Устройство для запоминания сигналов изображения Советский патент 1990 года по МПК H04N7/01 

1S

16

Изобретение относится к телевидению. Цель изобретения - изменение скорости считывания кадров. Устройство содержит блок выделения 1 синхроимпульсов, блок памяти 2, состоящий из матричных ПЗС,усилитель 3, блоки управления 4 и 5 записью и считыванием, состоящие каждый из счетчика 6, блока постоянной памяти 7 и элементов И 8, 9 и 10, блок выделения 11 кадровых синхроимпульсов, расширитель 12 импульсов, блок 13 формирования синхроимпульсов, смеситель 14 импульсов, г-р 15 импульсов записи и г-р 16 импульсов считывания. За счет такого выполнения устройства скорость считывания в нем во столько раз превосходит скорость записи, во сколько раз частота следования выходных кадров больше частоты следования входных кадров. Во время считывания в секции накопления вводится следующий кадр. 6 ил.

ФигЬ

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано в устройствах согласования скоростей разверток телевизионных и других систем, имеющих различные стандарты разложения изображений по частоте смены кадров.

Цель изобретения - изменение скорости считывания кадров.

На фиг. 1 изображены временные диаграммы для случая F $ш /F Bt а 1/п; на фиг. 2 - временные диаграммы для случая ; на фиг. 3 - временные диаграммы для случая на фиг. 4 - функциональная схема устройства для запоминания сигналов изображения; на фиг. 5 - функциональная схема устройства для запоминания сигналов изображения для случая

FaUv

в

- целое число; на фиг. 6 - функциональная схема устройства для запоминания сигналов изображения для

случая

Еаш. 1

F&x n

Устройство для запоминания сигналов изображения содержит (фиг. 4) блок 1 выделения синхроимпульсов, блок 2 памяти, включающий k матричных ПЗС, усилитель 3, блок 4 управления записью и блок 5 управления считыванием, выполненные идентично и содержащие счетчик 6, блок 7 постоянной памяти (БПП) и логические эле- менты И 8-10, блок 11 выделения кадровых синхроимпульсов, расширитель 12 импульсов, блок 13 формирования синхроимпульсов, смеситель 14 импульсов, генератор 15 импульсов записи и генератор 16 импульсов считывания.

При включении устройства счетчика 6 блока 4 управления записью и блока 5 управления считыванием устанавливаются в исходное положение, т.е. на всех выходах счетчиков 6 действуют логические нули При этом на выходах БПП 7 блока 4 управления записью устанавливается такая комбинация логических нулей и единиц, какая должна устанавливаться после прихода п-го (считая от первого) входного кадрового синхроимпульса на первый вход блока 4 управления записью, а на выходах БПП 7 блока 5 управления считыванием устанавливается такая комбинация нулей и единиц, какая должна устанавливаться после прихода (рп+-1)-г (считая от первого) выходного кадро

Q

5

0

0

5

5

0

5

вого синхроимпульса на первый вход блока 5 управления считыванием. Для случая, когда дробная часть числа а отсутствует, на выходах БПП 7 блока 5 управления считыванием устанавливается такая комбинация логических нулей и единиц, какая должна устанавливаться после прихода р-го выходного кадрового синхроимпульса.

При поступлении сигнала на вход устройства с выхода блока 1 выделения синхроимпульсов начинает сниматься смесь кадровых и строчных синхроимпульсов, которая поступает на вход блока 11 выделения кадровых синхроимпульсов и вход генератора 15 импульсов. Смесь кадровых и строчных синхроимпульсов запускает генератор 15 импульсов, с выхода которого начинают сниматься фазные импульсы управления матричным ПЗС, обеспечивающие построчный ввод входного видеосигнала через верхний регистр матрицы в секцию накопления и по окончании полного накопления кадра за время кадрового гасящего импульса перенос его в секцию памяти. Фазные импульсы записи действуют на вторых входах логических элементов И 8-10 блока 4 управления записью, но на выходах этих элементов импульсы не выделяются, т.е. они не поступают на соответствующие матричные ПЗС блока 2 памяти, до тех пор, пока на первых входах логических элементов И не начнут действовать логические единицы.

Первый кадровый синхроимпульс входного сигнала выделяется на выходе блока 11 выделения кадровых синхроимпульсов и поступает на вход счетчика 6 блока 4 управления записью. По окончании действия первого входного кадрового синхроимпульса на первом выходе счетчика 6 блока 4 управления записью начинает действовать логическая единица о Эта единица также действует на соответствующем входе БПП 7 блока 4 управления записью. На выходах БПП 7 блока 4 управления записью возникает комбинация нулей и единиц, в соответствии с которой разрешается запись первого входного кадра изображения на определенные матричные ПЗС блока 2 памяти. С приходом второго кадрового синхроимпульса на первый вход блока 4 управления записью первый выход счетчика 6 этого блока обнуляется, а на втором выходе счетчика 6 начинает действовать логическая единица. Изменяется комбинация логических нулей и единиц на выходах БИЛ 7 блока 4 управления записью и разрешается запись второго кадра на определенные для этого кадра матричные ПЗС блока 2 памяти. С приходом n-го кадрового синхроимпульса на первый вход блока А управления записью счетчик 6 этого блока приходит в исходное состояние, т0е. на всех его выходах появляются логичес кие нули, а на соответствующих выходах БПП 7 этого блока действуют логические единицы. Кроме того, с приходом второго входного кадрового синхроимпульса на первый вход блока 4 управления записью на дополнительном (не связанном с входом какого-либо из логических элементов И 8-10) выходе БГШ 7 этого блока выделяется импульс напряжения с уровнем, соответствующим логической единице, который подается на вход расширителя 12 импульсов для запуска последнего. Расширитель импульсов 12 формирует прямоугольный видеоимпульс напряжени с длительностью, равной длительности п входных кадров, благодаря чему разрешается работа блока 13 формирования синхроимпульсов. По фронту указанного импульса управления блок 13 формирования синхроимпульсов формирует первый выходной .кадровый синхроимпульс, который с первого выхо- .да этого/блока поступает на первый вход смесителя 14 импульсов и первый вход блока.

Блок памяти содержит один или более матричных ПЗС, сигнальные входы которых объединены и являются сигнальным выходом блока памяти, а количество матричных ПЗС определяется по одной из трех формул:

л.

Рьых

k - 5iЈ

ВТ

k Г L63L k I Fax

k f EJSHL

ff l i1 вч

1;

2,

(1)

(2) (3)

где k

количество матричных в блоке памяти;

ви

- частота смены кадров выход-55 вляться построчно через верхние регистры матриц в секции накопления. По окончании полного накопления кадр в секциях накопления кадр за время кадрового гасящего импульса перево

ного сигнала;

-частота смены кадров входного сигнала;

-целая часть числа Р,

1578845

а выбор формулы определяется по дроб- ной части числа, выражающего отноше- ние частот смены кадров выходного и входного сигналов, а именно если

Гбык „„

fLfta о,

LFB4 i

то выбирается формула (1), если

1

Ја&Х FBt

Г jffli I

I FBI J

n

где n - любое целое положительное

число,

то выбирается формула (2), во всех остальных случаях выбирается формула (3) о

20

25

30

35

40

45

50

Для случая, когда

EttiL

целое

FBX

число, исключается блок управления записью, причем выход схемы.выделения кадровых синхроимпульсов подключен к входу расширителя импульсов, а выход генератора импульсов подключен к входам управления считывания блока

F1

памяти, если - дробь вида -,

то исключается блок управления считыванием, причем выход генератора импульсов считывания подключен к входам управления считыванием блока памяти.

Для обеспечения дублирования входных кадров блок памяти должен содержать несколько матричных ПЗС, количество которых определяется по соотношению частот следования кадров входного и выходного изображений. Так, если соотношение указанных часF BUI тот дает целое число, т.е. часF&X

тота следования кадров выходного сигнала в целое число раз превосходит частоту следования кадров входного сигнала, то такое же число раз должен быть продублирован каждый входной кадр, для чего должно быть задействовано соответствующее этому числу количество матричных ПЗС, в которые одновременно и параллельно будет вводиться кадр входного сигнала, для чего все сигнальные входы матричных ПЗС (входы верхних регистров) должны быть объединены. Вход должен осуществляться построчно через верхние регистры матриц в секции накопления. По окончании полного накопления кадра в секциях накопления кадр за время кадрового гасящего импульса переводнтся в секции памяти матриц, откуда через нижние регистры матриц после- довательно и с каждой матрицы отдель- считывается. Сигнальные вы- ходы нижних регистров всех матриц должны быть соединены. Скорость считывания должна во столько раз превосходить скорость записи, во сколько раз частота следования выходных кад- ров больше частоты следования входных кадров„ Во время считывания в секции накопления вводится следующий кадр-, Временные диаграммы, поясняющие расмотренный случай, приведены на фиг о 1, где показан пример, когда частота следования выходных кадров в два раза выше частоты следования входных кадров„ В блоке памяти задействованы две матрицы (М1, М2), в которые парал лельно вводятся кадры входного сигнала Считывание с этих матриц осуществляется последовательно с большей в два раза скоростью, чем запись. Аналогичный вид имеют диаграммы для лю- бой кратности частот.

Формула изобретения Устройство для запоминания сигналов изображения, содержащее последо- вательно соединенные матричный блок памяти, сигнальный вход которого является входом устройства, усилитель, выход которого является выходом устройства, блок выделения синхроимпуль- сов, вход которого соединен с входом устройства, и генератор импульсов записи, вход которого соединен с выходом блока выделения синхроимпульсов, отличающееся тем, что, с целью изменения скорости считывания кадров, введены блок управления записью и блок управления считыванием, блок выделения кадровых синхроимпульсов, генератор импульсов считывания, расширитель импульсов, блок формирования синхроимпульсов, смеситель импульсов, причем выход блока выделения синхроимпульсов подключен к входу блока выделения кадровых синхроимпульсов и входу генератора импульсов записи, выход которого подключен к входу блока управления записью, первый выход управления записью подключен к входу матричного блока памяти, выход генератора импульсов записи подключен к управляющему входу блока управления записью, второй выход блока управления записью подключен к входу блока расширителя импульсов, выход которого подключен к входу блог ка формирования синхроимпульсов, первый выход которого подключен к входу блока управления считыванием и первому входу смесителя импульсов, второй выход блока формирования синхроимпульсов подключен к второму входу смесителя импульсов, выход смесителя импульсов подключен к второму входу выходного усилителя и входу генератора импульсов считывания, причем блоки управления записью и считыванием содержат счетчик, вход которого является входом блока, блок постоянной памяти, входы которого подключены к соответствующим выходам счетчика, элементы И, вторые входы которых объединены и являются управляющим входом блоков управления записью и управления считыванием, первые входы элементов И подключены к соответствующим выходам блока постоянной памяти и вторые входы соединены с выходом генератора импульсов, причем сигнальные входы матричных ПЗС объединены и являются сигнальным входом блока памяти, сигнальные выходы также объединены и являются сигнальным выходом блока памяти, а количество матричных ПЗС

ту

определяется по формуле п ----

FBX

где п - количество матричных ПЗС в

блоке памяти;

FBWY - частота смены кадров выходного сигнала.

/fcffytr/ t/30$pcrxfe//i/t

1 I 4 S

n

ji

M2 Ml M2 Ml M1 M2

1 1 -МЧ5, 6

Залонинаем&еГ «кадрыnffffptr/ atr/xffiwffeo i/3ffffpffwe#e/s

Кадры входного изображения

1 ы ,m/m

Запоминаемьге L

кадры#адрь/ 8ь/хас ноео изо5р0жефигЛ

t/trfi

Кадры Входного изображения Ь 6 I I 8 Г

I 1

MI Ц / з I

R1TI

Ml I/ Л 4 I1 5 I

Ъ т MI мз MI M2 MI мз т MI мз М2

Запоминаемые кадры

Фиг. 2

I 4 I 5 | I |

жеt/trfi

в

7 I 8 I

и

ffaffpm вхоУноео извВражения

т

V/ ty

/Mj/MZ мз MI мг ж Mf MS IM/J/J JirlJH3

Звпоминвемь/е

на&рыffaffptr/ выходного из0$р&же#ия

фигЗ

-3L

5

-Ы/F

15

|IB kфие.5

r J I

I

1

2

fo

Выход -

.АП

«- j

/

6

k

/

-И /J

вход

физб