Система стереотелевидения

Система стереотелевидения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано для цифрового телевидения.

Прототипом принята «Система стереотелевидения» [1], содержащая на передающей стороне фотоэлектрический преобразователь /ФЭП/, формирующий два изображения одного объекта, и включающая правый и левый объективы, три пьезодефлектора с отражателем на торце, три усилителя, шесть опорных источников напряжения, блоки строчной и кадровой разверток, четыре дихроичных зеркала, шесть микрообъектов, шесть фотоприемников и с первого по шестой предварительные усилители, и содержащая шесть АЦП видеосигнала, два АЦП сигнала звука, генератор и синтезатор частот, три формирователя кодов, два самоходных распределителя импульсов, триггер, два ключа и трехзначный передатчик, использующий две несущие частоты, на приемной стороне содержащая антенну, блок управления, три тракта приема и обработки кодов видеосигналов, канал формирования управляющих сигналов, два канала воспроизведения витка, ЖК-монитор с расположенным на его корпусе ИК-передатчиком, 3Д-очки с ИК-приемником на их оправе. Каждый тракт приема и обработки кодов видеосигналов включает блок приема радиосигнала, усилитель радиочастоты, двухполярный амплитудный детектор, два формирователя импульсов и канал сигнала R /G, В/, включающий два регистра, блок обработки кодов, первый блок задержек, сумматор, второй блок задержек и два накопителя кодов строки. В передающей стороне видеорежим 640_отсч×512_строк×60 Гц. Частота стереопар 30 Гц. Информация стереопар передается тремя радиоканалами с использованием двух несущих частот. На приемной стороне три радиосигнала принимаются тремя трактами приема и обработки кодов видеосигналов стереопар, коды видеосигналов R, G, В распределяются по своим каналам, в которых выполняется удвоение отсчетов в строке с 640 до 1280 и удвоение строк в кадре с 512 до 1024. Коды удвоенных строк поступают в два накопителя кодов строк, с них в блоки импульсных усилителей и с них на цифровой вход ЖК-монитора, изображение с которого воспринимается зрителем объемным через 3Д-очки. Воспроизводимый видеорежим 1280×1024×60 Гц. Недостатки прототипа: конструкция ФЭП требует прецизионной оптической юстировки при изготовлении и в процессе эксплуатации, передача информации по трем радиоканалам определяет высокое энергопотребление системой, использование ЖК-монитора снижает достоверность цветопередачи и вносит инерционность при управлении изображением, недостаточная разрешающая способность воспроизводимого кадра 1280×1024.

Цель изобретения - упрощение устройства ФЭП, снижение энергоемкости системы, повышение разрешающей способности воспроизводимого изображения. Техническим результатом являются упрощение ФЭП исключением из него пьезодефлекторов, усилителей, источников опорных напряжений и блоков строчной и кадровой разверток и введением в ФЭП двух матриц ПЗИ/приборов с зарядовой инжекцией по технологии Foreon Х3 [2, с.552]/, снижение энергоемкости системы сокращением третьего канала передачи и третьего тракта приема, увеличение разрешающей способности воспроизводимого изображения получением кадра с разрешением 1600×1000. Результаты достигаются передачей по одному каналу двух цветовых сигналов, по второму каналу кодов одного цветового сигнала В, повышение разрешения кадра выполняется сжатием потока информации на передающей стороне от 4 до 255 раз и восстановлением ее на приемной стороне. На передающей стороне используется видеорежим 800×1000_строк×50 Гц,

где 800 - число отсчетов в строке, 1000 - число строк в кадре,

50 Гц - частота кадров /25 правых и 25 левых/.

Частота дискретизации кодов в АЦП видеосигнала 40 МГц, частота стереопар 25 Гц. Информация кодов передается верхней и нижней боковыми частотами одной несущей частоты. Частота дискретизации в АЦП: f_АЦП=800×50 Гц×1000=40 МГц,

где 800 - число отсчетов в строке, 50 Гц - частота кадров,

1000 - число строк в кадре. Частота строк 50 кГц /50 Гц×1000/.

Длительность строки , длительность кадра 20 мс. Частота дискретизации после сжатия потока кодов в 4 раза кодерами составляет , которая и принимается 10 МГц после кодеров для формирования кодов в первом и втором формирователях кодов. Тактовая частота при формировании кодов составляет:

где 50 Гц - частота кадров, 800 - число отсчетов в строке,

4 - наименьший коэффициент сжатия потока кодов в кодерах,

9 - число разрядов в коде.

Несущая частота передатчика принимается f_н=90 МГц × 15=1350 МГц.

Верхняя боковая частота f_в=1350 МГц + 90 МГц=1440 МГц.

Нижняя боковая частота f_ниж=1350 МГц - 90 МГц=1260 МГц.

На приемной стороне сжатая информация восстанавливается декодерами на 200%, затем число отсчетов в каждой строке удваивается, воспроизводимый видеорежим составляет 1600×1000×50 Гц, разрешение кадра 1,6×10⁶ пикселей /1600×1000/.

Сущность изобретения в том, что в систему стереотелевидения, содержащего передающую сторону, включающую фотоэлектрический преобразователь /ФЭП/, содержащий шесть предварительных усилителей, включающую шесть АЦП видеосигнала, два формирователя кодов, триггер и два ключа, два самоходных распределителя импульсов и передатчик радиосигналов, и содержащую приемную сторону, включающую блок управления, тракты приема и обработки кодов видеосигналов, каждый из которых имеет канал соответствующего цветового сигнала R, G, В, включающую канал формирования управляющих сигналов, устройство отображения видеоинформации, ИК-передатчик и 3Д-очки с ИК-приемником, вводятся на передающей стороне с первого по шестой кодеры, пять ключей и второй триггер, передатчик выполняется из двух каналов, приемная сторона выполняется из двух трактов приема и обработки кодов видеосигналов, в каждый канал цветового сигнала вводятся декодер, накопитель кодов кадра и формирователь управляющих сигналов, и устройство отображения видеоинформации представляется плоскопанельным светодиодным экраном.

Передающая сторона на фиг.1, структура цифровых потоков кодов в эфире на фиг.2, АЦП видеосигнала на фиг.3, конструкция пьезодефлектора на фиг.4, кодер на фиг.5, диаграмма работы кодера на фиг.6, первый формирователь кодов на фиг.7, второй формирователь кодов на фиг.8, приемная сторона на фиг.9, декодер на фиг.10, двухполярный амплитудный детектор на фиг.11, блок обработки кодов на фиг.12, накопитель кодов кадра на фиг.13, блок регистров на фиг.14 и 15, формирователь управляющих сигналов на фиг.16, СД-ячейка на фиг.17, элемент матрицы на фиг.18, расположение элементов в матрице СД-экрана на фиг.19, блок выделения строчных синхроимпульсов на фиг.20, блок выделения синхроимпульсов стереопар СИС на фиг.21, спектры частот сигналов передатчика на фиг.22, временные диаграммы работы системы на фиг.23.

Передающая сторона включает /фиг.1/ фотоэлектрический преобразователь 1 /ФЭП/, являющийся датчиком видеосигналов двух изображений одного пространства и формирующий три видеосигнала правого кадра R_п, G_п, В_п и три видеосигнала левого кадра R_л, G_л, В_л, и содержит первый /правый/ объектив 2, в фокальной плоскости которого расположена фоточувствительная сторона матрицы ПЗИ 3 - прибор с зарядовой инжекцией по технологии Foreon Х3 из трехслойного КМОП-датчика [2, с.552, 3, с.832, 833, 835] с соответствующим оптическим разрешением и обеспечивающей 24-битную глубину цвета [3, с.835], первый, второй, третий выходы матрицы ПЗИ 3 подключены соответственно к входам предварительных усилителей 4 /R_л/, 5 /G_л/, 6 /В/. ФЭП содержит второй /левый/ объектив 7, расположенный на соответствующем расстоянии от объектива 2, оптическая ось объектива 7 параллельна оптической оси объектива 2, расстояние между которыми соответствует оптимальному получению стереоскопического эффекта для зрения человека. В фокальной плоскости объектива 7 расположена фоточувствительная сторона второй матрицы ПЗИ 6 с зарядовой инжекцией, также выполненная по технологии Х3 из трехслойного КМОТ-датчика, первый, второй, третий выходы матрицы ПЗИ 8 подключены соответственно к входам предварительных усилителей 9 /R_л/, 10 /G_л/,

11 /В_л/. Передающая сторона включает последовательно соединенные первый ключ 12 и первый триггер 13, второй 14 и третий 15 ключи, четвертый 16 и пятый 17 ключи, первый 18, второй 19, третий 20 АЦП видеосигнала, четвертый 21, пятый 22 и шестой 23 АЦП видеосигнала, первый 24, второй 25, третий 26 кодеры сигналов соответственно R_п, G_п, В_п, четвертый 27, пятый 28, шестой 29 кодеры видеосигналов R_л, G_л, В_л, второй триггер 30, шестой 31 и седьмой 32 ключи, включает последовательно соединенные задающий генератор 33 и синтезатор 34 частот, первый формирователь 35 кодов, второй формирователь 36 кодов, первый 37 и второй 38 самоходные распределители импульсов, счетчик 39 импульсов, первый 40 и второй 41 АЦП сигнала звука, на входы которых поданы звуковые сигналы 3в1 и 3в2, и передатчик 42 радиосигналов из двух каналов. Первый канал включает последовательно соединенные усилитель несущей частоты 43, амплитудный модулятор 44 и выходной усилитель 45, второй канал включает амплитудный модулятор 46 и выходной усилитель 47. Каждый из амплитудных модуляторов 44, 46 включает последовательно соединенные кольцевой модулятор и полосовой фильтр [4, с.234], отфильтровывающий ненужную боковую частоту в спектре амплитудно-модулированной несущей. Кольцевой модулятор подавляет несущую частоту. С первого 18 по шестой 23 АЦП видеосигнала идентичны /фиг.3/, каждый включает усилитель 48 и пьезодефлектор 49 с отражателем на торце, источник 50 положительного опорного напряжения, источник 51 отрицательного опорного напряжения, излучатель 52 из импульсного светодиода, щелевой диафрагмы 53 и микрообъектива 54, и включает линейку 55 многоэлементного фотоприемника и шифратор 56. Пьезодефлектор 49 является торцевым биморфным пьезоэлементом, конструктивно выполнен /фиг.4/ из первой 57 и второй 58 пьезопластин [5, с.118], внутреннего электрода 59, первого 60 и второго 61 внешних электродов. Один конец пьезопластин закреплен в держателе 62, на свободном торце закреплен отражатель 63. АЦП 40 и 41 сигнала звука идентичны [1, с.31 фиг.10] применяются без изменений, преобразуют сигналы звука в 16-разрядные коды, которые поступают на третий вход блока 35 и на второй вход блока 36. Кодеры 24-29 идентичны, каждый включает /фиг.5/ последовательно соединенные регистр 64, схему 65 сравнения /компаратор/, счетчик 66 импульсов и дешифратор 67, последовательно соединенные блок 68 элементов задержек, блок 69 ключей в буферный накопитель 70 кодов кадра, 1-8 информационными входами являются поразрядно объединенные входы регистра 64, первые входы схемы 65 сравнения и входы блока 68 элементов задержек. Выходами являются с первого по девятый выходы буферного накопителя 70 кодов кадра, объем которого составляет 200000 девятиразрядных кодов.

Первый формирователь 35 кодов /фиг.7/ включает три канала, первый и второй каналы идентичны. Первый канал включает последовательно соединенные блок 71 элементов И, первый 72, второй 73 элементы ИЛИ и выходной ключ 74 и самоходный распределитель импульсов 75, второй канал включает второй блок 76 элементов И, третий 77 и четвертый 78 элементы ИЛИ и выходной ключ 79 и самоходный распределитель 80 импульсов. Третий канал включает два блока 81, 84 элементов И, пятый 82 и шестой 85 элементы ИЛИ и два самоходных распределителя 83, 86 импульсов. Блок 35 включает первый 87 и второй 88 ключи и последовательно соединенные счетчик 89 и дешифратор 90, который имеет три выхода: первый выход подключен к первому управляющему входу первого ключа 87, второй - к второму управляющему входу первого ключа 87 и к первому управляющему входу второго ключа 88, третий выход подключен к второму управляющему входу второго ключа 88 и является вторым /управляющим/ выходом блока 35, первым выходом которого являются объединенные выходы выходных ключей 74, 79. Первым, вторым и третьим информационными входами формирователя 35 кодов являются первые входы элементов И блоков 71, 76 и первые входы блоков 81 и 84 элементов И, четвертым - являются третьи входы второго и четвертого элементов ИЛИ 73, 78. Управляющими входами являются: первым - объединенные сигнальные входы ключей 87, 88 и счетный вход счетчика 89 импульсов, вторым - объединенные сигнальные входы выходных ключей 74, 79, третьим - управляющий вход счетчика 89 импульсов /U_о/. Второй формирователь 36 кодов включает /фиг.8/ два канала, выходы которых объединены. Первый канал содержит последовательно соединенные блок элементов И 91, первый 92, второй 93 элементов ИЛИ и выходной ключ 94 и самоходный распределитель 95 импульсов. Второй канал включает первый 96 и второй 97 блоки блоки элементов И, третий элемент ИЛИ 98, выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ 93 в первом канале, и первый самоходный распределитель 99 импульсов и включает последовательно соединенные четвертый 100 и пятый 101 элементы ИЛИ и выходной ключ 102 и второй самоходный распределитель 103 импульсов. Блок 36 включает первый 104, второй 105 ключи, счетчик 106 импульсов и дешифратор 107, выходы которого подключены: первый - к первому управляющему входу первого ключа 104, второй - к второму управляющему входу первого ключа 104 и к первому управляющему входу второго ключа 105, третий - к второму управляющему входу второго ключа 105. Информационными входами блока 36 являются: первым - первые входы блока 91 элементов И, вторым - первые управляющие входы элементов И блоков 96, 97 второго канала, третьим - третий вход элемента ИЛИ 93, четвертым - второй вход элемента ИЛИ 101. Выходом являются объединенные выходы выходных ключей 94, 102. Управляющие входами являются: первым - объединенные входы /10 МГц/ ключей 104, 105 и вход U_сч счетчика 106, вторым - объединенные сигнальные входы /90 МГц/ выходных ключей 94, 102, третьим - управляющий вход /U_о/ 50 кГц счетчика 106 импульсов.

Приемная сторона включает /фиг.9/ антенну, блок 106 управления /выбор каналов/, первый и второй тракты приема и обработки кодов видеосигналов, устройство отображения видеоинформации, канал формирования управляющих сигналов и два идентичных канала воспроизведения звука. Первый тракт приема и обработки кодов видеосигналов производит прием и обработку кодов сигналов R_п, G_п и R_л, G_л и включает последовательно соединенные блок 109 приема радиосигнала, усилитель 110 радиочастоты и двухполярный амплитудный детектор 111, первый 112 и второй 113 формирователи импульсов, включает канал сигнала R, содержащий последовательно соединенные первый декодер 114, блок 115 обработки кодов и вновь введенные накопитель 116 кодов кадра и формирователь 117 управляющих сигналов, и включает канал сигнала G, содержащий последовательно соединенные второй декодер 118, блок 119 обработки кодов, и вновь введенные накопитель 120 кодов кадра и формирователь 121 управляющих сигналов. Второй тракт производит прием и обработку кодов сигналов В_п и В_л и включает блок 122 приема радиосигнала, усилитель 123 радиочастоты, двухполярный амплитудный детектор 124, третий 125 и четвертый 126 формирователи импульсов и включает канал сигнала В, содержащий последовательно соединенные третий декодер 127, блок 128 обработки кодов, вновь веденные накопитель 129 кодов кадра и формирователь 130 управляющих сигналов. Приемная сторона включает светодиодный экран 131 /СД-экран/, ИК-передатчик 132, расположенный на корпусе СД-экрана, 3Д-очки 133 с ИК-приемником 134 на оправе очков. Порядок работы приемной стороны определяет канал формирования управляющих сигналов, включающий последовательно соединенные блок 135 выделения строчных синхроимпульсов /ССИ/, синтезатор 136 частот, ключ 137, счетчик 138 импульсов и дешифратор 139 и последовательно соединенные блок 140 выделения синхроимпульсов стереопар /СИС/ и второй ключ 141. Приемная сторона включает, как и в прототипе, идентичные первый 142 и второй 143 каналы воспроизведения звука, каждый из которых содержит преобразователь кодов звука в аналоговые сигналы /ЦАП/, усилитель мощности и громкоговоритель. Изображение с СД-экрана зрителем воспринимается объемным через 3Д-очки 133. При воспроизведении на экране правого и левого кадров стекла очков поочередно теряют прозрачность, каждый глаз видит свой кадр, что и дает стереоэффект. Стекла ЗД-очков выполнены по технологии ЖК-ячеек просветного типа, используемые как электронно-управляемые светофильтры /затворы/ [3, с.558, 559, 564, 565].

С приходом сигнала СИС 25 Гц с блока 140 в ИК-передатчик 132 он излучает ИК-импульс, принимаемый ИК-приемником 134, который выдает управляющий сигнал в ЖК-ячейку левого стекла, затемняя его на 20 мс, затем ИК-приемник выдает второй сигнал в ЖК-ячейку правого стекла, затемняя его на 20 мс, в результате каждый глаз видит свой кадр. Декодеры 114, 118, 127 идентичны, каждый включает /фиг.10/ последовательно соединенные первый 9-разрядный регистр 144, накопитель 145 кадра емкостью на 200000 9-разрядных кодов /200_отсч×1000 строк/, второй 9-разрядный регистр 146, первый блок 147 ключей из восьми ключей и третий 8-разрядный регистр 148, последовательно соединенные второй блок 149 ключей из восьми ключей, 8-разрядный вычитающий счетчик 150 импульсов и дешифратор 151, первый 152, второй 153, третий 154 и четвертый 155 ключи. Информационным входом (с блока 112) декодера является информационный вход первого регистра 144, выходом являются с первого по восьмой выходы третьего регистра 148. Управляющими входами являются: первым - первый управляющий вход /90 МГц/ первого регистра 144, вторым - объединенные второй управляющий вход /U_выд 10 МГц/ регистра 144 и сигнальный вход ключа 154, третьим - объединенные сигнальные входы /40 МГц/ первого 152, второго 153 и четвертого 155 ключей.

Блоки 115, 119, 128 обработки кодов идентичны, каждый включает /фиг.12/ триггер 156, вход которого является управляющим входом блока /40 МГц/, первый 157 и второй 158 блоки ключей по восемь штук в каждом, первый 159, второй 160, третий 161 и четвертый 162 регистры, сумматор 163, первый 164 и второй 165 блоки задержек и 16 диодов. Информационными входами блока 115 являются поразрядно объединенные входы блоков 157, 158, на них в параллельном виде с декодера 114 поступают коды сигнала R с частотой дискретизации 40 МГц. Выходами являются поразрядно объединенные выходы сумматора 163 /0-7/ и блоков 164, 165 /1-8/ задержек. Блоки 164, 165 задержек задерживают коды на 25 нс. Частота следования кодов после удвоения отсчетов с выхода блока 115 /118, 127/ 80 МГц /40 МГц×2/, т.е. через 12,5 нс. Накопители 116, 120, 129 кодов кадра идентичны, каждый включает /фиг.13/ блоки 166 регистров по числу строк в кадре, 1000 штук. Информационным входом блока 116 /120, 129/ являются поразрядно объединенные 1-8 входы блоков 166_1-1000. Управляющими входами являются: первым - первый управляющий вход /U_к 50 Гц/ первого блока 166₁ регистров, вторым - объединенные вторые управляющие входы /U_выд 50 кГц/ блоков 166_1-1000 регистров, третьим - объединенные третьи управляющие входы /U_д 80 МГц/ блоков 166_1-1000 регистров. Каждый управляющий выход предыдущего блока 166 регистров является первым управляющим входом /50 кГц/ каждого последующего блока 166 регистров. Управляющий выход последнего блока 166₁₀₀₀ регистров подключен параллельно к четвертым управляющим входам всех блоков 166 регистров. Выходами накопителя 116 кодов кадра являются выходы всех блоков 166_1-1000 регистров, всего которых 12,8×10⁶ /1600×8×1000/. Блоки 166 регистров идентичны, каждый включает /фиг.14, 15/ первый 167 и второй 169 ключи, распределитель 169 импульсов и восемь регистров 170_1-8, каждый из которых содержит 1600 разрядов по числу отсчетов в строке. Информационными входами блоков 166 являются с первого по восьмой поразрядно объединенные третьи входы разрядов восьми регистров 170. Выходами являются параллельные выходы всех разрядов /1600/ восьми регистров 170, всего выходов 12800 /1600×8/. Выходы 1000 блоков 166 являются выходами каждого накопителя 116, 120, 129 кодов кадра, которых 12,8×10⁶ /12800×1000/. Управляющими входами являются: первым - первый управляющий вход /50 Гц/ первого ключа 167, вторым сигнальный вход /U_выд 50 кГц/ второго ключа 168, третьим - сигнальный вход /U_д 80 МГц/ первого ключа 167, четвертым - первый управляющий вход второго ключа 168. Последний выход распределителя 169 импульсов является управляющим выходом блока 166 регистров для следующего блока 166₂ регистров и подключен к первому управляющему входу первого ключа 167 /фиг.15/. Выход первого ключа подключен к входу распределителя 169 импульсов, выходы которого последовательно с первого по 1600-й подключены к первым /тактовым/ входам разрядов восьми регистров 170. Выход второго ключа 168 подключен параллельно к вторым входам разрядов восьми регистров 170 и к второму управляющему входу своего ключа 168, прошедший один импульс U_выд закрывает ключ 168. Выходы накопителей 116, 120, 129 кодов кадра /фиг.9/ подключены к информационным входам своих формирователей 117, 121, 130 управляющих сигналов, назначение которых выполнять преобразование ″код - число импульсов излучений" для получения скважности излучений светодиода в СД-экране 131 в периоде кадра соответственно величине кода сигнала. Каждый из блоков 117, 121, 130 включает преобразователей по числу отсчетов в строке 16090 и числу строк 1000 в кадре, т.е. 1,6×10⁶.

Блоки 117, 121, 130 идентичны, каждый включает /фиг.16/ блок 171 формирователей импульсов, содержащий идентичных схем формирования импульсов по числу преобразователей, вход которого /50 Гц/ является управляющим входом формирователя управляющих сигналов, преобразователи ″код - число импульсов излучений″, которых по числу разрешения в кадре 1,6×10⁶. Каждый из преобразователей ″код - число импульсов излучений" включает последовательно соединенные дешифратор 172, с 1 по 8 информационные входы которого являются и информационными входами преобразователя, блок 173 ключей из 255 ключей и выходной ключ 174, включает самоходный распределитель 175 импульсов и источник 176 питания своего светодиода в СД-экране. Выходы дешифратора 172 подключены к первым соответствующим управляющим входам блока 173 ключей, выходы которых объединены и подключены к управляющему входу U_от выходного ключа 174, сигнальный вход которого подключен к выходу источника 176 питания. Самоходный распределитель 175 импульсов подключен к соответствующему выходу в блоке 171 формирователей импульсов и имеет 255 разрядов, выходы которых подключены к сигнальным входам соответствующих ключей в блоке 173 ключей /вход 2/. Информационными входами блока 117 /121, 130/ являются информационные входы всех преобразователей ″код - число импульсов излучений″, выходы выходных ключей 174 преобразователей являются выходами блока 117 формирования управляющих сигналов, которые подключены к соответствующим входам СД-экрана 131. Исходное состояние выходных ключей 174 и ключей в блоках 173 закрытое. На вход блока 171 поступает управляющий сигнал 50 Гц, который параллельно поступает на входы схем формирователей импульсов, формирующих импульсы соответствующей амплитуды и длительности, являющиеся пусковыми импульсами U_п для самоходных распределителей 175 импульсов.

Один импульс с U_от с блока 173 открывает выходной ключ 174 на интервал в 78 мкс: ,

где 20 мс - длительность кадра ,

255 - разрешение 8-разрядного кода, число выходов с самоходного распределителя 175 импульсов.

С приходом кода в дешифратор 172 сигналы с его выходов открывают соответствующее число ключей в блоке 173, которые пропускают с выходов блока 175 соответствующее число сигналов U_от в выходной ключ 174, и светодиод в экране 131 выдает число излучений по 78 мкс каждое соответственно величине кода цветового сигнала. Чем больше величина кода, тем больше импульсов открытия поступает на управляющий вход выходного ключа 174, тем большее число излучений выдаст запитываемый светодиод. Пример распределения импульсов излучений в периоде соответственно величине кода видеосигнала приводится в таблице 1.

Таблица 1
Код на входе блока 172	Распределение импульсов излучения за период кадра 20 мс	Число излучений за кадр
00000000000000010000001000000011...1111111011111111	00…00…00…00…1,1,	88…642,2,	128128...3,3,	1764…4…	192	00…00…00…00	0123...254255
253, 254, 00253, 254, 255
0 - отсутствие излучения,1, 2, 3, … 255 - номера следования излучений в периоде кадра

Следование излучений в периоде кадра через равномерные интервалы способствует правильному восприятию зрением человека цветопередачи изображения на экране. Инерционность применяемых светодиодов должна быть не более 1 мкс. По окончании накопления кодов кадра блоками 116, 120, 129 коды сигналов R, G, В синхронно поступают в формирователи 117, 121, 130 управляющих сигналов. Коды преобразуются в соответствующее число излучений светодиодов за период кадра. Современные технологии позволяют выполнить каждый из блоков 116, 120, 129 и 117, 121, 130 в одной микросхеме. Плоскопанельный СД-экран 131 представляет совокупность элементов в матрице по числу разрешения кадра 1600000 /1600×1000/, выполняемых в стекле СД-экрана, включающего экранное стекло и матрицу из элементов по числу разрешения в кадре. Каждый элемент включает три светодиодных ячейки /СД-ячейки/, каждая из которых излучает один из основных цветов R, G, B. СД-ячейка содержит /фиг.17/ светодиод 191 белого свечения и соответствующий цветной светофильтр 192. Три СД-ячейки составляют элемент матрицы /фиг.18/, расположение элементов матрицы и СД-ячеек на фиг.19. Уровень яркости излучения СД-ячейки воспринимается зрением человека пропорционально числу импульсов излучения светодиода за период кадра и может быть в диапазоне от одного до 255 излучений. Суммарное излучение трех основных цветов тремя СД-ячейками формирует для зрения цветовой тон и яркость одного пиксела экрана. В качестве светодиодов применяются сверхъяркие светодиоды белого свечения фирм ″Nichia″, ″Ledtronics″, ″Kingbright([6, с.47]. Светодиоды исполняются методом микроэлектронной технологии в экранном стекле, размеры светодиодов принимаются диаметром в 0,5 мм /фиг.17, 18/. Размер одного элемента матрицы 1×1 мм. Размер СД-экрана 131 составляет:

по горизонтали 1600×1 мм=1600 мм, по вертикали 1000×1 мм=1000 мм, по диагонали 1886 мм, или 74 дюйма.

Блок 135 выделения строчных синхроимпульсов ССИ включает /фиг.20/ первый 177, второй 178, третий 179 счетчики импульсов, первый 180, второй 181 элементы И, первый 182, второй 183, третий 184 элементы НЕ и диод. С приходом на счетные входы счетчиков синхронно трех кодов ССИ из девяти единиц 111111111 на выходе появляется импульс ССИ /50 кГц/. При других кодах, хотя бы в одном из них будет ноль, который с элемента НЕ обнулит все счетчики, и ложного ССИ на выходе не будет. Блок 140 выделения синхроимпульсов стереопар СИС включает /фиг.21/ первый 185, второй 186 счетчики импульсов, первый 187 и второй 188 элементы И, два элемента НЕ 189 и 190 и диод. С приходом на счетные входы счетчиков синхронно двух кодов из девяти единиц и на вход элемента И 188 импульса ССИ с блока 135 на выходе блока 140 появляется импульс СИС /25 Гц/.

ФЭП 1 формирует шесть аналоговых видеосигналов двух изображений правового 2 и левого 7 объектов. Объектив 2 создает правое изображение в фокальной плоскости, в которой расположена фоточувствительная сторона первой 3 матрицы ПЗИ. Объектив 7 создает левое изображение в фокальной плоскости, в которой расположена фоточувствительная сторона второй 8 матрицы ПЗИ. Обе матрицы имеют оптическое разрешение не менее 1600×1000, выполнены трехслойными по технологии ХЗ. В первом периоде кадра /правом/ на каждый из трех слоев матрицы 3 /вход 1/ с ключа 16 поступают импульсы 50 кГц для считывания сигналов с пикселов матрицы по вертикали, на второй вход матрицы 3 с ключа 14 поступают импульсы 40 МГц для считывая сигналов R, G, В по горизонтали с пикселов [3, c.832]. Аналоговые сигналы с пикселов матрицы 3 поступают на входы предварительных усилителей соответственно 4, 5, 6. Во втором периоде кадра /левом/ с ключа 17 на первый вход матрицы 8 на каждый из трех ее слоев поступают импульсы частоты строк 50 кГц для считывания сигналов с пикселов по вертикали, с ключа 15 на второй вход матрицы 8 поступают сигналы 40 МГц для считывания по горизонтали с пикселов матрицы 8 сигналов R_л, G_л, В_л. Аналоговые сигналы пикселов с матрицы 8 поступают на входы предварительных усилителей 9, 10, 11. С предварительных усилителей 4-11 аналоговые видеосигналы поступают на входы АЦП соответственно 18-23. Поочередная выдача кодов стереопар с АЦП 18-20 в кодеры 24-26 и с АЦП 21-23 в кодеры 27-29 выполняется сигналами дискретизации 40 МГц с ключей 14 и 15. Импульсы 50 Гц с выхода 7 синтезатора 34 частот поступают в триггер 13 через ключ 12, который для синхронизации начала стереопары с правого кадра, открывается сигналом 25 Гц /частота стереопар/ с первого выхода синтезатора 34 частот. Ключ 12 остается открытым на все время работы. В период правого кадра импульсы 40 МГц дискретизации проходят открытый ключ 14 и поступают на тактовые входы АЦП 18-20. В период левого кадра импульсы 40 МГц проходят открытый ключ 15 и поступают на тактовые входы АЦП 21-23. Синтезатор 34 частот выдает: с первого выхода импульсы 25 Гц частоты стереопар, со второго выхода - импульсы 10 МГц второй частоты дискретизации, с третьего выхода тактовые импульсы 90 МГц, с пятого - импульсы 50 кГц частоты строк, с шестого - импульсы 40 МГц первой частоты дискретизации, с седьмого - импульсы 50 Гц частоты кадров, с восьмого выхода синусоидальные колебания 1350 МГц несущей частоты. Задающий генератор 33 генерирует синусоидальные колебания со стабильностью 10^-7. АЦП 40, 41 преобразуют звуковые сигналы в 16-разрядные коды. АЦП 18-23 идентичны /фиг.3/, имеют один принцип преобразования, заключающийся в развертке луча от импульсного светодиода 52 отражателем пьезодефлектора 49 по плоскости входных окон фотоприемников линейки 55. Световой импульс преобразуется в электрический сигнал, возбуждающий соответствующую шину в шифраторе 56, который выдает код мгновенного значения входного цветового сигнала. Частота дискретизации 40 МГц. Источник излучения - импульсный светодиод с временем срабатывания до 20 нс. Линейка 55 включает 255 фотоприемников для кодирования сигналов 8-разрядным кодом. Фотоприемниками являются лавинные фотодиоды ЛФД с временем срабатывания 5 нс. Шифратор 56 с временем срабатывания до 20 нс и формирует коды с 00000001 по 11111111. Первому фотоприемнику в линейке 55 соответствует код 00000001, второму - 00000010, третьему - 00000011 и т.д., 255-у - код 11111111. Время преобразования АЦП составляет 25 нс, удовлетворяющее частоте 40 МГц /25 нс/.

Работа кодера 24-29, фиг.5.

8-разрядные коды с АЦП 18 поступают в параллельном виде на 1-8 входы регистра 64, на первые схемы сравнения 65 и на входы блока 68 элементов задержек. Исходное состояние ключей в блоке 69 открытое. Код в блоке 68 задерживается на 18 нс /время срабатывания схемы сравнения/ и поступает через открытые ключи блока 69 на 1-8 разряды буферного накопителя 70 кодов кадра емкостью 200×10³ 9-разрядных кодов. Схема сравнения выполняет сравнение по величине каждого предыдущего и последующего кодов с целью выявления их равенства или неравенства. При следовании неравных кодов они проходят через блок 68, открытые ключи блока 69 и поступают на 1-8 разряды буферного накопителя 70 кодов. Выдача кодов из блока 70 выполняется сигналами U_выд 10 МГц с ключа 31 /32/. Поступление кодов в блок 70 при следовании неравных кодов идет с частотой 40 МГц. В общем потоке кодов имеется большое число и равных по величне кодов, причем чем выше частота дискретизации, тем равных кодов будет больше. Кодер выполняет сжатие потока с плавающим коэффициентом от 1 до 255. Средний общий коэффициент сжатия принимается 4, поэтому сигналы выдачи с блока 70 принимаются частотой в 10 МГц. При коэффициенте сжатия более 4 частота дискретизации 10 МГц будет тем более удовлетворять. Схема 65 сравнения выполняет сравнение по величине каждого предыдущего и последующего кодов и представляется двумя микросхемами 530 СП1 с временем сравнения 18 нс [7, с.279]. При неравенстве А>В появляется сигнал на выходе 2 блока 65 /в микросхеме выход 5 [7, с.272 рис.2.190]/, при равенстве кодов А=В появляется сигнал на выходе 1 блока 65 /в микросхеме выход 6/, при А<В сигнал с выхода 3 /в микросхеме выход 7/. При равенстве кодов сигнал с выхода 1 блока 65 закрывает ключи в блоке 69, поступает счетным импульсом U_сч на вход счетчика 66 и на первый управляющий вход регистра 64 U_выд. Счетчик 66 производит счет импульсов с выхода 1 блока 65, пока идут равные по величине коды. Счетчик 66 8-разрядный, максимальный код в нем 11111111 /255/.

Отсюда и плавающий коэффициент сжатия от 1 до 255. Если применить счетчик с большей разрядностью, то и коэффициент сжатия будет выше: при 9-разрядном счетчике коэффициент будет с 1 по 511. Счетчик 66 из микросхем К531ИЕ160 с временем срабатывания 8 нс [7, c.428].

При появлении неравных кодов со схемы 65 следует сигнал с выхода 2 или 3, которые объединены. Сигнал с них используется для выдачи U_выд кода числа равных кодов из счетчика 66 через диоды в 1-8 разряды блока 70 и для заполнения в блоке 70 9-го разряда, используемого при декодировании для опознания по нему кода числа равных кодов, этот же сигнал открывает ключи в блоке 69 /вход 1/ и обнуляет регистр 64 /вход 2/. Выданный перед этим с блока 70 код является первым кодом в последовательности, на диаграмме 1 фиг.6 они помечены крестиками. Коды, равные по величине, подсчитанные счетчиком 66, исключаются из потока кодов, диаграмма 111. Исключение равных кодов по величине из потока кодов определяет коэффициент сжатия. Емкость буферного накопителя кодов 70 соответствует числу 9-разрядных кодов кадра /200000/ и обеспечивает темп прохода кодов с частотой 10 МГц. При следовании подряд кодов, равных по величине более 255 штук, в работу вступает дешифратор 67. При коде 11111111 со счетчика 66 дешифратор 67 выдает импульс, который одновременно открывает ключи в блоке 69 /вход 1/, обнуляет регистр 64 /вход 2/, выдает сигналом U_выд код из счетчика 66 /вход 1/ и обнуляет счетчик 66 /вход 2/, а в 9-й разряд блока 70 поступает сигнал опознания кода числа равных кодов. Пропускная способность кодера определяется временем срабатывания схемы сравнения 65 /18 нс/ и составляет до 50 Мбайт/с. С выходов кодеров 24, 27 коды в параллельном виде поступают на первый информационный вход формирователя 35 кодов, с кодеров 25, 28 - на второй информационный вход того же блока 35, с кодеров 26, 29 - на первый информационный вход второго формирователя 36 кодов.

Формирователь 35 кодов первым в строке выдает код строчного синхроимпульса ССИ, из сжатого потока кодов формирует и выдает с 2-го по 198 коды сигналов R_п, G_п или R_л, G_л и затем два кода звука 199 и 200. Второй формирователь 36 кодов первым в строке выдает коды ССИ и СИС /фиг.2/, из сжатого потока кодов выдает коды со 2-го по 198 и два кода звука 199 и 200. Единицы в кодах R_п, R_л представляются положительными полусинусоидами моночастоты 90 МГц со стабильностью 10^-7, единицы в коде G_п, G_л представляются отрицательными полусинусоидами той же моночастоты 90 МГц, единицы в кодах В_п, В_л представляются положительными полусинусоидами 90 МГц.

Работа формирователей 35, 36 кодов, фиг.7, 8.

Временные диаграммы работы блоков на фиг.23. Блоки 35, 36 преобразуют поступающие с кодеров параллельные коды в последовательные и заменяют в них представление единиц на положительные и отрицательные полусинусоиды моночастоты 90 МГц стабильность 10^-7. Коды с кодеров 18, 21 поступают на первый информационный вход блока 35 /фиг.1/, на второй информационный вход блока 35 поступают коды с кодеров 19 и 22, на третий информационный вход поступают коды звука с АЦП 40 и на четвертый информационный вход поступает код сигнала ССИ с блока 37. 9-разрядные коды с кодеров поступают на первые входы элементов И блоков 71 и 76, на вторые входы которых поступают последовательно 9 импульсов с выходов самоходных распределителей импульсов 75 и 80, сигнал пуска на которые поступает с первого ключа 87. С выходов элементов И блоков 71, 76 импульсы последовательно через элементы ИЛИ 72, 73 и 77, 78 поступают на входы выходных ключей соответственно 74 и 79 и открывают их на время своей длительности 11 нс ключи 74, 79. Ключ 74 в открытом состоянии пропускает одну положительную полусинусоиду на выход, выходной ключ 79 в открытом состоянии пропу