PL112597B1 - System for monitoring of white component level in videosignal - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad do sledzenia poziomu bieli wideosygnalu znajdujacy zastoso¬ wanie przy regulacji progów kwantowania wideo¬ sygnalu w urzadzeniach do przetwarzania infor¬ macji obrazowej, zwlaszcza w optycznych czyt¬ nikach znaków pisma.

Znane sa uklady, w których sledzenie poziomu bieli polega na pomiarze szczytowych wartosci wideosygnalu i zapamietywaniu ich w postaci la¬ dunku zgromadzonego w kondensatorze, który na¬ stepnie rozladowuje sie ze stala czasu na tyie mala, zeby nie skumulowac znaczacej odchylki sledzenia podczas skanowania ciemnych obsza¬ rów obrasu i jednoczesnie na tyle duza, zeby na¬ dazyc za rzeczywistym, powolnym obnizaniem sie poziomu bieli wideosygnalu (na przyklad w przy¬ padku zmiany oswiejtlenia tekstu, kontrastu papieru, itp.). Niedogodnosc tych ukladów polega na tym, ze stale czasu zarówno la¬ dowania jak d rozladowaoiia kondensatora mu¬ sza byc na stale dobrane do o&eslonej czestotli- , wosci wystepowania lokalnych maksimów wideo¬ sygnalu, która jest proporcjonalna do szybkosc* skanowania obrazu (na przyklad szybkosci czy¬ tania ciagu znaków pisma). Niedogodnosc ta jest szczególnie istotna w przypadku stosowania wspomnianych ukladów w urzadzeniach rozpoz¬ najacych 'o automatycznie zmienianej szybkosci rozpoznawania (na przyklad w optycznych czyt¬ nikach znaków pisma o automatycznie zmienianej szybkosci czytania), ze wzgledu na trudnosci automatycznych zmian wyzej wymienionych sta¬ lych czasu.

Celem wynalazku jest opracowanie ukladu do 5 sledzenia poziomu bieli wideosygnalu, przezna¬ czonego do stosowania w urzadzeniach o automa¬ tycznie zmienianej szybkosci rozpoznawania i charakteryzujacego sie mozliwoscia latwego, automatycznego dopasowania parametrów sledze- 10 nia do aktualnej szybkosci skanowania obrazu.

Istota wynalazku jest uklad cyfrowy, w któ rym zastosowany jest licznik rewersyjny, które¬ go stan interpretowany jako liczba binarna jest przetwarzany do postaci wielkosci analogowej 15 przy pomocy przetwornika- cyfrowo-analogowego i porównywany w sposób ciagly z chwilowa war¬ toscia wideosygnalu przy pomocy komparatora analogowego. W zaleznosci od aktualnego wyniku tego porównania do licznika rewersyjnego poda- 20 wany jest jeden z dwóch ciagów impulsów. Kaz¬ dy z impulsów wchodzacych w sklad jednego ciagu zwieksza zawartosc licznika o 1, zas kazdym z impulsów wchodzacych w sklad drugiego ciaga zmniejsza jego zawartosc o 1. Dopasowanie para- 25 metrów sledzenia do szybkosci zmian wideosygna¬ lu oraz zaklócen osiaga sie przez odpowiedni dobór czestotliwosci obu ciagów impulsów Czestotliwosc impulsów zwiekszajacych zawartosc licznika musi byc na tyle duza, zeby nadazyc za 3* rzeczywistym podwyzszaniem sie poziomu bieli 112 597wideosygnalu i jednoczesnie na tyle mala, zeby szybkozmienne zaklócenia o duzej amplitudzie nie powodowaly duzych bledów sledzenia. Natomiast czestotliwosc impulsów zmniejszajacych zawartosc licznika musi byc na tyle duza, zeby nadazyc za rzeczywistym obnizaniem sie poziomu bieli i jed¬ noczesnie na tyle mala, zeby nie powodowac ku¬ mulowania sie znaczacej odchylki sledzenia pod¬ czas skanowania ciemnych obszarów obrazu (na przyklad fragmentów znaków pisma).

Zaleta ukladu wedlug wynalazku jest latwosc automatycznego sterowania parametrami sledze¬ nia w zaleznosci od charakteru zmiennosci wideo¬ sygnalu, ze wzgledu na latwosc automatycznego sterowania czestotliwoscia przebiegów impulso¬ wych. Dodatkowa zaleta ukladu wedlug wynalaz¬ ku, w porównaniu z ukladami z kondensatorem* jest latwosc blokowania zmian aproksymowanego przez uklad poziomu bieli w okreslonych odcin¬ kach czasu (na przyklad podczas przerw w skano¬ waniu obrazu). W tym celu wystarczy jedynie zablokowac dochodzenie do Licznika obu ciagów impulsów przez wysterowanie odpowiednich bra-, mek. Poza tym, w porównaniu z ukladami czysto analogowymi, parametry ukladu wedlug wynalaz¬ ku sa znacznie mniej wrazliwe. na rózne czynniki zewnetrzne (temperatura, starzenie elementów, itp.). - —¦'--' '-• ';¦ Przedmiot wynalazku w przykladzie wykonania jest odtworzony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat bfojcowy ukladu do sledzenia poziomu bieli wideosygnalu i fig. 2 — przebiegi sygnalów elektrycznych; Uklad sklada sie z licznika rewersyjnego L, przetwornika cyfrowo-analogowego P, kompar*ato^ ra analogowego K i ukladu sterujacego S. Wideo- sygnal, 'którego poizdioini bieli ma byc sledzony, doprowadizcny. jesit ma wejjscie W. Wymtik dziaila- nia ukladu, czyli analogowy poziom bieli wideo-, sygnalu,, wyprowadzany jest na zewnatrz przez wyjsidie. PB. Z zewnetrznego bloku sterujacego, nie lUwtidiOKtólaneigo -na rysunku, doprowadzone sa do ukladu cyfrowe sygnaly; — impulsy zegarowe ZEG synchironfiizujace prace ukladu do sledzenia poziomu bieli wideosygna¬ lu. z innymi ukladami z nim wspólpracujacymi, —r BL sluzacy do blokowania, zmli&n poziomu bile-, Ja PB w momentach, w .których wideosygnal nie niesie wiarygodnej imfiarmaicjt (na przyklad w przerwach miedzy skanowaniem fragmentów obraizu). - Ltaznftk trewensyjny L posiada dwa wejscia ZM i ZW. Podanie jednego impulsu na ZM powoduje zmpiejiszeniie o 1 wairitosoL liicizneka, a podanie impulsu na wejscie ZW awtiekiazeoie o 1 tej war¬ tosci. Zawartosc Jiiicznika taktowana jako liczba bcnaama Bamieoiairaa jeist Ina wiairfoosc ainiatloglowa' PB, pa^arcjonailna do tej liczby, pnzez przetfiwoir-' nik P. Wspólczynnik proporcjonalnosci ¦ przetwor- rii/ka ; musi ¦ byc . tak dolmany zeby pelny zakres zmilari wartosci. PB byl wiekszy (kib co najnumiej równy) od zakresu zmian wideosygniailu W.

Koirhjpairajboir K daije' na- wyjsom1 WK jedynke logiczna jetslii wartosc rwddebsygnaJiu jest miniejsza 2597 , 4 od wartosci sygnalu PB„ a zero logficBne w przy¬ padku pnzaclilwnym.

Blok sterowiamiia S jast ukladem cyfrowym, Po¬ siada on dzielnik czestotliwosci zamieniajacy syg- 5 nial ZEG ma dimpulsy o znacznie mniejszej czesto- tMwosdi. Impulsy zegairowe moga byc podaiwane ma wyjsdiie ZW, a iimpulsy z dzilelnnfca na wyj¬ scie ZM. Wyjscia ZM ii ZW sa blokowane (nie moga pojawic sole na1 niioh impulsy) przez aero- 10 wy poalom sygnalu BL. Jeslli BL=1, fo> pojawiie- rnie sile impulsów oa jednym lub na drugim wyj¬ sciu zalezy od stanu sygnalu WK. Gdy WK = 0. impulsy podaiwane sa na wyjsciu ZW, a gdy WK = 1, liimpiuilisy podawane sa na wyjscito* ZM. 15 Przebiegi niektórych sygnalów w ukladzie pod¬ czas jego pracy przedstawia fig. 2. W czasie, gdy BL = 0, licznrk L me moze zmieniac swej war¬ tosci li w zwdazku z tym paziom PB równiez nie ulega zmianie. Kiiedy BL = 1, odbywa sie sledze- 20 nie poztiomu ibield wtideosygnalu. W odcinkach cza¬ su oznafozonycih symbolem Tl wideosygnal W przewyzsza poziom FB< Sygmal WK ma wttedy wajtfosc 0 co sprawia, ze na wyjscce ZW ukladu sterujacego S posylane sa 25 impiulsy zegarowe o duzej czestotliwosci powodu¬ jace zwriejkszeniie sie zawartosci llicznika L i tym samym szybkie nairasitaoie sygnalu PB. W odcin- ksach czasowych T2 wlildeosyginal W jest mniejszy od poziomu PB. WK = 1, wdec na wyjscie ZM po- 30 dawane csa iimpiulsy o mniejszej czestioitliwosoi, któ¬ re zmniejszaja zawartosc licznika L. Nastepuje wolne (w stosunku do szybkosci zmian wideo¬ sygnalu) opadamiie sygnalu PB. W odcinkach cza¬ sowych T3, kliledy rózmiioe miedzy wideosygnalem, ^ a wypracowanym prizez uklad poziomem heeli sa niewielkie, opliisaine wyzej procesy zachodza na- przemian i wairtosc PB oscyluje w niewielkich gnaffirlioach wokól rzeczywisitego poziomu bieli wi¬ deosygnalu. 40 Predkosc nairaisitainia ii opadaaiiia zaiwantoscti liioz- ndkia L musi byc dopasowana do szybkosci zmian wideroisygnalu. Dzdejkii odpowiedinliemu dbibraniu naraistainlia mozina wyeliminowac Idoatrajainliie aie poiziomu bieli PB do falszywych mafcsdlmów wd- 45 deoisyginalu wynikajacych z s^ytokozmiennych (w porównaniLu ze zmiiianami wideosygnalu) zaklócen.

Szybkosc opadania muisU byc znaczniie wolniejsza od sizybkoscji chwilowych zmdlan wideosygnalu, a jednoazesnie szybsza od zmian rzeczywliistego 5^' pozjomu bieli.

Dopaaowaniie ukladu do nowych watrunków pra¬ cy ipo zmdanaie raestotlliiwoscii skaoowanda obrazu (wynckajacej na przyklad z przejscia na inna pred¬ kosc odczytywiainlia znaków w czytniku tekstów) 55" polegia ma odpowiedniim doborze czestoltMwosoi im¬ pulsów zegarowych. Jezeli inaitomiiast wymagana jest zmiana stosunku predkoscii naraisitantita i opa¬ dania sygnjaAu aproksymujaceigo poziom bieli, na* lezy pmzelaezyc na inny stosunek podzialu dzielnik 60' czes^oitliiwosicii znajdujacy aie w ukladzie steruja¬ cym S. • . zastrzezenie paitentowe t^klad do sledzenia poziomu bieli wideosygnalu 6g: do stosowania przy regulacji progów kwantowania112597 5 wideosygnalu w urzadzeniach do przetwarzania informacji obrazowej, zwlaszcza w optycznych czyitnifóch znaków pisma, znamienny tym, ze za¬ wiera licznik rewersyjny (L), którego stan interpre¬ towany jako liczba binarna jest przetwarzany do postaci wielkosci, analogowej przy pomocy prze¬ twornika cyfrowo-analogowego (P) i porównywany 6 z ehwillowa wa/rtoscria wideosygnalu przy pomocy komparatora analogowego (K), którego wyjscie jest polaczone z wejsciem ukladu sterujacego (S), któ¬ ry w zaleznosci od wynlikju porównanlia posyla do Miczndlka powiednio dobranych czestotliwosciach zwieksza¬ jacych lub zmniejszajacych zawartosc licznika (L).

ZEG BL T1 T3 T2 T3 T2 PB W T3 ! L_ T1 T3 T2 T3 BL:j Fig.2