Нелинейный корректор четкости телевизионного изображения Советский патент 1977 года по МПК H04N5/14 

(54) НЕЛИНЕЙНЫЙ КОРРЕКТОР ЧЕТКОСТИ ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ иои сигнала с дополнительными входами раиичнтелей сигналов по минимуму. На фиг. 1 представлена структурная схема нелинейного корректора четкости; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений на выходах основных его элементов. Нелинейный корректор четкости телевизионного изображения содержит последовате но соединенные общую линию задержки 1 и смеситель 2, диффе ендирующее устройство 3, соединенное выходом с входами двух идентичных каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных ограничителя сигналов по максимуму 4 , 4 соответственно в первом и во втором канале, ограничителя сигналов по минимуму 5, 5д,, формирователя импульсов 6 , 6, инвертора 7, 7 j. , линии задерж:и 8, 8, и схемы совпадения а также измеритель амплитуды первой производной сигнала 10, общий для обоих каналов. Вход обшей линии задержки 1 соединен с входом дифференцирующего устройства 3, выходы ограничителей сигналов по максимуму 4 vf 4 2, соединены через измеритель 1О амплитуды первой производной сигнала с дополнительными входами ограни- nш MUU.an. t,гчителей сигналов по минимуму (5 и 5г). вькод формирователя импульсов 61 и 6 каждого канала соединен со вторым входом схемы совпадения 9 и 92 соответственно другого канала, а выходы схем совпадения 9 двух каналов подключены к входам смесителя 2. На фиг. 2а представлена диаграмма напряжения U (i) на входе предпоженного не линейного корректора четкости; на фиг.2 5напряженне И ( -fc ) на выходе дифференцирующего устройства и пороговые напряжения п,,,и„ соответствующих ог- , fi раничителей сигналов 4, 4 j , 5 на ;фиг. 26 - напряжение и { -i ) на выходе ограничителя сигналов по минимуму на фиг. 2s- напряжение Ug ( i ) на выходе ограничителя сигналов по минимуму 5 j на фиг. 2 9 - напряжение на выходе формирователя импульсов U6() фиг. 2е i- напряжение на выходе формирователя импульсов 6 - Ugi ( 1) фиг.2 Ж Напряжение на выходе линии задержки 8 - д( t ) а аг. 23 - напряжение на выходе схемысовпадения 9 Ь Нелинейный корректор четкости телевизионного изображения работает следуюзиим образом. В моменты появления в видеосигнале коротких импульсов и ( f ) и фронтов минимально длительности на выходе иируюшего устройства 3 появляются видеоимпульсы Uj { i ) первой производной корректируемого сигнала, которые поступают на входы ограничителей сигналов по максимуму 4 и 42- Уровни пороговых напряжений и и пц этих ограничителей выбраны равными максимальной амплитуде импульсов соответственно положительной и отрицательной полярности, полученных в результате дифференцирования сигнала от контрастных деталей изображения размером в один элемент разложения. С выхода этих ограничителей импульсы подаются соответственно на входы ограничителей сигналов по минимуму 5 и 5 , на выход первого из ко-, торых проходят импульсы только положи-тельной, а на выход второго - только отрицательной полярности, превьшшювдие уровень помех. В результате такого выбора уровней пороговых напряжений, независимо от изменения контраста изображения в широких пределах, амплитуда импульсов Ujj { ) и Uso ( / ) выходе этих ограничителей будет изменяться лишь при передаче одноэлементных деталей. С выхода ограничителя Сигналов по ми- 5. ВКДеОНМПуЯЬСЫ ПОСТупаОТ Ш фООкхипп я,1т1 «. R. Жог,..„г.,гх«.„., мирователь импульсов 6 , формирующий ,ампульсы равной длительности. Амплитудная хар иЕстеристика его должна быть линейной. Сформированные видеоимпульсыО§,(i ) через инвертор 7 и линию задержки 8 поступают на один из входов схемы совпадения , на другой вход которой поступают ввдеоимпульсы 6 j (t ) отрицательной полярности с выхода формирователя импульсов 6 . Время задержки линии задержки 8 выбрано таким, что при появлеНИИ в ввдеосигнале импульсов от одноэлементных деталей положительной полярности сигналы Ug ( ) аУ (4:) на входе схемы совпадения 9 совпадают во времени, и на ее выходе появляется корректирующий сигнал максимальной амплитуды. При появлении же в видеосигнале импульсов от одноэлементных деталей, имевмцих отрицательную полярность, аналогичное совпадение сигналов происходит на входе схе- мы совпадения 9 и на ее выходе формируется корректирующий импульс максимальной амплитуды отрицательной полярности. При обработке более крупных деталей изображения амплитуда корректирующих си1 налов на вьЪсоде схем совпадения будет уменьшаться. Это вызвано тем, что при появлении деталей изображения размером более, чем в один элемент разложения, будет наблюдаться несовпадение во времени сформированных импульсов на входе слом совпадения 9 и 92 Характер спада амплитуды корректирующих импульсов определяется формой и крутизной фронта сигналов на выходе формирователей импульсов . н 6 и задается постоянными времени укорачи вающих цепей и частотными свойствами усилительных элементов этих формирователей. Для компенсации спада амплитуды видео сигнала и (t), вызванного апертурным эф фектом, необходимо сложить исходный видеосигнал И ( i ), задержанный на время ,ад (фиг. 2з), с сигналом коррекции и, rt). Ограничители сигналов по минимуму 5 и 5 не пропускают шумы в канал кор рекции. В результате этого обработке подвергаются лишь сигналы, превышающие по амплитуде уровень шумов. Это приводит к увеличению отношения сигнал/шум на выходе корректора. Введение измерителя амплитуды первой проваводыой сигнала 10, управляющего пороговым напряжением ограничителей сигналов по 5 и 5 2 . делает предложенный корректор адаптивным к шумам, т.к. обеспечивает приспособляемость устрой ства Кизмененйям уравня шумов в корректируемом СЕГнале. Установка пороговых напряжений Цщ, и ограничителей сигналов по максимуму 4 и 4, на уровне максимальной амплитуды первой производной сигнала от ко№трастных деталей й31 ражения, соответству кших одному элементу разложения телевизиовного стандарта, обеспечивает правиль ную передачу градаций яркости на: мелких деталях изображения. Действительно, при передаче одноэлемен ных деталей амплитуда выходного сигнала почти полностью определяется амплитудой сигнала коррекции, а так как амплитудная характеристика дифференцирующего устройства 3 и двух идентичных каналов линейна для таких мелких деталей изображения, то их градации будут передаваться достоверно. При передаче более крупных деталей изображения амплитуда выходного сигнала определяется в основном амплитудой исходного сигнала,а добавление к последнему сигнала коррекции небольшой амплитуды лишь уточняет градациотшые характеристики изображения. Некоторые ошибки, получе ьные при этом, являютсядопустимыми, т. к. глаз человека нечувствителен к градационным искажениям при передаче мелких деталей изображения. Таким образом, предложенный нелинейный корректор четкости телевизионного изображения обеспечивает повышение отноше- ния сигнал/шум на выходе и адаптивность процесса коррекции к шумам в видеосигнале. Формула изобретения 1.Нелинейный корректор четкости телевизионного изображения, содержащий последовательно соединенные общую линию задержки и смеситель, при этом вход общей линии задержки соединен со входом дифференцируюющего устройства, соединенного выходом со. входами идентичных каналов, каждый из которых содержит последовательно соединен™ .ные инвертор, линию задержки и схему совпадения, вход каждого из каналов соединен со вторым входом схемы совпадения другого канала, а выходы схем совпадения соединены со входами смесителя, о т л и ч а- Ю щ и и с я тем, что, с целью повышения отношения сигнал/шум, меладу выходом Aii4 ференцирующего устройства и входом инвертора в каждом канале включены последовательно соединенные ограннч71тель сигналов по максимуму, ограничитель сигналов по минимуму и форм1фователь импульсов. 2.Корректор по п. 1, отличаю-. щ и и с я тем, что, с целью обеспечения адаптивности щюцзсса коррекции к шумам в видеосигнале, выходы ограгшчитвпвй сигналов по максимук.у соэдтгаены через измеритель амплитуды первой производной сипнала с дополнительными входами, ограничи- телей сигналов по минимуму. Источники ннформашга, принятые во внимание при экспертизе: 1, Авторское свидетельство СССР ЗО5599, М.Кл.Н О4 N 5/14, 1871 (прототип);