SU1314482A1 - Устройство коррекции амплитудных искажений телевизионного сигнала - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в устройствах обработки телевизионных изображений в реальном масштабе времени. Цель изобретени  - повышение точности коррекции. Устройство содержит АЦП I, цифровые компараторы 2 и 3, двухвходовые регистры 4 и 5, блоки 6 и 7 буферной пам ти, блок 8 вычитани , блок 9 делени , ЦАП 10, блок II кадровой пам ти, блок 12 управлени  и аппроксиматоры (Л 4 4 Оо .

Description

13

огибающих (АО) 13 и 14. АО 13 и 14 определ ют коэффициенты экспоненты, соответствующие изменению уровн  белого и черного соответственно, и сглаживают обе огибающие уровней. Дл  сглаживани  изображени  по строке и кадру необходимо, чтобы параметры сглаживани , поступающие из АО 13 и 14, были распространены на заданное число строк и кадров. Дл  этого параметры корректирующих сигналов , выработанные дл  одной строки , могут быть распространены на

1

Изобретение относитс  к прикладному телевидению и может быть использовано в устройствах обработки телевизионных (ТВ) изображений в реальном масштабе времени.

Цель изобретени  - повышение точности коррекции.

На чертеже изображена структурна  электрическа  схема устройства коррекции амплитудных искажений ТВ сигнала .

Устройство коррекции амплитудных искажений ТВ сигнала содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, цифровые компараторы 2 и 3, двух- входовые регистры 4 и 5, блоки 6 и 7 буферной пам ти, блок 8 вычитани , блок 9 делени , цифроаналоговьй преобразователь СЦАП) 10, блок 11 кадровой пам ти, блок 12 управлени  и апп- роксиматоры 13 и 14 огибающих.

Устройство работает следующим образом .

ТВ сигнал с передающей ТВ камеры (не показано) поступает на вход восьмиразр дного АЦП 1. В начале строки один из двухвходовых регистров, например 4, включенный в цепь, обеспечивающую выделение максимального сигнала, сбрасываетс  в О, а второй двухвходовый регистр 5, включенный в цепь выделени  минимального сигнала, устанавливаетс  в 1. С выхода обеих двухвходовых регистров 4 и 5 эти установочные сигналы поступают на вторые входы цифровых компараторов 2 и 3.

482

несколько строк, а параметры корректирующих сигналов дл  полукадра - на несколько полукадров. Эти режимы требуют такой организации АО 13 и 14, чтобы коэффициенты коррекции дл  заданного числа строк и полукадров поступали из АО 13 и 14 в блоки 6 и 7. В заданные моменты времени последовательно считывают сглаженные последовательности выборок в направлении строчной и кадровой разверток на блоки 8 и 9 и далее - на выход устройства. 1 ил.

Кажда  строка ТВ изображени  разбиваетс  на заданное число интервалов . Пусть, например, в каждой строке , содержащей 768 точек, выделе- но 48 интервалов, каждый из которых включает по 16 точек. Тогда каждый цифровой компаратор 2 и 3 из 16 точек интервала, поступающих на его вход, выдел ет соответственно максимальную и минимальную точки. Смена информации в каждом из двухвходовых регистров 4 и 5 происходит только в том случае, если вновь поступающа  информаци  на его входе больше или меньще предшествующей. В конце интервала (после 16 точек) информаци  с- выхода двухвходовых регистров 4 и 5 поступает на вход каждого из блоков 6 и 7.

В блоке 6 буферной пам ти накапливаетс  информаци  о точках максимумов , а в блоке 7 - информаци  о точках минимумов. Дл  строки в 768 то- чек будет выделено по 48 точек максимумов и минимумов. При этом корректирующими сигналами  вл ютс  сиг- налы максимума и минимума дл  данного интервала. В блоке 8 вычитани  из каждой точки ТВ сигнала вычитаетс 

значение аппроксимированного минимума в этой точке. В блоке 9 делени  все текущие точки интервала дел тс  на соответствующий аппроксимированный коэффициент.

Следует оговорить случаи исключени  выражений типа 0/1, которые возникают после исключени  уровн  черного и приведени  уровн  белого к заданному уровню. В одной из 16 точек интервала уровень черного равен уровню видеосигнала, поступающего н второй вход блока 8 вычитани  из блока 11. Поэтому на выходе блока 8 вычитани  сигнал равен нулю. Если этот сигнал подать на вход блока 9 делени , то результат делени  -нуль Поэтому блок 8 выполнен так, что в младшем его разр де прибавл етс  единица. Это исключает неопределенность . Учитыва , что вес единицы младшего разр да равен 1/256, операци  инкремента не вносит существенных искажений в ТВ сигнал.

Ускорение обработки информации достигаетс  выполнением блока 9 делени  в виде блока умножени . Поэтому дл  ускорени  вычислений информаци , соответствующа  точкам огибающей максимумов, принимаетс  за- адресную информацию. В этом случае блок 6 буферной пам ти дополнительн содержит программируемое запоминающее устройство, в котором хранитс  256 комбинаций цифровых кодов (дл  восьмиразр дного АЦП 1). Каждой адресной комбинации сигналов в блоке 6 буферной пам ти соответствует заданна  величина. После нахождени  промежуточных значений огибающих в аппроксиматоре 13 в блоке 9 происходит умножение сигнала, соответствующего каждой точке строки, на заданный коэффициент.

Сигналы управлени  устройством формируютс  с помощью блока 12 управлени , выполненного в.виде управл ющего микропроцессора. Управление организовано таким образом, чтобы в блоке I1 кадровой пам ти формировались сигналы Запись - Считывание синхронно с развертками по строке и кадру. В блоке управлени  (не показан) блока 11 кадрвой пам ти формируют сигналы синхронизации дл  АЦП 1, ЦАП 10, двухвход вых регистров 4 и 5, а также сигна- .лы управлени  выборкой записи и считывани  обеих блоков 6 и 7 буферной пам ти.

Аппроксиматоры 13 и 14 огибающих определ ют коэффициенты экспоненты, соответствующие изменению уровн  белого и черного соответственно, и сглаживают обе огибающие уровней. По записанным в оба блока 6 и 7 48

;о

f5

20

25

144824

точкам максимумов и минимумов сигналов с помощью полиномов Чебышева апп- роксимируютс  две огибающие сигнала вдоль строки.

Усреднение (сглаживание) максимумов и минимумов аппроксимируемых кривых позвол ет исключить вли ние случайных помех..

Указанный процесс вычислений осуществл етс  в течение первого кадра параллельно с записью этой информации в блок 11 кадровой пам ти.

Последующий кадр (полукадр) ТВ изоб{)ажени  обрабатываетс  следующим образом.

Блок 11 кадровой пам ти и оба блока 6 и 7 буферной пам ти работают в режиме Считывание - Модификаци  - Запись. В этом режиме информаци , хранима  в блоке 1 1 кадровой пам ти, считываетс  таким образом, что по адресу , выставленному на адресных шинах этого блока, сразу же заноситс  информаци  следующего кадра (полукадра). Считанна  информаци  из блока 11 поступает на первый вход блока 8 вычитани , на второй вход которого поступает информаци  из аппроксиматора 14, а на выходе формируетс  сигнал, приведенный к фиксированному нулевому уровню. В блоке 9 делени  происходит коррекци  информации, св занна  с изменением уровн  белого.

Известно, что при линейном квантовании аналогового ТВ сигнала естественного происхождени  наблюдаетс  перекос в сторону малых уровней. При этом мелкие детали изображени  оказываютс  плохо различимыми. Задача преобразовани  ТВ сигнала в блоке 9 делени  сводитс  к тому, чтобы улучшить соотношение между мелкими и - крупными детал ми в кадре и исключить вли ние изменений уровн  белого, а также провести изображение, получаемое при разных уровн х естественной освещенности, к одному уровню.

Б аппроксиматоре 13 дл  каждой точки строки ТВ изображени  вырабатываетс  коэффициент К, соответствующий точке, лежащей на аппроксимируемой огибающей, и поступающий на второй вход блока 9 делени . Сигнал каждой точки ТВ изображени  из блока 11 кадровой пам ти, проход  блок 8 вычитани , поступает в блок 9 делени , где делитс  на указанный коэффициент К. В результате делени  осуществл ет-;

30

35

40

45

50

5 13

с  нормирование сигналов, при котором малые уровни сигналов усиливаютс  , а большие сохран ют приблизительно свои прежние значени . При этом в ТВ сигнале происходит перераспределение  ркостей сигналов и выделение мелких деталей. Нормирование сигналов позвол ет получить изображение с одинаковыми диапазонами  ркостей при любом уровне естественной освещенности .

Дл  сглаживани  изображени  по строке и кадру необходимо, чтобы параметры сглаживани , поступающие из аппроксиматоров 13 и 14 огибающих, были распространены на заданное число строк и кадров. Дл  этого параметры корректирующих сигналов, выработанные дл  одной строки, могут быть распространены на несколько строк, например 4, а параметры корректирующих сигналов дл  полукадра могут быть распространены на несколько полукадров , например 8. Эти режимы требуют такой организации аппроксиматоров 13 и 14 огибающих, чтобы коэффициенты коррекции дл  заданного числа строк и полукадров поступали из блоков 13 и 14 в блоки 6 и 7 буферной оперативной пам ти, откуда в задан- ные моменты времени последовательно - считывают сглаженные последовательности выборок в направлении строчной и кадровой разверток на блоки вычитани  8 и делени  9 и далее - на выход устройства.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство коррекции амплитудных искажений телевизионного сигнала, содержащее последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь вход которого  вл етс  входом телеРедактор И.Касарда

   Составитель Г.Росаткевич

   Техред М.Ходанич Корректор С. Лыжова

   Заказ 2221/56 ТиражбЗЭПодписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

   26

   визионного сигнала, блок кадровой пам ти , блок вычитани , блок делени  и цифроаналоговый преобразователь, вы- ход которого  вл етс  выходом устройства , а также первый и второй блоки буферной пам ти, выход первого из которых подключен через первьм аппрок- симатор огибающей к второму входу блока делени , а выход второго блока

   буферной пам ти через второй аппрок- симатор огибающей - к второму входу блока вычитани , при этом вход блока- кадровой пам ти подключен к выходу блока управлени , выход сигналов управлени  блока кадровой пам ти соединен с управл ющими входами аналого- цифрового и цифроаналогового преобразователей , первого и второго аппроксиматоров огибающих и первого и

   второго блоков буферной пам ти, о т - л 1чающеес  тем, что, с целью повышени  точности коррекции, введены первый и второй цифровые компараторы и первьм и второй двух- входовые регистры, первые вхол которых и первого и второго цифровых компараторов соединены с выходом аналого-цифрового преобразовател , вторые входы первого и второго двух- входовых регистров  вл ютс  входами сигналов установки О и 1 соответственно , а выходы Первого и второго цифровых компараторов соединены с первыми управл емыми входами соответственно первого и второго двух- входовых регистров, выходы которых подключены к вторьш входам соответственно первого и второго цифровых компараторов и входам соответственно первого и второго блоков буферной пам ти , а выход сигналов управлени , блока кадровой пам ти подключен к . вторым управл ющим входам первого и второго двухвходовых регистров.