Устройство для измерения параметров телевизионного сигнала Советский патент 1979 года по МПК H04N7/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА к второму входу блока усреднения, девятый - к первому входу вычислительного блока, к второму и третьему входу которого подключены соответственно первый и второй выходы пятого коммутатора, а выход вычислительного блока подключен к первому входу третьего коммутатора, второй вход которого подключен к выходу блока усреднения, третий - к десятому выходу формирователя управляющих сигна лов, а выход - к второму входу блока индикации, кроме того, выход блока фиксации уровня подключен к первому переключателю и через преобразовател к второму входу второго коммутатора, третий вход которого подключен к выходу блока стробирования и памяти, а также выход временного селектора через последовательно соединенные второй переключатель, блок фильтров нижних частот и первый переключатель подключен к второму входу блока стробирования и памяти, а выход второго коммутатора через аналого-цифровой преобразователь подключен к второму входу формирователя разности отсчетов. На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства. Устройство для измерения параметров телевизионного сигнала содержит блок 1, предназначенный для фиксации уровня, первый коммутатор 2,временно селектор 3, первый переключатель 4, блок фильтров 5-7 нижних частот, вто рой переключатель 8, блок 9 стробиро вания и памяти, второй коммутатор 10 преобразователь 11, аналого-цифровой преобразователь 12, формирователь 13 разности отсчетов, третий коммутатор 14, блок 15, предназначенный для усреднения, четвертый коммутатор 16, вычислительный блок 17, пятый коммутатор 18, блок индикации 19 и формирователь 20 управляющих сигналов. Устройство работает следующим образом. Устройство работает в нескольких режимах, определяемых формирователем 20 управляющих сигналов. а) Режим измерения отношения сигнал/фоновая помеха от несинхронной сети .питания, который можно разбить на два этапа. Первый - измерение размаха сигнала изображения, при котором отфиксированный по задним площадкам строчны гасящих импульсов в блоке 1 телевизи онный сигнал поступает на преобразователь 11 переменного напряжения в постоянное, который может представлять собой пиковый, детектор, где размах этого сигнала преобразуется в постоянное напряжение, которое поступает на второй вхс)д коммутатора 10.С выхода коммутатора 10 это посто янное напряжение попадает на вход а.налого-цифрового преобразователя 12 в котором преобразуется в цифровой код, подаваемый через второй вход коммутатора 16 на вход блока для усреднения 15. С выхода блока для усреднения 15 цифровой код, соответствующий усредненному значению нескольких отсчетов, поступает через коммутатор 18 на соответствующий вход вычислительного блока 17 и запоминается его памятью. Прохождение сигнала по этой цепи,как и в последующих режимах работы, обеспечивается формирователем 20 управляющих сигналов. Вторым этапом рассматриваемого режима является выделение размаха фоновой помехи от несинхронной сети питания. Пораженный этой помехой сигнал поступает на первый вход коммутатора 2, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока 1. Коммутатор 2 служит для выбора измерения суммарной составляющей помехи без предварительной фиксации уровня и мультипликативной составляющей с фиксацией уровня, с выхода коммутатора 2 сигнал через временной селектор 3, исключающий из полного телевизионного сигнала импульсы синхронизации, поступает через переключатель 8 на вход .фильтра 5 нижних частот, предназначенный для снижения погрешности, связанной с наличием флуктуационной помехи в сигнале изображения.С выхода фильтра 5 сигнал через переключатель 4 поступает на вход блока 9 стробирования и памяти, в котором осуществляется стробирование и запоминание уровня выбранного участка сигнала изображения одной и той же строки в каждом кадре.Тогда при передаче неподвижного изображения изменение этого уровня возможно только за счет несинхронной фоновой помехи. При этом на выходе блока 9 стробирования и памяти появляется медленно изменяющееся постоянное напряжение с частотой, равной разности частот кадровой развертки изображения, и фоновой помехи с размахом, равным размаху этой помехи. Это напряжение через первый вход коммутатора 10 поступает на вход а.налого-цифрового преобразователя 12, который также запускается импульсами стробирования, как и блок 9 стробирования и памяти. Аналого-цифровой преобразователь 12 преобразует входное напряжение в цифровой код, представляющий собой пачку прямоугольных импульсов, число которых в ней пропорционально входному напряжению. Эти пачки импульсов в течение промежутка времени, равного периоду вышеупомянутой разности частоты, поступают на вход формирователя .13 разности отсчетов, который из всего набора поступающих пачек выбирает две пачки с минимальным и максимальным числами импульсов в них и вычисляет их разность. Полученный результат в виде цифрового кода через второй вход коммутатора 16, блок для усреднения 15 и коммутатор 18 поступает на второй вход вычислительного блока 17, в котором в цифровом виде происходит вычисление отношения размаха сигнала-изображения, записанного ранее, к размаху фоновой помехи. С выхода вычислительного блока 17.вычисленная величина в виде цифрового кода через коммутатор 16 поступает на вход блока индикации 19 где происходит запоминание и индикация полученной информации, а также происходит вывод этой информации, на цифре-печатающую машину или устро ство для обработки измерительной информации. б) Режим измерения отношения сигнал/флуктуационная помеха можно такж разбить на два этапа. Первый этап полностью совпадает с вышеописаннымпри измерении размаха .сигнала изображения, а второй заклюлается в формировании на втором вход вычислительного блока 17 цифрового кода, пропорционального эффективному значению флуктуационной помехи, соде жащейся в сигнале изображения. Видеосигнал, пораженный флуктацио ной помехой,поступает на вход блока 1, предназначенного для фиксации уро ня, где происходит фиксация уровня сигнала по задним площадкам строчных гасящих импульсов и при этом увеличи вается в два раза уровень флуктуационной помехи, что облегчает процесс выделения этой помехи из сигнала изображения. С выя;ода блока 1 через коммутатор 2 сигнал поступает на вход временного селектора 3, осущест вляющего те же функции, что и в режиме . а . С выхода селектора 3 через переключатель 8, фильтр 6 или 7 нижних частот и переключатель 4 сигнал поступает на вход блрк 9 стробирования и памяти. Фильтр б учи тывает особенности визуального восприятия флуктуационной помехи на черно-белом телевизионном изображении и используется при измерениях в трактах .черно-белого телевидения. Фильтр 7 учитывает особенности визуального восприятия флуктуационной помехи на цветном телевизионном изображении и используется при измерениях в тракте цветного телевидения Блоком 9 осуществляется стробировани пораженного флуктуационной помехой выбранного участка сигнала изображения и запоминание его уровня.На выхо де блока 9 появляется скачкообразное постоянное напряжение,изменяющееся п случайному закону, который соответст вует закону распределения мгновенных значений помехи. Это напряжение пост пает через первый вход коммутатора 10 на вход аналого-цифрового преобра 16 зователя 12, в котором каждый скачок преобразуется в пропорциональный ему цифровой код. С выхода аналогоцифрового преобразователя 12 пакеты импульсов поступают на вход формирователя 13 разности отсчетов, который в этом режиме поочередно запоминает и вычитает коды соседних отсчетов мгновенных значений флуктуационной помехи. Эта последовательность пакетов импульсов, пропорциональных разности соседних отсчетов, через первый вход коммутатора 16, блок для усреднения 15, где прои ;ходит усреднение, т.е. получение кода, пропорционального эффективному напряжению флуктуационной помехи. Таким образом, цифровой код, пропорциональный эффективному напряжению флуктуационной помехи, через коммутатор 18 поступает на второй вход вычислительного блока 17. Дальнейшая работа устройства полностью совпадает с режимом а. в)Режим измерения уровней телевизионного сигнала осуществляется с помощью формирователя 20 управляющих сигналов, который формирует импульсы стробирования и фиксации, совпадающие во времени с участками телевизионного сигнала, между которыми необходимо измерить размах (уровень). Например, для измерения размаха импульсов уровня белого, передаваемых в составе испытательных строк, необходимо произвести фиксацию уровня по задним площадкам строчных гасящих импульсов и произвести стробирование импульсами, совпадающими во времени с импульсами уровня белого. Отфиксированный по выбранному уровню видеосигнал через переключатель 4 поступает на вход блока 9, осуществляющего стробирование измеряемого уровня, и с его выхода уже в виде скачкообразно изменяющегося из-за наличия флуктуационной помехи, постоянного напряжения через коьгмутатор 10 поступает на вход аналогоцифрового преобразователя 12, где преобразуется в пакеты импульсов. Эти пакеты, число импульсов в которых пропорционально мгновенному размаху измеряемого импульса уровня белого, пораженного флуктуационной.помехой, через второй вход коммутатора 16 поступают на блок для усреднения 15, а с его выхода через второй вход коммутатора 14 на блок индикации 19. При наперед выбранном времени усреднения, т.е. выбранном количестве отсчетов, можно принципиально получить сколь угодно высокую точность при измерении уровней телевизионного сигнала. г)Режим измерения абсолютной величины перекоса прямоугольных импульсов осуществляется с помощью формирователя 20 управляющих сигналов, который формирует импульсы стробирования совпадающие во времени с началом и концом вершин этих импульсов.

Видеосигнал с входа устройства через блок 1, предназначенный для фиксации уровня, переключатель 4 поступает на вход блока 9, на управляющий вход которого поочередно поступают импульсы стробирования, совпадающие во времени с начальным и конечным участками плоской вершины прямоугольных импульсов. На выходе блока 9 появится скачкообразное постоянное напряжение, размах каждого скачка которого оказывается пропорционален перекосу прямоугольных импульсов и флуктуационной помехе. Это напряжение через коммутатор 10 поступает на аналого-цифровой преобразователь 12, где преобразуется fe цифровой код, и с его выхода на формирователь 13 разности отсчетов, в котором происходит вычитание соседних отсчетов, т.е. формирование пакетов импульсов, число которых в каждом пакете пропорционально мгновенной величине абсолютного пере коса измеряемых импульсов и флуктуационной помехе. Очевидно, что после усреднения полученных отсчетов можно получить величину математического ожидания, которая в данном случае оказывается равной величине абсолютного перекоса входных прямоугольн импульсов. Поэтому пакеты импульсов с выхода формирователя 13 разности отсчетов поступают через коммутатор 16 на блок для усреднения 15, где происходит усреднение нескольких отсчетов, т.е. исключение влияния флуктуационной помехи на точность

измерения

С выхода блока для усреднения 15 цкфрОЕой код через коммутатор 14 поступает на блок индикации 19, где д: one ходит индикация измеренного значения абсолютной величины п.ерекоса вершин прямоугольных импульсов.

д) Режим измерения перекоса верши прямоугольных импульсов в относительных единицах можно разбить на два этапа.

Пегзвьзй этап - измерение размаха этих импульсов совпадает с режимом в/ - измерения уровней за исключением того, что пачки импульсов с выхода блока для усреднения 15 поступают у;ке через коммутатор 18 на первый вход вычислительного блока 17.

Второй этап - измерение абсолютной величины перекоса этих.импульсов

совпадает с описанным в режиме г но результат измерения,т.е. цифровой код, с выхода блока для усреднения 1 также через коммутатор ,18 поступает на второй вход блока 17, где производится вычисление отношения, а ре-зультат в виде цифрового кода через

коммутатор 14 поступает на блок индикации 19.

Предложенное устройство по сравнению с известным позволяет повысить точность измерения параметров телевизионного сигнала, так как используся один и тот же канал для обработки информации, а погрешность, случайно возникшая в этом канале, автоматически компенсируется.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров телевизионного сигнала, содержащее блок стробирования и памяти, блок фильтров нижних частотf аналогоцифровой преобразовательf вычислителный блок, блок индикации, преобразователь, последовательно соединен-ные блок фиксации уровня, первый коммутатор, второй вход которого подключен первому входу блока фиксации уровня, и временной селектор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения параметров телевизионного сигнала, введены формирователь управляющих сигналов, два пepeключateля, второй и третий коммуторыупоследовательно соединенные форрователь разности отсчетов, четвертый коммутатор, блок усреднения, пятый коммутатор, второй вход которого подключен к первому выходу формирователя управляющих сиз налов, причем блок индикации и формирователь разности отсчетов подключены к формирователю управляющих сигналов первый вход которого подключен к первому входу блока фиксации уровня, а второй выход формироватля управляющих сигналов подключен к второму входу блока фиксации уровня, третий - к третьему входу первого коммутатора, четвертый - к второму входу временного селектора, пятый к первому в.ходу второго коммутатора, шестой - к первому входу блока стробирования и памяти и к второму входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к входу четвертого коммутатора, а седьмой выход формирователя управляющих сигналов подключен к третьему входу четвертого коммутатора, восьмой к второму входу блока усреднения, девятый - к первому входу вычислительного блока, к второму и третьему входу которого подключены соответственно первый и второй выходы пятог коммутатора, а выход вычислительного блока подключен к первому входу третьего коммутатора, второй вход которого подключен к выходу блока усреднения, третий - к десятому выходу формирователя управляющих сигналов, а выход - к второму входу блока индиции, кроме того, выход блока фиксации уровня подключен к первому переключателю и через преобразователь к

второму входу второго коммутатора, третий вход которого подключен к выходу блока стробирования и памяти, а также выход временного селектора через последовательно соединенные второй переключатель, блок фильтров нижних частот и первый переключатель подключен к второму входу блока стробирования и памяти, а выход второго коммутатора через аналого-цифровой

преобразователь подключен к второму входу формирователя разности отсче- тов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 5 1. Авторское свидетельство СССР

кл. Н 04 N 7/02, по заявке №2182869/09, 1975, по которой принято положительное решение.