Устройство для коррекции сигнала цветного телевизионного изображения в условных цветах

ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсннхСоцнапнстнчесникРеспубннн 1930749(22) Заявлено 07,05,80 (21) 2921476/18.09 с присоединением заявки М РкуаеретвееЫ 1 квинтет СССР нв йелвн наабретеннй н вткрнтнй(71) Заявитель Новосибирский электротехнический институт связи(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ СИГНАЛА ЦВЕТНОГОТЕЛЕВИЗИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ В УСЛОВНЫХЦВЕТАХ Изобретение относится к телевидению и может использоваться в цветном телевидении для создания различных цветовых эффектов, а также в прикладном телевидении для цветного контрастирования деталей изображения,Известно устройство для коррекции сигнала цветного телевизионного изображения в условных цветах содержащее источник видеосигналов основных цветов, трн выхода кото. рого соединены с тремя входами первого блока матриц, два выхода которого соединены с двумя входами квадратурного модулятора, третий вход которого соединен с пер. вым выходом генератора опорной поднесущей, демодулятор, два выхода которого соединены с двумя входами блока матриц, три выхода которого соединены с тремя входами блокаотображения, пульт управления, первый вход которого соединен с блоком памяти, выход которого соединен с первым выходом пульта управления, второй вход которого уединен с выходом координатора, вход ко. торого соединен с вторым выходом пультауправления 11.Однако известное устройство имеет недостаточный цветовой диапазон коррекции.Цель изобретения - расширение цветовогодиапазона коррекции.Поставленная цель достигается тем, что вустройстве для коррекции сигнала цветноготелевизионного изображения в условных цветах 1 Осодержащем источник видеосигналов основныхцветов, три выхода которого соединены стремя входами первого блока матриц, двавыхода которого соединены с двумя входа.ми квадратурного модулятора третий входкоторого соединен с первым выходом гене.ратора опорной поднесущей, демодулятор,два выхода которого соедпнены с двумя входами второго блока матриц, трн выхода которго соединены с тремя входами блока ото.бражения, пульт управления, первый вход которого соедине 1 т с блоком памяти выход ко.торого соединен с первым выходом пультауправления, второй вход которого соединенс выходом координатора, вход которого930749 соединен с вторым выходом пульта управления, выход квадратурного модулятора соединен с первыми входами введенных первого комларатора, фазового дискриминатора, первого регулируемого усилителя и первого коммутатора, второй вход которого соединен с выходом первого регулируемого усилителя, а вход управления соединен с выходом введенного первого ключа, выход первого компаратора соединен с первым входом введенного блока совпадения, второй вход которого соединен с выходом фазового дискриминатора, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора опорной подне.сущей и с первыми входами введенного фазовращателя и второго коммутатора, второй вход которого соединен с выходом фазовращателя, а вход управления соединен с выходом введенного второго ключа, третий вход блока совпадений соединен с выходом координатора, а четвертый вход соединен с вы.ходом введенного второго компаратора, первый вход которого соединен с третьим выходом первого блока матриц, и первыми вхо дами введенных второго регулируемого усилителя и третьего коммутатора, второй вход которого соединен с выходом второго регу.лируемого усилителя, вход управления соединен с выходом введенного третьего ключа, а выход соединен с третьим входом второго блока матриц, при этом выходы первого и второго коммутаторов соединены с двумя входами демодулятора, управляющие входы первого, второго и третьего ключей соединены с выходом введенного четвертого коммутатора, входъ 1 которого соединены с соответствующими выходами блока совпадений, причем входы управления первого и второго коммутаторов, фазовращателя, фазового дискриминатора, первого и второго регулируемых усилителей, первого, второго и третьего клю.чей, а также первого, второго, третьего и чет.вертого коммутаторов соединены с соответ.ствующими выходами пульта управления.Иа чертеже дана структурная электричес.кая схема предлагаемого устройства.Устройство содержит источник 1 видеосигналов основных цветов, первый блок 2 матриц, квадратурный модулятор 3, генератор 4 опорной поднесущей, первый 5,1, второй 5.2 и третий 5.3 коммутаторы, первый регулируемый усилитель 6, первый компаратор 7, второй регулируемый усилитель 8, фазовый дискриминатор 9, второй компаратор 10, фазовращатель 11, блок 12 совпадений, координатор 13, четвертый коммутатор 14, пер. вый 15,1, второй 15,2 и третий 15.3 ключи, пульт 16 управления, блок 17 отображения, демодулятор 19, второй блок 20 матриц.Ю 5 30 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1Устройство работает следующим образом,Исходные цветные сигналы й, 6, В, вырабатываемые источником 1 и получившие-коррекцию, поступают на входы блока 2 матриц, который формирует сигнал яркости У (он может быть сформирован в частном случае и сразу источником 1) и цветоразностные сигналы В - У и В-У, последние модулируют в квадратурном модуляторе 3, содержащем два балансных моду. лятора, фазовращатель и сумматор, опорную поднесущую Р, поступающую от генератора 4 опорной поднесущей. На выходе квадратурно. го модулятора 3 образуется сигнал цветовой поднесущей Я, имеющий фазово.амплитудную модуляцию, причем текущая фаза цветовой поднесущей Я несет информацию о цвето. вом токе, а амплитуда его Яд несет информацию о насыщенности цвета деталей телеизображения, Амплитуда сигнала У несет информацию о яркости деталей телеизображения.Таким образом, сигнал цветовой поднесущей Я представляет в виде своей фазы Я,р и своей амплитуды ЯА два параметра цвета - цветовой тон и насыщенность (цветность) а сигнал У представляет третий и последний параметр цвета - яркость. Сигнал У, Я и Р с выходов блока 2, квадратурного модулятора 3 и генератора 4 подаются на входы электронных канальных коммутаторов 5.1, 5,2 и 5.3 соответственно. Регулируемый усилитель 8, подключенный к каналу сигнала яркости У, соединенный со вторым входом канального коммутатора 5.1 и управляемый по входу д, изменяет, в зависимости от величины потенциала на входе О, величину сигнала яркости У до значения (У)+ как в сторону увеличения так и в сторону уменьшения, Канальный электронный коммутатор 5.3, при подаче на его вход управления сигнала логической единицы, переключается по входу с прямого канала (У) на канал ю регулируемым усилителем 8 (У)", Аналогично работают ка нальные коммутаторы 5.1 и 5,2 совместно с регулируемым усилителем 6 и фазовращателем 11, причем в первом случае изменяется (увеличивается или уменьшается) амплитуда сигнала цветовой поднесущей Я до Я+, а во втором случае изменяется (увеличивается или уменьшается) фазовый сдвиг опорной поднесущей Р до Еф. Компаратор 10, подключенный к каналу сигнала яркости У и управляемыйпо входу Ь, выделяет любой выбранный уровень амплитуды сигнала У, причем приуровне сигнала У равном уровню дискриминации комларатора 10, последний вырабатыва.ет на выходе сигнал логической единицы, апри отличии уровня Сигнала У от его уровнядискриминации вырабатывает сигнал логического нуля. Аналогично работает компаратор 7, подключенный к каналу сигнала цветовой поднесущей Я и управляемый по входу 8 . Фазовый дискриминатор 9, подключенный к каналу сигнала цветовой поднесущей Я и управляемый по входу д, выделяет значения выбранной фазы сигнала цветовой поднесущей Я пу. тем сравнения ее с фазой опорной поднесущей Е (методом фазового моста, например) и вырабатывает сигнал логической единицы при совпадении сигналов Я и Е по фазе, причем выделение разных фаз Яр достигается сдвигами по фазе сигнала Р до Р , который выполняется в фазовом дискриминаторе 9 управ. ляемом потенциально по входу с , при отличин фазы цветовой поднесущей от фазы опорной поднесущей Е на выходе фазовогодискриминатора 9 вырабатывается сигнал логического нуля,Выходы блока 12 совпадений подключенык семи входам коммутатора 14, управляемого по входу Я . При поступлении на входуправления ф управляющего сигнала комму.татор 14 переключается по входу на один извыбранных входов, выбор которого осущест.вляется установкой уровня потенциала навходе 5, Таким образом, коммутатор 14коммутирует на выход сигнал логической"Г при выборе деталей заданного цветовогопараметра или совокупности цветовых параметров, Выход коммутатора 14 подключенко входам трех электронных ключей 15.1,15,2 и 15.3, управляемых по входам Ь,и 1 соответственно, Ключи 15,1, 15.2 и 153позволяют осуществить выбор параметровизменения цвета деталей, их выходы подклю.чены к управляющим входам канальных коммутаторов 5.1, 5.2 и 5.3 соответственно. Висходном состоянии ключи разомкнуты, припоступлении управляющего сигнала на входы11,и 1 ключи замыкаются. При появленииуправляющего сигнала (логической "1") навходе любого одного или нескольких канальных коммутаторов 5,1, 5.2 и 5.3 с выходовключей 15.1, 15.2 и 15.3 соответственно, канальные коммутаторы 5.1, 5.2 и 5.3 переключаются по основным входам на каналы с ре.гулируемыми каскадами 6.11 и 8 соответственно. Сигналы Яф и ф или Я и Р, или в другом сочетании, в зависимости от состояния канальных коммутаторов 5.2 и 5.3, поступают на демодулятор 19, на выходе которого вырабатываются цветоразностные сигналы (Я - У)ф и (В - У)ф или й - У и В - У в зависимости от того, есть ли преобразование цвета или нет, которые поступают на блок 20 матриц, на выходах последнего, с использованием сигнала (У) ф, образуются три цвето вых сигнала (В)ф, э")ф и (В)ф или 8,Й и 8, поступающие на входы блока 17отображения. Сигнал (У)ф или У с выходаканального коммутатора 5,1 поступает навход блока 20 матриц.Пульт 16 управления работает в двух режимах: ручного и автоматического управления.В первом режиме преобразование цвета дета-лей телеизображения осуществляется оператором посредс 1 вом органов управления на па О нели регулировок (погенциометрами, кнопоч.ными переключателями и т.п,), Второй ре.жим работы, включающий в себя два этапа:этап предварительного просмотра, ручных регулировок и записи, в блок 18 памяти уста новленных уровней, и этап автоматическогоуправления, используется только при вторич.ном просмотре или передаче телеизображений,При этом на первом этапе устанавливаемыеуровни управляющих потенциалов (напряже ний) преобразуются посредством аналого - цифровых преобразователей в цвоичный код,который записывается в блок 18 памяти сжесткой привязкой ко времени ввода. Жесткая привязка обеспечивается посылкой в 25 блок 18 памяти в момент начала нреобразо.ваний устанавливающего сигнала-импульса, который записывается в блок 18 памяти. Навтором этапе, при включении устройства устанавливающий сигнал-импульс ставит все уп.равляющие потенциалы на входах всехрегулируемых каскадов в исходное (нулевое)состояние, в котором не происходит преобра.зования цвета деталей. Затем сигналы управления, записанные в блок памяти в двоичномкоде во время первого этапа, преобразуются 35в цифроаналоговых преобразователях в аналоговые уровни и поступают на соответствую.щие управляющие входы регулируемых кас.кадов, тем самым осуществляется автоматичес.кое управление цветопреобразованием, 40Оптимальным является в телевизионномвещании автоматический режим работы, в условиях многократного повторения передачи,а в прикладном телевидении ручной режимработы, в условиях непосредственного наблю.дения изображений.Предлагаемое устройство расширяет коли.чество функций преобразования цвета деталейтелеизображений до семи и обеспечивает руч. Ю ное и автоматическое управление изменениямицвета. Применение его в аппаратуре студийцветного телевидения позволяет видеорежиссе.ру создавать всевозможные цветовые ком.позиции, нри ограниченном числе разноцветных обьектов и деталей на сцене, электрон.55ным способом, что снижает зкономическиезатраты на материалы. При этом достигаетсяпростота, быстрота и точность селективногоцветообразования, Применение устройства в930749 ормации,ание при экспертизе 47941, кл) Н 04 М 9/02,Источники инпринятые во вним1. Патент США Нф969 ( прототип),55 7прикладном телевидении обеспечивает селективное выделение и оптимальное цветовоеконтрастирование деталей телеизображенияпри наблюдении и интерпретации обьектов,процессов, явлений в условиях их малого 5различия с фоном и между собой, что повышает производительность труда оператора,Достоверность достижения положительногоэффекта подтверждена как реализацией от.дельных функций цветопреобразования в из. 10вестном устройстве, так и реализацией функ.ций выделения деталей телевизионного изоб.ражения по яркости, цветовому тону и из.менением цвета деталей по яркости, цветовомутону в лабораторном макете устройства. 33Априорное определение цвета преобразования деталей телеизображения существеннооблегчается для видеорежиссера или оператора тем, что между параметрами модуляции -фазой и амплитудой сигнала цветовой подне. щсущей, а также фазой сигнала опорной поднесущей, и параметрами цвета на лоскутецветности - координатами. цветности существу.ет жесткая связь в виде нелинейных зависимостей (дробно-линейных и дробно-тангенци- цальных), что позволяет проградуировать органы регулировок непосредственно в параметрах, цвета. Поэтому, также, возможен предва.рительный расчет на ЭВМ всех параметровцветопреобразования по исходным данным -цветам сцены, подлежащим цветопреобразова.нию,Таким оприменен браэом, практические возможностиия разработанного устройства неограничены,Поскольку все блоки устройства представляют собой известные радиоэлектронные элементы,в том числе реализованные и выпускаемыепр 6 мышленностью в виде интегральных микросхеь то время требуемое на создание промыш.40ленного образца устройства определяется вре.менем его изготовления и настройки.Формула изобретени яУстройство для коррекции сигнала цветного телевизионного изображения в условных цветах, содержащее источник видеосигналов основных цветов, три выхода которого сое. динены с тремя входами первого блока матриц, два выхода которого соединены с двумя входами квадратурного модулятора, третий вход которого соединен с первым выходом генератора опорной поднесущей, демодулятор, два выхода которого соединены с двумя входами второго блока матриц, три выхода которого соединены с тремя входами блока отображения, пульт управления, первый вход которого соединен с блоком памяти, выход которого соединен с первым выходом пульта управления, второй вход которого соединен с выходом координатора, вход, которого соединен с вторым выходом пульта управления, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения цветово. го диапазона коррекции, выход квадратурно. го модулятора соединен с первыми входами введенных первого компаратора, фазового дискриминатора, первого регулируемого усилителя, и первого коммутатора, второй вход которого соединен с выходом первого регу. лируемого усилителя, а вход управления соединен с выходом введенного первого ключа, выход первого компаратора соединен с первым входом введенного блока совпадений, второй вход которого соединен с выходом фазового дискриминатора, второй вход кото,рого соединен с вторым выходом генератора опорной поднесущей и с первыми входами введенного фазовращателя и второго коммутатора, второй вход которого соединен с выходом фазовращателя, а вход управления со. едннен с выходом введенного второго ключа, третий вход блока совпадений соединен с выходом координатора, а четвертый вход соединен с выходом введенного второго компаратора, первый вход которого соединен с третьим выходом первого блока матриц, иервыми входами введенных второго регулируемого усилителя и третьего коммутатора, второй вход которого соединен с выходом второго регулируемого усилителя, вход управления соединен с выходом введенного третьего ключа, а выход соединен с третьим вхо. дом второго блока матриц при этом выходыУ первого и второго коммутаторов соединены с двумя входами демодулятора, управляю щие входы первого, второго и третьего ключей соединены с выходом введенного четвертого коммутатора, входы которого соедине.ны с соответствующими выходами блокасовпадений, причем входы управления первого и второго компараторов, фазовращателя,фазового дискриминатора, первого и второгорегулируемых усилителей, первого, второгои третьего ключей, а также первого, второго,третьего и четвертого коммутаторов соедине.ны с соответствующими выходами пультауправления,930749 68 иняал ПППУжгоро Заказ 3536/87 Подписное