов суммируются в противофазе, при .п, равном нечетному числу полупериодов, - в фазе. В первом случае происходит ослабление, а во втором - возрастание начальной амплитуды суммарного колебания в моментс.п. Для получения свободных колебаний с наибольшими возможными амплитудами длительность импульсов должна равняться половине периода свободных колебаний. Число клеток сетчатого поля по горизонтали желательно брать таким, чтобы период следования импульсов Тс.п по крайней мере вдвое превышал постоянную временифильтра КВП. Например, при 18-19 клетках Тс.п 52/(18 - 19)2,8 мкс и Тс.п 2. При использовании сигнала сетчатого поля стандартного типа по ГОСТ 9021, число клеток по горизонтали в котором равно 28, период Тс.п составит 1,9 мкс. Возможность осуществления данного способа подтверждается представленной на чертеже (фиг.) структурной электрической схемой устройства, реализующей предложенный способ настройки фильтра КВП. Устройство представляет собой по сути генератор нового испытательного сигнала, который подается на вход ТВ приемника, и по полученному на экране кинескопа изображению производится настройка фильтра КВП. Устройство для реализации способа настройки фильтра КВП (фиг.) содержит синхрогенератор 1, блок 2 управления, блок 3 коммутаторов, блок 4 генераторов стабильных частот, сумматор 5, формирователь 6 полного ТВ сигнала черно-белого изображения сетчатого поля, амплитудный модулятор 7, генератор 8 несущей частоты изображения любого ТВ канала и телевизионный приемник 9. Устройство работает следующим образом. Синхрогенератор 1 вырабатывает последовательности импульсов строчной и кадровой частоты для синхронизации блока 2 управления и формирователя 6 полного ТВ сигнала сетчатого поля. Блок 2 управления из указанных последовательностей формирует управляющие сигналы, которые по времени соответствуют сигналам цветовой синхронизации - СЦСк и СЦСс. Указанные управляющие сигналы поступают на первые управляющие входы блока 3 коммутаторов, на вторые информационные входы которого от блока 4 генераторов стабильных частот поступают сигналы СЦСк и пакеты немодулированной поднесущей, т. е. СЦСс. С выхода блока 3 коммутаторов сигналы поступают на первый 3113 1 вход сумматора 5, на второй вход которого от блока 6 подается ТВ сигнал сетчатого поля. При этом пакеты немодулированной поднесущей с изменяющимся от строки к строке значением частоты располагаются на задних площадках строчных гасящих импульсов, а сигнал цветовой синхронизации СЦСк - в интервале кадровых гасящих импульсов с 7-й по 15-ю строку в одном поле и с 320-й по 328-ю - во втором. С выхода сумматора 5 сигнал поступает на первый вход модулятора 7, на второй вход которого с блока 8 подается несущая частота изображения какого-либо стандартного ТВ канала. С выхода модулятора 7 радиосигнал изображения подают на контролируемый ТВ приемник 9, в котором производят настройку фильтра КВП по минимальной и одинаковой интенсивности тянущихся продолжений(помех), наблюдаемых на экране кинескопа между вертикальными линиями сетчатого поля. При использовании видеовхода ТВ приемника испытательный сигнал подается непосредственно с выхода сумматора 5. Возможность реализации способа очевидна, так как сигналы сетчатого поля, СЦСк и СЦСс формируются в любом известном генераторе испытательных ТВ сигналов, однако первый сигнал используется сам по себе, а два других - только в составе цветных испытательных полос. В предложенном же способе испытательный сигнал представляет собой сумму трех порознь известных составляющих. Такой сигнал ранее ни для каких целей не использовался. Контроль и настройка фильтра КВП в декодере телевизора цветного изображения должны производиться при нормальной яркости и контрастности изображения, правильно настроенных частотных демодуляторах и схемах матрицирования, а также при настроенном радиоканале, если сигнал подается на антенный вход телевизора. Настройка фильтра КВП по предложенному способу в сравнении с известными достигается за меньшее время, значительно проще и нагляднее. При этом повышается точность настройки, так как исключается неоднозначность в принятии решения, которая имеет место при настройке по другим способам (по критерию минимума остаточнойили по наилучшему воспроизведению переходов между вертикальными цветными полосами). Анализ результатов настройки фильтра КВП с помощью реализованного устройства показал, что настройка по предложенному в данном способе критерию обеспечивает оптимальную помехозащищенность канала цветности и минимальные искажения границ вертикальных цветных полос. Использование предлагаемого способа повышает точность и упрощает настройку корректора ВЧ предыскажений в телевизоре цветного изображения за счет учета особенностей формирования сигнала цветности в системе СЕКАМ и построения декодера. При этом обеспечиваются наглядность и простота настройки фильтра КВП по изображению тянущихся продолжений красного и синего цветов, наблюдаемых между вертикальными линиями сетчатого поля и возникших вследствие прохождения помех через принудительно открытый канал цветности декодера. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.