RU2175169C2 - Device for noise suppression in video signal for television - Google Patents
Device for noise suppression in video signal for television Download PDFInfo
- Publication number
- RU2175169C2 RU2175169C2 RU95113900/09A RU95113900A RU2175169C2 RU 2175169 C2 RU2175169 C2 RU 2175169C2 RU 95113900/09 A RU95113900/09 A RU 95113900/09A RU 95113900 A RU95113900 A RU 95113900A RU 2175169 C2 RU2175169 C2 RU 2175169C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- pass filter
- video signal
- low
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Picture Signal Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к информационной технике, а более точно касается устройства для подавления помех в видеосигнале для телевидения. The invention relates to information technology, and more specifically relates to a device for suppressing interference in a video signal for television.
Предшествующий уровень техники
Известен нелинейный корректор четкости телевизионного изображения, который содержит фильтр низких частот с управляемой постоянной времени, к управляющему входу которого последовательно подключены выпрямитель и фильтр низких частот с фиксированной постоянной времени, причем вход выпрямителя подключен к сигнальному входу фильтра низких частот с управляемой постоянной времени [SU, A, 1140269].State of the art
Known non-linear clarity corrector for television images, which contains a low-pass filter with a controlled time constant, to the control input of which a rectifier and a low-pass filter with a fixed time constant are connected, and the input of the rectifier is connected to the signal input of a low-pass filter with a controlled time constant [SU, A, 1140269].
В таком устройстве невозможно уменьшение зашумленности представляющих реальный практический интерес изображений, содержащих в себе помимо фона какие-либо детали, без обязательного сопутствующего заметного ухудшения резкости границ или контуров этих деталей и без того недостаточно высокой. In such a device, it is impossible to reduce the noisiness of images of real practical interest, containing any details in addition to the background, without the necessary concomitant noticeable deterioration in the sharpness of the borders or contours of these details, which are already not high enough.
Известно также устройство коррекции четкости и резкости телевизионного изображения, содержащее фильтр низких частот с малой постоянной времени, фильтр низких частот с относительно более высокой постоянной времени и фильтр высоких частот, последовательно с которыми включены три электронных ключа и анализирующий блок. Входы всех фильтров и анализирующего блока объединены. Также объединены выходы всех электронных ключей, к управляющим входам которых подключены три выхода анализирующего блока [SU, A, 1188304]. There is also known a device for correcting the sharpness and sharpness of a television image, comprising a low-pass filter with a low time constant, a low-pass filter with a relatively higher time constant and a high-pass filter, in which three electronic keys and an analysis unit are connected in series. The inputs of all filters and the analysis unit are combined. The outputs of all electronic keys are also combined, to the control inputs of which three outputs of the analyzing unit are connected [SU, A, 1188304].
В этом устройстве невозможно уменьшение зашумленности изображения, представляющего реальный практический интерес, из-за наличия мелких и крупных деталей с резкими границами (или, как еще говорят, контурами), без сопутствующего ухудшения его резкости. В устройстве также невозможно увеличение резкости изображения без сопутствующего ухудшения его зашумленности. In this device, it is impossible to reduce the noise level of an image of real practical interest, due to the presence of small and large details with sharp boundaries (or, as they say, contours), without a concomitant deterioration in its sharpness. The device is also impossible to increase the sharpness of the image without the accompanying deterioration of its noise.
Раскрытие изобретения
В основу изобретения положена задача создать устройство для подавления помех в видеосигнале для телевидения, которое обеспечивало бы значительное улучшение качества изображения при одновременном улучшении его резкости, за счет регенерации видеосигнала.Disclosure of Invention
The basis of the invention is to create a device for suppressing interference in a video signal for television, which would provide a significant improvement in image quality while improving its sharpness, due to the regeneration of the video signal.
Эта задача решается тем, что устройство для подавления помех в видеосигнале для телевидения, содержащее последовательно соединенные электронный ключ и фильтр низких частот, согласно изобретению содержит фильтр высоких частот, на вход которого подается видеосигнал, а выход соединен с сигнальным входом электронного ключа, и блок детектирования фронтов видеосигнала, вход которого соединен с выходом фильтра высоких частот, а выход - с управляющим входом электронного ключа. This problem is solved in that the device for suppressing interference in the video signal for television, containing a series-connected electronic key and a low-pass filter, according to the invention contains a high-pass filter, the video signal is input to it, and the output is connected to the signal input of the electronic key, and a detection unit edges of the video signal, the input of which is connected to the output of the high-pass filter, and the output to the control input of the electronic key.
Целесообразно, чтобы блок детектирования фронтов видеосигнала содержал последовательно соединенные двухтактный выпрямитель и формирователь прямоугольных импульсов. It is advisable that the detection unit of the fronts of the video signal contained in series connected push-pull rectifier and driver of rectangular pulses.
Возможно, чтобы блок детектирования фронтов видеосигнала содержал двухтактный выпрямитель, фильтр низких частот, входом соединенный с выходом двухтактного выпрямителя, сумматор, входы которого соединены с выходом двухтактного выпрямителя и фильтра низких частот, и формирователь прямоугольных импульсов, вход которого соединен с выходом сумматора, а выход является выходом блока детектирования фронтов видеосигнала. It is possible that the detection unit of the video signal fronts contains a push-pull rectifier, a low-pass filter, an input connected to the output of a push-pull rectifier, an adder whose inputs are connected to the output of a push-pull rectifier and a low-pass filter, and a rectangular pulse shaper whose input is connected to the output of the adder, and the output is the output of the video signal fronts detection unit.
Целесообразно также, чтобы устройство содержало блок задержки сигнала, вход которого соединен с выходом фильтра высоких частот, а выход подсоединен к сигнальному входу электронного ключа. It is also advisable that the device contains a signal delay unit, the input of which is connected to the output of the high-pass filter, and the output is connected to the signal input of the electronic key.
Возможно также, чтобы блок детектирования фронтов видеосигнала содержал два канала формирования сигналов с общим входом, являющимся входом блока детектирования фронтов видеосигнала, каждый из которых содержит последовательно соединенные формирователь прямоугольных импульсов и моновибратор, и один канал содержал бы также инвертор, соединенный с входом формирователя, а выходы моновибраторов обоих каналов соединены с входами логической схемы И и логической схемы ИЛИ, при этом выход логической схемы И соединен с входом еще одного моновибратора, выход которого соединен с входом логической схемы НЕ, выход логической схемы ИЛИ соединен с входом второго блока задержки сигнала, выход которого подсоединен к одному входу второй логической схемы И, к другому входу которой подсоединен выход логической схемы НЕ, а выход логической схемы И является выходом блока детектирования фронтов видеосигнала. It is also possible that the fronts detection unit of the video signal contained two signal conditioning channels with a common input, which is the input of the fronts detection unit of the video signal, each of which contains a rectangular pulse shaper and a monovibrator in series, and one channel would also contain an inverter connected to the shaper input, and the outputs of the monovibrators of both channels are connected to the inputs of the logic circuit AND and the logic circuit OR, while the output of the logic circuit AND is connected to the input of another mono a brother whose output is connected to the input of the logic circuit NOT, the output of the logic circuit OR is connected to the input of the second delay unit of the signal, the output of which is connected to one input of the second logic circuit AND, to the other input of which the output of the logic circuit is NOT, and the output of the logic circuit And is the output of the detection unit of the fronts of the video signal.
Возможно также, чтобы блок детектирования фронтов видеосигнала содержал два канала формирования сигналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные сумматор, формирователь прямоугольных импульсов и моновибратор, и один канал также содержит инвертор, соединенный с входом сумматора, к вторым входам сумматоров обоих каналов последовательно подключены двухтактный выпрямитель и фильтр низких частот, причем входы обоих каналов объединены и соединены с входом двухтактного выпрямителя, являющегося входом блока детектирования, а выходы моновибраторов обоих каналов соединены с входами логической схемы И и логической схемы ИЛИ, при этом выход логической схемы И соединен с входом еще одного моновибратора, выход которого соединен с входом логической схемы НЕ, выход логической схемы ИЛИ соединен с входом второго блока задержки сигнала, выход которого подсоединен к одному входу второй логической схемы И, к другому входу которой подсоединен выход логической схемы НЕ, а выход логической схемы И является выходом блока детектирования фронтов видеосигнала. It is also possible for the video signal fronts detection unit to contain two signal conditioning channels, each of which contains an adder in series, a rectangular pulse shaper and a monovibrator, and one channel also contains an inverter connected to the adder input, and a push-pull rectifier is connected to the second inputs of the adders of both channels and a low-pass filter, the inputs of both channels being combined and connected to the input of a push-pull rectifier, which is the input of the detection unit and the outputs of the monovibrators of both channels are connected to the inputs of the logic circuit AND and the OR logic circuit, while the output of the logic circuit AND is connected to the input of another monovibrator whose output is connected to the input of the logic circuit NOT, the output of the logic circuit OR is connected to the input of the second signal delay block the output of which is connected to one input of the second AND logic circuit, the output of the logic circuit NOT is connected to the other input of it, and the output of the AND logic circuit is the output of the video signal fronts detection unit.
Целесообразно также, чтобы устройство содержало первый сумматор, на один вход которого поступает видеосигнал, а другой вход которого соединен с выходом первого фильтра низких частот, второй фильтр низких частот, вход которого соединен с выходом первого сумматора, и второй сумматор, входы которого соединены с выходами первого и второго фильтров низких частот, а выход является выходом всего устройства. It is also advisable that the device contains a first adder, on one input of which a video signal is supplied, and another input of which is connected to the output of the first low-pass filter, a second low-pass filter, whose input is connected to the output of the first adder, and a second adder, whose inputs are connected to the outputs the first and second low-pass filters, and the output is the output of the entire device.
Допустимо также, чтобы устройство содержало первый сумматор, на один вход которого поступает видеосигнал, а другой вход соединен с выходом первого фильтра низких частот, первое аналоговое запоминающее устройство, на сигнальный вход которого поступает видеосигнал, а управляющий вход соединен с выходом блока детектирования фронтов видеосигнала, логическую схему НЕ, вход которой соединен с выходом блока детектирования фронтов видеосигнала, интегратор, сигнальный вход которого соединен с выходом первого сумматора, а вход установки нуля - с выходом блока детектирования фронтов видеосигнала, и второе аналоговое запоминающее устройство, сигнальный вход которого соединен с выходом первого аналогового запоминающего устройства, управляющий вход соединен с выходом логической схемы НЕ, а выход - с входом второго сумматора, к другому входу которого подсоединен выход интегратора, и выход второго сумматора является выходом всего устройства. It is also possible that the device contains a first adder, on one input of which a video signal is input, and another input is connected to the output of the first low-pass filter, a first analog storage device, on the signal input of which a video signal is supplied, and a control input is connected to the output of the video signal fronts detection unit, a logic circuit NOT, the input of which is connected to the output of the fronts detection unit of the video signal, an integrator whose signal input is connected to the output of the first adder, and the zero-setting input the output of the fronts detection unit of the video signal, and the second analog storage device, the signal input of which is connected to the output of the first analog storage device, the control input is connected to the output of the logic circuit NOT, and the output is connected to the input of the second adder, to the other input of which the output of the integrator is connected, and the output the second adder is the output of the entire device.
Целесообразно, чтобы устройство содержало первый сумматор, на один вход которого поступает видеосигнал, а другой вход соединен с выходом первого фильтра низких частот, аналоговое запоминающее устройство, сигнальный вход которого соединен с выходом первого фильтра низких частот, а управляющий вход - с выходом блока детектирования фронтов видеосигнала, второй фильтр низких частот, вход которого соединен с выходом первого сумматора, и второй сумматор, входы которого соединены с выходами второго фильтра низких частот и аналогового запоминающего устройства, а выход является выходом всего устройства. It is advisable that the device contains a first adder, on one input of which a video signal is supplied, and the other input is connected to the output of the first low-pass filter, an analog storage device, the signal input of which is connected to the output of the first low-pass filter, and the control input is connected to the output of the front detection unit a video signal, a second low-pass filter, the input of which is connected to the output of the first adder, and a second adder, whose inputs are connected to the outputs of the second low-pass filter and analog memory guide means, and the output is the output of the entire device.
Целесообразно также, чтобы в устройстве, предназначенном для подавления помех в видеосигналах цветного телевидения, для каждого видеосигнала цветного телевидения было применено собственное устройство подавления помех в соответствующем видеосигнале, а выходы всех блоков детектирования фронтов соответствующего видеосигнала были соединены со входами логической схемы ИЛИ, выход которой соединен с управляющими входами всех электронных ключей, а также аналоговых запоминающих устройств. It is also advisable that in the device designed to suppress interference in color television video signals, each color television video signal has its own interference suppression device in the corresponding video signal, and the outputs of all fronts detection units of the corresponding video signal are connected to the inputs of the OR logic circuit, the output of which is connected with control inputs of all electronic keys, as well as analog storage devices.
Предлагаемое устройство для подавления помех в видеосигнале для телевидения обеспечивает значительное подавление помех при гарантированном предотвращении уменьшения крутизны фронтов видеосигнала. Более того, предлагаемое устройство позволяет одновременно с значительным подавлением помех в видеосигнале существенно повысить крутизну его фронтов, тем самым обеспечивается гарантированное улучшение качества телевизионного изображения даже при использовании видеосигналов, сформированных в телевизионных устройствах - передающих камерах, видеомагнитофонах, антеннах - низкого качества. The proposed device for suppressing interference in the video signal for television provides significant noise reduction while ensuring the prevention of reducing the steepness of the edges of the video signal. Moreover, the proposed device allows simultaneously with significant suppression of interference in the video signal to significantly increase the steepness of its fronts, thereby ensuring a guaranteed improvement in the quality of the television image even when using video signals generated in television devices - transmitting cameras, VCRs, antennas - of low quality.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем изобретение поясняется описанием примеров его осуществления и чертежами, на которых:
фиг. 1 изображает функциональную схему устройства для подавления помех в видеосигнале для монохромного телевидения;
фиг. 2 - функциональную схему блока детектирования фронтов видеосигнала для устройства, изображенного на фиг. 1;
фиг. 3 - другой пример выполнения функциональной схемы блока детектирования фронтов видеосигнала;
фиг. 4 - функциональную схему другого примера выполнения устройства;
фиг. 5 - функциональную схему блока детектирования фронтов видеосигнала для устройства, изображенного на фиг. 4;
фиг. 6 - еще один вариант выполнения функциональной схемы блока детектирования фронтов видеосигнала;
фиг. 7 - функциональную схему третьего варианта осуществления устройства для подавления помех в видеосигнале;
фиг. 8 - функциональную схему еще одного варианта осуществления устройства для подавления помех в видеосигнале;
фиг. 9 - то же устройство для подавления помех в видеосигнале для монохромного телевидения, в котором обеспечивается увеличение крутизны фронтов видеосигнала;
фиг. 10 - функциональную схему еще одного варианта осуществления устройства;
фиг. 11 - функциональную схему варианта осуществления устройства;
фиг. 12 - функциональную схему варианта осуществления устройства для цветного телевидения;
фиг. 13 - другую функциональную схему варианта осуществления устройства для цветного телевидения;
фиг. 14 - функциональную схему третьего варианта осуществления устройства для цветного телевидения;
фиг. 15 - функциональную схему еще одного примера осуществления устройства для цветного телевидения;
фиг. 16 - упрощенную принципиальную схему устройства;
фиг. 17 a, b, c, d, e, f - временные диаграммы, подтверждающие работу устройств, изображенных на фиг. 1, 2 и 3;
фиг. 18 a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n - временные диаграммы, подтверждающие работу устройств, изображенных на фиг. 4 и 5;
фиг. 19 a, b, c, d, e - временные диаграммы, подтверждающие работу устройства, изображенного на фиг. 7;
фиг. 20 а, b, c, d, e, f, g, h, i - временные диаграммы, подтверждающие работу устройства, изображенного на фиг. 9;
фиг. 21 а, b, c, d, e, f, g - временные диаграммы, подтверждающие работу устройства, изображенного на фиг. 10.Brief Description of the Drawings
The invention is further explained in the description of examples of its implementation and drawings, in which:
FIG. 1 shows a functional diagram of a device for suppressing interference in a video signal for monochrome television;
FIG. 2 is a functional block diagram of a video edge detection unit for the device of FIG. 1;
FIG. 3 is another example of the implementation of the functional block circuit detection of the fronts of the video signal;
FIG. 4 is a functional diagram of another embodiment of the device;
FIG. 5 is a functional block diagram of a video edge detection unit for the device of FIG. 4;
FIG. 6 is another embodiment of a functional block circuit for detecting fronts of a video signal;
FIG. 7 is a functional diagram of a third embodiment of a device for suppressing interference in a video signal;
FIG. 8 is a functional diagram of yet another embodiment of a device for suppressing interference in a video signal;
FIG. 9 - the same device for suppressing interference in the video signal for monochrome television, which provides an increase in the steepness of the edges of the video signal;
FIG. 10 is a functional diagram of another embodiment of a device;
FIG. 11 is a functional diagram of an embodiment of a device;
FIG. 12 is a functional diagram of an embodiment of a color television device;
FIG. 13 is another functional diagram of an embodiment of a color television device;
FIG. 14 is a functional diagram of a third embodiment of a color television device;
FIG. 15 is a functional diagram of another embodiment of a color television device;
FIG. 16 is a simplified schematic diagram of a device;
FIG. 17 a, b, c, d, e, f are timing diagrams confirming the operation of the devices shown in FIG. 1, 2 and 3;
FIG. 18 a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n are timing diagrams confirming the operation of the devices shown in FIG. 4 and 5;
FIG. 19 a, b, c, d, e are timing diagrams confirming the operation of the device shown in FIG. 7;
FIG. 20 a, b, c, d, e, f, g, h, i are timing diagrams confirming the operation of the device depicted in FIG. 9;
FIG. 21 a, b, c, d, e, f, g are timing diagrams confirming the operation of the device shown in FIG. 10.
Лучший вариант осуществления изобретения
Устройство для подавления помех в видеосигнале для монохромного телевидения, функциональная схема которого приведена на фиг. 1, содержит фильтр 1 высоких частот, вход которого является входом устройства, а выход подключен к сигнальному входу электронного ключа 2. К управляющему входу электронного ключа 2 подключен выход блока 3 детектирования фронтов видеосигнала, вход которого подключен к выходу фильтра 1 высоких частот. К выходу электронного ключа 2 подключен фильтр 4 низких частот с обратной в полосе видеочастот видеосигнала частотной характеристикой по отношению к фильтру 1 высоких частот. Выход фильтра 4 низких частот является выходом всего устройства.The best embodiment of the invention
A device for suppressing interference in a video signal for monochrome television, the functional diagram of which is shown in FIG. 1, contains a high-
Блок 3 детектирования фронтов видеосигнала содержит последовательно соединенные двухтактный выпрямитель 5 (фиг. 2) и формирователь 6 прямоугольных импульсов, например компаратор.
Блок 3 детектирования фронтов видеосигнала может быть выполнен иначе и тогда он содержит последовательно соединенные двухтактный выпрямитель 7 (фиг. 3), фильтр 8 низких частот, сумматор 9, к другому входу которого подключен выход двухтактного выпрямителя 7, и формирователь 10 прямоугольных импульсов, например компаратор. Устройство для монохромного телевидения, функциональная схема которого приведена на фиг. 4, содержит блок 11 задержки сигнала, например линию задержки, выход которого соединен с входом электронного ключа 2, а вход блока 11 соединен с выходом фильтра 1.
Блок 3 детектирования фронтов видеосигнала может быть выполнен так, как приведено на фиг. 5, и содержать два канала обработки видеосигнала, каждый из которых включает последовательно соединенные формирователь 12 прямоугольных импульсов и моновибратор 13. В одном из каналов к входу формирователя 12 прямоугольных импульсов подключен выход инвертора 14. Входы инвертора 14 в одном канале и формирователя 12 другого канала объединены и служат входом всего блока. Выходы обоих моновибраторов 13 подключены к входам логических схем И 15 и ИЛИ 16. Выход логической схемы И 15 соединен моновибратором 17, к выходу которого подсоединена логическая схема НЕ 18, подключенная выходом ко входу еще одной логической схемы И 19, к другому входу которой через блок 20 задержки сигнала подключен выход логической схемы ИЛИ 16. The video
Блок 3 (фиг. 4) также может содержать два канала обработки видеосигнала, каждый из которых включает последовательно соединенные сумматор 21 (фиг. 6), формирователь 22 прямоугольных импульсов и моновибратор 23. К одному входу сумматора 21 первого канала подключен выход инвертора 24, а вход сумматора 21 второго канала объединен с входом инвертора 24, являющимся входом блока 3 (фиг. 4). Block 3 (Fig. 4) may also contain two channels for processing the video signal, each of which includes a series-connected adder 21 (Fig. 6), a
Блок 3 содержит также последовательно соединенные двухтактный выпрямитель 25 (фиг. 6) и фильтр 26 низких частот. Вход выпрямителя 25 объединен с входом инвертора 24, а выход фильтра 26 подсоединен ко входам сумматоров 21 обоих каналов. Выходы моновибраторов 23 обоих каналов подключены ко входам логических схем И 27 и ИЛИ 28. Выход логической схемы И 27 через последовательно соединенные еще один моновибратор 29 и логическую схему НЕ 30 подключен к одному входу еще одной логической схемы И 31, к другому входу которой через блок 32 задержки сигнала подключен выход логической схемы ИЛИ 28.
В одном из вариантов выполнения устройства для монохромного телевидения выход фильтра 4 низких частот подключен к одному входу сумматора 33 (фиг. 7), другой вход которого объединен с входом фильтра 1 высоких частот. Выход фильтра 4 низких частот подключен к входу еще одного сумматора 34, к другому входу которого через фильтр 35 низких частот подключен выход сумматора 33. При этом выход фильтра 1 подсоединяется к электронному ключу 2 или непосредственно (фиг. 7), или через блок 11 (фиг. 8) задержки сигнала, включенного между выходом фильтра 1 высоких частот и сигнальным входом электронного ключа 2. In one embodiment of the device for monochrome television, the output of the low-
В еще одном варианте выполнения устройства выход сумматора 33 (фиг. 9) подключен к сигнальному входу интегратора 36, к входу установки нуля которого подключен выход блока 3. Сигнальный вход аналогового запоминающего устройства 37 (называемого также узлом выборки и хранения) объединен со входом фильтра 1, а к управляющему входу устройства 37 подключен выход блока 3. Выход аналогового запоминающего устройства 37 подключен к сигнальному входу другого аналогового запоминающего устройства 38, к управляющему входу которого подключен выход логической схемы 39 НЕ, подключенной к выходу блока 3. Выходы интегратора 36 и аналогового запоминающего устройства 38 подключены ко входам сумматора 34, выход которого является выходом устройства. In another embodiment of the device, the output of the adder 33 (Fig. 9) is connected to the signal input of the
Аналоговое запоминающее устройство 40 (фиг. 10 и 11) может быть введено в схему устройств для подавления помех, показанных на фиг. 7 и 8, соответственно. Тогда аналоговое запоминающее устройство 40 (фиг. 10 и 11) подсоединяется входами к выходу фильтра 4 низких частот и к выходу блока 3, а выходом - к входу сумматора 34. An analog storage device 40 (FIGS. 10 and 11) may be included in the circuitry of the interference suppression devices shown in FIG. 7 and 8, respectively. Then the analog storage device 40 (Fig. 10 and 11) is connected by inputs to the output of the low-
Устройство для подавления помех в видеосигнале для цветного телевидения, функциональная схема которого изображена на фиг. 12, выполнено трехканальным (по числу видеосигналов), каждый из каналов которого является идентичным устройству для подавления помех в видеосигнале для монохромного телевидения, функциональная схема которого изображена, например, на фиг. 7. Однако выходы блоков 3 всех устройств подавления помех подсоединены ко входам логической схемы ИЛИ 41 (фиг. 13), а выход логической схемы ИЛИ 41 подключен к управляющим входам электронных ключей 2 всех устройств для подавления помех. A device for suppressing interference in a video signal for color television, the functional diagram of which is shown in FIG. 12 is made three-channel (in terms of the number of video signals), each channel of which is identical to a device for suppressing interference in a video signal for monochrome television, the functional diagram of which is depicted, for example, in FIG. 7. However, the outputs of the
Для подавления помех в видеосигналах цветного телевидения могут быть использованы практически все схемы устройств, приведенные для монохромного телевидения, и для пояснения этого на фиг. 14 и 15 показано устройство для подавления помех в видеосигналах цветного телевидения с использованием устройств, приведенных на фиг. 10, при этом устройство, показанное на фиг. 15, имеет логическую схему 42 ИЛИ, входы которой соединены с выходами блоков 3 всех каналов, а выход логической схемы 42 ИЛИ соединен с управляющими входами электронных ключей 2 и аналоговых запоминающих устройств 40 всех каналов видеосигналов. Practically all device circuits shown for monochrome television can be used to suppress interference in color television video signals, and to explain this in FIG. 14 and 15 show a device for suppressing interference in color television video signals using the devices shown in FIG. 10, wherein the device shown in FIG. 15 has an OR
Устройство для подавления помех в видеосигнале для монохромного телевидения, упрощенная принципиальная схема которого приведена на фиг. 16, соответствует функциональной схеме, приведенной на фиг. 10. Фильтр 1 высоких частот выполнен при помощи резистора 43 (фиг. 16) и конденсатора 44, подключенных к неинвертирующему входу операционного усилителя 45, на котором выполнен повторитель. Блок 3 (фиг. 10) детектирования фронтов видеосигнала выполнен в соответствии с функциональной схемой, изображенной на фиг. 2, и содержит двухтактный выпрямитель 5 на диодах 46 (фиг. 16), 47 и резисторах 46, 49 с сумматором на операционном усилителе 50, одновременно служащим усилителем-ограничителем, то есть формирователем 6 (фиг. 2) прямоугольных импульсов. Выход повторителя на базе операционного усилителя 45 (фиг. 16) через электронный ключ 2 (фиг. 10), к управляющему входу которого подключен операционный усилитель 50 (фиг. 16), подключен к фильтру 4 (фиг. 10) низких частот, выполненному на резисторе 51 и конденсаторе 52. На базе операционного усилителя 53 выполнен сумматор 33 (фиг. 10), называемый также разностным усилителем, ко входу которого подключены выход фильтра низких частот 4 и вход устройства. Фильтр 35 низких частот, подключенный к выходу сумматора 33, выполнен на резисторе 54 (фиг. 16) и конденсаторе 55. Аналоговое запоминающее устройство 40 (фиг. 10) (называемое также узлом выборки и хранения) содержит два повторителя на операционных усилителях 56 (фиг. 16), 57, между которыми включен электронный ключ 58 и конденсатор 59. Сумматор 34 (фиг. 10), ко входам которого подключены аналоговое запоминающее устройство 40 и фильтр 34 низких частот, выполнен на базе операционного усилителя 60. На фиг. 16 показаны также входные резисторы 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69 и резисторы 70, 71, 72 обратной связи операционных усилителей 50, 53, 60. A device for suppressing interference in a video signal for monochrome television, a simplified circuit diagram of which is shown in FIG. 16 corresponds to the functional diagram shown in FIG. 10. The high-
Возможны и иные варианты осуществления изобретения, отличающиеся иной реализацией входящих в него узлов, не только аналоговый, которой для большей наглядности объяснений преобразований сигналов соответствуют прилагаемые сигналограммы, но также цифроаналоговый и цифровой, иной элементной базой, с использованием дискретных компонентов, интегральных микросхем, микропроцессоров, БИС и других. Необходимо также иметь в виду, что приведенные выше функциональные схемы изображены в упрощенном виде и при практической реализации могут содержать дополнительные узлы, обеспечивающие сопряжение по уровню, по полярности, по времени, по полосе частот, а также оптимизацию их параметров. Other embodiments of the invention are possible, characterized by a different implementation of the nodes included in it, not only analog, which, for greater clarity of explanation of signal transformations, corresponds to the attached signalograms, but also digital-analog and digital, another elemental base using discrete components, integrated circuits, microprocessors, LSI and others. It should also be borne in mind that the above functional diagrams are depicted in a simplified form and, in practical implementation, may contain additional nodes that provide pairing by level, polarity, time, frequency band, as well as optimization of their parameters.
Наконец, необходимо особо подчеркнуть, что хотя в настоящем описании рассмотрены реализации устройства для цветного телевидения, соответствующие только двум его реализациям для монохромного телевидения, возможны и другие его реализации, соответствующие всем рассмотренным выше реализациям для монохромного телевидения. Более того в реализациях устройства для цветного телевидения три, а в прикладном телевидении их может быть и два, его каналы не обязательно должны быть идентичными, то есть разные его каналы могут соответствовать разным реализациям устройства для монохромного телевидения. Finally, it must be emphasized that although the present description describes the implementation of the device for color television, corresponding to only two of its implementations for monochrome television, other implementations are possible, corresponding to all the above implementations for monochrome television. Moreover, in the implementations of the device for color television there are three, and in applied television there can be two, its channels do not have to be identical, that is, its different channels can correspond to different implementations of the device for monochrome television.
Устройство для подавления помех в видеосигнале для монохромного телевидения, приведенное на фиг. 1, работает следующим образом. The device for suppressing interference in a video signal for monochrome television, shown in FIG. 1, works as follows.
Входной видеосигнал (фиг. 17 а) в фильтре 1 высоких частот (предпочтительно нечетного порядка) преобразуется таким образом, что фронтам входного видеосигнала соответствуют импульсы выходного сигнала (фиг. 17b). Из этих импульсов, пораженных высокочастотными помехами (на фиг. 17 и далее для наглядности эти помехи условно изображены более высокочастотными, чем в действительности), в блоке 3 формируются очищенные от помех прямоугольные импульсы (фиг. 17 d), которыми управляется электронный ключ 2. Под воздействием входных прямоугольных импульсов электронный ключ 2 пропускает на свой выход (фиг. 17 e) сигнал только во время наличия во входном видеосигнале фронтов относительно больших по величине и по протяженности видеоимпульсов, соответствующих в передаваемом телевизионном изображении краям относительно крупных деталей. В фильтре 4 низких частот, частотная характеристика которого с некоторым разумным приближением обратна частотной характеристике фильтра 1 высоких частот, восстанавливаются фронты исходного видеосигнала (фиг. 17 f). При этом участки входного видеосигнала (фиг. 17 а) между его фронтами на выходе (фиг. 17 f) оказываются полностью очищенными от высокочастотных и среднечастотных помех. Вместе с тем при такой обработке в выходном видеосигнале в значительной степени подавляются низкочастотные компоненты, например, на интервале t0t1 на фиг. 17 f. При передаче текстовой, графической и иной служебной информации этим обстоятельством можно пренебречь. В случае же передачи иных изображений необходимо принимать дополнительные меры.The input video signal (Fig. 17 a) in the high-pass filter 1 (preferably of an odd order) is converted in such a way that the edges of the input video signal correspond to the pulses of the output signal (Fig. 17b). From these pulses affected by high-frequency interference (in Fig. 17 onwards, for clarity, these interference are conventionally shown to be higher-frequency than in reality), in
В блоке 3 детектирования фронтов видеосигналов, выходные прямоугольные импульсы (фиг. 17 d) из входного сигнала (фиг. 17 b) формируются в результате его выпрямления (фиг. 17 с) в двухполупериодном выпрямителе 5 и преобразования в формирователе 6 прямоугольных импульсов. In the
В блоке 3 детектирования фронтов видеосигнала при преобразовании входного сигнала (фиг. 17 b) в выходные прямоугольные импульсы (фиг. 17 d) учитывается зашумленность исходного видеосигнала (фиг. 17 а). Чтобы избежать увеличения влияния больших по величине импульсных помех путем увеличения крутизны их фронтов в формирователе 10 прямоугольных импульсов регулируется относительное положение порогового уровня и сигнала. Для этого сигнал (фиг. 17 с) с выхода двухполупериодного выпрямителя 7 сглаживается в фильтре 8 низких частот и в сумматоре 9, где осуществляется суммирование в алгебраическом смысле, то есть с противоположными знаками слагаемых, вычитается из сигнала на входе фильтра 8 низких частот. Поэтому, например, при увеличении уровня помех к срабатыванию формирователя 10 импульсов приведут относительно большие по величине импульсы на выходе фильтра 1 высоких частот. In
При наличии в устройстве блока 11 задержки за счет введения задержки во времени сигнала, подаваемого на сигнальный вход электронного ключа 2 (фиг. 18 с), осуществляется более тщательная защита от ложного срабатывания блока 3 детектирования фронтов видеосигнала под воздействием больших по величине импульсных помех. If there is a delay in the device of the
Такая защита в блоке 3, приведенном на фиг. 5, осуществляется по существу за счет временной селекции входных видеоимпульсов (фиг. 18 а). То есть, большие по величине входные видеоимпульсы считаются импульсными помехами, например на фиг. 18 в интервалах t0t1 и t2 t3, если их длительность не превышает некоторой величины, например 100 нс. Если же длительность входных видеоимпульсов превышает эту величину, они считаются видеосигналами, соответствующими передаваемому изображению. Как видно, таким коротким входным видеоимпульсам (фиг. 18 а) соответствует пара вдвое более коротких разнополярных импульсов на выходе (фиг. 18 b) фильтра 1 высоких частот. Из этих разнополярных импульсов формирователями 12 формируются равные им по длительности прямоугольные импульсы (фиг. 18 d, e).Such protection in
Передними фронтами этих импульсов запускаются моновибраторы 13, в которых формируются прямоугольные импульсы (фиг. 18 f, g) фиксированной длительности, равной минимальной заданной длительности входных видеоимпульсов, например 100 нс. Поэтому в случае, если на входе фильтра 1 высоких частот имеет место помеха (на фиг. 18 b интервалы времени t0 t1 и t2 t3), появляется импульс на выходе логической схемы И 15, который моновибратором 17 преобразуется в прямоугольный импульс фиксированной длительности (например, 100 нс). Этот импульс с выхода моновибратора 17 инвертируется логической схемой НЕ 18 и, поступая далее на вход логической схемы И 19, предотвращает появление на ее выходе управляющих электронным ключом 2 импульсов. Если же длительность входных видеоимпульсов достаточно велика, то импульсы на выходе фильтра 1 высоких частот, соответствующие фронтам видеоимпульсов на его входе, оказываются достаточно удаленными во времени один от другого. Поэтому в такие интервалы времени на выходе логической схемы И 15 импульс не появляется. И в результате на выходе логической схемы И 19 появляется прямоугольный импульс (фиг. 18 m), сформированный (фиг. 18 k) логической схемой ИЛИ 16 и задержанный (фиг. 18 l) блоком 20 задержки сигнала.The leading edges of these pulses trigger monovibrators 13 in which rectangular pulses (Fig. 18 f, g) of a fixed duration equal to the minimum specified duration of the input video pulses, for example, 100 ns, are formed. Therefore, if there is interference at the input of the high-pass filter 1 (in Fig. 18 b, the time intervals t 0 t 1 and t 2 t 3 ), a pulse appears at the output of the logic circuit And 15, which is converted by a
Блок 3, функциональная схема которого изображена на фиг. 6, работает аналогично предыдущей его реализации. В нем для усиления защиты от помех добавлено отслеживание порога срабатывания в формирователях прямоугольных импульсов 22, для чего на их входах подобно тому, как это было сделано на фиг. 3, введены сумматоры 21. Подаваемое на дополнительные входы сумматоров 21 выпрямленное в двухтактном выпрямителе 25 и сглаженное в фильтре 26 низких частот напряжение смещает сигнал на выходе сумматоров 21, чем и обеспечивается авторегулировка порогового уровня в формирователях 22.
В устройстве, функциональная схема которого приведена на фиг. 7, в отличие от его реализаций, приведенных на фиг. 1 и 4, обеспечивается неискаженное воспроизведение низкочастотных составляющих видеосигнала. Достигается это следующим образом. Входной видеосигнал (фиг. 19 а) описанным выше образом очищается от высокочастотных и среднечастотных помех (фиг. 19 b). После чего в сумматоре 33 осуществляется суммирование в алгебраическом смысле, то есть с учетом противоположных знаков слагаемых, входного и очищенного от помех видеосигналов. Их разность (фиг. 19 с) содержит поэтому только низкочастотную компоненту видеосигнала, а также высокочастотные и среднечастотные помехи. Последние практически полностью подавляются (фиг. 19 d) в фильтре 35 низких частот. После чего суммированием в сумматоре 34 низкочастотной компоненты видеосигнала (фиг. 19 d) и высокочастотной его компоненты (фиг. 19 b) обеспечивается восстановление полного видеосигнала (фиг. 19 е), практически полностью очищенного от высокочастотных и среднечастотных помех. In a device whose functional diagram is shown in FIG. 7, in contrast to its implementations shown in FIG. 1 and 4, undistorted reproduction of the low-frequency components of the video signal is provided. This is achieved as follows. The input video signal (Fig. 19 a) as described above is cleared of high-frequency and mid-frequency interference (Fig. 19 b). Then, in the
В устройстве, представленном на фиг. 8, обеспечивается за счет введения блока 11 задержки сигнала и соответствующего выполнения блока 3 дополнительная защита описанным выше образом от больших импульсных помех. In the device of FIG. 8 is provided by the introduction of the
В устройстве, функциональная схема которого приведена на фиг. 9, для обеспечения помимо подавления помех увеличения крутизны фронтов видеосигналов, используется устройство, показанное на фиг. 9, в котором увеличивается резкость соответствующих телевизионных изображений. In a device whose functional diagram is shown in FIG. 9, in addition to suppressing interference, increasing the steepness of the edges of the video signals, the device shown in FIG. 9, in which the sharpness of the corresponding television images is increased.
Это устройство работает следующим образом. Как уже было рассмотрено, из входного видеосигнала (фиг. 20 a) формируется сигнал (фиг. 20 b), очищенный от высокочастотных и среднечастотных помех, а при помощи сумматора 33 - их разность (фиг. 20 c). Эта разность в интеграторе 36 очищается от высокочастотных и среднечастотных помех, а в моменты воздействия формируемых блоком 3 прямоугольных импульсов (фиг. 20 e) сводится к нулю (фиг. 20 d). Под воздействием тех же формируемых блоком 3 прямоугольных импульсов аналоговое запоминающее устройство 37 переводится в режим хранения (фиг. 20 g), а аналоговое запоминающее устройство 38 - в режим слежения (фиг. 20 h). В интервалы времени, когда эти управляющие прямоугольные импульсы блоком 3 не формируются, аналоговое запоминающее устройство 37 находится в режиме отслеживания (фиг. 20 g) входного видеосигнала, а аналоговое запоминающее устройство 38 в режиме хранения (фиг. 20 h). В результате на выходе аналогового запоминающего устройства формируется полностью очищенный от помех видеосигнал (фиг. 20 h), суммирование которого с низкочастотной компонентой видеосигнала (фиг. 20 d) позволяет регенерировать исходный видеосигнал (фиг. 20 i) с крутыми фронтами и вместе с тем практически полностью очищенный от помех. This device operates as follows. As already discussed, a signal is generated from the input video signal (Fig. 20 a) (Fig. 20 b), cleared of high-frequency and mid-frequency interference, and with the help of
Устройство, приведенное на фиг. 10, работает аналогично вышеизложенному, однако, входной видеосигнал (фиг. 21 a) очищается от высокочастотных и среднечастотных помех (фиг. 21 b), а на выходе сумматора 33 выделяется низкочастотная компонента видеосигнала (фиг. 21 c), которая фильтром 35 низких частот очищается от высокочастотных и среднечастотных помех (фиг. 21 d). При этом под воздействием формируемых в блоке 3 прямоугольных импульсов (фиг. 21 e) в аналоговом запоминающем устройстве 40 повышается крутизна фронтов видеоимпульсов (фиг. 21 f). После чего в сумматоре 34 окончательно восстанавливается исходный видеосигнал с крутыми фронтами и очищенный от помех (фиг. 21 g). The device shown in FIG. 10, operates similarly to the above, however, the input video signal (Fig. 21 a) is cleared of high-frequency and mid-frequency interference (Fig. 21 b), and the low-frequency component of the video signal (Fig. 21 c), which is a low-
В устройстве, имеющем блок 11 задержки сигнала и соответствующее выполнение блока 3 детектирования фронтов видеосигнала, обеспечивается описанным выше образом дополнительная защита от больших импульсных помех. In a device having a
В устройстве для подавления помех в видеосигнале для цветного телевидения, функциональная схема которого приведена на фиг. 13, имеется три по числу видеосигналов идентичных параллельных канала, каждый из которых выполнен и функционирует как это было описано выше для монохромной реализации устройства, приведенной на фиг. 7. В качестве трех входных видеосигналов, очевидно, могут использоваться видеосигналы зеленого, красного и синего либо яркостный и цветоразностные видеосигналы. In a device for suppressing interference in a video signal for color television, the functional diagram of which is shown in FIG. 13, there are three of the number of video signals identical parallel channels, each of which is made and functions as described above for the monochrome implementation of the device shown in FIG. 7. As the three input video signals, obviously, the green, red and blue video signals or the luminance and color difference video signals can be used.
Для более высокой точности воспроизведения низкочастотной составляющей в регенерируемых видеосигналах используют общие управляющие работой электронных ключей 2 прямоугольные импульсы, снимаемые с выхода логической схемы 41. Поэтому в описываемом устройстве исключается ситуация, когда блок 3 в канале относительно более узкополосных видеосигналов, например цветоразностных, из-за малой крутизны фронтов входного видеосигнала и/или высокого уровня помех прямоугольный управляющий импульс не сформирует или сформирует несколько иным, чем в канале относительно более широкополосного видеосигнала, например яркостного. For higher fidelity of reproducing the low-frequency component in the regenerated video signals, the general rectangular pulses controlling the operation of
Возможно обеспечение более точного воспроизведения в регенерированных видеосигналах низкочастотных составляющих входных видеосигналов, а также предотвращение искажений цветовоспроизведения резких фронтов соответствующих телевизионных изображений. Это достигается использованием общих для всех электронных ключей 2 и аналоговых запоминающих устройств 40 прямоугольных импульсов, снимаемых с выхода логической схемы ИЛИ 42 (фиг. 15). Поэтому в описываемой реализации устройства исключена ситуация, когда из-за малой крутизны фронтов относительно более узкополосных сигналов и/или высокого уровня помех на выходе блоков 3 соответствующих каналов управляющие прямоугольные импульсы не формируются или формируются несколько иными (по длительности и/или временному положению), чем в канале относительно более широкополосного видеосигнала. It is possible to provide more accurate reproduction of the low-frequency components of the input video signals in the regenerated video signals, as well as to prevent color distortion of sharp edges of the corresponding television images. This is achieved by the use of rectangular pulses common to all
Таким образом, предлагаемое устройство для подавления помех в видеосигналах для телевидения позволяет в конечном счете значительно повысить качество телевизионных изображений путем уменьшения их зашумленности дополнительно к существующему уровню до 20 дБ и увеличения их резкости до уровня не менее 600-700 эквивалентных строк разложения изображения. Причем такое улучшение качества телевизионного изображения в определенных пределах изменения параметров исходных видеосигналов является гарантированным и стабильным для конкретной аппаратурной реализации изобретения. Thus, the proposed device for suppressing interference in video signals for television can ultimately significantly improve the quality of television images by reducing their noise level in addition to the existing level to 20 dB and increasing their sharpness to a level of at least 600-700 equivalent lines of image decomposition. Moreover, such an improvement in the quality of a television image within a certain range of changes in the parameters of the original video signals is guaranteed and stable for a particular hardware implementation of the invention.
Промышленная применимость
Изобретение может быть применено как в монохромном, так и в цветном телевидении, как в телевещании, так и в прикладных телевизионных системах для регенерации видеосигнала, то есть очистки видеосигналов от помех и восстановления высокой крутизны их фронтов, в том числе неоднократной. В частности, изобретение может быть использовано в телевизионных приемниках вещательного телевидения и мониторах систем прикладного телевидения, в передающих телевизионных камерах, в активных ретрансляторах, в видеомагнитофонах и других видеозаписывающих устройствах. В последних изобретение целесообразно использовать как на входе, то есть перед записью, так и на выходе, то есть после воспроизведения.Industrial applicability
The invention can be applied both in monochrome and in color television, both in television broadcasting and in applied television systems for the regeneration of a video signal, that is, for cleaning video signals from interference and restoring the high steepness of their fronts, including repeated ones. In particular, the invention can be used in television receivers of broadcast television and monitors of applied television systems, in transmitting television cameras, in active repeaters, in VCRs and other video recorders. In the latter, it is advisable to use the invention both at the input, that is, before recording, and at the output, that is, after playback.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95113900/09A RU2175169C2 (en) | 1995-08-02 | 1995-08-02 | Device for noise suppression in video signal for television |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95113900/09A RU2175169C2 (en) | 1995-08-02 | 1995-08-02 | Device for noise suppression in video signal for television |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95113900A RU95113900A (en) | 1997-08-10 |
RU2175169C2 true RU2175169C2 (en) | 2001-10-20 |
Family
ID=20170947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95113900/09A RU2175169C2 (en) | 1995-08-02 | 1995-08-02 | Device for noise suppression in video signal for television |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2175169C2 (en) |
-
1995
- 1995-08-02 RU RU95113900/09A patent/RU2175169C2/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS6355271B2 (en) | ||
JPH07105929B2 (en) | Video signal processor | |
JPH0476191B2 (en) | ||
JP2723895B2 (en) | Clamp circuit | |
JPS6345151B2 (en) | ||
RU2175169C2 (en) | Device for noise suppression in video signal for television | |
US5745188A (en) | Apparatus for suppressing interference in television video signal | |
JPH0515357B2 (en) | ||
KR930010356B1 (en) | Dynamic adaptive reproducing circuit | |
JPH026710Y2 (en) | ||
KR940002611B1 (en) | Luminance signal demodulation | |
JP2502865B2 (en) | Video signal noise eliminator | |
JP2834140B2 (en) | Video signal recording method | |
JPS62227278A (en) | Noise reduction circuit | |
JPH0258837B2 (en) | ||
US5808696A (en) | Color television video signal regenerator, including three video signal regeneration channels, with the input of one channel capable of receiving wider pass-band signals than the other two channels | |
JP3048884B2 (en) | VTR video signal reproduction circuit | |
JPH0382275A (en) | Noise cancel circuit | |
JPH0356915Y2 (en) | ||
JPH0225597B2 (en) | ||
JPS6412152B2 (en) | ||
JPH05325406A (en) | Recording and reproducing device for information signal | |
JPS63115476A (en) | Video signal processor | |
JPS6219116B2 (en) | ||
JPH03289885A (en) | Video signal processing circuit for reproduction by video equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050803 |