RU2152137C1 - Transmitting tv camera - Google Patents
Transmitting tv camera Download PDFInfo
- Publication number
- RU2152137C1 RU2152137C1 RU94017490/09A RU94017490A RU2152137C1 RU 2152137 C1 RU2152137 C1 RU 2152137C1 RU 94017490/09 A RU94017490/09 A RU 94017490/09A RU 94017490 A RU94017490 A RU 94017490A RU 2152137 C1 RU2152137 C1 RU 2152137C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- signal
- sampling
- input
- pulses
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Picture Signal Circuits (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано в передающих телевизионных камерах как прикладного, так и вещательного телевидения. The invention relates to television technology and can be used in transmitting television cameras in both applied and broadcast television.
Известна передающая телевизионная камера, в которой зашумленность изображения уменьшают фильтром низких частот, полоса пропускания которого регулируется сигналом, получаемым при выпрямлении высокочастотных компонент исходного видеосигнала [1]. Known transmitting television camera, in which the noise of the image is reduced by a low-pass filter, the passband of which is regulated by the signal obtained by rectification of the high-frequency components of the original video signal [1].
Ее недостатки состоят, во-первых, в малой резкости телевизионного изображения, поскольку никаких мер по ее повышению не предусматривается, и, во-вторых, в недостаточной эффективности помехоподавления, ибо высокочастотные шумы подавляются лишь при отсутствии изображения, а при наличии сколь-нибудь содержательного изображения их подавление становится невозможным из-за неизбежного сопутствующего ухудшения резкости изображения. Its disadvantages are, firstly, in the low sharpness of the television image, since no measures to increase it are provided, and, secondly, in the insufficient efficiency of noise suppression, because high-frequency noise is suppressed only in the absence of an image, and in the presence of any meaningful images, their suppression becomes impossible due to the inevitable concomitant deterioration in image sharpness.
Известна также передающая телевизионная камера, в которой резкость передаваемого изображения повышают, управляя апертурой сканирующего луча в передающей телевизионной трубке сигналом, формируемым в детекторе контуров передаваемого изображения [2]. A transmitting television camera is also known in which the sharpness of the transmitted image is increased by controlling the aperture of the scanning beam in the transmitting television tube by the signal generated in the detector of the contours of the transmitted image [2].
Этот замысел требует весьма сложной аппаратурной реализации, в связи с чем степень повышения резкости передаваемого изображения невысока, и не предусматривает каких-либо мер по уменьшению зашумленности изображения. This idea requires a very complex hardware implementation, and therefore the degree of sharpening of the transmitted image is low, and does not provide any measures to reduce image noise.
По технической сущности к предлагаемой наиболее близка передающая телевизионная камера, которая содержит по меньшей мере один преобразователь "свет-сигнал" с подключенным к его выходу усилителем, блок разверток, подключенный выходом к преобразователям "свет-сигнал", и детектор контуров передаваемого изображения, вход которого подключен к выходу по меньшей мере одного из усилителей [3] . Повышение резкости передаваемого изображения в прототипе обеспечивается путем управления скоростью строчной развертки в зависимости от содержания передаваемого изображения. According to the technical nature of the proposed closest transmitting television camera, which contains at least one light-to-signal converter with an amplifier connected to its output, a scan unit connected to the light-signal converters by an output, and a detector of the transmitted image contours, input which is connected to the output of at least one of the amplifiers [3]. Increasing the sharpness of the transmitted image in the prototype is provided by controlling the horizontal scanning speed depending on the content of the transmitted image.
Однако степень повышения резкости передаваемого изображения невысока из-за сложностей аппаратурной реализации, а его зашумленность сохраняется, поскольку используемые в видеоусилителе существующие схемы противошумовой коррекции дают ограниченный эффект, а непосредственное использование в видеотракте для подавления высокочастотных помех фильтров низких частот (или соответствующее уменьшение полосы частот пропускания усилителя) невозможно из-за неизбежного сопутствующего ухудшения резкости изображения. However, the degree of sharpening of the transmitted image is low due to the complexity of the hardware implementation, and its noise is preserved, since the existing anti-noise correction schemes used in the video amplifier have a limited effect, and direct use of low-pass filters in the video path to suppress high-frequency noise (or a corresponding reduction in the passband amplifier) is impossible due to the inevitable concomitant deterioration in image sharpness.
Здесь следует подчеркнуть, что для повышения качества необходимо повышать именно резкость, а не четкость телевизионного изображения, ибо даже изображения с малой четкостью обладают большой физиологической избыточностью. Поэтому повышение четкости изображения в телевидении в основном имеет смысл в той мере, в какой оно сопровождается повышением его резкости. Повышение же резкости значительно увеличивает комфортность зрительного восприятия изображения, ибо сопровождается уменьшением амплитуды сканирующих движений глаз с соответствующим уменьшением утомления зрения. It should be emphasized that to improve the quality it is necessary to increase the sharpness, and not the clarity of the television image, because even images with low definition have a high physiological redundancy. Therefore, increasing the clarity of the image in television basically makes sense to the extent that it is accompanied by an increase in its sharpness. Increasing sharpness significantly increases the comfort of visual perception of the image, because it is accompanied by a decrease in the amplitude of the scanning eye movements with a corresponding decrease in vision fatigue.
В основу изобретения положена задача путем усовершенствования структуры создать такую передающую телевизионную камеру, которая обеспечивала бы повышение резкости передаваемого изображения вследствие увеличения крутизны фронтов видеоимпульсов, соответствующих контурам (т.е. краям) относительно крупных деталей изображения, и одновременно позволяла уменьшить зашумленность передаваемого изображения. The basis of the invention is the task of improving the structure to create such a transmitting television camera, which would increase the sharpness of the transmitted image due to the steepness of the edges of the video pulses corresponding to the contours (i.e. edges) of relatively large image parts, and at the same time reduce the noise level of the transmitted image.
Поставленная задача решена тем, что в передающую телевизионную камеру, содержащую по меньшей мере один преобразователь "свет-сигнал" с подключенным к его выходу усилителем, блок разверток, подключенный выходом к преобразователям "свет-сигнал", и детектор контуров передаваемого изображения, вход которого подключен к выходу по меньшей мере одного из усилителей, согласно изобретению введены последовательно включенные по меньшей мере один блок выборки и хранения и выходной усилитель-формирователь, к управляющему входу блока выборки и хранения подключен выход детектора контуров передаваемого изображения, а к сигнальному входу - выход одного из усилителей, при атом в каждом выходном усилителе-формирователе к видеосигналу подмешиваются синхронизирующие и гасящие строчные и кадровые импульсы. The problem is solved in that in the transmitting television camera containing at least one light-to-signal converter with an amplifier connected to its output, a scan unit connected to the light-signal converters by an output, and a detector of the transmitted image contours, the input of which connected to the output of at least one of the amplifiers, according to the invention, at least one sampling and storage unit and an output amplifier-driver are inserted in series, to the control input of the sampling and storage unit connected to the output of the detector of the contours of the transmitted image, and to the signal input is the output of one of the amplifiers, with an atom in each output amplifier-shaper, synchronizing and quenching horizontal and frame pulses are mixed with the video signal.
Действительно, введение в заявляемую передающую телевизионную камеру последовательно включенных по меньшей мере одного блока выборки и хранения и выходного усилителя-формирователя при указанном порядке подключения обеспечивает формирование крутых фронтов видеоимпульсов, что соответствует повышению резкости контуров передаваемого изображения и одновременно способствует подавлению импульсных шумов. Indeed, the introduction into the inventive transmitting television camera of serially connected at least one sampling and storage unit and an output amplifier-driver with the indicated connection order ensures the formation of steep fronts of video pulses, which corresponds to sharpening the contours of the transmitted image and at the same time helps to suppress pulsed noise.
Первое дополнительное отличие состоит в том, что в такую камеру введены логическая схема ИЛИ и формирователь импульсов, последовательно включенные между выходом детектора контуров передаваемого изображения и управляющими входами всех блоков выборки и хранения, причем ко второму входу логической схемы ИЛИ подключен выход блока разверток. Это позволяет обеспечить подавление высокочастотных шумов применительно к случаю передачи двухградационных изображений (например, текста). The first additional difference is that an OR logic circuit and a pulse shaper are introduced in such a camera, sequentially connected between the output of the contour detector of the transmitted image and the control inputs of all sampling and storage units, and the output of the scan unit is connected to the second input of the OR logic circuit. This allows you to suppress high-frequency noise in relation to the case of transmission of two-gradation images (for example, text).
Второе дополнительное отличие состоит в том, что в такую камеру введены формирователь импульсов и по меньшей мере по одному фильтру низких частот и блоку электронной коммутации, причем формирователь импульсов включен между выходом детектора контуров передаваемого изображения и управляющими входами всех блоков выборки и хранения, выходы которых подключены к первому сигнальному входу своих блоков электронной коммутации, а фильтры низких частот включены между выходами своих усилителей и вторыми сигнальными входами блоков электронной коммутации, к управляющим входам которых подключен выход формирователя импульсов. Использование фильтров низких частот, включенных указанным образом, обеспечивает подавление высокочастотных шумов в многоградационном (т.е. полутоновом) изображении. The second additional difference is that a pulse shaper and at least one low-pass filter and an electronic switching unit are introduced into such a camera, and the pulse shaper is connected between the output of the detector of the transmitted image loops and the control inputs of all the sampling and storage units whose outputs are connected to the first signal input of their electronic switching units, and low-pass filters are connected between the outputs of their amplifiers and the second signal inputs of electronic electronic blocks ommutation, to the control inputs of which the output of the pulse shaper is connected. The use of low-pass filters included in this manner suppresses high-frequency noise in a multi-gradation (i.e., grayscale) image.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены на:
фиг.1 - пример реализации заявляемой передающей телевизионной камеры;
фиг. 2 - эпюры, поясняющие работу реализации заявляемой передающей телевизионной камеры, изображенной на фиг.1;
фиг.3 - другой пример реализации заявляемой передающей телевизионной камеры;
фиг. 4 - эпюры, поясняющие работу реализации заявляемой передающей телевизионной камеры, изображенной на фиг.3;
фиг.5 - третий пример реализации заявляемой передающей телевизионной камеры;
фиг. 6 - четвертый пример реализации заявляемой передающей телевизионной камеры;
фиг. 7 - эпюры, поясняющие работу реализации заявляемой передающей телевизионной камеры, изображенной на фиг.6, в простейшем случае;
фиг. 8 - эпюры, поясняющие работу реализации заявляемой передающей телевизионной камеры, изображенной на фиг.6, в случае использования более совершенного алгоритма обработки видеосигналов применительно к изображению с относительно близко расположенными контурами;
фиг. 9 - эпюры, поясняющие работу реализации заявляемой передающей телевизионной камеры, изображенной на фиг.6, в случае использования более совершенного алгоритма обработки видеосигналов применительно к изображению с относительно далеко расположенными контурами;
фиг.10 - пятый пример реализации заявляемой передающей телевизионной камеры;
фиг.11 - пример реализации детектора контуров передаваемого изображения;
фиг. 12 - другой пример реализации детектора контуров передаваемого изображения;
фиг.13 - пример реализации формирователя импульсов;
фиг.14 - эпюры, поясняющие работу формирователя импульсов, изображенного на фиг.13;
фиг.15 - пример реализации блока выборки и хранения;
фиг.16 - эпюры, поясняющие работу блока выборки и хранения, изображенного на фиг.15;
фиг.17 - пример реализации блока электронной коммутации;
фиг. 18 - эпюры, поясняющие работу блока электронной коммутации, изображенного на фиг.17;
фиг.19 - другой пример реализации блока электронной коммутации;
фиг. 20 - эпюры, поясняющие работу блока электронной коммутации, изображенного на фиг.19.The invention is illustrated by drawings, which depict on:
figure 1 is an example implementation of the inventive transmitting television camera;
FIG. 2 - diagrams explaining the implementation of the inventive transmitting television camera shown in figure 1;
figure 3 is another example implementation of the inventive transmitting television camera;
FIG. 4 - diagrams explaining the implementation of the inventive transmitting television camera shown in figure 3;
5 is a third example implementation of the inventive transmitting television camera;
FIG. 6 is a fourth example implementation of the inventive transmitting television camera;
FIG. 7 - diagrams explaining the implementation of the inventive transmitting television camera shown in Fig.6, in the simplest case;
FIG. 8 is a diagram explaining the implementation of the inventive transmitting television camera shown in FIG. 6, in the case of using a more advanced video signal processing algorithm as applied to an image with relatively closely spaced contours;
FIG. 9 is a diagram explaining the implementation of the inventive transmitting television camera shown in FIG. 6, in the case of using a more advanced video signal processing algorithm as applied to an image with relatively far contours;
figure 10 is a fifth example implementation of the inventive transmitting television camera;
11 is an example implementation of a detector of the contours of the transmitted image;
FIG. 12 is another example of a contour detector of a transmitted image;
Fig - an example implementation of a pulse shaper;
Fig.14 is a plot explaining the operation of the pulse shaper shown in Fig.13;
Fig - an example implementation of a block of sampling and storage;
Fig. 16 is a diagram explaining the operation of the sampling and storage unit shown in Fig. 15;
Fig - an example implementation of an electronic switching unit;
FIG. 18 is a diagram explaining the operation of the electronic switching unit shown in FIG.
Fig - another example implementation of an electronic switching unit;
FIG. 20 is a diagram explaining the operation of the electronic switching unit shown in FIG. 19.
Передающая телевизионная камера для монохромного телевидения с функциональной схемой согласно фиг.1 содержит последовательно включенные преобразователь 1 "свет-сигнал" (содержащий, например, фокусирующий объектив и передающую телевизионную трубку с фокусирующе-отклоняющей системой), к которому подключен блок 2 разверток (например, содержащий генераторы строчной и кадровой разверток), усилитель 3 (выполненный любым известным образом), блок 4 выборки и хранения (на базе одного или нескольких узлов выборки и хранения), к управляющему входу которого выход усилителя 3 подключен через детектор 5 контуров передаваемого изображения (примеры его реализации приведены на фиг.11 и 12), и выходной усилитель-формирователь 6, к второму входу которого (на самом деле это несколько входов) подключен дополнительный выход блока 4 разверток (точнее выходы строчных и кадровых синхронизирующих и гасящих импульсов). Указанный блок 6 для простоты на остальных схемах особо не показан. A transmitting television camera for monochrome television with a functional diagram according to FIG. 1 contains a light-to-signal converter 1 (including, for example, a focusing lens and a transmitting television tube with a focusing-deflecting system) connected to a scan unit 2 (for example, containing line and frame scan generators), amplifier 3 (made in any known manner), sampling and storage unit 4 (based on one or more sampling and storage nodes), to the control input to the output of the
Передающая телевизионная камера для монохромного телевидения с функциональной схемой согласно фиг.3 содержит преобразователь 7 "свет-сигнал" (на базе передающих телевизионных трубок, приборов с зарядовой связью, фотодиодных матриц и др.), к выходу которого подключен усилитель 8. К преобразователю 7 "свет-сигнал" подключен блок 9 разверток. Выход усилителя 8 к сигнальному входу блока 10 выборки и хранения подключен непосредственно, к управляющему входу блока 10 выборки и хранения - через последовательно включенные детектор 11 контуров передаваемого изображения (примеры реализации которого приведены на фиг.11 и 12), логическую схему ИЛИ 12, к второму входу которой подключен строчный синхровыход блока 9 разверток, и формирователь 13 импульсов (например, моновибратор с запуском от заднего фронта входного импульса). A transmitting television camera for monochrome television with a functional diagram according to Fig. 3 contains a light-to-signal converter 7 (based on transmitting television tubes, charge-coupled devices, photodiode arrays, etc.), the output of which is connected to an
Передающая телевизионная камера для монохромного телевидения с функциональной схемой согласно фиг.5 содержит последовательно включенные преобразователь 14 "свет-сигнал", к которому подключен блок 15 разверток, усилитель 16 и блок 17 выборки и хранения. К управляющему входу блока 17 выборки и хранения выход усилителя 16 подключен через последовательно соединенные детектор 18 контуров передаваемого изображения, логическую схему ИЛИ 19, к второму входу которой подключен строчный синхровыход блока 15 разверток и к третьему входу которой подключен генератор 20 случайных импульсов (размах и длительность которых постоянны, а моменты времени появления случайны или псевдослучайны в заданном диапазоне) и формирователь 21 импульсов (например, моновибратор или компаратор). The transmitting television camera for monochrome television with a functional diagram according to Fig. 5 comprises series-connected light-
Передающая телевизионная камера для монохромного телевидения с функциональной схемой согласно фиг.6 содержит преобразователь "свет-сигнал" 22, к которому подключен блок 23 разверток. Выход преобразователя 22 "свет-сигнал" через усилитель 24 подключен к детектору 25 контуров передаваемого изображения (примеры его реализации приведены на фиг. 11 и 12), фильтру 26 низких частот (любой известной реализации) и к сигнальному входу блока 27 выборки и хранения (например, в виде одного узла выборки и хранения, другая его реализация приведена на фиг.15). К управляющему входу блока 27 выборки и хранения выход детектора 25 контуров передаваемого изображения подключен через формирователь 28 импульсов (например, в виде моновибратора, другая его реализация приведена на фиг.13). Выход блока 27 выборки и хранения (на самом деле это может быть несколько выходов) подключен к первому сигнальному входу (на самом деле это также может быть несколько входов) блока 29 электронной коммутации (примеры его реализации приведены на фиг. 17 и 19). К второму сигнальному входу блока 29 электронной коммутации подключен выход фильтра 26 низких частот. К управляющему входу (опять же реально это может быть несколько входов) блока 29 электронной коммутации подключен выход (это может быть несколько выходов) формирователя 28 импульсов. The transmitting television camera for monochrome television with a functional diagram according to FIG. 6 comprises a light-to-
Передающая телевизионная камера с функциональной схемой согласно фиг.10 является, применительно к цветному телевещанию, аналогом предыдущей реализации, относящейся к монохромному телевидению. Она содержит три преобразователя "свет-сигнал" 30, 31, 32 (соответственно для сигналов зеленого, красного и синего или других основных цветов), к которым подключен общий блок разверток 33. Выходы первого 30, второго 31 и третьего 32 преобразователей "свет-сигнал" соответственно через идентичные усилители 34, 35, 36 подключены к своим фильтрам 37, 38, 39 низких частот и блокам 40, 41, 42 выборки и хранения. К управляющим входам всех блоков 40, 41, 42 выборки и хранения через последовательно включенные детектор 43 контуров передаваемого изображения и формирователь 44 импульсов подключен выход усилителя 34. Выход формирователя 44 импульсов подключен также к управляющим входам блоков 45, 46, 47 электронной коммутации, к первым сигнальным входам которых подключены соответственно выходы блоков 40, 41, 42 выборки и хранения, к вторым сигнальным входам подключены выходы фильтров 37, 38, 39 низких частот. Выходы всех блоков 45, 46, 47 электронной коммутации подключены к цветокодирующему блоку 48 (выполненному любым известным образом). A transmitting television camera with a functional diagram according to FIG. 10 is, with reference to color television broadcasting, an analogue of the previous implementation relating to monochrome television. It contains three light-to-
Детектор 25, 43 контуров передаваемого изображения с функциональной схемой согласно фиг.11 содержит последовательно включенные дифференцирующую цепь 49 и двухтактный выпрямитель 50. The
Детектор 5, 11, 18, 25, 43 контуров передаваемого изображения, функциональная схема которого приведена на фиг.12, содержит последовательно включенные интегрирующую цепь 51 и логическую схему Исключающее ИЛИ 52, к второму входу которой подключен вход интегрирующей цепи 51. The
Формирователь 28, 44 импульсов с функциональной схемой согласно фиг.13 содержит последовательно включенные первый 53 и второй 54 моновибраторы и логическую схему И 55, к второму входу которой через логическую схему НЕ 56 подключен выход первого моновибратора 53. The
Блоки 27, 40, 41, 42 выборки и хранения с функциональной схемой согласно фиг. 15 содержат первый 57 и второй 58 узлы выборки и хранения, сигнальные входы которых объединены и подключены соответственно к усилителям 24, 34, 35, 36. К управляющим входам обоих узлов 57 и 58 выборки и хранения подключены соответственно выходы формирователей 28,44 импульсов. The sampling and
Блоки 29, 45, 46, 47 электронной коммутации с функциональной схемой согласно фиг. 17 содержат первый 59 и второй 60 аналоговые ключи, выходы которых подключены к аналоговому сумматору 61. К сигнальному входу первого электронного ключа 59 подключен выход фильтра 26, 37, 38, 39 низких частот соответственно. К сигнальному входу второго электронного ключа 60 подключен выход блока 27, 40, 41, 42 выборки и хранения. К управляющему входу первого электронного ключа 59 выход формирователя 28, 44 импульсов (в виде, например, моновибратора) подключен непосредственно, а к управляющему входу второго электронного ключа 60 - через логическую схему НЕ 62. The
Блоки 29, 45, 46, 47 электронной коммутации с функциональной схемой согласно фиг. 19 содержат первый 63, второй 64 и третий 65 аналоговые ключи, выходы которых подключены к аналоговому сумматору 66. К сигнальному входу первого аналогового ключа 63 подключен первый выход (точнее выход первого узла 57 выборки и хранения) блока 27, 40, 41, 42 выборки и хранения (реализация которого приведена на фиг.15). К сигнальному входу второго электронного ключа 64 подключен второй выход (точнее выход второго узла 59 выборки и хранения) блока 27, 40, 41, 42 выборки и хранения. К сигнальному входу третьего электронного ключа 65 подключен выход фильтра 26, 37, 38, 39 низких частот. К управляющему входу первого электронного ключа 63 первый выход (точнее выход первого моновибратора 53) формирователя 28, 44 импульсов (его реализация приведена на фиг.13) подключен через первую логическую схему НЕ 67. К управляющему входу второго электронного ключа 64 второй выход (точнее выход логической схемы И 55) формирователя 28, 44 импульсов подключен через вторую логическую схему НЕ 68. К управляющему входу третьего электронного ключа 65 подключена логическая схема ИЛИ 69, к двум входам которой подключены два вышеупомянутых выхода формирователя 28, 44 импульсов. The
Возможны и иные частные варианты реализации передающей телевизионной камеры, отличающиеся иной аппаратурной реализацией блоков (например, использованием генераторов нестандартных: спиральной, синусоидальной и др. - разверток), наличием дополнительных блоков (например, узлов гамма-коррекции, блоков модуляции и др. ), иным включением перечисленных блоков (например, подключением детектора контуров передаваемого изображения к яркостному выходу цветокорректирующего блока или к выходу преобразователя "свет-сигнал" только в зеленом цвете). Необходимо также иметь в виду, что рассмотренные выше функциональные схемы блоков изображены в упрощенном виде и при практической реализации могут содержать дополнительные узлы (например, линии задержки, трансляторы уровней и др. ), обеспечивающие оптимизацию параметров блоков и их сопряжение по времени, уровню, полярности, величине и др. Наконец, следует особо подчеркнуть, что хотя в этом описании рассмотрена только одна реализация передающей камеры цветного телевидения, возможны и другие ее реализации, аналогичные монохромным реализациям, приведенным на фиг. 1, 3 и 5. Other particular embodiments of the transmitting television camera are possible, differing in other hardware implementation of the blocks (for example, using non-standard generators: spiral, sinusoidal, etc. - scans), the presence of additional blocks (for example, gamma correction nodes, modulation blocks, etc.), other inclusion of the listed blocks (for example, by connecting the detector of the contours of the transmitted image to the brightness output of the color-correcting unit or to the output of the light-signal converter only in green). It should also be borne in mind that the functional diagrams of the blocks discussed above are depicted in a simplified form and, in practical implementation, may contain additional nodes (for example, delay lines, level translators, etc.) that optimize the parameters of the blocks and their conjugation in time, level, and polarity , size, etc. Finally, it should be emphasized that although this description describes only one implementation of a color television transmitting camera, other implementations similar to monochrome ones are possible the elements shown in FIG. 1, 3 and 5.
Передающая телевизионная камера с функциональной схемой согласно фиг.1 работает так. Поступающее на вход преобразователя 1 "свет-сигнал", к которому подключен блок 2 разверток, изображение известным образом преобразуется в видеосигнал (фиг. 2а), который усилителем 3 усиливается до уровня, позволяющего его обрабатывать без риска заметного ухудшения отношения сигнал/шум. В детекторе 5 контуров передаваемого изображения формируются (фиг.2б) импульсы (одинаковой полярности и величины, но, возможно, неодинаковой длительности), соответствующие фронтам содержащихся в исходном видеосигнале (t0t1, t2t3 на фиг.2) относительно больших по величине импульсов. Импульсы (фиг.2б) с выхода детектора 5 контуров передаваемого изображения поступают на управляющий вход блока 4 выборки и хранения, обеспечивая сохранение в нем (фиг.2в) уровня входного видеосигнала, поступающего на сигнальный вход в начальные моменты времени (t0 и t2 на фиг.2) управляющих импульсов (фиг.2б). В остальное время (т.е. вне интервалов t0t1 и t2t3 видеосигнал (фиг.2а) через блок 4 выборки и хранения проходит без изменений (фиг.2в). В результате указанной обработки видеосигнала обеспечивается значительное уменьшение длительности фронтов видеосигнала (фиг. 2в) на выходе блока 4 выборки и хранения, что и обеспечивает соответствующее увеличение резкости контуров передаваемого изображения. В выходном усилителе-формирователе 6 к видеосигналу подмешиваются синхронизирующие и гасящие строчные и кадровые импульсы. Сигнал с выхода усилителя-формирователя 6 на видео или радиочастоте может далее подаваться на монитор системы прикладного телевидения, видеомагнитофон либо на передатчик для трансляции в эфир.Transmitting television camera with a functional diagram according to figure 1 works like this. The image received at the input of the light-
Передающая телевизионная камера с функциональной схемой согласно фиг.3 работает так. В преобразователе 7 "свет-сигнал", к которому подключен блок 9 разверток, передаваемое изображение преобразуется в видеосигнал (фиг.4а), который усиливается усилителем 8. Как и в предыдущей реализации, этот видеосигнал поступает на детектор 11 контуров передаваемого изображения, где из него формируются короткие импульсы (фиг.4б), соответствующие фронтам относительно больших по величине входных импульсов (фиг.4а). Эти импульсы в логической схеме ИЛИ 12 объединяются со строчными (фиг.4в) синхроимпульсами (или гасящими импульсами), снимаемыми с блока 9 разверток, и подаются на управляющий вход формирователя 13 импульсов, в котором задними фронтами входных импульсов (т.е. в моменты t1, t4, t7 на фиг.4г) формируются импульсы одинаковой величины, полярности и длительности. Этими импульсами (фиг.4г) блок 10 выборки и хранения переводится в режим выборки, т.е. неискаженной передачи на выход (в интервалах времени t1t2, t4t5, t7t8 на фиг.4) входного видеосигнала. По окончании этих импульсов блок 10 выборки и хранения переходит в режим хранения последнего (т.е. соответствующего моментам времени (t2, t5, t8) значения видеосигнала (фиг.4д). Тем самым полностью устраняются какие-либо флуктуации уровня выходного видеосигнала (фиг.4д) на межконтурных интервалах (t2t4, t5t7 на фиг.4) изображения. Когда межконтурные флуктуации видеосигнала обусловлены только шумами (например, при просмотре чертежей, графиков, текстовой и др. служебной информации), это приемлемо. Но когда эти флуктуации несут в себе какую-либо полезную информацию (например, при передаче мелким планом пейзажа), такой подход является малоподходящим.Transmitting television camera with a functional diagram according to figure 3 works like this. In the light-signal converter 7, to which the
Передающая телевизионная камера с функциональной схемой согласно фиг.5 представляет собой средство компромиссного решения задачи подавления шумов при одновременном увеличении резкости передаваемого изображения. Как вредно, последняя реализация от предыдущей отличается лишь наличием дополнительного генератора 20 случайных импульсов, подключенного к дополнительному входу логической схемы ИЛИ 19. Поэтому в блоке 17 выборки и хранения при передаче межконтурных интервалов изображения, в отличие от предыдущей реализации, величина выходного видеосигнала не будет постоянной, а будет некоторым случайным образом обновляться, что в некоторых случаях (например, при передаче изображений бликов на воде, листвы и др.) позволяет получить вполне удовлетворительный результат. The transmitting television camera with the functional diagram according to FIG. 5 is a compromise solution to the noise reduction problem while increasing the sharpness of the transmitted image. How harmful, the last implementation differs from the previous one only in the presence of an additional generator of 20 random pulses connected to an additional input of the
Передающая телевизионная камера с функциональной схемой согласно фиг.6 представляет собой частный вариант иного подхода к согласованию задачи повышения резкости контуров передаваемого изображения с задачей подавления высокочастотных помех на межконтурных участках изображения. Как и в предыдущих вариантах, в описываемой камере в преобразователе 22 "свет-сигнал", к которому подключен блок 23 разверток, исходное изображение преобразуется в видеосигнал, который усиливается усилителем 24. Далее при помощи блока 27 выборки и хранения формируются крутые фронты выходного видеосигнала (фиг.7г, 8з, 9ж), а при помощи фильтра 26 низких частот подавляются шумы на межконтурных интервалах изображения. Переход из одного режима формирования выходного видеосигнала в другой обеспечивается блоком 29 электронной коммутации. Такой подход к формированию выходного видеосигнала может быть реализован различным образом. Соответственно при этом изменяется реализация блока 29 электронной коммутации, блока 27 выборки и хранения и формирователя 28 импульсов. Рассмотрим в качестве примера две такие реализации. A transmitting television camera with a functional diagram according to Fig. 6 is a particular embodiment of a different approach to matching the sharpening problem of the contours of the transmitted image with the task of suppressing high-frequency noise on the inter-contour sections of the image. As in previous embodiments, in the described camera in the light-to-
В простейшем случае в формирователе 28 импульсов (который в таком случае может быть выполнен в виде моновибратора, запускаемого передним фронтом входного импульса) генерируется импульс (фиг.7б), протяженность которого примерно равна длительности фронтов (т.е. интервалов t0t1, t2t3 на фиг.7) видеосигнала на выходе фильтра 26 низких частот (фиг.7в). Поэтому в блоке 27 выборки и хранения на это время (т.е. на интервалы t0t1, t2t4 на фиг.7) запоминается значение исходного видеосигнала (фиг.7а) с относительно высоким уровнем высокочастотных шумов в предшествующий импульсу момент времени (т.е. в моменты t0, t2 на фиг.7). Поэтому блок 29 электронной коммутации (подробнее о его работе см. ниже) пропускает на выход на время длительности импульсов на выходе формирователя 28 (т.е. на интервалах t0t1, t2t4 на фиг. 7) сигнал с выхода блока 27 выборки и хранения, а в остальное время - с выхода фильтра 26 низких частот. Этим обеспечивается согласование процессов повышения крутизны фронтов, соответствующих контурам изображения, и сглаживания высокочастотных шумов на межконтурных интервалах передаваемого изображения. Однако в этой реализации необходимо увеличение полосы частот пропускания фильтра 26 низких частот при передаче близко расположенных контуров изображения.In the simplest case, in a pulse shaper 28 (which in this case can be made in the form of a monovibrator triggered by the leading edge of the input pulse), a pulse is generated (Fig. 7b), the length of which is approximately equal to the duration of the fronts (i.e., intervals t 0 t 1 , t 2 t 3 in Fig. 7) of the video signal at the output of the low-pass filter 26 (Fig. 7c). Therefore, the sampling and
От указанного недостатка свободна реализация согласно фигурам 8 и 9. На фиг. 8 приведены эпюры, соответствующие случаю передачи рядом расположенных контуров изображения, а на фиг.9 - эпюры, соответствующие случаю передачи относительно далеко расположенных контуров изображения. В последней реализации полоса пропускания фильтра 26 низких частот может быть взята более узкой, а сглаживание шумов, следовательно, станет более значительным, чем в предыдущей реализации. Поэтому протяженность фронтов сигналов на выходе фильтра 26 низких частот (фиг.8д, 9г) в данной реализации может быть большей, чем в предыдущей. Соответственно большей будет длительность (t3t4 на фиг.8 и t1t2, t4t5 на фиг.9) импульсов (фиг.8г, 9в) на выходе формирователя 28, которые теперь запускаются задними фронтами выходных импульсов (фиг.8б, 96) детектора 25 контуров передаваемого изображения. Но эта длительность выходных импульсов автоматически уменьшается (как об этом см. ниже) в случае, когда межконтурный интервал оказывается короче длительности импульсов (например, на фиг. 8г интервал t1t2). В конечном счете с формирователя 28 импульсов на два входа блока 27 выборки и хранения и блока 29 электронной коммутации с двух его выходов раздельно (несложно, конечно, любым известным образом эти импульсы передавать и по одной линии связи) поступают короткие (фиг. 8б, 9б) и относительно более протяженные (фиг.8г, 9в) импульсы. Короткими импульсами (фиг.8б, 9б) в блоке 27 выборки и хранения в одном из его узлов выборки и хранения обеспечивается хранение (фиг.8е, 9д) предшествующего им значения входного видеоимпульса (фиг.8а, 9а). Более протяженными импульсами (фиг. 8г, 9в) в другом узле выборки и хранения того же блока 27 выборки и хранения обеспечивается хранение значения входного видеосигнала (фиг.8а, 9а) в моменты времени (t1, t3 на фиг.8 и t1, t4 14 на фиг.9), непосредственно следующие за короткими импульсами. Блок 29 электронной коммутации на свой выход в моменты времени существования коротких управляющих импульсов (т. е. t0t1, t2t3 на фиг.8 и t0t1, t3t4 на фиг.9) пропускает сигнал (фиг. 8е, 9д) с выхода первого узла выборки и хранения блока 27 выборки и хранения. В моменты существования более протяженных импульсов (т.е. t1t2, t3t4 на фиг.8 и t1t2, t4t5 на фиг.9) пропускает сигнал (фиг.8ж, 9е) с выхода другого узла выборки и хранения блока 27 выборки и хранения. И, наконец, в остальные моменты времени (т.е. меньшие t1 и большие t4 на фиг.8, t2t3, а также меньшие t1 и большие t5 на фиг.9) пропускает сигнал (фиг.8д, 9г) с выхода фильтра 26 низких частот. Тем самым обеспечивается формирование выходного сигнала (фиг. 8з, 9ж) с крутыми фронтами и значительно сглаженными высокочастотными шумами.The implementation according to figures 8 and 9 is free of this drawback. In FIG. Fig. 8 shows diagrams corresponding to the case of transmission of adjacent image contours, and Fig. 9 shows diagrams corresponding to the case of transmission of relatively far image contours. In the latest implementation, the passband of the low-
Передающая телевизионная камера с функциональной схемой согласно фиг.10 аналогична предыдущей монохромной реализации применительно к цветному телевидению. Поэтому она имеет три блока 45, 46, 47 электронной коммутации, на выходах которых описанным выше образом формируются три видеосигнала, соответствующие зеленому, красному и синему составляющим исходного изображения (или иным комбинациям основных цветов). Поскольку границы контуров передаваемого изображения в разных цветах находятся в пространстве на одном и том же месте, допустимо использовать один общий детектор 43 контуров передаваемого изображения. A transmitting television camera with a functional diagram according to FIG. 10 is similar to the previous monochrome implementation in relation to color television. Therefore, it has three
Детектор 5, 11, 18, 25, 43 контуров передаваемого изображения с функциональной схемой согласно фиг.11 работает так. В процессе дифференцирования в дифференцирующей цепи 49 входного видеосигнала формируются выходные импульсы, соответствующие относительно протяженным участкам видеосигнала с быстрыми изменениями его величины. В двухтактном выпрямителе 50 определяется их абсолютная величина. Задавая в последующем импульсном устройстве порог срабатывания, можно тем самым отбирать и корректировать перед передачей резкость контуров наиболее ценной части исходной видеоинформации. The
Детектор 5, 11, 18, 25, 43 контуров передаваемого изображения с функциональной схемой согласно фиг. 12 работает так. В интегрирующей цепи 51 обеспечивается сглаживание с малой постоянной времени входного видеосигнала. В логической схеме Исключающее ИЛИ 52 регистрируются моменты времени, в которые входной видеосигнал отличается заметным образом от своего сглаженного значения. Эти моменты времени и соответствуют контурам передаваемого изображения. The
Формирователь 28, 44 импульсов с функциональной схемой согласно фиг.13 работает так. В первом моновибраторе 53 выходной импульс (фиг.14б) формируется передним фронтом входного воздействия, превышающего некоторое пороговое значение, определяемое уровнем входных высокочастотных шумов (поэтому, очевидно, полезно ввести соответствующую автоматическую регулировку этого уровня). Длительность этих импульсов (t0t1, t2t3 на фиг.14б) устанавливается примерно равной длительности фронтов исходного яркостного видеосигнала. Задними фронтами этих импульсов (т.е. в моменты t1, t3 на фиг.14г) запускаются импульсы, длительность которых (t3t4 на фиг.14г) примерно равна протяженности фронтов сигнала на выходе фильтра 26, 37 низких частот. Если же интервал времени между смежными контурами изображения в исходном сигнале (t1t2 на фиг. 8б) меньше длительности фронтов (t2t4 на фиг.8д) на выходе фильтра 26, 37 низких частот, то задним фронтом последующего короткого импульса (t3 на фиг. 14б) может произойти перезапуск второго моновибратора 54 (например, на микросхеме 155АГЗ). Поэтому, чтобы в интервалы времени (t0t1), t2t3 на фиг. 14б) существования импульсов на первом выходе формирователя 28, 44 импульсов импульсы на втором его выходе (фиг.14д) отсутствовали, выход второго моновибратора 54 (фиг.14г) к выходу формирователя 28, 44 импульсов подключен через логическую схему И 55, на второй вход которой подаются проинвертированные импульсы (фиг.14в) с выхода первого моновибратора 53 (фиг.14б).The
Блок 27, 40, 41, 42 выборки и хранения с функциональной схемой согласно фиг.15 работает так. Под воздействием входных импульсов (фиг.16б), поступающих с первого выхода формирователя 28, 44 импульсов, в первом узле 57 выборки и хранения запоминается на длительность входных импульсов (t0t1, t2t3 на фиг. 16б) значения исходного видеосигнала (фиг. 16а) в моменты времени, предшествующие (t0, t2 на фиг. 16г) фронту видеосигнала. Под воздействием входных импульсов (фиг. 16в), поступающих с второго выхода формирователя 28, 44 импульсов, во втором узле 58 выборки и хранения на длительность входных импульсов (t1t2, t3t4 на фиг.16в) запоминаются значения исходного видеосигнала (фиг. 16а) в моменты времени (t1, t3 на фиг.16д), последующие за фронтами исходного видеосигнала. В остальные моменты времени (т.е. ранее t0 и позже t4 на фиг.16) на выходах обоих узлов 57, 58 выборки и хранения воспроизводится исходный видеосигнал.
Блок 29, 45, 46, 47 электронной коммутации с функциональной схемой согласно фиг.17 работает так. Под воздействием импульсов (фиг.18б), поступающих с выхода формирователя 28, 44 импульсов первый электронный ключ 59 пропускает на выход сигнал (фиг.18в) с выхода фильтра 26, 37 низких частот (фиг. 18а) во все моменты времени (t1t2, ранее t0 и после t3 на фиг.18в), кроме его фронтов. Под воздействием же инвертированных входных импульсов (фиг. 18д) на выход второго электронного ключа 60 проходят сигналы (фиг.18е) с выхода блока 27,40, 41, 42 выборки и хранения. В аналоговом сумматоре 61 сигналы (фиг. 18в, е) с выходов обоих электронных ключей 59,60 объединяются (фиг.18ж).
Блок 29, 45, 46, 47 электронной коммутации с функциональной схемой согласно фиг.19 работает так. Под воздействием инвертированных импульсов (фиг. 20а), поступающих с первого выхода формирователя 28, 44 импульсов первый электронный ключ 63 пропускает на выход (фиг.20в) соответствующую часть (в моменты времени t0t1, t2t3 на фиг.20в) сигнала с первого выхода (фиг.20б) блока 27, 40, 41, 42 выборки и хранения. Под воздействием инвертированных импульсов (фиг.20г), поступающих с второго выхода формирователя 28, 44 импульсов, второй электронный ключ 64 пропускает на выход соответствующую часть сигнала (в моменты времени t1t2, t3t4 на фиг.20е) с второго выхода (фиг.20д) блока 27, 40, 41, 42 выборки и хранения. В остальное время (т.е. ранее момента t0 и позднее момента t4 на фиг.20и) под воздействием сигнала (фиг.20ж) на выходе логической схемы ИЛИ 69 через третий электронный ключ проходит сигнал (фиг.20и) с выхода фильтра 26, 37 низких частот (фиг.20з). В аналоговом сумматоре 66 сигналы с выходов всех трех электронных ключей 63, 64, 65 (фиг. 20в,е,и) объединяются (фиг.20к).
В заявляемой передающей телевизионной камере (как в монохромных, так и в цветных ее реализациях) возможно одновременное повышение крутизны фронтов видеосигналов, соответствующих контурам передаваемых изображений, и заметное подавление шумов на межконтурных участках передаваемых изображений. Изменением порогового уровня при детектировании контуров изображений возможно отбирать наиболее ценную часть исходной информации, резкость которой корректируется, и тем самым уменьшать физиологическую избыточность изображения. In the claimed transmitting television camera (both in monochrome and in color implementations thereof), it is possible to simultaneously increase the steepness of the fronts of the video signals corresponding to the contours of the transmitted images, and noticeably suppress noise on the inter-contour sections of the transmitted images. By changing the threshold level for detecting image contours, it is possible to select the most valuable part of the initial information, the sharpness of which is adjusted, and thereby reduce the physiological redundancy of the image.
Литература
1. SU N 1140269.Literature
1. SU N 1140269.
2. SU N 599728. 2. SU N 599728.
3. SU N 693400 (прототип). 3. SU N 693400 (prototype).
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA94020566 | 1993-05-14 | ||
UA94020566 | 1993-05-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94017490A RU94017490A (en) | 1996-08-10 |
RU2152137C1 true RU2152137C1 (en) | 2000-06-27 |
Family
ID=21688954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94017490/09A RU2152137C1 (en) | 1993-05-14 | 1994-05-13 | Transmitting tv camera |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2152137C1 (en) |
-
1994
- 1994-05-13 RU RU94017490/09A patent/RU2152137C1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94017490A (en) | 1996-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4179705A (en) | Method and apparatus for separation of chrominance and luminance with adaptive comb filtering in a quadrature modulated color television system | |
JPH10164396A (en) | Method for adaptively correcting contour component of luminance signal and correction circuit | |
US5237414A (en) | Video enhancer with separate processing of high and low level transitions | |
US4839726A (en) | Video enhancement method and system | |
US4386434A (en) | Vertical and horizontal detail signal processor | |
US3952327A (en) | Aperture correction circuit for television | |
US3504115A (en) | Fm television signal transmission system | |
RU2152137C1 (en) | Transmitting tv camera | |
US2957042A (en) | Video signal compensation | |
US5218438A (en) | Picture aperture correction circuit | |
US3643011A (en) | Luminance signal channel | |
US5087967A (en) | Color image pickup device having a level correcting circuit for correcting level variations in color image signals | |
US4748500A (en) | Device for correcting contours in an image and use of such a device in a color television camera | |
US4916538A (en) | Apparatus and methods for enhancing a video display | |
JP3892529B2 (en) | Device for adjusting the contrast of video images | |
US4646152A (en) | Sharpness enhanced equal bandwidth luminance bandwidth compression system | |
JP3625296B2 (en) | Convergence correction circuit | |
JP3264639B2 (en) | Camera device | |
JP3115347B2 (en) | Television camera | |
SU748906A1 (en) | Method and apparatus for transmitting and receiving a picture signal via video-telephone communication channel | |
RU2120194C1 (en) | Tv set | |
KR100518159B1 (en) | Method and circuit configuration for producing a series of progressive pictures | |
KR100251104B1 (en) | Method for auto-correcting of edge circuit for performing the same | |
EP0178126A1 (en) | Phase and amplitude control of vertical modulation in horizontal scan of CRT high resolution television | |
US2251966A (en) | Television synchronizing system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040514 |