Пристрій для перетворення відеосигналу
Номер патенту: 18441
Опубліковано: 25.12.1997
Автори: Боженко Ігор Борисович, Кондратов Петро Олександрович, Мешков Олег Кузьмич
Формула / Реферат
1. Пристрій для перетворення відеосигналу, що містить послідовно з'єднані аналого-цифровий перетворювач (АЦП), два входи якого є відповідно сигналь ним і управляючим входами пристрою, арифметичний блок і перший комутатор, другий вхід якого з'єднаний з другим входом арифметичного блока і виходом блока пам'яті, синхровхід якого з'єднаний з першим виходом блока синхронізації, а вихід першого комутатора є сигнальним виходом пристрою, який відрізняється тим, що введені другий комутатор, перший сигнальний вхід якого з'єднаний з виходом АЦП, а вихід-з першим інформаційним входом блока пам'яті, блок завдання режимів, перші чотири входи якого є відповідно першим управляючим входом, входом запису, входом зчитування і другим управляючим входом пристрою, а перший вихід з'єднаний з управляючим входом другого комутатора, і два елементи АБО, перші входи яких з'єднані з другим виходом блока завдання режимів, третій вихід якого з'єднаний зі входом блока синхронізації, другий і третій виходи якого з'єднані відповідно з тактовим входом АЦП і синхровходом блока завдання режимів, четвертий вихід якого з'єднаний з управляючим входом першого комутатора, перший вхід якого з'єднаний з другим сигнальним входом другого комутатора, при цьому другі входи першого і другого елементів АБО з'єднані відповідно з четвертим і п'ятим виходами блока синхронізації, а виходи під'єднані відповідно до першого і четвертого входів запису блока пам'яті.
2. Пристрій по п.1. який відрізняється тим, що блок завдання режимів містить чотири тригери, елемент АБО і три елементи І, виходи яких є відповідно першим, другим і четвертим виходами блока завдання режимів, при цьому S-вихід першого тригера є другим входом блока І з'єднаний з першим входом елемента АБО, другий вхід якого є третім входом блока, а вихід з'єднаний з D-входом четвертого тригера, C-вхід якого з'єднаний з C-входом третього тригера і синхровходом блока, перший вхід якого з'єднаний з D-входом третього тригера, прямий вихід якого з'єднаний з C-входом другого тригера, D-вхід якого з'єднаний з виходом першого тригера, R-вхід якого з'єднаний з першим входом другого елемента І та інверсним виходом другого тригера, прямий вихід якого з'єднаний з першим входом першого елемента І, другий вхід якого з'єднаний з інверсним виходом третього тригера, а третій вхід є четвертим входом блока та з'єднаний з першим входом третього елемента І, другий вхід якого з'єднаний з Інверсним виходом четвертого тригера, прямий вихід якого є третім виходом блока І з'єднаний з другим входом другого елемента І.
Текст
Винахід відноситься до техніки телебачення і може бути використаний у системах неруйнуючого контролю, виконаних, зокрема, на базі пірікона. Найближчим до пристрою, пропонується, пристрій для перетворення відеосигналу, який містить аналого-цифровий перетворювач (АЦП), арифметико-логічний блок, який розмінне виконує функції вилучення і вхідного комутатора, вихідний комутатор і блок пам'яті, що містить у собі вузол синхронізації. В залежності від того, який кадр надходить на сигнальний вхід пристрою, у блок пам'яті почергово заносяться плинний або результуючий кадри, а зчитуються відповідно, результуючий або попередній кадри. Вихідний комутатор видає результуючий кадр, з блоків відповідно, пам'яті або арифметико-логічного. Незважаючи на наявність у пристрої надлишкового об'єму пам'яті, пов'язаного зі схемною організацією його динамічних вузла пам'яті, у пристрої відсутні засоби збереження стоп-кадру (вихідного або еталонного, паралельно з обробкою плинного відеосигналу, що необхідно для оперативного контролю процесу зміни теплового зображення. Крім того, робота здійснюється лише у режимі обтюрації, тоді як відеосигнал може надходити і у режимі панорамування. В основу винаходу покладена задача вдосконалення відомого пристрою, у якому розширення функціональних можливостей забезпечується можливістю зберігання стоп-кадру під час перетворення сигналу і за рахунок цього уможливлюються оперативний контроль процесу зміни теплового зображення і робота у режимі панорамування, що пов'язано з технічним результатом. Поставлена задача досягається тим, що в пристрій, для перетворення відеосигналу, що містить послідовно з'єднані АЦП, два входи якого є відповідно сигнальним та управляючим входами пристрою, арифметичний блок і перший комутатор, др угий вхід котрого з'єднаний з другим входом арифметичного блока і виходом блока пам'яті, синхровхід якого з'єднаний з першим виходом блока синхронізації, а вихід першого комутатора є сигнальним виходом пристрою, згідно з винаходом, введені другий комутатор, перший сигнальний вхід якого з'єднаний з виходом АЦП, а ви хід - з першим інформаційним входом блока пам'яті, блок завдання режимів, перші чотири входи якого є відповідно першим управляючим входом, входом запису, входом зчитування і другим управляючим, входом пристрою, а перший вихід з'єднаний з управляючим входом другого комутатора і два елементи АБО, перші входи яких з'єднані з другим виходом блока завдання режимів, третій вихід якого з'єднаний з входом блока синхронізації, другий і третій ви ходи якого з'єднані відповідно з тактовим входом АЦП і синхровходом блока завдання режимів, четвертий ви хід якого з'єднаний з управляючим входом першого комутатора, перший вхід якого з'єднаний з другим сигнальним входом другого комутатора, при цьому другі входи першого і другого елементів АБО з'єднані з четвертим і п'ятим виходами блока синхронізації, а виходи під'єднані відповідно до першого і четвертого входів запису блока пам'яті. Блок завдання режимів містить чотири тригери, елемент АБО і три елементи І, виходи яких є відповідно першим, другим І четвертим виходами блока завдання режимів при цьому Sвхід першого тригера є другим входом блока і з'єднаний з першим входом елемента АБО, др угий вхід якого є третім входом блока, а вихід з'єднаний з D-входом четвертого тригера, C-вхід якого з'єднаний з C-входом третього тригера і синхровходом блока, перший вхід якого з'єднаний з D-входом третього тригера, прямий вихід якого з'єднаний з C-входом другого тригера, D-вхід якого з'єднаний з виходом першого тригера, R-вхід якого з'єднаний з першим входом другого елемента І та інверсним виходом другого тригера, прямий вихід якого з'єднаний з першим входом першого елемента І, другий вхід якого з'єднаний з інверсним виходом третього тригера, а третій вхід є четвертим входом блока і з'єднаний з першим входом третього елемента І, другий вхід якого з'єднаний з інверсним виходом четвертого тригера, прямий вихід якого є третім виходом блока і з'єднаний з другим входом другого елемента І. На фіг.1 представлена функціональна схема пристрою; на фіг.2 - функціональна схема блока завдання режимів. Пристрій містить (фіг.1) АЦП 1, арифметичний блок 2, перший комутатор 3, блоки 4 пам'яті І 5 синхронізації, другий комутатор 6, блок 7 завдання режимів, перший 8 і другий 9 елементи АБО, сигнальний вхід 10, перший 11 і другий 12 входи управління, сигнальний вихід 13, входи запису 14 і зчитування 15. Вихід АЦП 1 підключений до перших сигнальних входів арифметичного блока 2, другого комутатора 6, сигнальний вхід - до сигнального входу 10 пристрою, управляючий - до першого управляючого входу 11 пристрою і першого входу блока 7 завдання режимів, а тактуючий - до другого виходу блока 5 синхронізації. Другий вхід арифметичного блока 2 під'єднано до другого сигнального входу першого комутатора 3 і виходу блока 4 пам'яті, вихід - до другого сигнального входу комутатора 6 і першого сигнального входу комутатора 3, управляючий вхід якого підключений до четвертого ви хода 7.4 блока 7, а вихід - до сигнального виходу 13 пристрою. Інформаційний вхід блока 4 пам'яті під'єднаний до виходу комутатора б, входи запису - до ви ходів першого 8 і другого 9 елементів АБО, а син хровхід - до першого виходу блока 5, третій вихід якого підключений до синхровходу блока 7, четвертий і п'ятий - відповідно до других входів елементів АБО 8, 9, а вхід - до ви ходу 7.3 блока 7, вихід 7.1 якого з'єднаний з управляючим входом комутатора 6, 7.2 - з першими входами елементів 8, 9, а другий четвертий входи - зі входами пристрою, відповідно, запису 14, зчитування 15, і другим управляючим 12. На вхід 10 пристрою надходить відеосигнал тепловізійної камери ВС позитивного або негативного кадру, який ідентифікується сигналом стану обтюратора камери ОБТ на вході 11. На входи 12, 14, 15 надходять сигнали завдання режимів, відповідно, вилучення CM, запису ЗП і читання ЧТ стоп-кадра. Арифметичний блок 2 містить послідовно з'єднаний двійковий суматор зі зворотнім зв'язком по ланцюгу переносу і суматори по модулю 2. Блок обраховує абсолютне значення різниці позитивного і негативного кадрів. Блок 4 містить групи, по числі його інформаційних розрядів, що складаються з двох вузлів пам'яті. Входи адресації і витягу блока складають його синхровхід. Сигнали витягу і запису на вузлі пам'яті надходять окремо. Блок 7 завдання режимів містить (фіг.2) 4 тригери 16 - 19, елементи АБО 20 та І 21 - 23. З виходу 7.1 блока надходить сигнал управління комутатором 6, з виходу 7.2 - сигнал блокування запису у пам'ять, з 7.3 - сигнал адресування пам'яті, з 7.4 - управління комутатором 3. На синхровхід блока надходить сигнал кінця кадра КК. Реалізований варіант пристрою призначений для формування з відеосигналу пірікона зображення розмірністю 256 ´ 256 ´ 8біт АЦП 1 виконанй на основі мікросхеми 1107ПВ2, що видає інформацію залежно від сигналу на її управляючому вході. У прямому чи зворотньому коді. У блоці 2 двійковий суматор виконаний на К555ИМ6, суматори по модулю 2 - на К531ЛП 5. У блоці 4 вузли пам'яті виконані на мікросхемах динамічної пам'яті К565РУ5, які організовані як матриці 128 ´ 512біт. Решта блоків і елементів виконана на основі серії К555. Пристрій працює таким чаном. Блок 5 синхронізації забезпечує розгортку відеосигналу. На синхровхід АЦП 1 він видає сигнали дискретизації періоду 150нс. У блок 4 пам'яті надходять на синхровхід - сигнали адресації і витягу, на входи запису - сигнали запису через елементи АБО 8, 9. Сигнали витягу і запису надходять на входи другого вузла пам'яті з затримкою відносно відповідних сигналів на входа х першого вузла, що дорівнює часу ви-тягу вузла пам'яті. Цим досягається скорочення сумарного часу витягу блока 4 пам'яті удвічі. На час рядкового і кадрового гасіння видача сигналів запису з блока 5 блокується. У режимі обтюризації і зчитування - запису рівень сигналів на входах пристрою є: "CM" - "1", "ЗП" і "ЧТ" - "0". Відповідно на виходах 7.2, 7.3 встановлений "0", на 7.4 - "1". Комутатор 6 підключає до інформаційного входу блока 4 пам'яті вихід АЦП 1, комутатор 3 підключає до вихода 13 ви хід арифметичного блока 2. АЦП 1 видає байт елемента розкладу зображення (ПЕЛ) при рівні "1" сигнал ОБТ - у прямому коді, при "0" - у зворотньому. Зчитування з блока ПЕЛ попереднього кадра, і ПЕЛ плинного кадру, що надходять з АЦП 1, взаємовилучаються у арифметичному блоці 2. Результуючий кадр надходить на вихід 13. При запису стоп-кадру у режимі обтюрації ЗП встановлюється у "1". На інформаційний вхід тригера 18 блока 7 надходить сигнал ОБТ, що змінює свій стан синхронно кадровій розгортці і тактується сигналами КК. По встановленню тригера 16 тригери 16,17 формують імпульс, тривалість якого дорівнює тривалості проходження двох кадрів розгортки. Підчас проходження першого з цих дво х кадрів елемент І 21 утримує на виході 7.1 "0" і у блок 4 заноситься з АЦП і ПЕЛ першого кадра. При проходженні другого кадра на виході 7.1 формується "1" і комутатор 6 підімкнуто до інформаційного входа блока 2 - у пам'ять заноситься результуючий кадр. На час проходження цих двох кадрів імпульсом з інверсного входа тригера 17 вихід елемента І 22 утримується у стані "0". Крім того, ЗП через елемент АБО 20 надходить на тригер 19, який по КК встановлюється у "1", при цьому вихід елемента І 23 встановлюється в "0". Сигнал адресування рівня "1" з вихода 7.3 через блок 5 синхронізації надходить на адресування блока 4 пам'яті. Рівень "0" з вихода 7.1 надходить на комутатор 3, який підключає до вихода 13 вихід блока 4 7.2 - на елементи АБО 8, 9, дозволяючи цим прохід сигналів запису на блок 4. Після проходження цих дво х кадрів на виході елемента І 22 встановлюється "1", що блокує проходження сигналів запису через елементи 8, 9 на увесь час присутності ЗП. Це необхідно для контролю результатів запису. По скиданню ЗП пристрій з режиму зчитування знову переходить до режиму зчитування - запису. При цьому пливучий кадр заноситься у блок 4 пам'яті по адресах їх старшого розраду, що задає блок 7, AR8-0, а стоп-кадр зберігається по адресах з AR8 = 1. Для наступного читання записаного стоп-кадру ЧТ встановлюється в "1", після чого по КК в "1" встановлюється тригер 19 і сигнали блокування запису і адресації, а вихід 7.4 встановлюється в "0". Запис нової інформації у блок 4 блокується, а на вихід 13 надходить інформація, яка була запам'ятована по адресах з AR8 = 1. У режимі панорамування CM встановлюється у "0", а ОБТ-У "1". Відповідно у "0" встановлюються виходи 7.1, 7.4. Блок 2 відключається від входу блока 5 і виходу 13 на увесь час роботи у цьому режимі. У режимі робота йде аналогічно. Зчитування-запис йде по адресах, з AR8 = 0, 1 на вихід 13 інформація надходить з блока 4. У режимі запису стоп-кадр запам'ятовується по адресах з AR8 = 1, відтак запис блокується і записаний кадр зчитується на протязі цього часу присутності ЗП. По СЧ запис блокується синхронно КК і йде зчитування по адресах з AR8 = 1. Таким чином здійснюється затримка відеосигналу пірікона на кадр, обчислення результуючого кадру і паралельне збереження стоп-кадру, який являє собою різницю двох кадрів у режимі обтюрації або власне кадр у режимі панорамування. При цьому збереження стоп-кадру паралельно з плинним забезпечується в одному блоці пам'яті, тоді як пристрою-прототипі для цього необхідні додаткові блоки пам'яті І синхронізації, крім того, є можливість роботи пристрою у режимі панорамування, чим розширюються функціональні можливості пристрою. Пристрій може бути виготовлений промисловим чином і впроваджений у енергетиці і медицині. Передбачається виготовлення пристрою на ВО "Електрон". Подібні пристрої в Україні не виготовляються.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюDevice for video transformation
Автори англійськоюKondratov Petro Oleksandrovych, Bozhenko Ihor Borysovych, Meshkov Oleh Kuzmych
Назва патенту російськоюУстройство для преобразования видеосигнала
Автори російськоюКондратов Петр Александрович, Боженко Игорь Борисович, Мешков Олег Кузьмич
МПК / Мітки
МПК: H04N 5/33
Мітки: перетворення, відеосигналу, пристрій
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/3-18441-pristrijj-dlya-peretvorennya-videosignalu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для перетворення відеосигналу</a>