Цифровой ранговый фильтр видеосигнала телевизионного изображения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 700 Н 03 К 17/04 1) Н 04 Ы ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ 1 ННТ СССР КОМИТЕТОТКРЫТИЯМ НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ П итут ССР987. од ыход 21) 4740756/0922) 04,07.8946) 23,12.91. Бюл. й 4771) физико-математический ини. Г.В. Карпенко72) Р.И. Паленичка53) 621.397 (088.8)56) Авторское свидетельствой 1327281, кл. Н 03 К 17/04,(54) ЦИФРОВОЙ РАНГОВЫЙ ф СИГНАЛА ТЕЛЕВИЗИОННОГО И (57) Изобретение относит технике и вычислительной Целью изобретения являет быстродействия фильтраци ранговый фильтр содержит блок памяти 1, состоящий регистров памяти 2; и ко ЛЬТР ВИДЕООБ РАЖ ЕН ИЯ я к радио" технике. я повышениеЦифровой входнойиз (и+1) параторных1700767 ячеек 3, и блоков совпадения ч, сумматор 5, выходной умножитель 6, блокпамяти коэффициентов 7 и генератортактовых импульсов 8. Компараторнаяячейка 3 состоит иэ регистра ранговой статистики, двух компараторов,двух арифметико-логических блоков и Изобретение относится к радиотех Нике ивычислительной технике и может быть использовано для Фильтрации видеосигнала телевизионного изображен ия еЦелью изобретения является по йышение быстродействия.На Фиг.1 приведена структурная электрическая схема цифрового рангойоГо Фильтра видеосигнала телевизионного изображения (ЦРФВТИ); на 25 фиг.2 - структурная схема компараторной ячейки; на Фиг.3 - логическая схема первого арифметико-логического блока.Цифровой ранговый фильтр видеосиг- зО нала телевизионного изображения содержит входной блок 1 памяти, состоящий иэ (и+1) регистров памяти 2, где п - порядок Фильтра, и компараорных ячеек 3, и блоков совпадения(умножителей на постоянный коэффициент), сумматор 5, выходной умножитель 6, блок 7 памяти коэффициентов и генератор 8 тактовых импульсов (ГТИ), Компараторная ячейка 3 состоит из регистра 9 ранговой статистики, первого и второго компараторов 10 и 11, первого и второго арифметико-логических блоков 12 и 13, первого и второго коммутаторов 1 и 15. Первый арифметико-логический блок 12 состоит иэ двух элементов И и элемента ИЛИ-НЕ. Второй арифметикологический блок 13 выполнен в виде коммутатора для двум одноразрядных входов (сигналов), имеющего одноразрядный управляющий вход.ЦРФВТИ осуществляет обобщенную ранговую фильтрацию входного сигнала, представленного в цифровой Форме, по следующему соотношенио: двух коммутаторов, Цель изобретениядостигается за счет введения и компараторных ячеек и (и+ 1) -го регистрапамяти, а также организации параллельно-конвейерного режима работы,1 з.п. Ф-лы, 3 ил. Отгде Т ХЬ-п)ХЬ)" а-я ранговая статистика для и последователь-. ных текущих отсчетов сигнала; УЬ) - значение 1-го отсчета навыходе Филь тра;,мировання),В случае, когда 3 = 1, (1 = 1,где х = (и+1 У 2, а остальные весовыекоэффициенты равны О, осуществляетсямедианная фильтрация сигнала, котооаяочень эффективна для устоанения импульсных помех. Если ф; = 1, х = 1,2,и и ,8 =,/и, о получим обычныйсглаживающий Филь:р, реализующийоперацию усреднения. При других значениях коэффициентов фильтра получаются Фильтры, которье могут быть использованы для решения различныхчастных задач цифровой фильтрации.ЦРФВТИ работает следующим образом.Отсчеты входного сигнала последовательно в соответствии с частотой ГТИ8 поступают на информационный входЦРФВТИ, который является входом первого регистра 2 памяти. С выходапервого регистра 2, памяти -й отсчет сигнала ХЮ и (х-и)-й отсчетХ(-и) с выхода (и+1)-го регистра2 памяти одновременно поступаютна первый и второй входы каждой из икомпараторной ячейки 3,. В совокупности все и компараторных ячеек 3образуют блок параллельной сортиров- .ки и чисел (отсчетов сигнала), который предназначен для параллельноговычисления всех ранговых статистикдля п последовательных отсчетов сиг"нала ХЬ-и+1)ХОс), Каждая компараторная ячейка 3, содержит регистр 9 ранговой статистики, в который в конце -го такта работы ЦРФВТИзаписывается значение 1-й ранговой(2) статистики К (1) = Т, Х(1-и+1)Х(1)1. Компараторные ячейки 3 е реализуют параллельный алгоритм рекурсивного вычисления всех ранговых статистик последовательности и отсчетов К (1-1), при Х(1) Р (1.-1) Х(К(х), при Х(д)К(1-1) ) Х( кс 1) мин (х(в) в а 1 в 1(в, при х( иакс (Х(0к 1-1 сс, при Х(юПосредством первого и второго компараторов 10 и 11 реализуется сравне ние К(1-1) с Х(1 ) и Х(1-и) соответственйо, При этом знацение К(-1) хранится в регистре 9 ранговой статистики. Посредством первого арифметико-логического блока 12 вырабатыва ется управляющий сигнал для разрешения записи в регистр 9 ранговой статистики очередного значения 1-й ранговой статистики. В случае, когда на выходе арифметико-логического блока 12 имеется единичный управляющий сигнал, в регистр 9 ранговой статистики записывается одно изтрех значений ХЫ), К а (-1), К 1,(1-1) как новое значение К30 согласно, соотношения (2). Для 1-й компараторной яцейки 3 результат сравнения Х с К1(-1) поступает с третьего информационного выхода (1-1)-й ячейки 3 на третий управляю щий вход ячейки в виде сигнала ВХ 1, а результат сравнения Х с К 1+1(1+1) с уира вляюще го выхода (1+1) -й я чейки 3 на управляющий вход в виде сигнала ВХ 2. Эти сигналы одновременно 40 подаются на второй и третий одноразрядные входы второго арифметико-логического блока 13, которые являются информационными входами одноразрядного коммутатора. На первый вход второ го арифметико-логического блока 13 поступает выходной сигнал "Иеньше" с первого выхода второго компаратора 11. Этот сигнал также подается на пер вый вход первого комйаратора 14. В 50 случае, когда этот сигнал является логической единицей, то на выходе первого коммутатора 14 имеется значение (двоичный код) числа К(-1). В противоположном случае йа его вы ходе присутствует значение К+(-1) 1 В зависимости от выходного сигнела второго арифметико-логического блока 13 на выходе второго коммутатора сигнала, в котором 1-я яце 1 ка еьчисляет значение 1-й Ранговой статистики К(1) в 1-и такте работы ЦРФВТИ относительно входного отсчета Х(1.) 15 присутствует или значение Х(1) или выходное знацение первого коммутатора 14. При поступлении тактового импульса на вход синхронизации регистра 9 ранговой статистики происходит запись в нем выходного значения коммутатора 15. Поскольку вычисления во всех ячейках 3 происходит одновременно, то за один Факт работы Фильтра в и регистрах 9 ранговой статистики имеется отсортированная последовательность чисел ХЬ-и+1),.., ХЬ)а т.е. значения всех и ранговых статистик относительно -го отсчетасигнала. Эти знацения затем параллельно поступают на вторые входы и блоков 4 совпадения. Каждый из блоков 4 совпадения Реализован в виде постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), в котором И-разрядный адресный вход является первым и вторым входами. При этом первые К разрядов адресного входа ПЗУ составляют первый вход, а остальные (И-К) разрядов являются вторым входом блока 4 совпадения, где 2 К )И, например И=11, а К=Я. На первый вход всех блоков совпадения подается одинаковый код(номер) набора коэФФициентов С , где 1=1,2 и, на которые таблично умножаются выходнь.е значения компараторных яцеек 3, т.е. процесс умножения является процессом выборки информации (результата умножения) из ПЭУ. В блоке 7 памяти коэффициентов записаны коды (номера) наборов постоянных коэффициентов, на которые таблично умножаются выцисленные ранговые статистики в блоках 4 совпадения. Конкретный набор коэффициентов в зависимости от решаемой задачи фильтрации задается с управляющего входа 1 ЦРФВТИ, который является адресным входом блока 7 памяти коэффициентов. Сумматор 5 предназначен для суммирования и чисел и может быть Реализо1/ 767 МЩ ) 1 с-Ю логического блока и первым входомпервого коммутатора, второй выходвторого компаратора подключен к четвертому входу первого арифметико-логического блока, выход которого соединен с вторым входом регистра ранговой статистики, выход второго арифметико-логического блока подключенк второму входу второго коммутатора,причем второй вход первого компаратора соединен с третьим входом второгокомпаратора и является первым информационным входом компараторной ячейки, вторым информационным входом которой является второй вход второго компаратора, второй вход первого коммутатора является третьим информационным входом компараторной ячейки, второй вход второго ариФметико-логического блока является первым управляющим входом компараторной ячейки, вторым управляющим входом которой яв ляется третий вход первого коммутатора, а третьим управляющим входом- третий вход второго арифметико-логического блока, синхровход регистра ранговой статистики является 15 синхровходом компараторной ячейки.,дактор Л. Гратилло Т р д Корректор Л, Пата Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,10 оставитель О. К ех е Л,Олийнык Заказ 4478 ТиражВИИИПИ Государственного комитета по изобретени113035, Иосква, Ж, Раушская Подписноем и открытиям при ГКНТ СССР наб д. 4/5