Способ автоматического подавления аддитивной неравномерности телевизионного сигнала Советский патент 1979 года по МПК H04N5/14 

Изобретение относится к телевизионной технике и может использоваться в телевизионных установках прикладного назначения.

Известен способ автоматического подавления аддитивной неравномерности телевизионного сигнала по полю изображения, основанный на устранении отдельных спектральных составляющих, кратных частоте следования синхроимпулсов 1.

Основной недостаток зтого способа состоит в том, что он не дает возможности сочетать достаточно глубокое подавление аддитивной неравномерности с допустимо малыми искажениями изображения наблюдаемых объектов. Если подавлять только две основных составляющих спектра видеосигнала, то искажения изображения будут достаточно малыми, но и глубина подавления неравномерности тоже будет невелика. Путем увеличения количества подавляемых составляющих спектра видеосигнала способ позволяет добиться сколь угодно глубокого подавления неравномерности, но вместе с этим будут во-фастать и искажения изображения, гюскчшьку камсдая из составляющих спектра в той или иной степени обусловлена как паразитньхм сигналом аддитивной неравномерности, так и полезным видеосигналом изображения.

Цель изобретения - увеличение степени подавления паразитного сигнала аддитивной неравномерности без увеличения искажения полезного видеосигнала.

Достижение цели обеспечивается выполнением операций усреднения телевизио1шого сигнала в периферийных относительно соответствующего направления разложения зонах поля изображения и последующей его привязки к уровню усреднения; умножения телевизионного сигнала на первый дополнительный импульсный сигнал с периодом, равным удвоенному периоду синхроимпульсов, и с центральной симметрией относительно синхроимпульсов; исключения из полученного сигнала после прерывания в интервалах гащения спектральных составляющих, нечетно кратных половине частоты следования синхроимпульсов, и повторного умножения полученного сигнала на второй дополнительный импульсный сигнал, обратный первому дополнительному импульсному сигналу. При проведении изложенных операций частоты дополнительных импульсных сигналов и частоты подавляемых составляющих спектра связывают с одной из основных частот телевизионного разложения, либо с частотой строк, либо с частотой полей. .Для обеспечения двумерной обработки изображения необходимо провести все изложенные операции повторно,связывая частоты дополнительных импульсных сигналов и -подавляемых составляющих спектра с другой из двух основных частот телевизионного разложения. По заверщении обработки при необходимости можно производить восстановле1ше исходного уровня черного в интервалах гащения любым из известных способов. Возможность избежать искажений изображения в процессе подавле1гая аддитивной неравномерности обусловлена тем, что паразитный сигнал неравномерности представлен низщими пространственными частотами двумерного Фурье-преобразования изображения, тогда как полезный видеосигнал - в основном средними и высщими пространственнылот частотами. При образовании одномерного видеосигнала телеви зионным разложением двумерного изображени его низшие пространственные частоть формируют электриюские сигналы с теоретически бесконечным рядом гармоник каждой из основных частот телевизионного разложения, но амплитуды и фазы составляющих этих рядов находятся в определенных соотношениях, отличающихся от соотнощений амплитуд и фаз гармоник в спектре сигнала изображения наблюдаемых объектов. В силу .последнего об стоятельства искажения изображения не возни кают, если производят подавление только тех составляющих спектра видеосигнала, которые находятся между собой в соотношениях, характерных для продуктов преобразования низ ших пространственных частот двумерного изоб ражения. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для реализации предложенного способа; фиг. 2 - диаграммы напряжений, поясняющие способ. Способ позволяет осуществить подавлетте неравномерности любого заданного вида. Поделив синусоидальное С напряжение (фиг. 2д) с периодом, вдвое превышающим период телевизионного разложения, и с такой фазой, чтобы моменты перехода через нуль в активной части строки совпадали с моментами перехода через нуль сигнала, подлежа1цего преимущественному подавлению П, на этот сигна (фиг. 2г), получим первый дополнительный и пульсный сигнал, показанный на фиг. 2е. При умножении внд.еосигнала, содержащего аддитив1гую неравномерность такого же вида П и полезный сигнал изображения И, на дополнительный импульсный сигнал (фиг. 2е) получим -И::С + (И н- П) П Отсюда видно, что произведенное перемножение преобразовало сигнал неравномерности в синусоидальный С, который полностью подавляется режекторным фильтром. После повторного перемножения на обратный допо;шительный импульсный сигнал (фиг. 2ж) получим И-СП .- J/J ИС т. е. полез)шй сигнал изображения. Дополнительный импульсный сигнал (фиг.2е) обеспечивает подавление не только неравномерности, показанной на фиг. 2г, но и ортогонального ей сигнала, показанного на фиг. 2и. Действительно, при делении с гаусоидального сигнала (фиг. 2к), ортогонального сигналу, показанному на фиг. 2д, полуиется тот же дополнительный импульсный сигнал (фиг. 2е). Таким образом, использование дополнительных импульсных сигналов (фиг. 2е и фиг. 2ж) обеспечивает подавление неравномерностей, описываемых принятой в телевизионной технике аппроксимацией совокупностью пилообразных и параболических составляющих.« Вариант с использованием в качестве допол нительных импульсных сигналов прямоугольны импульсов (меандра) является частным случаем рассмотренного выше преобразования и позволяет полностью подавить неравномерность в том случае, если она описывается участками синусоидальной кривой. Действительно, при делении сигнш1а (фиг. 26) на подлежащую подавлению неравномерность, описываемую отрезками синусоиды (фиг. 2а), получается именно такой дополнительный сигнал (фиг.2в). В процессе описанной обработки можно подавлять не одну, а несколько спектральных составляющих преобразованного сигнала, частоты которых связаны с соответствующей частотой телевизионного разложения F зависимостью И -|-, где П - последовательность нечетных чисел. Увеличение количества подавляемых составляющих спектра вызьгеает увеличение глубины подавления неравномерности и сопровождается возрастанием искажений изображения наблюдаемых объектов. Ощшко при сопоставимых результатах обработки по одному из указанн1 1Х параметров всегда обеспечиваются

более высокие качественные показатели по другому параметру: при заданной глубине подавления неравномерности обеспечиваются меншие искажения изображения, а при заданных искажениях - более глубокое подавление. Таким образом, обеспечивается достижение указанного положительного эффекта.

Устройство для реализации предложенного способа содержит электронный ключ 1, схему фиксации 2, перемножитель 3, фильтр 4, перемножитель 5, формирователи 6 и 7, синхрогенератор 8, электронный ключ 9, схему фиксации 10, переменожитель 11, 12, перемножитель 13, формирователи 14 и 15.

Обработка видеосигнала по строкам осуществляется следующим образом.

Видеосигнал со входа поступает на электронный ключ 1, где происходит устране1гае гасящих импульсов. При этом исключается влияние изменения средней яркости изображения и специфических помех на последующую обработку. В схеме фиксации 2 телевизионного сигнала в периферийных зонах изображения происходит восстановление постоянной составляющей сигналов неравномерности, подобных показанному на фиг. 2и. Затем после перемножения видеосигнала в перемножителе 3 на первый дополнительный импульсный сигнал (фиг. 2е) осуществляется подавление неравномерности узкополосным фильтром 4. В перемножителе 5 видеосигнал преббразуется к исходному виду путем перемножения на второй дополнительный импульсный сигнал (фкг. 2ж). С помощью вспомогательных цепей происходит формирование импульсов фиксации 6 для управления схемой 2, а .также формирование дополнительных импульсных сигналов в блоке 7. Синхрогенератор 8 вырабатывает строчные и кадровые гасящие импулсы, используемые во вспомогательных цепях.

Обработка видеосигнала по полям осуществляется аналогично с помощью блоков 9-I.

Таким образом, пример практи шской реализации обеспечивает выполнение всех опер;щий, предусмотренных способом.

Предложенный способ позволяет резко повысить глубину подавления сигнала неравномерности при одновременном сохранении высокого качества изображения.

Формула изобретения

1.Способ автоматического подавления аддитивной неравномерности телевизио1шого сигнала по полю изображения, основанный на устранении отдельнььх спектральных составляющих, кратных частоте следования сшссроимпульсов, отличающийся тем, что,, с целью увеличения степени подавления, усредняют телевизионный сигнал в периферийных относительно соответствзтощего направления разложения зонах поля изображения с последующей его привязкой к уровню усреднения, умножают телевизионньш сигнал на первый дополнительный импульсный сигнал с периодом, равным удвоенному периоду синхроимпульсов, и с центральной симмефией относительно синхроимпульсов, из полученного сигнала после прерьгеания в интервалах гащения; исключают спектральные составляющие, нечетно кратные половине частоты следования синхроимпульсов, и повторно умножают получе1 ный сигнал на второй дополнительный импульсный сигнал, обратный первому дополнительному импульсному сигналу.

2.Способ по п. 1) отличающийся тем, что первый дополнительный импульсный сигнал является ра5 нополярной последовательностью импульсов Со скважностью два, симметричной относительно нулевого уровня телевизионного сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

L Патент США № 2404939, кл. 178-7,2, 1946 (прототип).