Селектор телевизионных сигналов Советский патент 1980 года по МПК H04N5/44 

(54) СЕЛЕКТОР ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ

I

Изобретение относится к телевидению и может использоваться для адаптивнЪго обучения языкам.

Известен селектор телевизионных сигналов, содержащий синтезатор звукового сопровождения, на первый вход которого поданы сигналы с выхода видеодетектора телевизионного, приемника, а с выхода поданы сигналы на вход канала звукового сопровождения телевизионного приемника, селектор точек, выходом соединенный с первым входом формирователя элементов изображения, на второй вход которого поданы сигналы с видеоусилителя телевизионного при мника, и формирователь дополните.пьных синхроимпульсов, на вход которого поданы сигналы с выхода блока синхронизации телевизионного приемника, а выход соединен со входами управления синтезатора звукового сопровождения и селектора точек 1.

Однако известный селектор без искажений селектирует лииш крупноплановые изображения, не содержаи1ие мелких деталей.

Цель изобретения - увеличение диапазона выделения телевизионных сигналов.

Для этого в селектор телевизионных сигналов, содержащий синтезатор звукового; сопровождения, на первый вход которого поданы сигналы с выхода видеодетектора телевизионного приемника, а с выхода поданы сигналы на вход кзнала звукового сопровождения телевизиониого приёмника, селектор точек, выходом соединенный с первым входом формирователя элементов изображения, на второй вход которого поданы сигналы, с видеоусилителя телевизионного приемника, и формирователь дополнитель-ных синхроимпульсов, на вход которого поданы сигналы с выхода блока синхронизации телевизионного приемника, а выход соединен с- входами управления синтезатора звукового сопровождения и селектора точек, введен регулятор, входом соединенный с выходом формирователя дополнительных синхроимпульсов,а выходом - с другими входами селектора точек, .синтезатора .звукового сопровождения и введенного формирователя сигнала управления, второй вход которого соединен с выходом формирователя дополнительных синхроимпульсов, а выход - с третьим входом формнрователя изображения и с первым входом введенного блока экстраполяции фона, второй вход которого соединен с выходом формирователи сигнала элементов изображения, а с выхода сигнал подан на кинескоп телевизионного П4)иемника. На фиг. 1 приведена структурная схема селектора телевизионных сигналов; на фиг. 2 - вариант выполнения его основных блоков. Как показано на фиг. 1 селектор телевизионных сигналов содер кит формирователь 1 дополнительных синхроимпульсов, вход которого подключен к выходу блока синхронизации телевизионного приемника 2, а выходы соединены с регулятором 3, с СИИтезатором 4 звукового сопровождения, с формирователем 5 сигнала управления и с селектором 6 точек. Выход селектора 6 точек соединен с одним из входов формирОёателя 7 элементов изображения, третий вхЬд которого подключен к одному из выходов формирователя 5сигнала управления, а ВТОрой вхрд соединен с выходом видеоусилителя телевизионного приеМник;а 2. Один из Быходов формирователя 5 сигнала управления и выход формирователя 7элементов изображения соединены с соответствующими входами блока 8 экстраполяции фона выход которого подключен к кинескопу те левизионного приемника 2.. Как показано иа фиг. 2, формирователь 5 сигнала управления состоит из селекторов 9 изображения, каждый из которых содержит ключи 10 (логические элементы И), выходы которых параллельно подключены к одному из вхойов коммутирующего переключателя 11, и ключи 12, выходы которых параллельно подключены к одному из входов коммутирующего переключателя 13. Вход управления i-ro ключа 10 (i 1,2,3, 4) и вход управления i-ro ключа 12 параллельно подключены к i-му выходу регулятора 3. Вторые входы ключей 10 подключены к соответствующим выходам формирователя I дополнительных синхроимпульсов параллёльно входам коммутирующего переключателя 14 на четыре направления, выход которого соединен со вторым входом коммутирующего переключателя 11, а вторые входы ключей 12 .подключены, к соответствующим выходам того же формйрбёатеЛй параллельно входам коммутирующего переключателя 15 на четыре направления, выход которого соединен со вторым входом коммутирующего переключателя 13. Выход коммутирующего переключателя 11 соединен с ключом 16, а выход, коммути г рующего переключателя 13 - с ключом 17. Вход управления ключа 6 и вход управле.иия ключа 17 параллельно подключены к соЪтветствующему выходу синтезатора 4 3BVкового сопровождения.. :-.1. Селектор 6 точек состоит из селекторов 18 координат, каждый из которых содержит ключи 19 и 20, коммутирующие переключа748900тел 21 и 22 каждый на четыре направления, коммутирующие переключатели 23 и 24 каждый на два направления и ключи 25 и 26, входы управления которыми параллельно подключены, к выходу логического элемента 27 ИЛИ, входы KOTOjtoro соединены с парой выходов синтезатора 4 звукового сопровождения. Коммутирующие переключатели 14 и 2} кинематически взаимосвязаны (выполйены в виде разных плат общего галетного переключателя).Кинематически взаимосвязаны также коммутирующие переключатели 15 и 22 (они являются платами другого галетного переключателя). Коммутирующие переключатели 11, 13, 23 и 24 выполнены в виде переключающих контактов общего для них тумблера. Выходы ключей 16 формирователя 5 сигнала управлёнид и ключей 25 селектора 6 точек соединены с формирователем 7 элемент&в .изображения через логический элемент 28 ИЛИ. Блок 8 экстраполяции фона содержит линию 29 задержки на 64 мкс. Ее вход соединен с формирователем 7 элементов изображения через ключ 30 записи и логический элемент 31 ИЛИ, второй вход которого соединен с ключом 32 стирания. .К выходу линии 29 задержки параллельно подключены ключ 32 стирания, триггер 33 Шмитта и электронный переключатель 34, вход управления которым соединен с выходом ключа 35, второй вход соединен с выходом формирователя 7 элементов изображения, тцетий вход соединен с выходом лииии 29 задержки, а выход подключен к кинескопу телевизионного приемника 2. Селектор телевизионных сигналов работает следующим образом. Селектор рассчитан на телевизионные фильмы, транслируемые с модулированием поднесущей частоты изображения и поднесущей частоты звука В зависимости от способа совмещения, нескольких сюжетов в кадре поднесущая изображения модулируется либо импульсами постоянной длительности частотой следования примерно 800 кГц, импульсами, переменной длительностис частотой следования примерно 16 кГц. Импульсы первого вида (800 кГц) сопровождают те кадры, в которых разные сюжеты совмещены известным методом перемножающихся точек. Когда сОв1иеЩёние сюже-1-ов осуществляется обычными режиссерскими методами (с соблюдением ряда специальных требований к фонуи композиции кадра)-, подиесугцая модулируется импульсами второго, вида (6к1ц).. Оба этих метода совмещения сюжетов могут чередоваться друг с другом в одном и том же фильме, приэтом метод перемещающихся точек используется преимущественно для текстовых кадров и для мультипликаций, снятых крупным планом.

Когда изображения совмещены по методу перемещающихся точек, на входы коммутирующих переключателей 21 и ключей 19 селектора 6 точек поступают импульсы одннаковой частоты следования (примерно 3 кГц) и одинаковой длительности равной четверти периода, но на четверть периода сдвинутые относительно друг друга в каждой паре соседних выходов формирователя I дополнительных синхроимпульсов. При этом на входы коммутирующих переключателей 22 н ключей 20 подаются импульсы с частотой следования примерно 4 кГц. В зависимости от того, в каком положении находятся переключающие контакты 23 и 24, на йходы ключей 25 и 26 поступают импульсы, селектирован ные либо коммутирующими переключателями 21 и 22, либо ключами 19 и 20. В обоих случаях селектируется одна из шестнадцати возможных парных комбинаций высокочастотных и низкочастотных выходов формирователя 1 дополнительных синхроимпульсов и тем самым в каждом из селекторов 18 соординат подготовлена селекция одного из шестнадцати изображений, совмещенных по методу перемещающихся точек. При этом на выходе формирователя 7 элементов изображения появится видеосигнал изображения, заданного тем селектором 18 координат, на который в данный момент поступает синхросигнал от синтезатора 4 звукового сопровождения.

Когда совмещение сюжетов в кадре осуществится обычными режиссерскими метоДами, формирователь 1 дополнительных синхроимпульсов подает импульсы на формирЬватель 5 сигнала управления, каждый из селекторов 9 которого задает определенный набор деталей совмещенного изображекия, подлежащих исключению нз кадра, с аппроксимирующим восстановлением фона, на котором они воспринимались. При этом на. каждый вход коммутирующих переключателей 14 и на вход каждого ключа 10 поступают импульсы переменной длительности с частотой следования около 4 кГц, а на каждый вход коммутирующих переключателей 15 и на вход каждого ключа 12 - импульсы постоянной длительности с частоой следования около 4 кГц. Импульсы переменной длительности задают конфигурацию- маски, накладываемой на растр для селекции нужного сюжета.

В блоке 8 экстраполяции фона ключ 30 аписи отпирается передним фронтом и запирается задним фронтом импульсов переменной длительности, ключ 32 стирания отпирается, т. е. прекращает стирание, и запирается, т. е. начинает стирание; соответтвенно передним и задним фронтами импульсов постоянной длительности, а элекронный переключатель 34 при появлении игнала на выходе вентиля 35 осуществяет перекоммутацию кинескопа со входа

ключа 30 записи на выход линии 29 задержки. Поэтому видеосигнал изображения, задаваемого селектором б точек, с выхода формирователя 7 элементов изображения

поступает на кинескоп непосредственно, минуя линию 29 задержки, ключ 30 записи заперт, а его вход через электронный переключатель 34, скоммутирован с кинескопом, поскольку на входе триггера 33 Шмитта н, следовательно, на выходе ве 1тиля 35 сигнал отсутствует.

Цепи управления каскада строчной аппроксимации формирователя 7 элементов изображения реагируют на импульс, поступивший из формирователя 5 сигнала управления также, как н на импульс, поступающий из селектора 6 точек, задний фронт импульса вызывает, переключение выхода эгого каскада с выхода его запоминающего устройства на выход видеоусилнфеля телевизора, а передний фронт, наоборот, вызывает перекоммутацйю с видеоусилителя

0 на выход запоминаю|Щего устройства. Поэтому отрезок видеосигнала (участок строки) совпадающий во времени с импульсом, модулирующим поднесущую нзображения, поступает на вход ключа 30 записи в преобJ разованном виде, а именно, с постоянным уровнем напряжения, повторяющим уровень левого края этого отрезка. Ключ 30 записи в это время открыт, но стирание продолжается, поскольку на выходе ключа 17 импульс появляется на период строчной

0 развертки позднее, чем на выходе ключа 16. При этом видеосигнал продолжает поступать непоср едственно на выход блока 8 экстраполяции фона. Начиная со следующего (N-f 1)-го периода строчной развертки, видеосигнал поступает на выход этого блока непосредственно лишь при отсутствии сигнала на выходе линии 29 задержки, участки же ( Г)-ый, (N-b. (N 3)-й строк лежащие под преобразованным участком N-й строки, воспроизводятся с выхода ли0 НИН 29 задержки.

В (п + 4)-м периоде строчной развертки поступает второй импульс, IB (N + 8)-M периоде - третий и т. д. до тех пор пока не будет достигнута намеченная нижняя граница маски. Эти импульсУ не обязательно

должны быть одинаковой длительности, поэтому маски не обязательйо должны иметь форму прямоугольника. Они могут иметь вид ступеичатой фигуры произвольной конфигурации. Высота ступенек не может быть меиь0 ше .расстояния между N-й и (N + 4)-ft последовательными строками развертки, ширина не может быть практически сколь угодно малой.

Маска замещает заданные детали изображения фоном, на котором они фигурируют в кадре. Чем проще (однороднее, нейтральнее) этот фон, особенно сверху и сле.ва от заданных деталей изображения, тем бесследнее их исчезновение из кадра. Фон

восстанавливается на жестко «исчезнувших изображениях со степенью приближения, не превышающей возможности каскадов строчной и кадровой аппроксимации формирователя 7 элементов изображения. Чтобы эффективнее использовать эти возможности, можно в случае необходимости заменять длинный импульс несколькими короткими, с тем, чтобы сократить длину полос, однородных по яркости.,.

При совмещении сюжетов рбычнымй режиссерскими методами формирователь Г дополнительных синхроимпульсов не подает сигналы на селектор 6 точек, к тому же при отсутствии сигнала на выходе триггера 33 Шмитта или на выходе логического элемента 28 видеосигнал с выхода видеоусилителя телевизионного приемника 2 проходит непосредственно на его кинескоп, не подвергаясь нигкаким преобразованиям ни, в формирователе 7 элементов изображ1гяия, ни в блоке 8 экстраполяции фона. Поэтому селектируемое изображение воспроизводится без каких бы то ни было искажений.

Формирователь 1 дополнительных синхроимпульсов функционирует только в тех случаях, когда телевизионная передача сопро-, вождается модулированием поднесущей частоты изображения. Поэтому подключение селектора к телевизору не препятствует приему обычных передач (при отсутствии сигналов на выходе формирователя I дополнительных синхроимпульсов видеосигнал никаким преобразованиям не подвергается).

Передаваемый телестудией, исходный учебный фильм состоит из одного короткого, непрерывно повторяюп1ёгося кинофрагмента с неразделенными изображениями. Приставка превращает этот недоступный дЛя непосредственного восприятия монотонный полуфабрикат в учебный фильм, позволяющий сравнительно гибко приспосабливать ход обучения к ходу усвоения, учебного материала. Так, изложенный вьпйе конкретный вариант выполненияпозволяет один и тот же исходный кинофрагмент превратить fi И 256 обычным кинофрагментам разного содержания, причем их последовательность в фильме может варьировать практически неограниченно.

От характера этой последовательности в значительной мере за1висйт уровень трудности учебного фильма (фрагмент фильма тем труднее, чем менБще в нем элементов, общих с предыдущим фрагментом).

Кинофрагменты формируются ав оматически с помощью синтезатора 4 звукового, сопровождения. .Способ же формирования последовательности кинофрагментов зави,сит от.положения переключателей И, 13, 23 и 24. В одном положении этих переключателей кинофрагменты варьируются телезрителем вручную с помощью галетных переключателей. Во втором положении в галетных переключателях функционирует только основная плата, входящая в состав регулятора 3, выходы остальных плат отключены.

С помощью регулятора 3 телезритель может задать программу формирователя, например, такой последовательности кинофрагментов, при которой N-й фрагмент отличается от (N-l)-ro тремя из четырех возможных элементов, от (N-2)- го двумй элементами, от (N-T3)-ro тремя элементами и ничем не отличается от (N-4)-го фраг-.

мента, и так далее. Можно также приостановить варьирование кинофрагментов. Фильм при этом как бы переходит в режим ожидания с циклическим повторением последнего из просмотренных телезрителем кинофрагментов.

Режим неавтоматического варьирования

кинофрагментов необходим, в частности, .

при автоматизированном контроле знанийи умений телезрителя. В режиме автоматизированного контроля фильм информирует

телезрителя о количестве и характере ощи-. бок, допущенных им при выполнении того или иного упражнения.

Допустим, учебное задание заключается в том, чтобы составить грамматически правильные диалоги из коротких устных фраз, любую из которых можно селектировать с помощью соответствующего галетного переключателя.. Допустим также, что не все возможныесочетания этих фраз грамматически правильны, и что в такого рода неправильных диалогах несовместимость фраз вызвана той или иной комбинацией трех причин: 1) несовпадением значений некоторого параметра (грамматического признака) А, характеризующего вСе заданные фразы; 2) несовпадением значений параметра В, существенного для фраз, селектируемых nepsbiivf и вторым переключателями, но нейтрального для фраз, селектируемых третьим и четвертым переключателями; 3) несовпадением значений параметра С, который

наоборот, безр.азличен для фраз, селектируемых первыми двумя переключателями, но является важной характеристикой остальных фраз.

Основная функция автоматического контроля заключается fe том, чтобы информировать телезрителя об офибочности его дей ствий, не сообщай ему при этом готового рещения. В рассматриваемом случае это можно сделать, например, следующим образом.

В конце каждого цикла периодических повторений исходного кинофрагмента, телестудия в многократно ускоренном темпе и в упрощенной последовательности.несколько раз повторяет сигналы синтезирования (сигналы опроса галетных переключателей).

Эти сигналы, как обычно, пбсле декодировани я посту па ют.в линии 34 связи. Передаваемое в это время изображение (статический кадр) содержит N одинаковых фигур d, М одинаковых фигур fl и d одинаковых фигур у- , где L, М и N - число значений соответственно параметров А, В и С. Сопровождающие этот кадр сигналы нестан: дартной комуфляцин обеспечивают при опросе галетных переключателей стирание тех фигур, которые не соответствуют конкретным значениям параметров селектированных фраз. Если эти фразы совместимы друг с другом, то на протяжении всего последовательного опроса галетных переключателей с экрана,, будут «стираться одни и те же фигуры, телезритель увидит устойчивое неподвижное изображение трех фигур, соответствующих параметрам А, В и С. В противном случае фигура, соответствующая параметру, на который телезритель допустил ощибку, будет перемещаться по экрану. Формула изобретения Селектор телевизионных сигналов, содержащий синтезатор звукового сопровождения, иа первый вход которого поданы сигналы с выхода видеодетектора телевизионного приемника, а с выхода поданы сигналы на вход канала звукового сопровождения телевизионного приемника, селектор точек, выходом соединенный с первым входом формирователя элементов изображения, на второй в;{од которого поданы сигналы с видеоусилителя телевизионного приемника, и формирователь дополните;Гьных синхроимпульсов, на вход которого поданы снгналы с выхода блока синхронизации телевизионного приемника, а выход соединен с входами управления синтезатора звукового сопровождения и,селектора точек, отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона выделения, телевизионных сигналов, в него введен регулятор, входом соединенный с выходом формирователя дополнительных синхроимпульсов, а выходом - с другими входами селектора точек, синтеэатора звукового сопр(й| ождения и введенного формирователя сиГЙала управления, второй вход которого соеднвен с выходом формирователя дополнительнь1х синхроимпульсов, а выход - с третьим входом формирователя изображения и с первым входом введенного блока экстраЬоляции фона, второй вход которого соединен с выходом формирователя сигнала элементов изображения, а с выхода сигнал подан на кинескоп телевизионного приемника. Источники, информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3857099, кл. 178-56, опублик, 1976 (прототип).