СИСТЕМА ОБЪЕМНОЙ ВИДЕОЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК H04N5/225 H04N5/228 G11B11/00 

Изобретение относится к аппаратным устройствам телевизионной техники, может быть использовано для формирования и воспроизведения объемных изображений.

Прототипом принята "Цифровая видеокамера" [1], содержащая один фотоэлектрический преобразователь, являющийся датчиком трех основных цветов R, G, В и включающий первый усилитель и первый пьезодефлектор с отражателем на торце, объектив, второй усилитель и второй пьезодефлектор с отражателем на торце, четыре источника опорных напряжений, блок строчной развертки из задающего генератора и выходного каскада, блок кадровой развертки из элемента И, задающего генератора и суммирующего усилителя, первое и второе дихроичные зеркала, три микрообъектива, три фотоприемника, три предварительных усилителя, три АЦП видеосигнала, последовательно соединенные задающий генератор и синтезатор частот, с первого по четвертый элементы И, накопитель цифровой информации, устройство воспроизведения, включающее задающий генератор, синтезатор частот, ключ, три канала обработки кодов R, G, В, каждый из которых включает последовательно соединенные регистр, блок обработки кодов, первый блок задержек и сумматор и второй блок задержек, включает с 1-го по 6-й блоки импульсных усилителей, блок модуляции излучений, первый усилитель и первый пьезодефлектор с отражателем на торце, второй усилитель и второй пьезодефлектор с отражателем на торце, четыре источника опорных напряжений, блок строчной и кадровой разверток, проекционный объектив и матовый экран. Недостатками прототипа являются: невозможность записи объемного трехмерного пространства и, как следствие, невозможность создания для зрителя условий стереоэффекта при воспроизведении.

Цель изобретения - осуществление объемной видеозаписи трех пространств с получением стереоэффекта при ее воспроизведении.

Техническим результатом являются объемная запись трех пространств /фронтального, правого и левого/, воспроизведение изображения трех пространств на трех экранах с восприятием зрителем объемного изображения на каждом. Результат достигается синхронной видеосъемкой тремя фотоэлектрическими преобразователями, формирующими стереопары изображения фронтального, правого и левого пространств и синхронным воспроизведением изображений трех пространств на трех широкоформатных светодиодных экранах и просмотром изображений на них через 3Д-очки.

Сущность заявляемой системы в том, что в ее видеозаписывающую часть введены три фотоэлектрических преобразователя, геометрическая ось правого и левого фотоэлектрических преобразователя составляет прямую линию, геометрическая ось фронтального фотоэлектрического преобразователя перпендикулярна этой линии и пересекает ее посередине, а воспроизводящая часть включает 3Д-очки с ИК-приемником на оправе, синтезатор частот, три идентичных воспроизводящих канала, каждый из которых включает три канала цветов R, G, B, ключ и триггер, плоскопанельный светодиодный экран /СД-экран/ и, расположенный на его корпусе, ИК-передатчик.

Структурная схема системы на фиг.1, развертка растра на фиг.2, формы управляющих напряжений на фиг.3, фотоэлектрический преобразователь на фиг.4, АЦП видеосигнала на фиг.5, конструкция пьезодефлектора на фиг.6, суммирующий усилитель на фиг.7, воспроизводящий канал на фиг.8, блок удвоения строк на фиг.9, блок удвоения отсчетов на фиг.10, первый блок задержек на фиг.11, накопитель кодов кадра на фиг.12, накопитель кодов нечетного кадра на фиг.13, накопитель кодов четного кадра на фиг.14, блок регистров на фиг.15 и 16, светодиодная ячейка на фиг.17, матрица светодиодов и расположение нейтральных светофильтров на светодиодах на фиг.18.

В видеозаписывающей части каждый фотоэлектрический преобразователь /ФЭП/ воспроизводит видеорежим 960×540×50 Гц: 960 - число кодируемых отсчетов в строке, 540 - число кодируемых строк в кадре, 50 Гц - частота кадров /правых и левых в сумме 25+25/. Частота стереопар 25 Гц, каждая включает правый и левый кадр, следующие поочередно друг за другом. Коды видеосигналов 8-разрядные, что определяет цветопередачу в составе 16777216 оттенков /2²⁴/. В каждом ФЭП развертка строк прогрессивная без обратных ходов и по строкам и по кадрам, что выполняется применением для строчной и кадровой разверток пьезодефлекторов со световым отражателем на свободном торце. Тактовая частота в видеозаписывающей части, она же и частота дискретизации кодов видеосигналов:

f_Д=540×50 Гц × 960=25,92 МГц;

частота строк f_с=540×50 Гц=27 кГц, частота колебаний пьезодефлектора строчной развертки .

Длительность строки 37 мкс , длительность кадра 20 мс

Период следования параллельных кодов 38,5 нс .

Коды видеосигналов с частотой дискретизации 25,92 МГц в параллельном виде поступают в накопитель цифровой информации. Фотоэлектрические преобразователи управляющими сигналами обеспечиваются с синтезатора частот. Воспроизводящая часть в составе трех воспроизводящих каналов синхронно воспроизводит три видеорежима 1920×1080×50 Гц на трех плоскопанельных светодиодных экранах с разрешением формата НДТV, в котором 1920 - число отсчетов в строке, 1080 - число строк в кадре, 50 Гц - частота кадров. Частота стереопар 25 Гц. Частота дискретизации в воспроизводящей части . Длительность кадра 20 мс, строчная и кадровая развертки отсутствуют. Разрешение на каждом из трех экранах 2073600 пикселов /1926×1080/. Воспроизводящая часть обеспечивает восприятие зрителями объемного изображения с каждого из трех экранов через 3Д-очки [2 c.558-565], в которых синхронно со сменой кадров правого и левого поочередно перекрывается поле зрения тому из глаз, кадр которого отсутствует на экране. Система объемной видеозаписи и воспроизведения включает /фиг.1/ видеозаписывающую часть, содержащую первый 1 /фронтальный/, второй 2 /правый/ и третий 3 /левый/ фотоэлектрические преобразователи, каждый из которых является датчиком двух изображений одного пространства и формирует три видеосигнала правого кадра R_П, G_П, B_П стереопары и три видеосигнала левого кадра стереопары R_Л, G_Л, B_Л, геометрические оси правого и левого ФЭП составляют одну прямую линию, геометрическая ось фронтального ФЭП перпендикулярна этой линии и пересекает ее посередине, и включает синтезатор 4 частот и накопитель 5 цифровой информации, включает воспроизводящую часть, содержащую первый 6, второй 7 и третий 8 воспроизводящие каналы и синтезатор 9 частот. Фотоэлектрические преобразователи 1, 2, 3 идентичны, каждый включает /фиг.4/ первый /правый/ объектив 10, последовательно соединенные первый усилитель 11 и первый пьезодефлектор 12 с отражателем на торце, расположенный в задней фокальной плоскости объектива 10, первый источник 13 положительного опорного напряжения, второй источник 14 отрицательного опорного напряжения, последовательно соединенные второй усилитель 15 и второй пьезодефлектор 16, передний торец которого имеет две грани, расположенные под соответствующим углом друг к другу и с отражателем на каждой грани, третий источник 17 положительного опорного напряжения, четвертый источник 18 отрицательного опорного напряжения, второй объектив 19 /левый/, последовательно соединенный третий усилитель 20 и третий пьезодефлектор 21 с отражателем на торце, расположенный в задней фокальной плоскости второго объектива 19, пятый источник 22 положительного опорного напряжения, шестой источник 23 отрицательного опорного напряжения, блок 24 строчной развертки из задающего генератора 25 и выходного каскада 26, блок 27 кадровой развертки, включающий последовательно соединенные элемент И 28, задающий генератор 29 и суммирующий усилитель 30, первое 31 и второе 32 дихроичные зеркала, расположенные друг за другом и против первого отражателя пьезодефлектора 16, первый 33, второй 34, третий 35 микрообъективы, первый 36, второй 38, третий 37 фотоприемники, первый 39, второй 41 и третий 40 предварительные усилители, третье 42 и четвертое 43 дихроичные зеркала, расположенные друг за другом и против второго отражателя пьезодефлектора 16, четвертый 44, пятый 45 и шестой 46 микрообъективы, четвертый 47, пятый 48, шестой 49 фотоприемники, четвертый 50, пятый 51, шестой 52 предварительные усилители. Второй объектив 19 расположен слева от объектива 10, оптическая ось его параллельна оптической оси объектива 10, расстояние между осями объективов соответствует оптимальному получению стереоскопического эффекта для зрения человека. Управляющими входами ФЭП являются: первым - вход /13,5 кГц/ блока 24 строчной развертки, вторым - первый вход /25 Гц/ блока кадровой развертки 27, третьим - второй вход /27 кГц/ блока кадровой развертки, четвертый - объединенные сигнальные входы /25,92 МГц/ ключей 54, 55, пятым - вход /50 Гц/ триггера 53. Фотоэлектрический преобразователь 1, 2, 3 включает триггер 53, первый 54 и второй 55 ключи и с первого 56 по шестой 61 АЦП видеосигнала. Управляющие с первого по пятый входы ФЭП 1, 2, 3 подключены к одноименным выходам синтезатора 4 частот /фиг.1/. Информационные выходы 1, 2, 3 ФЭП подключены к информационным входам накопителя 5 цифровой информации соответственно 4, 5, 6, 7, 8, 9, 1, 2, 3. Информационные выходы накопителя 5 цифровой информации подключены: 1, 2, 3 к информационным входам 1, 2, 3 второго 7 воспроизводящего канала, выходы 4, 5, 6 к информационным входам 1, 2, 3 первого 6 воспроизводящего канала, выходы 7, 8, 9 к информационным входам 1, 2, 3 третьего 8 воспроизводящего канала. Одноименные управляющие входы с первого по шестой первого, второго и третьего воспроизводящих каналов 6, 7, 8 объединены и подключены к выходам соответственно с первого по шестой синтезатора 9 частот, первый выход которого подключен и к первому управляющему входу накопителя 5 цифровой информации, U_выд.

АЦП с 56 по 61 идентичны /фиг.5/, каждый включает последовательно соединенные усилитель 62 и пьезодефлектор 63 с отражателем на торце, источник 64 положительного опорного напряжения, источник 65 отрицательного опорного напряжения, излучатель из импульсного светодиода 66, щелевой диафрагмы 67 и микрообъектива 68, линейку 69 многоэлементного фотоприемника и шифратор 70. Все пьезодефлекторы 12, 16, 21, 63 являются торцевыми биморфными пьезоэлементами со световым отражателем на торце, конструктивно выполнены /фиг.6/ одинаково [3 с.118] из первой 71 и второй 72 пьезопластин, внутреннего электрода 73, первого 74 и второго 75 внешних электродов. Один конец пьезопластин закреплен в держателе 76, на свободном торце расположен световой отражатель 77. Свободный торец пьезодефлектора 16 выполнен из двух граней под углом друг к другу, каждая грань имеет свой отражатель для разведения лучей правого и левого объективов по разным направлениям. Суммирующий усилитель 30 /фиг.7/ включает 11-разрядный счетчик 78 импульсов, дешифратор 79, первый 80 и второй 81 ключи, первый 82₁ и второй 82₂ формирователи импульсов и выходной усилитель 83. Первым информационным входом является первый вход выходного усилителя 83, вторым - счетный вход счетчика 78 импульсов, управляющим входом являются объединенные управляющие входы ключей 80, 81 и управляющий вход блока 78. Выходом является выход выходного усилителя 83.

Воспроизводящая часть включает три идентичных 6, 7, 8 воспроизводящих канала, каждый из которых содержит /фиг.8/ канал сигнала R, включающий последовательно соединенные блок 84 удвоения строк, накопитель 85 кодов кадра и блок 86 формирователей импульсов, канал сигнала G, включающий последовательно соединенные блок 87 удвоения строк, накопитель 88 кодов кадра и блок 89 формирователей импульсов, канал сигнала В, включающий последовательно соединенные блок 90 удвоения строк, накопитель 91 кодов кадра и блок 92 формирователей импульсов, содержит последовательно соединенные ключ 94 и триггер 95, светодиодный экран 93 /СД-экран/, ИК-передатчик 96, расположенный на корпусе СД-экрана 93, и включает 3Д-очки 97 с ИК-приемником 98 на их оправе. Первым, вторым и третьим информационными входами воспроизводящего канала 6 /7, 8/ являются 1-8 информационные входы соответственно блоков 84, 87, 90 удвоения строк. С первого по шестой управляющими входами являются: первым - управляющий вход /25 Гц/ ключа 94 и ИК-передатчика 96, вторым - объединенные сигнальный вход ключа 94 /50 Гц/ и вторые управляющие входы блоков 84, 87, 90, третьим - объединенные третьи управляющие входы /54 кГц/ накопителей 85, 88, 91 кодов кадра, четвертым - объединенные четвертые управляющие входы /51,84 МГц/ накопителей 85, 88, 91 кодов кадра и четвертые управляющие входы блоков 84, 87, 90 удвоения строк, пятым - объединенные первые управляющие входы /25,92 МГц/ блоков 84, 87, 90 удвоения строк, шестым - объединенные третьи управляющие входы /27 кГц/ блоков 84, 87, 90 удвоения строк. Выходами канала 6 /7, 8/ являются выходы блоков 86, 89, 92 формирователей импульсов /16588800×3 выходов/, подключенные к соответствующим входам /16588800×3/ СД-экрана 93.

Блоки удвоения строк 84, 87, 90 идентичны /фиг.9/, каждый включает последовательно соединенные блок 99 удвоения отсчетов /в прототипе это блок обработки кодов/, первый блок 100 задержек, сумматор 101, второй блок 102 задержек, информационным входом блока 84 удвоения строк являются 1-8 информационные входы блока 99 удвоения отсчетов. Управляющих входов четыре: первый - управляющий вход /25,92 МГц/ блока 99, подключенный к выходу 5 блока 9, второй - первый управляющий вход /U_к 50 Гц/ первого блока задержек 100, подключенный к выходу 2 блока 9, третий - второй управляющий вход /27 кГц/ первого блока 100 задержек, подключенный к выходу 6 блока 9, четвертый - третий управляющий вход /51,84 МГц/ блока 100, подключенный к четвертому выходу блока 9. Выходами блока 84 /87, 90/ являются 1-8 выходы сумматора 101/540 промежуточных строк/ и 1-8 выходы второго блока 102 задержек /540 текущих строк/. Блок 99 удвоения отсчетов /фиг.10/ производит удвоение отсчетов в каждой строке с 960 до 1920 и содержит триггер 103, первый 104 и второй 105 блоки ключей по 8 ключей в блоке /по числу разрядов в кода/, первый 106, второй 107, третий 108, четвертый 109 регистры, первый 110 и второй 111 блоки элементов задержек по числу разрядов в коде, выполняющие задержку кодов на 38,6 нс, сумматор 112 и 16 диодов. Информационным входом блока 99 являются поразрядно объединенные 1-8 входы блоков 104, 105 ключей, подключенные к соответствующему выходу накопителя 5 цифровой информации /фиг.1/, управляющим входом является вход /25,92 МГц/ триггера 103, подключенный к 5-му выходу блока 9. Выходами блока 99 являются поразрядно объединенные 1-8 выходы блоков 110, 111 и 0-7 выходы сумматора 112. Первый блок 100 задержек /фиг.11/ производит задержку кодов на длительность строки 37 мкс и включает элемент И 113, первый 114 и второй 115 ключи, первый 116 и второй 117 распределители импульсов и восемь регистров 118_1-8 по 1920 разрядов каждый. Информационными входами блока 100 являются поразрядно объединенный вторые /информационные/ входы разрядов восьми регистров 118, подключенные к 1-8 выходам блока 99. Управляющими входами являются: первым и вторым - первый и второй входы /50 Гц и 27 кГц/ элементов И 113, подключенные к второму и шестому выходам блока 9, третьим - объединенные сигнальные входы /51,84 МГц/ ключей 114, 115, подключенные к 4 выходу блока 9. Выходом являются поразрядно объединенные выходы разрядов 1-8 регистров 118.

Накопители 85, 88, 91 кодов кадра идентичны, каждый включает /фиг.12/ два накопителя 85₁ и 85₂ кодов нечетного кадра и два накопителя 85₃ и 85₄ кодов четного кадра, информационными входами блока 85 являются 1-8 входы накопителей 85_1,2 кодов нечетного кадра и 1-8 входы накопителей 85_3,4 кодов четного кадра, подключенные соответственно к выходам блоков 101, 102. Управляющих входов четыре: первым являются объединенные первые управляющие входы блоков 85_1,2, вторым - первые управляющие входы блоков 85_3,4, третьим - объединенные вторые управляющие входы блоков 85₁-85₄, четвертым - объединенные третьи управляющие входы блоков 85₁-85₄. Выходы блоков 85₁ и 85₃ соответствующим образом объединены и являются первой группой выходов блока 85, выходы блоков 85₂ и 85₄ также соответствующим образом объединены и являются второй группой выходов блока 85 кодов кадра. Всего выходов 16588800 /8294400×2/.

Накопители 85₁ и 85₂ кодов нечетного кадра идентичны, каждый включает /фиг.13/ с 1-го по 540-й блоки 119 регистров. Информационными входами блока 85₁ /85₂/ являются поразрядно объединенные 1-8 входы блоков 119_1-540 регистров. Управляющими входами являются: первым - первый управляющий вход первого блока 119₁ регистров, вторым - объединенные вторые управляющие входы /U_выд 54 кГц/ блоков 119 регистров, третьим - объединенные третьи управляющие входы /51,84 МГц/ блоков 119_1-540 регистров. Первый управляющий выход каждого предыдущего блока 119 регистров является первым управляющим входом каждого последующего блока 119 регистров. Первый выход последнего блока 119₅₄₀ регистров подключен параллельно к четвертым управляющим входам всех блоков 119 регистров. Выходами накопителя 85_1,2 кодов являются выходы всех разрядов восьми регистров всех блоков 119_1-540 регистров, 8294400 выходов. Накопители 85₃ и 85₄ кодов четного кадра идентичны /фиг.14/ каждый включает с 540-го по 1-й блоки 120 регистров. Информационными входами блока 85_3,4 являются поразрядно объединенные 1-8 входы блоков 120_540-1 регистров. Управляющими входами являются: первым - первый управляющий вход первого блока 120₅₄₀ регистров, вторым - объединенные вторые - управляющие входы /U_выд 54 кГц/ блоков 120 регистров, третьим - объединенные третьи управляющие входы /U_Д 51, 84 МГц/ блоков 120 регистров. Первый управляющий выход каждого предыдущего блока регистров является первым управляющим входом каждого последующего блока 120 регистров. Управляющий выход последнего блока 120₁ регистров подключен параллельно к четвертым управляющим входам всех блоков 120_540-1 регистров. Выходами накопителя 85₃ и 85₄ кодов четного кадра являются выходы всех разрядов восьми регистров всех блоков 120_540-1 регистров /8294400 выходов/.

Блоки 119 регистров /и блоки 120 регистров/ идентичны /фиг.15, 16/, каждый включает первый 121 и второй 122 ключи, распределитель 123 импульсов и восемь регистров 124_1-8. Информационным входом блока являются поразрядно объединенные третьи /информационные/ входы разрядов восьми регистров 124. Управляющими входами являются: первым - первый управляющий вход первого ключа 121, вторым - сигнальный вход /U_выд 54 кГц/ второго ключа 122, третьим - сигнальный вход /U_Д 51,84 МГц/ первого ключа 121, четвертым - управляющий /первый/ вход ключа 122, подключенный к управляющему выходу блока 119₅₄₀ регистров. Последний /1920-й/ выход распределителя 123 импульсов подключен к второму управляющему входу первого ключа 121 и является управляющим выходом к первому управляющему входу первого ключа 121 в следующем блоке 119₂ регистров. Выход первого ключа 121 подключен к входу распределителя 123 импульсов, выходы которого последовательно с первого по 1920-й подключены к первым управляющим входам разрядов параллельно восьми регистров 124. Выход второго ключа 122 подключен параллельно к вторым управляющим входам разрядов восьми регистров 124 и к второму управляющему входу ключа 122, закрывая его после прохода одного импульса выдачи. Выходами блока 119 регистров являются параллельные выходы всех разрядов восьми регистров 119_1-8, всего выходов 15360 /1920×8/. При развертке нечетных кадров выдаются коды 1080 строк /540 промежуточных плюс 540 текущих/ накопителями 85₁ и 85₂ кодов нечетного кадра. Выходов с блока 85₁ 8294400 /1920×540×8/, выходов с блока 85₂ столько же 8294400, это коды текущих строк. При развертке четного кадра выдаются коды 1080 строк /540+540/ накопителями 85₃ и 85₄ кодов четного кадра. Выходов с каждого блока 85₃, 85₄ по 8294400.

Выходы блоков 85, 88, 91 подключены к входам блоков 86, 89, 92 формирователей импульсов, назначение которых выдавать управляющие импульсы /сигналы/ на запитывание светодиодов в СД-ячейках экрана 93. Каждый блок формирователей импульсов включает формирователей импульсов по числу строк 1080 в кадре /на экране/, числу кодов в строке 1920 и разрядов в коде 8, т.е. 16588800.

При развертке нечетного кадра /сверху - вниз/ первая строка кадра вверху экрана, 1080-я строка внизу экрана. При развертке четного кадра /снизу - вверх/ первая строка кадра внизу экрана, а 1080-я строка - вверху. Поэтому для накопления кодов нечетных /правых/ кадров применяются блоки 85₁ и 85₂ /фиг.12/, для накопления кодов четных /левых/ кадров применяются блоки 85₃ и 85₄. Современные технологии позволяют изготавливать микросхемы с десятками миллионов транзисторов в микросхеме [4 с.65, 5 с.26], следовательно, каждый из блоков 86, 89, 92 формирователей импульсов можно исполнить в одной микросхеме. Амплитуда управляющего сигнала /импульса/ с каждого формирователя импульса соответствует рабочему напряжению применяемых светодиодов, длительность сигнала соответствует длительности 20 мс кадра для непрерывного излучения светодиодами весь период кадра. Плоскопанельный светодиодный экран 93 /СД-экран/ представляет совокупность 2073600 светодиодных ячеек /СД-ячеек/ по числу пикселов в кадре /1920×1080/, отношение сторон экрана 16:9. Каждая СД-ячейка формирует один пиксел изображения и состоит /фиг.17/ из непрозрачного корпуса 125 формой прямоугольного параллелепипеда, матрицы 126 светодиодов трех основных цветов R, G, В и соответствующей формы микролинзы, 127, выполняющей сбор потоков цветных излучений от 24 светодиодов матрицы и формирования из них пиксела требуемого размера и формы. В матрице 24 светодиода: 8 красного цвета излучения, по числу разрядов в коде, 8 зеленого и 8 синего цвета излучения. Матрица расположена в фокальной плоскости микролинзы 127. Светодиоды микроминиатюрного исполнения с диаметром излучающей части 0,4 мм расположены в пять рядов по 5 колонок /фиг.18/. Реакция светодиодов на управляющий сигнал мгновенная /десятки наносекунд/ [6 c.9], время отклика нулевое. Форма матрицы - квадрат со стороной 2,0 мм /0,4 мм × 5/, площадью 4 мм². Торцовые стороны корпуса СД-ячейки квадраты со стороной 2 мм, глубина корпуса ячейки соответствует фокусному расстоянию микролинзы /несколько миллиметров/. Излучаемые светодиодами цветовые потоки модулируются по яркости преобразованием "код - яркость излучения". Модуляция выполняется применением на каждом светодиоде ослабляющего нейтрального светофильтра, плотность которого соответствует весу разряда в коде, к которому принадлежит светодиод. Кратность ослабления излучения светодиодов осуществляется соответственно коэффициентам двоичных разрядов кода, к которым принадлежат светодиоды. Светодиод первого /старшего/ разряда кода не имеет светофильтра, т.е. его светофильтр плотностью 0^х, светодиод второго разряда кода имеет светофильтр плотностью 2^х, светодиод третьего разряда кода имеет светофильтр 4^х и т.д., светодиод 8-го разряда имеет светофильтр кратностью 128^х. Вариант расположения светодиодов в матрице и их светофильтров показан на фиг.18. Распределение коэффициентов двоичных разрядов в коде, соответствующая им плотность нейтральных светофильтров и вес разряда в коде даны в таблице.

Разряды кода1 старший разряд2345678      младш. разрядДвоичные коэффициенты10,50,250,1250,06250,0310,01560,0078Нейтральные светофильтры 0^х2^х4^х8^х16^х32^х64^х128^хВес разряда в коде, в %50%2512,56,253,11,570,78%0,39%

Излучение 24 светодиодов суммируется микролинзой 127, на выходе которой яркость, насыщенность и цветовой тон результирующего излучения определяются взаимным соотношением составляющих трех цветов сигналов R, G, В. В СД-экране 93 при числе ячеек 2073600 светодиодов одного цвета применяется 16588800 /2073600×8/, а трех цветов применяется 49766400 /16588800×3/. При размере торца корпуса СД-ячейки 2×2 мм размеры каждого из трех экранов 93 составят:

по горизонтали 1920×2 мм = 3840 мм,

по вертикали 1080×2 мм = 2160 мм,

по диагонали 4,4 м или 173 дюйма.

Три фотоэлектрических преобразователя 1, 2, 3 /фиг.1/ выполняют синхронно идентичную работу по формированию изображений трех пространств: первый - фронтального, второй - правого и третий левого. Каждый ФЭП формирует шесть аналоговых видеосигналов двух изображений от правого 10 и левого 19 объективов /фиг.4/, которые с предварительных усилителей 39, 41, 40 поступают на входы АЦП 56, 57, 58, с предварительных усилителей 50, 51, 52 поступают на входы АЦП 59, 61, 60. Поочередная выдача кодов нечетных и четных кадров с АЦП 56-58 и 59-61 выполняется триггером 53 и ключами 54, 55. Синтезатор 4 частот выдает с первого выхода импульсы 13,5 кГц на вход блока 24 в ФЭП 1, 2, 3, со второго выхода - синхроимпульсы стереопар /СИС/ 25 Гц на вторые входы ФЭП, с третьего - строчные синхроимпульсы 27 кГц на третьи входы ФЭП, с четвертого - импульсы дискретизации 25,92 МГц на сигнальные входы ключей 54, 55 /4-й вход ФЭП/, с пятого - импульсы частоты кадров 50 Гц на пятый вход ФЭП /вход триггера 53/. Сигнал с первого выхода триггера 53 открывает ключ 54, пропускающий импульсы 25,92 МГц на тактовые входы АЦП 56-58. Сигнал с второго выхода триггера 53 закрывает ключ 54, открывает ключ 55, пропускающий тактовые импульсы на входы АЦП 59-61. В первый период кадра /и всех нечетных/ АЦП 56-58 преобразуют аналоговые видеосигналы R_П, G_П, В_П в 8-разрядные коды, которые в параллельном виде поступают на 4, 5, 6 входы накопителя 5 цифровой информации, во втором периоде кадра /и всех четных/ АЦП 59-61 преобразуют аналоговые видеосигналы R_Л, G_Л, B_Л в 8-разрядные коды, поступающие в параллельном виде на те же 4, 5, 6 входы блока 5. Такие же процессы идут в ФЭП 2 и 3, коды R, G, В с которых поступают соответственно на входы 7, 8, 9 и 1, 2, 3. Накопитель 5 цифровой информации включает девять синхронно работающих накопителей с первого по девятый кодов видеоданных, объединенные в один корпус, первичные видеоданные, загружаемые в накопители кодов видеоданных, не подвергаются сжатию, поэтому накопители кодов видеоданных выбираются по параметру скорости записи /и выдачи/ кодов, составляющей 25,92 Мбайт/с. За кадр формируется 518,4 кбайт /960×540/ каждого цвета, за секунду в блок 5 выдается 25,92 Мбайт/с: 518,4×50.

За минуту передается с ФЭП на запись 1,5552 Гбайт/мин /25,92×60 с/, за час передается с ФЭП кодов отдельно каждого цвета 93,312 Гбайт/час /1,5552×60 мин/. Этим требованиям вполне удовлетворяют накопители видеоданных на жестких дисках /винчестеры/, имеющие параметр записи от 30 Мбайт/с и выше [2 с.352, 7 с.47] при емкости до 500 Гбайт [8 c.41]. Таких накопителей для записи отдельно R, G, В с трех ФЭП в блоке 5 должно быть девять /для каждого цвета отдельно/. В качестве интерфейсов могут быть параллельные интерфейсы АТА-6, обеспечивающие передачу данных со скоростью до 100 Мбайт/с [2 с.376]. Объектив 10 /фиг.4/ создает правое изображение в плоскости отражателя пьезодефлектора 12. Отражатель имеет ширину 0,02 мм, длину 10,8 мм /0,02 мм × 540/. Размеры развертывающего элемента 0,02×0,02 мм. По управляющим сигналам /фиг.3/ с усилителя 11 пьезодефлектор 12 производит колебания торца с отражателем относительно первого отражателя пьезодефлектора 16, выполняя сканирование строки правого изображения. Объектив 19 создает левое изображение в плоскости отражателя пьезодефлектора 21. Отражатель его имеет те же размеры и выполняет колебания торца относительно второго отражателя пьезодефлектора 16, выполняя сканирование строки левого изображения. Блок 24 строчной развертки выдает линейно изменяющееся напряжение в виде равнобедренного треугольника. Период управляющего напряжения по длительности равен периоду двух строк. Для растра в 540 отрок при 50 гц пьезодефлекторы 12 и 21 синхронно и синфазно колеблются с частотой 13,5 кГц. За период одного колебания идет развертка двух строк, частота их 27 кГц. Развертка строк прогрессивная без обратных ходов. Пьезодефлектор 16 выполняет кадровую развертку двух кадров: при развертке вниз /фиг.2/ идут нечетные /правые/ кадры, при развертке вверх идут четные /левые/ кадры, пьезодефлектор 16 колеблются с частотой 25 Гц, что составляет 50 кадров в секунду. Кадровая развертка без обратных ходов. Ширина отражателей пьезодефлектора 16 по 0,02 мм, длина каждого 19,2 мм /960×0,02 мм/. С выхода суммирующего усилителя 30 в усилитель 15 поступает линейно изменяющееся и ступенчатое напряжение /фиг.3/, усиливаемое до необходимой величины усилителем 15 [3 с.122]. Суммирующий усилитель 30 /фиг.7/ выполняет суммирование линейного напряжения с задающего генератора 29 с импульсами 27 кГц строк. Каждый импульс строки перемещает строку в конце ее хода на шаг в одну строку, получаются 540 строк: все активные. Назначение блоков 78-82 - подавать на второй вход выходного усилителя 83 в нужное время отрицательные /при развертке вниз/ и положительные /при развертке вверх/ импульсы соответствующей амплитуды и длительности. Сигнал U_o с элемента И 28 обнуляет счетчик 78, который 11-разрядный и производит счет строчных импульсов 27 кГц, цикл счета 1080 импульсов /540×2/. Сигнал U_o открывает ключ 80, закрывает ключ 81. Ключ 80 пропускает 540 строчных импульсов на вход первого формирователя 82₁ импульсов, выдающего отрицательные импульсы на второй вход выходного усилителя 83. Идет развертка правого кадра стереопары. С приходом 540-го импульса счетчик 78 формирует код числа 540, при котором дешифратор 79 выходным сигналом закрывает ключ 80, открывает ключ 81, пропускающий импульсы строк во второй формирователь 82₂ импульсов, выдающий положительные импульсы на второй вход блока выходного усилителя 83, следует развертка левого /четного/ кадра стереопары. При поступлении импульса 25 Гц с блока 28 счетчик 78 обнуляется, процесс развертки следующий стереопары повторяется. Отраженные от первого отражателя пьезодефлектора 16 цветные лучи направляются: красного цвета отражаются от первого дихроичного зеркала 31, объективом 33 собираются в фотоприемник 36, синего цвета проходят зеркало 31, отражаются от второго зеркала 32, объективом 34 собираются в фотоприемник 37, зеленого цвета проходят сквозь оба зеркала 31, 32 и объективом 35 собираются в фотоприемник 38. С фотоприемников аналоговые видеосигналы поступают в предварительные усилители. Аналогичный процесс проходят лучи от второго отражателя пьезодефлектора 16. С предварительных усилителей сигналы правого кадра поступают в АЦП 56-58, во втором периоде кадра сигналы левого кадра /второй кадр стереопары/ с предварительных усилителей поступают в АЦП 59-61. АЦП 56-61 имеют один принцип преобразования, заключающийся в развертке луча /фиг.5/ от светодиода 66 отражателем пьезодефлектора 63 по плоскости входных зрачков фотоприемников линейки 69 многоэлементного фотоприемника. Световой импульс преобразуется в электрический сигнал, возбуждающий соответствующую шину шифратора 70. Дискретизация преобразований 25,92 МГц. Источник излучения импульсный светодиод АЛ402А с временем срабатывания 25 нс, что удовлетворяет частоте 25,92 МГц /38,5 нс/. Фотоприемниками в линейке 69 являются лавинные фотодиоды ЛФД с временем срабатывания 10 нс. Время одного преобразования составляет 25+10=35 нс. Линейка 69 включает 255 фотоприемников для кодирования сигналов 8-разрядным кодом. Шифратор из микросхем К155ИВ1 с временем срабатывания 20 нс. Шифратор 70 формирует коды с 00000001 по 11111111. Первому фотоприемнику в линейке соответствует код 00000001, второму - код 00000010, третьему - код 00000011, и т.д., 255-у соответствует код 11111111. Коды АЦП 56-61 в параллельном виде с трех информационных выходов ФЭП 1, 2, 3 поступают соответственно на входы 4, 5, 6, 7, 8, 9, 1, 2, 3 в свои с первого по девятый накопители видеоданных накопителя 5 цифровой информации.

Синтезатор 9 частот воспроизводящей части выдает: с первого выхода импульсы стереопар СИС 25 Гц на первый управляющий вход блока 5 U_выд /фиг.1/, на управляющие входы ключей 94 /фиг.8/ и ИК-передатчиков 96 в трех воспроизводящих каналах 6, 7, 8 /фиг.1/, с второго - импульсы 50 Гц частоты кадров на сигнальный вход ключа 94 и на вторые - управляющие входы блоков 84, 87, 90 удвоения строк, с третьего - импульсы U_выд 54 кГц на третьи управляющие входы накопителей 85, 88, 91 кодов, с четвертого - импульсы 51,84 МГц двойной частоты дискретизации на четвертые управляющие входы накопителей 85, 88, 91 кодов и блоков 84, 87, 90 удвоения строк, с пятого - импульсы дискретизации 25,92 МГц на первые управляющие входы блоков 84, 87, 90 удвоения строк, с шестого - синхроимпульсы строк 27 кГц на третьи управляющие входы блоков 84, 87, 90.

При воспроизведении изображения с синтезатора 9 частот на первый управляющий вход накопителя 5 цифровой информации подается сигнал U_выд СИС /25 Гц/. Так как запись кодов в блоке 5 начинается с первого кадра стереопары /правого/, то и воспроизведение начинается выдачей кодов первого кадра стереопары /правого/, осуществляемое синхроимпульсом СИС стереопары с первого выхода блока синтезатора 9 частот. Коды цветовых сигналов в параллельном виде с информационных выходов блока 5 поступают в воспроизводящие каналы 6, 7, 8 на информационные входы блоков 84, 87, 90 удвоения строк /фиг.8/, на управляющие входы которых и на управляющие входы накопителей 85, 88, 91 кодов и управляющий вход ключа 94 поступают управляющие сигналы с выходов 1-6 блока 9. В блоках 84, 87, 90 коды поступают на входы 1-8 блока 99 удвоения отсчетов. Удвоение отсчетов выполняется /фиг.10/ получением средних /промежуточных/ отсчетов между каждым прошедшим кодом и следующим за ним. Блок выполняет сложение предыдущего и последующего кодов и деление кода суммы на два. Период следования кодов в блок 99 составляет 38,5 нс /25,92 МГц/, на выходе блока 99 составляет 19,3 нс /51,84 МГц/. Каждый код используется дважды: первый раз как последующий, второй раз как предыдущий. Для этого блок 99 имеет четыре регистра 106, 107, 108, 109. Сумматор 112 выполняет сложение двух 8-разрядных кодов за время до 19 нс. При поступлении на вход триггера 103 первого импульса дискретизации 25,92 МГц с его первого выхода сигнал U_выд1 одновременно выдает "код 0" с регистра 107 в сумматор 112, "код 0" с регистра 108 в блок 111 элементов задержек и через диоды на вторые входы сумматора 112 и открывает ключи в блоке 104, первый код "код 1" поступает в регистры 106, 107. Сумматор 112 выполняет сложение "код 0 + код 0". С приходом второго импульса на вход триггера 103 он же выдает с сумматора 112 код суммы, при этом без затрат времени идет деление на 2. Деление выполняется отбрасыванием из кода суммы младшего разряда, как это делается при делении десятичного числа на десять, выполняется деление соответствующим подключением выходов сумматора 112 к выходам блоков 111 и 110:

выходы сумматора 112012345678 ↓↓↓↓↓↓↓↓↓выходы блоков 110, 11112345678 

Разряд 0 означает разряд переноса при сумме кодов. Процесс сложения в сумматоре занимает 19 нс. В блоках 110 и 111 коды задерживаются на 38 нс, но первая половина времени задержки 19 нс приходится на время сложения, следовательно, после выхода с сумматора 112 кода №1 через 19 нс за ним с блока 111 следует код №2 "код 0". Сигнал U_выд2 с второго выхода триггера 103 одновременно выдает с регистра 106 "код 1" в блок 110 для задержки его не 38 нс и через диоды в сумматор 112, с регистра 109 "код 0" в сумматор 112 и открывает ключи в блоке 105, "код 2" поступает в регистры 108, 109, а сумматор 112 выполняет сложение, и код №3 с приходом третьего импульса на вход триггера 103 выдается на выход, через 19 нс за ним следует код №4 "код 1". Сигнал U_выд3 с первого выхода триггера 103 одновременно выдает с регистра 107 "код 1" в сумматор, с регистра 108 "код 2" в блок 111 для задержки и через диоды в сумматор 112 и открывает ключи в блоке 104, регистры 106, 107 заполняются кодом "код 3". Сумматор 112 за 19 нс выполняет сложение "код 1 + код 2". С приходом четвертого импульса на вход триггера 103 код №5 выдается на выход. Через 19 нс с блока 111 за ним следует код №6 "код 2". Сигнал U_выд4 со второго выхода триггера 103 одновременно выдает с регистра 106 "код 3" в блок 110 и через диоды в сумматор 112, с регистра 109 "код 2" в сумматор 112 и открывает ключи в блоке 105, регистры 108, 109 заполняются кодом "код 4". Следует сложение "код 2 + код 3". С приходом пятого импульса на вход триггера 103 выдается код №7 , через 19 нс за ним идет с блока 110 №8 "код 3". А сигнал U_выд5 с первого выхода триггера 103 выдает с регистра 107 "код 3" в сумматор 112, с регистра 108 "код 4" в блок 111 и в сумматор. Следует сложение "код 3 + код 4". В триггер 103 приходит шестой импульс, процессы повторяются. С блока 99 коды отсчетов в параллельном виде поступают на входы первого блока 100 задержек на первые входы сумматора 101 и на входы второго блока 102 задержек, фиг.9. Сумматор 101 формированием промежуточных строк /средних/ выполняет удвоение строк в кадре, выполняя сложение кодов текущей строки с выхода блока 99 с кодами также отсчетов прошедшей строки с выхода первого блока 100 задержек, задержанных на длительность строки 37 мкс. Сумматор 101 выполнен из микросхем К555ИМ6 с временем срабатывания 24 нс [9 с.258]. Деление суммы кодов на два выполняется также отбрасыванием последнего разряда от коды суммы при подключении выходов сумматора 101 к входам следующего блока. Первый блок 100 задержек задерживает коды строк на длительность строки 37 мкс. В период первой строки в блоке 100 открывается ключ 114, импульсы двойной частоты дискретизации 51,84 МГц поступают в первый распределитель 116 импульсов, выдающий тактовые импульсы последовательно с первого по 1920-й разряды. На 1-8 информационные входы блока 100 поступают сигналы кодов. Сигналы первых разрядов кодов поступают на вторые входы разрядов первого регистра 118₁, сигналы вторых разрядов кодов поступают на вторые входы разрядов второго регистра 118₂ и т.д., сигналы 8-х разрядов кодов поступают на вторые разряды восьмого регистра 118₈. В период второй строки идет последовательная выдача кодов из регистров 118 в сумматор 101 и одновременно заполнение освобождающихся разрядов регистров сигналами кодов следующей строки. Выдача кодов выполняется передним фронтом тактовых импульсов, занесение поступающих сигналов кодов производится этим же тактовым импульсом. Так как развертка второй строки идет встречно к первой, то выдача кодов с регистров 118 идет в обратном порядке, начинается с 1920-го разряда кончается первым. Выполняет это второй распределитель 117 импульсов, выходы которого подключены к первым входам разрядов регистров 118 в обратном порядке с 1920-х разрядов к первым. При периоде третьей строки выдача кодов идет опять с распределителя 116 импульсов, начиная с первого разряда регистров 118, кончая 1920-ми. Вторые блоки 102 задержек выполняют задержку кодов на 24 нс, на время выполнения сумматором 101 сложения кодов, чтобы коды текущей и промежуточной строк приходили в накопители кодов 85₁ и 85₂ синхронно.

Коды 540 текущих строк с блока 102 поступают в накопитель 85₁ /85₃/ кодов, коды 540 промежуточных строк с блока 101 поступают в накопитель 85₂ /85₄/ кодов. С приходом на управляющий вход ключа 94 импульса СИС 25 Гц ключ 94 открывается и пропускает два импульса частоты 50 Гц. Первый импульс представляет правый кадр стереопары, который поступает в триггер 95, и сигнал с его первого выхода поступает на первый управляющий вход накопителя 85 кодов /88, 91/, а в нем на первые управляющие входы накопителя 85₁ и накопителя 85₂ кодов нечетного кадра. Накопители 85₁ и 85₂ работают параллельно и синхронно. В накопитель 85₁ кодов нечетного кадра поступают коды с 1 по 540 промежуточных строк, в накопитель 85₂ поступают коды с 1 по 540 текущих строк. Работа накопителей 85₁ и 85₂ кодов нечетного кадра идентична. Импульс с первого выхода триггера 95 открывает в первом блоке 119₁ ключ 121 /фиг.15/, и начинается процесс накопления блоком 119₁ регистров кодов первой строки. По заполнении блока 119₁ следует заполнение кодами второй строки регистров блока 119₂, далее идет процесс накопления кодов последовательно блоками 119_3-540 регистров. Идентичный процесс накопления кодов правого кадра с 1 по 540 текущих строк идет и в блоке 85₂.

Управляющий выходной сигнал с блока 119₅₄₀ регистров /фиг.13/ поступает параллельно на четвертые управляющие входы всех блоков 119 регистров и открывает в них вторые ключи 122 /фиг.15/, которые пропускают по одному импульсу U_выд /54 кГц/, поступающему параллельно во всех блоках 119_1-540 на вторые управляющие входы всех регистров 124. Сигнал U_выд синхронно выдает все коды правого кадра одновременно с блоков 85₁, 85₂ параллельно по первой группе выходов на первую группу входов блока 86, по второй группе выходов на вторую группу входов блока 86 /89, 92/ импульсных усилителей, сигналы с которых запитывают светодиоды в 2073600 СД-ячейках экрана 93. Запитанные светодиоды излучают период кадра. С приходом второго импульса 50 Гц, представляющего левый кадр стереопары, сигнал со второго выхода триггера 95 поступает на вторые управляющие входы накопителя 85 кодов /88, 91/, а в нем на первые управляющие входы накопителей 85₃ и 85₄ /фиг.12/ кодов четных кадров. Накопители 85₃ и 85₄ работают параллельно и синхронно. В блок 85₃ поступают коды 540 промежуточных строк с блока 101, в блок 85₄ поступают коды 540 текущих строк с блока 102. Работа накопителей 85₃, 85₄ кодов четного кадра аналогична работе блоков 85₁, 85₂.

Работа блоков 119 регистров /фиг.15, 16/.

Сигналы разрядов кодов с блока 84 /87, 90/ поступают на третьи входы разрядов регистров 124_1-8. Заполнение регистров кодами строки начинается с открытием импульсом 50 Гц первого ключа 121, который пропускает импульсы 51,84 МГц на вход распределителя 123 импульсов. Тактовые импульсы с выходов блока 123 последовательно поступают параллельно на первые управляющие входы разрядов регистров 124_1-8. Сигналы первых разрядов кодов поступают в разряды первого регистра 124₁, вторых разрядов поступают в разряды второго регистра 124₂ и т.д. По заполнении регистров 124 сигнал с последнего выхода /1920/ блока 123 закрывает ключ 121 и в качестве сигнала U_от поступает на первый управляющий вход ключа 121 в следующем блоке 119₂ регистров, регистры которого аналогично заполняются кодами второй строки. Таким же образом заполняются кодами строк регистры 124 всех блоков 119_1-540 регистров. По заполнении регистров 124 в последнем блоке 119₅₄₀ выходной управляющий сигнал с него поступает параллельно на четвертые управляющие входы всех блоков 119_1-540 и открывает в них вторые ключи 122, которые пропускают по одному импульсу U_выд, который поступает на вторые управляющие входы разрядов регистров 124_1-8, выдает синхронно из регистров 124 всех блоков регистров накопителей 85₁ и 85₂ /или 85₃ и 85₄/ все коды кадра и обнуляет регистры для приема кодов. Каждый накопитель 85, 88, 91 кодов /фиг.8/ имеет первую и вторую группы выходов /по 8294400 выходов/, которые подключены соответственно к стольким же входам блоков 86, 89, 92 формирователей импульсов, каждый из которых включает по 16588800 формирователей импульсов, выходы которых подключены к входам своих светодиодов /16588800/ в СД-ячейках экрана 93. Все СД-ячейки /2073600/ экрана 93 включают 49766400 светодиодов /16588800×3/. При таком числе соединительных линий для исключения обрыва и высокой надежности работы исполнение экрана 93, блоков 86, 89, 92 формирователей импульсов, накопителей 85, 88, 91 кодов и блоков 84, 87, 90 удвоения строк желательно в единой и неразборной конструкции.

Работа системы.

Три фотоэлектрических преобразователя производят синхронную видеозапись фронтального и двух боковых пространств /правого и левого/. АЦП в каждом ФЭП преобразуют аналоговый видеосигналы стереопар в цифровые коды правого и левого кадров. Коды с выходов третьего ФЭП поступают на 1, 2, 3 информационные входы накопителя 5 цифровой информации, с первого и второго ФЭП коды поступают на 4, 5, 6 и 7, 8, 9 информационные входы соответственно. Управляющие сигналы в 1, 2, 3 ФЭП поступают с выходов 1-5 синтезатора 4 частот. Для воспроизведения видеоинформации информационные входы трех воспроизводящих каналов подключаются к соответствующим с первого по девятый информационным выходам накопителя 5 цифровой информации, первый выход /СИС 25 Гц, U_выд/ синтезатора 9 частот /фиг.1/ подключается к первому управляющему входу блока 5. Сигнал U_выд запускает выдачу кодов с накопителя 5 цифровой информации на информационные входы воспроизводящих каналов 6, 7, 8. В каждом канале выполняется усвоение отсчетов в строке /блоки 84, 87, 90/, сосредоточение кодов кадра в накопителях 85, 88, 91 и выдача их одновременно в блоки формирователей импульсов 86, 89, 92, из которых управляющие сигналы запитывают светодиоды в СД-ячейках экрана 93. Зритель наблюдает на трех экранах объемные изображения через 3Д-очки 97. С приходом импульса СИС в ИК-передатчик 96 он излучает ИК-импульс, принимаемый ИК-приемником 98. Каждый глаз зрителя видит свой кадр на экране. Заявляемая система выполняет видеозапись трехмерного пространства и воспроизводит его объемным для зрителя в формате НДТV.

Источники информации

1. Патент №2270529, кл. Н04N 5/225, бюл.5 от 20.02.06, прототип.

2. Колесниченко О.В, Шишигин И.В. Аппаратные средства PC. 5-е изд, СПб, 2004, с.558-565, 352.

3. Фридлянд И.В, Сошников В.Г. Системы автоматического регулирования в устройствах видеозаписи. М, 1988, с.118 рис.5.5, с.122 рис.5.10.

4. Энциклопедический справочник; персональный компьютер. М, 2004, с.65.

5. В.Мураховский. Железо ПК. Новые возможности. СПб, Питер, 2005, с.26.

6. Иванов и др. Полупроводниковые оптоэлектронные приборы. Справочник. М, 1984, с.9 /18 строка сверху/.

7. "Домашний компьютер" №5, 2006, с.47, 44,

8. То же, №4, 2006, c.41.

9. Цифровые интегральные микросхемы. Справочник. Минск, 1991, C.258.

Изобретение относится к аппаратным устройствам телевизионной техники и может быть использовано для формирования и воспроизведения объемных изображений. Техническим результатом является обеспечение объемной видеозаписи трех пространств и воспроизведение изображения трехмерного на трех экранах с восприятием зрителем объемного изображения на каждом. В видеозаписывающую часть системы объемной записи и воспроизведения введены три фотоэлектрических преобразователя, а воспроизводящая часть включает три воспроизводящих канала с плоскопанельным светодиодным экраном в каждом и ИК-передатчиком на его корпусе, 3Д-очки с ИК-приемником на оправе. 1 табл., 18 ил.

Система объемной видеозаписи и воспроизведения, содержащая первый фотоэлектрический преобразователь (ФЭП), три АЦП видеосигнала, синтезатор частот и накопитель цифровой информации, содержащая воспроизводящую часть, включающую синтезатор частот, канал сигнала R, канал сигнала G, канал сигнала В, каждый из которых включает последовательно соединенные блок удвоения отсчетов, первый блок задержек и сумматор, и второй блок задержек, фотоэлектрический преобразователь содержит объектив, последовательно соединенные первый усилитель и первый пьезодефлектор с отражателем на торце, расположенный в задней фокальной плоскости объектива, первый источник положительного опорного напряжения, выход которого подключен к вторым входам первого усилителя и первого пьезодефлектора, второй источник отрицательного опорного напряжения, выход которого подключен к третьим входам первого усилителя и первого пьезодефлектора, последовательно соединенные второй усилитель и второй пьезодефлектор, третий источник положительного опорного напряжения, выход которого подключен к вторым входам второго усилителя и второго пьезодефлектора, четвертый источник отрицательного опорного напряжения, выход которого подключен к третьим входам второго усилителя и второго пьезодефлектора, первое и второе дихроичные зеркала, с первого по третий микрообъективы, с первого по третий фотоприемники, входные окна которых расположены в фокальных плоскостях своих микрообъективов, три предварительных усилителя, входы которых подключены к выходам своих фотоприемников, блок строчной развертки из задающего генератора и выходного каскада, выход которого подключен к первому входу первого усилителя, а вход задающего генератора подключен к соответствующему выходу синтезатора частот, блок кадровой развертки, первый и второй входы которого подключены к соответствующим выходам синтезатора частот, выход блока кадровой развертки подключен к первому входу второго усилителя, блок кадровой развертки содержит последовательно соединенные элемент И, задающий генератор и суммирующий усилитель, второй вход которого подключен к второму входу элемента И, управляющий вход суммирующего усилителя подключен к выходу элемента И, выход суммирующего усилителя подключен к первому входу второго усилителя, суммирующий усилитель включает последовательно соединенные счетчик импульсов и дешифратор, первый и второй ключи, первый и второй формирователи импульсов и выходной усилитель, входами являются счетный вход счетчика импульсов и первый вход выходного усилителя, выход которого является выходом суммирующего усилителя, выход дешифратора подключен к второму входу первого ключа и к первому входу второго ключа, сигнальные входы ключей объединены и подключены к входу счетчика импульсов, управляющий вход которого, первый управляющий вход первого ключа и второй управляющий вход второго ключа объединены и являются управляющим входом суммирующего усилителя, выход первого ключа подключен к входу первого формирователя импульсов, выход второго ключа подключен к входу второго формирователя импульсов, выходы которых объединены и подключены к второму входу выходного усилителя, первый, второй, третий АЦП видеосигнала идентичны, каждый включает последовательно соединенные усилитель и пьезодефлектор с отражателем на торце, источник положительного опорного напряжения, выход которого подключен к вторым входам усилителя и пьезодефлектора, источник отрицательного опорного напряжения, выход которого подключен к третьим входам усилителя и пьезодефлектора, излучатель из импульсного светодиода, щелевой диафрагмы и микрообъектива, линейку многоэлементного фотоприемника и шифратор, выходы которого являются выходами АЦП, входные окна многоэлементного фотоприемника оптически соединены через отражатель пьезодефлектора с излучателем, входом АЦП является вход усилителя, управляющим входом является вход импульсного светодиода, блоки удвоения отсчетов идентичны, каждый содержит триггер, первый и второй блоки ключей, с первого по четвертый регистры, первый и второй блоки задержек, сумматор и шестнадцать диодов, информационные входы первого и второго регистров поразрядно объединены и подключены к выходам первого блока ключей, информационные входы третьего и четвертого регистров поразрядно объединены и подключены к выходам второго блока ключей, с первого по восьмой входы блоков ключей поразрядно объединены и являются информационными входами блока удвоения отсчетов, управляющим входом является вход триггера, первый выход триггера подключен к управляющим входам второго и третьего регистров и к управляющему входу первого блока ключей, второй выход триггера подключен к управляющим входам первого и четвертого регистров и к управляющему входу второго блока ключей, первые входы сумматора подключены к выходам второго регистра и через диоды к выходам первого регистра, вторые входы сумматора подключены к выходам четвертого регистра и через диоды к выходам третьего регистра, управляющий вход сумматора подключен к входу триггера, первые блоки задержек идентичны, каждый включает первый ключ и первый распределитель импульсов, второй ключ и второй распределитель импульсов, восемь регистров и элемент И, первый и второй входы которого являются первым и вторым управляющими входами первого блока задержек, сигнальные входы первого и второго ключей объединены и являются третьим управляющим входом, выход элемента И подключен к первому управляющему входу первого ключа и к второму управляющему входу второго ключа, выход первого ключа подключен к входу первого распределителя импульсов, выходы которого подключены последовательно к первым входам разрядов восьми регистров, причем первый выход подключен к первым входам первых разрядов с первого по восьмой регистров, а последний выход подключен к второму управляющему входу первого ключа и первому управляющему входу второго ключа и через диод подключен к первым входам последних разрядов восьми регистров, выход второго ключа подключен к входу второго распределителя импульсов, выходы которого подключены последовательно к первым управляющим входам разрядов с первого по восьмой регистров, причем первый выход подключен к первым управляющим входам последних разрядов восьми регистров, последний выход подключен через диод к первым входам первых разрядов восьми регистров и через диод к второму управляющему входу второго ключа, вторые входы разрядов каждого регистра объединены и являются с первого по восьмой информационными входами первого блока задержек, выходы разрядов в каждом регистре объединены и являются с первого по восьмой выходами первого блока задержек, отличающаяся тем, что первый фотоэлектрический преобразователь включен в видеозаписывающую часть системы, в которую введены второй и третий фотоэлектрические преобразователи, причем первый ФЭП является фронтальным, второй - правым, третий - левым, геометрические оси правого и левого ФЭП составляют прямую линию, геометрическая ось фронтального ФЭП перпендикулярна этой линии и пересекает ее по середине, одноименные с первого по пятый управляющие входы первого, второго, третьего ФЭП объединены и подключены к одноименным выходам синтезатора частот видеозаписывающей части, информационные выходы третьего, первого, второго ФЭП соединены соответственно с первым по девятый информационными входами накопителя цифровой информации, включающий по числу информационных входов с первого по девятый накопители кодов видеоданных, воспроизводящая часть включает идентичные первый, второй, третий воспроизводящие каналы, каждый из которых содержит последовательно соединенные ключ и триггер, и каналы сигнала R, сигнала G, сигнала В, которые идентичны и каждый включает последовательно соединенные блок удвоения строк, накопитель кодов кадра, блок формирователей импульсов и плоскопанельный светодиодный экран (СД-экран), включает ИК-передатчик, расположенный на корпусе СД-экрана, и 3Д-очки с ИК-приемником на их оправе, первый, второй, третий информационные входы второго, первого, третьего воспроизводящих каналов соединены соответственно с первым по девятый с информационными выходами накопителя цифровой информации, одноименные с первого по шестой управляющие входы с первого по третий воспроизводящих каналов объединены и соединены соответственно с первым по шестой с одноименными управляющими выходами синтезатора частот воспроизводящей части, и первый выход синтезатора частот подключен также к первому управляющему входу (U_выд) накопителя цифровой информации, фотоэлектрические преобразователи идентичны, в каждый введены второй объектив, расположенный слева от первого объектива, и оптическая ось его параллельна оптической оси первого объектива, последовательно соединенные третий усилитель и третий пьезодефлектор с отражателем на торце, расположенным в задней фокальной плоскости второго объектива, первый вход третьего усилителя подключен к выходу блока строчной развертки, пятый источник положительного опорного напряжения, выход которого подключен к вторым входам третьего усилителя и третьего пьезодефлектора, шестой источник отрицательного опорного напряжения, выход которого подключен к третьим входам третьего усилителя и третьего пьезодефлектора, свободный торец второго пьезодефлектора выполнен с двумя гранями, расположенными под соответствующим углом друг к другу и с отражателем на каждой грани, первый отражатель второго пьезодефлектора оптически соединен с отражателем первого пьезодефлектора, второй отражатель второго пьезодефлектора оптически соединен с отражателем третьего пьезодефлектора, первое и второе дихроичные зеркала расположены друг за другом и против первого отражателя второго пьезодефлектора, входное окно первого фотоприемника оптически соединено через первый микрообъектив и первое дихроичное зеркало с первым отражателем второго пьезодефлектора, входное окно второго фотоприемника оптически соединено через третий микрообъектив и сквозь оба дихроичных зеркала с первым отражателем второго пьезодефлектора, входное окно третьего фотоприемника через второй микрообъектив, второе дихроичное зеркало и сквозь первое дихроичное зеркало оптически соединено с первым отражателем второго пьезодефлектора, в ФЭП введены, расположенные друг за другом и против второго отражателя второго пьезодефлектора, третье и четвертое дихроичные зеркала, четвертый, пятый, шестой микрообъективы, четвертый, пятый, шестой фотоприемники, четвертый, пятый, шестой предварительные усилители, входное окно четвертого фотоприемника оптически соединено через четвертый микрообъектив и третье дихроичное зеркало со вторым отражателем второго пьезодефлектора, входное окно пятого фотоприемника оптически соединено через пятый микрообъектив и сквозь оба дихроичных зеркала со вторым отражателем второго пьезодефлектора, входное окно шестого фотоприемника оптически соединено через шестой микрообъектив, четвертое дихроичное зеркало и сквозь третье дихроичное зеркало со вторым отражателем второго пьезодефлектора, выходы четвертого, пятого и шестого фотоприемников подключены к входам соответственно четвертого, пятого, шестого предварительных усилителей, первый, второй, третий АЦП введены в состав фотоэлектрического преобразователя, информационные входы с первого по третий АЦП подключены к выходам первого, второго, третьего предварительных усилителей, в ФЭП введены четвертый, пятый, шестой АЦП, триггер, первый и второй ключи, выходы четвертого, пятого, шестого предварительных усилителей подключены к информационным входам соответственно четвертого, пятого и шестого АЦП, первый выход триггера подключен к первому управляющему входу первого ключа и к второму управляющему входу второго ключа, второй выход триггера подключен к второму управляющему входу первого ключа и к первому управляющему входу второго ключа, выход первого ключа подключен параллельно к управляющим входам первого, второго, третьего АЦП, выход второго ключа подключен параллельно к управляющим входам четвертого, пятого, шестого АЦП, выходы первого и четвертого АЦП, второго и пятого АЦП, третьего и шестого АЦП поразрядно объединены и являются соответственно первым, вторым и третьим информационными выходами фотоэлектрического преобразователя, управляющими входами которого являются: первый - вход блока строчной развертки, вторым и третьим - первый и второй входы блока кадровой развертки, четвертым - объединенные сигнальные входы первого и второго ключей, пятым - вход триггера, с первого по пятый одноименные управляющие входы трех ФЭП объединены и подключены к одноименным выходам с первого по пятый синтезатора частот видеозаписывающей части, первым, вторым и третьим информационными входами каждого воспроизводящего канала являются с первого по восьмой информационные входы блоков удвоения строк в каналах сигнала R, G, В, одноименные с первого по четвертый управляющие входы блоков удвоения строк объединены и являются соответственно пятым, вторым, шестым, четвертым управляющими входами каждого воспроизводящего канала, первым управляющим входом которого являются объединенные управляющие входы ключа и ИК-передатчика, сигнальный вход ключа является вторым управляющим входом воспроизводящего канала, первым и вторым выходами блока удвоения строк являются с первого по восьмой выходы сумматора и с первого по восьмой выходы второго блока задержек, подключенные соответственно к первому и второму информационным входам накопителя кодов кадра, в блоке удвоения отсчетов с первого по восьмой входы первого блока элементов задержек подключены к выходам первого регистра, с первого по восьмой входы второго блока элементов задержек подключены к выходам третьего регистра, выходы первого и второго блоков элементов задержек и выходы сумматора поразрядно объединены и являются с первого по восьмой выходами блока удвоения отсчетов, накопители кодов кадра идентичны, каждый включает первый и второй накопители кодов нечетного кадра и первый и второй накопители кодов четного кадра, первым информационным входом накопителя кодов кадра являются поразрядно объединенные с первого по восьмой входы первого накопителя кодов нечетного кадра и первого накопителя кодов четного кадра, вторым информационным входом накопителя кодов кадра являются поразрядно объединенные с первого по восьмой входы второго накопителя кодов нечетного кадра и второго накопителя кодов четного кадра, первые управляющие входы первого и второго накопителей кодов нечетного кадра объединены и являются первым управляющим входом накопителя кодов кадра, первые управляющие входы первого накопителя кодов четного кадра и второго накопителя кодов четного кадра объединены и являются вторым управляющим входом накопителя кодов кадра, вторые управляющие входы первого и второго накопителей кодов нечетного кадра и первого и второго накопителей кодов четного кадра объединены и являются третьим управляющим входом накопителя кодов кадра, третьи управляющие входы первого и второго накопителей кодов нечетного кадра и первого и второго накопителей кодов четного кадра объединены и являются четвертым управляющим входом накопителя кодов кадра, первые управляющие входы накопителей кодов кадра в воспроизводящем канале объединены и подключены к первому выходу триггера, вторые управляющие входы накопителей кодов кадра и второй управляющий вход ключа объединены и подключены к второму выходу триггера, третьи управляющие входы накопителей кодов кадра объединены и являются третьим управляющим входом воспроизводящего канала, четвертые управляющие входы накопителей кодов кадра объединены и являются четвертым управляющим входом воспроизводящего канала, первым выходом накопителя кодов кадра являются соответствующим образом объединенные выходы первого накопителя кодов нечетного кадра и первого накопителя кодов четного кадра, вторым выходом накопителя кодов кадра являются соответствующим образом объединенные выходы второго накопителя кодов нечетного кадра и второго накопителя кодов четного кадра, выходы каждого накопителя кодов кадра подключены к соответствующим входам блока формирователей импульсов своего канала, выходы которых подключены к соответствующим входам плоскопанельного светодиодного экрана своего воспроизводящего канала, каждый блок формирователей импульсов включает формирователи импульсов, число которых определяется числом строк (1080) в кадре, числом кодов в строке (1920) и числом разрядов в коде (1080×1920×8), накопители кодов нечетного кадра идентичны, каждый включает с первого по 540 блоки регистров, информационными входами накопителя кодов нечетного кадра являются поразрядно объединенные с первого по восьмой входы блоков с первого по 540-й регистров, управляющими входами являются: первым - первый управляющий вход первого блока регистров, вторым - объединенные вторые управляющие входы блоков регистров, третьим - объединенные третьи управляющие входы блоков регистров, первый управляющий выход каждого предыдущего блока регистров является первым управляющим входом каждого последующего блока регистров, первый управляющий выход пятьсот сорокового блока регистров подключен параллельно к четвертым управляющим входам всех блоков регистров, выходами накопителя кодов нечетного кадра являются параллельные выходы всех разрядов восьми регистров всех блоков регистров, накопители кодов четного кадра идентичны, каждый включает с пятьсот сорокового по первый блоки регистров, информационными входами являются поразрядно объединенный с первого по восьмой входы блоков регистров, управляющими входами являются: первым - первый управляющий вход пятьсот сорокового блока регистров, вторым - объединенные вторые управляющие входы блоков регистров, третьим - объединенные третьи управляющие входы блоков регистров, первый управляющий выход каждого предыдущего блока регистров является первым управляющим входом каждого последующего блока регистров, управляющий выход пятьсот сорокового блока регистров подключен параллельно к четвертым управляющем входам всех блоков регистров, выходами накопителя кодов четного кадра являются параллельные выходы всех разрядов регистров всех блоков регистров, блоки регистров идентичны, каждый включает первый и второй ключи, распределитель импульсов и восемь регистров, информационным входом блока регистров являются поразрядно объединенные третьи входы разрядов восьми регистров, управляющими входами являются: первым - первый управляющий вход первого ключа, вторым - сигнальный вход второго ключа, третьим - сигнальный вход первого ключа, четвертым - первый управляющий вход второго ключа, подключенный к управляющему выходу последнего блока регистров, последний выход распределителя импульсов подключен к второму управляющему входу первого ключа и к первому управляющему входу первого ключа в следующем блоке регистров, выход первого ключа подключен к входу распределителя импульсов, выходы которого последовательно с первого по тысяча девятьсот двадцатый подключены к первым управляющим входам разрядов параллельно восьми регистров, выход второго ключа подключен параллельно к вторым управляющим входам разрядов восьми регистров и к второму управляющему входу второго ключа, выходом блока регистров являются параллельные выходы всех разрядов восьми регистров, плоскопанельный светодиодный экран состоит из светодиодных ячеек (СД-ячеек) по числу разрешающих элементов (пикселов) в кадре (1920×1080), каждая СД-ячейка включает непрозрачный корпус, матрицу из соответствующего числа светодиодов трех основных цветов R, G, В и микролинзу в выходном торце СД-ячейки, матрица светодиодов расположена в фокальной плоскости микролинзы и содержит число светодиодов каждого цвета по числу разрядов в коде, светодиоды в матрице расположены в пять рядов по пять штук в каждом, каждый светодиод имеет нейтральный светофильтр, плотность которого определяется принадлежностью светодиода к двоичному разряду кода, входы светодиодов СД-ячеек подключены к выходам соответствующих формирователей импульсов в блоках формирователей импульсов.