Устройство для выделения сигнала движущегося изображения

 

Изобретение относится к области телевидения, конкретно - к системам для сглаживания или расширения переходов между областями изображения. Сущность изобретения: устройство для выделения сигнала движущегося изображения содержит предварительный фильтр 1, первый гребенчатый фильтр 2, который содержит первый блок задержки на кадр 3 и первый вычитатель 4, компенсатор ошибок 5, который содержит второй гребенчатый фильтр 6, состоящий из второго блока задержки на кадр 7 и второго вычитателя 8, и блок логической операции для исключения ошибок 9, который состоит из вычислителя абсолютного значения 10, первого порогового детектора 11, первого расширителя 12 и управляемого переключателя 13, блок определения модуля 14, второй пороговый детектор 15 и второй расширитель 16. 5 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области телевидения, конкретно - к системам для сглаживания или расширения переходов между областями изображения, включенными в передающие телевизионные сигналы, которые обрабатываются способом обработки сигнала неподвижного изображения /заставки/ или способом обработки сигнала подвижного изображения.

Известны стандартные телевизионные системы (см. С.В.Новаковский Стандартные системы цветного телевидения. М.: Связь, 1976, 162-278), которые обрабатывают телевизионный сигнал в соответствии с числом движений сигнала.

Результатом этой адаптивной обработки сигнала могут являться области квазидвижущегося изображения между областями изображения.

Например, для выделения цветовой и яркостной составляющих из полного видеосигнала применяются кадровый или линейный гребенчатый фильтр. Если нет никаких изменений в сигнале изображения во временных интервалах кадра при использовании кадрового гребенчатого фильтра, составляющие яркости и цветности могут быть полностью выделены. Если кадр меняется в течение временного интервала, то часть цветовой информации будет присутствовать в выделенной яркостной составляющей, а часть яркостной информации будет присутствовать в цветовой составляющей.

Линейный гребенчатый фильтр также применяется для выделения цветовой и яркостной составляющих из полного видеосигнала, при этом он снижает вертикальное разрешение воспроизводимого изображения по сравнению с кадровым гребенчатым фильтром, к тому же в местах, где происходит вертикальный переход, может ухудшаться изображение из-за информации цветности, содержащейся в яркостной составляющей, которое появляется на воспроизводимом изображении в виде паразитных узоров, а также при присутствии яркостной информации в цветовой составляющей воспроизводятся неправильные цвета по соседству с переходом.

Известно также техническое решение, взятое за прототип (патент ФРГ N 3342530, кл. H 04 N 9/32, 1984), содержащее, как и предложенное устройство, для выделения сигнала движущегося изображения предварительный фильтр, выход которого подключен к гребенчатому фильтру.

Известное техническое решение также при воспроизведении изображения искажает цвета по соседству с переходом.

Техническим результатом предложенного изобретения является уменьшение искажений цветов и повышение качества воспроизводимого изображения.

Для достижения поставленного технического результата в предложенное устройство для выделения сигнала движущегося изображения, содержащее, как и известное устройство, предварительный фильтр и первый гребенчатый фильтр, введен компенсатор ошибок.

На чертеже представлена структурная электрическая схема для осуществления устройства для выделения сигнала движущегося изображения.

Устройство для выделения сигнала движущегося изображения содержит предварительный фильтр 1, первый гребенчатый фильтр 2, который содержит первый блок задержки на кадр 3 и первый вычитатель 4, компенсатор ошибок 5, который содержит второй гребенчатый фильтр 6, состоящий из второго блока задержки на кадр 7 и второго вычитателя 8, блок логической операции для исключения ошибок 9, который состоит из вычислителя абсолютного значения 10, первого порогового детектора 11, первого расширителя 12, управляемого переключателя 13, блок определения модуля 14, второй пороговый детектор 15 и второй расширитель 16.

Устройство для выделения сигнала движущегося изображения работает следующим образом.

Сигнал яркости подается на предварительный фильтр 1, который подавляет несущую и преобразует боковые полосы, с выхода предварительного фильтра 1 преобразованный сигнал подается на первый гребенчатый фильтр 2, в котором сигнал задерживается первым блоком задержки на кадр 3 и подается на первый вычитатель 4 и компенсатор ошибок 5, в котором сигнал обрабатывается вторым гребенчатым фильтром 6, задерживается на кадр вторым блоком задержки на кадр 7, с выхода которого сигнал подается на второй вычитатель 8. При этом с выхода предварительного фильтра 1 сигнал подается на второй вход первого вычитателя 4, формирует разностный сигнал между кадрами входных сигналов и на второй вход второго вычитателя 8, который формирует разностный сигнал между противоположными кадрами входных сигналов. С выхода второго вычитателя 8 разностный сигнал подается на блок логической операции для исключения ошибок 9, в котором сигнал в вычислителе абсолютного значения 10 изменяется на позитивные значения, с выхода которого в первом пороговом детекторе 11 генерируется сигнал движущегося изображения, имеющего значение "1" для сигнала с уровнем выше определенного порогового значения и значение "0" для сигнала с уровне ниже определенного порогового значения или наоборот. С выхода первого порогового детектора 11 сигнал подается на вход первого расширителя 12, где обрабатывается разностный сигнал между противоположными кадрами преобразованного сигнала яркости для расширения как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях и формирует на выходе сигнал движущегося изображения как разностный сигнал между противоположными кадрами расширенного преобразованного сигнала яркости. С выхода первого расширителя сигнал подается на управляемый переключатель 13, который передает сигнал с первого вычитателя 4 на вход блока определения модуля 14 или блокирует его в соответствии с выходным сигналом с первого расширителя 12.

Более подробно управляемый переключатель 13 может использоваться для подавления ошибок, содержащихся в выходном сигнале первого вычитателя 4, потому что управляемый переключатель позволяет передавать выходной сигнал с первого вычитателя 4 на блок определения модуля 14 как сигнал движущегося изображения, когда выходной сигнал с первого расширителя 12 имеет значение логически высокое /или низкое/, т.е. когда изображение движется /или не движется/.

С выхода управляемого переключателя 13 сигнал подается на блок определения модуля 14, который преобразует разностный сигнал между кадрами, имеющий как позитивные, так и негативные значения, только в позитивный сигнал. С выхода блока определения модуля 14 сигнал подается на второй пороговый детектор 15, который подавляет мгновенные шумовые составляющие, содержащиеся в разностном сигнале между кадрами преобразованного сигнала яркости. Второй пороговый детектор 15 выделяет разностный сигнал между кадрами сигнала яркости, имеющего более высокое значение, чем определенное пороговое значение, среди выходных сигналов с блока определения модуля 14. С выхода второго порогового детектора 15 сигнал поступает на второй расширитель сигнала 16, который расширяет разностный сигнал между кадрами позитивного преобразованного сигнала яркости и подает на контрольную точку, как сигнал движущегося изображения.

Согласно изобретению ошибки, содержащиеся в разностном сигнале между кадрами, могут быть максимально подавлены, что позволяет точно выделить сигнал движущегося изображения.

Формула изобретения

1. Устройство для выделения сигнала движущегося изображения, содержащее предварительный фильтр, вход которого является входом устройства для приема видеосигнала для исключения несущей и преобразования боковых полос, содержащихся в видеосигнале, первый гребенчатый фильтр, вход которого подключен к выходу предварительного фильтра для обнаружения сигнала движущегося изображения, который является разностной составляющей видеосигнала после фильтрации с выхода предварительного фильтра, причем первый гребенчатый фильтр содержит первый блок задержки на кадр, вход и выход которого соответственно являются входом и выходом первого гребенчатого фильтра, и первый вычитатель, первый вход которого подключен к выходу предварительного фильтра, а второй вход вычитателя подключен к выходу первого блока задержки на кадр для вычитания выходного сигнала первого блока задержки на кадр из выходного сигнала фильтра и вывода результата вычитания, отличающееся тем, что введены компенсатор ошибок, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу предварительного фильтра и выходу первого гребенчатого фильтра для компенсации ошибок, содержащихся в сигнале движущегося изображения, обнаруженном в первом гребенчатом фильтре, причем компенсатор ошибок состоит из второго гребенчатого фильтра для обнаружения второго сигнала движущегося изображения, выполненного в виде второго блока задержки на кадр, вход которого подключен к выходу первого блока задержки на кадр, и второго вычитателя, первый вход которого подключен к выходу предварительного фильтра, а второй вход второго вычитателя подключен к выходу второго блока задержки на кадр для вычитания выходного сигнала второго устройства задержки на кадр из выходного сигнала предварительного фильтра и вывода результата вычитания, блока логической операции для исключения ошибок, содержащихся в первом сигнале движения путем логической обработки выходного сигнала первого вычитателя с выходным сигналом второго вычитателя, при этом блок логической операции для исключения ошибок состоит из вычитателя абсолютного значения, подключенного к выходу второго вычитателя для преобразования выходного сигнала второго вычитателя в абсолютное значение, первого порогового детектора, вход которого подключен к выходу вычислителя абсолютного значения для сравнения выходного сигнала вычислителя абсолютного значения с заранее заданным пороговым значением и затем для генерирования логического сигнала согласно результату сравнения, и управляемого переключателя, сигнальный вход которого подключен к выходу первого порогового детектора, а управляющий вход подключен к выходу первого вычитателя.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что видеосигнал является сигналом яркости.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сигнал движущегося изображения имеет разностную составляющую между чередующимися кадрами преобразованного видеосигнала.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок логической операции для исключения ошибок содержит первый расширитель сигнала, вход и выход которого подключены между выходом первого порогового детектора и входом контрольного переключателя, расширяющий выходной сигнал от первого порогового детектора во временном, вертикальном и горизонтальном направлениях.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит блок определения модуля для преобразования выходного сигнала от компенсатора ошибок в абсолютное значение и второй расширитель для генерирования расширенного сигнала движущегося изображения путем расширения выходного сигнала от блока определения модуля во временном, вертикальном и горизонтальном направлениях.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит второй пороговый детектор, вход и выход которого подключены соответственно, к выходу второго блока определения модуля и входу второго расширителя сигнала, выход которого является выходом устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1