Способ подавления импульсных помех в видеосигнале изображения Советский патент 1992 года по МПК H04N5/14 

(Л

с

Изобретение относится к области телевизионной техники и может быть использовано для повышения качества 2 воспроизводимого телевизионного изображения. Цель изобретения - сокращение времени подавления импульсных помех. Все строки растра, кроме первой, задерживают ся на время, не превышающее времени обратного хода кадровой развертки, поэлементно сравниваются каждый элемент каждой необработанной строки с соответствующим элементом предыдущей обработанной строки, и в случае превышения результата сравнения над заданным порогом текущий элемент необработанной строки заменяется усредненным значением, полученным из соседних проверенных элементов изображения. 1 ил.

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано для повышения качества воспроизводимого телевизионного изображения.

Цель изобретения -сокращение времени подавления импульсных помех.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства, реализующего способ подавления импульсных помех, в видеосигнале изображения.

Устройство, реализующее способ подавления импульсных помех в видеосигнале изображения, содержит многоразрядный сдвиговый регистр 1, сумматор 2, регистр 3 памяти, первый переключатель 4, первый элемент5 задержки, ключ 6, второй элемент 7 задержки, второй переключатель8, третий элемент 9 задержки, блок 10 вычитания,, источник 11 опорного напряжения сумматор

12, вычислитель 13 модуля, компаратор 14, генератор 15 импульсов, генератор 16 кадровых импульсов, первый делитель 17, третий переключатель 18, второй делитель 19, второй и третий D-триггеры 20, 21 и 22 соответственно.

Способ подавления импульсных.помех в видеосигнале изображения основан на том, что для первой строки разложения вычисляют средний уровень по некоторой окрестности для каждого элемента первой строки, сравнивают среднее значение, определяют превышение результата сравнения надзаданной пороговой величиной и в случае превышения результата сравнения заменяют значение элемента другим, более близким к среднему значению. Затем каждую предыдущую строку задерживают на время периода строчной развертки по отноч

ю XJ

ю

о

шению к последующей, осуществляют последовательно для каждой строки сравнение каждого элемента изображения в каждой последующей строке с соответствующим элементом предыдущей строки, определяют превышение результатом сравнения порогового значения. В случае превышения результатом сравнения порогового значения заменяют элемент последующей строки элементом предыдущей строки или усредненным значением по соседним с заменяемым элементам последующей строки. Благодаря предлагаемому способу устранения импульсных помех для коррекции первой строки необходимо выполнить (N+1)-n, где п - число элементов разложения в строке, N - число точек по которым усредняется сигнал элемента разложения, оггераций сложения: для коррекции остальных, т-1 строк, где m - число строк разложения, необходимо выполнить (N+1)p операций сложения, где р - среднее количество элементов изображения, подвергнутых воздействию импульсных помех. Общее количество операций сложения составит

U (N+1Hm-1 p.

Выигрыш от прмменения способа составит (n +pm). Полагая среднее значение р 10...100 выигрыш в быстродействии составит 10-100 раз.

Устройство, реализующее способ подавления импульсных помех в видеосигнале изображения, работает следующим образом.

Генератор импульсов 15 непрерывно генерирует импульсную последовательность с частотой f 1. соответствующей частоте поступления номинальных элементов изображения. На выходе делителя 17 частоты действует импульсная последовательность с частотой f2 fi/r, где г - число из ряда чисел 2, 3, 4,.... В момент начала .развертывания кадра изображения генератор 1.6 вырабатывает кадровый синхроимпульс, который обнуляет делители 17 и 19 частоты и устанавливает единичное состояние триггера 20. Триггер 20 включает ключ 6, и видеосигнал с входа устройства поступает на вход многоразрядного сдвигового регистра 1. Одновременно видеосигнал непрерывно поступает на вход линии 7 задержки. Так как триггер 21 находится в нулевом состоянии, то управляющее напряжение переключателя 18 отсутствует и его выход коммутирован с. вторым входом. Поэтому импульсы с частотой fi поступают на вход делителя 19 частоты и синхровходы регистра 1, сумматора

2, регистра памяти 3. Под воздействием импульсов сдвиговый регистр 1 заполняет, свои ячейки в памяти, причем в каждую ячейку попадает значение видеосигнала одного номинального элемента изображения. Делитель 19 частоты делит частоту входной импульсной последовательности в п раз. Поэтому на выходе делителя 19 появляется импульс, когда все ячейки сдвигового реги0 стра 1 будут заполнены. Этот импульс продвигает информацию в цепочке D-триггеров 20, 21, 22, т.е. второй D-триггер 21 переводится в единичное состояние, а триггер 20 обнуляется, так как на его входе информа5 ция отсутствует. В результате ключ 6 отключает вход устройства от многоразрядного сдвигового регистра 1. переключатель 18 включается, т.е. его выход подключается к первому входу, сумматор-нормализатор 2

0 также включается, т.е. начинает операции суммирования входных сигналов. При этом частота продвижения информации в сдвиговом регистре 1 и частота заполнения регистра 3 памяти уменьшаются с fi до f, в

5 результате чего интервал времени между очередными импульсами продвижения информации увеличивается в г раз и сумматор- нормализатор 2 может выполнить большее количество операций, например осущест0 вить сглаживание с взвешиванием составляющих. Коэффициент деления г делителя 17 выбирается на основе известной частоты f 1 поступления элементов иэображенмя, ис5 пользуемой элементной базы и количества участвующих в усреднении элементов изображения, Коэффициент деления г не может превышать числа пассивных строк растра. Когда строка изображения, заполненная в

0 регистре 1, будет обработана и регистр памяти 3 будет заполнен, а это произойдет ровно через п тактов суммирования сигналов в сумматоре 2, на выходе делителя частоты 19 будет действовать импульс, который

5 вновь сместит информацию в цепи D-триггеров 20, 21 и 22: триггер 22 будет переведен в единичное состояние, триггер 21 обнулится. Переключатель 18 отключается, а переключатель 4 включается. В этот мо0 мент на выходе линии задержки 7 появляется видеосигнал , первой строки изображения. Этот видеосигнал поэлементно вычитается в блоке 1.0 вычитания из сглаженного видеосигнала первой строки,

5 считываемого из регистра 3 памяти через переключатель 4 с частотой d генератора 15 импульсов. Одновременно сглаженный видеосигнал поступает на первый вход сумматора 12, а текущее значение видеосигнала строки через линию 9 задержки подается на его второй вход. Разностный биполярный

сигнал с выхода блока 10 вычитания превращается в однополярный в вычитатёле 13 модуля. Амплитуда этого сигнала в каждый момент времени зависит от превышения текущего значения видеосигнала изображения над средним, т.е. усредненным по числу элементов I видеосигналом. Компаратор 1-4 фиксирует моменты превышения модуля разностного сигнала над средним сигналом, классифицируемые как наличие им пульсной помехи, путем выработки сигнала, включающего переключатель 8. Поэтому элемент изображения, подвергнутый воздействию импульсной помехи, заменяется содержимым сумматора 12, в котором содержится усредненная сумма двух соседних (уже проверенных)элементов изображения: предыдущего в данной строке и имеющего аналогичное заменяемому местоположение в предыдущей строке. Скорректированный видеосигнал с выхода переключателя 8 поступает на вход линии 5 задержки. Этот видеосигнал появляется на выходе линии 5 задержки как раз в тот момент, когда делитель 19 частоты сосчитает п импульсов, т.е. через время, равное периоду строчной развертки. Импульс .с выхода делителя 19 частоты продвигает содержимое цепочки триггеров 20, 21, 22; в результате триггер 22 обнуляется и переключатель 4 выключается. Видеосигнал с выхода линии 5 задержки, очищенный от импульсных помех, через переключатель 4 поступает на второй вход блока 10 вычитания,на первый вход которого начинает поступать видеосигнал следующей за скорректированной строки изображения. Цепь, содержащая блок 10 вычитания, вычислитель 13 модуля, источник 11 опорного напряжения и компаратор 14 осуществляют поэлементную проверку на импульсную помеху элементов видеосигнала изображения последующей строки, используя в качестве эталонной предыдущую скорректированную строку. При выявлении искаженного элемента изображения он заменяется текущим содержимым сумматора 12,Таким образом производится сравнение каждой последующей строки со скорректированной предыдущей строкой на всей оставшейся части растра. После окончания развертки изображения всего кадра генератор 16 кадровых синхроимпульсов выделяет из вводной смеси видеосигнала и синхроимпульсов момент начала развертки нового кадра изображения генерированием нового кадрового синхроимпульса и цикл работы устройства повторяется.

Предлагаемый способ подавления импульсных помех на изображении позволяет улучшить качество воспроизведения изображения на экране видеоконтрольного устройства за счет коррекции импульсных помех, проникающих в канал связи между передающей телевизионной камерой и пи- 5 деоконтрольным устройством. Способ позволяет уменьшить потребное количество операций для коррекции изображения,проводить эти операции в интервале времени обратного хода кадровой развертки. В ре- 10 зультате ожидается повышение суммарного (общего) быстродействия способа отфильт- ровки импульсных помех--и упрощение его технической реализации. Способ наиболее целесообразно применять ,при разработке 15 новых систем передачи изображений повышенной информативности, когда устранение импульсных помех с помощью стандартной элементной базы не способно обеспечить требуемое быстродействие, а 0 применение специализированной элементной базы резко удорожает стоимость аппаратуры.

Формула изобретения Способ подавления импульсных помех 5 в видеосигнале изображения, заключающийся в том, что из видеосигнала изображения выделяют сигнал каждого элемента изображения, выделяют из видеосигнала сигнал окрестности каждого элемента изо 0 бражения первой строки. разложения, вычисляют средний уровень сигнала окрестности каждого элемента изображения первой строки разложения, сравнивают средний уровень сигнала каждого элемента 5 изображения первой строки разложения с текущим уровнем сигнала-каждого элемента изображения первой строки разложения, определяют превышение результата сравнения над пороговой величиной и при пре- 0 вышении пороговой величи.ны заменяют текущий уровень сигнала элемента изобра жения уровнем, равным среднему значению уровня сигнала окрестности элемента изображения, отличаю щи и с я тем, что. с 5 целью сокращения времени подавления импульсных помех, одновременно с выделени ем из видеосигнала сигнала каждого элемента изображения задерживают сигнал всех элементов изображения, кроме 0 сигналов элементов изображения первой строки разложения, на время кадрового га сящего импульса видеосигнала, поэлементно сравнивают сигнал каждого элемента изображения предыдущей, начиная с пер- 5 вой, строки разложения с сигналом смежного элемента изображения текущей строки разложения, а при превышении результатом сравнения пороговой величины заменяют значение текущего сигнала элемента изображения значением сигнала, получен- .

ным путем усреднения величины сиг- величины сигналов предшествующихэле- нала элемента изображения в пред- ментов изображения - в текущей строке ыдущей строке разложения, а разложения.