Устройство для автоматическойКОМпЕНСАции НЕРАВНОМЕРНОСТи фОНАВидЕОСигНАлА Советский патент 1981 года по МПК H04N5/14 

iiCH с входом генератора приращения корректирующего сигнала, и второй сумматор, первый вход которого иодключен к второму выходу иервого блока иамяти, второй- подключен к выходу генератора приращеНИИ корректирующего сигнала, а выход второго сумматора соединен с вторым входом первого блока памяти, при этом выход первого блока сравнения нодключен к управляющему входу реверсивного счетчика, счетный вход которого соединен с третьим выходом синхронизатора, четвертый выход которого подключен к установочному входу реверсивного счетчика, причем блок введения корректирующего сигнала выиолнен в виде сумматора.

На чертеже приведена структурная электрическая схема нредлагаемого устройства.

Устройство содержит синхронизатор 1, первый блок памяти 2, интерполятор 3, блок 4 введения корректирующего сигнала, первый блок сравнения 5, датчик 6 видеосигнала, формирователь 7 опорного напряжения, генератор 8 приращения корректирующего сигнала, реверсивный счетчик 9, второй блок 10 сравнения, первый сумматор 11, третий блок 12 сравнения, второй блок 13 памяти, формирователь 14 пороговых уровней и второй сумматор 15.

Устройство работает следующим образом.

Видеосигнал с выхода датчика видеосигнала 6, развертывающего обыкновенный белый фон, подается на один вход блока 4. Для компенсации неравномерности фона видеосигнала на другой вход блока 4 поступает с интерполятора 3 корректирующий сигнал, который вычитается из передаваемого видеосигнала для того, чтобы скорректированный вндеоси1нал на выходе блока 4 имел постоянную амплитуду, равную уровню белого. Скорректированный видеосигнал подается на один вход блока 5, на другой вход которого с выхода формирователя 7 поступает опорное напряжение, уровень которого соответствует теоретической амплитуде видеосигнала от обыкновенного белого фона. Блок 5 сравнивает амплитуду скорректированного видеосигнала с уровнем опорного напряжения и формирует бинарно-квантованный сигнал. Если амплитуда видеосигнала превышает уровень опорного напряжения, то на его выходе формируется уровень логического нуля, в противном случае формируется уровень ло1ической единицы. Таким образом, значение бннарно-квантованного сигнала определяет результат компенсации неравномерности фона видеосигнала, а, следовательно, в направление изменения корректирующего сигнала в любой точке развертываемой области. Корректирующий сигнал формируется только в опорных точках развертываемой области и храни гея

в цифровом коде в ячейках блока 2, число которых равно числу оиориых точек. Точиость оценки компенсации неравномерности фона в опорной точке по значенню бинарно-квантованного сигнала в этой точке снил ается при уменьшении отношения сигнал/шум в видеосигнале и низка при его малом значении. Следовательно, при этом будет низкой и точность компенсации неравномерности фона. В предлагаемом устройстве производится более точная оценка компенсации неравномерности фона в каждой опорной точке путем пространственно-временной обработки результатов комиенсацни в пределах каждого из элементарных участков, на которые разбивается развертываемая область, и в центрах которых находятся опорные точки. Эта обработка производится до тех пор, пока не будет с заданной достоверностью оиределено направление очередного шага изменения корректирующего сигнала для данной опорной точки. Для этого бинарноквантованный сигнал поступает на управляющий вход счетчика 9, а на его счетный вход с выхода синхронизатора 1 проходят тактовые импульсы, частота которых определяет количество выборок бинарно-квантованного сигнала в пределах элементарного зчастка вдоль строчного направления развертки. В начале каждого элементарного участка вдоль строчного направления развертки на установочный вход счетчика 9 поступают с выхода сиихронизатора 1 импульсы начальной установки, устанавливающие на выходе счетчика 9 начальный средний код. Счетчик 9 после начальной установки суммирует или вычитает тактовые импульсы в течение длительности элементарного участка вдоль строки в зависимости от значения бинарно-квантованного сигнала в момент прихода тактовых импульсов, второй блок сравнения (10) в конце каждого элементарного участка в строчном направлении производит сравнение результата накопления выборок бинарно-квантованного сигнала, выраженного в цифровом коде, снимаемого со счетчика 9, с двумя порогами, выраженными также в цифровых кодах и поступающими с первого выхода формирователя 14. При превышении одного из порогов с первого выхода блока 10 поступает импульс превышения порога на вход записи блока 13. На втором выходе блока 10 формируется число -f 1 в прямом двоичном коде, либо число -1 в дополнительном двоичном коде в зависимости от того, какой из двух порогов превышен, и, следовательно, принимается решение, что скорректированный сигнал выше опорного уровня или ниже его для данной строки элементарного участка. Числа + 1 или -1 поступают на один вход первого сумматора (И), на другой вход которого с выходов второго блока памяти (13), с ячейки, соответствующей данному элементарному участку, нодается в прямом двоичном коде число, отражающее результат накопления решений, принятых при анализе предыдущих строк данного элементарного участка. Результат суммирования с выхода сумматора И поступает на информационный вход блока 13 и записывается импульсом превышения порога в ту ячейку блока 13, в которой формируется результат накопления решений в направлекии кадровой развертки для данного элементарного участка. При этом смена ячеек блока 2 и блока 13 осуществляется синхронно с разверткой нутем подачи управляющих сигналов с выхода синхронизатора 1 на адресные входы блоков 2 и 13. Кроме того, с выхода сумматора 11 результат накопления в кадровом направлении решений о значении скорректированного сигнала но строкам для данного элементарного участка поступает на вход блока 12, где сравнивается с двумя порогами, вырал еннымн в цифровых кодах н подаваемыми с второго выхода формирователя 14. При нревышении одного из порогов с нервого выхода блока 12 поступает на вход генератора 8 имнульс превышения порога. При этом генератор 8 формирует число + 1 в ирямом двоичном коде, либо число -1 в дополнительном двоичном коде в зависимости от того, какой из двух порогов был превышен. Таким образом, принимается решение об изменении корректирующего сигнала на шаг в соответствующую для данной опорной точки сторону. Па втором выходе блока 12 формируется начальный средний код, который подается на информационный вход блока 13 и заиисывается в ячейку памяти, соответствующую тому элементарному участку, для которого произошло превышение порога. При этом подготавливается данная ячейка блока 13 для анализа скорректированного сигнала в кадровом направлении в пределах данного элементарного участка с применением измененного на шаг корректирующего сигнала. Числа +1 или -1 с выхода 8 поступают на один вход сумматора 15, на другой вход которого подается с соответствующей ячейки блока 2 в цифровом коде корректирующий сигнал для данной опорной точки. Измененный на единицу корректирующий сигнал с выхода сумматора 15 записывается в данную ячейку блока 2. Как указывалось ранее, корректирующий сигнал формируется лишь в опориых точках развертываемой области и хранится в цифровом коде в ячейках блока 2. Для воспроизведения корректирующего сигнала в промежуточных точках используется интерполятор 3. Для этого с блока 2 считываются корректирующие сигналы одновремеино для четырех опорных точек, внутри которых расположен развертываюН1,ий луч. Считываемые такими группами корректирующие сигналы подаются на в.ход интерполятора 3. Интерполятор 3 формирует объединенный аналоговый корректирующий сигнал для каждой точки развертываемой области, который представляет собой взвешенную сумму корректирующих сигналов от четырех соседних опорных точек с весами, пропорциональными расстояниям от данной точки до этих онорных точек. Объединенный корректирующт сигнал поступает на вход блока 4, где вычитается из исходного ви.еосигнала. Следовательно, устройство для автоматическо11 компенсации неравномерности фона видеосигнала представляет собой множество замкнутых систем шагового авторегулирования, число которых равно количеству выбранных опорных точек развертываемой области.

Таким образом, введение в устройство новых функциональных узлов выгодно отличает его от прототипа, так как при этом используется на каждом шаге формировапня корректирующего сигнала пространственно-временная обработка результатов компенсации в каждом элементарном участке развертываемой области до тех пор, пока не будет с заданной достоверностью

определено направление очередного шага изменения корректирующего сигнала для опорной точки, находящейся в центре данного элементарного участка, что позволяет повысить точность компенсации неравиомерности фона видеосигнала предлагаемого устройства по отношению к прототипу в 1,5-2 раза при отношении сигнал/ /шум, равном бив 2,5-3 раза по отношении сигнал/шум, равном 2.

Кроме того, аддитивное введение корректирующего сигнала в видеосигнал путем выполнения в предлагаемом устройстве блока введения корректирующего сигнала в виде сумматора позволяет устранить искажение передаваемого видеосигнала после компенсации неравномерности фона.

Формула изобретения

50

Устройство для автоматической компенсации неравномерности фона видеосигнала, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, первый блок памяти,

интерполятор, блок введения корректирующего сигнала и первый блок сравнения, а также датчик видеосигнала, вход которого соединен с вторым выходом синхронизато|)а, а выход подключен к второму входу

блока введения корректирующего сигнала, формирователь опорного напряжения, выход которого нодключен к второму входу первого блока сравнения, и генератор приращения корректирующего сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения

точности компенсации неравномерности фона без искажения передаваемого видеосигнала, введены последовательно соединенные реверсивный счетчик, второй блок сравнения, первый сумматор, третий блок, сравнения и второй блок памяти, второй вход которого подключен к выходу первого сумматора, третий вход соединен с вторым выходом второго блока сравнения, четвертый вход подключен к первому выходу синхронизатора, а выход второго блока памяти соединен с вторым входом первого сумматора, формирователь пороговых уровней, первый выход которого подключен к второму входу второго блока сравнения, а второй выход подключен к второму входу третьего блока сравнения, второй выход которого соединен с входом генератора приращения корректирующего

сигнала, и второй сумматор, первый вход которого подключен к второму выходу первого блока памяти, второй - подключен к выходу генератора приращения корректирующего сигнала, а выход второго сумматора соединен с вторым входом первого блока памяти, при этом выход первого блока сравнения подключен к управляющему входу реверсивного счетчика, счетный вход которого соединен с третьим выходом синхронизатора, четвертый выход которого подключен к установочному входу реверсивного счетчика, причем блок введения корректирующего сигнала выполнен

в виде сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании № 1334048, кл, Н 04 N 5/14, 1973 (прототип).