Устройство формирования сигнала телевизионного изображения Советский патент 1984 года по МПК H04N5/14 H04N7/171 

Изобретение относится к телевидению, точнее к схемам видеотракта, предназначенным для формирования сиг;нала телевизионного изображения, и может быть использовано при решеНИИ тех практических задач, в которых вьюокие требования предъявляются к качеству изображения (например, в задачах распознавания изображений)

Известно устройство, содержащее последовательно соединенные датчик видеосигнала, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти, блок выборки строк, цифроаналоговый преобразователь, блок формирования телевизионного видеосигнала и видеоконтрольный блок, а также синхрогенератор и блок управления, причем первьй второй, третий и четвертый выходы синхрогенератора подключены к тактовым входам соответственно датчика видеосигнала, аналого-цифрового и цифроаналогового преобразователей, а также блока управления, первьй, второй.и третий выходы которого подключены к управляющим входам соответственно блока памяти, блока выборки строк и цифроаналогового преобразователя lj .

С помощью этого устройства удается повысить качество воспроизводимог изображения, уменьшая видНость растровой структуры изображения только за счет уменьшения видности шумов пространственной дискретизации. Видность шумов пространственной дискретизации уменьшается за счет инерционных свойств люминофора и зрительной системы наблюдателя, однако при этом величина шума пространственной дискретизации в видеосигнале не уменьшается.

Наиболее близким к предпагаемому техническому решению является устройство, содержащее первый блок памяти, последовательно соединенные второй блок памяти, блок коммутации, второй вход которого подключен к выходу первого блока памяти, цифроаналоговый преобразователь и блок формирования телевизионного сигнала, второй вход которого соединен с первым вьпсодом синхрогенератора, второй выход которого подключен к синхровходу видеоконтрольного блока, а также блок стробирования, включенрьй между блоком формирования телевизионного сигнала и видеоконтропьным блоком, и

блок формирования видеосигнала допол нительных строк, сигнальный вход которого соединен с выходом первого блока памяти, а выход - с.входом второго блока памяти, причем третий выход синхрогенератора подключен к тактовому входу первого блока памяти четвертый и пятьй вьсходы - к первому и второму тактовым входам блока стробирования, а шестой выход - к тактовому входу второго блока памяти 2 .

Недостатком известного устройства является то, что шумы пространственной дискретизации на телевизионно изображении уменьшаются очень незначительно.

Цель изобретения - повьш1ение разрешающей способности путем устранения шумов пространственной дискретизации сигнала телевизионного изображения.

Поставленная цель достигается тем что в устройство формирования сигнал телевизионного изображения, содержащее первьй блок памяти, последователно соединенные второй блок памяти и блок коммутации, второй вход которого подключен к выходу первого блок памяти, цифроаналоговьй преобразователь и блок формирования телевизионного сигнала, второй вход которого соединен с первым выходом синхрогенератора, второй выход которого подключен к синхровходу видеоконтрольного блока, введены первьй, второй, третий и четвертьй блоки умножения, первые входы которых подключены к выходу первого блока памяти, а выходы - к введенному сумматору, выход которого соединен с сигнальным входом второго блока памяти, а также блок формирования весовых коэффициентов, первый, второй, третий и чет- вертьй вькоды которого соединены с вторыми входами соответственно первого, второго, третьего и четвертого блоков .умножения, и блок формирования управляющих сигналов, первьй выход которого подключен к управляющему входу первого блока памяти, второй выход - к управляющим входам первого, второго, третьего и четвертого блоков умножения, третий выход - к управляющему входу блока формирования весовых коэффициентов, четвертьй выход - к управляющему входу второго блока памяти, а пятьй

выход - к упгЗавляющему входу блока коммутации, при этом выход блока : формирования телевизионного сигнала подключен к сигнальному входу видеоконтрольно1о блока, а третий выход синхрогенератора соединен с сиюсровкрдом блока формирования управляющих сигналов.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство формирования сигнала телевизионного изображения содержит первый 1 и второй 2 блоки памяти, блок 3 коммутации, цифроаналоговый преобразователь 4, блок 5 формирования телевизионного сигнала, видеоконтрольньй блок 6, синхрогенератор 7, блок 8 формирования управляющих, сигналов, соответственно первьй, второй, третий и четвертый блоки 9-12 умножения, блок 13 формирования весовых коэффициентов и сумматор 14.

Устройство работает следующим образом .

В предлагаемом устройстве формирование сигнала телевизионного изображения заключается в том, что запоминают видеосигнал исходного телевизионного изображения, поступающего в первый блок памяти и состоящего из Z строк, формируют между с троками исходного телевизионного . изображения видеосигнал дополнительных и (Z-1) строк, где. п 1,2,3,... запоминают этот видеосигнал, между запомненными значениями видеосигнала телевизионног о изображения формируют в каждой из 2 (п + 1)-п строк видеосигнал п (а-1) дополнительных элементов телевизионного изображения, где а - количество элементов в строке запомненного исходного телевизионного изображения. Затем запоминают видеосигнал дополнительных элементов, формируют синтезированный телевизионный видеосигнал изображения, состоящего из 2 (1 + 1)-И строк и преобразуют его в оптическое изображение,

В первый блок 1 памяти записывается каяздый раз видеосигнал двух соседних строк исходного изображения в цифровом виде. По окончан:ии записи видеосигнала двух строк блок 8 формирования управляющих сигналов выдает последовательности кодов управления на управляющие входы первого блока 1 памяти и блока 13 фор257784

мирования весовых коэффициентов. При получении коДа управления первый блок 1 памяти вьщает на первые входы первого 9, второго Ю, третьего 11 е И четвертого 12 блоков-умножения

соответственно значения видеосигнала четырех элементов исходного изображения, участвующих в обработке. Одновременно блок 13 формирования весо10 вых коэффициентов вьщает на вторые входы,первого 9,- второго 10, третьего 11 и четвертого 12 блоков умножения значения весовых коэффициентов в соответствии с полученным с блока

2 формирования управляющих сигналов кодом управления. Значение коэф фициента зависит от закона обработки, а также от местоположения формируемого элемента в обрабатываемом массиве (под обрабатываемым массивом эле- .

20 ментов будем понимать совокупность элементов изображения, образующих четырехугольник, в вершинах которого расположены элементы исходного изо25 бражения, участвующие в обработке). Весовая обработка, в результате кото рой формир5потся значения видеосигнала дополнительных элементов, производится в соответствии с формулой

30

B,-a-482b-A6,-c j B4-ciij,

гдеBjj - значение видеосигнала дополнительного элемента изображения, расположенного на 1 -и строке

.обрабатываемого

массива в j -м столбце,

В, Bg, В, В - значения видеосигнала соответ.ственно 1-го,

2-го, 3-го и 4-го элементов исходного изоб .ражения, участ. вующих в формировании дополнительного элемента;Ojj ,b,-j ,с j; ,{ij: - весовые коэффициенты соответственно для Bj, Bg, Bj, В. при формировании дополнительногоэлемента изображения, расположенного на 1 -и строке обрабатываемого массива элементов в j -м столбце.

При поступлении на управляющие входы первого 9j второго 10, третьего -11 и четвертого 12 блоков .умножения управляющего сигнала блока 8 формирочания управляющих сигналов в них осуществляется перемножение значений видеосигнала элементов исходного изображения и соответствующих весовых коэффициентов. Результаты перемножения поступают на соответствующие входы сумматора 14, в котором происходит заключительная операция весовой обработки и е выхода которого результат суммирования, представяющий собой значение видеосигнала сформированного дополнительного элемента, поступает на сигнальный вход второго блока 2 памяти. Во вт-о.ОМ блоке 2 памяти происходит запись полученного значения видеосигнала в регистр памяти с адресом, полученным с четвертого выхода блока В формирования управляющих сигналов.

Таким образом, осуществляется фор о1рование значений видеосигнала всех дополнительных элементов, полученных путем обработки значений виде.осигнала элементов двух строк исходного изображения, запомненных в первом блоке 1 памяти. Одновременно происходит формирование-синтезированного видеосигнала предьщущих строк изображения. Это производится, следующим образом.

С первого-выхода блока 8 формирования управляющих сигналов нд управляющий вход первого блока 1 памяти поступает адрес считываемого регистра памяти. Значение видеосигнала считьгоаемого элемента через блок 3 коммутации, на управляющий вход которого с пятого выхода блока 8 формирования управляющих сигналов приходит сигнал коммутации, поступает на цифроаналоговый преобразователь 4. Осуществив считывание значения видеосигнала элемента исходного изображения из первого блока 1 памяти, блок 8 формирования управляющих сигналов вырабатьшает на четвертом выходе

последовательность адресов регисгрПБ второго блока 2 памяти, подлежащих содтьгоанию. Считывание значений ви.деосигналов дополнительных элементов из второго блока 2 памяти происходит аналогично считыванию значений видеосигнала элементов исходного изображения, значения видеосигналов через блок 3 коммутации поступают на

цифроаналоговый преобразователь 4. В результате считывания значений видеосигнала исходных и дополнительных элементов на выходе цифроаналогового преобразователя формируется видеосигнал синтезированного телевизионного изображения в аналоговом виде. Этот видеосигнал поступает на сигнальньй вход блока 5 формирования телевизионного сигнала, на управляющий вход которого с первого выхода синхрогенератора 7 поступают строчные и кадровые синхроимпульсы, а также строчные и кадровые гасящие импульсы. Синтезированный телевизионный видеосигнал, подученный путем замешивания в синтезированный видеосигнал строчных и кадровых гасящих импульсов, а также строчных и кадровых синхроимпульсов, подается

на сигнальный вход видеоконтрольного блока 6 и преобразуется в нём в оптическое изображение. Для управления работой видеоконтрольного блока .6 на его синхронизирующий вход подаются

импульсы сто и ;, с второго выхода

синхрогенератора 7. Кроме того, синхрогенератор 7 выдает с третьего вьрсода синхроимпульсы, поступающие на синхровход блока 8 формирования управляющих сигналов. Частота следования этих синхроимпульсов определяется верхней частотой управляющих сигналов, формируемых блоком 8.

Таким образом, формируется сигнал телевизионного изображения с увеличением по отношению к исходному числом строк и числом эдементов в строке. Обозначив через k число допо лнительных элементов между двумя соседними по строке элементами исходного изображения, где К 1,2,3,..., то общее число элементов синтезированной строки а ca(v:4l)-V:. в общем случае

П может быть не .равно К . .

Следовательно, в воспроизводимом изображении за счет увеличения числа элементов разложения при том же формате изображения устраняются шумы

7

пространственной дискретизации изображения, обусловленные дискретной структурой изображения, увеличивается разрешающая способность телевизионной системы. Посредством проведения весовой обработки видеосигнала устраняются ложные контуры на изобра жении. Разрешающая способность телевизионной системы увеличивается и в вертикальном, и в горизонтальном направлениях. Изменяя п и k , можно добиваться различной степени увеличения разрешающей способности в разных-направлениях, а также раз257788

ной степени видности дискретной структуры изображения. При этом цифроаналоговый преобразователь должен работать с соответственно уве5 личенной тактовой частотой. Режимными отличиями в этом случае будут обладать также блок формирования телевизионного сигнала-(увепичится частота следования строчных синхро- 10 импульсов, строчных гасящих импульсов и т.д.), а также видеоконтрольный блок. Более широкую сетку частот, чем в известном устройстве, должен обеспечивать и синхрогенератор.

УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛА ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ, содержащее первьй блок памяти, последовательно соединенные второй блок памяти, блок коммутации, второй вход которого подклочен к выходу первого блока памяти, цифроаналоговьй преобразователь и блок формирования теле.визионного сигнала, второй вход которого соединен с первым выходом синхрогенератора, второй выход которого подключен к синхровходу видеоконтрольного блока, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения разрешающей способности путем устранения шумов пространственной дискретизации сигнала телевизионного изображения, в него введены первьй, второй, третий и четвертьй блоки умножения, первые входы которых подкгаочены к выходу первого блока памяти, а выходы - к введенному сумматору, выход которого соединен с сигнальным входом второго блока памяти, а также блок формирования весовых .коэффициентов, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены с вторыми входами соответственно первого, второго, третьего и четвертого блоков умножения, и блок формирования управ.ляющих сигналов, первьй выход которого подключен к управляющемувходу первого блока памяти, второй выход - к управляющим О) входам первого, второго, третьего и четвертого блоков .умножения, третий выход - к управляющему юсоду блока формирования весовых коэффициентов, четвертый выход - к управляющему входу второго блока памяти, а пятый выход - к управляющему входу блока коммутации, при этом выход блока формирования телевизионного сигна ла подключен к сигнапьйому входу видеоконтрольного блока, а третий выход синхрогенератора соединен с синхровходом блока формирования управляющих сигналов.