Устройство коррекции амплитудных искажений телевизионного сигнала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 511 4 Н СОСОРЕТЕНИЯ 1 З -.ВУф"ф 0 гщ АНИЕ ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ иников рато миче с ф блокЦАПблок 26801,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО КОРРЕКЦИИ АЮЧЛИТУДНЫХ ИСКАЖЕНИЙ ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА(57) Изобретение может быть использовано в устройствах обработки телевизионных иэображений в реальном масштабе времени. Цель изобретения повышение точности коррекции. Устройство содержит АЦП 1, цифровые компары 2 и 3, двухвходовые регистры 4 и 5, блоки 6 и 7 буферной памяти,8 вычитания, блок 9 деления,О, блок 11 кадровой памяти,12 управления и аппроксиматоры13 огибающих (АО) 13 и 14. АО 13 и 4 определяют коэффициенты экспоненты, соответствующие изменению уровня белого и черного соответственно, и сглаживают обе огибающие уровней. Для сглаживания изображения по строке и кадру необходимо, чтобы параметры сглаживания, поступающие из АО 13 и 14, были распространены на заданное число строк и кадров. Дпя этого йараметры корректирующих сигналов, выработанные для одной строки, могут быть распространены на 14482 несколько строк, а параметры корректирующих сигналов для полукадра - нанесколько полукадров. Эти режимытребуют такой организации АО 13 и 14,чтобы коэффициенты коррекции для заданного числа строк и полукадровпоступали из АО 13 и 14 в блоки 6и 7. В заданные моменты времени последовательно считывают сглаженныепоследовательности выборок в направлении строчной и кадровой развертокна блоки 8 и 9 и далее - на выходустройства, 1 ил.Изобретение относится к прикладному телевидению и может быть использовано в устройствах обработки телевизионных (ТВ) изображений в реальном масштабе времени, 5Цель изобретения - повышение точности коррекции.На чертеже изображена структурная электрическая схема устройства коррекции амплитудных искажений ТВ сигнала.Устройство коррекции амплитудных искажений ТВ сигнала содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, цифровые компараторы 2 и 3, двухвходовые регистры 4 и 5, блоки б.и 7 буферной памяти, блок 8 вычитания, блок 9 деления, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 10, блок 11 кадровой памяти, блок 12 управления и аппроксиматоры 13 и 14 огибающих.Устройство работает следующим образом.ТВ сигнал с передающей ТВ камеРы (не показано) поступает на вход восьмиразрядного АЦП 1. В начале строки один из двухвходовых регистров, например 4, включенный в цепь, обеспечивающую выделение максимального сигнала, сбрасывается в "О", а второй двухвходовый регистр 5, включенный в цепь выделения минимального1 и сигнала, устанавливается в 1С выхода обеих двухвходовых регист 35 ров 4 и 5 эти установочные сигналы поступают на вторые входы цифровых компараторов 2 и 3. 1(аждая строка ТВ изображения разбивается на заданное число интервалов, Пусть, например, в каждой строке, содержащей 768 точек, выделено 48 интервалов, каждый из которых включает по 16 точек. Тогда каждый цифровой компаратор 2 и 3 из 6 точек интервала, поступающих на его вход, выделяет соответственно максимальную и минимальную точки. Смена информации в каждом из двухвходовых регистров 4 и 5 происходит только в том случае, если вновь поступающая информация на его входе больше или меньше предшествующей, В конце интервала (после 16 точек) информация с выхода двухвходовых регистров 4 и 5 поступает на вход каждого из блоков би 7,В блоке 6 буферной памяти накапливается информация о точках максимумов, а в блоке 7 - информация о точках минимумов. Дпя строки в 768 точек будет выделено по 48 точек максимумов и минимумов, При этом корректирующими сигналами являются сигналы максимума и минимума для данного интервала, В блоке 8 вычитания из каждой точки ТВ сигнала вычитается значение аппроксимированного минимума в этой точке. В блоке 9 деления все текущие точки интервала делятся на соответствующий аппроксимированный коэффициент.Следует оговорить случаи исключения выражений типа О/1, которые возникают после исключения уровня чер 314482ного и приведения уровня белого к заданному уровню. В одной из 6 точек интервала уровень черного равен уровню видеосигнала, поступающего на второй вход блока 8 вычитания из 5 блока 1. Поэтому на выходе блока 8 вычитания сигнал равен нулю. Если этот сигнал подать на вход блока 9 деления, то результат деления - нуль. Поэтому блок 8 выполнен так, что в 1 О младшем его разряде прибавляется единица, Это исключает неопределенность. Учитывая, что вес единицы . младшего разряда равен 1/256, опера - ция инкремента не вносит существен ных искажений в ТВ сигнал.Ускорение обработки информации достигается выполнением блока 9 деления в виде блока умножения. Поэтому для ускорения вычислений инфор мация, соответствующая точкам огибающей максимумов, принимается заадресную информацию. В этом случае блок 6 буферной памяти дополнительно содержит программируемое запоминающее устройство, в котором хранится 256 комбинаций цифровых кодов (для восьмиразрядного АЦП 1). Каждой адресной комбинации сигналов в блоке 6 буферной памяти соответствует заданная величина. После нахождения промежуточных значений огибающих в аппроксиматоре 13 в блоке 9 происходит умножение сигнала, соответствующего каждой точке строки, на 35 заданный коэффициент.Сигналы управления устройством формируются с помощью блока 12 управления, выполненного в.виде управляющего микропроцессора. Управление организовано таким образом, чтобы в блоке 11 кадровой памятиее ее формировались сигналы ЗаписьСчитывание синхронно с развертками по строке и кадру. В блоке уп равления (не показан) блока 11 кадровой памяти формируют сигналы синхронизации для АЦП 1, ЦАП 10, двухвходовых регистров 4 и 5, а также сигна.лы управления выборкой записи и счи тывания обеих блоков 6 и 7 буфернойпамяти.Аппроксиматоры 13 и 14 огибающихопределяют коэффициенты экспоненты,соответствующие изменению уровня белого и черного соответственно, исглаживают обе огибающие уровней.По записанным в оба блока 6 и 7 48 точкам максимумов и минимумов сигналов с помощью полиномов Чебышева апп- роксимируются две огибающие сигнала вдоль строки,Усреднение (сглаживание) максимумов и минимумов аппроксимируемыхкривых позволяет исключить влияниеслучайных помех.,Указанный процесс вычислений осуществляется в течение первого кадрапараллельно с записью этой информации в блок 11 кадровой памяти.Последующий кадр (полукадр) ТВизображения обрабатывается следующимобразом.Блок 11 кадровой памяти и оба блока 6 и 7 буферной памяти работают врежиме Считывание - Модифихация -Запись , В этом режиме информация,хранимая в блоке 11 кадровой памяти,считывается таким образом, что по адресу, выставленному на адресных шинахэтого блока, сразу же заносится информация следующего кадра (полукадра).Считанная информация из блока 11 поступает на первый вход блока 8 вычитания, на второй вход которого поступает информация из аппроксиматора 14,а на выходе формируется сигнал, приведенный к фиксированному нулевомууровню. В блоке 9 деления происходиткоррекция информации, связанная с изменением уровня белого.Известно, что при линейном квантовании аналогового ТВ сигнала естественного происхождения наблюдается перекос в сторону малых уровней. Приэтом мелкие детали изображения оказываются плохо различимыми. Задача преобразования ТВ сигнала в блоке 9 деления сводится к тому, чтобы улучшить соотношение между мелкими икрупными деталями в кадре и исключитьвлияние изменений уровня белого, атакже провести изображение, получаемое при разных уровнях естественнойосвещенности, к одному уровню.В аппроксиматоре 3 для каждойточки строки ТВ изображения вырабатывается коэффициент К, соответствующий точке, лежащей на аппроксимируемой огибающей, и поступающий на второй вход блока 9 деления, Сигнал каждой точки ТВ изображения из блока 1кадровой памяти, проходя блок 8 вычитания, поступает в блок 9 деления,где делится на укаэанный коэффициентК. В результате деления осуществляет-,4482 Составитель Г.РосаткевичРедактор И.Касарда Техред М.Ходанич Корректор С. Пыжова Заказ 2221/56 Тираж 639 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул.Проектная, 4 5 131 ся нормирование сигналов, при котором малые уровни сигналов усиливаются, а большие сохраняют приблизительно свои прежние значения. При этом в ТВ сигнале происходит перераспределение яркостей сигналов и выделение мелких деталей. Нормирование сигналов позволяет получить изображение с одинаковыми диапазонами яркостей при любом уровне естественной освещенности е Для сглаживания изображения по строке и кадру Необходимо, чтобы параметры сглажинания, поступающие из аппроксиматоров 13 и 14 огибающих, были распространены на заданное число строк и кадров. Для этого параметры корректирующих сигналов, выработанные для одной строки, могут быть распространены на несколько строк, например 4, а параметры корректирующих сигналов для полукадра могут быть распространены на несколько полукадров, например 8. Эти режимы требуют такой организации аппроксиматоров 13 и 14 огибающих, чтобы коэффициенты коррекции для заданного числа строк и полукадров поступали иэ блоков 13 и 14 в блоки 6 и 7 буферной оперативной памяти, откуда в заданные моменты времени последовательно считывают сглаженные последовательности выборок внаправлении строчной и кадровой разверток на блоки вычитания 8 и деления 9 и далее - на выход устройства. формула изобретения Устройство коррекции амплитудных искажений телевизионного сигнала, содержащее последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, вход которого является входом телевизионного сигнала, блок кадровой памяти, блок вычитания, блок деления ицифроаналоговый преобразователь, вы-.ход которого является выходом устройства, а также первый и второй блокибуферной памяти, выход первого из которых подключен через первый аппроксиматор огибающей к второму входублока деления, а выход второго блокабуферной памяти через второй аппроксиматор огибающей - к второму входублока вычитания, при этом вход блокакадровой памяти подключен к выходублока управления, выход сигналов управления блока кадровой памяти соединен с управляющими входами аналогоцифрового и цифроаналогового преобразователей, первого и второго аппроксиматоров огибающих и первого ивторого блоков буферной памяти, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности коррекции,введены первый и второй цифровыекомпараторы и первый и второй двухвходовые регистры, первые входы которых и первого и второго цифровыхкомпараторов соединены с выходоманалого-цифрового преобразователя, 30вторые входы первого и второго двухвходовых регистров являются входаи и и ими сигналов установки 0 и 1 соответственно, а выходы Первого и второго цифровых компараторов соединеныс первыми управляемыми входами соответственно первого и второго двухвходовых регистров, выходы которыхподключены к вторым входам соответственно первого и второго цифровых 40компараторов и входам соответственнопервого и второго блоков буферной памяти, а выход сигналов управления.блока кадровой памяти подключен квторым управляющим входам первого ивторого двухвходовых регистров.