Устройство преобразования видеосигнала

(2) ром умножается на коэффициенты, определяемые законом накопления и сформированные делителем 12 и вычислителем 11, рассчитывающим фактор преобразования и, С выхода умножителя 2сигнал поступает на первый вход сумматора 3, на второй вход которогочерез элемент И 7 и мультиплексор 6поступает сигнал от запоминающегоблока (ЗБ) 4 или ЗБ 5, осуществляющих задержку на длительность строки,Изобретение относится к телевидению и может быль иопользовано в телевизионных системах наблюдения в качестве преобразователя частотно-временных параметров видеосигнала.Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей путем преобразования видеосигнала с произвольным 25 числом строк.На фиг, 1 представлена структурная электрическая схема устройства преобразования видеосигнала; на фиг. 2 - структурная электрическая схема блока управления.Устройство преобразования видеосигнала (фиг. 1) содержит аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 1, умножитель 2, сумматор 3, первый запоминающий блок (ЗБ) 4, четвертый за 35 поминающий Ьлок 5, мультиплексор 6,. элемент И 7, второй и третий запоминающие блоки 8 и 9, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 10, вычислитель 4 О 11, делитель 12 и блок 13 управления, Блок 13 управления (фиг. 2) содержит формирователь 14 адресов чтения, формирователь 15 адресов записи, мультиплексор 16 блока управления и логическую схему 17.Устройство преоЬразования видеосигнала работает следующим образом.Принцип действия устройства основан на адаптивном изменении фактора преобразования, что обеспечивает сохранение неизменным числа информационных строк, накапливаемых в течение периода активной части поля выходного стандарта при произвольном изменении числа строк, поступающих55 на вход. Число строк, поступающих в течение активной части поля выходного стандарта определяет протяженВ ЗБ 8 записывается сигнал, соответствующий результату накопления и строкв ЗБ 4 или ЗБ 5За время обратногохода информация из ЗБ 8 переписывается в ЗБ 9. При этом накопление информации в ЗБ 8 осуществляется с частотой записи, а перезапись иэ ЗБ 8в 3 Б 9 - с частотой считывания. Сигнал с ЗБ 9 поступает на цифроаналоговый преобразователь 10. 2 ил,ность участка пространства (масштаб),наблюдаемого на видеоконтрольном устройстве. Число строк будет изменяться в зависимости от изменения скорости движения объекта, на которомустановлен оптический датчик, либоот изменения частоты считывания сигнала с оптического датчика. В результате при постоянном факторе преобразования протяженность участка пространства, наблюдаемого на экране ВКУ,будет изменяться пропорционально изменению числа строк, что вызывает геометрические искажения наблюдаемогоизображения, Для поддержания неизменным заданного масштаба изображенияна экране ВКУ необходимо обеспечитьадаптивное изменение фактора преоб"раэования в зависимости от числа поступающих на вход строк. Зависимостьфактора преоЬразования (и) от масштаба (М), текущих значений скорости(Ч), движения объекта и частоты (Г )считывания сигнала с оптического датчика определяется выражением М Гете(1)Ч Кгде К - количество активных строк врастре ВКУ, соответствующихвыходному стандартуАдаптивное изменение фактора преобразования обуславливает необходимость адаптивной фильтрации входного сигнала, которая осуществляется путем накопления видеосигнала в течение пеириода, равного -- , в соответствиио1688 566сч;тыкание таким образом, что елиЗЬ 4 нахОРится 9 О жиме запии и ,записьвает результать уммирования ампл",уд однои 1 енных эл ментов текущйи пр;дыдущей строк, то ЗБ 5 находитсяв режиме считывания. При этом значения амплитуд элементов предыдущейстроки на второй вход сумматора 3 и - ступают через мультиплексор 6 и элемент И 7 из ЗБ 5, В результате к концу периода накопления в одном из этихЗБ записан сигнал, накопленный отпредыдущих строк согласно выражению(2),Сигнал, определяющий период, ь т- чени которого осуществляется накопиление, равный -, вырабатываетсяГстрделителем 12 в зависимоти от задан сго масштаба М и текущего значения скорости Ч, Этот сигнал с первого выхо. да делителя 12 подаегся на второйвход элемента И 7 и первый вход блока13 управления. Он прдставпяет собой последовательность импульсов длительностью, равной длительности однойи строки и периодом, равным в , , Присто поступлении этого импульса элемент И 7 запрещает прохождение сигнала с выхода мультиплексора 6 и устанавливает на втором входе сумматора 3 нулевое значение, тем самым определяя новый цикл накопления. В это же время блок 13 управления под воздействием этого импульса вырабатывает команду разрешение записи в ЗБ 8 и сигнал с выхода мультиплексора 6 записывается в ЗБ 8.Таким образом, в ЗБ 8 записывается сигнал, соответствующий результату накопления и строк в ЗБ 4 или ЗБ 5. Так как количество накапливаемых строк и обратно пропорционально скорости Ч (см. выражение (1, обеспечивается постоянство количества информационных сгрок в ЗБ 8 для заданного масштаба М и текущего значения Ч, что в конечном счете сохраняет неизменной на экране ВКУ протяженность участка пространства заданного для наблюдения при различных значениях Ч. Благодаря тому, что коэффициенты а;, определяемые делителем 12,могут быть функцией скорости Ч, режим амплитудного накопления сигнала в ЗБ 4 или ЗБ 5 поддерживается оптимальным для всего диапазона скоростей. Запись информа 10 20 45 где 1 - амплитуда сигнала на выхоьыхд запоминающего блока;Г- амплитуда сигнала 1-й строки на входе ЛЦП (входе ум 5ножителя)а - коэффициенты, определяющиезакон накопления, которыезадаются как функция числа1и илинапример а1 иили а =и, где г 1 - сопвг.Таким образом, при адаптивном изменении фактора преобразования и адаптивной фильтрации масштаб учасгка15 пространства, наблюдаемого на ВКУ, остается неизменным без ухудшения качества изображения при произвольном изменении числа строк входного сигнала.На вход АЦП (фиг. 1) поступает сигнал от однострочного оптического датчика в виде последовательности строк. С выхода АЦП 1 сигнал преобразованный в цифровую форму, поступа ет на первый вход умножителя 2: На его второй вход подается сигнал с второго выхода управляемого длителя 12 частоты. Этот сигнал определяет коэффициенты а, (см. выражение (2.Умножитель 2 может быть реализован на базе постоянных запоминающих блоков, в которые записаны результаты парных произведений а, Гвх, для всех возможных значений а и Г . Величи 6 Х35 ну коэффициента деления и управляемого делителя частоты 12 задает сигнал, поступающий с выхода вычислителя 11. Последний производит вычисления в соответствии с выражением (1), При40 этом по шинам М и Ч на него подаются сигналы, соответствующие заданному значению масштаба М и текущему значению скорости Ч. Вычислитель 11 также может быть реализован на базе постоянных запоминающих блоков, в которых записаны результаты вьчислений по формуле (1) для всего диапазона значений М и Ч.С выхода умножителя 2 сигнал поступает на первый вход сумматора 3. При этом на его второй вход через элемент И 7 и мультиглексор 6 поступает сигнал от ЗБ 4 или ЗБ 5, осуществляющих задержку сигнала на время55 равное длительности строки ь а также накопление результатов суммирования. ЗБ 4 и ЗБ 5 работают поочередно через строку на запись и национных строк в ЗБ 8 осуществляетсяв течение активной части поля выходного телевизионного стандарта.Адресное пространство ЗБ 8, опреде-,ляемое формирователем 15 адресов записи блока 13 управления (фиг. 2),разделено на две одинаковые оЬластисоответственно для четных и нечетныхстрок. По окончании активной частиполя, в период обратного хода, осуществляется перепись из ЗБ 8 (однойиэ областей) в ЗБ 9. Адресное пространство ЗБ 9, определяемое формирователем 14 адресов чтения блока 13 управления, также разбито на две области, соответствующие четному и нечетному полям. Таким образом, в каждойиз областей ЗБ 8 производятся накопление информации в течение одного кад- ира и перепись в период каждого гасящего импульса полей из соответствующей области ЗБ 8 в соответствующуюоЬласть ЗБ 9 (четную-нечетную) поочередно. Работой ЗБ 8 и ЗБ 9 управляет 25блок 13 управления. Формирователь 14адресов чтения и формирователь 15 адресов записи обеспечивают формирование адресных и управляющих сигналов.В свою очередь, их работой управляет М 1логическая схема 1, На нее поступаютсинхрониэирующие импульсы для режимовзаписи и считывания, а также сигналразрешения записи с первого выходаделителя 12,35Логика работы логической схемы 1/основана на соблюдении совокупностиусловий для изменения режимов работыЗБ 8 и ЗБ 9, которые являются обязательными для правильного функционирования устройства.Условия для перехода ЗБ 8 иэ режима записи в режим считывания и ЗБ 9из режима считывания в режим записи(переход в режим перезаписи) считывание активной части поля из ЗБ 9должно быт закончено (наличие синхроимпульса полей выходного ТВ стандарта); запись очередной строки в ЗБ8 должно быть закончена (отсутствиесигнала разрешения записи); переходв режим перезаписи должен осуществляться синхронно с началом активнойчасти строки выходного стандарта (наличие строчного синхроимпульса выход 55ного ТВ стандарта).Условия для перехода ЗБ 8 из режима считывания в режим записи и ЗБ 9из режима записи в режим считывания(переход в режим накопления информации в ЗБ 8); перепись из 3 Б 8 в 3 Б 9 должна быть закончена; переход в режим накопления должен осуществляться синхронно с началом активной части строки входного сигнала (наличие строчного синхроимпульса входного сигнала),Логическая схема 17, выраЬатывающая управляющие сигналы в соответствии с указанными условиями, может быть реализована на основе схем совпадения (например, группы элементов И) и запоминающих элементов (например, 0- триггеров).В результате логических операций над этими переменными определяются моменты времени для перехода ЗБ 8 в режим записи, а также в режим перезаписи в ЗБ 9 и выдаются сигналы, управляющие работой формирователей 15 и 14 адресов записи и считывания и мультиплексором 16, осуществляющим мультиплексирование синхроимпульсов записи - считывания на Формирователь 15 адресов записи. При этом накопление информации в ЗБ 8 осуществляется с частотой записи, а перезапись иэ ЗБ 8 в ЗБ 9 с частотой считывания и а дальнейшем считывание ЗБ 9 с этой же частотой. С выхода ЗБ 9 сигнал поступает на ЦАП 1 О и далее на ВКУ. Синхронизацию режима считывания осуществляют синхросигналы Р выходного ТВ стандарта, а режима записи - синхроимпульсы Г, соответствующие параметрам разложения исходного изображения.Предлагаемый преобразователь дает дополнительную возможность проводить визуальные наблюдения без геометрических искажений на движущихся объектах при произвольном изменении скорости движения.Формула изобретенияУстройство преобразования видеосигнала содержащее аналого-цифровой преоЬраэовагель, первый вход которого является входом для видеосигнала устройства, умножитель, сумматор, первый, второй 1 третий запоминающие блоки, мультиплексор и цифроаналоговый преобразователь, выход которого является выходом устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения Функциональных воэможнос 1688456тей путем преобразования видеосигналас произвольным числом строк, введенчетвертый запоминающий блок, вычислитель, делитель, элемент И и блокуправления, причем первый и второйвходы вычислителя являются соответственно входами для сигналов масштабаи скорости, а выход подключен к первому входу делителя, выход аналогоцифрового преобразователя подключенк первому входу умноиителя, выход которого соединен с первым входом сумматора,выход которого подключен кпервым входам первого и четвертогозапоминающих блоков, первый и второйвходы мультиплексора подключены соответственно к выходам первого и четвертого запоминающих блоков, а выход - к первому входу второго запоминающего блока и к первому входу элемента И,выход которого соединен свторым входом сумматора, выход второго запоминающего блока подключен к первому входу третьего запоминающегоблока, первый выход делителя подключен к второму входу элемента И и к 5первому входу блока управления, а второй выход делителя - к второму входуумножителя, первый и второй выходыблока управления соединены соответственно с вторыми входами второго итретьего запоминающих блоков, а выходтретьего запоминающего блока подключенк первому входу цифроаналогового преобразователя, третий вход мультиплексора и вторые входы аналого-цифрово го преобразователя, делителя, блокауправления, первого и четвертого запоминающих блоков являются входом длясигнала синхронизации исходного видеосигнала, а третий вход блока упщо равления и второй вход цифроаналогового преобразования - входом для сигнала синхронизации преобразованноговидеосигнала.