Устройство для контрастирования видеосигнала Советский патент 1992 года по МПК H04N5/20 

1 Устройство для контрастирования |вилеосигнала может быть использовано телевизионной (ТА) технике, в частности при построении ТВ-камер, . предназначенных для передачи мало- контрастных изображений.

Целью изобретения является повышение точности поддержания размаха видеосигнала и расширение диапазона ю регулирования размаха видеосигнала, a также повъппение стабильности поро- га ограничения уровня, На фиг.1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого |5 устройства5 на фиг.2 принципиаль- ная электрическая схема ограничителя уровня черного и первого компаратора Устройство для контрастирования видеосигнала содержит блок 1 привяз- 20 ки уровня, сумматор 2, регулируемый усилитель 3, ограничитель 4 уровня черного, первый 5 и второй 6 компараторы, первый 7 и второй 8 однонаправленные интеграторы, источник 9 25 опорного напряжения, вход 10 и выход 11 устройства, вход 12 стробирования.

Ограничитель А уровня черного и первый компаратор 5 (см, фиг.2) содержат первый 13, второй 1А, третий 30 15, четвертый 1fi, пятый 17, шестой 18 транзисторы, первьй 19 и второй 20 источники постоянного тока (ИПТ), резистор 21, преобразователь 22 ток напряжение, объединенный вход 23 ог- ,, раничителя уровня черного и первого компаратора, вькод 24 ограничителя уровня черного5 выход 25 первого компаратора, вход 26 стробирования первого койпаратора,

Устройство для контрастирования видеосигнала работает следующим образом,

Входной видеосигнал поступает на блок 1 привязки уровня, который осу- .с ществляет привязку уровня гашения входного сигнала к нулевому потенциалу. Далее сигнал поступает на первый (неинвертируклдий) вход сумматора 2, на второй (инвертирующий) вход которого поступает нулевой потенциал изначально разряженного накопительного конденсатора второго однонаправленного интегратора 8. Причем при нулевом входном сигнале выходной уровень сум-г матера, 2 соответствует нулевому уровню, а выходной сигнал регулируемого усилителя 3 и ограничителя 4 уровня черного смещен на уровень белого.

50

55

, Q

с

0

5

который равен, выходному напряжению на втором выходе источника 9 опорного напряжения При появлении на входе устройстяа видеосигнала положительной полярности сигнал на выходе сумматора 2, регулируемого уси- лр}теля 3 и ограничителя 4 возрастает, Соответствонно напряжение на втором входе второго компаратора 6 превьгаает опорное напряжение на его первом входе. При этом на выходе второго компаратора 6 появляется высокий потенциал, заряжающий накопительный конденсатор второго однонаправленного интегратора 8, что приводит к повышению потенциала на первом входе сумматора 2 и соответственно к снкженито выходных уровней регулируемого усилителя 3 и ограничителя 4 уровня черного до уровня белого. Так продолжается до тех пор, пока максимальному напряжению входного видеосигнала не будет соответствовать напряжение на выходе устройства, равное уровню белого.

Накопительньй конденсатор первого однонаправленного интегратора 7 изначально разряжен- и регулируемый усилитель 3 имеет максимальный коэффициент усиления. Снижение текущего значения входного видеосигнала относительно уровня белой .точки усилива ется регулируемым усилителем 3 и при большом коэффициенте усиления его выходной уровень, а следовательно, и уровень на втором входе первого компаратора 5, оказывается ниже уровня черного, т.е. уровня на первом входе компаратора 5, что вызывает появление высокого потенциала на его выходе. При этом накопительный конденсатор первого однонаправленного интегратора 7 заряжается, потенциал на его выходе возрастает, а коэффициент усиления регулируемого усилителя 3 падает, что вызьгеает повышение выходного уровня черной точки видеосигнала до уровня черного. Причем регулирование выходного уровня черного не приводит к последующему подрегулированию уровня белого, так как напряжению белой точки на входе устройства соответствует нулевой уровень сигнала на выходе у сумматора 2 и на входе регулируемого усилителя 3, изменение коэффициента усиления которого, таким образом, не приводит к изменению его выходного

уропня, смг пенного на урорень белого.

Так продолжается до тех пор, пока минимальному напряжению входного ви- деосигналя не будет соответствовать напряжение на вьпсоде устройстгза, равное уровню черного.

Ограничитель уровня черного служит для ограничения гасящих им JQ пульсов и .малоинформативных коротких всплег.ков сигнала на уровне черного. Вход 12 стробирования служит для запирания первого 5 и второго 6 компараторов во время прохождения гася- 15 щих импульсов видеосигнала, а также может быть использован для включения компараторов только во время обрабатываемого фрагмента изображения. 120

Входной сигнальный ток (см. фиг.2) , поступает на объединенный вход 23 ограничителя 4 уровня черного и первого компаратора 5. При положительной полярности втекающего входного тока 25 первый 13 транзистор открыт, а его ток коллектора равен входному току за вычетом тока базы третьего 15 транзистора, которым южно пренебречь вследствие его малости. При идентич- 30 ности параметров используемых транзисторов коллекторный ток второго 14 транзистора также равен входному току,, так как напряжения, приложенные к переходам база - эмиттер пер- с вого 13 и второго 14 транзисторов тождественно равны. При этом напряение на выходе 24 ограничителя уровня черного пропорционально входному току. При снижении входного тока до 0 нуля, а также переходе его в область отрицательных значений первый 13 и второй 14 транзисторы переходят в отсечку и напряжение на выходе 24 перестает изменяеться, т.е. происходит ограничение выходного сигнала. Пятый 7 транзистор нагружен на второй ИПТ . 0. Если ток пятого 1 7 транзистора, больше тока второго 20 1ШТ, то пятый 17 транзистор насыщен и на выходе 25 первого 5 компаратора присутствует низкий потенциал, равный напряжению насыщения пятого 17 транзистора. Если ток второго 20 1ШТ больше тока пятого 17 транзистора, то насыщается второй tr 20 РШТ, вьтолненньш по любой стандартной схеме на транзисторах, и на выходе 25 первого 5 компаратора возникает, высокий потенциал, равный напряжению питания за вычетом напряжени насыщения второго 20 ИПТ,

Выбирая токи первого 19 и второго 20 НПТ равными максггмальному входном току и используя транзисторы с коэффициентами усиления по току более ста, получают, что рассогласование уровней ограничения черного и срабатывание первого 5 коммутатора составляет величину порядка 1% от полного размаха сигнала, а при соответствующем выборе значения токов обоих 19 и 20 ШТ может быть еще меньше,

Стробирование первого 5 компарато .ра осуществляется подачей соответствующего логического уровня на вход 2 стробирования. При высоком входном логическом уровне на входе 26 стробирования, щестой 18 транзистор насыщается и при любых значениях входного тока на выходе 25 первого 5 компаратора присутствует низкий потенциал, равный н 1пряжению насьщения щестого 18 транзистора.

1 Формула изобретё Иня

1, Устройство для контрастирования видеосигнала, содержащее регулируемьй усилитель5 первый и второй однонаправленные интеграторы, блок привязки уровня, выход которого подключен к nepBObfy входу сумматора, источник опорного напряжения, первый и второй выходы которого подключены к первым входам первого и второго компараторов соответ Ственно, отличаю- щ е е с я тем, что, с целью повышения точности поддержания размаха видеосигнала и расширения диапазона регулирования размаха видеосигнала, в него введен ограничитель уровня черного, вход которого подключен к выходу регулируемого усилителя и второму входу первого компаратора, выход которого подключен к входу первого однонаправленного интегратора, выход которого подключен к первому входу регулируемого усилителя, второй вход которого подключен к выходу сумматора, второй вход которого подключен к выходу второго однонаправленного интегратора, вход которого подключен к выходу второго компаратора, второй вход которого подключен к выходу ограничителя уровня черного, который является выходом устройства, причем третьи входы пер/JV/tf

Изобретение относится к телевизионной технике. 11ель изобретения - повышение точности поддержания размаха видеосигнала, расширение диапазона регулирования размаха видеосигнала и повышение стабильности порога ограничения уровня. Устр-во содержит блок 1 привязки уровня, регулируемый усилитель 3, ограничитель 4 уровня черного, компараторы 5 и 6, однонап- равленные интеграторы 7 и 8 и источник 9 опорного напряжения. Цель достигается введением ограничителя 4, служащего для ограничения гасящих импульсов и малоинформатирных коротких всплесков сигнала на уровне черного. Устр-во по ПП.2 и 3 отличается выполнением ограничителя 4 и компаратора 5. Дана ил. вьтолнения ограничителя 4. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. а $

Редактор Т.Зубковй

Составитель Г.Росаткевич Техред Л.Сердюкова

(put 2 .

Корректор М.Демчик