Устройство формирования сигнала для коррекции искажений телевизионного изображения

 

Изобретение относится к телевидению и является усовершенствованием изобретения по авт. св. 1109945. Повышается точность формирования сигнала путем стабилизации параметров сигнала. Устройство содержит датчик 1 в щeocигнaлa, на которьй проецируется тест-таблица 2, синхронизатор 3, генератор 4 эталонного сигнала,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (191 (Ц) (5п4 Н04N5 14 г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1109945 (21) 3776629/24-09 (22) 18.07.84 (46) 07.04.86. Бюл. Ô 13 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) Б.Н.Бычков, B.À.Äàìáèò,Í.À.Êàлинин, Н.Н.Кузнецов, Б.А.Ромашов и Б.С.Тимофеев (53) 621,397(088.8) (56) Авторское свидетельства СССР

У 1109945, кл. Н 04 N 5/14,23.08.84. (54) УСТРОЙСТВО ФОРИИРОВАНИЯ СИГНАЛА ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ИСКАЖЕНИЙ ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к телевидению и является усовершенствованием изобретения по авт. cs. В 1109945.

Повышается точность формирования сигнала путем стабилизации параметров сигнала. Устройство содержит датчик

1 видеосигнала, на который проецируется тест-таблица 2, синхронизатор

3, генератор 4 эталонного сигнала, 1 генератор 5 весового сигнала,, генератор 6 ортогональных сигналов, детектор 7 минимума, блок 8 памяти (БП), блок 9 весового суммирования (БВС) блок 10 вычитания, формирователь 11 модуля сигнала, перемножитель 12, интегратор 13, блок 14 цифрового суммирования (БЦС), БП 15 блок

16 цифровых ключей, селектор 1?,циф— ровой блок 18 вычитания, цифровой накопитель 19, регистр 20 памяти, блок 21 дешифраторов, блок 22 управления селектором, детектор 23 состояния системы и блок 24 упра.вления.

На датчик 1 видеосигнала с БВС 9 поступают сигналы для коррекции искажений телевизионного изображения. Для формирования корректирующих сигналов на bBC 9 поступают сигналы с генератора 6 ортогональных сигналов и сигналы управления весовыми коэффициентами ортогональных сигналов, поступающие с БП 8 через БЦС 14. С детектора 7 минимума на БП 8 и 15 поступа. ют начальные значения сигналов для каждого из формируемых корректирующих сигналов. После первоначальной

223403 корректировки видеосигнала с интегратора 13 на детектор 7 минимума поступает интегральная оценка качества коррекции. В результате с его выхода на БП 8 поступает сигнал управления изменением весовых коэф, Цикл корректировки повторяется несколько раз, вычисляется оптимальное значе,ние сигнала управления весовыми коэф. ортогональных сигналов и записывает- ся в БП 8. По окончании настройки по сигналу с блока 24 управления отключается БП 8 и подключается БП 15.При изменении внешних условий сигнал с детектора 23 состояния системы через блок 21 дешифраторов поступает на блок

16 цифровых ключей. В результате БП

15 через блок 16 цифровых ключей,селектор 17, цифровой. блок 18 вычитания, цифровой накопитель 19, регистр 20 памяти и БЦС 14 подключается к БВС

9 . Производится цикл настройки и в БП 15 записываются оптимальные коды управления. В рабочем режиме блок 24 управления подключает в 1)DC 14 оба БП 8, 15 . 1 ил.

Изобретение относится к телевиде нию, может быть использовано в вещательном и прикладном телевидении в составе телевизионных систем автоматической коррекции искажений изображений с обратной связью в реальном масштабе времени, и является усовершенствованием устройства по авт.св.

Р 1109945.

Цель изобретения — повышение точности формирования сигнала путем стабилизации параметров сигнала.

На четеже представлена структурная электрическая схема устройства формирования сигнала для коррекции искажений телевизионного изображения.

Предлагаемое устройства содержит датчик 1 видеосигнала, тест-таблицу 2, синхронизатор 3, генератор 4 эталонного сигнала, генератор 5 весового сигнала, генератор 6 ортогональных сигналов, детектор 7 минимума, первый блок 8 памяти, блок весового суммирования, блок 10 вычитания, формирователь 11 модуля сигнала, перемножитель 12, интегратор t3, блок 14 цифрового суммирования, второй блок

ll5 памяти, блок 16 цифровых ключей, селектор 17, цифровой блок 18 вычитания, цифровой накопитель 19, регистр

20 памяти, блок 21 дешифраторов,блок

22 управления селектором, детектор

23 состояния системы, блок 24 управления, вход 25 управления.

Устройства формирования сигнала для коррекции искажений телевизионного изображения работает следующим сбразом.

Датчик 1 видеосигнала развертывает с тест-таблицы 2 оптическое эталонное иэображение. На сигнальном выходе датчика 1 видеосигнала формируется искаженный сигнал. Для коррекции искажений к управляющему входу фокусирующе — отклоняющей системы, видеоусилителю, — корректору,электродам электронно-лучевой трубки и ,т.п. датчика 1 видеосигнала по сиг1223403

15

25

ЗО нальной шине подаются сигналы для коррекции искажений ТВ-изображения с выходов блока 9 весового суммирования. Каждый отдельный сигнал для коррекции искажений представляет собой взвешенную сумму ортогональных сигналов, определенных на поле растра и синхронных с ТВ разверткой. Поэтому для формирования корректирующих сигналов по сигнальной шине поступает на второй вход блока 9 набор системы ортогональных сигналов с выхода генератора 6 ортогональных сигналов, а на первый вход блока 9 подаются по шине данных с выхода блока 8 памяти через блок 14 цифрового суммирования сигналы управления весовыми коэффициентами ортогональных сигналов в виде двоичных кодов. !

Если на второй вход блока 14 подаются нулевые коды, на выходе этого блока будут повторяться коды, поступающие на первый вход. Перед началом формирования сигналов для коррекции искажений ТВ-изображения на втором выходе детектора 7 минимума устан вливаются начальные значения сигналов для каждого из формируемых корректирующих сигналов. Эти начальные зна чения сигналов управления подаются по.шине данных в виде двоичных кодов на информационные входы блоков 8 и

15 памяти и записываются в его соответствующие регистры по адресу,приходящему по шине адреса в виде двоичного кода с первого выхода детектора

7 минимума на входы записи блоков 8 и 15 памяти.Вследствие этого на выходе блока 9 весового суммированияформируются сигналы для коррекции иска40 жений Т — изображения в виде первоначально взвешенных сумм ортогональных сигналов. Эти сигналы воздействуют на цепи управления датчика 1 видеосигнала, на сигнальном выходе которого

45 формируется первочально корректированный сигнал от оптического эталонного изображения. Далее видеосигнал подается на второй вход блока 10 вычитания, а на первый вход — сигнал с выхода генератора 4 эталонного сигнала. На выходе блока 10 формируется разностный сигнал, который пот дается на вход формирователя 11 моуля сигнала. На выходе формироватея 11 получается сигнал ошибки, представляющий собой модуль разности текущих значений первоначально корректированного видеосигнала и электрического эталонного сигнала.

Сигнал ошибки характеризует распределение по полю растра всех видов

TB-искажений в первоначально корректированном видеосигнале, а следовательно, и точность формирования первоначально сформированного сигнала для коррекции искажений, Сигнал ошибки с выхода формирователя 11 подается на первый вход перемножителя 12, на другой вход которого поступает весовой сигнал с выхода генератора 5 весового сигнала. Форма весового сигнала подбирается такой, чтобы обеспечить требуемую точность коррекции ошибки по полю растра. На выходе перемножителя 12 формируется взвешенный по полю растра сигнал ошибки, который подается на вход интегратора

13, на установочный вход которого подается импульс сброса, формируемый на третьем выходе синхронизатора 3 через одно поле ТВ-развертки в конце кадрового гасящего импульса. Интегратор 13 формирует в конце прямого хода кадровой развертки интегральную оценку, которая однозначно определяет качество коррекции искажений видеосигнала и, следовательно, точность формирования сигнала для коррекции.

Интегральная оценка поступает на вход данных детектора 7 минимума, где преобразуется в двоичный код, являющий . ся отсчетом оценки, которая записывается в соответствующую ячейку памяти

его запоминающего устройства в момент прихода на синхровход импульса, поступающего с первого выхода синхронизатора 3.

После чегс детектор 7 минимума изменит по заданной программе на своем втором выходе значения сигналов управления весовыми коэффициентами о тогональных сигналов относительно их предшествующйх значений. Эти изменения прикладываютс:: через первый блок

8 памяти блок 14 цифрового суммирования к первому входу блока 9 весового суммирования, на выходе которого формируются измененные сигналы для коррекции искажений ТВ-изображения, которые подаются на вход управления датчика 1 видеосигнала. В результате на входе данных детектора 7 минимума с выхода интегратора 13 поступает новая интегральная оценка качества коррекции, 5 122

11одобный цикл повторяется несколько раз и по набору числовых оценок интегральной оценки качества, используя один из алгоритмов численной минимизации, вычисляется оптимальное значение сигнала управления весовыми коэффициентами ортогональных сигналов и результат вычисления записывается в ячейки первого блока 8 памяти, а на выходе Ьлока 9 весового суммирования окончательно формируется сигHGJI Кор рекции. Подобным образом формируются и прочие сигналы коррекции, которые, воздействуя на соответствующ1ие цепи управления датчиком 1 видеосигнала, корректируют искажения ТВ-изображе- ния. При этом считается, что коды на выходе детектора 23 состояния системы — нулевые,и,поступая на вход блока 21 дешифратора, устанавливается такой код управления блоком 1б цифровых ключей, при котором выход вто- . рого блока 15 памяти оказывается отключенным, а на выходе блока 16 цифровых ключей устанавливаются уровни логического нуля, которые подаются на вход селектора 17.

Работу селектора 17 определяет блок 22 управления селектором, который в квадровом гасящем импульсе, поступающем на его синхровход, выдает на третьем выходе код управления, монотонно возрастающий от нуля до некоторого значения. Поскольку на входе селектора 17 нулевые потенциалы, то и на выходе будут тоже нули, Разрядность выхода селектора 17 соответствует разрядности кода управления, воздействующего на первый вход блока 9 весового суммирования.

Нулевой код подается на первый вход цифрового блока 18 вычитания. На выходе блока образуется нулевой код, который проходит через цифровой нако. питель 19 не изменяясь и записывается на регистре 20 памяти. С выхода регистра .20 памяти нулевой цифровой коц поступает на второй вход блока

14 цифрового суммирования, на первый вход которого подается код управления с выхода первого блока 8 памяти.

В результате код управления на выходе блока 14 цифрового суммирования не меняется.

Для оценки влияния внешних условий на изменение характера искажений

ТБ-сигнала используется режим настройки. Он заключается в следующем. ,По ле окончания описанного цикла наст

З40З Ь ройки производится перекоммутация в блоке 24 управления, который осуществляет коммутацию управляющего напряжения 25 по управляющим входам первого 8 и второго 15 блоков памяти. Б результате отключается первый Ьлок 8 памяти и подключается один из блоков (моноблоков), аналогичных первому блоку 8 памяти второго блока

10 памяти 15.

Если меняетс.я одно из внешних условий, например температура, тогда происходит разбаланс моста в детекторе 23 состояния системы, разбаланс

15 преобразуется операционным усилителем этого блока в потенциал, отличный от нуля, который преобразуется аналогоцифровым преобразователем в некоторый код, который поступит на вход одного

20 из дешифраторов,, расположенного в бло<е 21 дешифраторов. При этом моноблок памяти„ включенный с блока 24 управления, путем подачи управляющего напряжения на вход Выбор кристалла

25 этого моноблока оказывается подключенным своим выходом к входу селектора 17. Б процессе. опроса входов селектора 17 путем изменения кодов на входе управляющего входа этого блока в один из моментов времени на выходе селектора .17 появится информация, записанная в моноблок второго блока 15 памяти. Поскольку первый блок 8 памяти отключен, нулевой код с его

35 .выхода поступит на второй вход цифрового блока 18 вычитания и на выходе этого блока будет повторяться код, поступающий на первый его вход.В один из моментов времени в пределах кадрового гасящего импульса на входе циф4G рового накопителя 19 окажется код, записанный в моноблоке второго блока 15 IIH H IH. 3 OT I OUI H11HUIeTOH I3 регистр цифрового накопителя 19 импульсом,поступающим на синхровход этого

45 блока с первого выхода блока 22 управления селектором„Этот импульс следует с частотой изменения кода управления на управляющем входе селектора

17.3а время опроса входов селектора

17 код в регистре цифрового накопителя 19 HP изменится, так как в остальных случаях на его входе будут нули.

Б конце кадрового гасящего импульса значение регистра цифрового накопителя 19 перепишется в регистр 20 памяти импульсом, расположенным в конце кадPOBOI O I HCH e1O H 1IOC 1IH30IItHM HB CHH хровход pel HCTpR 20 памяти с 13Top01 о

4оз б

7 1223 выхода блока управления селектором 22.

На первый вход блока 14 цифрового суммирования с выхода первого блока 8 памяти поступает нулевой код, а на второй — код с выхода регистра 20 памяти. Поэтому выход блока 14 цифрового суммирования будет повторять коды, поступающие на его второй вход, и эти коды как управляющие поступают на первый вход блока 9 весового суммирования ..10

Таким образбм оказывается, что выход моноблока памяти второго блока 15 памяти подключается к первому входу блока 9 весового суммирования. Производится цикл настройки, при котором записывается в моноблок памяти оптимальный код управления по критерию минимизации интегральной оценки искажений. Изменение температуры приведет к изменению кода на выходе . датчика детектора 23 состояния систе мы, откроется другая группа ключей блока 16 цифровых ключей, которые подключат другой моноблок второго блока 15 памяти к первому входу бло- 2 ка 9 весового суммирования. При этом с блока 24 управления на подключаемый моноблок памяти поступит разреII шающий работу потенциал на вход Выборка кристалла". Причем коммутация моноблоков производится оператором вручную с пульта блока 24 управления. Производится начальный цикл настройки, в результате которого во второй моноблок запишется оптимальный код управления. Подобные операции повторяются для всех температур, оцифрованных датчиком температур детектора 23 состояния системы. Далее рассматривают характеристики других 40 внешних воздействий. Оценивается влияние прогрева блоков датчика 1 видеосигнала. Для этого датчик f видеосигнала, предварительно долгое время не работающий, включается, а вместе 45 с ним включается таймер, находящийся в детекторе 23 состояния системы.

Цифровые выходы таймера подключены к .входам одного из дешифраторов 21.

Аналогично рассмотренному с изменением кода выхода таймера в моноблоки второго блока 15 памяти записываются оптимальные коды управления.Положение вариобъектива и диафрагмы определяется при помощи датчиков, состоящих из потенциометров, соединенных механически с осью двигателей, вращающих диафрагму и объектив. Напряжение, пропорциональное диафрагме лли фокусному расстоянию объектива, снимают с потенпиометра и подают на входы аналого-цифровых преобразователей. Весь цикл градуировки повторяют и для них. В рабочем режиме блок

24 управления включает первый 8 и второй 15 блоки памяти подавая на

Ф управляющие входы соответствующее напряжение. С выхода первого блока

Я памяти поступает код управления на первый вход блока 14 цифрового суммирования, На второй вход этого блока поступает код, суммирование которорого с кодом управления, записанного в первом блоке 8 памяти, с учетам знака, позволяет сформировать оптимальный код управления с учетом изме. нения внешних воздействий.

Код коррекции, поступающий на второй вход блока 14 цифрового суммирования, формируется следующим образом.

В общем случае с детектора 23 состояния системы снимаются коды отличные от нуля. После дешифрирования в блоке 21 дешифраторов этими кодами открываются группы ключей блока 16 цифровых ключей, при этом выходы соответствующих моноблоков памяти второго блока 15 подключаются к входам селектора 17. С началам кадрового гасящего импульса производится опрос входов селектора путем подачи на его управляющий вход монотонно возрастающего цифрового кода

В результате к первому входу циФрового блока 18 вычитания поочередно подключаются выходы моноблоков второго блока 15 памяти. В результате на выходе блока 18 цифрового вычитания последовательно появляется разница между кодом управления, записанным в первом блоке 8 памяти и кодом упр равления при внешних воздействиях определяемых в данный момент детектором 23 состояния системы. Цифровой накопитель 19 определяет суммарное отклонение кода управления с учетом знака при изменении сразу нескольких параметров внешнего воздействия, которые формируются в регистре цифрового накопителя 19 к концу кадрового гасящего и перепишутся затем в регистр

20 памяти, с выхода которого поступят на второй вход блока 14 цифрового суммирования, с выхода последнего в виде суммы начального кода управления, записанного в блоке 8 памяти и кода корФ изобретения о

Формула

Составитель И.Грацие"ская

Редактор Н.Данкулич Техред И.Попович Корректор Л.Пилипенко

Заказ 1726 /60 Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4

9 12234 рекции, сформированного в регистре

20, подаются на вход управления блока

9 весового суммирования, определяя взвешивание ортогональных сиг —, налов, осуществляющих коррек— цию искажений датчика 1 видеосигнала при измененных внешних воздействиях.

Устройство формирования сигнала для коррекции искажений телевизионного изображения по авт. св. У 1109945, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности формирования сигнала путем стабилизации параметров сигнала, в него введены последовательно соединенные второй блок памяти, первый и второй входы которого объе- 20 динены с соответствующими входами первого блока памяти, блок цифровых ключей, селектор, цифровой блок вычитания, цифровой накопитель, регистр намяти и блок цифрового суммирования, 25

03 10 при зтом выход первого блока памяти соединен с вторым входом блока весового суммирования через блок цифрового суммирования и с вторым входом цифрового блока вычитания, блок управления, вход которого является входом управляющего напряжения, а первый и второй выходы соединены соответственно с третьим входом первого блока памяти и третьим входом второго блока памяти, детектор состояния системы, вход которого соединен с третьим выходом датчика видеосигнала, блок дешифраторов вход которого соединен с BbIKopoM датчика состояния системы, а выход — с управляющим входом блока цифровых ключей, и блок управления селектором, синхронизирующий вход которого соединен с соответствующим выходом датчика видеосигнала, первый, второй и третий выходы соединены соответственно с синхронизирующим входом регистра памяти, синхронизирующим входом цифрового накопителя и управляющим входом селектора.