Устройство для воспроизведения сигнала двухградационного изображения с носителя магнитной записи Советский патент 1984 года по МПК G11B5/09 

Изобретение относится к магнитной записи, а именно к устройствам для воспроизведения сигнала двухградационного изображения с носителя магнитной записи, и может найти применение при магнитном переприеме сигналов двухградационных изображений. Известно устройство для воспроизведения сигнала двухградационного изображения с носителя магнитной записи, содержа щее воспроизводящую магнитную головку, соединенную с входом усилителя воспроизведения 1 . В известном устройстве сохранение временного масштаба воспроизведенного сигнала двухградационного изображения осуществляется только за счет управления перемещением носителя магнитной записи относительно воспроизводящей магнитной головки. Последнее приводит к значительным временным искажениям воспроизведенного сигнала двухградационного изображения. Это, в свою очередь, при визуализации сигнала двухградационного изображения приводит к излишней зубчатости линий последнего. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для воспроизведения сигнала двухградационного изображения с носителя магнитной записи, содержащее воспроизводящую магнитную головку, соединенную с входом усилителя воспроизведения, выход которого подключен к входу формирователя импульсов, элемент ИЛИ, входы которого подсоединены к выходам первого, второго и третьего из элементов И, регистры сдвига на строку, D-триггеры, выходную шину сигнала двухградационного изображения и выходную шину импульсов дискретизации. В указанном устройстве наряду с воспроизведением сигнала двухградационного изображения происходит воспроизведение импульсов дискретизации. Последние наносятся на носитель магнитной записи в процессе записи одновременно с сигналом двухградационного изображения, которое дкскретизируется ими же во времени. Устройство позволяет в значительной степени уменьшить временные искажения воспроизведенного сигнала двухградационного изображения за счет его привязки к импульсам дискретизации, воспроизводимым одновременно с ним 2. Недостаток данного устройства состоит в значительных искажениях воспроизведенного сигнала двухградационного изображения. Эти искажения обусловлены выпадениями воспроизведенного сигнала, специфичными для процесса магнитной записи-воспроизведения. Подобные выпадения вызываются дефектами рабочего слоя носителя магнитной записи или изменением расстояния между ним и рабочей поверхностью магнитной головки из-за наличия инородных частиц, попадающих между ними. Выпадения воспроизведенного сигнала приводят либо к пропаданию импульсов, либо к появлению ложных импульсов. Цель изобретения - уменьшение искажений воспроизведения сигнала двухградационного изображения. Цель достигается за счет того, что в устройство для воспроизведения сигнала двухградационного изображения с носителя магнитной записи, содержащее воспроизводящую магнитную головку, соединенную с входом усилителя воспроизведения, выход которого подключен к входу формирователя импульсов, элемент ИЛИ, первый, второй и третий входы которого подсоединены к выходам соответственно первого, второго и третьего из элементов И, регистры сдвига на строку, D-триггеры, выходную щину сигнала двухградационного изображения и выходную щину импульсов дискретизации, введены формирователь видеосигнала, подключенный выходом к информационному входу первого D-триггера, подсоединенного прямым выходом к информационному входу первого регистра сдвига на строку, выход которого соединен с информационным входом второго регистра сдвига на строку, и к первому входу четвертого элемента И, подключенного выходом к информационному входу второго D-триггера, соединенного прямым выходом с четвертым входом элемента ИЛИ, подсоединенного выходом к выходной шине сигнала двухградационного изображения, пороговый элемент, соединенный выходом с информационным входом третьего D-триггера, подключенного инверсным выходом к информационному входу третьего регистра сдвига на строку, соединенного выходом с информационным входом четвертого D-триггера и с вторым входом четвертого элемента И, генератор с захватом, подсоединенный управляющим входом к выходу формирователя импульсов, при этом прямой выход первого D-триггера подключен к первому входу первого элемента И и к информационному входу пятого D-триггера, прямой выход которого соединен с первым входом второго элемента И и с информационным входом щестого D-триггера, подключенного прямым выходом к первому входу третьего элемента И, подсоединенного вторым входом к выходу второго регистра сдвига на строку, соединенного с информационным входом седьмого D-триггера, прямой выход которого подключен к второму входу второго элемента И и к информационному входу восьмого D-триггера, подсоединенного прямым выходом к второму входу первого элемента И, инверсный выход четвертого D-триггера соединен с третьими входами первого, второго и третьего элементов И, выход усилителя воспроизведения

подключен к входам формирователя видеосигнала и порогового элемента, а выход генератора с захватом подсоединен к входам синхронизации первого, второго и третьего регистров сдвига на строку и первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого D-триггеров.

На фиг. 1 показан один из возможных вариантов предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу; на фиг. 3 - рисунки, характеризующие замещение информации искаженных элементов строки двухградационного изображения информацией неискаженных элементов соседних строк.

Устройство содержит воспроизводящую магнитную головку 1, смонтированную с возможностью сопряжения с носителем 2 магнитной записи, например с магнитной лентой и элемент ИЛИ 3, первый, второй и третий входы которого подсоединены соответственно к выходам первого, второго и третьего элементов И 4, 5 и 6. При этом воспроизводящая магнитная головка 1 соединена с входом усилителя 7 воспроизведения, выход которого подключен к входу формирователя 8 импульсов.

Устройство содержит также формирователь 9 видеосигнала, подключенный выходом к информационному входу первого D-триггера 10, подсоединенного прямым выходом к информационному входу первого регистра И сдвига на строку. Выход первого регистра 11 сдвига на строку соединен с информационным входом второго регистра 12 сдвига на суроку. Первый D-триггер 10 подсоединен также прямым выходом к первому входу четвертого элемента И 13, подключенного выходом к информационному входу второго D-триггера 14, соединенного прямым выходом с четвертым входом элемента ИЛИ 3, подсоединенного выходом к выходной шине 15 сигнала двухградационного изображения. При воспроизведении щиротно-модулированных импульсов формирователь 9 видеосигнала может быть выполнен в виде формирователя импульсов по второй производной и формирователя уровня по импульсам одной ширины, например максимальной ширины (формирователь импульсов по второй производной содержит дифференцирующий элемент, выделяющий вторую производную записанного сигнала из первой его производной, выделяемой воспроизводящей магнитной головкой 1).

Кроме того, устройство содержит генератор 16 с захватом, подсоединенный управляющим входом к выходу формирователя 8 импульсов, и пороговый элемент 17, выполненный, например, в виде компаратора уровней. Выход порогового элемента 17 соединен с информационным входом третьего D-триггера 18, подключенного инверсным выходом к информационному входу третьего регистра 19 сдвига на строку, соединенного выходом с информационным входом четвертого D-триггера 20 и с вторым входом четвертого элемента И 13.

В устройстве прямой выход первого Dтриггера 10 подключен к первому входу первого элемента И 4 и к информационному входу пятого D-триггера 21, прямой-выход которого соединен с первым входом второго элемента Ибис информационным входом щестого D-триггера 22. Прямой выход щестого D-триггера 22 подключен к первому входу третьего элемента И 6, подсоединенного вторым входом к выходу второго ре5 гистра 12 сдвига на строку, соединенному с информационным входом седьмого D-триггера 23. Прямой выход седьмого D-триггера 23 подключен к второму входу второго элемента И 5 и к информационному входу восьмого D-триггера 24, подсоединенного пря0 мым выходом к второму входу первого элемента И 4. При этом третьи входы первого, второго и третьего элементов И 4, 5 и 6 подсоединены к инверсному выходу четвертого D-триггера 20.

5 При этом в устройстве выход усилителя 7 воспроизведения соединен с входами формирователя 9 видеосигнала и порогового элемента 17, а выход генератора 16 с захватом подключен к выходной щине 25 импульсов дискретизации, к входам синхронизации

0 первого, второго и третьего регистров 1.1, 12 и 19 сдвига на строку и к входам синхронизации первого, второго, третьего, четвертого, пятого, щестого, седьмого и восьмого D-триггеров 10, 14, 18, 20, 21, 22, 23 и 24. Работа предлагаемого устройства происходит следующим образом.

Уменьшение искажений воспроизведения сигнала двухградационного изображения с носителя магнитной записи в предлагаемом устройстве обеспечивается за счет ис0 пользования статистических особенностей этого сигнала. Высокая избыточность информации, присущая изображениям вообще, характеризует также сигнал двухградационного изображения, создаваемый при построчном разложении, в основном применяемом при передаче изображений. При плотностях развертки, используемых в настоящее время, величина межстрочной корреляции близка к единице. Это приводит к тому, что сигнал каждой последующей, строки изображения

0 незначительно отличается от сигнала его предшествующей строки. Последнее дает возможность замещать информацию искаженного интервала сигнала одной строки на информацию соответствующих интервалов соседних строк.

С воспроизводящей магнитной головки 1 на усилитель 7 воспроизведения поступает сигнал, представляющий собой результат воспроизведения щиротно-модулированной

последовательности импульсов, несущей в себе информацию о двухградационном изображении, например о газетной полосе, и записанной на носителе 2 магнитной записи. Воспроизведенный сигнал с усилителя 7 воспроизведения поступает на формирователь 8 импульсов. Последний по импульсам воспроизведения передних фронтов импульсов широтно-модулированной последовательности (по второй производной) формирует импульсы дискретизации, соответствующие моментам дискретизации во времени двухградационного изображения в процессе записи. Эти импульсы дискретизации поступают на управляющий вход генератора 16 с захватом, обеспечивая его поимпульсный запуск. В случае выпадения воспроизведенного сигнала прекращается поступление импульсов дискретизации на его вход до момента возобновления импульсов дискретизации с формирователя 8 импульсов. При этом фазовые искажения, возникающие при подобном замещении, незначительны, так как частота генератора 16 с захватом при его автономной работе выбирается по возможности ближе к частоте следования импульсов воспроизведенного сигнала. В результате с выхода генератора 16 с захватом поступает непрерывная последовательность импульсов дискретизации независимо от кратковременных выпадений воспроизведенного сигнала (фиг. 2а).

Воспроизводимый сигнал с выхода усилителя 7 воспроизведения поступает на формирователь 9 видеосигнала, который по существу производит демодуляцию последовательности широтно-модулированных импульсов. Результат демодуляции подается на первый D-триггер 10, формирующий на его прямом выходе уровень логической «1 или уровень логического «О, соответствующие разным градациям двухградационного изображения (фиг. 26). При этом уровень логической «1 вырабатывается при импульсах одной щирины, а уровень логического «О - при импульсах другой щирины. Сигнал первого D-триггера 10 задерживается первым регистром 11 сдвига на строку на время развертки одной строки двухградационного изображения (фиг. 2в). Сигнал первого регистра 11 сдвига на строку задерживается также на время развертки одной строки двухградационного изображения вторым регистром 12 сдвига на строку (фиг. 2г).

Воспроизводимый сигнал с выхода усилителя 7 воспроизведения поступает, кроме того, на пороговый элемент 14, следящий только за уровнем воспроизводимых щиротномодулированных импульсов. Пороговый элемент 17 вырабатывает уровень логической «1, когда сигнал на выходе усилителя 7 воспроизведения превышает некоторый граничный уровень. Этот граничный уровень

выбирается исходя из того, что при сигнале на выходе усилителя 7 воспроизведения ниже его значения вероятность искажения сигнала двухградационного изображения становится недопустимо большой. Выходной сигнал порогового элемента 17 поступает на третий D-триггер 18, который формирует на своем инверсном выходе сигнал ощибки, представляющий собой уровень логического «О в интервалы времени, когда сигнал на выходе усилителя 7 воспроизведения ниже граничного уровня, т. е. при выпадении воспроизводимого сигнала (фиг. 2д). Сигнал ошибки задерживается третьим регистром 19 сдвига на строку на время строчной развертки одной строки двухградационного изображения (фиг. 2 е.). Этот сигнал ошибки в виде уровня логического «О поступает на четвертый элемент И 13. В результате видеосигнал с выхода первого регистра 11 сдвига на строку проходит через четвертый элемент И 13 только в моменты отсутствия сигнала ошибки, поступающего с выхода третьего регистра 19 сдвига на строку (фиг. 2ж).

Хотя замещение информации одной строки информацией другой одной строки и позволяет в значительной степени уменьшить искажения сигнала двухградационного изображения, однако при замещении целесообразно учесть информации смежных участков обеих соседних строк изображения: как предществующей при развертке, так и последующей. Это особенно важно при восстановлении информации о линиях двухградационного изображения, расположенных под острым углом к направлению строчной развертки.

На фиг. За и б показаны возможные варианты расположения элементов ортогональной развертки двухградационного изображения относительно линий изображения, расположенных под острым углом к направлению, развертки, а на фиг. Зв и г - вариан% ты расположения этих же элементов относительно линий изображения, перпендикулярных направлению ортогональной развертки. На фиг. За-г элементы А1, Б1 и В1 относятся к последовательно разворачиваемым элементам одной строки, подвергщейся искажениям, элементы А2, Б2 и В2 - к последовательно разворачиваемым смежным элементам предшествующей строки, элементы A3, БЗ и ВЗ - к аналогичным элементам последующей строки. Из фиг. За видно, что элемент 51 должен иметь максимальную оптическую плотность, если максимальную оптическую плотность имеют оба элемента А2 и БЗ. Из фиг. 36 видно, что элемент Б1 должен иметь максимальную оптическую плотнодть, если оба элемента В2 и A3 имеют максимальную оптическую плотность. Также видно из фиг. Зе и г, что элемент Б1 должен иметь максимальную оптическую плотность, если таковую имеют элементы Б2 и БЗ. Отсюда целесообразно принять следующий порядок замещения. Элемент Б1 в сигнале двухградационного изображения должен характеризоваться уровнем логической «1, если хотя бы одна из пар элементов А2 и БЗ или элементов В2 и A3, или элементов Б2 и БЗ характеризуется уровнем логической «1, который в предложенном устройстве соответствует максимальной оптической плотности, например уровню черного при воспроизведении сигналов изображений газетных полос. Этот порядок замещения в предложенном устройстве обеспечивается вторым, четвертым, пятым, шестым, седьмым и восьмым D-триггерами 14, 20, 21, 22, 23 и 24. Сигналы с прямого выхода первого Dтриггера 11 и с выходов второго и третьего регистров 12 и 19 сдвига на строку поступают соответственно на пятый, седьмой и четвертый D-триггеры 21, 23 и 20, которые обеспечивают их задержку на период дискретизации (фиг. 2 и, /с. и л). Сигналы с инверсного выхода четвертого D-триггера 20 и с прямых выходов пятого и седьмого Dтриггеров 21 и 23 поступают на второй элемент И 5, с выхода которого информация может поступать только в интервале времени ошибки, задержанном на одну строку и один период дискретизации (фиг. 2м). С прямых выходов пятого и седьмого D-триггеров 21 и 23 поступают сигналы, определяющие оптическую плотность элементов Б2 и БЗ, изображенных на фиг. 3. В случае, если элементы Б2 и БЗ имеют максимальную оптическую плотность, с выхода второго элемента И 5 поступает уровень логического «О. Сигналы, поступающие с прямых выходов пятого и седьмого D-триггеров 21 и 23, задерживаются на период дискретизации соответственно шестым и восьмым D-триггерами 22 и 24 (фиг. 2н и «). Сигналы с прямых выходов первого и восьмого D-триггеров 10 и 24 поступают совместно с сигналом инверсного выхода четвертого D-триггера 20 на первый элемент И 4, а с прямого выхода шестого D-триггера 22 и выхода второго регистра 12 сдвига на строку - на третий элемент И 6. С выходов первого и третьего элементов И 4 и б информация может поступать только в интервале времени ошибки, задержанном на одну строку и один нериод дискретизации (фиг. 2р и с). На первый элемент И 4 с прямых выходов первого и восьмого D-триггеров 10 и 24 подается уровень логической «1, если элементы А2 и ВЗ имеют максимальную оптическую плотность. На третий элемент И 6 с выхода второго регистра 12 сдвига на строку и с прямого выхода шестого D-триггера 22 подаются уровни логической «1, если элементы A3 и 82 имеют максимальную оптическую плотность. Сигналы с первого, второго и третьего элементов И 4, 5 и 6 поступают на элемент ИЛИ 3, на который подается также сигнал с второго D-триггера 14, обеспечивающего задержку на период дискретизации (фиг. 2 т). В результате с выхода элемента ИЛИ 3 на выходную щину 15 сигнала, двухградационного изображения в интервалы времени ошибки, задержанной на время строки и период дискретизации, поступает уровень логической «1 в случае, если хотя бы одна из пар элементов Б2 и БЗ или А2 и ВЗ, или A3 и В2 характеризуется уровнем логической «1 (фиг. 2у). С выхода элемента ИЛИ 3 поступает видеосигнал, в значительной мере освобожденный от искажений, вызванных выпадениями воспроизводимого сигнала. Использование изобретения позволяет в значительной степени уменьшить искажения воспроизведения сигнала двухградационного изображения при относительной простоте конструкции устройства для воспроизведения сигнала двухградационного изображения с носителя магнитной записи.

Innnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn.

ы

В1

J

вз

63

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СИГНАЛА ДВУХГРАДАЦИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ С НОСИТЕЛЯ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ, содержащее воспроизводящую магнитную головку, соединенную с входом усилителя воспроизведения, выход которого подключен к входу формирователя импульсов, регистры сдвига ца строку, D-триггеры, элемент ИЛИ, первый, второй и третий входы которого подсоединены к выходам соответственно первого, второго и третьего из элементов И, выходную щину сигнала двухградационного изображения и выходную шину импульсов дискретизации, отличающееся тем, что, с целью уменьшения искажений воспроизведения сигнала двухградационного изображения, в него введены формирователь видеосигнала, подключенный выходом к информационному входу первого D-триггера, подсоединенного прямым выходом к информационному входу первого регистра сдвига на строку, выход которого соединен с информационным входом второго регистра сдвига на строку, и к первому входу четвертого элемента И, подключенного выходом к информационному входу второго D-триггера, соединенного прямым выходом с четвертым входом элемента ИЛИ, подключенного выходом к выходной щине сигнала двухградационного изображения, пороговый элемент, соединенный выходом с информационным входом третьего D-триггера, подключенного инверсным выходом к информационному входу третьего регистра сдвига на строку, соединенного выходом с информационным входом четвертого D-триггера и с вторым входом четвертого элемента И, генератор с захватом, подсоединенный управляющим входом к выходу формирователя импульсов, при этом прямой выход первого D-триггера подключен к первому входу первого элемента И и к информационному входу пятого D-триггера, прямой выход которого соединен с первым входом второго элемента И.и с информационным входом шестого Dс S триггера, подключенного прямь1м выходом к первому входу третьего элемента И, под(Л соединенного вторым входом к выходу втоС рого регистра сдвига на строку, соединенного с информационным входом седьмого Dтриггера, прямой выход которого подключен к второму входу второго элемента И и к информационному входу восьмого D-триггера, подсоединенного прямым выходом к второму входу первого элемента И, инверсный |С выход четвертого D-триггера соединен с ;о третьими входами первого, второго и третьОд его элементов И, выход усилителя воспроиз t ведения подключен к входам формирователя ;о видеосигнала и порогового элемента, а выход генератора с захватом подсоединен к входам синхронизации первого, второго и третьего регистров сдвига на строку и первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого D-триггеров,

В2

62

Б1

В1

53

83