一种高清晰度兼容彩色电视制式-低频亮度信号逐行变化制制造技术

一种高清晰度兼容彩色电视传输制式—低频亮度信号逐部变化制，简称ＢＡＬ制．该制式只传送一个逐步变化的低频亮度信号Ｙ－［１］，和一个高频亮度信号Ｙ－［２］，将色信号育于Ｙ－［１］信号的变化之中。在接收端，将相邻三行的Ｙ－［１］信号延时复用，组成一个三元一次方程组，用解码矩阵解出中间一行的低频三基色信号，中间一行的高频亮度信号Ｙ－［２］直接利用，就恢复了彩色显象管所需要的彩色激励信号．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
已有的兼容彩色电视传输制式，均是传送一个全频带亮度信号和两个低频色差信号，色差信号调制在色副载波上进行传送。这种传输制式的不足之处在于一是色信号处理过程复杂，对录制、传输设备、接收机要求高;二是易产生微分相位失真和微分增益失真，亮色分离困难，易产生亮色串扰，影响了传输质量;三是在低频段相当于同时传送了三组频谱结构相同、幅度编码系数不同的R、G、B信号(如PAL制传送了Y、R-Y、B-Y三组信号)，而对于彩色接收机而言，低频亮度信号Y只在解码电路中用来低消色差信号中的-Y信号，显象时并没有被利用，信号传输效率、利用率低。本专利技术的目的在于，用较简单的亮色信号处理手段，以要求较低的录制、传输设备和彩色接收机，实现高质量的高清晰度兼容彩色电视传输，或普通清晰度兼容彩色电视传输。本专利技术对亮、色信号的处理方法与已有技术完全不同。本专利技术根据彩色显象时只需要低频三基色和高频亮度信号这一特点，从提高信号的传输效率和利用率出发，充分利用电视信号的行相关性，采用了只传送一个逐行变化的低频亮度信号Y1和一个高频亮度信号Y2的传输方案。色信号育于Y1信号的变化之中，Y1信号和Y2信号组成了彩色全电视信号，即Y＝Y1+Y2。该制式称为低频亮度信号逐行变化制，简称BAL制(BAL是英文Brightness Alternation Line的缩写)。该制式即可用于高密度扫描高清晰度兼容彩色电视传输，亦可用于普通扫描普通清晰度兼容彩色电视传输。下面重点论述BAL制高清晰度兼容彩色电视的传输原理。BAL制高清晰度兼容彩色电视传输方案的扫描制暂定为74场/秒;隔行扫描;1125行/帧;行频为41625赫/秒;行周期约为24微秒;图象宽高比为5∶3。将这些数据代入公式fmax＝ 1/4 kk1(1-β)/(1-α) fvZ2可得fmax≈33兆赫。取Y信号带宽为0～32兆赫，Y1信号带宽为0～8兆赫，Y2信号带宽为8～32兆赫。Y信号、Y1信号、Y2信号的幅频曲线如附图1所示。Y2的编码方程为标准亮度信号方程，即Y2＝(0.30R+0.59G+0.11B)8～32MHz (1)Y1的编码方程在标准亮度方程的基础上逐行变化。编码方案有多种，选取原则是，在保证黑白兼容质量的前提下尽量增大其变化幅度，以提高色信杂比。若采用扣除一个基色的方案，其编码方程可选用下面三组方程中的一组 式中的 3/2 为预加重系数，以保证黑白兼容图象在大面积彩色处每场中相邻三行的平均低频亮度不变，以满足兼容要求。在接收端，利用行相关性，将相邻三行的Y1信号延时复用，可得到式(2)、式(3)或式(4)的低频三基色三元一次方程组，用解码矩阵即可解出第n行的三基色信号。如对于方程(2)所示的三元一次方程，可用下面的解码方程 第n行的高频亮度信号Y2(n)可直接利用，从而得到了彩色显象管所需要的第n行的彩色激励信号。以采用方程(2)编码方案的BAL制为例，结合附图进一步阐明BAL制的具体实施方案及工作原理。BAL制编码器方框图如图2所示，它主要由矩阵电路、均衡电路、低通滤波器、减法电路、同步消隐混合电路等组成。由摄象机输出的三基色信号一路经矩阵1产生标准亮度信号Y，其表达式为Y＝(0.30R+0.59G+0.11B)0～32MHz (6)Y信号经延时均衡电路均衡后加到减法电路。另一路经矩阵2产生三路信号输出(用C表示)，其表达式为 三路信号经行开关电路逐行送到0～8兆赫低通滤波器，滤除高频成分后送到减法电路与标准亮度信号相减，就产生了BAL制视频彩色电视信号。其相邻三行的信号表达式为 Y信号经复合同步消隐电路混入复合同步消隐信号和行识别信号后，就产生了BAL制视频全电视信号。采用减法电路的优点是，既保证了低频基色信号与高频亮度信号在频带过渡处的无畸变过渡，又保证了高频亮度信号与低频基色信号相位的一致性，且避免了设置高通滤波器，简化了电路。BAL制解码器(亮、色通道)方框图如图3所示，它主要由24微秒延时线、低通滤波器、行开关、解码矩阵等电路组成。由视频检波器输出的视频全电视信号，一路经低通滤波器1滤除高频亮度信号后，产生第一路低频亮度信号;另一路则经DL1延时24微秒后，送给低通滤波器2产生第二路低频亮度信号，该信号再经DL2延时24微秒后产生第三路低频亮度信号。该三路信号(即相邻三行的低频亮度信号)经行开关按解码要求分配到解码矩阵电路，解码矩阵按解码方程5完成解码过程，解调出低频R、G、B三基色信号，经放大后加到彩色显象管阴极。DL1输出的另一路视频信号经均衡电路均衡后，和低通2输出的低频亮度信号相减，产生高频亮度信号，经放大后加到显象管栅极。行开关是在行逆程脉冲和由识别迭通电路选出的行识别信号的控制下与发端行开关同步动作的。由图3可知，若此时解码器输入端输入的是第n+1行的视频信号，则显象管栅极加的是第n行的亮度信号，阴极加的是第n-1行的R、第n行的G、第n+1行的B，图象显示情况如图4(a)所示。这样，虽然利用了相邻三行的基色信号，但在恢复每一行(如第n行)的三基色信号的过程中，是利用了上下相邻两行(第n-1行和n+1行)的基色信号，其相关性大于将B(n-1)、Rn延时到第n+1行的传输方案，提高了彩色保真度。图4(b)是彩色垂直交界处的彩色干扰行的形成情况，由图可知，在形成2、3两彩色干扰行的三基色信号中有两行是正确的，而且不存在色和亮度的行延时，边界彩色质量较好。行识别脉冲的作用是控制发端和收端行开关的相位，使其在行同步信号(发端)或行逆程脉冲(收端)的作用下同步动作，保证收端解码器按方程(5)的规律解码。识别脉冲的波形如图5(b)所示，它是加在奇数场均衡脉冲后第三个行同步信号处的负脉冲。在收端，识别选通电路先将复合同步信号削波，然后用场逆程脉冲选出识别脉冲。图5(a)是各场的低频基色信号传送情况，由图可知，三帧为一个传输周期，因此识别脉冲的频率应为24 2/3 赫。在解码器中，高频亮度信号与低频亮度信号的分离是通过滤波器来实现的。对收端低通滤波器的要求是，必须将高频亮度信号滤除干净，否则，解码器按方程(5)解码时，解出的G信号中将有残余高频亮度信号的干扰(R、B解码方程式中相邻两行的残余高频亮度信号相消)。为此，发端和收端的滤波器幅频曲线应如图6所示。曲线①为发端低通滤波器幅频曲线，在8兆赫处衰减3分贝;曲线②为收端低通滤波器的幅频曲线，在8兆赫处衰减50分贝或更多。这样，低频亮度信号中将无高频亮度信号的干扰。虽然一部分低频亮度信号(图中阴影部分)被切入高频亮度信号中，但低频亮度信号和高频亮度信号的编码方程式本来就差别不大，对亮度的影响极小。充分利用电视信号的行相关性，进行内插式高密度扫描可实现超高清晰度电视接收以实现超大屏幕映象。对于BAL制来说，由于其独特的传送方式，使得彩色电视机的解码电路可以巧妙地和内插电路的延时器、运算器、色延时处理系统有机地结合在一起，大大简化了内插式高密度扫描彩色电视机电路。图7是BAL制内插式2250行扫描超高清晰度彩色电视机亮、色通道方框图。其中DL1、DL2是慢存(24微秒)快取(12微秒)CCD模拟信号延时线;DL3、DL4、DL5是普通超声延时线，DL3、DL4延时12微秒，DL5延时24微本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高清晰度兼容彩色电视传输制式——低频亮度逐行变化制，简称ＢＡＬ制（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ—Ａｌｔｅｒｎａｔｉｏｎ—Ｌｉｎｅ）。本专利技术的特征在于，该制式只传送一个逐行变化的低频亮度信号Ｙ↓〔１〕和一个高频亮度信号Ｙ↓〔２〕，色信号育于Ｙ↓〔１〕信号的变化之中。

【技术特征摘要】
1.一种高清晰度兼容彩色电视传输制式-低频亮度逐行变化制，简称BAL制(Brightness Alternation Line)。本发明的特征在于，该制式只传送一个逐行变化的低频亮度信号Y1和一个高频亮度信号Y2，色信号育于Y1信号的变化之中。2.根据权利要求1的彩色电视传输制式，其特征在于，低频亮度信号可采用不同的编码方案。例如可采用相邻三行中两行分别扣除一个不同基色信号的方案，〔编码方程为式(2)、式(3)或式(4)，相应的编解码器为附图2、附图3〕，亦可采用其他的编解码方案。3.根据权利要求1的彩色电视传输制式，其特征在于，在接收端，每行的色信号是利用电视信号的行相...

【专利技术属性】
技术研发人员：李执强，
申请(专利权)人：李执强，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]