Двухканальная система телевидения

Двухканальная система телевидения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано для цифрового телевещания параллельно двух телеканалов на одной несущей частоте.

За пототип принята "Система телевидения" [1], содержащая на передающей стороне один Фотоэлектрический преобразователь /ФЭП/, формирующий три аналоговых сигнала основных цветов R, G, В одного телеканала, три АПП видеосигнала, два АЦП сигнала, звука, задающий генератор синусоидальных колебаний и синтезатор частот, три кодера, формирователь кодов, два самоходных распределителя импульсов /СРИ/, передатчик радиосигналов из одного канала, на приемной стороне содержащая блок управления, тракт приема и обработки кодов видеосигналов, плоскопанельный светодиодный экран, канал формирования управляющих сигналов и два канала звукового сопровождения. Тракт приема и обработки кодов видеосигналов включает блок приема радиосигналов, усилитель радиочастоты и двухполярный амплитудный детектор, и один канал обработки кодов видеосигналов в составе канала сигнала R, канала сигнала G и канала сигнала В. Канал сигнала R включает первый формирователь импульсов, первый приемный регистр, регистр R, декодер, блок удвоения кодов, накопитель кодов кадра и формирователь управляющих сигналов, канал сигнала G включает регистр G, декодер, блок удвоения кодов, накопитель кодов кадра и формирователь управляющих сигналов, канал сигнала В включает второй формирователь импульсов, второй приемный регистр, регистр В, декодер, блок удвоения кодов, накопитель кодов кадра и формирователь управляющих сигналов. Недостатком системы прототипа является цифровое телевещание одного телеканала.

Цель изобретения - выполнение системой телевидения параллельного формирования кодов видеосигналов двух телеканалов, передачу и прием их на одной несущей частоте.

Техническим результатом является цифровое телевещание системой телевидения параллельно двух телеканалов применением разделения сигналов их кодов по полярному признаку.

Сущность изобретения в том, что в систему телевидения, содержащую на передающей стороне один фотоэлектрический преобразователь /ФЭП/, три АЦП видеосигнала, два АЦП сигнала звука, генератор синусоидальных колебаний и синтезатор частот, формирователь кодов, два самоходных распределителя импульсов /СРИ/, два ключа и передатчик радиосигнала, на приемной стороне блок управления, тракт приема и обработки кодов видеосигналов, включающий блок приема радиосигнала, усилитель радиочастоты, двухполярный амплитудный детектор и один канал обработки кодов цветовых сигналов R₁, G₁, B₁, один плоскопанельный экран, канал формирования управляющих сигналов и два канала звукового сопровождения, вводятся на передающей стороне второй ФЭП, вторые три АЦП видеосигнала, вторые три кодера, на приемной стороне второй канал обработки цветовых сигналов R₂, G₂, B₂ второго телеканала и второй плоскопанельный экран. На передающей стороне в обоих телеканалах применяется видеорежим: 700_отсч × 1000_стр × 25 Гц, где 700 - число кодируемых отсчетов в строке, 1000 - число кодируемых строк в кадре, 25 Гц - частота кадров. Частота дискретизации при аналого-цифровом преобразовании составляет: f_д = 25 Гц × 1000 × 700=17.5 МГц, частота строк: 25 Гц × 1000_стр = 25 кГц. При формировании цифрового изображения всегда будут последовательно идущие коды, равные по величине, и чем выше частота дискретизации, тем равных кодов будет больше. Для сжатия видеоинформации каждого цветового сигнала применяется свой кодер с общим коэффициентом сжатия 4. При сжатии потока кодов в четыре раза частота дискретизации на выходе каждого кодера составляет 4,375 МГц После кодеров существует два потока кодов: первый - поток кодов первого телеканала, включающий девятиразрядные коды цветовых сигналов R₁, G₁, B₁, второй - поток кодов второго телеканала из девятиразрядных кодов цветовых сигналов R₂, G₂, B₂. Следующий за кодерами формирователь кодов из потоков кодов обоих телеканалов выдает на выходе один поток кодов, в котором единицы кодов первого телеканала представляются положительными полусинусоидами, единицы кодов второго телеканала представляются отрицательными полусинусоидами. Тактовая частота синусоидальных колебаний в формирователе кодов составляет: f_т - 4.375 МГц × 27_разр = 118,125 МГц, где 4,375 МГц - частота дискретизации кодов после кодеров, 27 - число разрядов в каждом суммарном коде /9×3/ выходного потока с формирователя кодов.

Период следования кодов 228 нс период следования разрядов в коде 8,5 нс Несущая частота в передатчике применяется

f_н = 118,125 МГц × 15=1771,875 МГц.

Верхняя боковая частота f_нв=1771,875+118,125=1890 МГц, нижняя боковая частота f_нн=1771,875-118,125=1653,75 МГц. На приемной стороне декодеры 100% восстанавливают потоки кодов каждого цвета, затем число отсчетов в каждой строке удваивается с 700 до 1400 и воспроизводятся два видеорежима 1400_отсч × 1000_стр × 25 Гц.

Разрешение кадра при воспроизведении изображения в каждом канале составляет 1400×1000=1,4×10⁶ пикселов.

Передающая сторона на фиг.1, структура цифрового потока на фиг.2, кодер на фиг.3, диаграмма работы кодера на фиг.4, формирователь кодов на фиг.5, приемная сторона на фиг.6, спектр амплитудно-модулированного сигнала на фиг.7, двухполярный амплитудный детектор на фиг.8, декодер на фиг.9, блок удвоения отсчетов на фиг.10, накопитель кодов кадра на фиг.11, блок регистров на фиг.12, 13, блок выделения ССИ /КСИ/ на фиг.14, временные диаграммы работы системы на фиг.15, общий вид элемента матрицы на фит.16, излучающая ячейка на фиг.17, расположение матриц в экране на фиг.18.

Передающая сторона включает /фиг.1/ первый ФЭП 1, являющийся датчиком сигналов трех основных цветов R₁, G₁, B₁ первого телеканала и содержащий объектив 2, в фокальной плоскости которого расположена фоточувствительная сторона первой матрицы ПЗИ 3 и прибора с зарядовой инжекцией из трехслойного КМОП-датчика ([2] с.552, [3] с.832-835), с оптическим разрешением 1400×1000, обеспечивающая 24-битную глубину цвета, с первого по третий выходы матрицы ПЗИ 3 подключены к входам первого-третьего предварительных усилителей 4, 5, 6, выходы которых являются выходами первого ФЭП 1. Передающая сторона включает второй ФЭП 7, являющийся датчиком сигналов трех основных цветов R₂, G₂, B₂ второго телеканала и содержащий объектив 8, в фокальной плоскости которого расположена фоточувствительная сторона второй матрицы ПЗИ 9, идентичной первой матрице ПЗИ 3. Выходы матрицы ПЗИ 9 подключены к входам четвертого-шестого предварительных усилителей 10, 11, 12, выходы которых являются выходами второго ФЭП 7. Передающая сторона включает первый 13, второй 14 и третий 15 АЦП видеосигнала, преобразующие аналоговые видеосигналы первого телеканала в 8-разрядные коды, первый АЦП 16 сигнала звука первого телеканала включает четвертый 17, пятый 18 и шестой 19 АЦП видеосигнала, преобразующие видеосигналы второго телеканала в 8-и разрядные коды, и второй АЦП 20 сигнала звука включает первый 21, второй 22, третий 23 кодеры, входы которых подключены соответственно к выходам АЦП 13, 14, 15 первого канала, включает четвертый 24, пятый 25 и шестой 26 кодеры, входы которых подключены соответственно к выходам АЦП 17, 18, 19 второго канала. Передающая сторона включает формирователь 27 кодов, последовательно соединенные задающий генератор 28 синусоидальных колебаний со стабильностью 10^-7 и синтезатор 29 частот, первый 30 и второй 31 ключи, первый самоходный распределитель 32 импульсов /СРИ/ ([4] с.269, 274), формирующий код строчных синхроимпульсов из 27 единиц /ССИ/, второй СРИ 33, формирующий код кадрового синхроимпульса /КСИ/ из 27 единиц, и передатчик 34 радиосигналов, включающий последовательно соединенные усилитель 35 несущей частоты 1771,875 МГц, амплитудный модулятор 36 и выходной усилитель 37. Амплитудный модулятор 36 состоит из последовательно соединенных кольцевого модулятора и полосового фильтра [5 с.234]. В кольцевом модуляторе появляется несущая частота, полосовой фильтр отфильтровывает нижнюю боковую частоту 1653,75 МГц, верхняя боковая частота 1890 МГц с информацией кодов первого канала R₁, G₁, B₁ и кодов R₂, G₂, B₂ второго канала поступает в выходной усилитель 37. При стабильности несущей 10^-7 занимаемая полоса в эфире составляет ± 189 Гц или 378 Гц. АЦП 13-15 и 17-19 видеосигналов выполнены идентично и принимаются без изменений, как в аналоге [6 с. 9, фиг.3]. АЦП 16 и 20 сигнала звука выполнены, идентично как в аналоге [6 с. 9, фиг.4]. АЦП 16, 20 преобразуют звуковые сигналы в 16-и разрядные коды, поступающие с частотой дискретизации 75 кГц /25 кГц × 3/ на третий и четвертый информационные входы формирователя 27 кодов /фиг.1/. Кодеры 21-26 идентичны, каждый включает /фиг.3/ последовательно соединенные регистр 38, схему 39 сравнения /компаратор/, счетчик 40 импульсов и дешифратор 41, последовательно соединенные блок 42 элементов задержек, блок 43 ключей и буферный накопитель 44 кодов кадра. Информационными входами являются поразрядно объединенные первый-восьмой входы регистра 38. первые 1-8 входы схемы 39 сравнения и входы блока 42 элементов задержек. Выходами являются первый-девятый выходы буферного накопителя 44 кодов кадра, объем которого составляет 200×10³ девятиразрядных кодов. Управляющим входом является управляющий вход /4,375 МГц/ блока 44. Формирователь 27 кодов включает /фиг.5/ четыре канала, первый и второй каналы идентичны. Первый канал включает последовательно соединенные первый блок 45 элементов И из 27 элементов И, первый 46 и второй 47 элементы ИЛИ, первый выходной ключ 48 и первый СРИ 49, второй канал включает второй блок 50 элементов И из 27 элементов И, третий 51 и четвертый 52 элементы ИЛИ, второй выходной ключ 53 и второй СРИ 54. Третий канал включает третий блок 55 элементов И из 16 элементов И, пятый элемент 56 ИЛИ и третий СРИ 57, четвертый канал включает четвертый блок 58 элементов И из 16 элементов И, шестой элемент 59 ИЛИ и четвертый СРИ 60. Формирователь 27 кодов включает первый 61, второй 62, третий 63 ключи и последовательно соединенные счетчик 64 импульсов и дешифратор 65. Информационными входами блока 27 являются: первым - первые /с первого по 27/ входы элементов И блока 45, вторым - первые /с первого по 27/ входы элементов И блока 50, третьим - первые /с первого по 16/ входы элементов И блока 55, четвертым - первые /с первого по 16/ входы элементов И блока 58, пятым - сигнальный вход третьего ключа 63, шестым - третий вход четвертого элемента ИЛИ 52. Первым выходом блока 27 являются объединенные выходы выходных ключей 48, 53, вторым - третий выход дешифратора 65. подключенный к входу СРИ 32. Управляющими входами блока 27 являются: первым - объединенные входы ключей 61, 62 и счетный вход счетчика 64 импульсов, вторым - объединенные сигнальные входы выходных ключей 48, 53, третьим - управляющий вход U₀ счетчика 64 импульсов, четвертым - управляющий вход третьего ключа 63 /U/. Первый выход дешифратора 65 подключен к первому управляющему входу U_от ключа 61, второй выход дешифратора 65 подключен к второму управляющему входу U_З ключа 61 и к первому управляющему входу U_от - ключа 62, третий выход дешифратора 65 подключен к второму управляющему входу U_з ключа 62 и является вторым выходом блока 27, подключенным к входу СРИ 32 /Фиг.1/. Вторые входы элементов И в блоках 45, 50, 55, 58 подключены соответственно к выходам СРИ 49, 54, 57, 60, каждый из которых имеет по 27 выходов. Выходы СРИ 57, 60 с первого по шестнадцатый подключены к вторым входам элементов И в блоках 55, 58, а остальные выходы с 17-го по двадцать седьмой свободны. Выход первого ключа 61 подключен к входам СРИ 49, 54, выход ключа 62 подключен к входам СРИ 57, 60. Вход третьего ключа 63 является пятым информационным входом блока 27, а выход ключа 63 подключен к третьему входу второго элемента ИЛИ 47. Приемная сторона включает /Фиг.6/ антенну, блок 66 управления /выбор каналов/, тракт приема и обработки кодов видеосигналов, канал формирования управляющих сигналов, первый и второй плоскопанельные экраны и два идентичных канала звукового сопровождения. Тракт приема и обработки кодов видеосигналов производит прием кодов первого телеканала /R₁, G₁, B₁/, прием кодов второго телеканала /R₂, G₂, B₂/ и включает последовательно соединенные блок 67 приема радиосигналов, усилитель 68 радиочастоты и двухполярный амплитудный детектор 69, первый канал обработки кодов видеосигналов, который включает последовательно соединенные первый формирователь 70 импульсов, первый приемный регистр 71, содержащий двадцать семь разрядов, и три канала: канал сигнала R₁, канал сигнала G₁, канал сигнала B₁. Канал сигнала R₁ включает последовательно соединенные регистр 72 R₁, декодер 73, блок 74 удвоения /обработки/ кодов, накопитель 75 кодов R₁ кадра и блок 76 импульсных усилителей, канал сигнала G₁ включает последовательно соединенные регистр G₁ 77, декодер 78, блок 79 удвоения кодов, накопитель 80 кодов G₁ кадра и блок 81 импульсных усилителей, канал сигнала В₁ включает последовательно соединенные регистр В₁ 82, декодер 83, блок 84 удвоения кодов, накопитель 85 кодов В₁ кадра и блок 86 импульсных усилителей. Выходы блоков 76, 81, 86 подключены к соответствующим входам первого плоскопанельного экрана 87.

Второй канал обработки кодов видеосигналов включает последовательно соединенные второй формирователь 88 импульсов, второй приемный регистр 89 и три канала: канал сигнала R₂ канал сигнала G₂, канал сигнала B₂, канал сигнала R₂ включает последовательно соединенные регистр R₂ 90, декодер 91, блок 92 удвоения кодов, накопитель кодов R₂ кадра 93 и блок 94 импульсных усилителей, содержащий импульсных усилителей по числу выходов накопителя 93 кодов R₂ кадра /11,2×10⁶/, канал сигнала G₂ включает последовательно соединенные регистр G₂ 95, декодер 96, блок 97 удвоения кодов, накопитель 98 кодов G₂ кадра, блок 99 импульсных усилителей. Канал сигнала В₂ включает последовательно соединенные регистр В₂ 100, декодер 101, блок 102 удвоения кодов, накопитель 103 кодов В₂ кадра и блок 104 импульсных усилителей. Выходы блоков 94, 99, 104 подключены к соответствующим входам второго плоскопанельного экрана 105. Порядок работы приемной стороны определяет канал формирования управляющих сигналов, включающий последовательно соединенные блок 106 выделения строчных синхроимпульсов /ССИ/, синтезатор 107 частот, ключ 108, счетчик 109 импульсов и дешифратор 110 и блок 111 выделения кадрового синхроимпульса /КСИ/.

Каналы звукового сопровождения 112, 113 идентичны, применяются без изменений, как в прототипе, каждый включает преобразователь кодов звука в аналоговый сигнал /ЦАП/, усилитель мощности с фильтром низких частот и громкоговоритель.

Декодеры идентичны, каждый включает /фиг.9/ последовательно соединенные первый девятиразрядный регистр 114, накопитель 115 кодов кадра емкостью 200×10³ девятиразрядных кодов /200 кодов × 1000 строк/, второй девятиразрядный регистр 116, первый блок 117 ключей из восьми ключей и третий восьмиразрядный регистр 118, последовательно соединенные второй блок 119 ключей из восьми ключей, восьмиразрядный вычитающий счетчик 120 импульсов и дешифратор 121, первый 122, второй 123, третий 124 и четвертый 125 ключи. Информационным входом декодера являются первый-девятый входы первого регистра 114, выходом являются первый-восьмой выходы третьего регистра 118. Управляющими входами являются: первым - объединенные управляющий вход регистра 114 и сигнальный вход /4,375 МГц/ третьего ключа 124, вторым - объединенные сигнальные входы /17,5 МГц/ ключей 122, 123, 125. Выход девятого разряда второго регистра 116 подключен параллельно к первому управляющему входу второго ключа 123, к вторым управляющим входам третьего 124 и четвертого 125 ключей и первого ключа 122, к второму управляющему входу первого блока ключей 117 и к первому управляющему входу второго блока 119 ключей. Выход первого ключа 122 подключен к первому управляющему входу /U_выд1/ третьего регистра 118, второй управляющий вход /U_выд2/ которого подключен к выходу второго ключа 123, к которому подключен и счетный вход вычитающего счетчика 120 импульсов, выход дешифратора 121 подключен параллельно к первому управляющему входу /U_от/ первого блока 117 ключей, к второму управляющему входу /U_з/ второго блока ключей 119, к первым управляющим входам ключей 122, 124, 125 и к второму управляющему входу /U_з/ второго ключа 123. Выход третьего ключа 124 подключен к управляющему входу /U_выд/ накопителя 115 кодов кадра, выход четвертого ключа 125 подключен к управляющему входу /U_выд/ второго регистра. Блоки 74, 79, 84, 92, 97, 102 удвоения /обработки/ кодов идентичны, каждый включает /фиг.10/ триггер 126, вход которого является управляющим входом блока 74, первый 127 и второй 128 блоки ключей /каждый из восьми ключей/, первый 129, второй 130, третий 131 и четвертый 132 регистры, сумматор 133, пятый 134 и шестой 135 регистры. выполняющие хранение кодов 57 нс и 16 диодов. Информационным входом блока 74 являются поразрядно объединенные первый-восьмой входы блоков 127, 128 ключей. Выходом являются поразрядно объединенные выходы 0-7 сумматора 133 и первый-восьмой выходы регистров 134, 135. Входы регистров 129, 130 поразрядно объединены и подключены к первому-восьмому выходам блока 127 ключей, выходы регистра 130 и 129 через диоды поразрядно объединены и подключены к первой группе входов сумматора 133. Входы регистров 131, 132 поразрядно объединены и подключены к первому-восьмому выходам второго блока 128 ключей, выходы регистра 132 и 131 через диоды поразрядно объединены и подключены к второй группе входов сумматора 133. Первый выход триггера 126 параллельно подключен к управляющим входам второго 130, третьего 131 и пятого 134 регистров и к управляющему входу первого блока 127 ключей. Второй выход триггера 126 подключен параллельно к управляющим входам первого регистра 129, четвертого 132 и шестого 135 регистров и к управляющему входу второго блока 128 ключей.

Накопители 75, 80, 85, 93, 98, 103 кодов кадра идентичны, каждый включает /фиг.11/ блоки 136 регистров по числу строк в кадре 136_1-1000. Информационным входом накопителя кодов кадра являются поразрядно объединенные первый-восьмой входы всех блоков 136 регистров. Выходами являются выходы всех блоков регистров 136, всего выходов 11,2×10⁶ /1400×8×1000/. Управляющими входами являются: первым - первый управляющий вход U_к /25 Гц/ первого блока 136₁ регистров, вторым - объединенные вторые управляющие входы 25 кГц блоков 136 регистров, третьим - объединенные третьи входы /U_д/ блоков регистров 136. Управляющий выход каждого предыдущего блока регистров является первым управляющим входом для каждого последующего блока регистров. Управляющий первый выход последнего блока 136₁₀₀₀ регистров подключен параллельно к четвертым управляющим входам всех блоков 136 регистров. Блоки 136 регистров идентичны, каждый включает /фиг.12, 13/ первый 137 и второй 138 ключи, распределитель 139 импульсов и восемь регистров 140_1-8, каждый из которых включает по 1400 разрядов, по числу отсчетов в строке. Информационными входами блока регистров являются поразрядно объединенные первый-восьмой третьи входы разрядов восьми регистров 140. Выходами являются параллельные выходы всех /1400/ разрядов восьми регистров 140, всего выходов с блока 136 регистров 11200 /1400×8/. Выходы 1000 блоков регистров 136 являются выходами каждого накопителя кодов кадра: 11,2×10⁶. Управляющими входами блока 136 являются: первым - первый управляющий вход /U_к/ 25 Гц первого ключа 137, вторым - сигнальный вход 25 кГц /U_выд/ второго ключа 138, третьим - сигнальный вход /U_д/ 35 МГц первого ключа 137. четвертым - первый управляющий вход /U_от/ второго ключа 138. Последний выход /1400/ распределителя 139 импульсов является первым управляющим выходом каждого блока 136 и подключен к первому управляющему входу первого ключа 137 в следующем блоке 136 регистров. Выход ключа 137 подключен к входу блока 139, выходы которого последовательно с первого по 1400-й подключены к первым /тактовым/ входам разрядов параллельно восьми регистров 140. Выход второго ключа 138 подключен параллельно к вторым входам разрядов восьми регистров 140 и к второму управляющему входу U_з своего ключа 138, прошедший импульс U_выд закрывает ключ 138. Выходы накопителей 75, 80, 85, 93, 98, 103 кодов кадра подключены /фиг.6/ к информационным входам блоков 76, 81, 86, 94, 99, 104 импульсных усилителей, каждый из которых включает импульсных усилителей по числу разрешения кадра и по числу восьми разрядов в коде /1400×1000×8/, всего импульсных усилителей в блоке 11,2×10⁶. С окончанием периода кадра 40 мс в накопителях кодов кадра сосредотачиваются все коды кадра 11,2×10⁶×3 первого канала в блоках 75, 80, 85, а коды кадра второго канала сосредотачиваются в накопителях 93, 98, 103. С приходом сигнала с последнего блока 136₁₀₀₀ регистров /фиг.11/ все коды кадра из накопителей кодов кадра выдаются в блоки 76, 81, 86 и в блоки 94, 99, 104 импульсных усилителей, с выходов которых сигналы разрядов кодов /единицы кодов/ соответствующей амплитуды и длительностью 40 мс поступают параллельно на соответствующие входы своих плоскопанельных экранов 87, 105. Первый 87 и второй 105 плоскопанельные экраны идентичны, каждый включает элементы матриц по числу разрешения кадра 1400×1000. Элемент матрицы включает /фиг.16/ один микросветодиод 141 белого свечения и расположенные соответствующим образом три идентичные излучающие ячейки: первая 142 /левая/ излучает красный цвет R, вторая 143 /верхняя/ излучает зеленый цвет G, третья 144 /правая/ излучает синий цвет B. Каждая излучающая ячейка включает /фиг.17/ непрозрачный корпус 145, в переднем торце которого размещена микролинза 146, по оптической оси ее и последовательно друг за другом расположены с первого по восьмой нейтральные микросветофильтры 147_1-8 с коэффициентами поглощения излучения в последовательности их расположения в порядке двоичного кода, включает с первого по восьмой микропьезоэлементы 148_1-8, один торец каждого из них закреплен неподвижно в корпусе ячейки, второй свободный торец соответствующим образом соединен со своим нейтральным микросветофильтром 147. Управляющие входы микропьезоэлементов являются информационными входами излучающей ячейки и подключены к выходам соответствующих импульсных услителей в блоках 76, 81, 86 и 94, 99, 104. После восьмого микросветофильтра 147₈ в выходном торце корпуса 145 ячейки размещен цветной светофильтр 149 одного из цветов R, G, B, оптическая ось которого является продолжением оси микролинзы 146. Излучающая плоскость микросветодиода 141 /фиг.16/ расположена в фокальных плоскостях трех микролинз 146. Излучение светодиода собирается микролинзой 146 и направляется на нейтральные микросветофильтры 147 ячейки. Принцип действия излучающей ячейки основан на том, что каждый последующий микросветофильтр 147 поглощает часть излучения соответственно своему коэффициенту поглощения, значения приведены в таблице 1, соответствуют принципу двоичного кода

Таблица 1
Разряды кода	Исходное излучение	1	2	3	4	5	6	7	8
Вес разряда	256	128	64	32	16	8	4	2	1
Вес разряда в %	100%	50	25	12,5	6,25	3,125	1,562	0,78	0,39
Плотность светоф.	0х	2х	4х	8х	16х	32х	64х	128х	256х
Коэффициенты	0,000	0,5	0,25	0,125	0,0625	0,031	0,0156	0,007	0,0039

Коэффициент поглощения первого микросветофильтра 147₁ - 0,5 /первый разряд кода/, второго микросветофильтра 147₂ - 0,25 /второй разряд кода/, третьего микросветофильтра 147₃ - 0,125…147₈ - 0,0039 /восьмой разряд кода/. В отсутствие управляющих сигналов /единиц кода/ на входах микропьезоэлементов 148 микросветофильтры перекрывают поток излучения от светодиода 141 /фиг.17/ до уровня ниже предела чуствительности зрения человека. При поступлении на микропьезоэлемент управляющего сигнала /импульс единицы кода/ свободный торец его совершает изгиб и поворачивает микросветофильтр 147 на 90° вниз /или вправо, влево/, поток излучения проходит без ослабления к следующему микросветофильтру 147. Внутренние поверхности корпуса 145 ячейки имеют светопоглощающее покрытие. В качестве пьезоэлементов применяются трубчатые пьезоэлементы, работающие на изгиб [10, с.27]. Значению 1 в коде соответствует открытое положение микросветофильтра 147, значению 0 в коде соответствует закрытое положение микросветофильтра 147 /как шлагбаум/. Яркость цветного излучения с выхода светофильтра 149 прямо пропорционально величине кода. На фиг.17 представлен момент преобразования кода 10110110 в яркость излучения. Выходом излучающей ячейки является выходное излучение после цветного светофильтра 149. Площадь каждого микросветофильтра 147 - порядка 15×15 мкм². Излучающие ячейки не имеют электронных микросхем, выполняются микроэлектронным изделием с использованием микротехнологии. Непосредственное преобразование кодов в яркость излучения дает максимально возможную достоверность в цветопередаче на экранах 87, 105. Форма элемента матрицы из трех излучающих ячеек /фиг.16/ удобна для набора матрицы экранов разных размеров. Ячейки изготавливаются отдельно, по три объединяются в элемент матрицы, а из них набирается любого размера плоскопанельный экран. Точность преобразования кода в яркость каждой ячейкой зависит от точности соблюдения коэффициентов поглощения нейтральными светофильтрами во всех излучающих ячейках.

Результатом является полная достоверность цветопередачи 16777216 оттенков цветов, снижение инерционности элементов до микросекунд и выполнение тонких плоскопанельных экранов различных размеров. В качестве светодиодов белого излучения могут быть применены светодиоды по технологии СДТ /или PLЕД/ [11, с.43]. Блок 106 выделения строчных синхроимпульсов /ССИ/ и блок 111 выделения кадровых синхроимпульсов /КСИ/ идентичны, каждый включает /фиг.14/ счетчик 152 импульсов: дешифратор 153, элемент НЕ 154 и два диода Д1 и Д2. Счетчик 152 - пятиразрядный, ведет счет 27-и импульсов /код 11011/. Информационным входом блока 106 /111/ является счетный вход счетчика 152 импульсов, подключаемый к выходу первого формирователя 70 импульсов, управляющим входом является управляющий вход 2 счетчика 152, который через диод Д1 подключен к выходу второго формирователя 88 импульсов /фиг.6/. В блоке 111 информационный вход подключается к выходу блока 88, а управляющий вход подключается к выходу первого формирователя 70 импульсов. Управляющий вход в обоих блоках 106, 111 подключается также через диод Д2 к выходу элемента НЕ 154, вместе они подключены к управляющему входу счетчика 152 импульсов после диода Д1. Код ССИ является 27-и разрядным кодом из одних единиц и поступает на счетный вход блока 106 с формирователя 70 импульсов. Код КСИ является также 27-и разрядным кодом из одних единиц и поступает на счетный вход блока 111 с второго формирователя 88 импульсов.

Работа блоков 106, 111, фиг.14

С поступлением кода ССИ на счетный вход счетчика 152 он ведет счет 27 импульсов, следующих подряд. В результате на выходах 1, 2, 4, 5 разрядов счетчика появляются сигналы, которые дешифруются блоком 153, и на выходе блока 106 /111/ появляется строчный синхроимпульс ССИ /КСИ/. При поступлении импульсов кода ССИ на счетный вход счетчика 152 с выхода блока 88 /фиг.6/ импульсов нет. Начиная со второго кода строки с блока 88 пойдут коды на управляющий вход счетчика 152, и с приходом каждого импульса /единицы кода/ счетчик 152 будет обнуляться и не сможет достигнуть счета 27. Параллельно на счетный вход счетчика 152 также идут коды с блока 70, в которых есть и единицы, и нули, а по каждому нулю элемент НЕ 154 выдает импульс, обнуляющий счетчик 152, в добавление при выходе импульса ССИ с блока 153 он через диод Д2 поступает также на управляющий вход счетчика 152 и обнуляет его. Таким образом, схема блока 106 /111/ исключает появление на выходе ложного сигнала ССИ /КСИ/. В блок 111 при поступлении с блока 88 кода КСИ на счетный вход счетчика 152 на выходах 1, 2, 4, 5 его разрядов появляется код, дешифруемый блоком 153, и на выходе блока 111 появляется синхроимпульс КСИ 25 Гц. Работа блока 111 аналогична работе блока 106.

ФЭП 1 первого телеканала матрицей ПЗИ 3 формирует три аналоговых сигнала основных цветов R₁, G₁, B₁. Объектив 2 создает изображение в фокальной плоскости, в которой расположена фоточувствительная сторона матрицы ПЗИ 3. На каждый из трех слоев матрицы ПЗИ 3 с ключа 30 поступают импульсы 25 кГц частоты строк для считывания сигналов пикселов по вертикали, на второй вход матрицы ПЗИ с ключа 31 поступают импульсы 17,5 МГц для считывания сигналов пикселов по горизонтали [3, c.832]. Аналоговые видеосигналы с ПЗИ 3 поступают на входы предварительных усилителей 4, 5, 6, с выходов которых поступают на входы соответственно АЦП 13, 14, 15, с выходов которых восьмиразрядные коды цветовых сигналов с дискретизацией 17,5 МГц поступают на входы своих кодеров 21, 22, 23. Синхронизация считывания сигналов с матрицы ПЗИ выполняется сигналом частоты кадров 25 Гц, открывающим ключи 30, 31 в начале каждого кадра на 40 мс. Второй ФЭП 7 работает аналогично и синхронно с ФЭП 1, во втором ФЭП 7 идентичная матрица ПЗИ 9, считывание сигналов пикселов с нее идет импульсами с ключей 30, 31. Аналоговые сигналы с ПЗИ 9 поступают на входы предварительных усилителей 10, 11, 12, с которых они поступают на входы АЦП 17, 18, 19, с выходов которых восьмиразрядные коды сигналов R₂, G₂, B₂ с дискретизацией 17,5 МГц поступают на входы кодеров 24, 25, 26. Синтезатор 29 частот выдает с первого выхода импульсы 17,5 МГц дискретизации кодов в АЦП 13-15 и 17-19 и на сигнальный вход ключа 31, со второго выхода импульсы 4,375 МГц U_выд с кодеров 21-26, с третьего выхода импульсы 75 кГц дискретизации кодов звука, с четвертого - тактовые синусоидальные колебания 118,125 МГц на второй управляющий вход формирователя 27 кодов, с пятого - импульсы частоты строк 25 кГц на сигнальный вход ключа 30 и на третий управляющий вход блока 27 и на третьи управляющие входы АЦП 16, 20, с шестого - импульсы 25 Гц частоты кадров на управляющие входы ключей 30, 31 и в СРИ 33, с седьмого - синусоидальные колебания несущей частоты 1771,875 МГц со стабильностью 10^-7 в передатчик 34 радиосигналов. АЦП 13-15, 17-19 преобразуют аналоговые видеосигналы первого и второго телеканалов в восьмиразрядные коды, поступающие в параллельном виде в кодеры 21-23 первого канала и 24-26 второго канала.

Работа кодеров, фиг.3, 4

Коды в параллельном виде поступают на входы регистра 38, на первые входы схемы сравнения 39 и на входы блока 42 элементов задержек. Исходное состояние ключей в блоке 43 открытое. Код в блоке 42 задерживается на время срабатывания схемы сравнения /18 нс/ и поступает через открытые ключи блока 43 на входы буферного накопителя 44 кодов емкостью 200×10³ девятиразрядных кодов. Схема сравнения 39 выполняет сравнение по величине каждого предыдущего и последующего кодов с целью выявления их равенства или неравенства. При следовании неравных кодов они проходят через блок 42, открытые ключи блока 43 и поступают на первый-восьмой входы буферного накопителя 44 кодов. Выдача кодов из блока 44 выполняется сигналами U_выд 4,375 МГц. Поступление кодов в блок 44 при следовании неравных кодов идет с частотой 17,5 МГц. В общем потоке кодов имеется большое число и равных по величине кодов. Кодер выполняет сжатие потока кодов с плавающим коэффициентом от 1 до 255. Общий коэффициент сжатия потока кодов за кадр принимается не менее 4, поэтому частота выдачи кодов с блока 44 и принимается 4,375 МГц //. При коэффициенте выше 4 частота выдачи 4,375 МГц будет тем более удовлетворять. Схема сравнения выполняет сравнение кодов по величине и представляется двумя микросхемами 530 СП1 с временем срабатывания 18 не [12, c.279]. При неравенстве кодов A>B появляется сигнал на выходе 2 блока 39 /в микросхеме выход 5 [12, с.272, рис.2.190], при равенстве кодов A=B появляется сигнал с выхода 1 /в микросхеме выход 7/. При равенстве кодов сигнал с выхода 1 блока 39 закрывает ключи в блоке 43, поступает счетным импульсом в счетчик 40 импульсов и как сигнал U_выд на первый управляющий вход регистра 38. Счетчик 40 производит счет импульсов с выхода 1 блока 39 пока идут коды, равные по величине. Счетчик 40 - восьмиразрядный, максимальный код в нем 11111111 /255/, отсюда и максимальный коэффициент сжатия 255. Счетчик из микросхем К531ИЕ160 с временем срабатывания 8 нс [12, с.248]. При появлении неравных кодов A<B со схемы 39 сравнения следует сигнал с выхода 2 или 3, которые объединены, сигнал с них используется для выдачи кода числа равных кодов из счетчика 40 через диоды на первый-восьмой входы блока 44 и для заполнения в блоке 44 девятого разряда, с которого сигнал используется для опознания по нему кода числа равных кодов при декодировании. Этот же сигнал открывает ключи в блоке 43 /вход 1/ и обнуляет регистр 38 /вход 2/. Выданный перед этим с блока 44 код является первым кодом последовательности, на диаграмме 1 фиг.4 они помечены крестиками. Коды, равные по величине и подсчитанные счетчиком 40, исключаются из потока /диаграмма 111 фиг.4/, за счет их и идет сжатие. Емкость буферного накопителя 44 кодов соответствует числу 9-и разрядных кодов в кадре: 200×10³ для обеспечения темпа следования с частотой 4,375 МГц. При следовании подряд кодов, равных по величине, более 255 в работу вступает дешифратор 41. При коде 11111111 дешифратор 41 выдает сигнал, который параллельно открывает ключи в блоке 43 /вход 1/, обнуляет регистр 38, сигналом U_выд выдает код из счетчика 40 /вход 1/ и обнуляет его /вход 2/, а в девятый разряд блока 44 поступает сигнал опознания кода числа равных кодов. Пропускная способность кодера определяется временем срабатывания схемы сравнения 39, которая обеспечивает до 40 Мбайт/с, и удовлетворяет требуемой 17,5 Мбайт/с. С выходов кодеров 21-26 коды в параллельном виде поступают на первый и второй информационные входы формирователя 27 кодов, который /фиг.5/ первым кодом в строке выдает код ССИ /фиг.2/, а из сжатых потоков кодов R₁, G₁, B₁ первого канала и кодов R₂, G₂, B₂ второго канала формирует с №2 по №197 коды одного потока и затем три кода сигналов звука 3в1, 3в2 /фиг.2/. Код КСИ является первым кодом только в первой строке каждого кадра, при этом импульсов кода ССИ нет. Код ССИ является первым кодом в каждой строке, начиная со второй строки кадра, при этом нет импульсов других кодов. Единицы кодов первого телеканала R₁, G₁, B₁ представляются на выходе блока 27 положительными полусинусоидами моночастоты 118,125 МГц, единицы в кодах второго телеканала R₂, G₂, B₂ представляются на выходе блока 27 отрицательными полусинусоидами той же моночастоты.

Работа формирователя 27 кодов, фиг.5

Временные диаграммы работы блока 27 на фиг.15. Блок 27 преобразует параллельные коды в последовательные и заменяет в них представление единиц с импульсов на положительные и отрицательные полусинусоиды: положительные - коды первого телеканала, отрицательные - коды второго телеканала. На первый информационный вход в блок 45 элементов И поступают 9-и разрядные коды с кодеров 21-23, на второй информационный вход в блок 50 элементов И поступают 9-и разрядные коды с кодеров 24-26, на третий информационный вход в блок 55 поступают 16-и разрядные коды звука с АЦП 16, на четвертый информационный вход в блок 58 элементов И поступают 16-и разрядные коды звука АЦП 20, на пятый информационный вход поступает в последовательном виде 27-и разрядный код ССИ с блока 32 в ключ 63, на шестой информационный вход поступает последовательный 27-и разрядный код КСИ с блока 33 на третий вход элемента ИЛИ 52. На вторые входы элементов И 45, 50 поступают последовательно 27 импульсов с выходов СРИ 49, 54, сигнал U_п пуска на которые поступает с первого ключа 61. С выходов блоков 45, 50 импульсы кодов последовательно через элементы ИЛИ 46, 47 и 51, 52 поступают на управляющие входы соответственно выходных ключей 48, 53 и открывают их на время своей длительности 8,5 нс . Выходной ключ 48 в открытом состоянии пропускает одну положительную полусинусоиду на выход, выходной ключ 53 в открытом состоянии пропускает на выход одну отрицательную полусинусоиду. Выходы ключей 4