Устройство для формирования корректирующего сигнала телевизионного датчика Советский патент 1984 года по МПК H04N5/14 

Изобретение относится к телевидению и может использоваться в составе телевизионных, (ТВ) систем коррекции искажений ТВ датчиков в реал ном масштабе времени. Известно устройство для формиров ния корректирзтощего сигнала, содерж щее последовательно соединенные бло управления, первьй интегратор, первый сумматор, второй интегратор, второй сумматор, регулируемый усили тель и модулятор, последовательно соединенные третий интегратор, трети сумматор и четвертый интегратор, вы ход которого подключен к второму входу второго сумматора. Выход перв го ключа соединен с управляющими вх дами первого, второго интеграторов и модулятора. Выход второго ключа подключен к управляющим входам трет его и четвертого интеграторов. Вход первого и второго ключей являются входами строчных синхроимпульсов и кадровых синхроимпульсов соответственно. Кроме того, второй, третий, четвертый и пятьй выходы блока упра ления соединены с вторым входом пер вого сумматора, с входом третьего интегратора, с вторым входом третье го сумматора -и с управляющим входом регулируемого усилителя соответстве но. Выход модулятора подключен к исполнительному элементу ТВ датчиюа M. Данное устройство формирует корректирующий сигнал для компенсации неравномерности ТВ сигнала в виде взвешенной пилообразных и параболических составляющих строчной и кадровой частоты. Яркостное, координатные искажения и искажения спект ра пространственных частот ТВ датчиков хорошо аппроксимирзпотся полными двумерными полиномами до четвертой степени. Поэтому точность коррекции перечисленных искажений данным устройством низкая, кроме того, низкое быстродействие при формировании кор- ректирукщего сигнала. Это обусловлено тем, что степени полинома хотя и образуют систему взаимно независимых составляюпрх сигналов, но не являются ортогональными сигналами. В связи с этим формирование корректирующего сигнала путем регулировки напряжения (блоком управления}, управляющих весовгао коэффициентами составляющих сигналов, занимает значительное время, так как процесс формирования связан с многократной подстройкой управляющих напряжений. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство формирования корректирующего сигнала ТВ датчика, содержащее последовательно соединенные блок парафазных усилителей, коммутатор, блок весового суммирования и ТВ датчик, синхронизатор, первый выход которого подключен к входам генераторов пилообразного и параболического напряжений строчной частоты, а второй выход - к входам генераторов пилообразного и параболического напряжений кадровой частоты. Выходы генераторов пилообразного и параболического напряжений строчной и кадровой частот соединены с четырьмя входами блока парафазных усилителей 2 . Недостатком известного устройства . является низкое быстродействие при формировании корректирующего сигнала для коррекции искажений ТВ датчика. Это вызвано тем, что корректирующий сигнал формируется в виде взвещенной суммы пилообразных и параболических составляющих строчной и кадровой частоты, который можно аппроксимировать двумерным полиномом в виде суммы простейших степеней, не ортогональных друг другу на площади ТВ растра. Поэтому при формировании корректирующего сигнала настройка каддой отдельной из четырех составляющих корректирующего сигнала будет зависеть от знамения настройки на данный момент времени остальных трех, составляющих,- что приводит к многократной подстройке составляющих корректирующего сигнала методом последовательHtK приближений до получения наилучшей возможной точности коррекции искажений ТВ датчика. Другой существенный недостаток известного устройтства - низкая точность формирования корректирующего сигнала, обусловленная тем, что формируемый корректирующий сигнал описывается двумерным полиномом второй степени, в котором отсутствуют смешанные члены. Поэтому он не может быть использован для коррекции неафинных искажений, например координатных искажений типа трапеция, ромб, подушка. Кроме того, используемый при формировании корректирующего сигнала метод последовательных дфиближений всегда предполагает остаточную погрешность настройки. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия формирования корректирующего сигнала ТВ датчика. Цель достигается тем, что в устройство формирования корректирующего сигнала ТВ датчика, содержащее последовательно соединенные блок парафазных усилителей, первьй коммута тор и блок весового суммирования, синхронизатор, введены последовател но соединенные блок адресации, вход которого соединен с первым выходом синхронизатора, блок памяти текущих значений составляющих корректирукице го сигнала, второй коммутатор и блок цифроаналоговых преобразователей, выход которого соединен с входом блока парафазных усилителей, введен блок памяти средних значений составляющих корректирующего сигнала, выход которого подключен к втор му входу второго коммутатора и введен блок фиксации уровня, сигнальный вход которого соединен с выходо блока весового суммирования, управляющий вход соединен с вторым выхо.дом синхронизатора и управляющим .входом второго коммутатора, а вькод блока фиксации уровня соединен с управляющим входом ТВ датчика, при этом управляющие входы первого коммутатора и блока весового суммирова ния являются входами управления фазой и управления модулем соответственно. На чертеже представлена структур- ная электрическаясхема устройства для формирования корректирующего сигнала ТВ датчика. Устройство для ф ормирования корректирующего сигнала ТВ датчика содержит первый коммутатор 1, блок 2 весового суммирования, синхронизатор 3, блок 4 адресации, блок 5 памяти текущих значений составляющих корректирующего сигнала, второй коммутатор 6, блок 7 цифроаналоговых -преобразователей и блок 8 парафазньк усилителей, блок 9 памяти средних значений составляющих корректирующегосцгнапа, блок 10 фиксации уровня и ТВ датчик 11. Причем первый коммутатор 1 и блок 2 весового су ирования имеют входы управления фазой и управления модулем соответственно, которые являются управляемыми входами предпагаемого устройства. Устройство работает следующим образом. Тактирующие импульсы, синхронные с разверткой ТВ датчика 11, поступают с первого выхода синхронизатора 3 на вход блока 4 адресации. Блок 4 адресации формирует синхронно изменяющийся с поступлением тактирующих импульсов адресный сигнал в виде двоичного кода, который подается на вход блока 5 памяти текущих значений составлякмцих корректирующего сигнала для управления считыванием информации с его ячеек. В ячейках блока 5 записаны в виде К-разрядного двоичного кода текущие отсчеты для каждой из М составляющих корректирующего сигнала в опорных точках, равномерно расположенных по площади ТВ растра. Число опорных точек, задаваемое периодом следования тактирующих импульсов, определяет точность формирования составляющих кор- ректирующего сигнала, а число М составляющих корректирующего сигнала - / точность формирования корректирующего сигнала при коррекции искажений ТВ датчика. В М постоянных запоминающих устройствах блока 5 программно записаны значения отсчетов М ортогональных друг относительно друга в пределах ТВ растра составляющих сигналов, например аппроксимируемых полиномами Лежандра. Чебышева и т.п., предварительно вычисленные по известным формулам и смещенные в область положительных значений. Смещение отсчетов производится для того, чтобы применить в блоке 7 цифроаналоговых преобразователей универсальные однополярные цифроаналоговые преобразователи. Коды отсчетов подаются по МК-разряднрй шине данных на первый вход второго ко Ф4утатора 6, на второй вход которого поступают по МК-разрядной шине данных двоичные коды средних значений смещенных ортогональных составляющих с выхода блока 9. Так как среднее значение каяздой ортогональной составляющей ненулевого порядка за период ТВ развертки равно нулю, то среднее значение каждой смещенной ортогональной-составляющей за период ТВ развертки равно величине ее смещения. На управляющий

вход второго коммутатора 6 постуйдют гасящие импульсы с второго выхода синхронизатора-.3, При этом на выход коммутатора 6 во время обратного хода развертки для каждой составляющей поступает код ее среднего значения, а во время прямого хода ТВ развертки - ход текущего значения составляющей. Коды с вькода второго коммутатора 6 поступают по МК-разрядйой щйне данных на вход блока 7 цифроаналоговых преобразователей, который состоит из М цифроаналоговых преобразователей. На выходе блока 7 формируются в аналоговом виде во

время прямого хода ТВ развертки М смещенных ортогональных составляющих корректирующего сигнала, синхронных с ТВ разверткой. Во время обратного хода ТВ развертки значение каждой составляющей равно ее среднему значению за время рабочего хода развертки. Сформированные в аналоговом виде смещенные ортогональные составляющие с выхода блока 7 цифроаналоговых преобразователей поступают по М-р.азрядной щине данных на вход, блока 8 парафазных усилителей, собтоящего из М парафазных усилителей, который дпя каждой составляющей формирует две противофазные составляющие. С выхода блока 8 подаются по 2М-разрядной шине данных по две ф.азы каждой составляющей на вход первого коммутатора 1, который пропускает на свой для каждой составляющей необходимую для формирования корректирующего сигнала фазу; Эта коммутация осуществляется подачей на вход управления фазой

коммутатора 1 по М-разрядной шине данных М-разрядного двоичного кода с внешнего устройства, представляющего, например, перепрограммируемое запоминающее устройство. Смена этого кода осуществляется лишь при формировании (подборе фаз составляющих) корректирующего сигнала вручную или автоматически не может быть не синхронной с ТВ разверткой. Скоммутированные фазы составляю1цих подаются по М-разрядной шине данных на вход блока 2 весового суммирования. Елок 2 определяет величину (вес) каждой из М составляющих в корректирующем сигнале путем подачи на его управляю щнй вход с внешнего устройства по МР-разрядной шине дан1С1 к М сигналов

управления модулем составляющих в виде Р-разрядногоДВОИЧНОГО кода каждый. Смена кодов этих сигналов управления осуществляется также лишь при формировании (подборе веса составляющих) корректирующего сигнала и может быть не синхронной с ТВ разверткой. На выходе блока 2 формируется корректирующий сигнал в виде взвешенной суммы М смещенных ортогональных составляющих сигналов. Генерируемый синхронно с ТВ разверткой корректирующий сигнал с выхода блока 2 весового суммирования подается на сигнальный вход блока 10 фиксации уровня, .на управлякиций вход которого поступают гасящие импульсы. Блок 10 фиксирует во время гася1дах импульсов нулевой потенциал в корректирующем сигнале, запрещая тем самым коррекцию во время обратного хода ТВ развертки и устраняя смещение ортогональных составляющих во время прямог хода ТВ развертки, так как во время гасящих импульсов значение . из смещенных ортогональных составляющих равно ее смещению. Таким образом на выходе, блока 10 фиксации уровня формируется корректирующий сигнал в виде взвешенной суммы ортогональных друг относительно друга за период прямого хода ТВ развертки составляющих сигналов. Сформированный корректирующий сигнал подается для коррекции искажений ТВ датчика 11 на его управляющий вход. Управляющий вход ТВ датчика определяется видом к.орректщ)уемого искажения. Так, для коррекции координатных искажений спектра пространственных частот необходимо подавать корректирующий сигнап на фокусирующё-отклонякмцую систему ТВ датчика 11, а для коррекции яркостных искажений можно вводить корректирующими сигнал аддитив- но и мультипликативно в ТВ, сигнал при помощи управляемых усилителей. Дпя коррекции каидого йида искажений

ТВ датчика необходимо формировать свой корректирующий сигнал. Процесс формирования корректирующего сигнала предлагаемым устройством можно pafделить на две стадии: первая - фбрмйрование (генерирование) ортогональных составляющих корректирующего сигнала, вторая - собственно формирование корректирующего сигнала путем весового суммирования этих составляю.щих в соответствии с сигналами управ ления. от внешнего устройства. Так как различные корректирующие сигналы формируются из одних и тех же составляющих (поскольку различные типы искажений могут быть аппроксимировань сходными полиномами), то блоки: синхронизатор 3, блок 4 адресации, блок 5 памяти текущих значений составляю1Ш« корректирующего сигнала, блок 9 памяти средних значений составляимих корректирующего сигнала, .второй коммутатсф 6, блрк 7 цифроаналоговых преобразователей и блок 8 парафазных усилителей являются обЩИ1Ф1 (их ие надо дублировать) при формировании этих корректируюв пс сигналов .

Введение и устройство новых блоков выгодно отличает его от известного устройства для формирования корректирующего сигнала ТВ датчика;. Изобретение обладает более высоким быстродействием, так как составляющие формируемого HI корректи рующегЬ сигнала ортогональны друг относи тельио друга на площади ТВ растра. Поэтому настройка сигналов управления с виещнего устройства, ойределяю1цих. вес и фазу каядцой соста вляю щей в корректирующем сигнале, производится независимо друг от для каждой составляющей, формирование корректирующего сигнала заканчивается за один цикл настройки. Предлагаемое устройство формфует корректирукяций сигнал с более высокой точностью, чем известное. Это обусловлено тем, что формируемый им корректирую1Щ1й сигнал предоставляет собо полный двумерный полином (в котором . присутствуют и смешанные члены) произвольной степени (вплоть до четвертой степени включительно), следовательно, хорошо аппрокс.имирует искажения ТВ датчика. Кроме того, устранение итерационного цикла настройки также повывает точность формирования корректирующего сигнала.

Изобретение позволяет в 3-4 раза по сравнению с известным повысить быстродействие формирования корректирующего сигнала как при ручной, так и при автоматической KCKeoKeHtA ТВ датчика, яри рддао1 емеином увеличении точности в 2-2,5 раза , обеспечивая более эфф€ 1сти11йое использование во времени дорогостоящих ТВ систем и высокое качество передаваемой информа19«.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ КОРРЕКТИРУЮПЩГО СИГНАЛА ТЕЛЕВИЗИОННОГО ДАТЧИКА, содержащее последовательно соединенные блок парафазных усили елей, первый коммутатор и блок весового суммирования, синхронизатор отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности формирования корректирующего сигнала, введены последовательно соединенные блок адресации, вход которого соединен,с первьн выходом синхронизатора, блок памяти текущих значений составляющих корректирующего сигнала, второй коммутатор и блок , цифроаналоговых преобразователей, выход которого соединён с входом блока параФазНых усилителей, введен блок памяти средних значений составляющих корректирзпощего сигнала, выход которого подключен к второму входу второго коммутатора и введен блок фиксации уровня, сигнальный вход которого соединен с вЬосодом блока весового суммирования, управляющий вход соединен с втор1 В4 синхронизатора и управляющим входом второго коммутатора, а выход блока фиксации уровня соединен с управляющим входом телевизионного датчика, при этом управляющее входа первого коммута:тора и блока весовсро суммирования являются входами управления Фазой и управления моду лем соответственно. л ч1 со