Устройство записи и воспроизведения телевизионного сигнала

 

1

f (72) Автор изобретения

А. А. Комар

Тамбовский институт химического машиност оения :-: (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к телевиде нию и может использоваться в устройствах магнитной видеозаписи и е различных телевизионных системах.

Известно устройство записи и вос-! произведения телевизионного сигнала, содержащее первый, второй и третий графеконы отклоняющие системы сек1 ций записи и считывания первого и второго графеконов соединены соответственно с первым и вторым блоками горизонтальной и вертикальной развертки, а отклоняющие системы секций записи и считывания третьего графекона соединены соответственно с третьим и четвертым блоками горизонтальной и вертикальной развертки, выход каждого блока горизонтальной развертки соединен с первым входом соответст вующего блока вертикальной развертки, магнитные головки записи видеосигнала и масштабного сигнала, магнитную головку считывания видеосигнала, подключенную к входу третьего графекона, магнитную головку считывания масштабного сигнала, соединенную со входом третьего блока горизонтальной развертки, первый блок формирования сигналов опознавания, линию задержки, выход которой через первый блок фор" мирования сигналов опознавания соединен с входом первого графекона, выход которого соединен с магнитной головкой записи видеосигнала, син10 хроселектор, вход которого соединен с выходом линии задержки, фазовый дискриминатор, первый и второй входы которого соединены соответствен15 но с выходами первого и второго блоков вертикальной развертки, блоки управления четкостью l10 горизонтали и вертикали, входы которых соединены с выходом фазового дискриминатора, первый блок формирования масштабного сигнала, первый вход которого соединен с выходом блока управления четкостью по горизонтали, а выход - с первым входом первого блока гпризон3 9746 тальной развертки и с входом второго графекона, выход которого соединен с магнитной головкой записи масштабного сигнала, синхронный генератор, первый вход которого соединен с выходом блока управления четкостью по вертикали, второй вход соединен с выходом синхроселектора, первый выход соединен с вторым входом первого блока формирования сигналов опознава- lO ния, а второй выход - с вторыми входами первых блоков горизонтальной и вертикальной развертки, первый блок опознавания кадров, вход которого соединен с выходом третьего графе- и кона, блок повторения считывания, вход которого соединен с выходом первого блока опознавания кадров, а выход - с вторым входом четвертого

< блока вертикальной развертки (1:f. рр

Однако устройство имеет широкио полосу частот при записи и воспроизведении телевизионных сигналов.

Цель изобретения - уменьшение по" лосы частот при записи и воспроизве- 2З дении телевизионных сигналов.

Для этого в устройство записи и воспроизведения телевизионного сигнала, содержащее первый второй и третий графеконы, при этом отклоняющие Зв системы секций записи и считывания первого и второго графеконов соединены соответственно с первым и вторым блоками горизонтальной и вертикальной развертки, а отклоняющие системы секций записи и считывания третьего графекона соединены соответстВеННо с третьим и четвертым блоками горизонтальной и вертикальной развертки, причем выход каждого блока горизонтальной развертки соеди" нен с первым входом соответствующего блока вертикальной развертки, магнитные головки записи видеосигнала и масштабного сигнала, магнитную головку считывания видеосигнала, под ключенную к входу третьего графекона, магнитную головку считывания масштабного сигнала, соеди- ненную с входом третьего блока горизонтальной развертки, первый блок формирования сигналов опознавания, линию задержки, выход которой через первый блок формирования сигналов опознавания соединен с входом первого графекона, выход которого соединейя с магнитной головкой записи видеосигнала, синхроселектор, вход которого соединен с выходом линии задерж0l ф ки, фаэовыи дискриминатор, первыи и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго блоков вертикальной развертки, блоки управления четкостью по горизонтали и вертикали, входы которых соединены с выходом фазового дискриминатора, первый блок формирования масштабного сигнала, первый вход которого соединен с выходом блока управления четкостью по горизонтали,. а выход соединен с первым входом первого блока горизонтальной развертки и с входом второго графекона, выход которого соединен с магнитной головкой, записи масштабного сигнала, синхронный генератор, первый вход которого соединен с выходом блока управления четкостью по вертикали, второй вход соединен с выходом синхроселектора, первый выход соединен с вторым входом первого блока формирования сигналов опознавания; а второй выход соединен с вторыми входами первых блоков горизонтальной и вертикальной развертки, первый блок опознавания кадров, вход которого соединен с выходом третьего графекона, блок повторения считывания, вход которого соединен с выходом первого блока опознавания кадров, а выход соединен с вторым входом четвертого блока вертикальной развертки, введены второй блок формирования сигналов опознавания, выход которого соединен с вторым входом первого блока формирования масштабного сигнала и с входом линии задержки, первый и второй электронные коммутаторы, первый и второй блоки задержки, выходы которых соедйнены соответственно с первым и вторым входами первого электронного коммутатора, выход которого соединен с первым входом второго блока формирования сигналов опознавания, первый и второй блоки вычитания, причем выход первого блока вычитания соединен с входом второго блока задержки, а выход второго блока вычитания соединен с вторым входом второго электронного коммутатора первый и второй блоки памяти, выходы которых соедине ны с вторыми входами первого и второго блоков вычитания, первый и второй блоки управления, выходы которых подключены к входам управления соответственно первого и второго блока памяти, логический элемент И, выход которого подключен к входу управления первого

9746 электронного коммутатора и к второму входу второго блока формирования сигналов опознавания, второй блок форми- . рования масштабного сигнала, вход которого соединен с выходом первого бло- s ка вычитания, первый вход которого соединен с входами первого блока задержки, первого блока памяти, интегратор, вход которого соединен с выходом второго блока формирования масштабного сигнала, а выход интегратора соединен с вторым входом логического элемента И, блок определения кадров, вход которого соединен с выходом интегратора, а выход соединен с входом первого блока управления, с первым входом логического элемента И, с третьим входом второго блока формирования сигналов опознавания и входом управления фазовогс дискриминатора, блок zo опознавания строк, выход которого-под ключен к входу управления второго электронного коммутатора, второй блок опознавания кадров, выход которого соединен с входом второго блока управ-И ления, а вход соединен с выходом третьего графекона, входами второго блока памяти и блока опознавания строк, первыми входами второго блока вычитания и второго электронного коммутато- 3О ра.

На чертеже представлена структурная схема предложенного устройства.

Устройство записи и воспроизведения телевизионного сигнала содержит логический преобразователь 1, состоящий из первого блока управления 2, логического элемента И 3, блока 4 опре- деления кадров, интегратор 5, первого и второго блоков задержки 6, 7 соответственно, первого блока памяти 8, первого блока 9 вычитания, второго блрка 10 формирования масштабного сигнала, первого электронного коммутатора 11 и второго блока 12 формиро-<> вания сигналов опознавания, кодирующий временной преобразователь 13, состоящий из узла 14 управления четкостью, который содержит блок 15 управления четкостью по горизонтали, блок 16 управления четкостью по вертикали, фазовый дискриминатор 17 и синхронный генератор 18, линии задержки 19, первого блока 20 формирования сигналов опознавания, первого и второго графеконов 21, S5

22, соответственно, первого блока 23 формирования масштабного сигнала, первый блок 24 горизонталь

01 б ной развертки, первый блок 25 вертикальной развертки, второй блок 26 го. ризонтальной развертки, второй блок

27 вертикальной развертки и синхроселектора 28, блок 29 --оловок записи, состоящий из магнитной головки

30 записи видеосигнала и магнитной головки 31 записи масштабного сигнала, блок 32 головок воспроизведения, состоящий из магнитной головки 33 считывания видеосигнала, и магнитной головки 34 считывания масштабного сигнала, декодирующий временной преобразователь 35, состоящий из третьего графекона 36, блока 37 повторения считывания, третьего блока 38 горизонтальной развертки, третьего блока 39 вертикальной развертки, четвертого блока 40 горизонтальной развертки, четвертого блока 41 вертикальной развертки и первого блока 42 опознавания кадров, декодер 43, состоящий из-второго электронного коммутатора 44, второго блока опознавания кадров 45, второго блока управления

46, второго блока памяти 47, второго блока вычитания 48 и блока опознавания строк 49.

Устройство работает следующим образом.

При записи подвижных изображений видеосигнал от источника поступает в логический преобразователь 1, где задерживается в первом блоке 6 задерж-ки на время длительности одной строки затем. проходит первый электронный коммутатор 11, второй блок 12 формирования сигналов опознавания и подается на вход временного преобразователя 13, который производит кодирование и сжатие видеосигнала, в результате чего сжать|й видеосигнал и сжатый масштабный сигнал записываются блоком 29 головок записи на магнитную ленту.

Видеосигнал через линию задержки

19 и первый блок 20 формирования сигналов опознавания поступает в секцию записи первого графекона 21. Первый блок 23 формирования масштабного сигнала также получает видеосигнал и вырабатывает масштабный сигнал, который подается на вход вторрго графекона 22 и на первый вход первого блока 24 горизонтальной развертки.

Этот блок, управляя, отклоняющими системами секций записи первого и второго графеконов 21, 22, обеспечивает строчную развертку записывающих

974601 влек . .:,:;:.;., лу ей. Скорость движения этих лучей меняется в соответствии с м-.сштабным сигналом. В данном случае усилите.пи графеконов должны обеспечивать необходимую коррекцию, свя- 5 ,"-анную с изменением скорости записи (на чертеже не показано) Первый блок

2 вертикальной развертки получает сигнал с первого блока 24 горизонтальной развертки и, управляя отклоняющими системами по вертикали, обеспе,ивает заданную плотность расположения горизонтальных дорожек записи на экранах первого и второго графеконов 21, 22, !

0торой блок 26 горизонтальной развертки и второй блок 37 вертикальной развертки управляют отклоняющими системами секций считывания первого и второго графеконов 21, 22 и обеспечивают считывание при пониженной постоянной скорости сжатого видеосиг-. нала и сжатого масштабного сигнала, которые соответственно записываются на магнитную ленту магнитными голов- 25 ками 30 и 31.

При таком способе записи телевизипнного сигнала ра l!ILI=- кадрь:. могут зачать на магнитно, -. носителе различпо горизонтали. Этот блок меняет частотный параметр первого блока 23 формирования масштабного сигнала и, таким образом, меняет четкость по горизонтали.

Изменение четкости по вертикали осуществляется благодаря тому, что в графеконе возможно периодически обеспечивать пропуск одного поля разложения телевизионного кадра, а при воспроизведении этот кадр определяется и данное поле считывается в графеконе дважды. Для этого блок 16 управления четкостью по вертикали, получая сигнал от фазового дискриминатора 17, переводит синхронный генератор,18 в режим генерирования кратных частот. Это устройство вырабатывает импульсы фиксированных частот, соответствующие частоте кадров, а также соответствующие каждому второму кадру, каждому третьему и каждому чет- вертому.

Благодаря тому, что обеспечивается синхронизация при помощи синхроселектора 28, синхронный генератор 18, управляя работой блоков 24, 25 горизонтальной и вертикальной разверток, выключает развертку и запись на врепо длине отр;эки. однако в сред- 36 ча один кадр гриходится отрезок

Ь длины. Если поступают большой избыточностью, ..—..:р::. анимавт на магнитном

:е:-.ок меньший, чем устаи . .том случае можно, напри:,:.::-.„=-тически обеспечивать паузы, - ми,;ли уменьшать степень

: » ;" вступлении иэображе.-э :: — " ÷, остью каждый кадр щ

-;.-.т .,; резок бопьший, чем

При этом необходимо сжатия видеосигна.;пуч,:ли ь пои уменьше,;;:- иснаагмь.х изображений, ;.беспечивается при по14 управл:=.ния четкостью. а,, ; электронный пуч в гра .:-.:.:..:::=:гся -. некоторым отстава;..;.ч.--"" -. его луча и эта зав.- .—:: ":.=в"ующая объему эапи.--ы;ии э графеконе, опре— ост .ю фаэ HB выходах

:-:; зэ,-: о блоков 2, 27 вер53 с, и :: ег ток,, KGTQpHB соеди твенно ",". первым и вто", ;пазового дискриминатора сигнал «;оторогo посту-управления четкостью мя одного поля в начале каждого четвертого кадра, а с уменьшением избыточности изображения каждого третьего

I второго и, наконец, записывается одно поле разложения каждого кадра, что соответствует уменьшению четкости по вертикали в два раза. Кадровые синхроимпульсы для таких кадров помечаются специальными опознавательными сигналами первым блоком 20 формирования сигналов опознавания, который управляется синхронным генератором 18 г

Таким образом, уз ел упра вления четкостью позволяет довести степень сжатия видеосигнала до необходимой величины для всех аидов изображения за счет изменения четкости изображений.

Если на время длительности какого-нибудь кадра выключить узел управления четкостью, то этот кадр записывается на магнитном носителе с максимальной четкостью, Это свойство используется в данном уотройстве. Для этого недостаточно выключать фазовый дискриминатор 17, поэтому в него введена управляющая цепь, которая и будет управляющей цепью узла управления четкостью.

В этом случае, чтобы не нарушался процесс автоматического управления, 974601

10 графеконы должны иметь большой объем памяти.

Кроме того, в процессе записи в логическом преобразователе 1 поступающий телевизионный сигнал т;:;же подается на первый вход первого блока 9 вычитания и в первый блок памяти 8, в котором запоминается поступающий кадр и считывается предыдущий кадр для второго входа первого блока 9 вычитания.

Таким образом, в первом блоке 9 вычитания каждая строка поступающего кадра вычитается из соответствующей строки предыдущего кадра и полученный разностный сигнал подается во второй блок 10 формирования масштабного сигнала, который вырабатывает масштабный сигнал для разностного сигнала, поступающего в интегра- 20 тор 5. В этом блоке данный масштабный сигнал подается на интегрирующую цепь с накопительным конденсатором, при помощи которой определяется возможное сжатие разностного сигнала. Если к концу строки на накопительном конденсаторе напряжение достигнет определенного порогового значения, значит возможно значительное

L сжатие этого разностного сигнала дан. 30 ной строки, что характерно для по- . добных строк и для малоподвижного изображения. В этом случае вырабатывается управляющий импульс, поступающий на второй вход логического элемента И 3 и в блок 4 определения кадров, в котором эти импульсы подсчитываются.и, таким образом, определяется поступление малоподвижного изображения. Один из начальных кадров

40 малоподвижного изображения например, пятый) становится образцовым кадром для последующих кадров. Для этого блок 4 определения кадров подает управляющие импульсы в следуюцие устройства: в управляющую цепь узла 14 управления четкостью кодирующего временного преобразователя 13, в результате чего образцовый кадр записывается с максимальной четкостью; на втоI рой вход второго блока 12 формирования сигналов опознавания, который помещает кадровый синхроимпульс для образцового кадра опознавательным сигналом; на первый вход логического элемента И 3, в результате чего обес- М печивается функционирование первого электронного коммутатора 11 для последующих кадров; в первый блок управления 2, который, управляя работой первого блока памяти S, обеспечивает в нем запись, а затем многокра,— ное считывание образцового кадра.

После этого в первом блоке 9 вычитания каждая строка поступающего кадра вычитается из соответствующей строки образцового кадра и, если возможно-значительное сжатие определенной строки разностного сигнала, то, осуществив прогнозирующий анализ для данной строки, интегратор 5 через логический элемент И 3 переключает первый электронный коммутатор 11 для этой же строки, так как разностный сигнал поступает от первого блока 9 вычитания на второй вход первого электронного коммутатора 11 через второй блок задержки 7, где задерживается на время длительности одной строки телевизионного сигнала. Управляющий импульс также подается через логический элемент И 3 на третий вход второго блока 12 формирования сигналов опознавания, который помечает строчный синхроимпульс разностного сигнала опознавательным сигналом .

Разностный сигнал, чередуясь с телевизионным сигналом, поступает в кодирующий временной преобразователь 13 и записывается на магнитный носитель укаэанным способом. Когда происходит значительное изменение изображения (или смена изображений) интегратор 5 начинает подавать меньше управляющих импульсов в блок 4 определения кадров, который в этом случае переключает логический поеобоазователь 1 в первоначальный режим работы.

При воспроизведении сжатый видеосигнал считывается магнитной головкой

33 и поступает на вход третьего графекона 36. Сжатый масштабный сигнал считывается магнитной головкой 34 и подается на вход третьего блока 38 горизонтальной развертки. который, управляя отклоняющей системой секции записи третьего графекона 36, производит изменение скорости движения записывающего электронного луча в соответствии с масштабным сигналом, в результате чего на экране этого-графекона восстанавливается первоначальная форма телевизионного сигнала или разностного сигнала. Третий блок 39 вертикальной развертки, получает сигнал с третьего блока 38 горизонталь11 97460 ной развертки и, управляя отклоняющей системой по вертикали, обеспечивает заданную плотность расположения горизонтальных дорожек записи на экране третьего графекона 36.

Четвертый блок 40 горизонтальной развертки и четвертый блок 41 вертикальной развертки управляют отклоняющими системами секции считывания третьего графекона 36 и обеспечивают 16 считывание восстановленного видеосигнала.

Первый блок 42 опознавания кадров определяет поступление кадрового синхроимпульса со специальным опознава- tS тельным сигналом и подает управляющий импульс в блок 37 повторения считывания, который управляет работой четвертого блока 41 вертикально" развертки. В секции считывания третьего 20 графекона 36 развертка электронного луча меняется таким образом, что после считывания первого t полукадра производится возвратное помещение считывающего луча на определенный отрезок 25 по вертикали, соответствующей на экране одному полю разло>нения, и данный полукадр считывается второй раз, в результате чего получается правиль.ое изобра>нение. 36

Таким образом, в декодирующем временном преобразователе 35 восстанавливаетсл первоначальная форма телевиз онного сигнала или разностного сигнала.

3S

Лр- воспроизведении подвижных изображений видеосигнал с выхода декодирующеlo В е еННо о рео 3оВ Те 35 падве ся на вход декодера 43, в ко:ором он проходит второй электРонный 4 . .оммут:,-ар 44 и поступает на выход пр.;дложенного устройства. Когда начилает поступать малоподвижное изобра.ение„ o второй блок опознавания кадров 45 определяет поступление образцового кадра по кадровому синхроимпульсу с опознавательным сигналом и подает управляющий импульс во в;:..аурой блок управления 46, в результа.1е его образцовый кадр записывается

$0

;;тором блоке памяти 47, а затем периодически считывается (синхронно с поступлением следующих кадров и поступает на второй вход второго блока вычитания 48, а поступающий

55 видеос;-гнал подается на первый вход эт=ro устройства. Во втором блоке, :†;ычитания 48 каждая строка поступающего кадра вычитается из соответст- .

1 12 вующей строки образцового кадра и, если поступил разностный сигнал, то в результате вычитания получается первоначальный телевизионный сигнал, который подается на второй вход второго электронного коммутатора 44.

Блок опознавания строк 49 определяет поступление разностных сигналов по строчным синхроимпульсам с опознавательными сигналами и, управляя работой электронного коммутатора 44, обеспечивает в нем соответствующие переключения в результате чего на вы/ ход данного устройства поступает первоначальный видеосигнал.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает значительное уменьшение полосы пропускания частот видеоканала, что позволяет использовать его для передачи телевизионного сигнала.

Формула изобретения

Устройство записи и воспроизведения телевизионного сигнала, содержащее первый, второй и третий графеконы, при этом отклоняющие системы секций записи и считывания первого и второго графеконов соединены соотг" ветственно с первым и вторым блоками гооизонтальной и вертикальной развертки, а отклоняющие системы секций .записи и считывания третьего графекона соединены соответственно с третьим и четвертым блоками горизонтальной и вертикальной развертки, причем выход каждого блока горизонтальной развертки соединен с первым входом соответствующего блока вертикальной развертки, магнитные головки записи видеосигнала и масштабного сигнала, магнитную головку считывания видеосигнала, подключенную к входу третьего графекона, магнитную головку считывания масштабного сигнала, соединенную с входом третьего блока горизонтальной развертки,,первый блок формирования сигналов опознавания, линию задержки, выход которой через первый блок формирования сигналов опознавания соединен с входом первого графекона, выход которого соединен с магнитной головкой записи видео . сигнала, синхроселектор, вход которого соединен с выходом линии задержки,,фазовый дискриминатор, первый и второй входы которого соединены соот13

974601 14 ветственно с выходами первого и второго блоков вертикальной развертки, блоки управления четкостью по горизон-. тали и вертикали, входы которых соединены с выходом фазового дискримина- S тора, первый блок формирования масш. табного сигнала, первый вход которо- го соединен с выходом блока управ.ления четкостью по горизонтали, а выход соединен с первым входом первого блока горизонтальной развертки и с входом второго графекона, выход которого;соединен с магнитной головкой записи масштабного сигнала, синхронный генератор; первый вход которого соединен с выходом блока управления четкостью по вертикали, второй вход, соединен с выходом синхроселектора, первый выход соединен с вторым входом первого блска формирования сигналов опознавания, а второй выход соединен с вторыми входами первых блоков горизонтальной и вертикальной развертки, первый блок опознавания кадров, вход которого соединен с выходом тре- тьего графекона, блок ловторения считывания, вход которого соединен с выходом первого блока опознавания кадров, а выход соединен с вторым входом четвертого блока вертикальной раз 3© вертки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения полосы частот при записи и воспроизведении телевизионных сигналов, введены второй блок формирования сигналов.опоз- зз навания, выход которого соединен с вторым входом первого блока формиро.-вания масштабного сигнала и с входом линии задержки, первый и второй электронные коммутаторы, первый и 40 второй блоки задержки, выходы кото.рых соединены соответственно с первым и вторым входами первого электронно,го коммутатора, выход которого соединен с первым входом второго блока фор мирования сигналов опознавания, первый и второй блоки вычитания, причем выход первого блока вычитания соединен с входом второго блока задержки, а выход второго блока вычитания соединен с вторым входом второго электронного коммутатора, первый и, второй блоки памяти, выходы которых соединены с вторыми входами первого и второго бло» ков вычитания, первый и второй блоки управления, выходы которых подключены к входам управления соответственно первого и второго блоков памяти, логический элемент И, выход которого подключен к входу управления первого электронного коммутатора и к второму входу второго блока формирования сигналов опознавания, второй блок формирования масштабного сигнала, вход которогр соединен с выходом первого блока вь1читания, первый вход, которого соединен с входами первогс блока задержки, первого блока пачяти, интегратор, вход которого соединен с выходом второго блока формирования масштабного сигнала, а выход интегратора соединен с вторым входом логического элемента И, блок определения кадров, вход которого соединен с выходом интегратора, а выход соединен с входом первого блока управления, с первым входом логического эЛемента И, с третьим входом второго блока формирования сигналов опознавания и входом управления фазового дискриминатора, блок опознавания строк, выход которого подключен к входу управления второго электронного коммутатора, второй блок опознавания кадров, выход которого соединен с входом второго блока управления, а вход соединен с выходом третьего графекона, входами второго блока памяти и блока опознавания строк, первыми входами второго блока вычитания и второго электронного коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР по заявке Н 2á50893/18-09, кл. Н 04 N 5/78, 31 ° 07 78 (прототип).