Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.09.1973 Opis patentowy opublikowano: 20.02.1975 74237 KI. 21n7,9/49 MKP H04n 9/02 Biblioteka Twórcy wynalazku: Ewa Medrzycka, Andrzej Bartosiak Uprawniony z patentu tymczasowego: Centralny Osrodek Badawczo- -Rozwojowy Radia i Telewizji, Warszawa (Polska) Sposób trikowego kolorowania obrazów telewizyjnych i urzadze¬ nie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest s|posób trikowego kolorowania obrazów telewizyjnych i urzadzenie do stosowania tego sposobu, przeznaczone do zastoso¬ wania w telewizji kolorowej przy realizacji czoló¬ wek, reklama, plansz, do celów szkoleniowych i Ln- nychi Znane dotychczas trikowe urzajdzenia telewizji kolorowej oparte isa na zasadzie mieszania sygna¬ lów pochodizajcylch z róznych zródel, na przyklad z kamer telewizji kolorowej, przy czyni mielszainiiu podlegaja sygnaly zawierajace informacje o natu¬ ralnych barwach obrazu. Znane sa równiez urza¬ dzenia do kolorowania telewizyjnego obrazu czar¬ no-bialego, dzieki którym obraz czarno-bialy moze byc przedstawiony w dwóch dowolnie wybranych dopelniajacych sie kolorach.Powyzsze zwane urzadzenia nie pozwalaja na równoczesne klarowanie telewizyjnych obrazów czarnonbialych lub kolorowych i ich dowolne zmie¬ nianie przez wmontowywaniie (miksowanie) frag¬ mentów jednego obrazu w miejsce wybranych ele¬ mentów obrazu drugiego.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu oraz urzadzenia, które zapewni równoczesne dowolne kolorowanie obrazu telewizyjnego oraz uzyskanie efektów trikowych polegajacych na wmontowywa- niu elementów jednego obrazu w drugi obraz z niezaleznym kolorowaniem obu obrazów, otrzy¬ mywaniu obrazów dwukolarowych bez gradacji nasycenia kolorów, w których granica kolorów jest 2 zalezna do rozkladu poziomów luminancji dowolnego obrazu, ponadto polegajacych na zatmdtanie ciem¬ niejszych lulb jasniejszych elementów obrazu na równomierne, jednobarwne tlo ittp; 5 Istota wynalazku polega na: wyborze zadanej liczby (dowolnych sygnalów wizyjnych, sposród dostarczonych wejsciowych sygnalów wizyjnych, odpowiadajacych dowolnym obrazom telewizyjnym przeznaczonym do trikowego kolorowania i podda- io niu ich przetworzeniu .na skladowe podstawowe telewizji kolorowej w odjpowiedniej Ilosci znanych urzajdzen do kolorowania; wyfbbrze dowolnych sy¬ gnalów wizyjnych i po pirzelfafioirzeniiu ich w odpo¬ wiednich ukladach otrzymaniu dodatkowych binar- 15 nych sygnalów wlizyjnyclh pozytywowych i nega¬ tywowych, odjpowiadajajcyich sparametryzowanym funkcjom binarnym rozkladu poziomów luminancji w wybranych sygnalach wizyjnych o parametrze bedacym poziomem rozdzialu luminancji, ustala- 20 nym dowolnie i niezaleznie dla kazdej operacji przetwarzania, które to binarne sygnaly wizyjne podaje sie zwrotnie na wejscia urzajdzenia oraz wykorzystuje sie do sterowania ukladaimii wprowa¬ dzajacymi zmiany ksztaltu otrzymanych z urzadzen 25 do kolorowania skladowych podstawowych sygnalu kolorowego, prowadzace do otrzymania zadanego efektu trikowego.Zsumowanie odpowiednio prizetworizonyich jedno¬ barwnych iskladowych sygnalu kolorowego umozli- 30 wiajace otrzymanie standardowych sygnalów pod- 74 23774 237 3 stawowych telewizji kolorowej ROB oraz zastoso¬ wanie plynnej zmiany -poziomów rozdzialu pozwala na uzyskanie takich efektów trikowych jak wmon- towywanie kolorów otrzymanych dila danego obrazu telewizyjnego z jednego urzajdizenia do kolorowania w miejsce kolorów otrzymanych z innego urzadze¬ nia do kolorowania z zachowaniem gradacji nasy¬ cenia kolorów przetwarzanego obrazu, wmontowy- wanie elementów jednych obrazów w inne obrazy, zaleznie od rozkladu poziomów luiminancji w wy¬ branych wetjsciowych sygnalach wizyjnych z nie¬ zaleznym kbilorowianiem tych obrazów, zamiana wybranych elementów danych obrazów na obrazy równomiernego tla, zalezna od poziomów rozdzialu luminancji w danych lub pozostalych obrazach z niezaleznym kolorowaniem danych obrazów i obrazów równomiernego tla oraz otrzymywanie dwu lub wielokolorowych obrazów niezawieraja- cych gradacji nasycenia kolorów, przy czym kazdy kolor uzyskuje sie z óddziiellnego urzadzenia do kolorowania, a granice tylch kolorów sa zalezne od poziomów rozdizialu luminancji w przetwarzanych obrazach telewizyjnych.Zaleta sjposobu trikowego kolorowania wedlug wynalazku jest to, ze przy zastosowaniu skromnych srodków uzyskuje sie dowolne wybieranie efektów trikiowyich polegaljace na wmoritowywahiu fragmen¬ tów jednego obrazu telewizyjnego w drugi z mozli¬ woscia dowolnego przetwarzania tylch obrazów (efekty trikowe),' przy równoczesnym ich kolorowa¬ niu w dowolnych 'zestawach kolorów rózniacych sie kolorami i ich uporzadkowaniem, przy czym liczba zestawów kolorów zalezy od liczby zastosowa¬ nych urzadzen do kolorowania. Przy wykorzystaniu dwóch urzadzen do kolorowania uzyskuje sie po¬ przednio wymienione efekty trikowe oraz celowe ograniczenie mozliwosci kolorowania 'otrzymanych obrazów telewizyjnych do 15 róznych zestawów czterokolorowych i (szesciu zestawów dwukoloro- wych. Zestawy dwukolorowe wystepuja przy wy¬ borze jednakowych zestawów kolorów w obu urza¬ dzeniach do kolorowania. Celowosc ograniczenia ilosci zestawów kolorów wynika z analizy przy¬ datnosci uzytkowej urzadzenia trikowego. Zwie¬ kszenie liczby wykorzystanych urzajdzen do koloro¬ wania daje mozliwosc miksowania trikowego wiekszej liczby sygnalów wizyjnych oraz mozliwosc otrzymywania wiekszej liczby kolorów, wymaga to jednak znacznego skomplikowania urzadzenia i jest z punktu widzenia ekonomicznego i uzytkowego nieuzasadnione! Urzadzenie ilustrujace sposób trikowego koloro¬ wania obrazów telewizyjnych wedlug wynalazku, wykorzystujace dwa urzadzenia do kdlorowania jest przedstawione w przykladzie wykonania na rysun¬ ku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy urzadzenia, a fig. 2 — przebiegi sygnalów w po¬ szczególnych punktach urzadzenia.Urzadzenie wedlug wynalazku sklalda sie z obwo¬ du glównego, obwodu kolorowania i wspólnego dla obu tych obwodów czlonu wstepnego 1. Na wejscia urzadzenia, bedace wejsciami czlonu wstepnego 1 doprowadza sie dwa dowolne zewnetrzne sygnaly wizyjne WGI i WGII oraz dwa binarne sygnaly wizyjne pozytywowy WGp i negatywowy WGn wytworzone w obwodzie glównym, przy czym wszystkie sygnaly wizyjne maja polaryzacje po¬ zytywowa. Ponadto do urzadzenia doprowadza sie dwa sygnaly pomocnicze o polaryzacji ujemnej — 5 . standardowy calfkowity isygnaly wygaszania CG i standardowy calkowity sygnal synchronizacji CS.Czlon wstepny 1 zawiera uklady przelaczajace, przeznaczone do wyboru dowolnego efektu trikowe¬ go, przy czym jedno wyjlscie tego czlonu jest po¬ lo laczone z wejsciem obwodu glównego, a dwa pozo¬ stale wyjscia z wejsciami urzadzen do kolorowania 8 i 9 wchodzacych w sklad -obwodu kolorowania.Obwód glówny zawiera wzmacniacz 2 polaczony szeregowo z ukladem odtwarzania skladowej stalej 15 sygnalu wizyjnego 4, którego drugie wejscie jest po¬ laczone z wyjsciem ukladu formowania impulsów kluczujacych 3, na którego wejscie doprowadza sie calkowity sygnal synchronizacji CS, ponadto zawie¬ ra komparator napiecia 5 wyposazony w dwa wej- 20 scia i dwa wyjscia, którego pierwsze wyjscie jest polaczone z wejsciem ukladu ksztaltujacego 6, a drugie z jednym z dwóch wejsc ukladu ksztaltujace¬ go 7, na którego drugie wejscie doprowadza sie calkowity sygnal wygaszania CG. Wyjscia ukladów 25 ksztaltujacych 6 i 7 sa polaczone z odpowiednimi wejsciami czlonu wstepnego 1. Jedno wejscie kom¬ paratora napiecia 5 jest polaczone z wyjsciem ukladu odtwarzania skladowej stalej sygnalu wizyj¬ nego 4, drugie zas ze zródlem regulowanego napiecia 30 stalego Uo bedacego napieciem poziomu rozdzialu.Obwód kolorowania zawiera dwa urzadzenia do kolorowania 8 i 9, z których kazde posiada trzy wyjscia wspólpracujace odpowiednio z szescioma ukladami odtwarzania skladowej stalej 10-H15 po- 35 laczonymi szeregowo z szescioma ukladami bramku¬ jacymi 16-S-21 i z trzema sumatorami 22, 23, 24 odpowiadajacymi torom sygnalu czerwonego, zielo¬ nego i niebieskiego. Kazde z trzech wyjsc urza¬ dzenia do kolorowania 8 jest polaczone z jednym 4(* z dwóch wejsc ukladów odtwarzania skladowej sta¬ lej 10, 11, 12, których wyjscia sa polaczone z pierw¬ szymi wyjsciami ukladów bramkujacych 16, 17, 18 a drugie wejscia ukladów bramkujacych 16, 17, 18 sa polaczone z jednym wyjsciem komiparatora na- 45 piecia 5.Analogicznie, wyjscia urzadzenia do kolorowania 9 sa polaczone z wejsciami pozostalych trzech ukla¬ dów odtwarzania skladowej s'ta'lej 13, 14, 15, któ¬ rych wyjscia sa polaczone odpowiednio z pierwszy- 50 mi wejsciami ukladów bramkujacych 19, 20, 21, a drugie wejiscia tych ukladów bramkujacych sa po¬ laczone z drugim wyjsciem komparatora napiecia 5.Drugie wejscia wszystkich ukladów odtwarzania skladowej stalej lO-z-15 sa polaczone z wyjsciem 55 ukladu formowania impulsów kluczujacych 3. Wyj¬ scia ukladów bramkujacych 16 i 19 sa polaczone z wejsciami sumatora 22 toru sygnalu 'Czerwonego, wyjscia ukladów bramkujacych 17 i 20 — z wej¬ sciami sumatora 23 toru sygnalu zielonego, nato- 60 miast wyjscia ukladów bramkujacydh 18 i 21 z wejsciami sumatora 24 toru sygnalu niebieskiego.Sygnaly uzyskane z wyjsc sumatorów 22, 23, 24 stanowia skladowe podstawowe telewizji kolorowej RGB. 65 Zasade dzialania urzadzenia wedlug wynalazku5 objasniono dla przypadku, gdy za pomoca. czlonu wstepnego 1 na wejscia obwodu glównego i obwo¬ du kolorowania jest podany sygnal wizyjny WG I o (przebiegu w poszczególnych punktach urzadzenia podanymi na fiig. 2. Fig. &a przedstawia wejsciowy sylgnal wizyjny WG I, który po wzmocnieniu we wzmacniaczu 2 i po odtworzeniu skladowej stalej w ukladzie odtwarzania skladowej stalej syignailu wizyjnego 4, na wejsciu kamiparaitora napiecia 5 ma ksztalt pokazany na fig. 2b.Przez podanie na drugie wejscie komparatora na¬ piecia 5 napiecia poziomu rozdzialu U0, regulowane^ go w calym zakresie zmian sygnalu wizyjnego od po¬ ziomu czerni do poziomu bieli, uzylskuje sie dwa binarne sygnaly wizyjne bedace funkcjami rozkla¬ du poziomów luminancji sygnalu wizyjnego WGI (fig. 2»c, d). Kazdy z sygnalów wedlug fig. 2c, d, po przejsciu przez uklady ksztaltujace 6 li 7 stanowi binarny sygnal wizyjny luminancji wedlug fig, 2e, f.Sygnal wizyjny pozytywowy WGp wedlug fig. 2e odpowiada binarnemu obrazowi pozytywowemu czarnoHblalemu, w którym elementy jasniejsze od pewnego poziomu (odlpowiadajacego poziomowi roz¬ dzialu Uo) sa calkowicie biale zas elementy ciem¬ niejsze — calkowicie czarne. Pddoibnie sygnal wi¬ zyjny negatywowy WGin wedlug fig. Bf odpowiada binarnemu obrazowi negatywowemu.Sygnal wizyjny WGI podaje sie na wejscia obu urzadzen do kolorowania 8 i 9, ^dzie dostaje on rozdzielony na trzy sygnaly podstawowe telewizji kolorowej R, G i B o dowolnie amienianych po¬ ziomach wzglednie i polaryzacyjnych. Syignaly wyj¬ sciowe urzadzen do kolorowania majja identyczny ksztalt, natomiast róznia sie ampHituidaimi i polary¬ zacjami, co umozliwia dowolne kolorowanie poziomu bieli i czerni sygnalu wejsciowego. Scisle okreslenie otrzymanego koloru i jego nasycenia jest mozliwe je¬ dynie dla poziomu czerni i bieli sygnalu wejsciowego.Przy posrednich wartosciach sygnalu wejsciowego otrzymany kolor jest mieszanina koloru odpowia¬ dajacego poziomowi czerni i bieli tego sygnalu.Kaizde z urzadzen do kolorowania umozliwia uzyskanie dwóch kompletów kolorów, zawieraja¬ cych po szesc róznych zestawów dwukolorowych.Komplety te róznia sie miedzy soba przyporzadko¬ waniem odpowiednich kolorów poziomowi bieli i czerni sygnalu wejsciowego. Przykladowy prze¬ bieg jednego z sygnalów uzyskanych na wyjsciu urzadzenia do kolorowania 8, na przyklad sygnalu Rl oraz sygnalu R2 z wyjscia urzadzenia do kolo¬ rowania 9 przedstawia fig. 2ig,h.Sygnaly wyjsciowe Rl, Gl, BI urzadzenia do ko¬ lorowania 8, po odtworzeniu ich skladowej stalej w ukladach 10, 11, 12 podaje sie na odpowiednie pierwsze wejscia ukladów bramkujacych 16, 17, 18 sterowanych binarnym sygnalem wizyjnym wedlug fig. 2c z wyjscia komparatora napiecia 5. Podobnie sygnaly wyjsciowe R2, G2, B2, urzadzenia do kolo¬ rowania 9, po odtworzeniu ich skladowej stalej w ukladach 13, 14, 15 podaje sie na odpowiednie wejscia ukladów bramkujacych 19, 20, 21 sterowa¬ nych binarnym sygnalem wizyjnym wedlug fig. 2d z drugiego wyjscia komparatora napiecia 5. Dzieki sterowaniu ukladów bramkujacych binarnymi sy¬ gnalami wizyjnymi z wyjscia komparatora napiecia 1237 6 5 (fig. 2c, d) uzyskuje sie czesciowe wygaszanie sygnalów wyjsciowych urzadzen do kolorowania Rl, Gl, BI, R2, G2, B2.Sygnaly wyjsciowe R'l, G'l, B'l ukladów bram- 5 kujacych 16, 17, 18 skladaja sie na barwy uzyski¬ wane dla tych fragmentów obrazu telewizyjnego, którym odjpowiiadaja chwilowe waaftósci napiecia sygnalu wizyjnego WG I mniejsze od napiecia po¬ ziomu rozdzialu Uo. Przykladowy przebieg sygmafoi 10 wyjsciowego R'l ukladu bramkujacego 16 przed¬ stawia fig. 2j. Podobnie sygnaly wyjsciowe R'2, G'2, B'2 ukladów bramkujajcych 19, 20, 21 tworza barwy pozostalych elementów obrazu telewizyjnego, któ¬ rym odlpowiadaja ehwillowe wartosci sygnalu wdzyj- 15 nego WG I wieksze od napiecia poziomu rozdzialu U0. Przykladowy przebieg sygnalu wyjsciowego R'2 ukladu bramkujacego 19 przedstawia fig. 2k. zsumowanie parami sygnalów wyjsciowych okla¬ dów bramkujacych: R'l i R'2, G'l i G'2, B'l i B'2 20 ' daje podstawowe sygnaly telewiizji kolorowej R,G,B zawierajace wszystkie informacje o tresci danego obrazu telewizyjnego oraz umozliwia uzyskanie równoczesnie czterech kolorów na ekranie odbior¬ nika, przy czytm kolory uzyskane z urzadzenia do 25 kolorowania 8 sa przyporzadkowane, elementom obrazu o luminancji od poziomu czerni do ustalo¬ nego poziomu (odpowiadajacego napieciu poziomu (rozdzialu Uo), a kolory uzyskane z urzadzenia do kolorowania 9 — elementom o luminancji powyzej 30 tego poziomu. Kolory te zaleza jedynie od wybra¬ nych zestawów koHorów w obu urzadzeniach do kolorowania. Przykladowy prczebdeg sygnalu wyjscio- welgo R toru sygnalu czerwonego przedstawia fig. 21. 35 Przez wlaczenie odpowiednich ukladów przela¬ czajacych, zawartych w czlonie wstepnym 1, (powo- dujace podanie na wejscie obwodu glównego i obwodu kolorowania wejsciowych sygnalów wi¬ zyjnych w dowolnych kombinacjach uzyskuje sie 40 z urzadzenia wedlug przykladu wykonania nastepu¬ jace efekty trikowe: wmontowywanie kolorów otrzymanych dla danego obrazu telewizyjnego z jednego urzadzenlia do kolorowania w miejsce kolorów otrzymanych z drugiego urzadzenia do ko- 45 lorowania z zachowaniem gradacji nasycenia ko¬ lorów przetwarzanego obrazu, wmontowywanie, uzaleznione od poziomu rozdzialu luminancji w wyT branym wejsciowym sygnale wizyjnym, elementów jednego obrazu w drugi obraz przy równoczesnym, 50 niezaleznym kolorowaniu tych obrazów, zamiana wybranych elementów danego obrazu na obraz rów¬ nomiernego tla wedlug poziomu rozdzialu luminan¬ cji w wybranym wejsciowym sygnale wizyjnym z niezaleznym kolorowaniem tego obrazu i obra- 65 zu równomiernego tla oraz tworzenie dwukolo- rowych obrazów nie zawierajacych gradacji na¬ sycenia kolorów, przy czym kazdy kolor uzyskuje sie z oddzielnego urzajdzenia do kolorowania, a granica tych kolorów zalezna jest od poziomu 60 rozdzialu luminancji w przetwarzanym obrazie te¬ lewizyjnym. PL PL