СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ИДЕНТИФИКАЦИИ КАЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ОТДЕЛЬНЫХ ЯЧЕЕК В МНОГОРАСТРОВЫХ СИСТЕМАХ ОТОБРАЖЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК H04N9/68 

Изобретение относится к телевизионной технике, а именно к многорастровым системам отображения (кинескопным и проекционным "видеостенам" для создания полиэкранного или одного крупнопланового изображения, ведеорежиссерским стеллажам видеомониторов и т.п.).

Цель изобретения - идентификация качественных характеристик изображений на отдельных видеомониторах - ячейках системы отображения.

Известны технические решения:
Контроллер для настройки цветового тона и насыщенности изображения [1], содержащий устройство для формирования видеосигналов, соответствующих изображению объектов, на вход которого подаются сигналы красного и синего, которое путем управления соотношением уровней этих сигналов, а также уровнями всех трех сигналов (красного, зеленого и синего) при подаче на него управляющих сигналов позволяет изменять цветовую насыщенность и цветовой тон изображения на дисплее, будучи подключенным к входу матрицы, выходы которой подключены к входу упомянутого дисплея.

Устройство для коррекции цветового тона в видеосигнале [2], содержащее первый элемент для детектирования наибольшего сигнала в компонентном видеосигнале на входе и выделяющее этот сигнал, второй элемент, который исключает составляющие малого уровня, и третий элемент, который обеспечивает ограничение выходного сигнала со второго элемента и свой выходной сигнал подает на первый вход слагателя, на второй вход которого подается исходный компонентный видеосигнал.

Схема для детектирования заданных цветов в цветном видеосигнале [3], содержащая элементы для получения суммарных и разностных цветовых сигналов, сравнения этих сумм с опорными величинами, соответствующих выделению заданного цвета, и получения желаемого цвета в сигнале на выходе детектирующей схемы. Описывается также метод для детектирования цвета в композитном цветном сигнале, в соответствии с которым построено упомянутое устройство.

Все три приведенных аналога имеют общий недостаток - автоматическому контролю поддается лишь одна из качественных характеристик - цветовая насыщенность и цветовой тон изображения, в то время как опорное белое, контраст, яркость изображения, вид характеристики преобразования "сигнал/свет" (коэффициент γ ) не контролируются.

Кроме того, описанные устройства и метод относятся к системам, содержащим лишь одну отображающую ячейку, а потому не решают задач идентификации перечисленных характеристик многих отображающих ячеек.

Кроме того, описанные устройства и метод не позволяют автоматически адаптировать параметры отображающих ячеек к изменяющимся условиям внешнего освещения (яркость, цветовая температура источника освещения и т.п.), а также стабилизировать параметры изображений всех ячеек во времени и диапазоне рабочих температур.

Известно техническое решение [4] - динамическая 9-экранная мультисистема BIG 9, представляющая собой набор из 9 отдельных видеопроекторов PT43CBGV2E, которые совместно образуют большой экран размером 3,28 м по диагонали (2,6 м x 2 м), которая является многорастровым отображающим устройством в системе.

Данное решение принято за прототип.

Из приведенной схемы видно, что помимо отображающего многорастрового устройства система содержит набор датчиков композитных и компонентных сигналов, корректоры временных искажений для различных датчиков, преобразователь телевизионных стандартов, а также мультивидеопроцессор ET-SMP33P, обеспечивающий создание либо одного крупнопланового изображения от одного датчика на всех ячейках, когда каждая из них отображает лишь часть общего изображения, либо любой комбинации изображений от различных датчиков.

Основным элементом каждой ячейки, в том числе и проекционной, является кинескоп, параметры которого имеют производственный разброс, а также подвержены влиянию условий окружающей среды и изменяются во времени. По этой причине представляет большую техническую трудность обеспечение идентичности параметров отдельных ячеек многорастровой системы.

Отсутствие цветовой и яркостной идентичности приводит, например, к цветовым и яркостным различиям изображения одного и того же объекта на различных ячейках. В условиях телепроекции на "видеостене", когда отдельные ячейки отображают лишь часть общего крупнопланового изображения (например, изображение лица человека), искажения наиболее заметны. Заметны они и в стеллажах видеорежиссера в аппаратно-студийных блоках телецентров, когда на нескольких видеомониторах отображается один и тот же объект.

Целью изобретения является устранение этого недостатка. Для этого необходимо представить набор ячеек "видеостены" (или видеомониторов) в виде единой системы, основной задачей которой является не только отображение объектов, но и обеспечение цветовой и яркостной идентичности телевизионных изображений одного и того же объекта на различных ячейках (видеомониторах), а также автоматической адаптации отображающей системы к изменению внешних условий.

Способ идентификации качественных характеристик изображений на отдельных ячейках многорастровой системы отображения (видеомониторах) иллюстрируется работой предлагаемого устройства.

На чертеже представлена система, позволяющая не только автоматически идентифицировать цветовые и яркостные характеристики, но и автоматически компенсировать изменения указанных характеристик отдельных устройств.

Устройство состоит из некоторого количества N ячеек (видеомониторов) 6, снабженных датчиками цветовых и яркостных характеристик 7, установленных на экранах ячеек (видеомониторов) так, чтобы они не мешали рассматриванию изображений, а также дополнительного блока, включающего в себя формирователь испытательной марки 3 и управляющий блок в виде спецвычислителя 5, который выполняет следующие функции:
анализ цветовых и яркостных характеристик изображений испытательной марки на каждой ячейке;
формирование команд управления соответствующими блоками коррекции видеосигналов;
адресная выдача команд управления.

Кроме того, система содержит блок одновременного регулирования цветовой и яркостной характеристик системы 8 для всех ячеек (видеомониторов); а также смесители 2 и блоки предкоррекции видеосигналов 4 по числу ячеек и произвольное количество источников видеосигнала 1.

Система состоит, таким образом, из идентичных линеек, количество которых равно числу ячеек (видеомониторов) N.

Рассмотрим работу системы на примере работы одной линейки:
Видеосигнал с источника видеосигнала 1 поступает на смеситель 2, где в видеосигнал подмешивается специальная марка, сформированная в блоке формирования марки 3 и представляющая собой в общем виде ряд черно-белых перепадов ("серый клин"), далее видеосигнал через блок предкоррекции видеосигнала 4 поступает на видеомонитор 6, где датчик цветовых и яркостных характеристик 7 преобразовывает оптическое изображение марки в сигнал, несущий информацию о трех цветовых составляющих, который поступает на вход спецвычислителя 5, где происходит сравнение с заданными характеристиками, команда на предкоррекцию со спецвычислителя 5 поступает на блок предкоррекции видеосигнала 4, где производится предкоррекция видеосигнала таким образом, чтобы цветовые и яркостные характеристики марки соответствовали заданным. Такая операция производится по каждому каналу. Заданные характеристики могут в некоторых пределах изменяться либо по желанию пользователя вручную, либо автоматически в зависимости от внешних условий наблюдения при помощи блока одновременного регулирования цветовой и яркостной характеристик системы 8 для всех видеомониторов одновременно.

Изобретение относится к телевизионной технике, а именно к многорастровым системам отображения, кинескопным и проекционным "видеостенам" для создания полиэкранного или одного крупнопланового изображения, видеорежиссерским стеллажам видеомониторов и т.п.). Цель изобретения - идентификация качественных характеристик изображений на отдельных видеомониторах - ячейках системы отображения. Способ (и реализующее этот способ устройство) состоит в следующем: на экран каждой отображающей ячейки (видеомонитора) многорастровой телевизионной системы ("видеостена", сталлаж видеорежиссера) вводится изображение испытательной марки, которое с помощью соответствующего датчика преобразуется в видеосигнал, содержащий информацию о цветовых и яркостных характеристиках данной ячейки. С помощью управляющего блока в виде спецвычислителя производится сравнение полученных характеристик с заданными и формирование команд управления соответствующим блоком предкоррекции видеосигнала, который, воздействуя на входной видеосигнал ячейки, приводит параметры изображения испытательной марки к требуемым, компенсируя, тем самым, как разброс, так и температурный и временной дрейф упомянутых характеристик. С помощью блока одновременного регулирования характеристик вручную или автоматически производится адаптация цветовых и яркостных характеристик ячеек. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ идентификации цветовых и яркостных характеристик отдельных ячеек или видеомониторов многорастровой системы отображения, состоящий в том, что видеосигналы от источников, поступающие на каждую ячейку системы, подвергают предварительной коррекции, отличающийся тем, что в изображение на экране каждой ячейки вводится с помощью смесителя специально сформированная марка в виде изображения серого или яркостного градационного клина, по видеосигналу от изображения которой с помощью датчика цветовых и яркостных характерситик вырабатывают сигнал, который подают на управляющий блок, выполненный в виде спецвычислителя, осуществляют сравнение характеристик измеренного видеосигнала изображения марки с заданными характеристиками, по результатам сравнения вырабатывают команду на предкоррекцию, которую подают на блок предкоррекции видеосигнала, с выхода которого видеосигнал поступает на вход ячейки или видеомонитора. 2. Устройство идентификации качественных характеристик отдельных ячеек в многорастровых системах отображения, состоящих из набора ячеек "видеостены" или "видеомониторов", входы которых соединены с источниками видеосигналов, отличающееся тем, что в него введены блок формирования марки, N смесителей, N блоков предкоррекции видеосигнала, N датчиков цветовых и яркостных характеристик, где N - количество отображающих ячеек, управляющий блок в виде спецвычислителя и блок одновременного регулирования цветовых и яркостных характеристик, причем выходы источников видеосигналов соединены с входами смесителей, к другим входам которых подсоединен выход блока формирования марки, а выходы смесителей соединены с входами блоков предкоррекции видеосигнала, выходы которых соединены с входами отображающих ячеек или видеомониторов, каждая из которых оптически сопряжена с датчиком цветовых и яркостных характеристик, выход которого соединен с соответствующим входом управляющего блока в виде спецвычислителя, соответствующие выходы которого соединены с управляющими входами соответствующих блоков предкоррекции видеосигнала, а выход блока одновременного регулирования цветовых и яркостных характеристик системы соединен с соответствующим входом управляющего блока.