Устройство для воспроизведения телевизионного изображения в условных цветах Советский патент 1991 года по МПК H04N9/43 

2

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано в прикладном телевидении для раскрашивания телевизионного изображения.

Целью изобретения является повышение информативности воспроизводимого изображения -путем совмещения исходного изображения и цветокодирован- ного, а также путем произвольного , формирования передаточной функции уст- .ройства.

| На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства; на фигс 2 - сквозная передаточная характеристика устройства с восстановлением изображения за пределами зоны обработки; на фиг с 3 и 4-- то же, соответственно для нескольких зон обработки и для произвольных функций (поро- гов); на фиг„ 5 - временные диаграммы формирования сигналов записи оперативных запоминающих устройств (ОЗУ) в зоне обработки; на фигс 6 - то же, в зоне обработки для выбранного порога

Устройство (фиг. 1) содержит источник 1 цифрового видеосигнала, первый 2 и второй 3 коммутаторы, первый блок 4 кодирования, блок 5 цифроаналого-е вых преобразователей (ЦАП), цветной видеоконтрольный блок (ЦВКБ) 6, цифровой знакогенератор 7,генератор 8 импульсов смещения, формирователь 9 первого порога, формирователь 10 межпорогового интервала (порогов), формирователь 11 номера межпорогового интервала (порога), блок 12 сравнения кодов, делитель 13 частоты с перемен- ным коэффициентом деления, счетчик

5

5

35

Q

п 45

,.

5

14 порогов, второй блок 15 кодирования, счетчик 16 адреса, второй блок 17 сравнения кодов, формирователь 18 зоны обработки, первый 19 и второй 20 элементы И, элемент ИЛИ 21, формирователь 22 импульсов записи, третий коммутатор 23, ключ 24 и блок 25 ключей о

Устройство работает следующим образом.

С помощью предлагаемого устройства реализуются четыре режима.

Режим I - просмотр исходного изображения. В этом режиме коэффициент передачи устройства во всем динамическом диапазоне входного сигнала равен

I.Третий коммутатор 23 находится в положении III, ключ 24 и ключи блока 25 ключей замкнуты на время записи.

Режим II - формирование желаемой передаточной функции в зоне обработки с восстановлением исходной функции передачи вне этой зоны при любых изменениях ее положения и ширины Третий коммутатор 23 в положении II, ключ 24 и ключи блока 25 ключей замкнуты на время записи (фиг, 2).

Режим III- формирование необходимого числа зон обработки с желаемыми параметрами в любом месте динамического диапазона с сохранением исходной функции в промежутках между зонами (фиг. 3). В этом режиме третий | коммутатор 23 находится в положении

II,ключ 24 разомкнут, ключи блока ключей 25 замыкаются после установки зоны обработки в нужное место динамического диапазона,,

Режим IV - формирование произвольных пороговых функций путем записи в ОЗУ уровня выбранного порога (фиг„ 4) о В этом режиме третий коммутатор 23 находится в положении I, ключ 24 разомкнут, ключи блока 25 ключей замкнуты на время записи в требуемое место ОЗУ„ При включении ключа 24 происходит выделение зоны обработки, равной по длительности выбранному порогу.

Режим раздельного формирования перечисленных функций в каждом канале цвета обеспечивается соответствующими ключами блока 25 ключей.

ЦВКБ 6 и цифровой знакогенератор 7 синхронизируются по соответствующим входам от источника 1 ц -рового видеосигнала„ Видеосигнал от источника 1 через первый коммутатор 2 подается на адресный вход первого блока 4 кодирования на время, соответствующее промежутку между синхроимпульсами строчной развертки, которые управляют первым коммутатором 2. Первый блок 4 кодирования выполнен в виде трех ОЗУ для запоминания функций передачи для канала красного (R), зеленого (G) и синего (В) цветов соответственно. Адресные входы ОЗУ объединены и являются адресными входами первого блока 4 кодирования, а соответствующие входы данных и записи ОЗУ являются входами данных и записи первого блока 4 кодирования. В ОЗУ первого блока 4 кодирования производится последовательное считывание ячеек памяти, адреса которых соответствуют текущим значениям кода входного видеосигнала. Результаты считывания являются выходными данными ОЗУ R, G, В первого блока 4 кодирования и подаются на информационные входы блока 5 ЦДЛ, где образуются в аналоговую форму и далее поступают на R-, G-, В-входы ЦВКБ 6, т.е. каждому значению сигнала на адресном входе ОЗУ присваивается нужный уровень яркости на соответствующих его выходах. При этом реализуется возможность сформировать таким путем необходимую передаточную функцию первого блока 4 кодирования. Закон преобразования записывается по входам данных ОЗУ с второго блока 15 кодирования, При этом адресное пространство ОЗУ перекрывает весь динамический диапазон входных сиг0

5

0

5

0

5

0

5

0

информации равно числу адресных разрядов ОЗУ.

Задача состоит в раздельном формировании передаточной функции первого блока 4 кодирования в зоне обработки и за ее пределами с последующей записью этих функций в нужное место адресного пространства ОЗУ, которое соответствует полному динамическому диапазону входных сигналов. Для обеспечения неразрывности представления обработанной и необработанной частей изображения необходимо создание передаточной функции за пределами зоны обработки вида Е ЕВХ, т0е. коэффициент передачи равен 1. Это условие выполняется при записи в ОЗУ по входу данных адресного кода, т.е. равномерно нарастающего или спадающего (позитивное или негативное изображение). В устройстве адресный код формируется счетчиком 16 адреса, на вход которого подаются строчные синхроимпульсы. Число разрядов счетчика 16 адреса равно разрядности входного видеосигнала, а следовательно, и числу разрядов адреса и данных ОЗУ

Формирование передаточной функции в зоне обработки.

В устройстве ширина зоны обработки определяется шириной и числом межпороговых интервалов (порогов). Число порогов в зоне обработки выбрано равным 16, но может и отличаться от этого значения в зависимости от поставленной задачи„ Формирование зоны обработки производится путем задания кода, соответствующего началу зоны обработки, йормирователем 9 первого порога. Этот код подается на второй блок 17 сравнения кодов, где на его выходе формируется импульс начала зоны обработки в момент равенства кода первого порога значению адресного кода, соответствующего положению начала зоны обработки в динамическом диапазоне входного сигнала о Импульс начала зоны обработки с выхода второго блока 17 сравнения кодов поступает на вход формирователя 18 зоны обработки и устанавливает его в состояние 1, что разрешает прохождение строчных синхроимпульсов (ССИ) на выход первого элемента И 19. Эти импульсы подаются на счетный вход делителя 13, коэффициент которого определяет- ся формирователем 10 межпорогового

интервала и определяет число элементарных градаций сигнала в одном пороге Поделенная таким образом частота поступает на счетный вход счетчика 14 порогов, на выходе которого формируется код номера порога. Этот код является управляющим сигналом для второго блока 15 кодирования, выходной сигнал которого определяет, в конечном счете, закон цветового кодирования в зоне обработки. Сигнал переполнения счетчика 14 порогов производит сброс формирователя 18 зоны обработки в состояние О, заканчивая тем самым формирование зоны обработки и запрещая прохождение ССИ на вход делителя 13. Таким образом на выходе первого элемента И 19 формируется пачка ССИ, находящихся в зоне обработки, которые через второй вход третьего коммутатора 23 поступают на управляющий вход второго коммутатора 3, а также через элемент ИЛИ 21 на формирователь 22 импульсов записи, формирующий сигналы для записи кодов в ОЗУ (фиг о 5). Ключи блока 25 ключей позволяют производить запись информации в ОЗУ R, G, В как раздельно по любому из каналов, так и по всем ка- налам одновременно. Таким образом сформированы все сигналы, необходимые для работы устройства.

Второй коммутатор 3, управляемый пачкой ССИ с выхода третьего комму- татора 23 (в данном режиме он подключен к входу II), подключает выходные данные второго блока 15 рования на время длительности этих ССИ к входам данных ОЗУ R, Gf В, к адресным входам которых в это же время подключен адресный код, поступающий с коммутатора 2. При замыкании ключей блока 25 ключей на ОЗУ подаются импульсы записи, сформированные в зоне обработки, и информация с выхода второго блока 15 кодирования записывается в адресную часть ОЗУ, соответствующую положению этой зоны в динамическом диапазоне входного видеосигнала Таким образом в первом блоке 4 кодирования сформирована передаточная функция устройства в зоне обработки (фиг. 2, участок ВС).

Для формирования передаточной функции Ел Е вх за пределами зоны обработки ключ 24 должен быть замкнут В этом случае импульсы записи на ОЗУ подаются и за зоной обработки, но в

это время к входу данных ОЗУ с выхо дов второго коммутатора 3 подается адресный код, что обеспечивает запись его за зоной обработки, а следовательно, формирует линейную передаточную функцию с коэффициентом передачи, равным 1 (фигс, 2, участок АВ, CD),

Таким образом в устройстве реализуется раздельное формирование передаточных характеристик в зоне обработки и за ее пределами путем запоминания их в ОЗУ первого блока 4 кодирования и восстановления этих характеристик при любых положениях и параметрах зоны обработки.

За счет введения в устройство формирователя 11 номера межпорогового интервала обеспечивается возможность выбора любого нужного порога в зоне обработки путем сравнения выходного кода счетчика 14 порогов с кодом формирователя 11 номера межпорогового интервала вторым блоком 12 сравнения, на выходе которого формируется импульс, соответствующий по длительности и положению выбранному порогу. Сигналы управления для второго коммутатора 3 и для записи кодов в ОЗУ формируются в этом случае с помощью второго элемента И 20„ Третий коммутатор 23 находится в положении 1 аналогично описанному режиму, т«е. импульсы записи ОЗУ подаются только з выбранном интервале (пороге) (фиго 6). Такое выполнение этой части устройства позволяет получить выделение диапазона входных сигналов от минимального элемента дискретизации до полного закрашивания цветом выбранного порога всего динамического диапазона входного сигнала или его части при отключении ключа 24 При замкнутом ключе 24 на фоне исходного изображения возможно окрашивание от одного до 16-ти элементов дискретизации (фиг0 4). в зависимости от ширины межпорогового интервала. Получение таких пороговых функций произвольной длительности и цвета достигается при размыкании ключа 24 путем перемещения выбранного порога с помощью формирователя 9 первого порога по диапазону и записи пройденной его части уровнем этого порога. Используя соответствующие ключи блока 25 ключей можно получить разнообразные варианты передаточных-функций в R-, G-, В-ка- налах.

Третий коммутатор 23 предназначен для выбора требуемого режима работы. Его положение III соответствует записи линейкой передаточной функции устройства и предназначено для просмотра исходного изображения. В этом случае управляющий сигнал на второй коммутатор 3 не подается и все адресное пространство ОЗУ R, G, В записывается адресным кодом (при замыкании ключа 24) о

Цифровой знакогенератор 7 обеспечивает визуализацию точного значения номера межпорогового интервала, кода первого порога, т.е. нач ала зоны обработки, и количество элементарных градаций входного сигнала в каждом из порогов.

Генератор 8 импульсов смещения определяет скорость изменения параметров порогов и зон обработки, и его частота определяется требованиями к этой скорости„

Таким образом, в устройстве достигается раздельная запись и запоминание передаточной функции устройства в зоне обработки и за ее пределами, а также восстановление этой функции за пределами зоны обработки при изменении положения и ширины этой зоны путем записи адресного пространства ОЗУ, не занятого зоной обработки адресным кодом, и получение коэффициента передачи вне зоны обработки, равного 1..Введение новых блоков позволяет значительно расширить возможности устройства в плане формирования произвольных пороговых и комби-. нированных по положению и параметрам передаточных функций0

Формула изобретения

1. Устройство для воспроизведения телевизионного изображения в условных цветах, содержащее источник циф- рового видеосигнала, цветной видео™ контрольный блок, цифровой знакогенератор, блок цифроаналоговых преобразователей, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к R-, G-, В-входам цветного ви- деоконтрольного блока, первый блок кодирования, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к первому, второму и третьему

10

5

0

5

информационным входам блока цифро- аналоговых преобразователей, последовательно соединенные генератор импульсов смещения, формирователь меж порогового интервала, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, счетчик порогов и второй блок кодирования, первый и второй коммутаторы, формирователь первого порога, вход которого подклю чен к выходу генератора импульсов смещения, первый блок сравнения кодов и счетчик адреса, причем первый синхровыход источника цифрового видеосигнала подключен к синхровыходу цветного видеоконтрольного блока, второй и третий синхровыходы источника цифрового видеосигнала подключены к первому и второму синхровходам цифрового знакогенератора, выход которого подключен к стробирующему входу блока цифроаналоговых преобразователей, отличающееся тем, что, с целью повышения информативности воспроизводимого изображения путем совмещения исходного изображения и цвет окодированного, а также путем произвольного формирования передаточной функции устройства, введены последовательно соединенные формирователь зоны обработки и первый элемент И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, управляющему входу второго коммутатора и второму входу делителя с переменным коэффициентом деления, формирователь импульсов записи, вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, блок ключей, информационный вход которого подключен к выходу формирователя импульсов записи, а первый, второй и третий выходы - к соответствующим входам записи первого блока кодирования, а

5 также ключ, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, причем выход источника цифрового видеосигнала подключен к первому информационному входу первого коммутатора, вы0 ход которого подключен к адресному входу первого блока кодирования, выход второго блока кодирования подключен к первому информационному входу второго коммутатора, выход которого

5 подключен к соответствующим входам данных первого блока кодирования, выход формирователя первого порога подключен к первому входу первого блока сравнения кодов и первому вхо

0

5

0

11

1640834

ду цифрового знакогенератора, второй вход которого подключен к выходу формирователя межпорогового интервала выход счетчика адреса подключен к вто рым информационным входам первого и второго коммутаторов и второму входу первого блока сравнения кодов, выход которого подключен к входу запуска формирователя зоны обработки, вход OC тановки которого подключен к второму выходу счетчика порогов, второй синх- ровыход источника цифрового видеосигнала подключен к входу счетчика адреса, второму входу первого элемента И и информационному входу ключа.

2„ Устройство по п. 1, отличающееся тем, что выход перI Г

&//

12

вого элемента И подключен к входу элемента ИЛИ через введенный третий коммутатор, а также введены последе-, вательно соединенные формирователь номера межпорогового интервала, вход которого подключен к выходу генератора импульса смещения, второй блок ера, нения кодов, второй элемент И, выход которого подключен к второму входу третьего коммутатора, причем выход формирователя номера межпорогового интервала подключен к третьему информационному входу цифрового знако- 5 генератора, второй вход второго блока сравнения кодов подключен к счетчику порогов, второй вход второго элемента И подключен к второму синхровыходу источника цифрового видеосигнала.

Изобретение относится к телевизионной (ТВ) технике и может быть использовано в прикладном ТВ для раскрашивания ТВ-изображения. Цель изоб ретения - повышение информативности воспроизводимого изображения путем совмещения исходного изображения и цветокодированного, а также путем произвольного Формирования передаточ ной ф-ции устройства о Устройство содержит источник 1 цифрового видео

I

и

А

Зона

од рад оягхи Щи г. 2

е ES.

Чых

..27

Уровни цВе/па зам/сонные Выбранным порогом

А

8ыд ранньш / порог |

L.I L

SЈ

Зона o6po5of77 i/-f6f7opo-

20#

Фиг. 4

км

JL

МММ Г 1 I I I 1.1 I ,

й)оюооос::зоооооос

т

I I I I Г

п п ;

ш

БСК1

-№

8ыд ранньш / порог |

L.I L

JU

V

| | | p/frw галиси 8 I I I Г Л

Зоне oSoaSom.

L

быйранный.порк

I U //«/ Запаса порога