Пристрій відтворення відеосигналів
Формула / Реферат
1. Устройство воспроизведения видеосигналов, содержащее приемно-усилительный блок с кадровым и строчным синхровыходами, подключенными к генераторам разверток, и по меньшей мере одним видеовыходом, подключенным к кинескопу, к отключающей системе которого подключены выходы генераторов разверток, а также последовательно подключенные к видеовыходам приемно-усилительного блока детектор контуров воспроизводимого изображения и пороговый блок, отличающееся тем, что в него введен блок регенерации видеосигналов, включенный между видеовыходами приемно-усилительного блока и кинескопом, а к другому входу блока регенерации видеосигналов подключен выход порогового блока.
2. Устройство воспроизведения видеосигналов по п.1, отличающееся тем, что к дополнительному входу блока регенерации видеосигналов подключен строчный синхровыход приемно-усилительного блока.
3. Устройство воспроизведения видеосигналов по п.1, отличающееся тем, что в него введен фильтр низких частот, включенный между самым широкополосным видеовыходом приемно-усилительного блока и дополнительным входом блока регенерации видеосигналов.
4. Устройство воспроизведения видеосигналов по п.1, отличающееся тем, что в него введены импульсный усилитель и узел фиксации экстремального значения импульсов, последовательно включенные между выходом порогового блока и фокусирующим узлом кинескопа.
5. Устройство воспроизведения видеосигналов по п.1 или 4, отличающееся тем, что блок регенерации видеосигналов выполнен в виде совокупности узлов выборки и хранения, причем к сигнальным входам узлов выборки и хранения подключены видеовыходы приемно-усилительного блока, к управляющим входам узлов выборки и хранения подключен выход порогового блока, а выходы узлов выборки и хранения подключены к кинескопу.
6. Устройство воспроизведения видеосигналов по п.2, отличающееся тем, что блок регенерации видеосигналов выполнен в виде совокупности узлов выборки и хранения, к управляющим входам которых последовательно подключены логическая схема ИЛИ и формирователь импульсов, причем к сигнальным входам узлов выборки и хранения подключены видеовыходы приемно-усилительного блока, к двум входам логической схемы ИЛИ подключены строчный синхровыход приемно-усилительного блока и выход порогового блока, а выходы узлов выборки и хранения подключены к кинескопу.
7. Устройство воспроизведения видеосигналов по п.3, отличающееся тем, что блок регенерации видеосигналов выполнен в виде совокупности узлов выборки и хранения, к сигнальным входам которых подключены видеовыходы приемно-усилительного блока, причем выходы узлов выборки и хранения, соответствующие относительно узкополосным видеовыходам приемно-усилительного блока, подключены к кинескопу непосредственно, выход узла выборки и хранения, соответствующий самому широкополосному видеовыходу приемно-усилительного блока, подключен к кинескопу через последовательно соединенные первый электронный ключ и аналоговый сумматор, к другому входу которого подключен второй электронный ключ, к управляющим входам второго электронного ключа и всех блоков выборки и хранения выход порогового блока подключен через формирователь импульсов, подключенный также к управляющему входу первого электронного ключа через логическую схему НЕ, а к сигнальному входу второго электронного ключа подключен выход фильтра низких частот.
Текст
Изобретение относится к технике воспроизведения изображений на экране кинескопа в растровом режиме (т.е. с использованием построчных, черезстрочных, спиральных и иных разверток) и может быть использовано в приемниках вещательного телевидения, мониторах систем прикладного телевидения и др. устройствах воспроизведения видеосигналов. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство воспроизведения видеосигналов, содержащее приемно-усилительный блок с кадровым синхровыходом, подключенным к генератору кадровой развертки, со строчным синхровыходом, подключенным к генератору строчной развертки, и по меньшей мере одним видеовыходом, подключенным к кинескопу, к отклоняющей системе которого подключены генераторы кадровой и строчной разверток. Кроме того, в устройстве предусмотрен дополнительный генератор корректирующей строчной развертки, также подключенный к отклоняющей системе. Вход генератора корректирующей строчной развертки подключен к видеовыходу приемно-усилительного блока через последовательно включенные детектор контуров воспроизводимого изображения и пороговый блок. Устройство также содержит корректоры яркостных и геометрических искажений. Повышение резкости воспроизводимого изображения в прототипе обеспечивается за счет управления скоростью строчной развертки в зависимости от содержания изображения. Недостатком прототипа является большая сложность его реализации, связанная, во-первых, с введением в отклоняющую систему дополнительных строчных отклоняющих катушек. Кроме того, весьма сложным в реализации в прототипе является корректор геометрических искажений, алгоритм функционирования которого требует использования а устройстве (не только в корректоре геометрических искажений) широкополосных линий задержки на период строчной развертки, также трудно реализуемых. Перечисленные выше трудности в конечном счете усложняют реализацию его возможностей и не обеспечивают достаточно высокую резкость воспроизводимого изображения. Другим недостатком прототипа является высокая зашумленность межконтурных участков воспроизводимого изображения, поскольку непосредственное использование в видеотракте для подавления высокочастотных помех фильтров низких частот (или соответствующее уменьшение полосы частот пропускания усилителя) невозможно из-за неизбежного сопутствующего ухудшения, резкости изображения. В этой связи следует подчеркнуть, что для повышения качества изображения необходимо повышать именно резкость, а не четкость телевизионного изображения, так как даже изображения, с малой четкостью обладают большой физиологической избыточностью. Поэтому повышение четкости изображения в телевидении в основном имеет смысл в той мере, в какой оно сопровождается повышением его резкости. Повышение же резкости изображения значительно увеличивает комфортность зрительного восприятия, так как сопровождается уменьшением амплитуды сканирующих движений глаза и соответственно меньше утомляет зрение человека. В изобретении решается задача повышения резкости контуров воспроизводимого на экране кинескопа изображения, а также уменьшения зашумленности межконтурных участков воспроизводимого на экране кинескопа изображения. Поставленная задача решается тем, что в устройство воспроизведения видеосигналов, содержащее приемно-усилительный блок с кадровым и строчным синхровыходами, подключенными к генераторам разверток, и по, меньшей мере одним видеовыходом, подключенным к кинескопу, к отклоняющей системе которого подключены выходы генераторов разверток, а также последовательно подключенные к видеовыходу приемноусилительного блока детектор контуров воспроизводимого изображения и пороговый блок, согласно изобретению, введен блок регенерации видеосигналов, включенный между всеми видеовыходами приемно-усилительного блока и кинескопом, а к второму входу блока регенерации видеосигналов подключен выход порогового блока. Поставленная задача решается также тем, что в устройстве воспроизведения видеосигналов к дополнительному входу блока регенерации видеосигналов подключен строчный синхровыход приемно-усилительного блока. Поставленная задача решается также тем, что в устройство воспроизведения видеосигналов введен фильтр низких частот, включенный между самым широкополосным видеовыходом приемноусилительного блока и дополнительным входом блока регенерации видеосигналов. Поставленная задача решается также тем, что в устройство воспроизведения видеосигналов введены импульсный усилитель и узел фиксации экстремального значения импульсов, последовательно включенные между выходом порогового блока и фокусирующим узлом кинескопа. Поставленная задача решается также тем, что в устройстве воспроизведения видеосигналов блок регенерации видеосигналов выполнен в виде совокупности узлов выборки и хранения, причем к сигнальным входам узлов выборки и хранения подключены видеовыходы приемно-усилительного блока, к управляющим входам узлов выборки и хранения подключен выход порогового блока, а выходы узлов выборки и хранения подключены к кинескопу. Поставленная задача решается также тем, что в устройстве воспроизведения видеосигналов блок регенерации видеосигналов выполнен в виде совокупности узлов выборки и хранения, к управляющим входам которых последовательно подключены логическая схема ИЛИ и формирователь импульсов, причем к сигнальным входам узлов выборки и хранения подключены видеовыходы приемно-усилительного блока, к двум входам логической схемы ИЛИ подключены строчный синхровыход приемно-усилительного блока и выход порогового блока, а выходы узлов выборки и хранения подключены к кинескопу. Поставленная задача решается также тем, что в устройстве воспроизведения видеосигналов блок регенерации видеосигналов выполнен в виде совокупности узлов выборки и хранения, к сигнальным входам которых подключены видеовыходы приемно-усилительного блока, причем выходы узлов выборки и хранения, соответствующие относительно узкополосным видеовыходам приемно-усилительного блока, к кинескопу подключены непосредственно, выход узла выборки и хранения, соответствующий самому широкополосному видеовыходу приемноусилительного блока, к кинескопу подключен через последовательно включенные первый электронный ключ и аналоговый сумматор, к другому входу которого подключен второй электронный ключ к управляющим входам второго электронного ключа и всех узлов выборки и хранения выход порогового блока подключен через формирователь импульсов, подключенный также к управляющему входу первого электронного ключа через логическую схему НЕ, а к сигнальному входу второго электронного ключа подключен выход фильтра низких частот. Введение в заявляемое устройство блока регенерации видеосигналов позволяет в подаваемом на кинескоп видеосигнале его участки, соответствующие контурам изображения, заменить участками с крутыми фронтами, формируемыми узлами выборки и хранения, и тем самым значительно повысить резкость воспроизводимого на экране кинескопа изображения. Введение же в заявляемое устройство фильтра низких частот, включенного между самым широкополосным видеовыходом приемно-усилительного блока и дополнительным входом блока регенерации видеосигналов, или подключение к фокусирующему узлу кинескопа через импульсный усилитель и узел фиксации экстремального значения импульсов порогового блока, или подключение к дополнительному входу блока регенерации видеосигналов строчного синхровыхода приемно-усилительного блока позволяет уменьшить зашумленность воспроизводимого на экране кинескопа изображения. Поставленная задача также решается за счет предложенных вариантов реализации блока регенерации видеосигналов. На фиг.1 изображен пример реализации заявляемого устройства; на фиг.2 - другой пример реализации заявляемого устройства; на фиг.3 третий пример реализации заявляемого устройства; на фиг.4 - пример реализации блока регенерации видеосигналов; на фиг.5 - эпюры, поясняющие работу блока регенерации видеосигналов, приведенного на фиг.4; на фиг.6 другой пример реализации блока регенерации видеосигналов; на фиг.7 - эпюры, поясняющие работу блока регенерации видеосигналов, приведенного на фиг.6; на фиг.8 - третий пример реализации блока регенерации видеосигналов; на фиг.9 - эпюры, поясняющие работу блока регенерации видеосигналов, приведенного на фиг.8; на фиг.10 - четвертый пример реализации блока регенерации видеосигналов; на фиг.11 эпюры, поясняющие работу блока регенерации видеосигналов, приведенного на фиг.10; на фиг.12 - четвертый пример реализации заявляемого устройства; на фиг.13 - пятый пример реализации блока регенерации видеосигналов; на фиг.14 эпюры, поясняющие работу блока регенерации видеосигналов, приведенного на фиг.13; на фиг.15 пятый пример реализации заявляемого устройства. Заявляемое устройство воспроизведения видеосигналов, функциональная схема которого изображена на фиг.1, содержит приемноусилительный блок 1 (конкретная реализация которого зависит от области применения например, для приемника телевизионного вещания он содержит усилитель высокой частоты, преобразователь частоты, усилитель промежуточной частоты, видеодетектор, селекторы кадровых и строчных синхроимпульсов и др. узлы), сигнал на вход которого поступает от источника информационного сигнала (антенны, видеомагнитофона, передающей телевизионной камеры и др.), на чертеже для простоты не показанного. Кадровый синхровыход приемноусилительного блока 1 подключен к генератору 2 кадровой развертки (выполненного любым известным образом). Строчный синхровыход приемно-усилительного блока 1 подключен к генератору 3 строчной развертки (выполненного любым известным образом). Генераторы кадровой 2 и строчной 3 разверток подключены соответственно к кадровым 4 и строчным 5 отклоняющим катушкам отклоняющей системы кинескопа 6. Видеовыход приемно-усилительного блока 1 подключен к входу детектора 7 (например, в виде последовательно включенных дифференцирующей цепи и двухтактного выпрямителя или в виде последовательно включенных интегрирующей цепи и логической схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, к другому входу которой подключен вход интегрирующей цепи) контуров (т.е. границ крупных деталей) воспроизводимого изображения и к первому входу блока 8 регенерации видеосигналов (пример реализации которого изображен на фиг.4). Выход детектора 7 контуров воспроизводимого изображения к второму входу блока 8 регенерации видеосигналов подключен через пороговый блок 9 (например, в виде моновибратора, компаратора и др.). Заявляемое устройство воспроизведения видеосигналов, функциональная схема которого изображена на фиг.2, от предыдущей его реализации отличается лишь наличием одной дополнительной связи; к дополнительному входу блока 8 регенерации видеосигналов (пример реализации которого изображен на фиг.6) подключен строчный синхровыход приемноусилительного блока 1. Заявляемое устройство воспроизведения видеосигналов, функциональная схема которого изображена на фиг.3, по сравнению с вариантом, изображенным на фиг.1, содержит дополнительно фильтр 10 низких частот (любой известной реализации), включенный между видеовыходом приемно-усилительного блока 1 и третьим входом блока 8 регенерации видеосигналов (примеры реализации которого изображены на фиг.8 и 10). Блок 8 регенерации видеосигналов, изображенный на фиг.4, содержит узел 11 выборки и хранения (Фолкенберри Л. Применения операционных усилителей и линейных интегральных схем. - М.: Мир, 1985. - С.237 - 241). К сигнальному входу узла 11 выборки и хранения подключен видеовыход приемно-усилительного блока 1. К управляющему входу узла 11 выборки и хранения подключен выход порогового блока 9. Выход узла 11 выборки и хранения подключен к кинескопу 6 (к его катоду либо модулирующему электроду). Блок 8 регенерации видеосигналов (фиг.2), изображенный на фиг.6, содержит узел 11 выборки и хранения, к управляющему входу которого последовательно подключены логическая схема ИЛИ 12 и формирователь 13 импульсов (например, моновибратор). При этом к сигнальному входу узла 11 выборки и хранения подключен видеовыход приемно-усилительного блока 1. К двум входам логической схемы ИЛИ 12 подключены строчный синхровыход (или выход строчных гасящих импульсов) приемноусилительного блока 1 и выход порогового блока 9, а выход узла 11 выборки и хранений подключен к кинескопу 6. Блок 8 регенерации видеосигналов, изображенный на фиг.8, содержит аналоговый сумматор 14, к трем входам которого подключены первый 15', второй 15" и третий 15"' электронные ключи. К сигнальному входу первого электронного ключа 15' подключен выход фильтра 10 низких частот. К сигнальному входу второго электронного ключа 15" подключен выход первого узла 11' выборки и хранения. К сигнальному входу третьего электронного ключа 15"' подключен выход второго узла 11" выборки и хранения. К сигнальным входам первого 11 и второго 11" узлов выборки и хранения, которые объединены, подключен выход приемно-усилительного блока 1. К управляющему входу второго узла 11" выборки и хранения выход порогового блока 9 подключен непосредственно, к управляющему входу первого узла 11' выборки и хранения выход порогового блока 9 подключен через формирователь 13 импульсов (например, моновибратор), а к управляющему входу третьего электронного ключа 15'" выход порогового блока 9 подключен через вторую логическую схему НЕ 16". К управляющему входу второго электронного ключа 15" выход формирователя импульсов 13 подключен через первую логическую схему НЕ 16. К управляющему входу первого электронного ключа 15" подключена логическая схема ИЛИ 12, к двум входам которой подключены выходы порогового блока 9 и формирователя 13 импульсов. Блок 8 регенерации видеосигналов, функциональная схема которого изображена на фиг.10, содержит узел 11 выборки и хранения, к сигнальному входу которого подключен выход аналогового сумматора 14. К управляющему входу узла 11 выборки и хранения подключена логическая схема И 17. К входам аналогового сумматора 14 подключены первый 15' и второй 15" электронные ключи, к сигнальным входам которых соответственно подключены видеовыход приемноусилительного блока 1 и выход фильтра 10 низких частот. К управляющему входу второго электронного ключа 15" выход порогового блока 9 подключен через первый моновибратор 18'. К управляющему входу первого электронного ключа 15' выход первого моновибратора 18' подключен через логическую схему НЕ 16. К двум входам логической схемы И подключены выходы первого 18' и второго 18" моновибраторов, входы которых объединены. Заявляемое устройство воспроизведения видеосигналов, функциональная схема которого приведена на фиг.12, является реализацией тех же принципов, что и в монохромном устройстве воспроизведения видеосигналов, изображенном на фиг.3, но уже применительно к воспроизведению цветных изображений. Устройство содержит такие же генераторы кадровой 2 и строчной 3 разверток, детектор 7 контуров воспроизводимого изображения, пороговый блок 9 и фильтр 10 низких частот. Естественно, иными в данном случае являются кинескоп 6, приемно-усилительный блок 1 (реализованный любым известным образом) и блок 8 регенерации видеосигналов (пример реализации которого приведен на фиг.13), подключенный к трем (в системах служебного телевидения с двумя цветами разложения изображения их может быть два) видеовыходам (трех цветовых видеосигналов или двух цветоразностных и одного яркостного видеосигналов, для определенности на чертеже изображен первый случай) приемно-усилительного блока 1. Причем детектор 7 контуров воспроизводимого изображения подключен к яркостному видеовыходу приемно-усилительного блока 1. Блок 8 регенерации видеосигналов, функциональная схема которого приведена на фиг.13, содержит первый 11, второй 11" и третий 11"' узлы выборки и хранения, к сигнальным входам которых подключены три видеовыхода приемно-усилительного блока 1. Выходы первого 11 и второго 11 (относительно узкополосных видеосигналов, например, сигналов синего и красного) узлов выборки и хранения подключены к кинескопу непосредственно, а выход третьего узла 11 выборки и хранения (для самого широкополосного видеосигнала - например, сигнала зеленого) подключен к сигнальному входу первого электронного ключа 15. К сигнальному входу второго электронного ключа 15 подключен фильтр 10 низких частот. Выходы первого 15 и второго 15 электронных ключей подключены к аналоговому сумматору 14, выход которого подключен к кинескопу 6. К управляющим входам второго электронного ключа 15" и всех узлов 11', 11", 11'" выборки и хранения выход порогового блока 9 подключен через формирователь 13 импульсов (например, моновибратор). Выход формирователя 13 импульсов к управляющему входу первого электронного ключа 15' подключен через логическую схему НЕ 16. Заявляемое устройство воспроизведения видеосигналов, функциональная схема которого приведена на фиг.15, также является реализацией устройства, соответствующей воспроизведению цветных изображений. Оно содержит приемноусилительный блок 1, кадровый и строчный синхровыходы которого подключены к генераторам соответственно кадровой 2 и строчной 3 разверток, а три видеовыхода (соответствующие, например, сигналам цветности) подключены к сигнальным входам первого 11', второго 11" и третьего 11"' узлов выборки и хранения, которые в совокупности образуют блок 8 регенерации видеосигналов. Выходы генераторов кадровой 2 и строчной 3 разверток подключены соответственно к кадровым 4 и строчным 5 катушкам отклоняющей системы цветного кинескопа 6. Три выхода блока 8 регенерации видеосигналов подключены к соответствующим электродам кинескопа 6. К яркостному видеовыходу приемно-усилительного блока 1 последовательно подключены детектор 7 контуров воспроизводимого изображения и пороговый блок 9, выход которого к управляющим входам всех узлов 11', 11", 11'" выборки и хранения подключен непосредственно, а к фокусирующему узлу 19 кинескопа 6 - через последовательно включенные импульсный усилитель 20 и узел 21 фиксации экстремального значения импульсов (любой известной в видеоусилительной технике реализации). Возможны и иные варианты реализации заявляемого устройства воспроизведения видеосигналов, отличающиеся иной реализацией узлов: электростатической отклоняющей системой, генераторами нестандартных (спиральной, синусоидальной или иной) разверток, конструкцией фокусирующего узла и др. Следует также иметь в виду, что все схемы приведены в упрощенном виде, т.е. при практической реализации они могут содержать дополнительные узлы (например, выходной видеоусилитель с увеличенной по сравнению со стандартной полосой частот пропускания, элементы сопряжения входов и выходов смежных узлов по полярности/по уровню и др.). Наконец, следует особо подчеркнуть, что, хотя в настоящем описании рассмотрена только две реализации заявляемого устройства воспроизведения видеосигналов применительно к цветному телевидению, возможны и другие его реализации, в том числе аналогичные монохромным реализациям, приведенным на фиг.1 и 2. Устройство воспроизведения видеосигналов, функциональная схема которого изображена на фиг.1, работает следующим образом. В приемно-усилительный блок 1 от источника информационного сигнала (на чертеже не показан) поступает сигнал, который в конечном счете разделяется на кадровый синхроимпульс, строчный синхроимпульс и видеосигнал. Кадровый и строчный синхроимпульсы с выходов приемноусилительного блока 1 поступают на генераторы соответственно кадровой 2 и строчной 3 разверток, которые формируют в кадровых 4 и строчных 5 отклоняющих катушках пилообразные токи. Под воздействием этих токов электронным лучом кинескопа 6 на его экране создается построчный либо черезстрочный растр. А под воздействием поступающего с видеовыхода приемно-усилительного блока 1 через блок 8 регенерации видеосигналов на кинескоп 6 видеосигнала соответствующим образом модулируется яркость элементов растра, за счет чего на экране и создается изображение. При этом в моменты (интервал t0t1 на фиг.5а) воспроизведения на экране каких-либо контуров (т.е. границ крупных деталей) изображения под воздействием формируемого в детекторе 7 контуров изображения сигнала (фиг.5б), поступающего на управляющий вход блока 8 регенерации видеосигналов, в последнем вместо наклонного фронта исходного видеосигнала (фиг.5а) запоминается значение в его начале (т.е. в момент t° на фиг.5в). А по окончании фронта исходного видеоимпульса (т.е. в момент t1 на фиг.5в) на выходе блока 8 регенерации видеосигналов снова воспроизводится исходный видеосигнал. В результате обеспечивается существенное уменьшение длительности фронтов импульсов (например, до величины 20 - 30нс, соответствующей предельной остроте зрения на уровне 1100 - 1400 эквивалентных строк разложения воспроизводимого изображения), поступающих на кинескоп 6, и соответствующее увеличение резкости контуров воспроизводимого изображения. Заявляемое устройство воспроизведения видеосигналов, функциональная схема которого изображена на фиг.2, работает следующим образом. Как и в предыдущей реализации, за счет создаваемых генераторами кадровой 2 и строчной 3 разверток отклоняющих токов в кадровых 4 и строчных 5 отклоняющих катушках на экране кинескопа 6 формируется построчный либо черезстрочный растр. Но, в отличие от предыдущей реализации, в блоке 8 регенерации видеосигналов значения выходного сигнала (фиг.7д) обновляются практически сразу (а точнее на интервалах времени t4t5, t7t8, t10t11 на фиг.7д) по окончании фронтов входного сигнала (т.е. t3t4, t6t7, t9t10 на фиг.7б) и затем запоминаются на всю длительность межконтурного интервала времени (т.е. t5t7 , t8t10, t11t13 на фиг.7д). Тем самым на экране кинескопа 6 обеспечивается воспроизведение любого межконтурного пространства с постоянной яркостью (а на цветном экране и с постоянной цветностью). За счет чего возможно полностью подавить высокочастотные шумы на межконтурных участках воспроизводимого изображения. Строчный синхроимпульс (фиг.7а) на вход блока 8 регенерации видеосигналов подается для того, чтобы в нем запоминалась (на интервале t2t4 на фиг.7д) начальная (т.е. на интервале t1t2 на фиг.7д) видеоинформация, которая затем вдоль строки обновляется. Однако такое устройство отлично функционирует лишь в том случае, когда мелкие изменения видеосигнала (по уровню и по продолжительности) зрителю не нужны (например при просмотре мультипликаций, а также текстовой, графической или иной служебной информации) и даже более того мешают. В случае же, когда они, наоборот, содержат ценную информацию (например при воспроизведении пейзажа), описанный вариант реализации заявляемого устройства требует доработки (например, путем подачи на блок 8 регенерации видеосигналов импульсов, моменты появления которых вдоль строки случайны или псевдослучайны, от дополнительно введенного генератора). Заявляемое устройство воспроизведения видеосигналов, функциональная схема которого изображена на фиг.3, работает следующим образом. При воспроизведении контуров изображения яркость двух смежных элементов изображения воспроизводится (за счет регенерации видеосигнала в блоке 12) равной одна предшествующему контуру уровню (т.е. в момент t0 на фиг.9а), а другая - следующему за контуром уровню (т.е. в момент t1 на фиг.9а). В межконтурном же пространстве (т.е. вне интервала времени t0t2 на фиг.9а) на экране воспроизводится видеосигнал (фиг.9г), предварительно пропущенный через фильтр 10 низких частот, т.е. с ослабленным высокочастотным шумом. Таким образом, в конечном счете обеспечивается и увеличение резкости контуров крупных объектов и сглаживание высокочастотных помех на межконтурных участках воспроизводимого изображения, при этом также уменьшается физиологическая избыточность воспроизводимого изображения. Блок 8 регенерации видеосигналов, изображенный на фиг.4, работает следующим образом. При воспроизведении фона сигнал на выходе детектора 7 контуров воспроизводимого изображения настолько мал, что сигнал на выходе порогового блока 9 отсутствует (фиг.5б). Поэтому входной видеосигнал (фиг.5а) проходит на выход (фиг.5в) без изменений. В случае же, когда во входном видеосигнале имеются относительно большие и быстрые изменения (интервал t0 t1 на фиг.5а), соответствующие воспроизведению контура крупной детали изображения, на выходе порогового блока 9 появляется импульс (на интервале t0t1 на фиг.5б), переводящий узел 11 выборки и хранения в режим хранения (t0t1 на фиг.5б) последнего предшествующего фронту значения (т.е. соответствующего моменту t0 на фиг.5а). И поэтому в течение всей длительности фронта (т.е. интервала t0t1 на фиг.5а) входного видеосигнала на выходе (фиг.5в) воспроизводится постоянный уровень. А по окончании фронта входного сигнала (т.е. в момент t1 на фиг.5а) узел 9 выборки и хранения опять на выход (фиг.5в) передает неизмененный выходной сигнал. Таким образом обеспечивается значительное увеличение крутизны фронтов выходного видеосигнала и соответствующее увеличение резкости воспроизводимого изображения. А заметный на фиг.5в временной сдвиг выходного импульса относительно входного на качестве воспроизводимого изображения никак не скажется, так как соответствующим образом сдвинутся вдоль строки на одну и ту же величину все воспроизводимые контуры. Блок 8 регенерации видеосигналов, изображенный на фиг.6, работает следующим образом. Через логическую схему ИЛИ 12 проходят строчные синхроимпульсы (фиг.7а) и импульсы (фиг.7в) с выхода порогового блока 9. Задними фронтами этих импульсов возбуждаются импульсы (фиг.7г) на выходе формирователя 13 импульсов, которыми в узле 11.выборки и хранения обновляются хранимые в нем (фиг.7д) значения входного видеосигнала (фиг.7б). Таким образом в узле 11 выборки и хранения обеспечивается хранение значений входного видеосигнала (фиг.7б) в начале строки и во все моменты времени, непосредственно следующие за фронтами видеосигнала. В результате на выходе узла 11 выборки и хранения формируется выходной сигнал (фиг.7д) с весьма крутыми фронтами, соответствующими воспроизводимым контурам изображения, и полностью очищенными от шумов горизонтальными участками, соответствующими на воспроизводимом изображении межконтурным интервалам. Блок 12 регенерации видеосигналов, изображенный на фиг.8, работает следующим образом. При отсутствии импульсов на выходе порогового блока 9 (фиг.9б) через первый электронный ключ 15 на выход аналогового сумматора 14 (фиг.9д) проходит сигнал с выхода фильтра 10 низких частот, в котором заметно ослаблены высокочастотные шумы. А при появлении в исходном видеосигнале (фиг.9а) участков с относительно быстрыми по величине изменениями на выходе порогового блока 9 появляются импульсы (фиг.9б), равные по длительности (интервал t0t1 на фиг.9) этим изменениям. На этот интервал времени во втором узле 11" выборки и хранения запоминается значение входного видеосигнала в начальный момент времени (момент t0 на фиг.9а). Это значение сигнала через третий электронный ключ 15'" проходит на выход аналогового сумматора (участок t0t1 на фиг.9д). По окончании импульса (фиг.9б) на выходе порогового блока 9 задним его фронтом возбуждается импульс (фиг.9в) на выходе формирователя 13 импульсов, которым в режим хранения значения входного видеосигнала в этот момент (момент t1 на фиг.9д) переводится первый узел 11 выборки и хранения, с выхода которого сигнал в это время (интервал t1t2 на фиг.9д) через второй электронный ключ 15" проходит на выход аналогового сумматора 14. По окончании импульса (фиг.9в) на выходе формирователя 13 импульсов, на выход аналогового сумматора 14 через первый электронный ключ 15' вновь проходит сигнал (фиг.9г) с выхода фильтра 10 низких частот. Таким образом обеспечивается в совокупности повышение крутизны фронтов выходных видеосигналов и соответствующее им увеличение резкости контуров воспроизводимого изображения с одновременным сглаживанием высокочастотных помех на межконтурных участках изображения, чем и обеспечивается уменьшение физиологической избыточности воспроизводимых изображений. Блок 12 регенерации видеосигналов, функциональная схема которого приведена на фиг.10, работает следующим образом. При воспроизведении контуров крупных деталей изображения (интервал t1t2, t4t5 на фиг.11а) с выхода порогового блока 9 поступают импульсы (фиг.11в), передними фронтами которых запускается первый моновибратор 18'. При этом длительность формируемых в первом моновибраторе 18" импульсов (t0t3, t4t7 на фиг.11д) выбирается равной длительности фронтов видеоимпульсов (t0t3, t4t7 на фиг.11б) на выходе фильтра 11 низких частот. Этими импульсами через первый электронный ключ 15' на выход аналогового сумматора 14 (фиг.11е) пропускается видеосигнал (фиг.11а) с выхода приемноусилительного блока 1. В отсутствие же этих импульсов (т.е. на интервалах времени t3t4, ранее t0 и после t7 на фиг.11) на выход аналогового сумматора 14 через второй электронный ключ 15" проходит видеосигнал (фиг.11б) с выхода фильтра 11 низких частот, в котором высокочастотные шумы в значительной степени подавлены. Сигнал с выхода аналогового сумматора 14 поступает на узел 11 выборки и хранения, в котором обеспечивается значительное увеличение крутизны его фронтов и подавление высокочастотных шумов на тех участках сигнала (t0t3, t4t7 на фиг.11), на которых они не были сглажены фильтром 11 низких частот. Для этого в логической схеме И 17 каждый интервал времени, соответствующий фронтам сигнала на выходе фильтра 11 низких частот (т.е. t0t3, t4t7 на фиг.11б), разбивается на три участка. На первом из них, соответствующем длительности импульсов на выходе порогового блока 9 (т.е. t0t1, t4t5 на фиг.11в) в узле 11 выборки и хранения фиксируется (t0t1, t4t5 на фиг.11ж) значение входного сигнала (фиг.11а) в предшествующие им моменты времени. Затем на короткие интервалы времени, соответствующие длительности импульсов на выходе второго моновибратора 18" (t1it2, t5t6 на фиг.11г), в узле 11 выборки и хранения обновляется значение выходного сигнала (t1t2, t5t6 на фиг.11ж), которое затем до окончания фронтов на выходе фильтра 11 низких частот сохраняется неизменным (t2t3, t6t7 на фиг.11ж). Заявляемое устройство воспроизведения видеосигналов, функциональная схема которого приведена на фиг.12, работает аналогично монохромной реализации заявляемого устройства, изображенной на фиг.3. Поскольку в описываемой реализации устройства используется цветной кинескоп 6, то к нему через блок 8 регенерации видеосигналов подключены три выхода приемноусилительного блока 1. При этом в блоке 8 регенерации видеосигналов (его работа более подробно описана ниже) одновременно и на одних и тех же интервалах времени повышается крутизна фронтов всех видеосигналов (фиг.14д, ж, и). Такая синхронность его работы обеспечивается использованием общих управляющих импульсов (фиг.14б), формируемых в пороговом блоке 9, через детектор 7 контуров воспроизводимого изображения подключенных к самому широкополосному видеовыходу (в данном случае к выходу яркостного видеосигнала) приемноусилительного блока 1. Блок 8 регенерации видеосигналов (естественно, возможны также реализации, аналогичные приведенным на фиг.8 и 10), функциональная схема которого приведена на фиг.13, работает следующим образом. Под воздействием поступающих с порогового блока 9 импульсов (фиг.14б) в формирователе 13 импульсов передним фронтом входных импульсов формируются импульсы (фиг.14г), длительность которых примерно равна длительности фронтов видеосигнала на выходе фильтра 10 низких частот (т.е. t0t2 , t3t5 на фиг.14в). Этими импульсами на время их длительности в первом 11', втором 11" и третьем 11'" узлах выборки и хранения обеспечивается сохранение (фиг.14д, ж, и) значений входных видеоимпульсов (фиг.14а, е, з) в непосредственно им предшествующие моменты времени (т.е. t0, t3 на фиг.14). При этом видеосигналы с выходов первого 11' и второго 11" узлов выборки и хранения на кинескоп 6 поступают непосредственно, а с третьего узла 11"' выборки и хранения - через открытый первый электронный ключ 15' и аналоговый сумматор 14. В остальные моменты времени, соответствующие воспроизведению межконтурных участков изображения (т.е. интервалам времени t2t3, до t1 и после t5 на фиг.14) на выходы (фиг.14д, ж, и) всех узлов 11', 11", 11'" выборки и хранения проходят неискаженные входные видеосигналы (фиг.14а, е, з). Но при этом сигналы с выходов первого 11' и второго 11" (фиг.14ж, и) узлов выборки и хранения поступают непосредственно на кинескоп 6. На выход же аналогового сумматора 14, подключенного к третьему входу кинескопа 6 (соответствующего, например, сигналу зеленого), в это время через второй электронный ключ 15" проходит видеосигнал (фиг.14в) с выхода фильтра 10 низких частот (а не третьего узла 11"' выборки и хранения). Заявляемое устройство воспроизведения видеосигналов, функциональная схема которого изображена на фиг.15, работает следующим образом. При воспроизведении контуров крупных деталей изображения аналогичным описанным в предыдущих реализациях устройства образом в блоке 8 регенерации видеосигналов сохраняются вузлах 11', 11", 11"' выборки и хранения предшествующие значения видеосигналов. А по окончании поступающих с порогового блока 9 на блок 8 регенерации видеосигналов управляющих импульсов на соответствующие электроды цветного кинескопа проходят неискаженные сигналы цветности. Тем самым обеспечивается повышение резкости контуров относительно крупных деталей воспроизводимых изображений. Подавление же высокочастотных шумов на межконтурных участках воспроизводимых изображений в описываемой реализации заявляемого устройства осуществляется иначе. А именно, импульсы с выхода порогового блока 9 через импульсный усилитель 20 и узел 21 фиксации экстремального значения импульсов поступают на фокусирующий узел 19 (например, электрод), где известным образом добавляются к постоянной составляющей, обеспечивающей наилучшую фокусировку лучей кинескопа 6. Поскольку узел 21 фиксации экстремальных значения импульсов обеспечивает фиксацию значений выходных импульсов усилителя 20 на время воспроизведения контуров изображений на уровне, обеспечивающем наилучшую фокусировку электронных лучей кинескопа 6, то в остальное время, т.е. при воспроизведении межконтурных участков изображений, электронные лучи кинескопа 6 будут расфокусироваться. Чем и обеспечивается подавление высокочастотных шумов. Введение в заявляемое устройство перечисленных в формуле изобретения отличительных признаков позволяет за счет введения в него относительно просто реализуемых дополнительных блоков значительно уменьшить длительность фронтов всех (поэтому отпадает необходимость в использовании выравнивающих временные соотношения линий задержки) видеосигналов (например, до величины 20 - 30нс, соответствующей предельной остроте зрения на уровне 1100 - 1400 эквивалентных строк разложения воспроизводимого изображения), и соответственно повысить резкость изображения при одновременном уменьшении его зашумленности, а также уменьшить физиологическую избыточность воспроизводимых изображений.
ДивитисяДодаткова інформація
Автори англійськоюAntonov Oleksandr Oleksandrovych
Автори російськоюАнтонов Александр Александрович
МПК / Мітки
МПК: H04N 5/44
Мітки: відеосигналів, пристрій, відтворення
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/10-26272-pristrijj-vidtvorennya-videosignaliv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій відтворення відеосигналів</a>
Попередній патент: Прокатна кліть
Наступний патент: Спосіб одержання носія із мінералу монтморилоніту для видалення сірководню та меркаптанів вуглеводнів
Випадковий патент: Засіб інсектицидної дії