Устройство компенсации сигнала дефектов киноленты

Устройство компенсации сигнала дефектов киноленты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к телевидению. Цель изобретения - уменьшение искажений движущихся эл-тов изображения. Устройство содержит линии 1, 2 и 3 задержки на один кадр, формирователь 4 сигнала оценки, блоки 5 и 9 задержки, коммутатор 6, анализатор 7 видеосигнала, обнаружитель 8 и формирователь 17 порогов. Цель достигается введением измерителя 10 шума, блока 11 выбора максимума, блоков интеграторов 12 и 13 областей кадра, блока 14 памяти, блока 15 обработки и запоминающего блока 16. В устройстве производится селекция движущихся объектов, которые перемещаются от кадра к кадру на величину, превышающую их линейные размеры, и предотвращается их обнаружение как дефектов кинопленки. В устройстве также используется адаптивная регулировка порога обнаружения в зависимости от уровня шума в кадрах кинофильма и адаптивное формирование сигнала замещения дефектных эл-тов изображения. Возможность оперативной регулировки размеров областей анализа позволяет установить их оптимальные размеры в зависимости от формата кинопленки и содержания изображения и запрограммировать эти размеры при предварительном просмотре кинофильма. 7 з.п. ф-лы, 14 ил.

СОСЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬ ЛИК (Я) 4 < 4 N 3 36 Ц Г11;i P

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 1 Г 4 ".,á" . з

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕ ГЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯИ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4221439/24-09 (22) 06.04.87 (46) 15.07.89. Бюл. К 26 ,(72) В.Н, Макаров и В.Н. Ролдугин (53) 621.397(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1283999, кл . Н 04 N 3/36, 1985.

il9)® till $Q А 1

2 (54) УСТРО "1СТВО КОМ ЕНСА131И СИГНАЛА

ДЕФЕКТО1 КИНОЛЕНТЫ (57) Изобретение относится к телеви;.е,ию. 1ел. изобретения — уменьшение искажений движущихся эл-тов изображениг. Устр-во содержит линии 1, 2 и 3 задержки на один кадр. формиро149424 блоки 5 и 9

15 патг»! сиг»ала оце»ки, запер кки, комму-зтс р 6, ана: изатnр

7 в»гене»гнала, об»аружитель 8 и формграватель 17 порогов. Цель достигается пведе»иеM измерителя 10 шума, блока 11 выбора максимум:г блоков

12 и 13 интеграторов областей кадра, блока 14 памяти, блока 15 обработки и запоминающего блока 16. В у<.тр-ве производится селекция движущихся объектов, которые перемещаются от кадра к кадру »а величину, превышающую их линейные размеры, и предотвращается их обнару"жение как дефектав кинопленки. H устр-ве также используется адаптивная регулировка порога обнаружения в зависимости от уровня шума в кадрах кинофильма и адаптивное формирование сигнала замещения дефектных эл-тов изображения. Возможность оперативной регулировки размеров областей анализа позволяет установить их оптимальные размеры в зависимости от формата кинопленки и содержания изображейия и запрограммировать эти размеры при предварительном просмотре кинофильма. 7 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к телекино и может бы гь использовано при пастрое»ин устройств компенсации сигналов дефекгов киноленты в телевизион»ой ап»аратуре для передачи ки»афпльмов.

Цель изобретения — уменьшение иска,ке»ий дии.кущихся элементов изобра25 же:(ия

На фиг. 1 показана электрическая 30 с груктурная схема устройства компен— сации сигнала дефектов киноленты;

»а фиг. 2 — схема анализатора видеосигнала; на фиг. 3 — схема блока интеграторов областей кадра; на фиг. 4

Я схем» измерителя шума; на фиг; 5 схема блока памяти; на фиг. 6 — схема блока обработки; на фиг. 7 — схема формирователя порогов; на фиг. 8 схема формирователя сигнала оценки; 40 на фиг. 9 -. пример разбиения кадра на области М ; на фиг. 10 — фрагмент массива кадра, поясняющий принцип перекрытия областей И р,, на фиг. 11 — эпюры напряжений на выходе 45 форгагрователя импульсов горизонтальной длитель»ссти областей; на фиг.12возможные комбинации положения движущихся объек-.ав и дефектов в трех последовательных кадрах; на фиг.13алгоритм работы блока обработки данных; на фиг, 14 — поле кадра, разбитое »а области М г, и поясняющее работу запоминающего блока.

Устройство компенсации сигнала дефектов киноленты (фиг ° 1) содержит паслеДовательгго соединенные первую 1, вторую 2 и третью 3 линии задержки на один кадр, формирователь 4 сигнала оценки, первый блок 5 задержки и коммутатор 6. Кроме того, устройство содержит анализатор 7 видеосигнала, абнаружитель 8, второй блок 9 задержки, измеритель 10 шума, блок

11 выбора максимума, первый 12 и второй 13 блоки интеграторов областей кадра, блок 14 памяти, блок 15 обработки, запоминающий блок 16 и формирователь 17 порогов.

Вход первой линии 1 задержки на один кадр являет-я входом устройства компенсации сигнала дефектов киноленты и соединен с первым входом а»ализатора 7 видеосигнала. Выход первой линии 1 задержки на один кадр саединен с вторым входом анализатора 7 видеосигнала, вторым входом формирователя 4 сг гнала оценки и с первым входом абнаружителя 8. Выход второй линии 2 задержки на один кадр соединен с третьим входом анализатора 7 видеосигнала, с вторым входом обнаружителя 8 и через второй блок 9 задержки — с вторым входам коммутатора 6 ° Выход третьей линии 3 задержки на один кадр соединен с третьим входом обнаружителя 8, выход последнего — с управляющим входом коммутатора 6, выход которого является выходом устройства компенсации сигнала дефектов киноленты.

Четвертьпл и пятый входы обнаружителя 8 соединены соответственно с первым и вторым выходами формирователя 17 порогов. Первый-третий выходы анализатора 7 видеосигнала соединены соответственно с первым-третьим входами формирователя 17 порогов.

5 14942ч7 6

Кроме того, I ервый и второй выходы псpBQI элокi л к» 3 еленин является анализатора 7 видеосигнала .соедине- первым выход ом анализатор» 7 видеоны также с третьим и четвертым вхо- сигнала, вых д р

ыхо вто ого блока 27 деледами формирователя 4 сигнала оценки,, н«я — вторым вьх д о ым выхо ом анализатора 7 чстн ртый выход — с первым входом видео игнала, л выхо т.етьего блока д р б;|ока 11:.06ора максимума v. через 31 деления — третьим выходом аналиизмеритель 10 шума — с пятым вхо- затора 7 видеосигнала. Выход первого дом фор ирователя 4 сигнала оценки, с формирователя 21 однополярного сигпервым входом блока 15 обработки и 10 нала является четвертым выходом анас четвертым входом формирователя 17 лизатора 7 видеосигнала, выход втопорогов. Пятый выход анализатора 7 рого формирователя 25 однополярного видеосигнала соединен с вторым вхо- сигнала — пятым выходом анализатора дом блока 11 выбора максимума, выход 7 видеосигнала, а выход третьего которого через первый блок 12 интег- 15 формирователя 29 однополярного сиграторов областей кадра соединен с нала — шестым выходом анализатора первым входом блока 14 памяти. Ше- 7 видеосигнала. стой выход анализатора 7 видеосигнал= Первый блок 12 интеграторов облачерез второй блок 13 интеграторов стей кадра выполнен аналогично вто2р рому блоку 13 интеграторов областей входом блока 14 памяти. Первый и кадра. Каждый из них содержит (фиг.3) второй выходы блока 14 памяти соеди- формирователь 32 импульсов горизонтаиены соответственно с вторым и тре- льной длительности областеи, формитьим входами блока 15 обработки, вы- рователь 33 импульсов вертикальной ход которого через запоминающий блок 25 длительности областей, а также сое16 соединен с пятым входом формирова- диненные последовательно блок 3

34 теля 17 порогов. ключей, блок 35 интеграторов, блок

Для формирования и распределения 36 буферной памяти и блок 37 делесинхроимпульсов и команд управления ния. Вход блока 34 ключеи является устройство компенсации сигнала дефек- 30 входом блока интеграторов областей тов киноленты содержат также формиро- кадра, выход блока 37 деления являватель 18 импульсов синхронизации и ется выходом блока интеграторов оболок 19 управления. ластей кадра. Выход формирователя 32

Анализатор 7 видеосигнала (фиг. 2) импульсов горизонтальной длительно-

"одержит последовательно соединенные сти областей соединен с управляющим иервьпr сумматор 20, первый формирова- входом блока 34 ключей. Первыи выход тель 21 однополярного сигнала, первый формирователя 33 импульсов вертикальинтегратор 22 и первый блок 23 деле- ной длительности областей соединен ния, последовательно соединенные вто- с вторым входом блока 35 интeãðàòîрой сумматор 24, второй формирователь 4О ров, второй и третий выходы — соот25 однополярного сигнала, второй ин- ветственно с первым и вторым входатегратор 26 и второй блок 27 деле- ми записи блока 36 буферной памяти. ния и последовательно соединенные тре- Измеритель 10 шума содержит третий сумматор 28 третий формирова- (фиг. 4) формирователь 38 импульсов

1 тель 29 однополярного сигнала, третий 45 записи и сброса и последовательно интегратор и тр

30 и т етий блок 31 деле- соединенные интегратор 39, блок 40 ния. Инвертирующий вход первого сум- деления, первый регистр 41, блок матора 20 соединен с инвертирующим 42 выбора минимума и второй регистр входом третьего сумматора 28 и явля- 43. Первый вход интегратора 39 является первым входом анализатора 7 ви- 5О ется входом измерителя 10 шума, выеосигнала. Неинвертирующий вход пер- ход второго регистра 43 — выходом д вого сумматора 20 соединен с неинвер- измерителя 10 шума. Первый вых д о тирующим входом второго сумматора 24 формирователя 38 импульсов записи и и является вторым входом анализато- сброса соединен с вторым входом инра 7 видеосигнала. Инвертир кщий вход тегратора 39, второ выход — с втовторого сумматора 24 соединен с не- рым входом первого регистра 41, треинвертирующим входом третьего сумма- тий выход — с вто ым входом блока 42

P тора 28 и является третьим входом выбора минимума, четвертый выход — с анализатора 7 видеосигнала. Выход вторыи входом второго регистра 43.

1494247 ())(). 1 п,»мяти с )лерж»»т (фи» . 5) (j>()p)»»»()()»)лтель 44 адресов записи, ф<)рм»»р)»»)»тель 45 адресов считьизлиия, фо()»»»»(зов лтель 46 с»1г палл 3 лп»1с ьсч»»тыг)л»»и(, коммутлт«р 47, первьп( и< ) иертый зли<)миилкж»ие бл;)ки 51, первьп» 52 и гзт<»ро»» 53 сумматоры. Первый вход первс го оперативиогс запоминающего блока - 8 объединен с первь»м вх< да 1 второго о»(ер зтивного запомиилющсг блока 49 и является первым входом блока 14 памяти, первьп» вход третьего оперативного запоминающего б.»ока 50 объел»»иеи с первым входом четвертого оперативного запоминающего блока 51 и является вторым вхо<»о» б)»олл 14 памяти. Выход первого сумматора 52 является первым выходом бз», кл 14 памяти, выход второго сум/ ма тора 53 — втори»»1:. ыходом блока 1)

»»;»мяти. Выход формирователя ч4 адрес.L>») зл:»иси соед»»ие и с первым входом коммутлторл 47. Выход формирователя

45;»>»рсзоoB считывания соедине H c вторы»1 в) хо;»ом коммутатора 47. Выход послеJ»»»его соединен с вторыми входами»»ерв<)го--четвертого опе(лтивных за»»окп»вающих блоков 48-51. Третий вход пс-.рвого оперативного запоминающего

1>лс>кл - 8 с>бъед»»не»» с третьим входом тре,него оперативного запоминающего блока 50 и соединен с первым выходом форм»»рователя 46 сигнала запись-считывание. Третий выход второго оперативного зл»»ом»»ис»ю»(»его блока 49 объец»»нен с третьим выходом четвертого оператиии< го .запоминающего блока 51 и сс едииен с вторым выходом формиро— влтеля 46 сигнала запись-считывание.

Рь»ход первого операт»»вного запоминающего блока 48 соединен с первым входок»»»ервого сук»к»атора 52, выход второго оперативного злг»оминающего блока

49 — с вторым входом первого сумматора 52, выход третьего оперативного запоминающего блока 50 — с первым входом второго сумматора 53, выход четвертого оперативного запоминающего блока 51 — с вторым входом втоФ рого суммлтора 53.

Блок 15 с»бработки содержит (фиг.б) ф.ркп»рователь 54 импульсов управления, умножитель 55 и последовательно соединенные блок 56 регистров, блок

57 обработки данных и регистр 58.

Вх<>ц умножителя 55 является первым нхс>дом блока 15 обработки, первый вход блока 56 регистров — вторым вхо10

55 дом O)»L)»,» 15 ()брлб(>тки, второй вх<)д бг <;кл 56 регистр< в — третьим входом блокл 15 обрлботки. Выход ре»истра 58 яи »ясT<-)> выходом блока 15 обработки.

Вых(д уми(жителя 55 соединен с третьим их )цом б>лока 56 регистров, ВТ0р< и выход блока 57 обработки данных с четвертым входом блока 56 регистров.

Первый и второй выходы формирователя

54 импульсов управления соединены соответственно с пятым и шестым входами блока 56 регистров. Второй вход блока 57 обработки данных объединен с шестым входом блока 56 регистров.

Третий выход формирователя 54 импульсов управления соединен с тактовым вхог»ом регистра 58.

Ф(>рмировлтель 17 порогов содержит (фиг. 7) умиожитель 59, первьп» 60 и второй 61 сумматоры, первый 62 и вт< рой 63 коммутаторы, первый 64 и второй 65 блоки выбора максимума, компарлтор 66 и элемент ИЛИ 67. Выход первого блока 64 выбора максимума соединен с первым входом второго блока 65 выбора максимума, второй вход которого является первым входом форкп»ровлтеля 17 порогов. Первый и второй входы первого блока 64 выбора максимума являются соответственно вторым и третьим входами формирователя 17 порогов. Вхоц умножителя 59 является четвертым входом формирователя 17 порогов. Вьгход второго блока

65 выбора максимума через компаратор

66 соединен с первым входом элемента

ИЛИ 67, второй вход которого является пятым входом форм»»рователя 17 порогов. Вьгход умножителя 59 через первьп» сумматор 60 соединен с первым входом первого коммутатора 62, а через второй сумматор 61 — с первым входам второго коммутатора 63. Второй вход первого коммутатора 62 объединен с вторым входом второго коммутатора 63 и соединен с выходом элемента ((ЛИ 67. Выход первого коммутатора 62 является первым выходом формирователя 17 порогов, а выход второго коммутатора 63 — вторым выходом формирователя 17 порогов.

Формирователь 4 сигнала оценки содержит (фиг. 8) последовательно соециненные первый сумматор 68, делитель

69 напряжения на два и коммутатор 70, последовательно соединенные второй сумматор 71, формирователь 72 однополярного сигна.»а и первьп» компара1494? 7

I 0 тор 73, а также второй компарптор 74, первый элемент И 75 и »торой элемент

И 76. Первый вход первого сумматора

68 соединен с вторым входом комму гатора 70 н является первым входом формирователя сигнала оценки, второй вход первого сумматора 68 соединен с третьим входом коммутатора 70 и является вторым входом формирователя 10

4 сигнала оценки. Первый вход второго компаратора 74 соединен с первым входом второго сумматора 71 и является третьим входом формирователя

4 сигнала оценки, второй вход второ- 15

ro компаратора 74 соединен с вторым входом второго сумматора 71 и является четвертым входом формирователя

4 сигнала оценки. Первый выход второго компаратора 74 соединен с пер- 20 вым входом первого элемента И 75,, второй выход — с первым входом второго элемента И 76 ° Второй вход первого элемента И 75 объединен с вторым входом второго элемента И 76 и соединен с первым выходом первого компаратора 73. Выход первого элемента И 75 соед;.нен с четвертым входОм коммутатора 70, выход второго элемента И 76 — с пятым входом коммута- 30 тора 70, второй выход первого компаратора 73 — с шестым входом коммутатора 70. Выход последнего является выходом формирователя 4 сигнала

35 оценки.

Устройство компенсации сигнала

Э дефектов киноленты работает следующим образом.

Формирователь 18 импульсов синхронизации формирует и распределяет 40 по блокам устройства импульсы тактовой частоты F, кадровые гасящие импульсы КГ, импульсы синхронизации полей П и импульсы синхронизации строк С. 45

Блок 19 управления, являющийся в простейшем случае пультом управления, на котором с помощью органов управления задаются предварительные параметры (размеры по вертикали и ro- 5 ризонтали, перекрытия по вертикали и горизонтали), раздает команды управления по трем шинам: IllA, ШД и ШУ на блоки устройства, Цифровой видеосигнал с выхода телекинопроектора поступает на вход последовательно соединенных трех линий 1, 2 и 3 задержки на один кадр (фиг. 1). В результате на входе устройства и на вых >пах пнн:!;I 1, 2 и 3 задержки на Олин кадр Ол»овремен,о присутствуют видеосигначы элеме»to» изображения одного пространст»енного положения соответстве»но NI, N, N-1 и N-2-го кадров.

Сигналы N+ I-ro кадра — U ц,, (д, j);

N-го кадра — U„(i, j) и N-1-ro кадра

U„ (i, j), где i — номер элемента разложения в строке; j — номер строки, поступают на входы анализатора 7 видеосигнала, который проводит анализ сигналов с точки зрения степени их корреляции между собой. Для этого в анализаторе 7 видеосигнала (фиг, 2) с помощью первого 20, второго 24 и третьего 28 сумматоров формируются три сигнала поэлементной разности вхопных сигналов. На выходе первого сумматора 20 формируется сигнал разО ти U„j) = ин(1 3) — U„,,(i, j), на выходе второго сумматора 24 — сигнал разности Ц (, .))

U„(i, j) — U„,(i, j), на выходе третьего сумматора 28 — сигнал разности u>(iэ j) = u (51 j)

"ч+, (o, j) . Выходные сигналы сум- .

МВТороа U,(i, j),U<(i, j) U (i, j) имеют двухполярную структуру и содержат только составляющие от дефектов кинопленки и шумов, если нет движения в изображении. При наличии движения в сцене выходные сигналы сумматоров содержат составляющие, Определяемые степенью движения в сцене. На выходах первого 21, второго 25 и третьего 29 формирователей однополярного сигнала формируются абсолютные значения входных сигналов, т.е. U<(i, j), (1, j)j и U>(i, j). С выходов формирователей однополярного сигнала сигналы ju,(i, j)l, Ц (3)I

1 и (1, j)l поступают соответственно на входы первого 22, второго 26 и третьего 30 интеграторов, которые осуществляют поэлементное суммирование входных сигналов в течение активной части кадра. Затем во время кадрового гасящего интервала происходит запись полученных значений сигналов в регистры памяти, входящих в состав интеграторов, а после этого также во время кадрового гасящего интервала осуществляется сброс интеграторов в нулевое состояние. Таким образом, в конце активной части кадра на выходах интеграторов присутствуют сигналы:

1 <94247 на выходе первого интегратора 22

I 1

s=I J=!

5 выходе второго интегратора 26

I ! г, . 10г(j)(J=

I э

<=! J=- где I — число элементов разложения изображения в строке;

J — число строк в кадре.

С вьгходов интеграторов сигналы

U и U> поступают соответственно на первый 23 и второй 27 и третий 31 блоки деления. В блоках

20 деления производится деление входных сигналов на коэфф1 циент, равный числу элементов разложения изображения в кадре, т.е. на выходе первого блока 23 il,<ëåíèÿ формируе.тся сиг.25.л 3

NiU (1Jl; — <=! блока 27 формиру- 30

U, I Л на выход< второго ется сигнал

J на выходе третьего блока 31 формируетс я сигнал

+Uz!

Так как входной телевизионный сигнал ограничен в полосе частот

0,6-6,5 МГц, а частота дискретизации выбирается в два раза вьппе верхней граничной частоты видеосигнала., I .г "..— Т- .— -" -!"

< )=!

Н;! пряже ние на выходе первого блока

23 деления, а соответственно и на первом вьгходе анализатора 7 видеосигнала пропорционально эффективному

3 на нению напряжегг1<я шумов 1J (1 j ) 45 так как при выборке некоррелированных мгновенных значений шумов эффективное значение может быть оценено по множеству и выборочньгх значений в соответствии с алгоритмом то ныб эрки шума можно считать некоррс.;!ир<эванными.

В анализаторе 7 видеднако это не снижает точности измерения, так как между значением эффективного напряжения шумов, полученного по формуле (1), и значением„ полученным по алгоритму вычисления, в анализаторе 7 видео<.игнала, существует почти пропорциональная зависимость. Аналогично на втором и третьем выходах анализатора 7 видеосигнала напряжение равно эффективному значению напряжения шумов С,i, j) и U (i, j ) .

При наличии движения в сцене и наличии некоррелированных дефектов в соседних кадрах напряжения 11<,<, Uz э,р,р H Ug э,р,р увеличиваются.

Четвертый и пятый выходы анализатора 7 видеосигнала соединены соответственно с первым и вторым входами блока 11 выбора максимума, которьп! производит выделение максимального из сигналов I U,(i, J)Iи Бг(г, )) для каждо, î i, j-го элемента. C выхода блока 11 выбора максимума сигнал U „ „,(г, j) поступает на вх.д первого блока 12 интеграторов областей кадра. С шестого выхода анализатора 7 видеосигнала сигнал U!> i, j)1 поступает на вход второго блока 13 интеграторов областей кадра.

Бторои блок 13 интеграторов облаэтей кадра вычисляет интегральные значения сигнала U (i )), т.е. сигнала, равного абсолютному значению сигнала поэлементной разности кадров V-1 и N+1, по перекрывающимся областям кадра. Первый блок 12 интеграторов областей кадра вычисляет интегральные значения сигнала

U»«(i, j), т.е. сигнала, равного максимальному из сигналов абсолютных значений поэлементных разностей кадров < и N-t и кадров N и N+1, по перекрывающимся областям кадра.

С помощью второго блока 13 интеграторов областей калра весь массив значений сигнала / U >(i, j), т.е. массив сигнала поэлементной межкадровой разности кадров N+1 и N-1, разбивается íà M = P x Q перекрывающихся областей, где P — число областей по ! горизонтали; Q — число областей по вертикали. По каждой области находит13

14942 7 ся приведенное интегральное значение. сигнала ) U>(i, 1)), т ° е ° Х К, м ср

"Г С" =Г 1=1 где р — ..омер обл, сз и по горизонтали, р = 1, 2, 3, ..., Р; с1 — номер области по вертикали, q = 1, 2, 3, А — номер началы ого элемента в

Р строке области, 1 номер конечного элемента в

1 строке области .1р, ц

К вЂ” номер конечной строки обла% сти М

 — номе начальной строки обла% сти М

С =1с — А

Г

D = К вЂ” В

С помощью первого блока 12 интеграторов областей кадра массив значений сигнала еГма„с(1, j), т.е. массив сигнала, равйого максимальному из сигналов абсолютных значений поэлементных разностей .ллров Ь и М-1 и кадров N и N+1, разбивается на

М = Р х (перекрывающихся обласгей, где P — число сбластей по горизонтали; Q — число областей по вертикали.

По каждой области находится проведенное интегральное значение сигнала, 15

25 т.е

Размеры области М р, определяются исходя из следующих соображений:

1. Область М р должна иметь такую минимальную площадь, при которой энергия сигнала от мелких дефектов размером в несколько элементов 55 (1-5), вероятность появления которых в кинокадре значительно больше вероятности крупных дефектов, не долж. на существенно изменять значение

lp 35

1 -,—, (.

Ср . — макс

;-В

Г

Размеры областей и пространственное положение для одинакового номера

40 области массива значений сигнала U (i j ) и массива значений сигнала U (i, j) одно и то же. макс

На фиг. 9 показан массив значений сигналов !U (1 1)1 и 1,с„к,(1 1)к разбитый íà M перекрывающихся областей; на фиг. 10 — фрагмент массива, поясняющий принцип перекрытия областей. энергии полезного си HRIlà в э -.» области кадра .

2. Минимальные размеры об: асти

М, должны быт к ограничены тем, t ч гсбы площадь из девяти с 1седних об-ластей (3 х 3) перекрывала бы все разумные перемещения объектов за время трех кадров.

3 ° Максимальные размеры области должны быть такими, чтобы площадь нескомпенсированных дефектов вокруг движущихся объектов была как можно меньше.

4, Максимальные размеры должны быть ограничены также тем, чтобы была как можно меньше вероятность попадания дефектов в одну и ту же область

М < > в соседних кадрах.

И"ходя из этих требований вся площадь массивов значений сигналов П (з., 1)1 и Ума„с(л., j) РазбиваетсЯ на области размером 10-20 х 10-20.

Перекрытие области необходимо для того, чтобы избежать краевых эффектов, т.е. различного толкования для пограничных элементов их принадлежности к дефектным элементам или движущимся обьектам, или неподвижному изображению.

Перекрытие областей должно быть

1-3 элемента. Работу первого и второго блоков 12 и 13 интеграторов областей кадра рассмотрим на примере работы второго блока 13 интеграторов областей кадра (фиг. 3). На вход второго блока 13 интеграторов областей кадра поступает сигнал (U>(i, j)) ! U ц, (i, j) — Уц„(i, 1)1, который подается на вход блока 34 ключей. На управляющий вход блока 34 ключей поступают импульсы управления с выхода формирователя 32 импульсов горизонтальной длительности областей.

Ha m-разрядный управляющий вход блока 34 ключей поступают m импульсов с выхода формирователя импульсов горизонтальной длительности областей (фиг. 11). Импульсы разрешают прохождение в соответствующий момент времени на выходы блока 34 ключей сигнала (U (i j)) .

Блок 34 ключей имеет соответственно ш-разрядный выход, который соединен с ш-разрядным входом блока

35 интеграторов, содержащего m интег-, раторов. Каждый интегратор производит суммирование входных сигналов

1494247 н пределах области, определяемой в

I оризонтальном Hëïравлении, положением Il д гительностью импульсов, которые действуют на управляющих вхо5 дах бло",à 34 ключей и открывают в соответствующие моменты времени клю— чи. В вертикальном напраьлении интегрируемая область определяется моментом появления импульса сброса на 1р втором входе блока 35 интеграторов.

Импульс сброса формируется в формирователе 33 импульсов вертикальной длительности областей.

С m-разрядного выхода блока 34 интеграторов сигналы поступают на

m-разрядный вход блока 36 буферной памяти. На первый вход записи блока

36 буферной памяти поступает сигнал записи с второго выхода формировате- 2р ля 33 импульсов вертикальной длительности областей, на второй вход — импульсы записи с третьего выхода формирователя 33 импульсов вертикальной длительности областей. При поступ- 25 ленин импульсов записи производится запись сигнала с выхода блока 35 интеграторов в первые z» вторые регистры блока 36 буферной памяти. Импульс на втором выходе формирователя 30

33 импульсов пертикальной длительности областей определяет размер интегрируемой области по вертикали. При его появлении производится запись в первые регистры блока 36 буферной памяти, затем с задержкой на Один такт появляется импульс сброса на первом вьгходе формирователя 33 вертикальной длительности областей, этот импульс обнуляет интеграторы в блоке 40

35 интеграторов. С задержкой, равной числу строк перекрытия областей, появляется импульс на третьем выходе формирователя 33 импульсов вертикальной длительности областей, кото- 45 рый записывает сигнал, накопленный в интеграторах от момента сброса интеграторов в ноль до момента его появления, во вторые регистры блока

36 буферной памяти.

На выходе блока 36 буферной памяти формируются интегральные значения сигнала (U (1, j ) по области М p .

С выхода блока 36 буферной памяти сигнал поступает на блок 37 деления, в котором производится деление поступающего сигнала на коэффициент, численно равный числу элементов изображения в интегрируемой области кадра M

С выходов первого и второго блоков 12 и 13 интеграторов областей кадра сигналы поступают на первый и второй входы блока 14 памяти, в котором производится запись полученных интегральных значений сигна1 ла Пс, и П, причем формируется ,сс м интегральное значение в области

M Р > в первом, а затем во втором поле. Для получения полного интегрального значения в области И - значения, полученные в первом и втором полях,суммируются.

Блок 14 памяти (фиг. 5) содержит четыре одинаковых оперативных запоминающих блока 48-51. На третьи входы этих блоков поступают сигналы с выходов формирователя 46 сигнала запись — считывание. По этим сигналам в активной части кадра в первом поле два оперативных запоминающих блока находятся в режиме записи, а два других — в режиме считывания. Во втором поле их функции меняются. Во время кадрового гасящего импульса все четыре оперативных запоминают к блока находятся в режиме считывания.

Емкость каждого оперативного запоминающего блока определяется по формуле

V = M 8/2, где М вЂ” число интегрируемых областей в кадре;

8 — разрядность числа на выходе первого и второго блоков 12 и 13 интеграторов областей кадра;

2 — коэффициент, учитывающий разложение на два поля °

Если размер области М в горизонтальном направлении равен 20 элементам разложения, в вертикальном направлении — 16 строкам, то M = 702/

/20 х 575/16 = 35 х 35 = 1225. Тогда

V = 1225 4 = 4900 бит.

С выходов первого 48 и второго 49 оперативных запоминающих блоков сигнал поступает соответственно на первый и второй входы первого сумматора 52, а с выходов третьего 50 и четвертого 51 оперативных запоминающих блоков сигналы поступают соответственно на первый и второй входы второго сумматора 53. С помощью сумl7

1494247 матс ров фсрмируется полное интегральное значение сигнала в области М <, в кадре. Запись сигналов в оперативные запоминающие блоки происходит во время активной части кадра. Для этогo к BTopbIM входам этих блоков через коммутатор 47 подключаются выходы формирователя 44 адресов записи. Во время кадрового гасящего импульса на выход коммутатора 47 подключается формирователь 45 адресов считывания, оперативные запоминающие блоки переходят в режим считывания информации.

Считывание производится в следующей 15 последовательности (фиг. 9): М i.i

Мь, М,, M?I, Г1гг, Мг» М, Мз,г Мз.з затем Мг,i; Мг,г1 Мг.yl

Мъг I Múçs Ì4I 14zi 4 в

° М . М и т.д., т.е. считывается девять то- . 20 чек, затем происходит возврат к второму столбцу и производится считывание снова девяти точек и т.д. Когда все интегральные значения первого ряда столбцов считаны, производится 25 сдвиг на одну строку и считывание начинается сначала, т.е. M „g, M з

М,,; M,,; M, М,, r.ë.

С первого и второго выходов блока

14 памяти сигналы поступают соответ- 30 ственно на второй и третий входы блока 15 обработки. С второго входа блока 15 обработки сигнал поступает на вход блока 56 регистров (фиг. 6).

На тактовый вход блока 56 регистров поступают тактовые импульсы низкой частоты Г . После первых девяти таютов в блок 56 регистров записываются приведенные интегральные значения межкадровых разностей первых девяти 40 областей, т.е. сигналы П,„ ; П„,;

Пм,1, П мг,, Пм гу Пмг з1 мз 1ю м г и

ПQ ;г

По окончании девяти тактов формирователь 54 импульсов управления фор- 4 мирует импульс на своем втором выходе. Этот импульс поступает на шестой вход блока 56 регистров ° На первом выходе формирователя 54 импульсов управления сигнал появится после пяти тактов, т.е. после того, как будет считано из блока 14 памяти интегральное значение для средней облаI сти, т.е. сигнал Пм (Пм, ) . На первый вход блока 15 обработки гоступает код напряжения действующего значения шума в кадре кинофильма. Этот сигнал умножается в умиожителе 55 на коэффициент К 10-12, коэффициент К учитывает, что величина пикового значения шума больше его эффективного значения в 5-6 раз, а также учитывает влияние мелких дефектов. С выхода умножителя 55 код пикового значения напряжения шума Бы„ поступает на третий вход блока 56 регистров. С второго выхода формирователя

54 импульсов управления импульс поступает также на второй вход блока

57 обработки данных.

При поступлении импульса на второй вход блока 57 обработки данных начинается считывание информации из блока 56 регистров.

Блок обработки данных производит обработку информации по алгоритму, позволяющему с высокой вероятностью отселектировать движущиеся объекты, которые перемешаются от кадра к кадру на величину, большую их линейных размеров. На фиг. 12 а-г приведены возможные комбинации положения движущихся объектов и дефектов в изображении трех последовательных кадров. Изображение на фиг. 12 разбито на области M < < и взяты первые девять областей, т.е. М„< -Мь .

При синтезе алгоритма учитывается то, ч,с вероятность попадания средних и крупных дефектов размероМ более 5 х 5 элементов в одну и ту же область, размером 3 х 3 области M, ничтожно мала. Кроме того, линейные перемещения объектов за время трех кадров не превышают 3 х а, где а— размеры наименьшей из сторон области

M . Ha фиг. 13 приведен алгоритм

Fl работы блока 57 обработки данных.

Как следует из алгоритма, после ввода данных производится сравнение веI личины Пм, гс порогом, который зависит от величины шума. Если величина

П превышает порог, зто говорит м г.г о том, что в кадре N в области М z содержится или дефект (фиг. 12а), или движущийся объект (фиг. 12б, в г).

Если величина Пм не превышает пою.г рог, то значит в области Мг кадра среднего или крупного дефекта нет, а может быть мелкий одиночный дефект. На выходе блока 57 обработки данных в этом случае устанавливается

II u сигнал лог. 0

В случае превышения порога, производится следующий этап алгоритма сравнения сигнала Пм с порогом

U ь,„ . Превышение порога говорит о

1494247

19

20 и, ч г и кадрах N+1; N u N-1 имео тc я, tвижgùèйся Объе к т Кото pbE име ет небольшую скорость перемещения и к торый попадает в кадрах И+1; Г, N-1 в одну и ту же область М,, (, пт. 12 г ) или только н двух кадрах попадает в одну и ту же область

И .; . В этом случае на выходе блока

57 обработки данных устанавливается 10 сигнал лог. "1". Если же сигнал Пр не превышает порог, то это соответ-;:твует двум возможным ситуациям (фиг. 1-, а, б): или в кадре N дефект (фиг. 12 а) или в кадре Л объ- 15 ект (фиг. 12, б), чтобы это установить производится сравнение сигналов

Пмь 1 ПРл,з Пм 1 Пм 1 Пм 1 Пм,1

И л М р 1д)П

1ли число йревышений порога больше 20 двух, то делается вывод о том, что в кадре N имеется движущийся объект и на выходе устанавливается сигнал лог. "1". Если было только одно пре— вышение порога или ни одного, то на выходе устанавливается сигнал лог.

"0". Так как области Мр имеют ма1 лые размеры (10 — 20 х 10 — 20), то

;- едкие движущиеся объекты будут также с высокой вероятностью селектиро- 30 даться как и крупные.

С выхода блока 57 обработки данных сигнал поступает на вход регистра 58, на тактовый вход которого поступают импульсы с выхода формирова- 35 теля 54 импульсов управления. Сигнал лог. "0" или "1" поступает с выхода устройства 15 обработки на запоминающий блок 16.

Емкость запоминающего блока 16 on- 40 редепяется числом областей М, т.е, если И = 1225, то емкос гь равна

1225 бит.

Формпр вание адресов считывания в зало. пlínþùåì блоке 16 производится 45 таким образом, чтобы для каждого элемента кадра был считан соответствующий сигнал лог. "1" или "0".

На фиг. 14 изображено поле кадра, разбитое на области М ц . Сигнал селекции движущихся объектов, который записывается, в запоминающий блок 16, формируется, начиная с области М т.е. следующий сигнал селекции формируется для области M g g далее

55 для области M и т,д, В запоминающем блоке 16 сигнал селекции для области M, запишется в ячейку с адресом 1, сигнал селекции для области

И, в ячсику с адресом 2. В про цессе считывания из запоминающего блока 16 сигнал селекции для областей

И,; И,. ; М z, берется таким же, как для области И,, сигнал селекции для области М, берется таким же, как для области И з, т.л. Таким образом, при считывании для всех элементов кадра, которые попадают в области И1, М,,, И,, I,, код адреса считывания должен быть равным

1. Для элементов, попадающих в области М, и М з z код адреса равен 2 и т.д. На фиг. !4 цифрами 1, 2 и 3 показаны номера ячеек запоминающего блока 16, в которые записан сигнал селекции для данной области. Стрелками показано то, что для данной области сигнал селекции берется из другой области.

Сигнал с выхода запоминающего блока 16 поступает на пятый вход формирователя 17 порогов. Пятый вход формирователя 17 порогов (фиг. 7) является соответственно первым входом элемента ИЛИ 67, на второй вход элемента ИЛИ 67 поступает сигнал с выхода компаратора 66, на второй вход которого поступает код порога. Код порога определяется исходя из интегрального значения сигнала межкадровой разности, когда имеют место значительные изменения сюжетов от кадра к кадру. На первый вход компаратора

66 поступает сигнал, равный максимальному из трех интегральных значений сигналов межкадровых разностей кадров N N+1; N-l. Если имеет место изменение сюжета от кадра к кадру, то сигнал на первом входе превышает порог и на выходе компаратора 66 появляется сигнал лог. "1", который через элемент ИЛИ 67 поступает на вторые входы первого 62 и второго 63 коммутаторов и подключает на выход коммутаторов код порога, подаваемый на третьи входы коммутаторов. Этот код запрещает обнаружение дефектов в кадре N. Если в трех последовательных кадрах N N+1; N-l нет изменения сюжета, то на выходе компаратора 66 сигнал лог. "0".В этом случае управление коммутаторами осуществляется сигналом, поступающим с выхода запоминающего блока 16. Если для данной области