Устройство исправления импульсных помех в видеосигнале

(56)но закл, Н2 1.явк04 Авторское сви е 9 3355021/ОК 5/21, 1981 Цуккврман И.И. е телевизионных адно и связь 1, .3 (прототип),фровое кодизображений.981, с.181,рован М 1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ 398113/18-098.02.827.12.83, Бюл, 9 45С.А.Иоргулев и Т,Н,П621.397.231(088.8) СТВО ИСПРАВЛЕНИЯ ИИВ ВИДЕОСИГНАЛЕ соовательно соединен- нный преобразователь, с отводами, блок лиляции, вычитатель, ый компаратор, втого соединен с первым оянного напряжения, и второй коммутаторы, ока линейной экстраен к сигнальному вхоммутатора, выход котос выходом второго одключен к входу(54) (57) УСТРОПУЛЬСНЫХ ПОМЕХдержащее последные фотоэлектролинию задержкинейной экстрапинвертор и перрой вход котороисточником поста также первыйпричем выход блполяции подклюду первого корого объединенкоммутатора и ЯО 1059700 А эпектронно-оптического преобразователя, второй вход вычитателя объе"динен с сигнальным входом второгокоммутатора и .соединен с выходом фотоэлектронного преобразователя, аотводы линии задержки подключены ксоответствующим входам блока линейной экстраполяции, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью уменьщения импульсных помех., в него введены последовательновключенные между выходом инвертора и входом электронно-оптического преобразователявторой компаратор, логический блоки третий коммутатор, второй источник постоянного напряжения, выходкоторого подключен к второму входувторого компаратора, и усреднитель,первый вход которого соединен с выходом блока линейной экстраполяции,второй - с выходом фотоэлектронногопреобразователя, а выход подключенк сигнальному входу третьего коммутатора, прн этом управляющие входыпервого и второго коммутаторов соединены соответственно с вторым итретьим выходами логического блока,второй вход которого соединен с выходом первого.компаратора.Изобретение относится к техникетелевидения и, может использоватьсядля снижения уровня импульсных помех в видеосигнале после передачипо радиоканалам, использующим нелинейные виды модуляции, а также дляцифровых систем передачи и храненияизображений,Известно устройство исправленияимпульсных помех в видеосигнале, со,держащее последовательно соединенные компаратор и коммутатор, управляющий вход которого соединен с выходом компаратора, а также источник постоянного напряжения, выходкоторого подключен к второму входу 5компаратора 1Однако данное устройство исправляет только сбои, вызванные импульснымсигналом помехи, значительно превышающим уровень опорного напряжения.При этом в видеосигнале остается большое число неисправленных импульсныхпомех.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство исправления импульсных помех в видеосигнале, содержащее последовательно соединенныефотоэлектронный преобразователь, линию задержки с отводами, блок линейной экстраполяции, вычитатель, инвертор и первый компаратор, второйвход которого соединен с первым источником постоянного напряжения, атакже первый и второй коммутаторы,причем выход блока линейной экстра"поляцки подключен к сигнальному входу первого коммутатора, выход которого объединен с выходом второго коммутатора и подключен к входу электронно-оптического преобразователя,второй вход вычитателя объединен с 40сигнальным входом второго коммутато"ра и соединен с выходом фотоэлектронного преобразователя, а отводылинии задержки подключены к соответствующим входам блока линейной 45экстраполяции 12).Однако известное устройство такжене обеспечивает достаточного снижения уровня импульсных помех и вносит искажения в видеосигнал.Цель изобретения - уменьшение импульсных помех в видеосигнале.Поставленная цель .достигается тем, что в устройство исправления импульсных помех в видеосигнале, со 55 держащее последовательно соединенные фотоэлектронный преобразователь, линию задержки с отводами, блок линейной экстраполяции, вычк- татель, инвертор и первый компара- бО тор, второй вход которого соединен с первым источником постоянного напряжения, а также первый и второй коммутаторы, причем выход блока линейной экстраполяции подключен к ,б 5 сигнальному входу первого коммутатора,выход которого объединен с выходом второго коммутатора и подключен к входу электронно-оптического преобразователя, второй вход вычитателя объединен с сигнальным входом второго коммутатора и соединен с выходом фотоэлектронного преобразователя, а отводы линии задержки подключены к соответствующим входам блока линейной экстраполяции, введены последовательно включенные между выходом инвертора и входом электронно-оптического преобразователя второй компаратор, логический блок и третий коммутатор, второй источник постоянного напряжения, выход которого подключен к второму входу второго компаратора, и усреднитель, первый вход которого соединен с выходом блока линейной экстраполяции, второй - с выходом фотоэлектронного преобразователя, а выход подключен к сигнальному входу третьего коммутатора, прк этом уп" равляющие входы первого к второго. коммутаторов соединены соответственно с вторым и третьим выходами логического блока, второй вход которого соединен с выходом первого компарато. ра.На чертеже приведена.структурная электрическая схема предлагаемого устройства.Устройство исправления импульсных помех в видеосигнале содержит фото-. электронный преобразователь 1, ли- нию 2 задержки с отводами, усредни- Тель 3, электронно-оптический преобразователь 4, блок 5 синхронизации, блок б линейной экстраполяции, вычитатель 7, первый и второй компараторы 8 и 9, первый к второй источники 10 и 11 постоянного напряжения, логический блок 12, первый, второй и третий коммутаторы 13, 14 и 15, а также инвертор 16, причем линия 2 задержки состоит из четырех элементов 2-12-4.Усройство работает следующимобразом. Видеосигнал 5( 1) с выхода Фотоэлектронного преобразователя 1 подается на вход линии 2 задержки, вход вычктателя 7, вход второго коммутатора 14 к вход усреднктеля 3, Элемент 2-1 осуществляет зддераку видеосигнала на время Т , равное длительйости одной строки, элемент 2-2 - на время Г , немного превосходящее длительность импульсов помехи. Соответственно элементы 2-3 и 2"4 задерживают сигнал на время Т + и Т -С Блок 6 осуществляет взвешенное сум" мкрование сигналов с отводов линии 2 задержки, формируя экстраполирован.- ное значение видеосигнала 5 ( о ) вмомент времени 1 . Вычитатель 7 оборазует раэностный сигнал Ь(о) 5(+о) 5 э +о) ф5который через инвертор 16 подаетсяна первые входы первого и второгокомпараторов 8 и 9, на вторые входыкоторых подаются соответственно постоянные напряжения д" и д от источников 10 и 11. Компараторы 8 и 9сигналов Формируют на выходе логический сигнал "Нульф,если входной сигнал .меньше заданного порога д; и логический сигнал фЕдиницами, если входной сигнал превышает порог д". Таким 15образом, двухразрядный цифровой код,формируемый на выходах компараторов 8 и 9 сигналов, по существу несет информацию о том, в каком изтрех интервалов, определяемых поро- эогами д и д,лежит модуль значенияразности сигйала )Ь(1 о)1, снимаемогос выхода инвертора 16. Указанный.код подается на вход логического блока 12, на выходе которого формируется трехразрядный код, используемыйдля управления состоянием коммутаторов 13, 14 и 15 (коммутаторы 13, 14и 15 разомкнуты при значении управляющего сигнала 0 и замкнуты призначении управляющего сигнала 1 ф).В таблице даны значения входныхи выходных сигналов логического.блока 12,Как видно из таблицы, в зависимости от величины сигнала й(1 о(точнее от того, в каком из трех интервалов, определяемых порогами с исР , находится значение сигнала) выходной сигнал блока 12 коммутируетодин иэ соответствующих коммутаторов и на вход электронно-оптического преобразователя 4 поступает неискаженный входной сигнал (в случаезамыкания второго коммутатора 14),экстраполированное значение сигнала (если замкнут первый коммутатор 13)либо сумма взвешенных значений текущего и экстраполированногосигналов, формируемая на выходеусреднителя 3 (если замкнут третий 50коммутатор 151Электронно-оптический преобразователь 4 Формирует изображение,свободное от импульсных помех. Синхронизация раэверток преобразователей 1 и 4 осуществляется блоком 5синхронизации.Пороги д и д определяют три области различных режимов формирования выходного сигнала, выбираемые 6 Оисходя иэ анализа сигнала разности)Ь(О Первая область соответствует малым значениям Ь(ф)(. В этой области замкнутым оказйвается второй коммутатор 14 и на вход преобразователя 4 поступает практическил неискаженный входной сигнал ( 5 (Ф) в = 5 (Ф ) . Вторая область соответстовует большим значениям )Ь(фо, т,е. случаю, когда Фактически принято однозначное решение о наличии в сигнале выброса импульсной помехи и необходимости замены его текущего значения 5(Ф ) экстраполированным значением( 6 о) . В этом сйучае, очевидно, 5 (1) = 5 (Фо) . И наконец третья (переходная) область, соответствующая значениям модуля разности сигнала )Ь(И находящимся на интервале дс)Ь(1 (ф, В перехрдной области формирование оценки 5 (1 О) производится путем взвешивания в усреднителе 3 сигналов 5 (1 о) и 5 у(Ф) по ФоРмУпе 5(1 )=0551 )+О,эб 1 ),Конкретные значения порогов д" и д 2, обеспечивающих наилучшее качество обработки для каждого конкретого иэображения и помехи (либо класа иэображений и помех), могут быть одобраны на основе экспериментальных исследований либо при наличии аналитических моделей статистических характеристик изображений и помех определены теоретически на основе расчета. Как показывают результаты экспериментальных исследований, приближенные значения порогов сР и апозволяющие улучшить качество передачи контрастных перепадов изображения, могут быть найдены по следующим простым формуламд"=д"-МЕ; ф,=д Е где Е:92 Г - верхняя частота спек 8тра пространственных.частот изображения;с - значение порога, используемое для обна"ружения импульсныхсбоев в известномустройстве;ф- - модуль максимальногозначения производнойфункции яркости иэображения гтак 5(Ц .Таким образом, наличие переходной области формирования выходного сигнала в предлагаемом устройстве фактически позволяет заметно улучшить качество субъективного восприятия изображения и уменьшить средне" квадратическую ошибку, вызванную импульсными помехами, что выгодно отличает предлагаемое изобретение от известного.1059700 Входной сигнал Выходной сигнал Комму татор первый 0 0 0 1 0 0 О 1 0 0 Редактор М. Рачкулинец Заказ 9859/59 Тирак б 77 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж"35 РаУюская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г.уагород, ул. Проектная, 4 ЮГ в е чефв в ет второйщ шепервый второй третий