Устройство автоматической гамма-коррекции телевизионного сигнала Советский патент 1987 года по МПК H04N5/20 

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано в вещательном и прикладном телевидении в составе телевизионных (ТВ) систем автоматической коррекции искажений изобрачрений с обратной связью в реальном масштабе времени.

Цель изобретения - повышение точности коррекции,

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства автоматической гамма-коррекции ТВ-сигнала.

Устройство автоматической гамма- коррекции ТВ-сигнала содержит датчик 1 видеосигнала, тест-таблицу 2, нелинейный усилитель 3, блок 4 вычитания, синхронизатор 5, сумматор 6, генератор 7 эталонного сигнала, блок 8 формирования интегральной ошибки, детектор 9 минимума, блок 10 формирования сигнала управления и блок 11 формирования сигнала коррекции,

В качестве датчика 1 видеосигнала может быть использована любая черно- белая или цветная ТВ-камера, например вещательная цветная ТВ-камера КТ-132,

Тест-таблица 2 выполнена в виде чередующихся в горизонтальном и вертикальном направлениях участков различной световой насыщенности.

Налинейный усилитель 3 выполнен по схеме неинвертирующего усилителя с нелинейными отрицательными обратными связями. При этом необходимо , чтобы коэффициент усиления для сигналов уровня белого равнялся единице, для сигналов уровня черного нулю, а для промежуточных значений амплитуд менялся по нелинейному монотонному закону,

Генератор 7 эталонного сигнала содержит матрицу постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), например типа К556, счетчик адреса в виде счетчиков 155 ИЕ 5 и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) на интегральной микросхеме аналогичного назначения 572 ЦА 1, Счетный вход счетчика адреса соединен с входом генератора 7 эталонного сигнала, его разрядные выходы - с соответствующими адресными входами матрицы ПЗУ, а информационный выход последней соединен с цифровыми входами цифроаналогового преобразователя, выходом своим соединенного с

5

выходом генератора 7 эталонного сигнала..

Блок 8 формирования интегральной

ошибки содержит последовательно сое-

диненные разностный усилитель, двухполупериодный выпрямитель и интегратор со сбросом.

Детектор 9 минимума содержит мик- 0 ропроцессор, выполненный на 580 серии, устройства ввода и вывода информации , I .

Устройство ввода информации содержит аналого-цифровой преобразователь К111.3 ПВ 1,

Блок 10 формирования сигнала управления содержит дешифратор адреса и блок памяти, который состоит из моноблоков, каждьш из которых содержит модуль оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) и ЦАП.

Блок .11 формирования сигнала коррекции содержит блок нелинейных усилителей, блок мультипликативного ввода сигнала управления и многовходо- вой сумматор. Блок нелинейных усилителей содержит линейку схем перемножения аналоговых сигналов, например, 140 МА 1. При этом первые входы перемножителей соединены параллельно, а второй вход перемножителя соединен с выходом предыдущей схемы умножителя линейки. Второй вход первого перемножителя линейки соединен с 5 первым входом этого перемножителя и с вторым входом блока 11 формирования сигнала коррекции. Блок мультипликативного ввода сигнала управления со0

5

0

держит аналоговые перемножители, на

пример, 140 МА 1, первые входы которых соединены с соответствующими выходами нелинейных усилителей, вторые входы - с первым входом блока 11 формирования сигнала коррекции,а выходы t с соответствующими входами многовхо- дового сумматора, выход которого образует выход блока 11,

Устройство работает следующим образом.

Датчик 1 видеосигнала осуществляет преобразование оптического изображения тест-таблицы 2, проецируемой на его оптический вход, в электрический сигнал. Стандарт разложения опреде- ляется строчными и кадровыми синхроимпульсами, поступающими на синхро- вход датчика 1. Нелинейный усилитель 3, осуществляя нелинейное усиление видеосигнала по известному наперед

заданному закону, обратному, нелинейности, вносимой передающей трубкой (в общем случае компенсация может быть только частичной), осуществляет нормировку видеосигнала по амплитуде. На входы блока 4 вычитания поступают видеосигналы с выходов датчика 1 и нелинейного усилителя 3. Поскольку видеосигнал получил нормированные амплитудные искажения в не- линеном усилителе 3 и величина этих искажений зависит от амплитуды видесигнала, то на выходе блока 4 вычитания получают сигнал, амплитуда которого зависит от амплитуды.видеосигнала на выходе датчика 1. Разностный сигнал поступает на вход блока 11 формирования сигнала коррекции, к.о- topbM осуществляет нелинейную обработку этого сигнала таким образом, чтобы сигнал на выходе этого блока при суммировании его в сумматоре 6 с сигналом, поступающим с выхода датчика 1, компенсировал нелинейные искажения передающей трубки, т.е. на выходе сумматора 6 амплитуда сигнала линейна относительно светового потока, освещающего трубку (передающую) датчика 1. Для вьшолнения этого условия разностный сигнал с выхода блока 4 поступает на входы усилителей блока 11, которые совершают над ним нелинейные операции: возведение в квадрат, куб, четвертую степень и т.д. Разностный сигнал, а также преобразованные сигналы поступают на первые входы перемножителей блока мультипликативного ввода сигнала управления. Число перемножителей в этом блоке определяется числом нелинейных усилителей, преобразующих разностный сигнал, плюс единица (для самого разностного сигнала). На вторые входы этих перемножителей поступают сигналы управления, двумерные относительно строк и кадров и вырабатываемые синхронно с разверткой изображения. Амплитуда сигналов управления для каждой точки растра такова,

1

что суммарньй сигнал на выходе блока 11 осуществляет точную коррекцию нелинейной характеристики передающей трубки в данной точке растра для всего динамического диапазона амплитуд видеосигнала. Если в другой точке растра характер нелинейности передающей трубки изменяется, то требуются другие сигналы управления.

45375

что обосновывает двумерность сигнала управления.

Блок 10 формирования сигнала управления служит для синхронного формирования сигналов управления. Каждый сигнал управления формируется и хранится в моноблоке памяти блока 10. Число моноблоков равно числу требуемых сигналов управления. Хранение сигнала управления осуществляется в импульсном базисе, для чего поле растра разбивается сеткой на прямоугольные участки и каждому участку ставится в соответствие свой байт памя10

15

ти. Объем памяти моноблока, соответственно, равен числу прямоугольных участков, полученных в результате деления растра, умноженному на один

байт.

С началом развертки в активной части строки с синхронизатора 5 (второй выход) на второй вход блока 10 синхронно с разверткой начинают поступать коды адресов участков и команда управления в виде высокого логического уровня, которая, поступая на вход цифрового переключателя, переводит его в состояние, при котором адреса участков поступают непосредственно на адресные входы моноблоков памяти, осуществляя синхронное формирование сигнала управления. Цифроаналоговые преобразователи заверщают формирование сигналов, преобразуя их в аналоговую форму.

Генератор 7 эталонного сигнала предназначен- для формирования электронного аналога тест-таблицы, Поэтому в блоке постоянного запоминающего устройства генератора 7 зашита в цифровой форме структура тест-таблицы. Строчные и кадровые гасящие импульсы, поступающие с третьего выхода синхронизатора 5 на синхровход генератора 7, осуществляют формирование электронной тест-таблицы синхронно с разверткой оптической тест-таблицы 2. Блок 8 формирования интегргшьной ошибки определяет степень сходства двух видеосигналов, поступающих на его входы: электронного сигнала тест- таблицы, являющегося эталонным и скорректированного видеосигнала оптической тест-таблицы, Критерием оценки f является минимальное абсолютное значение отклонения амплитуды реального сигнала U(t) от эталонного U3(t), усредненное за

время Тц ТВ-кадра. Оценка сравнения производится интегрально по всему полю растра изображения

Тк

f j /Up(t)-U,(t)/dt.

Время усреднения определяется периодом следования импульсов, осуществляющих сброс интегратора накопления и поступающих на третий вход блока 8, на выходе которого получаем оценку в виде постоянного потенциала в конце ТВ-кадра. Детектор 9 минимума формирует сигнал управления по ig первым входом сумматора и выходом

минимуму критерия оценки. Его работа осуществляется во время кадрового гасящего импульса, который поступает на его второй вход. С приходом кадрово-. го гасящего импульса осуществляется выполнение программы микропроцессора, по которой определенным образом меняется содержимое ячеек памяти одного из моноблоков блока 10, а значит, и вид одного из корректирующих сигналов. На выходе сумматора 6 образуется вновь скорректированный видеосигнал, который сравнивается с эталонным сигналом блоком 8, Результат сравнения воспринимается микропроцессором через устройство ввода и сравнивается с оценкой, полученной за предыдущий кадр. Осуществляя последовательный поиск, микропроцессор формирует сигнал коррекции таким образом, чтобы данному сигналу управления соот- вествовало минимальное из всех йоз-г можных значение критерия качества, (минимальное напряжение на выходе блока 8), Аналогично находятся и другие корректирующие сигналы. Когда

20

25

30

35

40

датчика видеосигнала, синхровход к торого соединен с первым выходом с хронизатора, отличающеес тем, что, с целью повьшения точнос коррекции, введены последовательно соединенные генератор эталонного с нала, блок формирования интегральн ошибки, детектор минимума, блик фо мирования сигнала управления и бло формирования.сигнала коррекции, выход которого соединен с вторым входом сумматора, и тест-таблица, расположенная перед оптическим вхо дом датчика видеосигнала, при этом выход сумматора соединен с вторым входом блока формирования интеграл ной ошибки, выход блока вычитания соединен с вторым входом блока фор рования сигнала коррекции, второй щькод синхронизатора соединен с вт рым входом блока формирования сигн ла управления, а третий выход соед нен с вторым входом детектора мини ма, с третьим входом блока формиро ния интегральной ошибки и входом г нератора эталонного сигнала.

Составитель Г.Росаткевич Редактор Л,Веселовская Техред Л.Сердюкова Корректор Л,Пклипенко

Заказ 4933/56Тираж 635 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

изменение любого корректирующего сигнала, уже не вызывает уменьшения значения критерия качества, микропроцессор заканчивает работу. Сформированный сигнал управления хранится в блоке 10 и в дальнейшем не меняется.

Формула изобретения

Устройство автоматической гамма- коррекции телевизионного сигнала, содержащее последовательно соединенные нелинейный усилитель и блок вычитания, второй вход которого соединен с

0

5

0

5

0

датчика видеосигнала, синхровход которого соединен с первым выходом синхронизатора, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности коррекции, введены последовательно соединенные генератор эталонного сигнала, блок формирования интегральной ошибки, детектор минимума, блик формирования сигнала управления и блок формирования.сигнала коррекции, выход которого соединен с вторым входом сумматора, и тест-таблица, расположенная перед оптическим входом датчика видеосигнала, при этом выход сумматора соединен с вторым входом блока формирования интегральной ошибки, выход блока вычитания соединен с вторым входом блока формирования сигнала коррекции, второй щькод синхронизатора соединен с вто- рым входом блока формирования сигнала управления, а третий выход соединен с вторым входом детектора минимума, с третьим входом блока формирования интегральной ошибки и входом генератора эталонного сигнала.

Изобретение относится, к телеви- зионнйй технике и повьшает точность коррекции. Устр-во содержит датчик 1 видеосигнала, тест-таблицу 2,нелинейный у-ль 3, блок 4 вычитания, синхронизатор 5, сумматор 6. Вновь- введены г-р 7 эталонного сигнала, блок 8 формирования интегральной ошибки, детектор 9 минимума, .блок 10 формирования сигнала управления и блок 11 формирования сигнала коррекции. 1 ил. W с