Телевизионное устройство для воспроизведения изображений Советский патент 1983 года по МПК H04N5/44 

(5) ТЕЛЕВИЗИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Изобретение относится к информаци онной технике и может быть использовано в устройствах воспроизведения видеоинформации (видеоконтрольных ус ройствах,дисплеях, приемниках монохромного и цветного телевидения) с повышенной четкостью. Известно телевизионное устройство для воспроизведения изображений, в которых повышение четкости изображения обеспечивается путем динамическо фокусировки сканирующего пятна, соде жащее приемно-усилительный блок, пер вый выход которого через генератор строчной развертки, а второй выход через генератор кадровой развертки соединен с двумя входами отклоняющей системы электронно-лучевой трубки. Дополнительные выходы генераторов разверток через блок сопряжения и блок управления формой сканирующего пдтна подключены к электронно-лучевой трубке СО Недостатком такого устройства является невысокая четкость изображения. Наиболее близким техническим решением к изобретению является система. для использования в телевизионных приемниках с целью повышения резкости изображения, содержащая приемно-усилительный блок, первый выход которого через генератор строчной развертки, второй выход через генератор кадровой развертки соединены с двумя входами отклоняющей системы электронно-лучевой трубки, а третий выхОд - с входом детектора контуров изображения по горизонтали, и блок сопряжения, соединенный через блок управления формой сканирующего пятна с первым входом электронно-лучевой трубки j 21. Недостатком известного устройства является невысокая степень повышения четкости изображения. Связано это с тем, что большая ось эллипса сканирующего пятна может устанавливаться только в двух ном (т.е. вертки) и Правлении, перпендикулярном строчной развертке) направлениях. Целью изобретения является повышение четкости воспроизводимого изображения путем поворота большой оси эллипса сканирующего пятна в направлении касательной к воспроизводимому контуру изображения. Для этого в телевизионное устройство, содержащее приемно-усилительный блок, первый выход которого через генератор строчной развертки, второй выход через генератор кадровой развертки соединены с двумя входами отклоняющей, системы э лектронно-лучевой трубки, а третий выход - с входом детектора контуров изображения по горизонтали, и блок сопряжения, соединенный через блок управления формой сканирующего пятна с первым входом электронно-лучевой трубки, введены детектор контуров изображения по вертикали, логический и логико-арифметический блоки, причем выходы детектора контуров изображения по горизонтали и детектора конту-ров изображения по вертикали соединены соответственно с первыми и вторыми входами логико-ариф метического и логического блоков, третий выход приемно-усилительного блока подключен к входу детектора конту. ров изображения по вертикали и к третьему входу логико-арифметического блока, выход которого соединен с вторым входом электронно-лучевой трубки, а выход логического блока - с входом блока сопряжения. На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема телевизионного устройства для воспроизведения изображений; на фиг. 2 - один из вариантов структурной электрической схемы детектора контуров изображения по горизонтали; на фиг. 3 один из возмож ных вариантов структурной электрической схемы детектора контуров изображения по вертикали; на фиг. k - вариант структурной электрической схемы логико-арифметического блока; на фиг. 5 пример реализации логического блока; на фиг. 6 - таблица информационных знамений логического блока, в которой также указаны соответствующие положения контуров изображения и форма сканирующего пятна; на фиг. 739991704положениях: в горизонталь- эпюры напряжений, поясняющие работу в направлении строчной раз- предлагаемого устройства (они соответв вертикальном (т.е. в на- ствуют воспроизведению контура изображения, помеченного знаком х на фиг. 6). Телевизионное устройство для воспроизведения изображений содержит приемно-усилительный блок 1 (включающий в себя видеоусилитель с селектором синхроимпульсов в видеоконтрольных устройствах монохромных систем прикладного телевидения, УВЧ, преобразователь частоты, УПЧ, амплитудный детектор, видеоусилитель с селектором синхроимпульсов, а также канал звука с оконечными устройствами в черно-белых вещательных телевизионных приемниках и т.д.), к двум выходам которого подключены генераторы 2 и 3 строчной и кадровой разверток соответственно, подключенные, а свою очередь, к отклоняющей системе электронно-лучевой трубки k. К третьему выходу приемно-усилительного блока 1 подклочены детектор 5 контуров изображения ПО горизонтали, детектор 6 контуров изображения по вертикали и логикоарифметический блок 7. Выходы детекторов 6 и 5 параллельно подключены к логико-арифметическому блоку 7 и логическому блоку 8. Выход логико-арифметич ского блока 7 подключен к второму входу электронно-лучевой трубки i}. Выход логического блока 8 через блок 9 сопряжения и блок 10 управления формой сканирующего пятна (в качестве которого могут использоваться электронно-оптические фокусирующие устройства, специальные диафрагмы и др.) подключен к первому входу электронно-лучевой трубки Ц, Устройство работает следующим образом. На вход приемно-усилительного блока 1 на несущей либо видеочастоте поступает исходная информация, из которой выделяются строчный (фиг. 7а) и кадровый (на фиг. 7 не показан) синхроимпульсы, а также видеосигнал с замешенными в него гасящими импульсами (фиг. 7б). Строчный и кадровый синхроимпульсы, поступающие соответственно с первого и второго выходов приемно-усилительного блока 1 на генератор 2 строчной и генератор 3 кадровой развертки, обеспечивают стандартное разложение изображения. Снимаемый с третьего выхода приемно-уси5лительного блока 1 видеосигнал (фиг. 76) поступает на детекторы 5 и 6, а через логико-арифметический блок 7 на электронно-лучевую трубку i, обеспечивая модуляцию сканирую щего луча по плотности. Сигналы, сни маемые с выхода детектора 5 контуров изображения по горизонтали (фиг. 7ж,з и с выхода детектора 6 контуров изоб ражения по вертикали (фиг. 7н, о), че рез логический блок 8 подаются на блок 9 сопряжения, в котором вырабатывается управляющее воздействие на блок 10 управления формой сканирующего пятна. С помощью последнего сканируйщему пятну на экране электроннолучевой трубки it придается форма, зависящая от содержания воспроизводимого изображения. Так,например,при воспроизведении на сигналы на выходах детекторов 5 и 6 отсутствуют, поэтому форма сканирующего пятна будет круглой. При воспроизведении же скачка яркости (фиг. 6) на некоторых выходах детекторов 5 и 6 появляются сигналы (фиг, 7ж, 3, н, о), с помощью которых в конечном итоге форма сканирующего пятна принимает эллипсоидальную форму. При этом большая ось эллипса устанавливается по касательной (именно за счет этого обстоятельства и достигается повышение четкости изображения) к воспроизводимому контуру на изображении. Очевидно, что получаемый за счет указанной деформации формы сканирующего пятна выигрыш в четкости изображения будет тем более значительным, чем большим будет отношение размеров недеформированного (т.е. радиуса круга) и деформированного (т.е. малой оси эллипса) сканирующего пятна в направлении, перпендикулярном воспроизводимому контуру. Для предотвращения возможной паразитной модуляции изображения по яркости площадь сканирующего пятна в процессе его Деформации желательно поддерживать постоянной. В случае же, если необходимо значительное повышение четкости и, следовательно, более значительная степень деформации формы сканирующего пятна, чем та, которую может обеспечить электронно-оптическая система блока 10 управления формой сканирующего пятна при неизменной .. его площади, для компенсации упомянутой модуляции по яркости в исходный видеосигнал (фиг. 7б) следует замеши70«вать соответствующий корректирующий сигнал (фиг. 7п). Такое замешивание осуществляется в логико-арифметическом блоке 7, со входа которого сигнйл (фиг. 7в) подается уже непосредственно на электронно-лучевую трубку Ц. В зависимости от технико-экономических требований, предъявляемых к предлагаемому устройству, количество положений, которое может принимать большая ось эллипса сканирующего пятна, выбирается различным. Соответственно различным будет устройство детекторов 5 и 6 и логического блока 8. Детектор 5 контуров изображения по горизонтали (фиг. 2) содержит последовательно, включенные дифференцирующее устройство 11 (например, дифференцирующий операционный усилитель) и двухтактный ограничитель 12, к двум выходам которого подключены однотипные триггеры Шмидта 13 и Il (или двухсторонние ограничители-усилители). Детектор 5 контуров изображения по горизонтали работает следующим образом. В моменты времени, соответствующие воспроизведению вертикальных или на- ; клонных контуров -изображения, на выходе дифференцирующего устройства 11 появляются импульсы (фиг. 7г). В двухтактном ограничителе 12 из полученного сигнала вырезается его центральная, наиболее пораженная помехами, часть между уровнями Е и Е. (фиг. 7г). С первого выхода двухтактного ограничителя 12 импульсы (фиг. 7д), соответствующие положительным значениям производной видеосигнала (фиг. 7г), поступают на первый триггер Шмидта 13 и преобразуются а нем в прямоугольные импульсы 1ФИГ. 7ж) с фиксированным размахом и длительностью, равной длительности входных импульсов. Аналогично импульсы со второго выхода двухтактного ограничители 12 (фиг. 7е), соответствующие отрицательным значениям производной видеосигнала (фиг. 7г), поступают на второй триггер Шмидта }Ц и преобразуется в нем в прямоугольные импульсы Тфиг. 7з). Благодаря использованию триггеров Шмидта 13 и 1 устраняется зависимость степени повышения четкости изображения от размаха видеосигнала. Детектор 6 контуров изображения по вертикали содержит пос.педоватёльно включенные дифференциальный каскад 15 на первый вход которого вход79991ной видеосигнал (фиг. 76) поступает непосредственно, а на второй вход через линию 1б задержки .(фиг. 7и) , и второй двухтактный ограничитель 17 (фиг. 7м).5 К двум выходам двухтактного ограничителя 17 подключены третий и четвертый триггеры Шмидта 18 и 19 (или двухсторонние ограничители-усилитсяи). Дифференцирование горизонтальных либо наклонных контуров изображения в детекторе контуров изображения по вертикали осуществляется в результате вычитания в дифференциальном каскаде 15, задержанного с помощью линии 16 за- держки на период строчной развертки видеосигнала (фиг. 7ж) из исходного видеосигнала (фиг. 7б). Далее с выхода дифференциального каскада 15 полученный сигнал (фиг. 7к) поступает на второй двухтактный ограничитель 17, в котором .вырезается его центральная наиболее пораженная часть между уровнями ЕО и Е 1 (фиг. 7к) . Сигналы с его выхода, соответствующие положительным значениям вертикальной производной изображения, подаются на третий триггер Шмидта 18 (фиг. 7л) и преобразуются в нем в прямоугольные импульсы (фиг. 7п) той же длительности и фик- 30 сированного размаха. Аналогично с помощью четвертого триггера Шмидта 19 преобразуются в прямоугольные импульсы (фиг. 7о) сигналы со второго выхода двухтактного ограничителя 17 35 (фиг. 7к), соответствующего отрицательным значениям вертикальной производной изображения. Поскольку для повышения четкости изображения большая ось эллипса ска- 40 нирующего пятна должна быть направлена по касательной к воспроизводимому контуру, соответствие между изображением и необходимой формой сканирующего пятна,устанавливается таблицей 45 информационных значений, приведенной на фиг. 6. В ней приведены возможные значения сигналов на входах и соответствующие значения сигналов на выходах логического блока 8.„ Логико-арифметический блок 7 (фиг. ) содержит последовательно соединенные логический элемент ИЛИ 20 и сумматор 21. Логический элемент ИЛИ 20 объединяет корректирующие им- пульсы, соответствующие горизонтальным, вертикальным и наклонным контурам воспроизводимого изображения. А 70 с по ются (фиг лени ния форм Т прои суще жени нии форм рехп личи элли ется V где где пол лой рав П лой щих где 8 мощью сумматора 21 они замешива(фиг. 7в) в исходный видеосигнал . 76), чем предотвращается появе паразитной модуляции изображе - по яркости вследствие управления ой сканирующего пятна. елевизионное устройство для восзведения изображения позволяет ственно повысить четкость изобрая. Так, например, при использовав качестве блока 10 управления ой сканирующего пятна пары четыолюсных электромагнитных линз вена отношения большой и малой осей пса сканирующего пятна определявыражением:А ) ) Cau+f -j.) М, М - коэффициенты увеличения электромагнитной линзы соответственно в направлениях большой и малой осей сканирующего пятна; f , f - фокусные расстояния; а расстояние от плоскости кроссовера кинескопа до срединной плоскости ближайшей линзы; L - расстояние от плоскости экрана до срединной плоскости ближайшей линзы. з формулы (1) находим |а (.Ы-с) 1 .Са+сКа+с- ь) с - расстояние между соединенными плоскостями четырехполюсных электромагнитных линз; чаем, что отношение большой и маосей эллипса сканирующего пятна о Cik±c) ) )Ca4C:tb)J; ())J . / c() 1 г / ciuc) 1 , vcucXatc UJl ) J c)() .( оложим теперь, что площади круги эллипсоидальной форм сканируюпятен одинаковы т.е. , (4) г - радиус сканирующего пятна круглой формы; L.- малая ось эллипса сканирующего пятна эллипсоидальной формы;99 fcot -.оольшая ось эллипса сканирую щего пятна эллипсоидальной формы. Тогда из С) следует: -5г-Я (5) / Таким образом, выигрыш в четкости получаемой от использования предложе ного устройства, может составитьV 1, раза или дополнительно 280550 строк, что весьма ощутимо скажется на качестве воспроизводимого изображения. Формула изобретения Телевизионное устройство для воспроизведения изображений, содержащее Ориемно-усилительный блок, первый выход которого через генератор строчной развертки, второй выход через генератор, кадровой развертки соединены с двумя входами отклоняющей системы электронно-лучевой трубки, а третий выход - с входом детектора контуров изображения по горизонтали, и блок сопряжения, соединенный через блок управления формой сканирующего пятна 010 С первым Входом электронно-лучевой трубки, отличающееся тем, что, с целью повышения четкости изображения путем поворота большой оси эллипса сканирующего пятна в направлении касательной к воспроизводимому контуру изображения, введены детектор контуров изображения по вертикали, логический и логико-арифметический блоки, причем выходы детектора контуров изображения по - горизонтали и детектора контуров изображения по вертикали соединены соответственно с первыми и вторыми входами логико-арифметического и логического блоков, третий выход приемно-усилительного блока подклочен к входу детектора контуров изображения по вертикали и к третьему входу логико-арифметического блока, выход которого соединен с вторым входом электронно-лучевой трубки, а выход логического блока - с входом блока сопряжения, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР К 365856, кл. Н О N 3/26, 1970. 2.Патент США № . кл. Н 0 N 5/, 1976 (прототип).

At

ipui.S

Фиг. 5