Устройство для формирования цифрового видеосигнала

(19) 51)5 Н 04 Б /1 ТЕНИЯ л, 811 Е.А.Чевыче ССР7. ИЯ сится к радио- ения - повышение цифрового видеоого изображения. ик 1 видеосиг, АЦП 5, блок(57) Изо технике. точности сигнала Устр-вондлд ви ретение отн Цель изобре формировани алоконтраст одержит дат еоусилитель ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРИИРОЦИФРОВОГО ВИДЕОСИГНАЛА 2сравнения 11, состоящий из эл-тов И 12, пороговых блоков 13 и умножителя 14, блок управления 15, состоя" щий из коммутаторов 16, зл-тов И 17 и ,18, генераторов 19 строба, суммирующего и вычитающего счетчиков 20 и 21, умножителей 22, регистров 23 памяти и генератора 24 тактовых импульсов, а также содержит блок выбора 26 коэф. усиления и генератор 27 синхросигналов. Цель достигается введением блока задержки 2, блока вычитания 3, АЦП 6, ЦАП 25 и формирователя 7 кодов, состоящего из дешифратора 8, эл-тов И 9и суммирующих счетчиков 10. Устр-во по п.п. 2 и 3 Ф-лы отличается выполнением формирователя 7 и блока управления 15. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано дляпередачи телевизионных сигналов поцифровым линиям связи с ограниченноиполосой пропускания,Целью изобретения является повышение точности формирования цифровоговидеосигнала малоконтрастного изображения, 10На фиг. 1 приведена структурная,схема устройства для Формированияцифрового видеосигнала; на Фиг. 2 эпюры видеосигнала.Устройство содержит датчик 1 видеосигнала блок 2 задержки, блок 3вычитания, видеоусилитель 4, первыйК-разрядный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5, второй К-разрядный АЦП 6, формирователь 7 кодов,который содержит дешифратор 8, Ипар последовательно соединенных элементов И 9,9 и суммирующихсчетчиков 1010, блок 11 сравнения, который содержит И пар последовательно соединенных элементов И12,12 и пороговых блоков 13,13 и умножитель 14, а также блок15 управления, который содержит двакоммутатора 16 и 16, четыре элемента И 17 17, 18 и 18, два генератора 19, и 19 строба, суммирующийсчетчик 20, йычитающий счетчик 21,,два умножителя 22, и 22, два регист ра 23, и 23 памяти, генератор 24тактовых импульсов (ГТИ), цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 25, блок26 выбора коэффициента усиления игенератор 27 синхросигналов (ГСС),где И=2,К40Устройство работает следующим образом.Аналоговый видеосигнал от датчика1 видеосигнала поступает на входыблока 2 задержки и АЦП 6. Блок 2 задержки осуществляет задержку видеосигнала на и (и1) строк, приэтом для устранения фрагментарногошума целесообразно выбирать задержкуна кадр (а = Я), В датчиках видеосигнала на ПЗС с кадровым переносомв качестве блока задержки может бытьиспользована секция хранения.В задаваемые ГСС 27 моменты времени (для датчика видеосигнала на ПЗСэти моменты времени соответствуют55тактам считывания зарядов) АЦП 6преобразует этот видеосигнал(фиг. 2 а) в К-разрядный код. Дешифратор 8 преобразует этот код в номерной. В счетчиках 1010 подсчитывается количество отсчетов сигнала Р(К), имеющих соответствующийкод К (К = О.И - 1). Совокупность значений Р(К) образует гисз,ограмму распределенйя кодов сигналов(фиг. 2 б)В установившемся режимепо переднему фронту синхроимпульса(кадросого) запускается ГТИ 24 и регистры 23, и 23 памяти переходятв режим "Запись",Под действием кадрового синхроимпульса открываются элементы И 12,12, и информация со счетчиков10; поступает на входы соответствующих пороговых блоков 13 , где значения Р(К) сравнивается с рассчитанным в умножителе 14 пороговым сигналом Р = М Х, где М = и 1 - максимальное значение количества суммируемых в счетчиках кодов (емкость счетука); 1 - количество дискретных отсчетов видеосигнала в строке; Хзадаваемый порог, например Х = 0,010,03. Если величина Р(К) превышает Р, то на выходах соответствующихпороговых блоков 13 появятся сиг"1налы. Единичные сбои,. импульсныепомехи, блики и т,п. сигналы с минимальными и максимальными. амплитудами(коды К , и К О ) подавляются впороговых блоках 13 . Под действиемимпульсов от ГТИ 24 коммутаторы 16и 16 начинают последовательный опроспороговых блоков 13; Одновременнос началом генерации импульсов с ГТИ24 генераторы 19, и 19 строба начинаютформировать строб длительностью,кадрового синхроимпульса (можно использовать второй генератор И импульсов, синхронно с ГТИ 24).В счетчиках 20 и 21 через открытыеэлементы И 18, и 18, на вторых входах которых есть сигнал от соответствующего генератора строба, подсчитываются соответственно коды (И-) и(О+), где 1 - количество сформированных ГТИ 24 импульсов, При наличии навходе соответствующего блока 13 сиг%нала К совместное действие этогосигнала йа выходе коммутатора 16(на втором входе элемента И 17 ) при 2водит к появлению на выходе этого элемента И сигнала, под действием которого генератор 19 строба прекращаетгенерацию строба, в результате чего40 5 15 на счетный вход счетчика 20 сигналы больше не поступают и на его выходе остается код К . Аналогичным обра" зом определяется код Кщсц, на выходе вычитающего счетчика 21, В умножителях 22, и 22 в соответствии с вы- ражениями Чмин = К минЧ " мскс мскб= К Ч где ЬЧ - дискрет шкалы АЦП 6 (следует учесть, что К К,), рассчитыва ются амплитуды сигналов управления, По заднему фронту кадрового синхроимпульса все счетчики обнуляются и устройство готово к работе (для обработки сигналов), а на выходах регистров 23, и 23 памяти, с которых снят сигнал записи, в течение кадра хранятся рассчитанные значения сигналов Чмц и Ч . ЦАП 25 преобразует цифровой сигнал Ч в аналоговый Б а в блоке 26 выбирается коэффициент усиления в соответствиис выражением К = Чмо Чмакс ф Ч - верхняя граница динамического диапазона АЦП 5, В блоке 3 вычитания из амплитуды задержанных сигналов вычитается сигнал П , в видеоусилителе 1 эти сигналы усиливаются с коэффициентом усиления К и поступают на вход АЦП 5 и далее на передачу.Подобная процедура повторяется для всех последующих кадров. За счет согласования амплитудывидеосигнала сюжетно важной частикадра (без учета темновых выбросов,импульсных помех, сбоев и т.д.),сдинамическим диапазоном АЦП по линиисвязи с ограниченной полосой пропускания могут быть переданы более малоконтрастные изображения с более высокой точностью передачи видеосигналов (фиг, 2 в),52403 6 Ф о р м у л а. и 3 о б р е т е н и я 1, Устройство для формирования цифрового видеосигнала, содержащее дат"чик видеосигнала с генератором син хросигналов (ГСС), последовательносоединенные блок сравнения, блокуправления, блок выбора коэффициента 1 О усиления, видеоусилитель и первыйаналого-цифровой преобразователь(АЦП), тактовый вход которого соединенс тактовым выходом ГСС, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повы б шения точности Формирования цифрового видеосигнала малоконтрастногоизображения, введены второй АЦП,блок задержки, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), блок вычитанияи Формирователь кодов, при этом вы"ход датчика видеосигнала подключенк информационному входу блока задержки, а через второй АЦП - к информационному входу формирователя кодов, так" 25 товий выход ГСС соединен с тактовымивходами второго АЦП, формирователякодов, блока задержки и ЦАП, синхро"выход ГСС соединен с синхровходамиформирователя кодов, блока сравнения З 0 и блока управления, Я информационныхвыходов формирователя кодов соединены с И информационными входами блока. сравнения, выход блока задержкиподключен к первому входу блока вычитания, к второму входу которого через ЦАП подключен второй выход блокауправления, а выход блока вычитаниясоединен с вторым входом видеоусили" теля.2. Устройство по и. 1, о т л и "ч а ю щ е е с я тем, что формирователь кодов содержит дешифратор., 0 элементов И и Я суммирующих счетчи" .ков, при этом вход дешифратора является информационным входом формирова" теля кодов, каждый из Н выходов де В случае принадлежности таких наиболее светлых и темных элементов ,наблюдаемому предмету их амплитуда так и остается максимальной или. минимальной, но изменяется их контраст и" отношению к. другим элементам этого предмета. При некотором искажении амплитуды минимального и максимально" го сигналов, точность передачи всей остальной части изображения повышает" ся, в результате чего улучшается вос" приятие наблюдаемого объекта в целом.50 шифратора соединен с информационным входом соответствующего элемента И,тактовые входы всех Н элементов Иобъединены и являются тактовым входомформирователя коров, выход каждого из И элементов И соединен с информа" ционным входом соответствующего сум" мирующего счетчика, тактовые входы 55всех Я суммирующих счетчиков объединены и являются синхровходом Формиро" 1. вателя кодов, а выход каждого суммирующего счетчика с первого по К-й является выходом формирователя кодов1552103 рФ ставитель хред М,Мор.Канатчиковаентал Корр е кт ор И. Са мборс ка етраш еда кт Подписно раж 53 Зака ВНИИ осударственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. /5 НТ ССС роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул.Гагарина, 10 с первого по М-й, где М " 2 (К- разрядность второго АЦП).3. Устройство,по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я 1 ем, что блок управ-ления содержит генератор тактовых импульсов (ГТИ), два коммутатора, два генератора строба, четыре элемента И, два умножителя, два регистра памяти, суммирующий и вычитающий счетчики, 1 О при этом М входов первого коммутатора соединены с М входами второго коммутатора и являются информационными вФюдами блока управления, вход ГТИ является синхровходом блока управле ния и соединен с такТовыми входами ,первого и второго регистров памяти, суммирующего и выцитающего счетчиков, выход ГТИ подключен к тактовым входам первого и второго коммутаторов и всех 2 О четырех элементов И, выход первого коммутатора через первый элемент И ,подключен к информационному входуАЦЮЮ первого генератора строба, выход которого через последовательно соединенные второй элемент И и вычитающийсцетцик подключен к первому входупервого умножителя, выход которогосоединен с инФормационным входом первого регистра памяти, выход второгокоммутатора через третий элемент Иподключен к информационному входувторого генератора строба, выход которого через последовательно соединенные четвертый элемент И и суммирующий счетчик подклюцен к первомувходу второго умножителя, выход которого соединен с информационным входомвторого регистра памяти, вторые входыумножителей объединены и предназначены для подачи опорного сигнала,причем выходы первого и второго регистров памяти являются первым и вторым выходами блока управления соответственно.