Устройство исправления импульсных помех в видеосигнале

 

УСТРОЙСТВО ИСПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ В ВИДЕОСИГНАЛЕ, содержгиоее последовательно соединенные фотоэлектронНЕЙ преобразователь линию задержки с отводами, блок линейной экстраполяции, вычитатель, инвертор и первый компаратор, второй вход которого соединен с первым источником постоянного напряжения, а также первый и второй коммутаторы причем выход блока линейной экстраполяции подключен к сигнальному вхо ду первого коммутатора, выход которого объединен с выходом второго коммутатора и подключен к входу электронно-оптического преобразователя , второй вход вычитателя объединен с сигнальным входом второго коммутатора и соединен с выходом фотоэлектронного преобразователя, а отводы линии Задержки подключены к соответствующим входам блока линей ной экстраполяции, отличающ е е с я. тем, что, с целью уменьшения импульсных помех.,, в него введены последовательновкш)чеиные между выходом инвертора и входом электронно-оптического преобразователя второй компаратор, логический блок и третий коммутатор, второй источник постоянного напряжения, выход которого подключен к второму входу второго компаратораV и усреднитель, первый вход которого соединен с.выходом блока линейной экстраполяции, второй - с выходом фотоэлектронного преобразователя, а подклзочен к сигнальному входу третьего коммутатора , при этом управ тяюцие входы первого и второго коммутаторов соединены соответственно с вторым и третьим выходами логического блока, второй вход которого соединен с выходом первого компаратора..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1059700 А

3(5П H 04 N 5 21

Е 1-.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕфЯ::

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3398113/18-09 (22) 18. 0 2. 82 (46) 07.12.83. Бюл. 9 45 (72) С.А.Иоргулев и T.Н.Павлова (53) 621.397.231(088.8) I (56) 1. Авторское свидетельство СССР 9о заявке Р 3355021/09,,кл. Н 04 N 5/21, 1981.

2. Цуккврман И.И. Цифровое кодирование телевизионных изображений. М., Радио и связь, 1981, с.181, рис. 7 .3 (прототип) . (54)(57) VCTPOACTBO ИСПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ В ВИДЕОСИГНАЛЕ содержащее последовательно соединенные фотоэлектронный преобразователь, линию задержки с отводами, блок линейной экстраполяции, вычитатель, инвертор и первый компаратор, второй вход которого соединен с первым источником постоянного напряжения, а также первый и второй коммутаторы, причем выход блока линейной экстраполяции подключен к сигнальному входу первого коммутатора, выход которого объединен с выходом второго коммутатора и подключен к входу эпектронно-оптического преобразователя, второй вход вычитателя объединен с сигнальным входом второго коммутатора и .соединен с выходом фотоэлектронного преобразователя, а отводы линии задержки подключены к соответствующим входам блока линей . ной экстраполяции, о т л и ч а в-: щ е е с я тем, что, с целью уменьщения импульсных помех, в него введены последовательно вклвченные между выходом инвертора и входом электронно-оптического преобразователя второй компаратор, логический блок н третий коммутатор, второй источник постоянного напряжения, выход которого подключен к второму входу а сз второго компаратора, и усреднитель, первый вход которого соединен с выходом блока линейной экстраполяции, второй — с выходом фотоэлектронного преобразователя, а выход подключен к сигнальному входу третьего комму- р татора, при этом управляющие входы первого и второго коммутаторов соединены соответственно с вторым и третьим выходами логического блока, второй вход которого соединен с выходом первого.компаратара.

1059700

Изобретение относится к технике телевидения и, может использоваться для снижения уровня импульсных по мех в видеосигнале после передачи по радиоканалам, использующим нелинейные виды модуляции, а также для цифровых систем передачи и хранения изображений, Известно устройство исправления импульсных помех в видеосигнале, со,держащее последовательно соединен ные компаратор и коммутатор, управляющий вход которого соединен с выходом компаратора, а также источник постоянного напряжения, выход которого подключен к второму входу t5 компаратора 1) .

Однако данное устройство исправляет только сбои, вызванные импульсным сигналом помехи, значительно превышающим уровень опорного напряжения.

При этом в видеосигнале остается большое число неисправленных импульсных помех.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство исправления импульсных помех в видеосигнале, содержащее последовательно соединенные фотоэлектронный преобразователь, линию задержки с отводами, блок линейной экстраполяции, вычитатель, инвертор и первый компаратор, второй вход которого соединен с первым источником постоянного напряжения, а также первый и второй коммутаторы, причем выход блока линейной экстраполяции подключен к сигнальному входу первого коммутатора, выход которого объединен с выходом второго коммутатора и подключен к входу электронно-оптического преобразователя, второй вход вычитателя объединен с 40 сигнальным входом второго коммутатора и соединен с выходом фотоэлектронного преобразователя, а отводы линии задержки подключены к соответствующим входам блока линейной 45 экстраполяции 12).

Однако известное устройство также: не обеспечивает достаточного снижения уровня импульсных помех и вносит искажения s видеосигнал.

Цель изобретения — уменьшение импульсных помех в видеосигнале.

Поставленная цель .достигается тем, что в устройство исправления импульсных помех в видеосигнале, со« 55 держащее последовательно соединенные фотоэлектронный преобразователь, линию задержки с отводами, блок линейной экстраполяции, вычк- татель, инвертор и первый компара- 60 тор, второй вход которого соединен с первым источником постоянного напряжения, а также первый и второй коммутаторы, причем выход блока линейной экстраполяции подключен к,65 сигнальному входу первого коммутатора, выход которого объединен с выходом второго коммутатора и подключен к входу электронно-оптического преобразователя, второй вход вычитателя объединен с сигнальным входом второго коммутатора и соединен с выходом фотоэлектронного преобразователя, а отводы линии задержки подключены к соответствующим входам блока линейной экстраполяции, введены последовательно включенные между выходом инвертора и входом электронно-оптического преобразователя второй компаратор, логический блок и третий коммутатор, второй источник постоянного напряжения, выход которого подключен к второму входу второго компаратора, и усреднитель, первый вход которого соединен с выходом блока линейной экстраполяции, второй — с выходом фотоэлектронного преобразователя, а выход подключен к сигнальному входу третьего коммутатора, прк этом управляющие входы первого к второго. коммутаторов соединены соответственно с вторым и третьим выходами логического блока, второй вход которого соединен с выходом первого компаратора.

На чертеже приведена. структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство исправления импульсных помех в видеосигнале содержит фото-. электронный преобразователь 1, линию 2 задержки с отводами, усредниТель 3, электронно-оптический преобразователь 4, блок 5 синхронизации, блок 6 линейной экстраполяции, вычитатель 7, первый и второй компараторы 8 и 9, первый к второй источники 10 и ll постоянного напряжения, логический блок 12, первый, второй и третий коммутаторы 13, 14 и 15, а также инвертор 16, причем линия 2 задержки состоит из четырех элементов 2-1... 2-4.

Ус ройство работает следующим образом.

Видеосигнал S(o) с выхода фотоэлектронного преобразователя 1 подается на вход линии 2 задержки, вход вычктателя 7, вход второго коммутатора 14 к вход усреднктеля 3. Элемент 2-1 осуществляет задержку видеосигнала на время Т, равное длительйости одной строки, элемент 2-2 — на время Г „, немного превосходящее длительность импульсов помехи. Соответственно элементы 2-3 и 2"4 задерживают сигнал на время Т + и Т„ -Г.

Блок 6 осуществляет взвешенное суммирование сигналов с отводов линии 2 задержки, формируя экстраполирован.ное значение видеосигнала S (t ) в

1059700 момент времени» . Вычитатель 7 обо разует раэностный сигнал (»о) . S(to) 5э(»о)

5 который через инвертор 16 подается на первые входы первого и второго компараторов 8 и 9, на вторые входы которых подаются соответственно постоянные напряжения д" и д от источ

1 ников 10 и 11. Компараторы 8 и 9 сигналов формируют на выходе логиче ский сигнал "Нуль",если входной сигнал меньше заданного порога d, и логический сигнал Единица, если вход ной сигнал превышает порог d". Таким образом, двухразрядный цнфровой код, формируемый на выходах компараторов 8 и 9 сигналов, по существу несет информацию о том, в каком из трех интервалов, определяемых порогами д „ и d",ëåæèò модуль значения разности сигйала fh(»p)) снимаемого с выхода инвертора 16. Указанный .код подается на вход логического блока 12, на выходе которого формирует ся трехразрядный код, используемый для управления состоянием коммутаторов 13, 14 и 15 (коммутаторы 13, 14 и 15 разомкнуты при значении управляющего сигнала 0 и замкнуты при gp значении управляющего сигнала 1 ).

В таблице даны значения входных и выходных сигналов логического.блока 12.

Как видно из таблицы, в зависимости от величины сигнала (h(»о)) (точнее от того, в каком из трех интервалов, определяемых порогами с и

d, находятся значение сигнала) выходной сигнал блока 12 коммутирует один иэ соответствующих коммутаторов и на вход электронно-оптического преобразователя 4 поступает неискаженный входной сигнал (в случае замыкания второго коммутатора 14), экстраполированное значение сигна- 45 ла (если замкнут первый коммутатор 13) либо сумма взвешенных значений текущего и экстраполированного сигналов, формируемая на выходе усреднителя 3 (еслн замкнут третий 50 коммутатор 151 Электронно-оптический преобразователь 4 формирует изображение, свободное от импульсных помех. Синхронизация раэверток преобразовате- 55 лей 1 и 4 осуществляется блоком 5 синхронизации.

Пороги д и d> определяют три области различных режимов формирования выходного сигнала, выбираемые 6О исходя иэ анализа сигнала разности

) а(»„)1 Первая область соответствует малым значениям (Z(tp)l. В этой области замкнутым оказйвается второй коммутатор 14 и на вход преобразователя 4 поступает практически л неискаженный входной сигнал (5 (»з) =

= 5 (t ) . Вторая область соответстр вует большим значениям (а(» )), т.е. случаю, когда Фактически принято однозначное решение о наличии в сигнале выброса импульсной помехи и необходимости замены его текущего значения 5(t ) экстраполированным значением S (tp). В этом chyчае, очевидно, 5 (tp) = 5 (tp) . И наконец третья (переходная) область, соответствующая значениям модуля разности сигнала )д(» ))находящимся на интервале a„c)a(t Ц(ф, В перехрдной области формирование оценки S (%p) производится путем взвешивания в усредни теле 3 сигналов 5 (tp) и 5 (tp) по peegaeS(tp)=955(t )+О,SS (t ),.

Конкретные значения порогов д" и

dZ, обеспечивающих наилучшее каче.ство обработки для каждого конкретого иэображения и помехи (либо класа иэображений и помех), могут быть одобраны на основе экспериментальных исследований либо при наличии аналитических моделей статистических характеристик изображений и помех определены теоретически на основе расчета. Как показывают результаты экспериментальных исследований, приближенные значения порогов с " и а, позволяющие улучшить качество передачи контрастных перепадов изображения, могут быть найдены по следующим простым формулам ) = "+ .М, где (: =М/2 F — верхняя частота спекB тра пространственных . частот изображения; с>" — значение порога, используемое для обнаружения импульсных сбоев в известном устройстве; — модуль максимального значения производной функции яркости иэображения = (юак(5 (t))) .

Таким образом, наличие переходной области формирования выходного сигнала в предлагаемом устройстве фактически позволяет заметно улучшить качество субъективного восприятия изображения и уменьшить среднеквадратическую ошибку, вызванную импульсными помехами, что выгодно отличает предлагаемое изобретение от известного.

1059700

Входной сигнал

Выходной сигнал

Коммутатор первый

0

0,0

Редактор М. Рачкулинец

Заказ 9859/59 1 ирак б77 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35„ Рауюская наб., д. 4/5

° В филиал ППП Патент™, г.уигород, ул. Проектная, 4

В Ю М О@В ю

i второй первый - второй третий

Составитель A. Прозоровский

Техред М.Надь. КорректорА. Повх