Устройство коррекции четкости и резкости телевизионных изображений Советский патент 1985 года по МПК H04N5/14 

Изобретение, относится к телевизионной технике.

Цель изобретения - повышение четкости и резкости телевизионных изображений за счет увеличения степени коррекции путем раздельной установки степени коррекции четкости и резкости и раздельной оптимальной обработки элементов изображения, определяющих четкость (групповые, структуры) и резкость (фронты, мелкие одиночные детали).

На чертеже изображена структурная электрическая схема устройства коррекции четкости и резкости теле.визионных изображений.

Устройство коррекции четкости и резкости телевизионных изображений содержит линию 1 задержки, вход которой является входом устройства и соединен с входом дифференцирующего усилителя 2, выход которого соединен с входами фильтра 3 верхних частот фильтра А нижних частот, выходы каждого из которых соответственно через первый 5 и второй 6 компараторы соединены с первым и вторым входами шифратора 7, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим управляющим входами коммутатора 8, выход которого соединен с первым входом сумматора 9, второй вход которого соединен с выходом линии 1 задержки и через блок 10 дифференцирования - с первым входом коммутатора 8, второй вход которого соединен с общей шиной, и полосовой фильтр 11, вход которого соединен с дополнительным выходом линии 1 задержки, а выход - с третьим входом коммутатора В.

Устройство коррекции четкости и резкости телевизионных изображений работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на линию 1 задержки и дифференцирующий усилитель 2. Задержка сигнала в линии 1 задержки обеспечивает временное совмеп ение на входах сумматора 9 входкого сигнала устройства и сигнала коммутатора В. На первый вход коммутатора В поступает сигнал, пропорциональный второй производной входного сигнала (либо пропорциональный сумме сигналов нескольких четных производных) с блока Ю. На третий вход коммутатора 8 поступает сигнал

с фильтра 11, входной сигнал которого снимается с отвода линии задержки для компенсации влияния задержки сигнала в этом фильтре. Выходные Сигналы шифратора 7 задают три режима работы устройства.

Первый режим осуществляется при обнаружении в видеосигнале перепадов, соответствующих повторяющимся мелким, деталям (групповым структурам максимальной детальности N 500 - 600 линий). В сумматоре 9 производится суммирование задержанного исходного сигнала с сигналом блока 10, При этом происходит подъем амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) устройства на верхних частотах диапазона, а следовательно, выравнивание сквозной АЧХ телевизионной системы и коррекции четкости - улучшение качества передачи групповых структур на изображении.

Степень коррекции четкости задается соответствующей установкой коэффициента передачи в блоке 10 дифференцирования. При этом увеличение уровня шумов на корректируемых участках изображения при восприятии не обнаруживается.

Второй режим осуществляется при обнаружении в видеосигнале элементов соответствующих резким яркостным переходам типа фронтов и одиночным мелким деталям. Качество передачи этих элементов изображения определяет его резкость. Так как спектральная энергия одиночных мелких деталей и фронтов сосредоточена в основном в средне.частотной части диапазона и существенно уменьшается на верхних частотах диапазона, то производится коррекция фронтов и одиночных мелких деталей без- подъема АЧХ на верхних частотах диапазона. Суммирование задержанного исходного сигнала с выходным сигналом полосового фильтра 11, содержащим, преимущественно, спектральные составляющие в среднечастотной области диапазона, позволяет произвести указанную коррекцию фронтов и одиночных деталей. Вместе с тем, отсутствие подъема АЧХ на верхних частотах диапазона существ.енно снижает рост щумов в процессе коррекции. Регулировка степени коррекции резкости может производиться, например, при помощи потен3

циометра, включенного на выходе полосового Лильтра.

Третий режим осуществляется при отсутствии в видеосигнале тонкострук турных составляющих, т.е. при передаче участков изображения, имеющих плавные изменения яркости или участков с постоянной яркостью. При этом коррекция не производится, что исключает рост шумов при передаче таких участков изображения.

Выбор режимов работы осуществляется по выходным сигналам компараторов 5 и 6. Компараторам 5 и 6 задаются пороги срабатывания,, соответствующие приблизительно (2 - 3)Cj, где d - среднеквадратическое напряжение шумов входного сигнала, приведенное к входам компараторов 5 и 6. Выбор порогов срабатывания на этом уровне обусловлен необходимостью исключения при меньшем пороге ложных срабатываний, вызванных шумами, а при большем -обнаружения и корректирования малоконтрастных элементов изображения в виде.осигнале.. Фильтр 3 верхних частот повьшает отношение сигнал/шум на входе первого компаратора 5, осуществляющего обнаружение составляющих телевизионного сигнала от повторяющихся мелких деталей (групповых структур). Фильтр 4 нижних частот обеспечивает повьш1ение отношения сигнал/шум на входе второго

1889044

компаратора 6, осуществляющего обнаружение составляющих телевизионного сигнала от одиночных елких деталей и резких яркостных пе.ре.хо5 доз (фронтов). Дифференцирующий усилитель 2 включен для устранения постоянной составляющей в видеосигнале, что необходимо для работы компа5 и 6.

раторов

Таким ббразом, первому режиму соответствует наличие сигнала логической единицы на выходе первого компаратора 5, второму - наличие логической единицы на выходе второго компаратора 6, а третьему - наличие, логических, нулей на выходах обоих компараторов 5 и 6. Шифратор 7 производит преобразование выходных сигналов пороговых элементов в управляющие сигналы, необходимые., для работы коммутатора 8 (согласно вьш1ерассмотренному алгоритму). Шифратор 7 представляет собой комбинационную логическую схему с двумя входами и тре-мя (по количеству режимов) выходами. Таблица истинности шифратора соответствует описанным режимам работы. В случае, если уровни ло.гической единицы имеются на выходах обоих элементов, то предпочтение отдается первому режиму, так как это позволяет осуществлять коррекцию групповых структур максимальной длительности;

УСТРОЙСТВО КОРРЕКЦИИ ЧЕТКОСТИ И РЕЗКОСТИ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ, содержащее линию задержки, вход которой является входом устройства и соединен с входом дифференцирующего усилителя, выход которого соединен с входами фильтров верхних и нижних частот, выходы каждого из BxoS которых соответственно через первьй и второй компараторы соединены с первым и вторым входами шифратора, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим управляющими входами коммутатора, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом линии задержки и через блок дифференцирования с первым информационным входом коммутатора, второй информационный вход которого соединен с общей шиной, отличаi ющееся тем, что, с целью повышения четкости и резкости телевизи(Л онных изображений, в него введен с: полосовой фильтр, вход которого соединен с дополнительным выходом линии задержки, а выход - с третьим информационным входом коммутатора. KffOff 00 С X) 4