Устройство для коррекции сигнала цветного телевизионного изображения в условных цветах

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубиин

<»>930749 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл.

Н 04 N 9/535 (22) Заявлено 07 05.80 (21) 2921476/18-09 с присоединением заявки М

Ркуааратаенлый квинтет

СССР ае авлаи наебретеннй н еткрмтнй (28) Приоритет

Опубликовано 23.05.82. бюллетень >ча 19

Дата опубликования описания 23,05.82 (53) УДК 621.327 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Я. Дмитриев и Г. Я. Буймистрюк (71) Заявитель

Новосибирский электротехнический институт связи (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ СИГНАЛА ЦВЕТНОГО

ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ В УСЛОВНЫХ

ЦВЕТАХ

Изобретение относится к телевидению и может использоваться в цветном телевидении для создания различных цветовых эффектов, а также в прикладном телевидении для цветного контрастирования деталей изображения.

Известно устройство для коррекции сигнала цветного телевизионного изображения в условных цветах содержащее источник видеосигналов основных цветов, три выхода которого соединены с тремя входами первого блока матриц, два выхода которого соединены с двумя входами квадратурного модулятора, третий вход которого соединен с первым выходом генератора опорной поднесущей, демодулятор, два выхода которого соединены с двумя входами блока матриц, три выхода которого соединены с тремя входами блока отображения, пульт управления. первый вход которого соединен с блоком памяти, выход которого соединен с первым выходом пульта управления, второй вход которого уединен с выходом координатора, вход которого соединен с вторым выходом пульта управления (11.

Однако известное устройство имеет недостаточный цветовой диапазон коррекции.

Цель изобретения — расширение цветового диапазона коррекции.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для коррекции сигнала цветного телевизионного изображения в условных цветах

1О содержащем источник видеосигналов основных цветов, три выхода которого соединены с тремя входами первого блока матриц, два выхода которого соединены с двумя входами квадратурного модулятора третий вход которого соединен с первым выходом генеpampa опорной поднесущей, демодулятор, два выхода которого соединены с двумя вхо дами второго блока матриц, три выхода которго соединены с тремя входами блока отображения, пульт управления, первый вход которого соединен с блоком памяти, выход которого соединен с первым выходом пульта управления, второй вход которого соединен с выходом координатора, вход которого

930749 соединен с вторым выходом пульта управления, выход квадратурного модулятора соединен с первыми входами введенных первого комларатора, фазового дискриминатора, первого регулируемого усилителя и первого коммутатора, второй вход которого соединен с выходом первого регулируемого усилителя, а вход управления соединен с выходом введенного первого ключа, выход первого компаратора соединен с первым входом введенного блока совпадения, второй вход которого соединен с выходом фазового дискриминатора, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора опорной поднесущей и с первыми входами введенного фазовращателя и второго коммутатора, второй вход которого соединен с выходом фазовращателя, а вход управления соединен с выходом введенного второго ключа, третий вход блока совпадений соединен с выходом координатора, а четвертый вход соединен с выходом введенного второго компаратора, первый вход которого соединен с третьим выходом первого блока матриц, и первыми вхо. дами введенных второго регулируемого усилителя и третьего коммутатора, второй вход которого соединен с выходом второго регулируемого усилителя, вход управления соединен с выходом введенного третьего ключа, а выход соединен с третьим входом второго блока матриц, при этом выходы первого и второго коммутаторов соединены с двумя входами демодулятора, управляющие входы первого, второго и третьего ключей соединены с выходом введенного четвертого коммутатора, входъ1 которого соединены с соответствующими выходами блока совпадений, причем входы управления первого и второго коммутаторов, фазовращателя, фазового дис.криминатора, первого и второго регулируемых усилителей, первого, второго и третьего ключей, а также первого, второго, третьего и четвертого коммутаторов соединены с соответствующими выходами пульта управления.

На чертеже дана структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 видеосигналов основных цветов, первый блок 2 матриц, квадратурный модулятор 3, генератор 4 опорной поднесущей, первый 5.1, второй 5.2 и третий 5.3 коммутаторы, первый регулируемый усилитель 6, первый компаратор 7, второй регулируемый усилитель 8, фазовый дискриминатор 9, второй компаратор 10, фазовращатель 11, блок 12 совпадений, ко ординатор 13, четвертый коммутатор 14, первый 15,1, второй 15,2 и третий 15.3 ключи, пульт 16 управления, блок 17 отображения, демодулятор 19, второй блок 20 матриц.

5

1

Устройство работает следующим образом.

Исходные цветные сигналы R, G, В, вырабатываемые источником 1 и получившие

-коррекцию, поступают на входы блока

2 матриц, который формирует сигнал ярI кости Y (он может быть сформирован в частном случае и сразу источником 1) и цветоразностные сигналы R — Y и B - Y, последние модулируют в квадратурном модуляторе 3, содержащем два балансных модулятора, фазовращатель и сумматор, опорную поднесущую F, поступающую от генератора 4 опорной поднесущей. На выходе квадратурного модулятора 3 образуется сигнал цветовой поднесущей S, имеющий фазово-амплитудную модуляцию, причем текущая фаза цветовой поднесущей S несет информацию о цветовом токе, а амплитуда его SA несет информацию о насыщенности цвета деталей телеизображения. Амплитуда сигнала Y несет информацию о яркости деталей телеизображения. Таким образом, сигнал цветовой поднесущей S представляет в виде своей фазы $ш и своей амплитуды SA два параметра цвета — цветовой тон и насыщенность (цветность) а сигнал Y представляет третий и последний параметр цвета — яркость. Сигнал Y, S u

F с выходов блока 2, квадратурного модулятора 3 и генератора 4 подаются на входы электронных канальных коммутаторов 5.1, 5,2 и 5.3 соответственно. Регулируемый усилитель 8, подключенный к каналу сигнала яркости Y, соединенный со вторым входом канального коммутатора 5.1 и управляемый по входу д, изменяет, в зависимости от величины потенциала на входе О величину сигнала яркости Y до значения (Y )" как в сторону увеличения так и в сторону уменьшения. Канальный электронный коммутатор 5.3, при подаче на его вход управления сигнала логической единицы, переключается по входу с прямого канала (Y ) на канал ю регулируемым усилителем 8 (Y )", Аналогично работают ка нальные коммутаторы 5.1 и 5,2 совместно с регулируемым усилителем 6 и фазовращателем

11, причем в первом случае изменяется (увеличивается или уменьшается) амплитуда сигнала цветовой поднесущей S до S", а во втором случае изменяется (увеличивается или уменьшается) фазовый сдвиг опорной поднесущей F до F . Компаратор 10, подключенный к каналу сигнала яркости Y и управляемый по входу Ь, выделяет любой выбранный уровень амплитуды сигнала Y, причем при уровне сигнала Y равном уровню дискриминации комнаратора 10, последний вырабатывает на выходе сигнал логической единицы, а при отличии уровня сигнала Y от его уровня дискриминации вырабатывает сигнал логическо30749 го нуля. Аналогично работает компаратор 7, подключенный к каналу сигнала цветовой поднесущей S и управляемый по входу Я . Фазовый дискриминатор 9, подключенный к каналу сигнала цветовой поднесущей S и управляемый по входу d, выделяет значения выбранной фазы сигнала цветовой поднесущей $ путем сравнения ее с фазой опорной поднесущей

F (методом фазового моста, например) и вырабатывает сигнал логической единицы при совпадении сигналов S u F по фазе, причем выделение разных фаз 5< достигается сдвигами по фазе сигнала F до F<, который выполняется в фазовом дискриминаторе 9 управляемом потенциально по входу d, при отличин фазы цветовой поднесущей от фазы опор ной поднесущей F на выходе фазового дискриминатора 9 вырабатывается сигнал логического нуля.

Выходы блока 12 совпадений подключены к семи входам коммутатора 14, управляемого по входу Q . При поступлении на вход управления ф управляющего сигнала коммутатор 14 переключается по входу на один из выбранных входов, выбор которого осуществляется установкой уровня потенциала на входе ф . Таким образом, коммутатор 14 коммутирует на выход сигнал логической

"Г при выборе деталей заданного цветового параметра или совокупности цветовых параметров, Выход коммутатора 14 подключен ко входам трех электронных ключей 15.1, 15,2 и 15.3, управляемых по входам h, i и j соответственно, Ключи 15.1, 15.2 и 15.3 позволяют осуществить выбор параметров изменения цвета деталей, их выходы подключены к управляющим входам канальных коммутаторов 5.1, 5.2 и 5.3 соответственно. В исходном состоянии ключи разомкнуты, при поступлении управляющего сигнала на входы

h, i u j ключи замыкаются. При появлении управляющего сигнала (логической "1") на входе любого одного или нескольких канальных коммутаторов 5,1, 5.2 и 5.3 с выходов ключей 15.1, 15.2 и 15.3 соответственно, канальные коммутаторы 5.1, 5.2 и 5.3 переключаются по основным входам на каналы с регулируемыми каскадами 6.11 и 8 соответствен но. Сигналы S" и F" или S u F или в другом сочетании, в зависимости от состояния канальных коммутаторов 5.2 и 5.3, поступают на демодулятор 19, на выходе которого вырабатываются цветоразностные сигналы (R — Y )" и ( — Y )" или R — Y и  — Y в зависимости от того, есть ли преобразование цвета или нет, которые поступают на блок

20 матриц, на выходах последнего, с использованием сигнала (Y )"",,образуются три цвето вых сигнала (R )", ((э")" и (В )" или R, 6 и 8, поступающие на входы блока 17 отображения. Сигнал (Y )" или Y с выхода канального коммутатора 5,1 поступает на вход блока 20 матриц.

Пульт 16 управления работает в двух режимах: ручного и автоматического управления.

В первом режиме преобразование цвета дета- лей телеизображения осуществляется оператором посредс!.вом органов управления на nal0 нели регулировок (погенциометрами, кнопочными переключателями и т.п.). Второй режим работы, включающий в себя два этапа: этап предварительного просмотра, ручных регулировок и записи, в блок 18 памяти уста-!

5 новленных уровней, и этап автоматического управления, используется только при вторичном просмотре или передаче телеизображений, При этом на первом этапе устанавливаемые уровни управляющих потенциалов (напряже20 ний) преобразуются посредством аналого — цифровых преобразователей в цвоичный код, который записывается в блок 18 памяти с жесткой привязкой ко времени ввода. Жесткая привязка обеспечивается посылкой в

25 блок 18 памяти в момент начала преобразований устанавливающего сигнала-импульса, который записывается в блок 18 памяти. На втором этапе, при включении устройства устанавливающий сигнал-импульс ставит все управляющие потенциалы на входах всех регулируемых каскадов в исходное (нулевое) состояние, в котором не происходит преобразования цвета деталей. Затем сигналы управления, записанные в блок памяти в двоичном коде во время первого этапа, преобразуются

35 в цифроаналоговых преобразователях в аналоговые уровни и поступают на соответствующие управляющие входы регулируемых каскадов, тем самым осуществляется автоматическое управление цветопреобразованием.

Оптимальным является в телевизионном вещании автоматический режим работы, в условиях многократного повторения передачи, а в прикладном телевидении ручной режим работы, в условиях непосредственного наблюдения изображений. !

Предлагаемое устройство расширяет количество функций преобразования цвета деталей телеизображений до семи и обеспечивает руч50 ное и автоматическое управление изменениями цвета. Применение его в аппаратуре студий цветного телевидения позволяет видеорежиссеру создавать всевозможные цветовые композиции, при ограниченном числе разноцветных обьектов и деталей на сцене, электрон55 ным способом, что снижает экономические затраты на материалы. При этом достигается простота, быстрота и точность селективного цветообразования. Применение устройства в

930749

Устройство для коррекции сигнала цветного телевизионного изображения в условных цветах, содержащее источник видеосигналов основных цветов, три выхода которого соединены с тремя входами первого блока матриц, два выхода которого соединены с двумя входами квадратурного модулятора, третий вход которого соединен с первым выходом генератора опорной поднесущей, демодулятор, два выхода которого соединены с двумя входами второго блока матриц, три выхода которого соединены с тремя входа50

55 прикладном телевидении обеспечивает селективное выделение и оптимальное цветовое контрастирование деталей телеизображения при наблюдении и интерпретации обьектов, процессов, явлений в условиях их малого 5 различия с фоном и между собой, что повышает производительность труда оператора.

Достоверность достижения положительного эффекта подтверждена как реализацией отдельных функций цветопреобразования в из- 10 вестном устройстве, так и реализацией функций выделения деталей телевизионного изображения по яркости, цветовому тону и изменением цвета деталей по яркости, цветовому тону в лабораторном макете устройства. tS

Априорное определение цвета преобразова. ния деталей телеизображения существенно облегчается для видеорежиссера или оператора тем, что между параметрами модуляции— фазой и амплитудой сигнала цветовой подне- щ сущей, а также фазой сигнала опорной поднесущей, и параметрами цвета на лоскуте цветности — координатами. цветности существует жесткая связь в виде нелинейных зависимостей (дробно-линейных и дробно-тангенци- ц альных), что позволяет проградуировать органы регулировок непосредственно в параметрах, цвета. Поэтому, также, возможен предварительный расчет на ЭВМ всех параметров цветопреобразования по исходным данным— цветам сцены, подлежащим цветопреобразованию.

Таким образом, практические возможности применения разработанного устройства неограничены.

Поскольку все блоки устройства представляют собой известные радиоэлектронные элементы, в том числе реализованные и выпускаемые пр6мышленностью в виде интегральных микросхеь то время требуемое на создание промыш40 ленного образца устройства определяется временем его изготовления н настройки.

Формула изобретения ми блока отображения, пульт управления, первый вход которого соединен с блоком памяти, выход которого соединен с первым выходом пульта управления, второй вход которого соединен с выходом координатора, вход, которого соединен с вторым выходом пульта управления, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения цветового диапазона коррекции, выход квадратурного модулятора соединен с первыми входами введенных первого компаратора, фазового дискриминатора, первого регулируемого усилителя, и первого коммутатора, второй вход которого соединен с выходом первого регулируемого усилителя, а вход управления соединен с выходом введенного первого ключа, выход первого компаратора соединен с первым входом введенного блока совпадений, второй вход которого соединен с выходом фазового дискриминатора, второй вход кото,рого соединен с вторым выходом генератора опорной поднесущей и с первыми входами введенного <фазовращателя и второго коммутатора, второй вход которого соединен с выходом фазовращателя, а вход управления соединен с выходом введенного второго ключа, третий вход блока совпадений соединен с выходом координатора, а четвертый вход соединен с выходом введенного второго компаратора, первый вход которого соединен с третьим выходом первого блока матриц, и ервыми входами введенных второго регулируемого усилителя и третьего коммутатора, второй вход которого соединен с выходом второго регулируемого усилителя, вход управления соединен с выходом введенного третьего ключа, а выход соединен с третьим входом второго блока матриц при этом выходы

I первого и второго коммутаторов соединены с двумя входами демодулятора, управляющие входы первого, второго и третьего ключей соединены с выходом введенного четвертого коммутатора, входы которого соединены с соответствующими выходами блока совпадений, причем входы управления первого и второго компараторов, фазовращателя, фазового дискриминатора, первого и второго регулируемых усилителей, первого, второго и третьего ключей, а также первого, второго, третьего и четвертого коммутаторов соединены с соответствующими выходами пульта управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 3647941, кл,Н04М 9/02, 1969 (прототип) .