Способ записи и считывания видеосигнала статического изображения Советский патент 1983 года по МПК H04N5/76 

(54) СПОСОБ ЗАПИСИ И СЧИТЫВАНИЯ ВИДЕОСИГНАЛА СТАТИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ

Изобретение ОТНОСИТСЯ к области телевизионной (ТВ) техники, в.частнос ти к ТВ запоминающим системам статического изображения и может быть использовано в ТВ анализаторах статичес ких изображений и в области растровой электронной микроскопии. Известен способ записи видеосигнала на мишень электроннолучевой трубки (ЭЛТ) путем модуляции плотности тока электронного луча и считывания с постоянным током электронного луча { . Однако в известном способе записи и считывания видеосигнала при записи видеосигнала на мишень ЭЛТ со стандар тной скоростью разложения образуется потенциальный рельеф с малыми глубинами, по.этому при считывании ухудшается качество задержанного видеосигнала. Известен способ записи и считывания видеосигнала, заключающийсяв фор мировании потенциального рельефа на мишени электроннолучевой трубки с накоплением зарядов с помощью дискретно поэлементного сканирования по строке и по кадру электронным лучом, которы модулируют записываемым видеосигналом, и в преобразовании сформированного потенциального рельефа в видеосигнал электронным лучом, образующим стандартный телевизионный растр 2. Однако в известном способе записи и считывания видеосигнала из-за дискретности функции сканирования и отличия нормы разлагающего элемента от прямоугольной при записи на поверхности мишени кроме полезного потенциального рельефа остаются и остаточные заряды между дискретно-поэлементно коммутированными участками поверхнбсти мишени, которые при считывании стандартной ТВ разверткой искажают задержанный видеосигнал. Эти искажения в считанном изображении наблюдаются в виде вертикальных и горизонтальных линий, напоминающих дискретную структуру растра. Цель изобретения - уменьшение искажений при записи и считывании. Для достижения цели в способе записи и считывания видеосигнала статического изображения, заключающегося в формировании потенциального рельефа на мишени электроннолучевой трубки (ЭЛТ) с накоплением зарядов с помощью дискретно-поэлементного сканирования по строке и по кадру электронным лучом, который модулируют записываемь м видеосигналом, и в преобразовании сформированного потенциального рельефа в видеосигнал электронным лучом, образующим стандартный ТВ растр, при дискретно-поэлементном сканировании электронного луча последний смещают в пределах кадра вдоль строки на неличину, пропорциональную периоду, нечетно кратному частоте строк, при этом от кадра к кадру смещают начало дискретно-поэлементного сканирования электронного луча вдоль и поперек строки на величину, меньшую в целое число раз интервала дискретно-поэлементного смещения электронного пуча, при этом полоса частот сформированного видеосигнала не превышает полосы частот записываемого видеосигнала. На фиг. 1 представлены изображения поясня1сядие дискретно-поэлементный спо соб записи и считывания видеосигнала статического изображения на поверхность мишени со смещенными строками с частотой, нечетно кратной частоте развертки строк, и дискретно-поэлементное смещение электронного луча s смежных кадрах на интервал в 2-3 раза меньший интервалов смещения в каждои строке и в отдельных строках отдельного кадра; на фиг. 2 - структурная электрическая схема устройства, реализующего предлагаемый способ. При коммутации мишени ЭЛТ с накоплением зарядов потенциальный рельеф определяется апертурой коммутирующего электронного луча, плотностью тока электронного луча, скоростью его движения по мишени и другими факторами Поэтому при увеличении скорости сканирования наряду с увеличением амп литуды выходного сигнала уменьшается эффективность коммутации, в результате чего происходит неполное считывание или недостаточное накопление.заряда. Последнее обычно компенсирует скорость сканирования, увеличивая: время накопления элемента изображени причем временное положение записываемых элементов изображения изменяется от кадра к кадру на величину элемента разложения. Однако отличие попереч ного сечения коммутирующего луча от квадратного приводит к появлению на мишени между элементами разложения некоммутированных участков, а гауссо распределение плотности тока электро ного луча приводит к неравномерному накоплению зарядов по полю мишени и как следствие к искажению видеосигна ла. При считывании стандартным ТВ рас тром эти искажения воспроизводятся в виде вертикальных и горизонтальных размытых линий, напоминающих строчну структуру растра. Для устранения искажений задержан ного видеосигнала в предлагаемом спо собе дискретно-поэлементно записывают видеосигнал на мишени ЭЛТ с накоп лением зарядов. Дискретно-поэлементная запись видеосигнала основана на модуляции тока луча короткими импульсами с очень крутым фронтом, благодаря чему всё участки .поперечного сечения луча одинако-во активно участвуют в изменении заряда мишени. Поэтому мгновенное значейие тока сигнала в момент включения превышает максимальное значение выходного тока в установившемся режиме работы. Перемещение луча по поверхнос.ти мишени в следующие моменты времени приводит к тому, что передние по ходу движения участки сечения луча изменяют потенциал мишени ближе к равновесному. Для того, чтобы обеспечить последовательную коммутацию участков мишени, запирают дискретно-поэлементно записывающий электронный луч при переходе от одного участка мишени к другому. Для уменьшения некоммутированных участков мишени между элементами разложения смещают дискретно и поэлементно электронныйлуч в строках в пределах кадра с частотой, нечетно кратной частоте развертки Строк (фиг. 1, aj. Для устранения неравномерности изменения заряда мишени за счет .неидеальности распределения плотности тока пучка в последовательности Кадров во времени смещают по горизонтали и по вертикали дискретно-поэлементно электронный луч по мишени на интервал, длительность которого в целое число раз меньше интервалов дискретно-поэлементного смещения электрон.ного луча (фиг. 1,6). В пространстве пятого кадра (N 5) пунктиром показана последовательность дискретнЕзк смещений электронного луча от начала строки по всей последовательности кадров. Видно, что при смещении электронного луча в смежных строках и в смежных кадрах получается равномерная коммутация всех участков мишени. Используя предлагаемый способ сканирования электронного луча, многократно повторяется цикл записи, что приводит к накоплению при записи видеосигнала на мишени ЭЛТ с многократным считыванием (фиг. 2, б). При записи на ЭЛТ с многократным считыванием запоминающий ЭЛТ позволяет устранить мешающую дискретную структуру растра, а при считывании стандартной ТВ разверткой отфильтровываются мешающие составляющие, связанные с законом сканирования при записи. Предлагаемый способ записи и считывания видеосигнала статического изображения может быть реализован с помощью устройства, структурная схема которого представлена на фиг. 2. Устройство содержит синхрогенератор 1, блок 2 управления, датчик 3 видеосигнала статического изображения, блок 4 амплитудно-частотной обработки, блок 5 памяти с многократным статического блок б фильтровvH видеоконтрольный блок 7. Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом. Для синхронизации всего устройства и для формирования управляющих сиг налов, подаются синхронизирующие сигналы с выхода синхрегенератора 1 на вход блока 2 управления, в котором формируются управляющие импульсы гаше НИН коммутирующих пучков запоминающей ЭЛТ, импульсы управления дискретно-по элементным, смещением коммутирующего пучка в смежных строках и кадрах, импульсы управления режима запоминакщей ЭЛТ и т.д. По команде с блока 2 управ ления ви цеосигнал с датчика 3 видеосигнала статического изображения поступает в блок 4. После обработки коммутации в блоке 4 видеосигнал записывается на мишень запоминающей ЭЛТ в блоке 5 Пс1мяти с многократным считыванием. Операция записи видеосигнала многократно повторяется, что приводит к накоплению видеосигнала, записываемого на мишени запоминающей ЭЛТ. По команде с блока 2 управления устройство переводится в режим считывания видеосигнала. При этом многократно записанный на мишени запоминающий ЭЛТ видеосигнал поступает сначала в блок б фильтров, где из результирующего сигнала подключаются мешакадие составляющие, связанные с законом сканирования при записи. Затем видеосигнал воспроизводится на экране видеоконтрольного блока 7 в виде задержанного изображения, лишенного муаровых искажений и с высоким отношением сигналшум. Предлагаемый способ позволяет уст ранить искажения видеосигнала, записанного на мишени запоминающей ЭЛТ увеличить отношение сигнр1л-шум при записи. Формула изобретения Способ записи и считывания видеосигнала статического изображения, за- ключакшийся в формировании потенциа/шного рельефа на мишени электроннолучевой трубки с накоплением зарядов с помощью дискретно-поэлементного сканирования по строке и по кадру электронным лучом, который модулируют записываемым видеосигналом, и в преобразовании сформированного потенциального рельефа в видеосигнал электронным лучом, образунвдим стандартный телевизионный растру отличающийся тем, что, с целью уменьшения искаже.ний при записи и считывании, при дискретно-поэлементном сканировании электронного луча последний смещают в пределах кадра вдоль строки на величину, пропорциональную пе1Ьиоду, нечетно кратному частоте строк, при этом от кадра к кадру смещают начало дискретнопоэлементного сканирования электронного луча вдоль и поперек строки на величину, меньшую в целое число раз интервала дискретно-по.элёментного .смещения электронного луча, при этом полоса частот сформированного видеосигнала не превышает полосы частот записываемого видеосигнала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Техника кино и телевидения, 1974, № 5, с. 76. 2.Авторское свидетельство СССР № 417917, кл. Н 04 N 5/76, 1974 (прототип) .