Устройство для формирования цифрового видеосигнала Советский патент 1990 года по МПК H04N7/18 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для передачи телевизионных сигналов по цифровым линиям связи с ограниченной полосой пропускания.

Целью изобретения является повышение точности формирования цифрового видеосигнала малоконтрастного изображения .

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для формирования Цифрового видеосигнала; на фиг. 2 - эпюры видеосигнала.

ратор 8 преобразует этот код в номерной. В счетчиках 10 ( ... 10М подсчитывается количество отсчетов сигнала Р(КС), имеющих соответствующий код Kt(Kj. 0, ..., N - 1). Совокупность значений Р(К&) образует гистограмму распределения кодов сигналов (фиг. 26). В установившемся режиме по переднему фронту синхроимпульса (кадрового) запускается ГТИ 2k и регистры 23( и 232 памяти переходят в режим Запись.

Под действием кадрового синхроим

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение точности формирования цифрового видеосигнала малоконтрастного изображения. Устройство содержит датчик 1 видеосигнала, видеоусилитель 4, АЦП 5, блок сравнения 11, состоящий из эл-тов И 12, пороговых блоков 13 и умножителя 14, блок управления 15, состоящий из коммутаторов 16, эл-тов И 17 и 18, генераторов 19 строба, суммирующего и вычитающего счетчиков 20 и 21, умножителей 22, регистров 23 памяти и генератора 24 тактовых импульсов, а также содержит блок выбора 26 коэф. усиления и генератор 27 синхросигналов. Цель достигается введением блока задержки 2, блока вычитания 3, АЦП 6, ЦАП 25 и формирователя 7 кодов, состоящего из дешифратора 8, эл-тов И 9 и суммирующих счетчиков 10. Устройство по п.п.2 и 3 ф-лы отличается выполнением формирователя 7 и блока управления 15. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство содержит датчик 1 виде- 15пульса открываются элементы И 12,

осигнала, блок 2 задержки, блок 3... 12N, и информация со счетчиков

вычитания, видеоусилитель 4, первый10 поступает на входы соответствуюК -разрядный аналого-цифровой преоб-щих пороговых блоков 13 , где значеразователь (АЦП) 5, второй К2-разряд-ния P(Kt) сравнивается с рассчитанный АЦП 6, формирователь 7 кодов, который содержит дешифратор 8, N пар последовательно соединенных элементов И 9 А ... 9f) и суммирующих счетчиков 10( ... 10N, блок 11 срав20

25

40

нения, который содержит N пар последовательно соединенных элементов И 12 ( ... 12 л и пороговых блоков 13 ( ... 13N и умножитель 14, а также блок 15 управления, который содержит два коммутатора 1бх и 1ба четыре элемен- ,Q та И 17,, 172, 18, и 18г, два генератора 19 , и 19г строба суммирующий счетчик 20, йычитающий счетчик 21, два умножителя 22 и 22г, два регистра 23, и 23г памяти, генератор 24 тактовых импульсов (ГТИ), цифроанало- говый преобразователь (ЦАП) 25, блок 26 выбора коэффициента усиления и генератор 27 синхросигналов (ГСС), где N 2К.

Устройство работает следующим образом.

Аналоговый видеосигнал от датчика 1 видеосигнала поступает на входы блока 2 задержки и АЦП 6. Блок 2 задержки осуществляет задержку видеосигнала на п (п 1) строк, при этом для устранения фрагментарного шума целесообразно выбирать задержку на кадр (п NK). В датчиках видеосигнала на ПЗС с кадровым переносом в качестве блока задержки может быть использована секция хранения.

В задаваемые ГСС 27 моменты времени (для датчика видеосигнала на ПЗС эти моменты времени соответствуют тактам считывания зарядов) АЦП 6 преобразует этот видеосигнал (фиг. 2а) в К2-разрядным код. Дешифным в умножителе 14 пороговым сигналом Рп М-Х, где М п-1 - максимальное значение количества суммируе мых в счетчиках кодов (емкость счет- 4j4Ka); 1 - количество дискретных отсчетов видеосигнала в строке; X - задаваемый порог, например X 0,01- 0,03. Если величина Р(КС) превыша- ет Рп, то на выходах соответствующих пороговых блоков 13. появятся CHI- налы. Единичные сбои, импульсные помехи, блики и т.п. сигналы с минимальными и максимальными.амплитудами (коды Кмин и ) подавляются в пороговых блоках 13-. Под действием импульсов от ГТИ 24 коммутаторы 16, и 1б„ начинают последовательный опрос пороговых блоков ТЗ, .. Одновременно с началом генерации импульсов с ГТИ ,24 генераторы 19 и 194 строба начинают i формировать строб длительностью кадрового синхроимпульса (можно использовать второй генератор N импульсов, синхронно с ГТИ 24).

В счетчиках 20 и 21 через открытые 45 элементы И 18 и 18, на вторых входах которых есть сигнал от соответст- . вующего генератора строба, подсчитыва ются соответственно коды (N-1-j) и (0+J) где j - количество сформирован ных ГТИ 24 импульсов. При наличии на

50

55

входе соответствующего блока 13 сигнала совместное действие этого сигнала на выходе коммутатора 1бг (на одном входе) и импульса с ГТИ 24 (на втором входе элемента И 17, ) приводит к появлению на выходе этого эле мента И сигнала, под действием которого генератор 19г строба прекращает генерацию строба, в результате чего

ния P(Kt) сравнивается с рассчитан0

5

40

,Q

ным в умножителе 14 пороговым сигналом Рп М-Х, где М п-1 - максимальное значение количества суммируемых в счетчиках кодов (емкость счет- 4j4Ka); 1 - количество дискретных отсчетов видеосигнала в строке; X - задаваемый порог, например X 0,01- 0,03. Если величина Р(КС) превыша- ет Рп, то на выходах соответствующих пороговых блоков 13. появятся CHI- налы. Единичные сбои, импульсные помехи, блики и т.п. сигналы с минимальными и максимальными.амплитудами (коды Кмин и ) подавляются в пороговых блоках 13-. Под действием импульсов от ГТИ 24 коммутаторы 16, и 1б„ начинают последовательный опрос пороговых блоков ТЗ, .. Одновременно с началом генерации импульсов с ГТИ ,24 генераторы 19 и 194 строба начинают i формировать строб длительностью кадрового синхроимпульса (можно использовать второй генератор N импульсов, синхронно с ГТИ 24).

В счетчиках 20 и 21 через открытые 45 элементы И 18 и 18, на вторых входах которых есть сигнал от соответст- . вующего генератора строба, подсчитываются соответственно коды (N-1-j) и (0+J) где j - количество сформированных ГТИ 24 импульсов. При наличии на

50

55

входе соответствующего блока 13 сигнала совместное действие этого сигнала на выходе коммутатора 1бг (на одном входе) и импульса с ГТИ 24 (на втором входе элемента И 17, ) приводит к появлению на выходе этого элемента И сигнала, под действием которого генератор 19г строба прекращает генерацию строба, в результате чего

515

на счетный вход счетчика 20 сигналы больше не поступают и на его выходе остается код KWV,H . Аналогичным обра

макс

на выхозом определяется код К

де вычитающего счетчика 21. В умножи

телях 22 4 и 22 в соответствии с выражениями

МИН

& v V макс - к

Y0KC

где ДУ - дискрет шкалы АЦП 6 (следует учесть, что Кг К ,), рассчитыва- ются амплитуды сигналов управления. По заднему фронту кадрового синхроимпульса все счетчики обнуляются и устройство готово к работе (для обработки сигналов), а на выходах регистров 23 , и 23г памяти, с которых снят сигнал записи, в течение кадра хранятся- рассчитанные значения сиг- налов Умим и . ЦАП 25 преобразует цифровой сигнал Умин в аналоговый Um, а в блоке 26 выбирается коэффициент усиления в соответствии с выражением Ка VMOJl /VMaicC ,, где VMOX - верхняя граница динамического диапазона АЦП 5. В блоке 3 вычитания из амплитуды задержанных сигналов вычитается сигнал Uw, в видеоусилителе k эти сигналы усиливаются с коэффициентом усиления Kg и поступают на вход АЦП 5 и далее на передачу. Подобная процедура повторяется для всех последующих кадров.

За счет согласования амплитуды видеосигнала сюжетно важной части кадра (без учета темновых выбросов, импульсных помех, сбоев и т.д.).с динамическим диапазоном АЦП по линии связи с ограниченной полосой пропускания могут быть переданы более малоконтрастные изображения с более высокой точностью передачи видеосигналов (фиг. 2в).

В случае принадлежности таких аиболее светлых и темных элементов аблюдаемому предмету их амплитуда ак и остается максимальной или минимальной, но изменяется их контраст по отношению к другим элементам этого предмета. При некотором искажении амплитуды минимального и максимального сигналов, точность передачи всей остальной части изображения повышается, в результате чего улучшается восприятие наблюдаемого объекта в целом.

Формула, изобретения

чик видеосигнала с генератором син- хросигналов (ГСС), последовательно соединенные блок сравнения, блок управления, блок выбора коэффициента

Ю усиления, видеоусилитель и первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП), тактовый вход которого соединен с тактовым выходом ГСС, отличающее с я тем, что, с целью повы-

15 шения точности формирования цифрового видеосигнала малоконтрастного изображения, введены второй АЦП, блек задержки, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), блок вычитания

2о и формирователь кодов, при этом выход датчика видеосигнала подключен к информационному входу блока задержки, а через второй АЦП - к информационному входу формирователя кодов, так25 товый выход ГСС соединен с тактовыми входами второго АЦП, формирователя кодов, блока задержки и ЦАП, синхро- выход ГСС соединен с синхро входами формирователя кодов, блока сравнения

30 и блока управления, N информационных выходов формирователя кодов соединены с N информационными входами блока сравнения, выход блока задержки подключен к первому входу блока вычи„ тания, к второму входу которого через ЦАП подключен второй выход блока управления, а выход блока вычитания соединен с вторым входом видеоусилителя.

40 2. Устройство по п. 1, о т л и - « чающееся тем, что формирователь кодов содержит дешифратор, N элементов И и N суммирующих счетчиков, при этом вход дешифратора явля45 ется информационным входом формирователя кодов, каждый из N выходов дешифратора соединен с информационным входом соответствующего элемента И, тактовые входы всех N элементов И 5Q объединены и являются тактовым входом формирователя кодов, выход каждого из N элементов И соединен с информационным входом соответствующего суммирующего счетчика, тактовые входы всех N суммирующих счетчиков объединены и являются синхровходом формирователя кодов, а выход каждого суммирующего счетчика с первого по N-й является выходом формирователя кодов

55

10

с первого по N-й, где N 2К (К - разрядность второго АЦП).

U«

Ufff -.

KM J % 1552 038

первого генератора строба, выход которого через последовательно соединенные второй -элемент И и вычитающий счетчик подключен к первому входу первого умножителя, выход которого соединен с информационным входом первого регистра памяти, выход второго коммутатора через третий элемент И подключен к информационному входу второго генератора строба, выход которого через последовательно соединенные четвертый элемент И и суммирующий счетчик подключен к первому входу второго умножителя, выход которого соединен с информационным входом второго регистра памяти, вторые входы умножителей объединены и предназначены для подачи опорного сигнала, причем выходы первого и второго регистров памяти являются первым и вторым выходами блока управления соответственно.

с

15

- -

Р

-.сШ

9

Кт1

±hh т.,

ь

/

/

км

м с Фи.г

Y

t

а,

е