Способ автоматического подавления аддитивной неравномерности телевизионного сигнала

 

Союз Советских

Социалистических

Республик 698159

I с = (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3 а я влено 23.05.75 (21 ) 2137607/18-09 (51)М. Кл.

Н 04 М 5/14 с присоединением заявки М

Рщдеретееииьй кемитет

СССР

l0 делам нзоеретеиий и открытий (28) Приоритет

Опубликовано 15.11.79. Бюллетень,% 42

Дата опубликования описания 15.11.79 (5Ç) ÀK

621.397 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Н. Новосадов и Н. Г. Хитрово

Московский ордена Трудового Красного Знамени электротехнический институт связи (7l) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОДАВЛЕНИЯ АДДИТИВНОЙ

НЕРАВНОМЕРНОСТИ ТЕЛЕВИЗИОННОГО

СИГНАЛА

Изобретение относится к телевизионной тех нике и может использоваться в телевизионных установках прикладного назначения.

Известен способ автоматического подавления аддитивной неравномерности телевизионного сигнала по полю изображения, основанный на устранении отдельных спектральных составляющих, кратных частоте следования синхроимпуль сов (1) .

Основной недостаток этого способа состоит в том, что он не дает возможности сочетать достаточно глубокое подавление аддитивной неравномерности с допустимо малыми искажениями изображения наблюдаемых объектов.

Если подавлять только две основных составляющих спектра видеосигнала, то искажения изображения будут достаточно малыми, но и глубина подавления неравномерности тоже будет невелика. Путем увеличения количества подавляемых составляющих спектра видеосигнала способ позволяет добиеься сколь угодно глубокого подавления неравномерности, но вместе с этим будут возрастать и искажения изображения, поскольку ктклая из составляющих спектра в той или иной степени обусловi лена как параэитным сигналом аддитивной неравномерности, так и полезным видеосигналом изображения.

Цель изобретения — увеличение степени подавления паразитного сигнала аддитивной неравномерности без увеличения искажения полезного видеосигнала.

Достижение цели обеспечивается выполнением операций усреднения телевизионного сигнала в периферийных относительно соответствующего направления разложения зонах поля изображения и последующей его привязки к уровню усреднения; умножения телевизионного сигнала на первый дополнительный импульсный сигнал с периодом, равным удвоенному периоду синхроимпульсов, и с центральной симметрией относительно синхроимпульсов: исключения из полученного сигнала после прерывания в интервалах гащения спектральных составляющих, нечетно кратных половине частоты следования синхроимпульсов, и повторного умножения полученного сигнала на второй дойолнительный импульсный сигнал, обратный первому дополнительному импульсно. му сигналу, При проведении изложенных операций частоты дополнительных импульсньгх сигналов и частоты подавляемых составляющих спектра связывают с одной из основных частот телевизионного разложения, либо с частотой строк, либо с частотой полей. Для обеспечения двумерной обработки изображения необходимо провести все изложенные операции повторно, связывая частоты дополнительных импульсных сигналов и подавляемых составляющих спектра с другой из двух основных частот телевизионного разложения. По завершении обработки при необходимости можно производить восстановление исходного уровня

"черного" в интервалах гашения любым из известных способов.

Возможность избежать искажений изображения в процессе подавления аддитивной неравномерности обусловлена тем, что паразитный сигнал неравномерности представлен низшими пространственными частотами двумерного

Фурье-преобразования изображения, тогда как полезный видеосигнал — в основном средними и высшими пространственными частотами. При образовании одномерного видеосигнала телевизионным разложением двумерного изображения его низшие пространственные частоты формируют электрические сигналы с теоретически бесконечным рядом гармоник каждой из основных частот телевизионного разложения, но амплитуды и фазы составляющих этих рядов находятся в определенных соотношениях, отличающихся от соотношений амплитуд и фаз гармоник в спектре сигнала изображения наблюдаемых объектов. В силу, последнего обстоятельства искажения изображения не возникают, если производят подавление только тех составляющих спектра видеосигнала, которые находятся между собой в соотношениях, характерных для продуктов преобразования низших пространственных частот двумерного изображения.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для реализации предложенного способа; на фиг. 2 — диаграммы напряжений, поясняющие способ.

Способ позволяет осуществить подавление неравномерности любого заданного вида. Поделив синусоидальное С напряжение (фиг. 2д) с периодом, вдвое превышающим период телевизионного разложения, и с такой фазой, чтобы моменты перехода через нуль в активной части строки совпадали с моментами перехода через нуль.сигнала, подлежащего преимущественному подавлению П, на этот сигнал (фиг. 2г), получим первый дополнительный им98159 4 пульсный сигнал, показанный на фиг. 2е. При умножении видеосигнала, содержащего аддитивную неравномерность такого же вида П и полезный сигнал изображения И, на дополнитель5 ныи импульсный сигнал (фиг. 2е) получим

С H C (И П) -„— = --„— -+ C

Отсюда видно, что произведенное перемножение преобразовало сигнал неравномерности в синусоидальный С, который полностью подавляется режекторным фильтром. После повторного перемножения на обратный дополнительный импульсный сигнал (фиг. 2ж) получим

И-С

= И, И т. е. полезный сигнал изображения.

20 Дополнительный импульсный сигнал (фиг.2е) обеспечивает подавление не только неравномерности, показанной на фиг. 2r, но и ортогонального ей сигнала, показанного на фиг. 2и.

Действительно, при делении синусоидального сигнала (фиг. 2к), ортогонального сигналу, показанному на фиг. 2д, получается тот же дополнительный импульсный сигнал (фиг. 2е).

Таким образом, использование дополнительных импульсных сигналов (фиг. 2е и фиг. 2ж) обеспечивает подавление неравномерностей, опи. сываемых принятой в телевизионной технике аппроксимацией совокупностью пилообразных и параболических составляющих.

Вариант с использованием в качестве допол нительных импульсных сигналов прямоугольны импульсов (меандра) является частным случаем рассмотренного выше преобразования и позволяет полностью подавить неравномерность в том случае, если она описывается участками синусоидальной кривой. Действительно, при делении сигнала (фиг. 2б) на подлежащую подавлению неравномерность, описываемую отрезками синусоиды (фиг. 2а), получается именно такой дополнительный сигнал (фиг.2в).

45 В процессе описанной обработки можно подавлять не одну, а несколько спектральных составляющих преобразованного сигнала, частоты которых связаны с соответствующей частотой телевизионного разложения F зависимостью 11 —, где и — последовательность

Г нечетных чисел, Увеличение количества подавляемых составляющих спектра вызывает увеличение глубины подавления неравномерности и сопровождается возрастанием искажений изображения наблюдаемых объектов. Оцнако при сопоставимых результатах обрабстки по одному из указаннь1х параметров всегда обеспечиваются

6981

15 более высокие качественные показатели по другому параметру: при заданной глубине подавления неравномерности обеспечиваются меньшие искажения изображения, а при заданных искажениях — более глубокое подавление.

Таким образом, обеспечивается достижение указанного положительного эффекта.

Устройство для реализации предложенного способа содержит электронный ключ 1, схему фиксации 2, перемножитель 3, фильтр 4, о перемножитель 5, формирователи 6 и 7, синхрогенератор 8, электронный ключ 9, схему фиксации 10, переменожитель 11, фильтр 12, перемножитель 13, формирователи 14 и 15.

Обработка видеосигнала по строкам осуществляется следующим . образом.

Видеосигнал со входа поступает на электронный ключ 1, где происходит устранение гасящих импульсов. При этом исключается влияние изменения средней яркости изображе- 20 ния и специфических помех на последующую обработку. В схеме фиксации 2 телевизионного сигнала в йериферийных зонах изображения происходит восстановление постоянной составляющей сигналов неравномерности, подобных показанному на фиг. 2и. Затем после перемножения видеосигнала в перемножителе 3 на первый дополнительный импульсный сигнал (фиг. 2е) осуществляется подавление неравномерности узкополосным фильтром 4.

В перемножителе 5 видеосигнал пре4бразуется к исходному виду путем перемножения на второй дополнительньщ импульсный сигнал (фиг. 2ж). С помощью вспомогательных цепей происходит формирование импульсов фиксации 6 для управления схемой 2, а также формирование дополнительных импульсных сигналов в блоке 7. Синхрогенератор 8 вырабатывает строчные и кадровые гасящие импульсы, используемые во вспомогательных цепях.

Обработка видеосигнала по полям осуществляется аналогично с помощью блоков 9 — 15.

59

Таким образом, пример практической реализации обеспечивает выполнение всех операций, предусмотренных способом, Предложенный способ позволяет резко повысить глубину подавления сигнала неравномерности при одновременном сохранении высокого качества иэображения.

Формула изобретения

1. Способ автоматического подавления адцитивной неравномерности телевизионного сигнала по полю изображения, основанный на устра. ненни отдельных сцекгральных составляющих, кратных частоте следования сш хронмпульсов, отличающийся тем, что,, с целью увеличения степени подавления, усредняют телевизионный сигнал в периферийных относительно соответствующего направления разложения зонах поля изображения с последующей его привязкой к уровню усреднения, умножают телевизионный сип1ал на первый дополнительный импульсный сигнал с периодом, равным удвоенному периоду синхроимпульсов, и с центральной симметрией относительно синхроимпульсов, из полученного сигнала после прерывания в интервалах гашения исключают спектральные составляющие, нечетно кратные половине частоты следования синхроимпульсов, и повторно умножают полученный сигнал на второй дополнительный импульсный сигнал, обратный первому дополнительному импульсному сигналу, 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первый дополнительный импульсный сигнал является рЫнополярной последовательностью импульсов со скважностью два, симметричной относительно нулевого уровня телевизионного сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 2404939. кл. 178 — 7,2, 1946 (прототип) .