Способ записи и считывания видеосигнала статического изображения

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Н 04 Н 5/76 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ЗАПИСИ И СЧИТЫВАНИЯ ВИДЕОСИГНАЛА СТАТИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯИзобретение относится к области телевизионной (ТВ) техники, в.частности к ТВ запоминающим системам статического изображения и может быть использовано в ТВ анализаторах статических изображений и в области растровойэлектронной микроскопии.Известен способ записи видеосигнала на мишень электроннолучевой трубки(ЭЛТ) путем модуляции плотности тока электронного луча и считывания с постоянным током электронного луча (1 .Однако в известном способе записи и считывания видеосигнала при записи видеосигнала на мишень ЭЛТ со стандартной скоростью разложения образуется потенциальный рельеф с малыми глубинами, поэтому при считывании ухудшается качество задержанного видеосигнала.Известен способ записи и считывания видеосигнала, заключающийся в формировании потенциального рельефа на мишени электроннолучевой трубки с накоплением зарядов с помощью дискретно , поэлементного сканирования по строке и по кадру электронным лучом, который модулируют записываемым видеосигналом, и в преобразовании сформированного потенциального рельефа в видеосигнал электронным лучом, образующим стандартный телевизионный растр (2),Однако в известном способе записи и считывания видеосигнала из-за дискретности функции сканирования и отличия нормы разлагающего элемента от прямоугольной при записи на поверхности мишени кроме полезного потенциального рельефа остаются и остаточные заряды между дискретно-поэлементно коммутированными участками поверхности мишени, которые при считывании стандартной ТВ разверткой искажают задержанный видеосигнал, Эти искажения в считанном изображении наблюдаются в виде вертикальных и горизонтальных линий, напоминающих дискретную структуру растра.Цель изобретения - уменьшение искажений при записи и считывании.Для достижения цели в способе записи и считывания видеосигнала статического изображения, заключающегося в формировании потенциального рельефа на мишени электроннолучевой трубки (ЭЛТ) с накоплением зарядов с поМощью дискретно-поэлементного сканирования по строке и по кадру электронным лучом, который модулируют записываем к видеосигналом, и в преобразованиисформированного потенциального рельефа в вицеосигнал электронным лучом, образующим стандартный ТВ растр, при дискретно-поэлементном сканированииэлектронного луча последний смещают в пределах кадра вдоль строки на величину, пропорциональную периоду, нечетно кратному частоте строк, приэтом от кадра к кадру смещают начало дискретно-поэлементного сканированияэлектронного луча вдоль и поперек стро0ки на величину, меньшую в целое число раэ интервала дискретно-поэлементного смещения электронного луча, при этом полоса частот сформированного видеосигнала не превышает полосы частот записываемого видеосигнала.На фиг. 1 представлены изображения, поясняющие дискретно-поэлементный способ записи и считывания видеосигнала статического изображения на поверхность мишени со смещенными строками с частотой, нечетно кратной частоте развертки строк, и дискретно-поэлементное смещение электронного луча в смежных кадрах на интервал в 2-3 раза меньший интервалов смещения в каж дой строке и в отдельных строках отдельного кадра; на фиг. 2 - структурная электрическая схема устройства, реализующего предлагаемый способ,При коммутации мишени ЭЛТ с накоп . лением зарядов потенциальный рельеф определяется апертурой коммутирующего электронного луча, плотностью тока электронного луча, скоростью его движения по мишени и другими Факторами.35Поэтому при увеличении скорости сканирования наряду с увеличением амплитуды выходного сигнала уменьшается эффективность коммутации, в результате чего происходит неполное считыва ние или недостаточное накопление заряда. Последнее обычно компенсирует скорость сканирования, увеличивая: время накопления элемента изображения, причем временное положение записываемых элементов изображения изменяется от кадра к кадру на величину элемента разложения. Однако отличие поперечного сечения коммутирующего луча от квадратного приводит к появлению на мишени между элементами разложениянекоммутированных участков, а гауссов распределение плотности тока электронного луча приводит к неравномерномунакоплению зарядов по полю мишени и как следствие к искажению видеосигнала. При считывании стандартным ТВ растром эти искажения воспроизводятся в виде вертикальных и горизонтальных размытых линий, напоминающих строчную структуру растра, 60Для устранения искажений задержан- ногО видеосигнала в предлагаемом способе дискретно-поэлементно записывают видеосигнал на мишени ЭЛТ с накоплением зарядов. 65 Дискретно-поэлементная запись видеосигнала основана на модуляции токалуча короткими импульсами с очень крутым фронтом, благодаря чему все участки.поперечного сечения луча одинаково активно участвуют в изменении заряда мишени. Поэтому мгновенное значение тока сигнала в момент включенияпревышает максимальное значение выходного тока в установившемся режиме работы. Перемещение луча по поверхности мишени в следующие моменты времени приводит к тому, что передние по ходудвижения участки сечения луча изменяют потенциал мишени ближе к равновесному. Для того, чтобы обеспечить последовательную коммутацию участков мишени, запирают дискретно-поэлементно записывающий электронный луч при переходе от одного участка мишени к другому. Для уменьшения некоммутированных участков мишени между элементами разложения смещают дискретно ипоэлементно электронныйлуч в строкахв пределах кадра с частотой, нечетно кратной частоте развертки трок (фиг.1, а) . Для устранения неравномерности изменения заряда мишени за счет неидеальности распределения плотности тока пучка в последовательности кадров во времени смещают по горизонтали и по вертикали дискретно-поэлементно электронный луч по мишени на интервал, длительность которого вцелое число раз меньше интервалов дискретно- поэлементного смещения электронного луча (фиг,1,б). В пространстве пятого кадра (И = 5) пунктиром показана последовательность дискретных смещений электронного луча от начала строки по всей последовательности кадров. Видно, что при смещении электронного луча в смежных строках и в смежных кадрах получается равномерная коммутация всех участков мишениИспользуя предлагаемый способ сканирования электронного луча, многократно повторяется цикл записи, что приводит к накоплению при записи видеосигнала на мишени ЭЛТ с многократным считыванием (фиг. 2, б), При записи на ЭЛТ с многократным считыванием запоминающий ЭЛТ позволяет устранить мешающую дискретную структуру растра, а при считывании стандартнойТВ разверткой отфильтровываются мешающие составляющие, связанные с законом сканирования при записи. Предлагаемый способ записи и считывания видеосигнала статического изображения может быть реализован с помощью устройства, структурная схема которогопредставлена на фиг2. Устройство содержит синхрогенератор 1, блок 2 управления, датчик 3 видеосигнала статического изображения, блок 4 амплитудно-частотной обработки, блок 5 памяти с многократным статического блок 6 фильтровали видеоконтрольный блок 7.Устройство, реализующее предлагае мый способ, работает следукщим образом,Для синхронизации всего устройст- ф ва и для формирования управляющих сигналов, подаются синхронизирукщие сигналы с выхода синхрогенератора 1 на вход блока 2 управления, в котором формируются управляющие импульсы гашения коммутирующих пучков запоминающей ЭЛТимпульсы управления дискретно-по- элементным, смещением коммутирующего пучка в смежных строках и кадрах, импульсы управления режима запоминающей 15 ЭЛТ и т.д. По команде с блока 2 управления видеосигнал с датчика 3 видеосигнала статического изображения поступает в блок 4. После обработки коммутации в блоке 4 видеосигнал записы вается на мишень запоминающей ЭЛТ в блоке 5 памяти с многократным считыванием. Операция записи видеосигнала многократно повторяется, что приводит к накоплению видеосигнала, записывае мого на.мишени запоминающей ЭЛТ. По команде с блока 2 управления устройство переводится в режим считывания видеосигнала, При этом многократно записанный на мишени запоминающий ЭЛТ ЗО видеосигнал поступает сначала в блок 6 фильтров, где из результирующего сигнала подключаются мешающие составляющие, связанные с законом сканирования при записи. Затем видеосигнал воспроизводится на экране видеоконтрольного блока 7 в виде задержанного изображения, лишенного муаровых искажений и с высоким отношением сигнал- шумеПредлагаемый способ позволяет уст-ф ранить искажения видеосигнала, записанного на мишени запоминающей ЭЛТ увеличить отношение сигнал-шум при записи.Формула изобретенияСпособ записи и считывания видеосигнала статического изображения, заключающийся в формировании потенциального рельефа на мишени электроннолучевой трубки с накоплением зарядов с пбмощью дискретно-поэлементного сканирования по строке и по кадру электронным лучом, который модулируют записываемым видеосигналом, и в преобраэо"ванин сформированного потенциальногорельефа в видеосигнал злектроннык лу"чом, образующим стандартный телевизионный растр, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью уменьшения искаже.ний при записи и считывании, при дискретно-поэлементном сканировании электронного луча последний смещают в пределах кадра вдоль строки на величину,пропорциональную периоду, нечетно кратному частоте строк, при этом от кад"ра к кадру смещают начало дискретнопоэлементного сканирования электронного луча вдоль и поперек строки навеличину, меньшую в целое число разинтервала дискретно-поэлементного .сме"щения электронного луча, при этом полоса частот сформированного видеосиг"нала не превышает полосы частот записываемого видеосигнала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Техника кино и телевидения,1974, Р 5, с. 76.2. Авторское свидетельство СССРР 417917, кл. Н 04 Б 5/76, 1974 (прототип) ./48 аказ ал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная,Тираж б 75 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, РауПодписное митета СССР ткрытий окая наб., д, 4/5