Устройство автоматической гамма-коррекции телевизионного сигнала

(19) (11) 5 4 Н 04 И 5/2 ЕНИЯ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗО К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ленинградский институт авционного приборостроения(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ ГАММАКОРРЕКЦИИ ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА(57) Изобретение относится к телевизионной технике и повышает точностькоррекции. Устр-во содержит датчик1 видеосигнала, тест-таблицу 2, нелинейный у-ль 3, блок 4 вычитания,синхронизатор 5, сумматор 6, Вновьвведены г-р 7 эталонного сигнала,блок 8 формирования интегральнойошибки, детектор 9 минимума, .блок10 формирования сигнала управленияблок 11 формирования сигнала коррекции, 1 ил,1 134Изобретение относится к телевидению и может быть использовано в ве 5375 2 20 25 30 35 40 45 50 55 щательном и прикладном телевидении в составе телевизионных (ТВ) систем автоматической коррекции искажений изображений с обратной связью в реальном масштабе времени.Цель изобретения - повышение точности кбррекции.На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства автоматической гамма-коррекции ТВ-сигнала.Устройство автоматической гаммакоррекции ТВ-сигнала содержит датчик 1 видеосигнала, тест-таблицу 2, нелинейный усилитель 3, блок 4 вычита.ния, синхронизатор 5, сумматор 6, генератор 7 эталонного сигнала, блок 8 формирования интегральной ошибки, детектор 9 минимума, блок 10 формирования сигнала управления и блок 11 формирования сигнала коррекции.В качестве датчика 1 видеосигнала может быть использована любая чернобелая или цветная ТВ-камера, например вещательная цветная ТВ-камера КТ.Тест-таблица 2 выполнена в виде чередующихся в горизонтальном и вертикальном направлениях участков различной световой насыщенности.Налинейный усилитель 3 выполнен по схеме неинвертирующего усилителя с нелинейными отрицательными обратными связями, При этом необходимо, чтобы коэффициент усиления для сигналов уровня белого равнялся единице, для сигналов уровня черного - нулю, а для промежуточных значений амплитуд менялся по нелинейному монотонному закону. о Генератор 7 эталонного сигнала содержит матрицу постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), например, типа К 55 б, счетчик адреса в виде счетчиков 155 ИЕ 5 и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) на интегральной микросхеме аналогичного назначения 572 ПА 1Счетный вход счетчика ад" реса соединен с входом генератора 7 эталонного сигнала, его разрядные выходы - с соответствующими адресными входами матрицы ПЗУ, а информационный выход последней соединен с цифровыми входами цифроаналогового преобразо" вателя, выходом своим соединенного с выходом генератора 7 эталонного сигналаБлок 8 формирования интегральнойошибки содержит последовательно соединенные разностный усилитель, двухполупериодный выпрямитель и интегратор со сбросом,Детектор 9 минимума содержит микропроцессор, выполненный на 580 серии, устройства ввода и вывода информации,Устройство ввода информации содержит аналого-цифровой преобразователь К 111.3 ПВ 1Блок 10 формирования сигнала управления содержит дешифратор адресаи блок памяти, который состоит измоноблоков, каждый из которых содержит модуль оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) и ЦАП.Блок .11 формирования сигнала коррекции содержит блок нелинейных усилителей, блок мультипликативного ввода сигнала управления и многовходовой сумматор, Блок нелинейных усилителей содержит линейку схем перемножения аналоговых сигналов, например,140 МА 1. При этом первые входы перемножителей соединены параллельно,а второй вход перемножителя соединен с выходом предыдущей схемы умножителя линейки. Второй вход первого перемножителя линейки соединен спервым входом этого перемножителя ис вторым входом блока 11 формированиясигнала коррекции. Блок мультипликативного ввода сигнала управления содержит аналоговые перемножители, например, 140 МА 1, первые входы которых соединены с соответствующими выходами нелинейных усилителей, вторые1 входы - с первым входом блока 11 формирования сигнала коррекции,а выходыс соответствующими входами многовходового сумматора, выход которого образует выход блока 11,Устроиство работает следующим образом.Датчик 1 видеосигнала осуществляетпреобразование оптического изображения тест-таблицы 2, проецируемой наего оптический вход, в электрическийсигнал, Стандарт разложения определяется строчными и кадровыми синхроимпульсами, поступающими на синхровход датчика 1. Нелинейный усилитель3, осуществляя нелинейное усилениевидеосигнала по известному напередзаданному закону, обратному нелинейности, вносимой передающей трубкой(в общем случае компенсация можетбыть только частичной), осуществляет нормировку видеосигнала по амплитуде, На входы блока 4 вычитанияпоступают видеосигналы с выходов датчика 1 и нелинейного усилителя 3.Поскольку видеосигнал получил нормированные амплитудные искажения в нелиненом усилителе 3 и величина этихискажений зависит от амплитуды видеосигнала, то на выходе блока 4 вычитания получают сигнал, амплитуда которого зависит от амплитуды видеосигнала на выходе датчика 1. Разностныйсигнал поступает на вход блока 11формирования сигнала коррекции, который осуществляет нелинейную обработку этого сигнала таким образом,чтобы сигнал на выходе этого блокапри суммировании его в сумматоре 6с сигналом, поступающим с выходадатчика 1, компенсировал нелинейные 25искажения передающей трубки, т,е,на выходе сумматора 6 амплитуда сигнала линейна относительно световогопотока, освещающего трубку (передающую) датчика 1, Для выполненияэтого условия разностный сигнал свыхода блока 4 поступает на входыусилителей блока 11, которые совершают над ним нелинейные операции:возведение в квадрат, куб, четвертуюстепень и т.д. Разностный сигнал, атакже преобразованные сигналы поступают на первые входы перемножителейблока мультипликативного ввода сигнала управления. Число перемножителей 40в этом блоке определяется числом нелинейных усилителей, преобразующихразностный сигнал, плюс единица (длясамого разностного сигнала). На вторые входы этих перемножителей поступают сигналы управления, двумерныеотносительно строк и кадров и вырабатываемые синхронно с разверткой изображения. Амплитуда сигналов управления для каждой точки растра такова,1что суммарный сигнал на выходе блока 11 осуществляет точную коррекциюнелинейной характеристики передающей трубки в данной точке растра длявсего динамического диапазона амплитуд видеосигнала. Если в другой точке растра характер нелинейности пе"редающей трубки изменяется, то требуются другие сигналы управления,что обосновывает двумерность сигнала управления,Блок 10 формирования сигнала управления служит для синхронного формирования сигналов управления. Каждыйсигнал управления формируется и хранится в моноблоке памяти блока 10,Число моноблоков равно числу требуемых сигналов управления, Хранение сигнала управления осуществляется в импульсном базисе, для чего поле растра разбивается сеткой на прямоугольные участки и каждому участку ставится в соответствие свой байт памяти, Объем памяти моноблока, соответственно, равен числу прямоугольныхучастков, полученных в результате деления растра, умноженному на одинбайт.С началом развертки в активнойчасти строки с синхронизатора 5 (второй выход) на второй вход блока 10синхронно с разверткой начинают поступать коды адресов участков и команда управления в виде высокого логического уровня, которая, поступаяна вход цифрового переключателя, переводит его в состояние, при котором адреса участков поступают непосредственно на адресные входы моноблоков памяти, осуществляя синхронное формирование сигнала управления.Цифроаналоговые преобразователи завершают Формирование сигналов, преобразуя их в аналоговую форму,Генератор 7 эталонного сигналапредназначен: для формирования электронного аналога тест-таблицы. Поэтому в блоке постоянного запоминающегоустройства генератора 7 зашита в цифровой Форме структура тест-таблицы.Строчные и кадровые гасящие импульсы, поступающие с третьего выходасинхронизатора 5 на синхровход генератора 7, осуществляют формированиеэлектронной тест-таблицы синхроннос разверткой оптической тест-таблицы2, Блок 8 формирования интегральнойошибки определяет степень сходствадвух видеосигналов, поступающих наего входы: электронного сигнала тесттаблицы, являющегося эталонным искорректированного видеосигнала оптической тест-таблицы, Критериемоценки у является минимальное абсолютное значение отклонения амплитуды реального сигнала 0 (с) отэталонного Па(й)усредненное заСоставитель Г.РосаткевичРедактор Л.Веселовская Техред Л.Сердюкова Корректор Л,Пилипенко Заказ 4933/56 Тираж 635 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграФическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 513453 время Т ТВ-кадра, Оценка сравнения производится интегрально по всему полю растра изображения7 кПс ) Пэ) 1оВремя усреднения определяется периодом следования импульсов, осуществляющих сброс интегратора накопления и поступающих на третий вход блока 8, на выходе которого получаем оценку в виде постоянного потенциала в конце ТВ-кадра. Детектор 9 минимума формирует сигнал управления по 15 минимуму критерия оценки. Его работа осуществляется во время кадрового гасящего импульса, который поступает на его второй вход. С приходом кадрово-. го гасящего импульса осуществляется выполнение программы микропроцессора, по которой определенным образом меняется содержимое ячеек памяти одного из моноблоков блока 10, а значит, и вид одного из корректирующих сигна лов. На выходе сумматора 6 образуется вновь скорректированный видеосигнал, который сравнивается с эталонным сигналом блоком 8. Результат сравнения воспринимается микропроцессором через устройство ввода и сравнивается с оценкой, полученной за предыдущий кадр. Осуществляя последовательный поиск, микропроцессор формирует сигнал коррекции таким образом, чтобы данному сигналу управления соотвествовало минимальное из всех воз-, можных значение критерия качества, (минимальное напряжение на выходеблока 8), Аналогично находятся и другие корректирующие сигналы. Когда40 756изменение любого корректирующего сигнала. уже не вызывает уменьшения значения критерия качества, микропроцессор заканчивает работу. Сформированный сигнал управления хранится в блоке 10 и в дальнейшем не меняется,Формула изобретенияУстройство автоматической гаммакоррекции телевизионного сигнала, содержащее последовательно соединенные, нелинейный усилитель и блок вычитания, второй вход которого соединен с первым входом сумматора и выходом датчика видеосигнала, синхровход которого соединен с первым выходом синхронизатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности коррекции, введены последовательно соединенные генератор эталонного сигнала, блок формирования интегральной ошибки, детектор минимума, блок формирования сигнала управления и блок формирования. сигнала коррекции, выход которого соединен с вторым входом сумматора, и тест-таблица, расположенная перед оптическим входом датчика видеосигнала, при этом выход сумматора соединен с вторым входом блока формирования интегральной ошибки, выход блока вычитания соединен с вторым входом блока формирования сигнала коррекции, второй выход синхронизатора соединен с вторым входом блока формирования сигнала управления, а третий выход соединен с вторым входом детектора минимума, с третьим входом блока формирования интегральной ошибки и входом генератора эталонного сигнала.