ПЕРЕДАЮЩАЯ ТЕЛЕВИЗИОННАЯ КАМЕРА Российский патент 2000 года по МПК H04N5/225 

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано в передающих телевизионных камерах как прикладного, так и вещательного телевидения.

Известна передающая телевизионная камера, в которой зашумленность изображения уменьшают фильтром низких частот, полоса пропускания которого регулируется сигналом, получаемым при выпрямлении высокочастотных компонент исходного видеосигнала [1].

Ее недостатки состоят, во-первых, в малой резкости телевизионного изображения, поскольку никаких мер по ее повышению не предусматривается, и, во-вторых, в недостаточной эффективности помехоподавления, ибо высокочастотные шумы подавляются лишь при отсутствии изображения, а при наличии сколь-нибудь содержательного изображения их подавление становится невозможным из-за неизбежного сопутствующего ухудшения резкости изображения.

Известна также передающая телевизионная камера, в которой резкость передаваемого изображения повышают, управляя апертурой сканирующего луча в передающей телевизионной трубке сигналом, формируемым в детекторе контуров передаваемого изображения [2].

Этот замысел требует весьма сложной аппаратурной реализации, в связи с чем степень повышения резкости передаваемого изображения невысока, и не предусматривает каких-либо мер по уменьшению зашумленности изображения.

По технической сущности к предлагаемой наиболее близка передающая телевизионная камера, которая содержит по меньшей мере один преобразователь "свет-сигнал" с подключенным к его выходу усилителем, блок разверток, подключенный выходом к преобразователям "свет-сигнал", и детектор контуров передаваемого изображения, вход которого подключен к выходу по меньшей мере одного из усилителей [3] . Повышение резкости передаваемого изображения в прототипе обеспечивается путем управления скоростью строчной развертки в зависимости от содержания передаваемого изображения.

Однако степень повышения резкости передаваемого изображения невысока из-за сложностей аппаратурной реализации, а его зашумленность сохраняется, поскольку используемые в видеоусилителе существующие схемы противошумовой коррекции дают ограниченный эффект, а 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.

Здесь следует подчеркнуть, что для повышения качества необходимо повышать именно резкость, а не четкость телевизионного изображения, ибо 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 значительно увеличивает комфортность зрительного восприятия изображения, ибо сопровождается уменьшением амплитуды сканирующих движений глаз с соответствующим уменьшением утомления зрения.

В основу изобретения положена задача путем усовершенствования структуры создать такую передающую телевизионную камеру, которая обеспечивала бы повышение резкости передаваемого изображения вследствие увеличения крутизны фронтов видеоимпульсов, соответствующих контурам (т.е. краям) относительно крупных деталей изображения, и одновременно позволяла уменьшить зашумленность передаваемого изображения.

Поставленная задача решена тем, что в передающую телевизионную камеру, содержащую по меньшей мере один преобразователь "свет-сигнал" с подключенным к его выходу усилителем, блок разверток, подключенный выходом к преобразователям "свет-сигнал", и детектор контуров передаваемого изображения, вход которого подключен к выходу по меньшей мере одного из усилителей, согласно изобретению введены последовательно включенные по меньшей мере один блок выборки и хранения и выходной усилитель-формирователь, к управляющему входу блока выборки и хранения подключен выход детектора контуров передаваемого изображения, а к сигнальному входу - выход одного из усилителей, при атом в каждом выходном усилителе-формирователе к видеосигналу подмешиваются синхронизирующие и гасящие строчные и кадровые импульсы.

Действительно, введение в заявляемую передающую телевизионную камеру последовательно включенных по меньшей мере одного блока выборки и хранения и выходного усилителя-формирователя при указанном порядке подключения обеспечивает формирование крутых фронтов видеоимпульсов, что соответствует повышению резкости контуров передаваемого изображения и одновременно способствует подавлению импульсных шумов.

Первое дополнительное отличие состоит в том, что в такую камеру введены логическая схема ИЛИ и формирователь импульсов, последовательно включенные между выходом детектора контуров передаваемого изображения и управляющими входами всех блоков выборки и хранения, причем ко второму входу логической схемы ИЛИ подключен выход блока разверток. Это позволяет обеспечить подавление высокочастотных шумов применительно к случаю передачи двухградационных изображений (например, текста).

Второе дополнительное отличие состоит в том, что в такую камеру введены формирователь импульсов и по меньшей мере по одному фильтру низких частот и блоку электронной коммутации, причем формирователь импульсов включен между выходом детектора контуров передаваемого изображения и управляющими входами всех блоков выборки и хранения, выходы которых подключены к первому сигнальному входу своих блоков электронной коммутации, а фильтры низких частот включены между выходами своих усилителей и вторыми сигнальными входами блоков электронной коммутации, к управляющим входам которых подключен выход формирователя импульсов. Использование фильтров низких частот, включенных указанным образом, обеспечивает подавление высокочастотных шумов в многоградационном (т.е. полутоновом) изображении.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены на:
фиг.1 - пример реализации заявляемой передающей телевизионной камеры;
фиг. 2 - эпюры, поясняющие работу реализации заявляемой передающей телевизионной камеры, изображенной на фиг.1;
фиг.3 - другой пример реализации заявляемой передающей телевизионной камеры;
фиг. 4 - эпюры, поясняющие работу реализации заявляемой передающей телевизионной камеры, изображенной на фиг.3;
фиг.5 - третий пример реализации заявляемой передающей телевизионной камеры;
фиг. 6 - четвертый пример реализации заявляемой передающей телевизионной камеры;
фиг. 7 - эпюры, поясняющие работу реализации заявляемой передающей телевизионной камеры, изображенной на фиг.6, в простейшем случае;
фиг. 8 - эпюры, поясняющие работу реализации заявляемой передающей телевизионной камеры, изображенной на фиг.6, в случае использования более совершенного алгоритма обработки видеосигналов применительно к изображению с относительно близко расположенными контурами;
фиг. 9 - эпюры, поясняющие работу реализации заявляемой передающей телевизионной камеры, изображенной на фиг.6, в случае использования более совершенного алгоритма обработки видеосигналов применительно к изображению с относительно далеко расположенными контурами;
фиг.10 - пятый пример реализации заявляемой передающей телевизионной камеры;
фиг.11 - пример реализации детектора контуров передаваемого изображения;
фиг. 12 - другой пример реализации детектора контуров передаваемого изображения;
фиг.13 - пример реализации формирователя импульсов;
фиг.14 - эпюры, поясняющие работу формирователя импульсов, изображенного на фиг.13;
фиг.15 - пример реализации блока выборки и хранения;
фиг.16 - эпюры, поясняющие работу блока выборки и хранения, изображенного на фиг.15;
фиг.17 - пример реализации блока электронной коммутации;
фиг. 18 - эпюры, поясняющие работу блока электронной коммутации, изображенного на фиг.17;
фиг.19 - другой пример реализации блока электронной коммутации;
фиг. 20 - эпюры, поясняющие работу блока электронной коммутации, изображенного на фиг.19.

Передающая телевизионная камера для монохромного телевидения с функциональной схемой согласно фиг.1 содержит последовательно включенные преобразователь 1 "свет-сигнал" (содержащий, например, фокусирующий объектив и передающую телевизионную трубку с фокусирующе-отклоняющей системой), к которому подключен блок 2 разверток (например, содержащий генераторы строчной и кадровой разверток), усилитель 3 (выполненный любым известным образом), блок 4 выборки и хранения (на базе одного или нескольких узлов выборки и хранения), к управляющему входу которого выход усилителя 3 подключен через детектор 5 контуров передаваемого изображения (примеры его реализации приведены на фиг.11 и 12), и выходной усилитель-формирователь 6, к второму входу которого (на самом деле это несколько входов) подключен дополнительный выход блока 4 разверток (точнее выходы строчных и кадровых синхронизирующих и гасящих импульсов). Указанный блок 6 для простоты на остальных схемах особо не показан.

Передающая телевизионная камера для монохромного телевидения с функциональной схемой согласно фиг.3 содержит преобразователь 7 "свет-сигнал" (на базе передающих телевизионных трубок, приборов с зарядовой связью, фотодиодных матриц и др.), к выходу которого подключен усилитель 8. К преобразователю 7 "свет-сигнал" подключен блок 9 разверток. Выход усилителя 8 к сигнальному входу блока 10 выборки и хранения подключен непосредственно, к управляющему входу блока 10 выборки и хранения - через последовательно включенные детектор 11 контуров передаваемого изображения (примеры реализации которого приведены на фиг.11 и 12), логическую схему ИЛИ 12, к второму входу которой подключен строчный синхровыход блока 9 разверток, и формирователь 13 импульсов (например, моновибратор с запуском от заднего фронта входного импульса).

Передающая телевизионная камера для монохромного телевидения с функциональной схемой согласно фиг.5 содержит последовательно включенные преобразователь 14 "свет-сигнал", к которому подключен блок 15 разверток, усилитель 16 и блок 17 выборки и хранения. К управляющему входу блока 17 выборки и хранения выход усилителя 16 подключен через последовательно соединенные детектор 18 контуров передаваемого изображения, логическую схему ИЛИ 19, к второму входу которой подключен строчный синхровыход блока 15 разверток и к третьему входу которой подключен генератор 20 случайных импульсов (размах и длительность которых постоянны, а моменты времени появления случайны или псевдослучайны в заданном диапазоне) и формирователь 21 импульсов (например, моновибратор или компаратор).

Передающая телевизионная камера для монохромного телевидения с функциональной схемой согласно фиг.6 содержит преобразователь "свет-сигнал" 22, к которому подключен блок 23 разверток. Выход преобразователя 22 "свет-сигнал" через усилитель 24 подключен к детектору 25 контуров передаваемого изображения (примеры его реализации приведены на фиг. 11 и 12), фильтру 26 низких частот (любой известной реализации) и к сигнальному входу блока 27 выборки и хранения (например, в виде одного узла выборки и хранения, другая его реализация приведена на фиг.15). К управляющему входу блока 27 выборки и хранения выход детектора 25 контуров передаваемого изображения подключен через формирователь 28 импульсов (например, в виде моновибратора, другая его реализация приведена на фиг.13). Выход блока 27 выборки и хранения (на самом деле это может быть несколько выходов) подключен к первому сигнальному входу (на самом деле это также может быть несколько входов) блока 29 электронной коммутации (примеры его реализации приведены на фиг. 17 и 19). К второму сигнальному входу блока 29 электронной коммутации подключен выход фильтра 26 низких частот. К управляющему входу (опять же реально это может быть несколько входов) блока 29 электронной коммутации подключен выход (это может быть несколько выходов) формирователя 28 импульсов.

Передающая телевизионная камера с функциональной схемой согласно фиг.10 является, применительно к цветному телевещанию, аналогом предыдущей реализации, относящейся к монохромному телевидению. Она содержит три преобразователя "свет-сигнал" 30, 31, 32 (соответственно для сигналов зеленого, красного и синего или других основных цветов), к которым подключен общий блок разверток 33. Выходы первого 30, второго 31 и третьего 32 преобразователей "свет-сигнал" соответственно через идентичные усилители 34, 35, 36 подключены к своим фильтрам 37, 38, 39 низких частот и блокам 40, 41, 42 выборки и хранения. К управляющим входам всех блоков 40, 41, 42 выборки и хранения через последовательно включенные детектор 43 контуров передаваемого изображения и формирователь 44 импульсов подключен выход усилителя 34. Выход формирователя 44 импульсов подключен также к управляющим входам блоков 45, 46, 47 электронной коммутации, к первым сигнальным входам которых подключены соответственно выходы блоков 40, 41, 42 выборки и хранения, к вторым сигнальным входам подключены выходы фильтров 37, 38, 39 низких частот. Выходы всех блоков 45, 46, 47 электронной коммутации подключены к цветокодирующему блоку 48 (выполненному любым известным образом).

Детектор 25, 43 контуров передаваемого изображения с функциональной схемой согласно фиг.11 содержит последовательно включенные дифференцирующую цепь 49 и двухтактный выпрямитель 50.

Детектор 5, 11, 18, 25, 43 контуров передаваемого изображения, функциональная схема которого приведена на фиг.12, содержит последовательно включенные интегрирующую цепь 51 и логическую схему Исключающее ИЛИ 52, к второму входу которой подключен вход интегрирующей цепи 51.

Формирователь 28, 44 импульсов с функциональной схемой согласно фиг.13 содержит последовательно включенные первый 53 и второй 54 моновибраторы и логическую схему И 55, к второму входу которой через логическую схему НЕ 56 подключен выход первого моновибратора 53.

Блоки 27, 40, 41, 42 выборки и хранения с функциональной схемой согласно фиг. 15 содержат первый 57 и второй 58 узлы выборки и хранения, сигнальные входы которых объединены и подключены соответственно к усилителям 24, 34, 35, 36. К управляющим входам обоих узлов 57 и 58 выборки и хранения подключены соответственно выходы формирователей 28,44 импульсов.

Блоки 29, 45, 46, 47 электронной коммутации с функциональной схемой согласно фиг. 17 содержат первый 59 и второй 60 аналоговые ключи, выходы которых подключены к аналоговому сумматору 61. К сигнальному входу первого электронного ключа 59 подключен выход фильтра 26, 37, 38, 39 низких частот соответственно. К сигнальному входу второго электронного ключа 60 подключен выход блока 27, 40, 41, 42 выборки и хранения. К управляющему входу первого электронного ключа 59 выход формирователя 28, 44 импульсов (в виде, например, моновибратора) подключен непосредственно, а к управляющему входу второго электронного ключа 60 - через логическую схему НЕ 62.

Блоки 29, 45, 46, 47 электронной коммутации с функциональной схемой согласно фиг. 19 содержат первый 63, второй 64 и третий 65 аналоговые ключи, выходы которых подключены к аналоговому сумматору 66. К сигнальному входу первого аналогового ключа 63 подключен первый выход (точнее выход первого узла 57 выборки и хранения) блока 27, 40, 41, 42 выборки и хранения (реализация которого приведена на фиг.15). К сигнальному входу второго электронного ключа 64 подключен второй выход (точнее выход второго узла 59 выборки и хранения) блока 27, 40, 41, 42 выборки и хранения. К сигнальному входу третьего электронного ключа 65 подключен выход фильтра 26, 37, 38, 39 низких частот. К управляющему входу первого электронного ключа 63 первый выход (точнее выход первого моновибратора 53) формирователя 28, 44 импульсов (его реализация приведена на фиг.13) подключен через первую логическую схему НЕ 67. К управляющему входу второго электронного ключа 64 второй выход (точнее выход логической схемы И 55) формирователя 28, 44 импульсов подключен через вторую логическую схему НЕ 68. К управляющему входу третьего электронного ключа 65 подключена логическая схема ИЛИ 69, к двум входам которой подключены два вышеупомянутых выхода формирователя 28, 44 импульсов.

Возможны и иные частные варианты реализации передающей телевизионной камеры, отличающиеся иной аппаратурной реализацией блоков (например, использованием генераторов нестандартных: спиральной, синусоидальной и др. - разверток), наличием дополнительных блоков (например, узлов гамма-коррекции, блоков модуляции и др. ), иным включением перечисленных блоков (например, подключением детектора контуров передаваемого изображения к яркостному выходу цветокорректирующего блока или к выходу преобразователя "свет-сигнал" только в зеленом цвете). Необходимо также иметь в виду, что рассмотренные выше функциональные схемы блоков изображены в упрощенном виде и при практической реализации могут содержать дополнительные узлы (например, линии задержки, трансляторы уровней и др. ), обеспечивающие оптимизацию параметров блоков и их сопряжение по времени, уровню, полярности, величине и др. Наконец, следует особо подчеркнуть, что хотя в этом описании рассмотрена только одна реализация передающей камеры цветного телевидения, возможны и другие ее реализации, аналогичные монохромным реализациям, приведенным на фиг. 1, 3 и 5.

Передающая телевизионная камера с функциональной схемой согласно фиг.1 работает так. Поступающее на вход преобразователя 1 "свет-сигнал", к которому подключен блок 2 разверток, изображение известным образом преобразуется в видеосигнал (фиг. 2а), который усилителем 3 усиливается до уровня, позволяющего его обрабатывать без риска заметного ухудшения отношения сигнал/шум. В детекторе 5 контуров передаваемого изображения формируются (фиг.2б) импульсы (одинаковой полярности и величины, но, возможно, неодинаковой длительности), соответствующие фронтам содержащихся в исходном видеосигнале (t₀t₁, t₂t₃ на фиг.2) относительно больших по величине импульсов. Импульсы (фиг.2б) с выхода детектора 5 контуров передаваемого изображения поступают на управляющий вход блока 4 выборки и хранения, обеспечивая сохранение в нем (фиг.2в) уровня входного видеосигнала, поступающего на сигнальный вход в начальные моменты времени (t₀ и t₂ на фиг.2) управляющих импульсов (фиг.2б). В остальное время (т.е. вне интервалов t₀t₁ и t₂t₃ видеосигнал (фиг.2а) через блок 4 выборки и хранения проходит без изменений (фиг.2в). В результате указанной обработки видеосигнала обеспечивается значительное уменьшение длительности фронтов видеосигнала (фиг. 2в) на выходе блока 4 выборки и хранения, что и обеспечивает соответствующее увеличение резкости контуров передаваемого изображения. В выходном усилителе-формирователе 6 к видеосигналу подмешиваются синхронизирующие и гасящие строчные и кадровые импульсы. Сигнал с выхода усилителя-формирователя 6 на видео или радиочастоте может далее подаваться на монитор системы прикладного телевидения, видеомагнитофон либо на передатчик для трансляции в эфир.

Передающая телевизионная камера с функциональной схемой согласно фиг.3 работает так. В преобразователе 7 "свет-сигнал", к которому подключен блок 9 разверток, передаваемое изображение преобразуется в видеосигнал (фиг.4а), который усиливается усилителем 8. Как и в предыдущей реализации, этот видеосигнал поступает на детектор 11 контуров передаваемого изображения, где из него формируются короткие импульсы (фиг.4б), соответствующие фронтам относительно больших по величине входных импульсов (фиг.4а). Эти импульсы в логической схеме ИЛИ 12 объединяются со строчными (фиг.4в) синхроимпульсами (или гасящими импульсами), снимаемыми с блока 9 разверток, и подаются на управляющий вход формирователя 13 импульсов, в котором задними фронтами входных импульсов (т.е. в моменты t₁, t₄, t₇ на фиг.4г) формируются импульсы одинаковой величины, полярности и длительности. Этими импульсами (фиг.4г) блок 10 выборки и хранения переводится в режим выборки, т.е. неискаженной передачи на выход (в интервалах времени t₁t₂, t₄t₅, t₇t₈ на фиг.4) входного видеосигнала. По окончании этих импульсов блок 10 выборки и хранения переходит в режим хранения последнего (т.е. соответствующего моментам времени (t₂, t₅, t₈) значения видеосигнала (фиг.4д). Тем самым полностью устраняются какие-либо флуктуации уровня выходного видеосигнала (фиг.4д) на межконтурных интервалах (t₂t₄, t₅t₇ на фиг.4) изображения. Когда межконтурные флуктуации видеосигнала обусловлены только шумами (например, при просмотре чертежей, графиков, текстовой и др. служебной информации), это приемлемо. Но когда эти флуктуации несут в себе какую-либо полезную информацию (например, при передаче мелким планом пейзажа), такой подход является малоподходящим.

Передающая телевизионная камера с функциональной схемой согласно фиг.5 представляет собой средство компромиссного решения задачи подавления шумов при одновременном увеличении резкости передаваемого изображения. Как вредно, последняя реализация от предыдущей отличается лишь наличием дополнительного генератора 20 случайных импульсов, подключенного к дополнительному входу логической схемы ИЛИ 19. Поэтому в блоке 17 выборки и хранения при передаче межконтурных интервалов изображения, в отличие от предыдущей реализации, величина выходного видеосигнала не будет постоянной, а будет некоторым случайным образом обновляться, что в некоторых случаях (например, при передаче изображений бликов на воде, листвы и др.) позволяет получить вполне удовлетворительный результат.

Передающая телевизионная камера с функциональной схемой согласно фиг.6 представляет собой частный вариант иного подхода к согласованию задачи повышения резкости контуров передаваемого изображения с задачей подавления высокочастотных помех на межконтурных участках изображения. Как и в предыдущих вариантах, в описываемой камере в преобразователе 22 "свет-сигнал", к которому подключен блок 23 разверток, исходное изображение преобразуется в видеосигнал, который усиливается усилителем 24. Далее при помощи блока 27 выборки и хранения формируются крутые фронты выходного видеосигнала (фиг.7г, 8з, 9ж), а при помощи фильтра 26 низких частот подавляются шумы на межконтурных интервалах изображения. Переход из одного режима формирования выходного видеосигнала в другой обеспечивается блоком 29 электронной коммутации. Такой подход к формированию выходного видеосигнала может быть реализован различным образом. Соответственно при этом изменяется реализация блока 29 электронной коммутации, блока 27 выборки и хранения и формирователя 28 импульсов. Рассмотрим в качестве примера две такие реализации.

В простейшем случае в формирователе 28 импульсов (который в таком случае может быть выполнен в виде моновибратора, запускаемого передним фронтом входного импульса) генерируется импульс (фиг.7б), протяженность которого примерно равна длительности фронтов (т.е. интервалов t₀t₁, t₂t₃ на фиг.7) видеосигнала на выходе фильтра 26 низких частот (фиг.7в). Поэтому в блоке 27 выборки и хранения на это время (т.е. на интервалы t₀t₁, t₂t₄ на фиг.7) запоминается значение исходного видеосигнала (фиг.7а) с относительно высоким уровнем высокочастотных шумов в предшествующий импульсу момент времени (т.е. в моменты t₀, t₂ на фиг.7). Поэтому блок 29 электронной коммутации (подробнее о его работе см. ниже) пропускает на выход на время длительности импульсов на выходе формирователя 28 (т.е. на интервалах t₀t₁, t₂t₄ на фиг. 7) сигнал с выхода блока 27 выборки и хранения, а в остальное время - с выхода фильтра 26 низких частот. Этим обеспечивается согласование процессов повышения крутизны фронтов, соответствующих контурам изображения, и сглаживания высокочастотных шумов на межконтурных интервалах передаваемого изображения. Однако в этой реализации необходимо увеличение полосы частот пропускания фильтра 26 низких частот при передаче близко расположенных контуров изображения.

От указанного недостатка свободна реализация согласно фигурам 8 и 9. На фиг. 8 приведены эпюры, соответствующие случаю передачи рядом расположенных контуров изображения, а на фиг.9 - эпюры, соответствующие случаю передачи относительно далеко расположенных контуров изображения. В последней реализации полоса пропускания фильтра 26 низких частот может быть взята более узкой, а сглаживание шумов, следовательно, станет более значительным, чем в предыдущей реализации. Поэтому протяженность фронтов сигналов на выходе фильтра 26 низких частот (фиг.8д, 9г) в данной реализации может быть большей, чем в предыдущей. Соответственно большей будет длительность (t₃t₄ на фиг.8 и t₁t₂, t₄t₅ на фиг.9) импульсов (фиг.8г, 9в) на выходе формирователя 28, которые теперь запускаются задними фронтами выходных импульсов (фиг.8б, 96) детектора 25 контуров передаваемого изображения. Но эта длительность выходных импульсов автоматически уменьшается (как об этом см. ниже) в случае, когда межконтурный интервал оказывается короче длительности импульсов (например, на фиг. 8г интервал t₁t₂). В конечном счете с формирователя 28 импульсов на два входа блока 27 выборки и хранения и блока 29 электронной коммутации с двух его выходов раздельно (несложно, конечно, любым известным образом эти импульсы передавать и по одной линии связи) поступают короткие (фиг. 8б, 9б) и относительно более протяженные (фиг.8г, 9в) импульсы. Короткими импульсами (фиг.8б, 9б) в блоке 27 выборки и хранения в одном из его узлов выборки и хранения обеспечивается хранение (фиг.8е, 9д) предшествующего им значения входного видеоимпульса (фиг.8а, 9а). Более протяженными импульсами (фиг. 8г, 9в) в другом узле выборки и хранения того же блока 27 выборки и хранения обеспечивается хранение значения входного видеосигнала (фиг.8а, 9а) в моменты времени (t₁, t₃ на фиг.8 и t₁, t₄ 14 на фиг.9), непосредственно следующие за короткими импульсами. Блок 29 электронной коммутации на свой выход в моменты времени существования коротких управляющих импульсов (т. е. t₀t₁, t₂t₃ на фиг.8 и t₀t₁, t₃t₄ на фиг.9) пропускает сигнал (фиг. 8е, 9д) с выхода первого узла выборки и хранения блока 27 выборки и хранения. В моменты существования более протяженных импульсов (т.е. t₁t₂, t₃t₄ на фиг.8 и t₁t₂, t₄t₅ на фиг.9) пропускает сигнал (фиг.8ж, 9е) с выхода другого узла выборки и хранения блока 27 выборки и хранения. И, наконец, в остальные моменты времени (т.е. меньшие t₁ и большие t₄ на фиг.8, t₂t₃, а также меньшие t₁ и большие t₅ на фиг.9) пропускает сигнал (фиг.8д, 9г) с выхода фильтра 26 низких частот. Тем самым обеспечивается формирование выходного сигнала (фиг. 8з, 9ж) с крутыми фронтами и значительно сглаженными высокочастотными шумами.

Передающая телевизионная камера с функциональной схемой согласно фиг.10 аналогична предыдущей монохромной реализации применительно к цветному телевидению. Поэтому она имеет три блока 45, 46, 47 электронной коммутации, на выходах которых описанным выше образом формируются три видеосигнала, соответствующие зеленому, красному и синему составляющим исходного изображения (или иным комбинациям основных цветов). Поскольку границы контуров передаваемого изображения в разных цветах находятся в пространстве на одном и том же месте, допустимо использовать один общий детектор 43 контуров передаваемого изображения.

Детектор 5, 11, 18, 25, 43 контуров передаваемого изображения с функциональной схемой согласно фиг.11 работает так. В процессе дифференцирования в дифференцирующей цепи 49 входного видеосигнала формируются выходные импульсы, соответствующие относительно протяженным участкам видеосигнала с быстрыми изменениями его величины. В двухтактном выпрямителе 50 определяется их абсолютная величина. Задавая в последующем импульсном устройстве порог срабатывания, можно тем самым отбирать и корректировать перед передачей резкость контуров наиболее ценной части исходной видеоинформации.

Детектор 5, 11, 18, 25, 43 контуров передаваемого изображения с функциональной схемой согласно фиг. 12 работает так. В интегрирующей цепи 51 обеспечивается сглаживание с малой постоянной времени входного видеосигнала. В логической схеме Исключающее ИЛИ 52 регистрируются моменты времени, в которые входной видеосигнал отличается заметным образом от своего сглаженного значения. Эти моменты времени и соответствуют контурам передаваемого изображения.

Формирователь 28, 44 импульсов с функциональной схемой согласно фиг.13 работает так. В первом моновибраторе 53 выходной импульс (фиг.14б) формируется передним фронтом входного воздействия, превышающего некоторое пороговое значение, определяемое уровнем входных высокочастотных шумов (поэтому, очевидно, полезно ввести соответствующую автоматическую регулировку этого уровня). Длительность этих импульсов (t₀t₁, t₂t₃ на фиг.14б) устанавливается примерно равной длительности фронтов исходного яркостного видеосигнала. Задними фронтами этих импульсов (т.е. в моменты t₁, t₃ на фиг.14г) запускаются импульсы, длительность которых (t₃t₄ на фиг.14г) примерно равна протяженности фронтов сигнала на выходе фильтра 26, 37 низких частот. Если же интервал времени между смежными контурами изображения в исходном сигнале (t₁t₂ на фиг. 8б) меньше длительности фронтов (t₂t₄ на фиг.8д) на выходе фильтра 26, 37 низких частот, то задним фронтом последующего короткого импульса (t₃ на фиг. 14б) может произойти перезапуск второго моновибратора 54 (например, на микросхеме 155АГЗ). Поэтому, чтобы в интервалы времени (t₀t₁), t₂t₃ на фиг. 14б) существования импульсов на первом выходе формирователя 28, 44 импульсов импульсы на втором его выходе (фиг.14д) отсутствовали, выход второго моновибратора 54 (фиг.14г) к выходу формирователя 28, 44 импульсов подключен через логическую схему И 55, на второй вход которой подаются проинвертированные импульсы (фиг.14в) с выхода первого моновибратора 53 (фиг.14б).

Блок 27, 40, 41, 42 выборки и хранения с функциональной схемой согласно фиг.15 работает так. Под воздействием входных импульсов (фиг.16б), поступающих с первого выхода формирователя 28, 44 импульсов, в первом узле 57 выборки и хранения запоминается на длительность входных импульсов (t₀t₁, t₂t₃ на фиг. 16б) значения исходного видеосигнала (фиг. 16а) в моменты времени, предшествующие (t₀, t₂ на фиг. 16г) фронту видеосигнала. Под воздействием входных импульсов (фиг. 16в), поступающих с второго выхода формирователя 28, 44 импульсов, во втором узле 58 выборки и хранения на длительность входных импульсов (t₁t₂, t₃t₄ на фиг.16в) запоминаются значения исходного видеосигнала (фиг. 16а) в моменты времени (t₁, t₃ на фиг.16д), последующие за фронтами исходного видеосигнала. В остальные моменты времени (т.е. ранее t₀ и позже t₄ на фиг.16) на выходах обоих узлов 57, 58 выборки и хранения воспроизводится исходный видеосигнал.

Блок 29, 45, 46, 47 электронной коммутации с функциональной схемой согласно фиг.17 работает так. Под воздействием импульсов (фиг.18б), поступающих с выхода формирователя 28, 44 импульсов первый электронный ключ 59 пропускает на выход сигнал (фиг.18в) с выхода фильтра 26, 37 низких частот (фиг. 18а) во все моменты времени (t₁t₂, ранее t₀ и после t₃ на фиг.18в), кроме его фронтов. Под воздействием же инвертированных входных импульсов (фиг. 18д) на выход второго электронного ключа 60 проходят сигналы (фиг.18е) с выхода блока 27,40, 41, 42 выборки и хранения. В аналоговом сумматоре 61 сигналы (фиг. 18в, е) с выходов обоих электронных ключей 59,60 объединяются (фиг.18ж).

Блок 29, 45, 46, 47 электронной коммутации с функциональной схемой согласно фиг.19 работает так. Под воздействием инвертированных импульсов (фиг. 20а), поступающих с первого выхода формирователя 28, 44 импульсов первый электронный ключ 63 пропускает на выход (фиг.20в) соответствующую часть (в моменты времени t₀t₁, t₂t₃ на фиг.20в) сигнала с первого выхода (фиг.20б) блока 27, 40, 41, 42 выборки и хранения. Под воздействием инвертированных импульсов (фиг.20г), поступающих с второго выхода формирователя 28, 44 импульсов, второй электронный ключ 64 пропускает на выход соответствующую часть сигнала (в моменты времени t₁t₂, t₃t₄ на фиг.20е) с второго выхода (фиг.20д) блока 27, 40, 41, 42 выборки и хранения. В остальное время (т.е. ранее момента t₀ и позднее момента t₄ на фиг.20и) под воздействием сигнала (фиг.20ж) на выходе логической схемы ИЛИ 69 через третий электронный ключ проходит сигнал (фиг.20и) с выхода фильтра 26, 37 низких частот (фиг.20з). В аналоговом сумматоре 66 сигналы с выходов всех трех электронных ключей 63, 64, 65 (фиг. 20в,е,и) объединяются (фиг.20к).

В заявляемой передающей телевизионной камере (как в монохромных, так и в цветных ее реализациях) возможно одновременное повышение крутизны фронтов видеосигналов, соответствующих контурам передаваемых изображений, и заметное подавление шумов на межконтурных участках передаваемых изображений. Изменением порогового уровня при детектировании контуров изображений возможно отбирать наиболее ценную часть исходной информации, резкость которой корректируется, и тем самым уменьшать физиологическую избыточность изображения.

Литература
1. SU N 1140269.

2. SU N 599728.

3. SU N 693400 (прототип).

Использование: телевизионная техника. Задача: повышение резкости и уменьшение зашумленности передаваемых изобретений. Сущность изобретения: в передающую телевизионную камеру, содержащую по меньшей мере один преобразователь "свет-сигнал" с подключенным к его выходу усилителем, а также блок разверток, подключенный ко всем преобразователям "свет-сигнал", и детектор контура передаваемого изображения, подключенный к выходу по меньшей мере одного из усилителей, введен по меньшей мере один блок выборки и хранения, причем сигнальные входы всех блоков выборки и хранения подключены к выходам своих усилителей, а к управляющим входам всех блоков выборки и хранения подключен выход детектора контуров передаваемого изображения. Техническим результатом изобретения является повышение резкости и уменьшение зашумленности передаваемых изображений, уменьшение физиологической избыточности изображений. 2 з.п.ф-лы, 20 ил.

1. Передающая телевизионная камера, содержащая по меньшей мере один преобразователь "свет-сигнал" с подключенным к его выходу усилителем, блок разверток, подключенный выходом к преобразователям "свет-сигнал", и детектор контуров передаваемого изображения, вход которого подключен к выходу по меньшей мере одного из усилителей, отличающаяся тем, что в нее введены последовательно включенные по меньшей мере один блок выборки и хранения и выходной усилитель-формирователь, к управляющему входу блока выборки и хранения подключен выход детектора контуров передаваемого изображения, а к сигнальному входу - выход по меньшей мере одного из усилителей, при этом в каждом выходном усилителе-формирователе к видеосигналу подмешиваются синхронизирующие и гасящие строчные и кадровые импульсы. 2. Передающая телевизионная камера по п.1, отличающаяся тем, что в нее введены логическая схема ИЛИ и формирователь импульсов, последовательно включенные между выходом детектора контуров передаваемого изображения и управляющими входами всех блоков выборки и хранения, причем ко второму входу логической схемы ИЛИ подключен выход блока разверток. 3. Передающая телевизионная камера по п.1, отличающаяся тем, что в нее введены формирователь импульсов и по меньшей мере по одному фильтру низких частот и блоку электронной коммутации, причем формирователь импульсов включен между выходом детектора контуров передаваемого изображения и управляющими входами всех блоков выборки и хранения, выходы которых подключены к первому сигнальному входу своих блоков электронной коммутации, а фильтры низких частот включены между выходами усилителей и вторыми сигнальными входами блоков электронной коммутации, к управляющим входам которых подключен выход формирователя импульсов.