SU1660210A1 - Device for video signal digital conversion - Google Patents

Device for video signal digital conversion Download PDF

Info

Publication number
SU1660210A1
SU1660210A1 SU894639395A SU4639395A SU1660210A1 SU 1660210 A1 SU1660210 A1 SU 1660210A1 SU 894639395 A SU894639395 A SU 894639395A SU 4639395 A SU4639395 A SU 4639395A SU 1660210 A1 SU1660210 A1 SU 1660210A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
analog
digital
inputs
Prior art date
Application number
SU894639395A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Евгеньевич Максимов
Original Assignee
Предприятие П/Я М-5156
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я М-5156 filed Critical Предприятие П/Я М-5156
Priority to SU894639395A priority Critical patent/SU1660210A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1660210A1 publication Critical patent/SU1660210A1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к телевизионной (ТВ) технике. Цель изобретени  - повышение быстродействи  и помехоустойчивости. Устройство содержит фоточувствительный прибор 1 с зар довой св зью, сигнал с выхода которого через детектор 2, аналоговый вычитатель 3 поступает на интерполирующий фильтр 4, на первом выходе которого восстанавливаетс  непрерывный видеосигнал, который оцифровываетс  аналого-цифровым преобразователем 12 и вводитс  в блок 15 пам ти. Одновременно отслеживаетс  уровень фонового сигнала, который также вводитс  в блок 15. При этом обеспечиваетс  повышение быстродействи  и помехоустойчивости за счет совмещени  в одном кадре процессов преобразовани  текущего значени  фона видеосигнала в цифровую форму, запоминани  его мгновенного значени , вычитани  его из полного видеосигнала с последующей интерполирующей фильтрацией разностного видеосигнала. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.This invention relates to a television (TV) technique. The purpose of the invention is to increase the speed and noise immunity. The device contains a photosensitive device 1 with charge coupling, the signal from whose output through detector 2, analog subtractor 3 is fed to interpolating filter 4, the first output of which restores a continuous video signal, which is digitized by analog-to-digital converter 12 and entered into memory block 15 . At the same time, the level of the background signal is monitored, which is also entered into block 15. This improves the speed and noise immunity by combining the current background value of the video signal into digital form in a single frame, memorizing its instantaneous value, subtracting it from the full video signal and then interpolating differential video signal. 1 hp ff, 2 ill.

Description

&ыхй8& out8

оabout

о юo you

оabout

Изобретение относитс  к телевизионной (ТВ) технике и может быть использова- но дл  регистрации видеосигналов, имеющих равномерные фоновые составл ющие .The invention relates to a television (TV) technique and can be used for recording video signals having uniform background components.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  и помехоустойчивости устройства.The purpose of the invention is to increase the speed and noise immunity of the device.

На фиг.1 изображена структурна  электрическа  схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства,Fig. 1 shows a structural electrical circuit of the device proposed; Fig. 2 shows timing diagrams for the operation of the device;

Устройство содержит фоточувствительный прибор 1 с зар довой св зью (ФПЗС), детектор 2, аналоговый вычитатель 3, интерполирующий фильтр 4, усилитель 5, первый 6 и второй 7 пороговые блоки, первый 8, аторой 9, третий 10 и четвертый 11 ключи, аналоге- цифровой1 преобразователь (АЦП) 12, регистр 13, цифооа налоговый преобразователь (ЦАП) 14, блок15 пам ти и блок 16 управлени , который состоит из генератора 17 опорной частоты, формировател  18 фазных напр жений, преобразовател  19 уровней , делител  20 частоты, формировател  21 период дискретизации и формировател  22 сигналов управлени  детектором.The device contains a photosensitive device 1 with charge coupling (FPSS), detector 2, analog subtractor 3, interpolating filter 4, amplifier 5, first 6 and second 7 threshold units, first 8, atoroy 9, third 10 and fourth 11 keys, analog - digital 1 converter (ADC) 12, register 13, digital tax converter (DAC) 14, memory block 15 and control block 16, which consists of a reference frequency generator 17, a driver of 18 phase voltages, a converter of 19 levels, a frequency divider 20, a driver 21 sampling period and driver 22 detector control signals.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Пространственное распределение уровней освещенности Е(в) (фиг.2а), представл ющее собой алгебраическую сумму фона ЕФ и видеоимпульсов ± Ei(l) за врем  Тн накоплени  (фиг.2б) на светочувствительной поверхности ФПЗС 1, вызывает образование соответствующих зар довых пакетов. Под действием последовательностей управл ющих импульсов (фиг.2в - фиг.2д), формируемых в блоке 16 генератором 17, формирователем 18 и преобразователем 19 за врем  интервала считывани  Тс (фиг.2б), на выходе ФПЗС 1 образуютс  импульсы, -следующие с частотой управл ющих последовательностей , огибающа  амплитудных значений которых пропорциональна Еф±Е,().The spatial distribution of the light levels E (c) (Fig. 2a), which is the algebraic sum of the background of the EF and the video pulses ± Ei (l) during the accumulation time Tn (Fig. 2b) on the photosensitive surface of FPSS 1, causes the formation of the corresponding charge packets. Under the action of sequences of control pulses (fig.2b - fig.2d), generated in block 16 by generator 17, shaper 18 and converter 19 during the read interval interval Tc (fig.2b), at the output of FPSS 1, pulses are generated with the next frequency control sequences whose amplitude envelope is proportional to Ef ± E, ().

Выходной сигнал ФПЗС 1 поступает на вход детектора 2, на выходе которого под управлением импульсов с выхода формировател  22 формируетс  напр жение (фиг,2 ж), состо щее из посто нной (фоновой) составл ющей Уф и видеоимпульсов Ui и IJ2, отображающих наблюдаемые объекты.The output signal of the FPSS 1 is fed to the input of the detector 2, the output of which, under the control of the pulses from the output of the shaper 22, forms a voltage (FIG. 2), consisting of a constant (background) component UV and video pulses Ui and IJ2 displaying the observed objects .

С выхода детектора 2 сигнал поступает на первый вход аналогового вычитател  3, который вторым входом через нормально замкнутую группу ключа 8 соединен с нулевой шиной в интервалах t0-ti и (фиг.2 к) нулевым сигналом с выхода пороговогоFrom the output of the detector 2, the signal arrives at the first input of the analog subtractor 3, which is connected to the zero bus at intervals t0-ti and (figure 2k) with a zero signal from the output threshold

устройства 7, поступающим на его управл ющий вход. В интервалах t0-ti и аналоговый вычитатель 3 транслирует выходной видеосигнал детектора 2 (фиг.2 к).device 7, arriving at its control input. In the intervals t0-ti and analog subtractor 3 broadcasts the output video signal of the detector 2 (figure 2 to).

Выходное напр жение аналогового вычитател  3 поступает на сигнальный вход интерполирующего фильтра 4, тактируемого по управл ющему входу импульсной последовательностью , формируемой делителем 20,The output voltage of the analog subtractor 3 is fed to the signal input of the interpolating filter 4, clocked on the control input by the pulse sequence formed by the divider 20,

0 (фиг.2 е) с периодом Тд,0 (figure 2 e) with a period of TD,

Интерполирующий фильтр 4 на своем первом выходе по дискретным выборкам выходного сигнала аналогового вычитател  3 восстанавливает непрерывный видеосиг5 нал U(t). Одновременно на втором выходе формируетс  перва  производна  dU(t)/dt восстанавливаемого видеосигнала (фиг.2 з). Интерполирующий фильтр 4 минимизирует среднеквадратическую погрешность вос0 становлени  видеосигнала, что обеспечивает повышение помехоустойчивости.The interpolating filter 4 at its first output from discrete samples of the output signal of the analog subtractor 3 restores the continuous video signal U (t). At the same time, the first derivative dU (t) / dt of the video signal being restored is formed at the second output (Fig. 2 h). Interpolation filter 4 minimizes the RMS error of video signal recovery, which provides improved noise immunity.

Период ТЗ дискретизации, задаваемый формирователем 21, выбираетс  из условий получени  заданных значений среднеквад5 ратических погрешностей 6 и 3пр восстановлени  U(t) и dU(t)/dt соответственно: ()p,The sampling period TZ set by shaper 21 is selected from the conditions for obtaining the specified values of the mean square errors 6 and 3 for recovering U (t) and dU (t) / dt, respectively: () p,

5пр Јl/6,5pr Јl / 6,

0 где QB - верхн   относительна  частота спекцэа функции U(t);0 where QB is the upper relative frequency of the spectrum of the function U (t);

Q - ft) относительна  частота; период дискретизации. При этом переходные процессы в ин5 терполирующем фильтре 4 заканчиваютс  за два периода дискретизации.Q - ft) relative frequency; sampling period. In this case, the transients in the inpolating filter 4 end in two sampling periods.

В интервалах и т,2-1з уровень флуктуации на втором выходе интерполирующего фильтра 4 не выходит за пределы зоныIn the intervals and m, 2-1, the level of fluctuations at the second output of the interpolating filter 4 does not go beyond the zone

0 нечувствительности порогового блока 7, задаваемой опорными напр жени ми ± Dent, выходной сигнал порогового блока 7 обеспечивает разомкнутое состо ние ключа 10, соединение первого выхода интерполирую5 щего фильтра 4 через ключ 9 с сигнальным входом АЦП 12, соединение второго входа аналогового вычитател  3 через ключ 8 с нулевой шиной, а также разрешение на введение информации с выхода АЦП 12 в ре0 гистр 13. Таким образом, в интервалах и АЦП 12 отслеживает уровень фонового напр жени , поступающего с первого выхода интерполирующего фильтра 4 через ключ 9 (фиг.2 к), кодовый эквиваленттекуще5 го значени  которого с выхода АЦП 12 вводитс  в регистр 13 и блок 15.0 deadband of threshold block 7 set by reference voltages ± Dent, output signal of threshold block 7 provides open state of key 10, connection of the first output of interpolating filter 4 through key 9 to the signal input of the ADC 12, connection of the second input of the analog subtractor 3 via key 8 with zero bus, as well as permission to enter information from the output of the A / D converter 12 into the register of Sister 13. Thus, in the intervals and the A / D converter 12 monitors the level of background voltage coming from the first output of the interpolating filter 4 C key 9 (Fig. 2k), the code equivalent of a current whose value from the output of the A / D converter 12 is inputted into register 13 and block 15.

Нулевой сигнал, вводимый в интервалах t6-ti и ta-ta с выхода порогового блока 7 в блок 15,  вл етс  признаком поступлени  вA zero signal, introduced at intervals t6-ti and ta-ta from the output of threshold block 7 to block 15, is a sign of the arrival in

блок 15 с выхода АЦП 12 цифрового эквивалента фонового сигнала (t).unit 15 with the output of the ADC 12 digital equivalent background signal (t).

С второго выхода интерполирующего фильтра 4 в интервалах Ц-Т2 и сигналы, представл ющие собой первую производную информационных видеоимпульсов (фиг.2з), вызывают по вление на выходе порогового блока 7 единичного Напр жени  (фиг.2 и), замыкающего ключ 10, обеспечива  св зь первого выхода интерполирующего фильтра 4 с входами усилител  5 и порогового блока 6, а также ключ 8, соедин ющий выход ЦАП 14 с вторым входом аналогового вычитател  3. Указанный единичный сигнал одновременно  вл етс  запретом на введение в регистр 13 выходного кода АЦП 12. При этом регистр 13 фиксирует мгновенные значени  фонового сигнала, соответствующие моментам ti и 1з, преобразуемые ЦАП 14 в напр жени  Ucj(ti) и Оф(12) соответственно. Таким образом, в интервалах n-t2 и , соответствующих срабатыванию порогового блока 7 (фиг.2 и), на выходе аналогового вычитател  3 и на первом выходе интерполирующего фильтра 4 формируетс  разность текущего значени  видеосигнала и его фонового значени  в моменты п и ta (фиг.2 к).From the second output of the interpolating filter 4 in the intervals C-T2 and the signals representing the first derivative of the information video pulses (Fig. 2h), cause the output of the threshold unit 7 of the unit Voltage (Fig. 2 and) closing the switch 10, providing The connection of the first output of the interpolating filter 4 with the inputs of the amplifier 5 and the threshold unit 6, as well as the key 8 connecting the output of the DAC 14 to the second input of the analog subtractor 3. The specified single signal simultaneously prohibits the introduction into the register 13 of the output code of the A / D converter 12. With this register 13 captures the instantaneous values of the background signal corresponding to the moments ti and 1h, converted by the DAC 14 to the voltages Ucj (ti) and Of (12), respectively. Thus, at intervals n-t2 and corresponding to the triggering of the threshold block 7 (Fig.2 and), the difference between the current value of the video signal and its background value at times n and ta is formed at the output of the analog subtractor 3 and at the first output of interpolating filter 4 .2 to).

Указанна  разность через ключ 10, открытый в интервалах ti-t2 и ta-t4, поступает на входы усилител  5 и порогового блока б при превышении разностным сигналом опорных значений +Uon2 либо -Uon2, в ре- зулътате чего на первом его выходе по вл етс  сигнал Пол рность, управл ющий пол рностью выходного сигнала усилител  5 и одновременно поступающий на вход запоминающего устройства 15 (фиг.2 м). Сигнал Пол рность (независимо от знака входного сигнала дл  усилител  5) обеспечивает посто нную пол рность на его выходе , обеспечива  требуемый режим дл  АЦП 12. Одновременно на втором выходе порогового устройства 6 в интервалах ti-t2 и образуетс  единичное напр жение (фиг.2 л), открывающее ключ 11, обеспечивающий соединение выхода усилител  5 с входом АЦП 12.This difference through the key 10, opened in the intervals ti-t2 and ta-t4, is fed to the inputs of the amplifier 5 and the threshold block b when the difference signal exceeds the reference values + Uon2 or -Uon2, as a result of which The polarity signal that controls the polarity of the output signal of the amplifier 5 and simultaneously arrives at the input of the storage device 15 (FIG. 2 m). The polarity signal (regardless of the sign of the input signal for amplifier 5) provides a constant polarity at its output, providing the required mode for the ADC 12. Simultaneously, at the second output of the threshold device 6 at intervals ti-t2, a unit voltage is formed (Fig. 2). l), opening key 11, connecting the output of the amplifier 5 to the input of the ADC 12.

В интервалах ti-t2 и с выхода АЦП 12 в блок 15 поступает цифровой эквивалент видеоимпульсов с исключенной фоновой составл ющей , о чем свидетельствует единичный сигнал Признак на его входе с выхода порогового блока 7.In the intervals ti-t2 and from the output of the A / D converter 12, block 15 receives the digital equivalent of video pulses with an excluded background component, as evidenced by a single signal Sign at its input from the output of the threshold block 7.

Пол рность видеоимпульсов определ ет выходной сигнал порогового блока 6. На фиг.2 м единичный уровень на его выходе соответствует отрицательному видеоимпульсу .The polarity of the video pulses determines the output signal of the threshold unit 6. In Figure 2 m, the unit level at its output corresponds to a negative video pulse.

Тактова  частота АЦП 12 и блока 15 соответствует периоду дискретизации и беретс  из блока 16.The clock frequency of the A / D converter 12 and block 15 corresponds to the sampling period and is taken from block 16.

5Таким образом, обеспечиваетс  исключение фоновой составл ющей видеосигнала за один цикл (кадр), что расшир ет динамический диапазон устройства дл  информационной составл ющей видеосигнала,5 Thus, the exclusion of the background component of the video signal in one cycle (frame) is provided, which expands the dynamic range of the device for the information component of the video signal,

Claims (1)

0 повышает помехоустойчивость, а также повышает быстродействие, что дает возможность регистрировать подвижные объекты. Формула изобретени  1. Устройство цифрового преобразова5 ни  видеосигнала, содержащее последовательно соединенные фоточувствительный прибор с зар довой св зью, детектор и аналоговый вычитатель, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразо0 ватель, регистр и цифроаналоговый преобразователь , а также усилитель, блок пам ти и блок управлени , первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с управл ющими входами фоточувстви5 тельного прибора с зар довой св зью детектора и объединенными тактовыми входами аналого-цифрового преобразовател  и блока пам ти, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и поме0 хоустойчивости, в него введены интерполирующий фильтр, первый и второй пороговые блоки, первый, второй и третий и четвертый ключи при этом выход аналогового вычита- тел  соединен с сигнальным входом интер5 полирующего фильтра, управл ющий вход которого соединен с третьим выходом блока управлени , а первый и второй выходы интерполирующего фильтра соединены соответственно с объединенными входами0 increases noise immunity, as well as increases the speed, which makes it possible to register moving objects. Claim 1. A digital video converter device containing a serially connected photosensitive device with charge coupling, a detector and an analog subtractor, an analog-digital converter connected in series, a register and a digital-analog converter, as well as an amplifier, a memory unit and a control unit the first, second and third outputs of which are connected respectively to the control inputs of the photosensitive device with the detector's charge connection and the combined clock inputs A digital-to-digital converter and a storage unit, characterized in that, in order to improve speed and noise immunity, an interpolating filter, first and second threshold units, first, second and third and fourth keys are inserted into it, while the analog output of the subtractor is connected with the signal input of an inter polishing filter whose control input is connected to the third output of the control unit, and the first and second outputs of the interpolating filter are connected respectively to the combined inputs 0 второго и третьего ключей и сигнальным входом второго порогового блока, выход которого соединен с первым входом видеосигнала блока пам ти, который объединен с управл ющими входами регистра и первого,0 of the second and third keys and the signal input of the second threshold unit, the output of which is connected to the first video input of the memory unit, which is combined with the control inputs of the register and the first, 5 второго и третьего ключей, выход регистра соединен с входом цифроаналогового преобразовател , выход,цифроаналогового преобразовател  соединен с первым входом первого ключа, второй вход которого соединен с общий шиной устройства, а вы0 ход первого ключа соединен с вторым входом аналогового вычитател , выход третьего ключа соединен с входом усилител , который объединен с сигнальным входом первого порогового блока, первый и5 second and third keys, the register output is connected to the input of a digital-to-analog converter, an output, a digital-to-analog converter is connected to the first input of the first key, the second input of which is connected to the common bus of the device, and the output of the first key is connected to the second input of the analog subtractor, the output of the third key is connected with the input of the amplifier, which is combined with the signal input of the first threshold unit, the first and 5 второй выходы которого соединены соответственно с управл ющими входами четвертого ключа и усилител , который объединен с вторым входом видеосигнала блока пам ти, выход которого  вл етс  выходом устройства, информационный вход5, the second outputs of which are connected respectively to the control inputs of the fourth switch and the amplifier, which is combined with the second video input of the memory block, the output of which is the output of the device, the information input блока пам ти соединен с выходам аналого- цифрового преобразовател , сигнальный вход которого соединен с выходом второго ключа, который объединен с выходом четвертого ключа, вход которого соединен с выходом усилител , при этом первые и вторые опорные входы первого и второго пороговых блоков  вл ютс  входами дл  соответствующих опорных напр жений.the memory unit is connected to the outputs of the analog-digital converter, the signal input of which is connected to the output of the second key, which is combined with the output of the fourth key, whose input is connected to the output of the amplifier, while the first and second reference inputs of the first and second threshold blocks are inputs for corresponding reference stresses. 2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю ще е- с   тем, что блок управлени  содержит генератор опорной частоты, выход которого соединен с входом формировател  фазных2, the device according to claim 1, wherein the control unit comprises a reference frequency generator, the output of which is connected to the input of the phase generator T/L T / l ЕГEG ЧПППППППППППППППППППППППП .CHPPPPPPPPPPPPPPPPPP. пппппппппппппппппппппппп t пплппппппппппппппппппппг ., tppppppppppppppppppppppppppp t pplppppppppppppppppppppppg., t . Л-Л ПППППППП , t. LL ppptkpp, t ii жwell 00 напр жений, первый и второй выходы которого соединены с одноименными входами преобразовател  уровней, выход которого  вл етс  первым выходом блока управлени , вторым выходом которого  вл етс  выход формировател  сигналов управлени  детектором, вход которого соединен с первым выходом формировател  фазных напр жений , второй выход которого соединен с делителем частоты, управл ющий вход которого соединен с формирователем периода дискретизации, выход делител  частоты  вл етс  третьим выходом блока управлени .voltage, the first and second outputs of which are connected to the same inputs of the level converter, the output of which is the first output of the control unit, the second output of which is the output of the control signals of the detector, the input of which is connected to the first output of the phase voltage generator, the second output of which With a frequency divider whose control input is connected to a sampling period generator, the output of the frequency divider is the third output of the control unit. ii ЈJ
SU894639395A 1989-01-17 1989-01-17 Device for video signal digital conversion SU1660210A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894639395A SU1660210A1 (en) 1989-01-17 1989-01-17 Device for video signal digital conversion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894639395A SU1660210A1 (en) 1989-01-17 1989-01-17 Device for video signal digital conversion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1660210A1 true SU1660210A1 (en) 1991-06-30

Family

ID=21423696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894639395A SU1660210A1 (en) 1989-01-17 1989-01-17 Device for video signal digital conversion

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1660210A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1317689, кл. Н 04 N 7/00, 1984. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4751496A (en) Wide dynamic range analog to digital conversion method and system
JPS5841712B2 (en) Bandwidth compression device
EP0450817B1 (en) Digital phase detector arrangements
CA1287682C (en) Clamping circuit for clamping video signal
SU1660210A1 (en) Device for video signal digital conversion
US4191921A (en) Corona discharge detection apparatus which eliminates periodic noise
EP0532702B1 (en) Digital fm synthesizer for record circuitry
US3421093A (en) Detector for pulse code modulated signals with feedback for baseline correction
US3466387A (en) Sound demodulator for television receiver
US3614641A (en) Frequency demodulator
JPS5932993B2 (en) Polyphase inverter voltage control device
SU1394438A1 (en) Device for compensating for pulsed noise
EP0191468A2 (en) An apparatus for generating a velocity error signal
SU1734238A1 (en) Method of determination of time divergence of brightness and chromaticity signals
SU1193764A1 (en) Frequency multiplier
SU995103A1 (en) Analog digital computing device
JP2869831B2 (en) Digital PLL circuit
SU855984A1 (en) Analyzer of periodic signal sequence
SU1456290A1 (en) Apparatus for measuring parameters of short-circuits of arc gap
JP2576104B2 (en) Synchronous sampling circuit
SU1499494A1 (en) Clocking arrangement
SU1415454A1 (en) Receiver of frequency-manipulated signals
JPS6221289B2 (en)
SU1734239A1 (en) Measurement method of influence of chromaticity signal on brightness signal in television path
SU815906A1 (en) Method and device for converting time interval to digital code