Система стереотелевидения
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к технике связи и может быть использовано для цифрового телевещания. Техническим результатом является снижение энергоемкости системы в три раза по отношению к прототипу. Результат достигается тем, что в систему стереотелевидения, содержащую передающую и приемную стороны, на передающей стороне введены три кодера, в фотоэлектрический преобразователь введены первая и вторая матрицы ПЗИ /прибор с зарядовой инжекцией/ и передатчик выполнен одноканальным, а на приемной стороне введены три декодера и три формирователя управляющих сигналов. 19 ил., 2 табл.
Реферат
Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано для цифрового телевещания.
Прототипом принята "Система стереотелевидения" [1], содержащая на передающей стороне фотоэлектрический преобразователь /ФЭП/ на основе пьезодетекторов, формирующий два изображения одного объекта и включающий правый и левый объективы, соответствующее число пьезодефлекторов, блоки строчной и кадровой разверток, фотоприемники и предварительные усилители, шесть ключей, три АЦП видеосигнала, два АЦП сигнала звука, генератор синусоидальных колебаний и синтезатор частот, три формирователя кодов, два самоходных распределителя импульсов /СРИ/, триггер и трехканальный передатчик радиосигналов, на приемной стороне содержащая антенну, блок управления /выбор каналов/, три тракта приема и обработки кодов видеосигналов, светодиодный плоскопанельный экран /СД-экран/, канал формирования управляющих сигналов, два канала воспроизведения звука, ИК-передатчик на корпусе СД-экрана и ЗД-очки с ИК-приемником на оправе. Каждый тракт приема и обработки кодов видеосигналов включает блок приема радиосигналов, усилитель радиочастоты, двухполярный амплитудный детектор, два формирователя импульсов и канал одного из цветовых сигналов /R, G, В/, включающий два регистра цветового сигнала, первый блок задержки, сумматор, второй блок задержек, два накопителя кодов кадра и два блока формирования импульсов. В передающей стороне видеорежим 960отсч×540строк×50 Гц. Информация кодов стереопар передается тремя радиоканалами. На приемной стороне принимаются три радиосигнала тремя трактами приема и обработки кодов видеосигналов последовательно правого и левого кадров стереопар, коды сигналов R, G, В распределяются по своим каналам, в которых удваивается число отсчетов в строке с 960 до 1920 и удваивается число строк в кадре с 540 до 1080. Коды в каждом канале поступают в два накопителя кодов кадра, с них в два блока формирователей импульсов и с них на входы СД-экрана, изображение с которого воспринимается зрителем объемным через ЗД-очки. Воспроизводимый видеорежим 1920×1080×50 Гц. Недостаток прототипа: передача информации стереопар тремя радиоканалами, прием ее тремя трактами приема и использование в СД-экране светодиодных ячеек, в каждой из которых по 24 светодиода, определяет высокую энергоемкость системы.
Цель изобретения - уменьшение энергоемкости системы. Техническим результатом является снижение энергоемкости системы в три раза при передаче-приеме информации, т.е. передача-прием по одному радиоканалу с приемом ее одним трактом приема и уменьшение числа светодиодов в СД-экране в 8 раз применением СД-ячеек из трех светодиодов Сущность изобретения в том, что в систему стереотелевидения на передающей стороне вводятся три кодера, в ФЭП две матрицы ПЗИ /прибор с зарядовой инжекцией/, а передатчик выполняется одноканальным, на приемной стороне вводятся два приемных регистра, в каждый канал цветового сигнала тракта приема и обработки кодов видеосигналов вводятся декодер и формирователь управляющих сигналов, а СД-экран выполняется из СД-ячеек из трех светодиодов.
Передающая сторона на фиг.1, структура цифрового потока на фиг.2, кодер на фиг.3, диаграммы работы кодера на фиг.4, формирователь кодов на фиг.5, приемная сторона на фиг.6, спектр амплитудно-модулированного сигнала на фиг.7, двухполярный амплитудный детектор на фиг.8, декодер на фиг.9, блок обработки кодов на фиг.10, накопитель кодов кадра на фиг.11, блок регистров на фиг.12, 13, формирователь управляющих сигналов на фиг.14, блок выделения ССИ /СИС/ на фиг.15, СД-ячейка на фиг.16, элемент матрицы на фиг.17, расположение излучающих элементов в матрице СД-экрана на фиг.18, временные диаграммы работы системы на фиг.19.
На передающей стороне используется видеорежим 800отсч×1000×50 Гц, где 800 число кодируемых отсчетов в строке, 1000 - число строк в кадре, 50 Гц - частота кадров. Частота стереопар 25 Гц. Коды правого и левого кадров стереопары передаются последовательно. Частота дискретизации при аналого-цифровом преобразовании видеосигналов цветовых сигналов: fд=800×1000×50 Гц=40 МГц.
Частота строк 50 кГц /1000×50 Гц/. При частоте дискретизации 40 МГц всегда много кодов в кадре, равных по величине, следовательно, поток кодов каждого кадра подлежит сжатию. Применяется сжатие потока кодов кадра раздельно каждого цветового сигнала R, G, В. Коэффициент сжатия каждого потока кодов цветового сигнала за кадр принимается не менее 4, поэтому частота дискретизации на выходе каждого кодера составляет 10 МГц Период следования кодов в потоке 100 нс период следования разрядов в коде 7,1 нс В суммарном коде число разрядов 14 /фиг.2/, он включает: 1-9 разряды кода R и 1-4 разряды кода В или 1-9 разряды кода G и 5-9 разряды кода В. Тактовая частота при формировании суммарных кодов: fт=10 МГц × 14 раз=140 МГц.
Несущая частота в передающей стороне составляет:
fн=140 МГц × 15=2100 МГц. Верхняя боковая частота 2240 МГц /2100+140 МГц/, нижняя боковая частота 1960 МГц /2100-140 МГц/. Передающая сторона включает /фиг.1/ фотоэлектрический преобразователь 1 /ФЭП/, являющийся датчиком цветовых видеосигналов двух изображений: правого и левого кадров стереопар, и содержит первый 2 /правый/ объектив, в фокальной плоскости которого расположена фоточувствительная сторона матрицы ПЗИ3 - прибора о зарядовой инжекцией по технологии Foveon Х3 из трехслойного КМОП-датчика [2 с.552, 3 с.832-833] с соответствующим оптическим разрешением /1600×100/ и обеспечивающим 24-битную глубину цвета [3 c.835], первый-третий выходы матрицы ПЗИ 3 подключены соответственно к входам предварительных усилителей 4, 5, 6. ФЭП включает второй 7 /левый/ объектив, расположенный на соответствующем расстоянии от объектива 2, в фокальной плоскости объектива 7 расположена фоточувствительная сторона второй матрицы ПЗИ 8, первый-третий выходы которой подключены также к входам соответственно предварительных усилителей 4, 5, 6. Передающая сторона включает первый 9, второй 10, третий 11 АЦП видеосигналов соответственно R, В, G, первый 12, второй 13, третий 14 кодеры, формирователь 15 кодов, генератор 16 синусоидальных колебаний и синтезатор 17 частот, первый 18, второй 19, третий 20, четвертый 21 и пятый 22 ключи, триггер 23, первый самоходный распределитель 24 импульсов /СРИ/, формирующий 14-разрядный код строчных синхроимпульсов /ССИ/, второй СРИ 25, формирующий 14-разрядный код синхроимпульсов стереопар /СИС/, первый АЦП 26 сигнала звука З в 1 и второй АЦП 27 сигнала звука З в 2, и передатчик 28 радиосигналов, включающий последовательно соединенные усилитель 29 несущей частоты, амплитудный модулятор 30 и выходной усилитель 31.
Амплитудный модулятор 30 содержит последовательно соединенные кольцевой модулятор и полосовой фильтр [4 с.234]. АЦП видеосигнала 9, 10, 11 выполнены идентично прототипу [1 с.5 рис.5]. АЦП 26, 27 сигнала звука принимаются также из прототипа [1 с.5 рис.8] и преобразуют сигналы звука в 14-разрядные коды, поступающие с дискретизацией 100 кГц с АЦП 26 на третий информационный вход блока 15 /фиг.1/, с АЦП 27 на четвертый информационный вход блока 15. Кодеры 12, 13, 14 идентичны, каждый включает /фиг.3/ последовательно соединенные регистр 32, схему 33 сравнения /компаратор/, счетчик 34 импульсов и дешифратор 35, последовательно соединенные блок 36 элементов задержек, блок 37 ключей и буферный накопитель 38 кодов кадра. Информационными входами являются поразрядно объединенные 1-8 входы регистра 32, первые входы 1-8 схемы 33 сравнения и входы блока 36 элементов задержек. Выходами являются 1-9 выходы буферного накопителя 38 кодов кадра, объем его составляет 200×103 9-разрядных кодов. Управляющим входом является управляющий вход /10 МГц/ блока 38. Формирователь 15 кодов включает /фиг.5/ три канала. Первый и второй каналы идентичны, выходы их объединены. Первый канал включает последовательно соединенные первый блок 39 элементов И, первые входы /13 штук/ которого являются первым информационным входом и принимают коды R с 1 по 9 разряды и коды В 1-4 разряды, первый 40 и второй 41 элементы ИЛИ и первый выходной ключ 42, и первый СРИ 43. Второй канал включает второй блок 44 элементов И, которых 14, первые входы их являются вторым информационным входом блока 15 и принимают коды сигнала G 1-9 разряды и 5-9 разряды кодов В, третий 45 и четвертый 46 элементы ИЛИ и второй выходной ключ 47, и второй СРИ 48. Третий канал включает третий блок 49 элементов И, первые входы /1-14/ которого являются третьим информационным входом блока 15 и принимают коды звукового сигнала с АЦП 26, пятый элемент ИЛИ 50, выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ 41, и третий СРИ 51, включает четвертый блок 52 элементов И, первые входы /1-14/ которого являются четвертым информационным входом блока 15 и принимают коды звука с АЦП 27, шестой элемент ИЛИ 53, выход которого подключен к второму входу четвертого элемента ИЛИ 46, и четвертый СРИ 54. Формирователь 15 кодов включает первый 55, второй 56 и третий 57 ключи и последовательно соединенные счетчик 58 импульсов и дешифратор 59. Блоки элементов И 44, 49, 52 содержат по 14 элементов И, блок 39 содержит 13 элементов И. СРИ 43, 48, 51, 54 являются 14-разрядными. Пятым информационным входом является сигнальный вход ключа 57, шестым - третий вход четвертого элемента ИЛИ 46. Выходами блока 15 являются: первым - объединенные выходы выходных ключей 42, 47, вторым - третий выход дешифратора 59. Управляющими входами являются: первым - объединенные сигнальные входы ключей 55, 56 и счетный вход счетчика 58 импульсов, вторым - сигнальные входы выходных ключей 42, 47, третьим - управляющий вход /UO/ счетчика импульсов 58, четвертым - управляющий вход третьего ключа 57. Первый выход дешифратора 59 подключен к первому управляющему входу ключа 55, второй выход подключен к второму управляющему входу ключа 55 и к первому управляющему входу ключа 56, третий выход дешифратора 59 подключен к второму управляющему входу ключа 56 и является вторым выходом формирователя 15 кодов. Вторые входы блоков 39, 44, 49, 52 подключены к выходам СРИ своих каналов 43, 48, 51, 54. Выход ключа 55 подключен к входам СРИ 43, 48, выход второго ключа 56 подключен к входам СРИ 51, 54. Приемная сторона включает /фиг.6/ антенну, блок 60 управления /выбор каналов/, один тракт приема и обработки кодов видеосигналов, светодиодный экран /СД-экран/, канал формирования управляющих сигналов и два канала воспроизведения звука. Тракт приема и обработки кодов видеосигналов производит последовательный прием кодов правого и левого кадров стереопар и включает последовательно соединенные блок 61 приема радиосигнала, усилитель 62 радиочастоты и двухполярный амплитудный детектор 63, первый 64, второй 65 формирователи импульсов, первый 66 и второй 67 приемные регистры, каждый из которых содержит 14 разрядов, и три идентичных канала цветового сигнала R, G, В. Канал сигнала R включает последовательно соединенные регистр 68 сигнала R, декодер 69, блок 70 обработки кодов /удвоения кодов в строке/, накопитель 71 кодов кадра и формирователь 72 управляющих сигналов. Канал сигнала В включает последовательно соединенные регистр 73 сигнала В, декодер 74, блок 75 обработки кодов, накопитель 76 кодов кадра и формирователь 77 управляющих сигналов, канал сигнала G включает регистр 78 сигнала G, декодер 79, блок 80 обработки кодов, накопитель 81 кодов кадра и формирователь 82 управляющих сигналов. Выходы формирователей 72, 77, 82 управляющих сигналов подключены к соответствующим входам СД-экрана 83, с расположенным на его корпусе ИК-передатчиком 84. В состав приемной стороны входят ЗД-очки 85 с ИК-приемником 86 на оправе и соединительный кабель с включателем 87. Изображение на СД-экране зрителем воспринимается объемным через ЗД-очки 85, при воспроизведении на экране правого кадра теряет прозрачность левое стекло очков, при воспроизведении левого кадра теряет прозрачность правое стекло очков, и 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]. В предлагаемой системе применяется и второй вариант: вход ИК-приемника 86 соединительным кабелем подключается к входу ИК-передатчика 84, идет тот же процесс управления затемнением стекол ЗД-очков 85 без участия ИК-передатчика 84. Порядок работы приемной стороны определяет канал формирования управляющих сигналов, включающий блок 88 выделения строчных синхроимпульсов ССИ, синтезатор 89 частот, первый ключ 90, счетчик импульсов 91 и дешифратор 92, блок 93 выделения синхроимпульсов стереопар СИС, второй ключ 94 и триггер 95. Приемная сторона также включает идентичные первый 96 и второй 97 каналы воспроизведения звука, каждый из которых содержит регистр, цифроаналоговый преобразователь /ЦАП/ с фильтром низкой частоты, усилитель мощности и громкоговоритель. СД-экран 83 представлен числом излучающих элементов соответственно разрешению кадра 1600×1000=1,6×103, выполняемых в соответствующем экраном материале, который может быть стеклом или другим прозрачным материалом. Каждый излучающий элемент включает три светодиодных ячейки /СД-ячейки/, каждая из которых излучает один из основных цветов R, G, В. СД-ячейка содержит светодиод белого свечения 134 /фиг.16/ и соответствующий цветной светофильтр 135 на излучаемой стороне. Три СД-ячейки представляют излучающий элемент матрицы СД-экрана /фиг.17/, которых по числу разрешения экрана и составляют матрицу СД-экрана /фиг.18/. Уровень яркости излучения СД-ячейки воспринимается зрением прямо пропорционально числу импульсов излучений, выполняемых светодиодами СД-ячейки за период кадра 20 мс. Импульсов излучений, каждый длительностью в 78 мкс, может быть от одного при коде сигнала 00000001 до 255 при коде цветового сигнала 11111111 /20 мс/. Суммарное излучение трех основных цветов тремя светодиодами излучающего элемента формирует яркость и цветовой тон одного пиксела на экране. В качестве светодиодов могут применяться светодиоды с полимерными органическими молекулами - светодиоды технологии CDT или PLED [5 с.43], или сверхъяркие светодиоды белого свечения фирм "Nichia", "Ledtronics" [6 с.47]. Светодиоды как технологии СДТ, так и сверхъяркие исполняются в экранном материале методом микроэлектронной технологии. Размеры сверхъярких светодиодов до 0,5 мм в диаметре, размер одного излучающего элемента 1×1 мм /фиг.17/, размер СД-экрана по горизонтали 1600×1 мм = 1600 мм, по вертикали 1000×1 мм = 1000 мм, по диагонали 188 см или 74". Светодиоды технологи СДТ пригодны для получения экранов и малых и больших размеров. Декодеры 69, 74, 79 идентичны, каждый включает /фиг.9/ последовательно соединенные первый 9-разрядный регистр 98, накопитель 99 кодов кадра емкостью 200000 9-разрядных кодов /200отсчх 1000строк /, второй 9-разрядный регистр 100, первый блок 101 ключей из 8 ключей и третий 8-разрядный регистр 102, последовательно соединенные второй блок 103 ключей из 8 ключей, 8-разрядный счетчик 104 импульсов и дешифратор 105, первый 106, второй 107, третий 108 и четвертый 109 ключи. Информационным входом декодера являются 1-9 входы первого регистра 98, выходом являются 1-8 выходы третьего регистра 102. Управляющими входами являются: первым - объединенные управляющий вход регистра 98 и сигнальный вход /10 МГц/ третьего ключа 108, вторым - объединенные сигнальные входы /40 МГц/ ключей 106, 107, 109. Выход 9-го разряда второго регистра 100 подключен параллельно к первому управляющему входу второго ключа 107, к вторым управляющим входам ключей 108, 109 и 106, к второму управляющему входу блока 101 ключей и к первому управляющему входу второго блока 103 ключей. Выход ключа 106 подключен к первому управляющему входу регистра 102, второй управляющий вход которого подключен к выходу второго ключа 107, к которому подключен и счетный вход вычитающего счетчика 104 импульсов. Выход дешифратора 105 подключен параллельно к первому управляющему входу первого блока 101 ключей, к второму управляющему входу блока 103 ключей, к первым управляющим входам ключей 106, 108, 109 и к второму управляющему входу ключа 107. Выход третьего ключа 108 подключен к управляющему входу накопителя 99 кодов кадра, выход ключа 109 подключен к управляющему входу второго регистра 100. Блоки 70, 75, 80 обработки кодов идентичны, каждый включает /фиг.10/ триггер 110, вход которого является управляющим входом /40 МГц/, первый 111 и второй 112 блоки ключей из восьми ключей каждый, первый 113, второй 114, третий 115 и четвертый 116 регистры, сумматор 117, пятый 118 и шестой 119 регистры и 16 диодов. Информационными входами блока 70 являются поразрядно объединенные входы блоков 111, 112 ключей, на них с декодера 69 поступают коды с частотой 40 МГц. Выходами являются поразрядно объединенные выходы 0-7 сумматора 117 и выходы 1-8 регистров 118, 119, выполняющие хранение /задержку/ кодов на 25 нс. Частота следования кодов с блока 70 /75, 80/ 80 МГц. Первый выход триггера 110 подключен к управляющим входам регистров 114, 115, 118 и к управляющему входу блока 111 ключей, второй выход Uвыд2 триггера 110 подключен к управляющим входам первого регистра 113, четвертого 116, шестого 119 и к управляющему входу блока 112 ключей. Вход триггера 110 подключен к управляющему входу сумматора 117.
Выходы первого блока 111 ключей подключены к 1-8 входам регистров 113, 114. Выходы второго блока 112 ключей подключены к 1-8 входам регистров 115, 116. Выходы регистра 113 подключены к входам регистра 118 и через диоды к первым входам сумматора 117, к которым подключены и выходы регистра 114. Выходы третьего регистра 115 подключены к входам шестого регистра 119 и через диоды подключены к вторым входам сумматора 117, к которым подключены выходы четвертого регистра 116.
Накопители 71, 76, 81 кодов кадра идентичны, каждый включает /фиг.11/ блоки 120 регистров по числу строк в кадре /1000/. Информационным входом блока 71 являются поразрядно объединенные 1-8 входы блоков 1201-1000 регистров. Управляющими входами являются: первым - первый управляющий вход /50 Гц/ первого блока 1201 регистров, вторым - объединенные вторые управляющие входы Uвыд /50 кГц/ блоков 120 регистров, третьим - объединенные третьи управляющие входы Uд /80 МГц/ блоков 120 регистров. Каждый управляющий выход предыдущего блока 120 регистров является первым управляющим входом каждого последующего блока 120 регистров. Управляющий выход последнего блока 1201000 регистров подключен параллельно к четвертым управляющим входам всех блоков 120 регистров. Выходами накопителя кодов кадра 71 /76, 81/ являются выходы всех блоков 120 регистров, которых 12800×1000. Блоки 120 регистров идентичны, каждый включает /фиг.12, 13/ первый 121 и второй 122 ключи, распределитель 123 импульсов и восемь регистров 1241-8, каждый из которых содержит по 1600 разрядов, по числу отсчетов в строке. Информационными входами блока 120 являются 1-8 поразрядно объединенные третьи входы разрядов восьми регистров 124. Выходами являются параллельные выходы всех /1600/ разрядов восьми регистров 124, всего которых 12800 /1600×8/. Выходы 1000 блоков 120 являются выходами каждого накопителя кодов 71, 76, 81, всего выходов 12,8×106. Управляющими входами являются: первым - первый управляющий вход /50 Гц/ первого ключа 121, вторым - сигнальный вход Uвыд /50 кГц/ ключа 122, третьим - сигнальный вход Uд /80 МГц/ ключа 121, четвертым - управляющий вход второго ключа 122. Последний выход /1600-й/ распределителя 123 импульсов является управляющим выходом блока 120 регистров для следующего блока 1202 регистров и подключен к первому управляющему входу первого ключа 121 /фиг.13/.
Выход первого ключа 121 подключен к входу распределителя 123 импульсов, выходы которого последовательно, начиная с первого, подключены к первым /тактовым/ входам разрядов параллельно восьми регистров 124. Выход второго ключа 122 подключен параллельно к вторым входам разрядов восьми регистров 124 и к второму управляющему входу своего ключа 122, прошедший один импульс закрывает ключ 122. Выходы накопителя 71 кодов кадра /фиг.6/ подключены к информационным входам своего формирователя 72 управляющих сигналов. Назначение формирователей 72, 77, 82 управляющих сигналов выполнять преобразование "код - число импульсов излучений" для получения скважности излучений светодиодов в периоде кадра. Каждый из формирователей управляющих сигналов включает преобразователей по числу разрешения кадра 1,6·106 /1600×1000/. Каждый формирователь 72, 77, 82 управляющих сигналов включает /фиг.14/ блок 125 формирователей импульсов, содержащий 1,6×106 схем формирователей импульсов по длительности и амплитуде, и преобразователи "код - число импульсов излучений" которых по числу разрешения кадра 1,6×106. Каждый преобразователь включает /фиг.14/ последовательно соединенные дешифратор 126, входы которого являются 1-8 информационными входами преобразователя, блок 127 ключей из 255 ключей и выходной ключ 128, включает самоходный распределитель 129 импульсов /СРИ/ и источник 130 питания для одного светодиода в СД-экране. Выходы дешифратора 126 подключены к управляющим входам соответствующих ключей в блоке 127, выходы ключей объединены и подключены к управляющему входу Uот выходного ключа 128, сигнальный вход которого подключен к выходу источника 130 питания. Вход СРИ 129 подключен к соответствующему выходу в блоке 125 и имеет 255 разрядов, выходы которых подключены к сигнальным входам соответствующих ключей в блоке 127 /вход 2/. Информационными входами блока 72 /77, 82/ являются информационные входы всех дешифраторов 126. Выходы выходных ключей являются выходами блоков 72, 77, 82, которые подключены к соответствующим входам СД-экрана 83. Исходное состояние выходных ключей 128 и ключей в блоках 127 закрытое. С поступлением на управляющий вход формирователя 72 управляющих сигналов импульса 50 Гц схемы 125 выдают параллельно на входы СРИ 129 импульсы Uп, запускающие СРИ в работу. Длительность работы СРИ 129, прохождение импульсов от первого разряда до 255 разряда, составляет период кадра 20 мс. Коды со всех накопителей 71, 76, 81 кодов параллельно и синхронно выдаются в дешифраторы 126 блоков 72, 77, 82 /фиг.6/. Выходные сигналы с дешифраторов 126 соответственно значению кода открывают соответствующие ключи в блоках 127. На выходах разрядов СРИ 129 последовательно через 78 мкс появляются импульсы, поступающие на сигнальные входы ключей в блоках 127, которые проходят открытые ключи в блоке 127 и открывают каждый на время 78 мкс выходной ключ 128. Напряжение питания с источника 130 питания запитывает свой светодиод в СД-экране 83, который издает импульс излучения длительностью 78 мкс. Импульс с разряда СРИ 129 после прохода ключа в блоке 127 поступает и на второй вход этого же ключа и закрывает его. Ключи блока 127 после срабатывания переходят вновь в закрытое исходное состояние. Каждый импульс Uот с блока 127 открывает выходной ключ 128 на длительность в 78 мкс: . 20 мс - длительность кадра /20000 мкс/, 255 - разрешение 8-разрядного кода, или число разрядов в СРИ 129. Соответственно величине кода светодиод за период кадра запитывается столько раз по 78 мкс, сколько было открыто ключей в блоке 127. Чем больше код, тем больше импульсов излучений за период кадра выполняет светодиод. Пример распределения импульсов излучений в периоде кадра соответственно величине кода в таблице 1.
0 - отсутствие излучения,
1, 2, 3, 4…255 - номера следования излучений в периоде кадра.
Следование излучений в периоде кадра через равные интервалы времени соответствует природному восприятию изображения зрением и по достоверности цветопередачи и по яркости. Инерционность срабатывания светодиодов должна быть до 1 мкс. В блоках 71, 76, 81 сосредотачиваются коды цветовых сигналов кадра. Импульс СИС 25 Гц, соответствующий началу периода правого кадра стереопары, открывает с блока 93 второй ключ 94, пропускающий импульсы кадров 50 Гц с шестого выхода синтезатора 89 частот. Первый выходной импульс 50 Гц с ключа 94 соответствует началу правого кадра стереопары, второй импульс с ключа 94 соответствует началу левого кадра. Первый импульс с ключа 94, поступая на первый управляющий вход блоков 71, 76, 81, запускает их в работу по накоплению кодов правого кадра, которые по окончании периода правого кадра выдаются синхронно и параллельно в формирователи 72, 77, 86 управляющих сигналов. С приходом второго импульса с ключа 94 в накопители кодов кадра идет процесс накопления кодов левого кадра. А формирователи 72, 77, 82, получив коды правого кадра, запитывают соответственно им светодиоды в матрице СД-экрана 83, воспроизводя изображение правого кадра стереопары. При втором импульсе импульсе 50 Гц с ключа 94 триггер 95 выдает импульс в ИК-передатчик 84, излучение которого принимается ИК-приемником 86, который выдает управляющий сигнал в ЖК-ячейки левого стекла, затемняя его на 20 мс, затем схема ИК-приемника 86 выдает второй сигнал в ЖК-ячейки правого стекла, затемняя его на 20 мс, В результате каждый глаз видит свой кадр стереопары. Блок 88 выделения ССИ и блок 93 выделения СИС идентичны, каждый включает /фиг.15/ четырехразрядный счетчик 131 импульсов, дешифратор 132, элемент НЕ 133 и два диода. Информационным входом блока 88 /93/ является счетный вход /Uсч/ 1 счетчика 131 импульсов, управляющим входом 2 /U0/ является управляющий вход счетчика 131 импульсов. Первый вход блока 88 подключен к выходу формирователя 64 импульсов /фиг.6/, второй вход через диод Д1 подключен к выходу второго формирователя 65 импульсов. Первый вход блока 93 подключен к выходу второго формирователя 65 импульсов, а второй /управляющий/ вход через диод Д1 подключен к выходу первого формирователя 64 импульсов. Счетчик 131 ведет счет 14 импульсов /1110/ и три его старших разряда подключены к входам дешифратора 132, выход которого является выходом блока 88 /93/ и через второй диод Д2 объединяется с выходом элемента НЕ 133, который подключен после диода Д1 к управляющему входу Uо счетчика 131 импульсов. Код ССИ является 14-разрядным кодом /фиг.2/ из одних единиц. Код СИС также 14-и разрядный. Код ССИ поступает с блока 64 на первый вход блока 88, при этом с блока 65 на управляющий вход счетчика 131 с блока 65 импульсов нет. Код СИС также поступает на первый вход блока 93 с блока 65, при этом с блока 64 на управляющий вход счетчика 131 импульсов нет.
Работа блоков 88, 93, фиг.15
С поступлением кода ССИ на счетный вход счетчика 131 импульсов он ведет счет 14 импульсов подряд, в счетчике формируется код 1110. На выходах трех старших разрядов появляются сигналы, они дешифрируются дешифратором 132, на выходе блока 88 появляется импульс ССИ 50 кГц. При этом с блока 65 на управляющий вход импульсы не поступают. Начиная со второго кода строки с блока 65 пойдут импульсы кода на управляющий вход счетчика 131, и с приходом каждого импульса кода счетчик 131 будет обнуляться и не сможет достичь счета 14. Параллельно и на счетный вход идут импульсы кода с блока 64, и при каждом нуле в коде элемент НЕ 133 выдает на управляющий вход Uо и обнуляет счетчик. В дополнение с выхода дешифратора 132 сигнал ССИ через второй диод Д2 поступит также на управляющий вход счетчика и обнулит его. Схема блоков 88, 93 исключает появление на выходе ложного сигнала ССИ /СИС/. Блок 93 работает аналогично.
ФЭП 1 первой матрицей ПЗИ 3 формирует три видеосигнала правого кадра. На каждый из трех слоев матрицы ПЗИ с ключа 18 поступают импульсы 50 кГц частоты строк для считывания сигналов пикселов по вертикали, вход 1 матрицы. На вторые входы матрицы с ключа 20 поступают импульсы 40 МГц для считывания зарядов по горизонтали [3 с.832]. Сигналы с трех слоев матрицы поступают в предварительные усилители 4, 5, 6, с выходов которых они поступают в АЦП 9, 10, 11, с выходов которых 8-разрядные коды цветовых сигналов с дискретизацией 40 МГц поступают на входы кодеров 12-14. Синхронизация считывания сигналов с матрицы ПЗИ 3 с началом правого кадра стереопары выполняется открытием ключа 22 передним фронтом синхроимпульса стереопары СИС 25 Гц. Ключ 22 пропускает импульсы 50 Гц, первый из них является импульсом правого кадра и с выхода триггера открывает ключи 18, 20, второй является импульсом левого кадра и открывает ключи 19 и 21 на длительность 20 мс левого кадра стереопары, пропускающие на первый и второй входы второй матрицы ПЗИ 8 импульсы соответственно 50 кГц и 40 МГц для считывания с ней зарядов пикселов левого изображения. Сигналы с трех слоев матрицы ПЗИ 8 поступают на входы тех же предварительных усилителей 4-6. Синтезатор 17 частот выдает: с первого выхода импульсы Uд дискретизации 40 МГц в АЦП 9-11, со второго выхода - импульсы Uвыд 10 МГц с кодеров 12-14 и на первые управляющие входы формирователя 15 кодов и АЦП 26, 27 сигнала звука, с третьего - импульсы 100 кГц дискретизации кодов звука на вторые управляющие входы АЦП 26, 27, с четвертого - тактовые импульсы 140 МГц на второй управляющий вход блока 15, с пятого - импульсы 50 кГц частоты строк на сигнальные входы ключей 18, 19, на третий управляющий вход блока 15 и на третьи управляющие входы АЦП 26, 27, с шестого выхода импульсы 50 Гц частоты кадров на сигнальный вход пятого ключа 22, с седьмого выхода импульсы 25 Гц стереопар на управляющий вход ключа 22, на вход СРИ 25 и на четвертый управляющий вход блока 15, с восьмого выхода синусоидальные колебания несущей частоты 2100 МГц со стабильностью 10-7 в передатчик 28 радиосигналов.
Работа кодеров 12-14, фиг.3
Коды поступают на 1-8 входы регистра 32, на первые входы схемы 33 сравнения и на входы блока 36 элементов задержек. Исходное состояние ключей в блоке 37 открытое. Код в блоке 36 задерживается на время сравнения /18 нс/ и поступает через открытые ключи блока 37 на 1-8 входы буферного накопителя 38 кодов кадра емкостью 200·103 9-разрядных кодов. Схема 33 сравнения выполняет сравнение по величине каждого предыдущего и последующего кодов для выявления их равенства или неравенства. При следовании неравных кодов они проходят через блок 36, открытые ключи блока 37 и поступают на 1-8 входы буферного накопителя 38 кодов. Выдача кодов из блока 38 выполняется сигналом Uвыд 10 МГц с выхода 2 блока 17 /фиг.1/. Поступление кодов в блок 38 при следовании неравных кодов идет с частотой 40 МГц. В общем потоке кодов имеется большое число равных по величине кодов, идущих последовательно друг за другом. За счет равных кодов, идущих друг за другом, кодер и выполняет сжатие потока кодов. Коэффициент сжатия плавающий от 1 до 255, общий коэффициент сжатия потока за кадр принимается не менее 4, поэтому частота выдачи с блока 38 принимается 10 МГц При коэффициенте сжатия выше 4 частота 10 МГц выдачи будет тем более удовлетворять. Схема 33 сравнения выполняет сравнение кодов и представлена двумя микросхемами 530СП1 с временем сравнения 18 нс [7 с.279]. При неравенстве кодов A>B появляется сигнал на выходе 2 блока 33 /в микросхеме выход 5 [7 c.272 рис.2.190] /, при равенстве кодов А=В - сигнал с выхода 1 /в микросхеме выход 7/. При равенстве кодов сигнал с выхода 1 блока 33 закрывает ключи в блоке 37, поступает счетным импульсом в счетчик 34 импульсов и как сигнал Uвыд на первый управляющий вход регистра 32. Счетчик 34 8-разрядный, максимальный код в нем 255 /11111111/, отсюда и максимальный коэффициент сжатия 255. Счетчик из микросхем К531ИЕ160 с временем срабатывания 8 нс [7 с.428]. При появлении неравных кодов со схемы 33 следует сигнал с выхода 2 или 3 /А<В/, которые объединены, сигнал с них используется для выдачи кода числа равных кодов из счетчика 34 импульсов через диоды на входы блока 38 и для заполнения в блоке 38 девятого разряда, с которого сигнал используется для опознания по нему кода числа равных кодов при декодировании. Этот же сигнал открывает ключи в блоке 37 /вход 1/ и обнуляет регистр 32 /вход 2/. Выданный перед этим с блока 38 код является первым кодом последовательности, диаграмма 1 фиг.4, они помечены крестиками. Коды, равные по величине и подсчитанные счетчиком 34, исключаются из потока, диаграмма 111 фиг.4, за счет их и идет сжатие потока кадра. Емкость буферного накопителя 38 составляет 200×103 9-разрядных кодов для обеспечения темпа следования кодов с частотой 10 МГц. При следовании подряд кодов, равных по величине более 255, в работу вступает дешифратор 35. При коде 11111111 дешифратор 35 выдает сигнал, который одновременно открывает ключи в блоке 37, обнуляет регистр 32, сигналом Uвыд выдает код из счетчика 34 /вход 1/ и обнуляет счетчик 34 /вход 2/, а в 9-й разряд блока 38 поступает сигнал опознания кода числа равных кодов. Пропускная способность кодера определяется временем срабатывания схемы 33 сравнения, которая обеспечивает до 40 Мбайт/с и удовлетворяет частоте следования кодов на входе кодера 40 МГц /фиг.3/. С выходов кодеров 12-14 9-разрядные коды в параллельном виде поступают на первый и второй информационные входы формирователя 15 кодов /фиг.1/. На первый информационный вход блока 15 поступают с 1 по 9 разряды кода с кодера 12 /фиг.1/ и с 1 по 4 разряды кода с кодера 13, на второй информационный вход блока 15 поступают с 5 по 9 разряды кода с кодера 13 и с 1 по 9 разряды кода с кодера 14. Первым кодом в первой строке правого кадра идет 14-разрядный код СИС /фиг.2/ на шестой информационный вход блока 15, начиная со второй строки первым кодом в каждой строке идет код ССИ 14-разрядный с СРИ 24 на пятый информационный вход блока 15. В сжатом потоке кодов со второго по 198 идут коды цветовых сигналов /фиг.2/, затем два кода 198 и 200 коды З в 1 и З в 2. 9-разрядный код сигнала R и 1-4 разряды сигнала В составляют суммарный код, поступающий на первый информационный вход блока 15 /фиг.2/, 1-9 разряды сигнала G и 5-9 разряды сигнала В составляют суммарный код, поступающий на второй информационный вход блока 15 /фиг.2/.
На выходе блока 15 единицы в суммарном коде сигнала R представляются положительными полусинусоидами моночастоты 140 МГц, а единицы в суммарном коде сигнала G и пяти разрядов В представляются отрицательными полусинусоидами той же частоты.
Работа формирователя 15 кодов, фиг.5
Временные диаграммы работы блока 15 на фиг.19. Блок 15 преобразует параллельные коды в последовательные и заменяет в них представление единиц с импульсов на положительные полусинусоиды / 1-9 разряды сигнала R и 1-4 разряды сигнала В/ и отрицательные полусинусоиды /1-9 разряды сигнала G и 5-9 разряды сигнала В/. На первый информационный вход блока 15 в первые входы блока 39 элементов И поступают одновременно 1-9 разряды сигнала R с кодера 12 и 1-4 разряды сигнала В с кодера 13. На второй информационный вход на входы 14 элементов И блока 44 поступают одновременно 1-9 разряды сигнала G и 5-9 разряды сигнала В с кодеров соответственно 14 и 13. На третий информационный вход в блок 49 поступают 14-разрядные коды сигнала звука с АЦП 26, на четвертый информационный вход в блок 52 поступают 14-разрядные коды сигнала звука с АЦП 27. На пятый информационный вход поступает код ССИ с блока 24 и на шестой информационный вход поступает кодд СИС с СРИ 25. На вторые входы элементов И блоков 39, 44 и 49, 52 поступают последовательно 14 импульсов с СРИ соответственно 43, 48 и 51, 54, которые запускаются в работу сигналами Uп с первого ключа 55 и с второго ключа 56. С выходов блоков 39 и 44 импульсы кодов сигналов R, В, G последовательно через элементы ИЛИ 40, 41 и 45, 46 поступают на управляющий вход выходного ключа 42 и 47 и открывают их на время своей длительности 7 нс Выходной ключ 42 в открытом состоянии пропускает одну положительную полусинусоиду моночастоты 140 МГц на выход, выходной ключ 47 в открытом состоянии пропускает на выход одну отрицательную полусинусоиду той же частоты. Выходы выходных ключей 42, 47 объединены и являются первым выходом блока 15, выходной сигнал которого представляет собой полные или неполные синусоиды частоты 140 МГц со стабильностью 10-7, как и несущая частота. Очередность следования кодов ССИ, R, В, G и звуков в строке определяется счетчиком 58 импульсов и дешифратором 59. Счетчик 58 8-разрядный, ведет счет импульсов 10 МГц с первого по 200-й.
При коде 00000001 импульс с первого выхода дешифратора 59 открывает ключ 55, который пропускает импульсы 10 МГц сигналами Uп на входы СРИ 43, 48. Со второго по 198 отсчеты строки идет формирование кодов сигнала R, В, G со второго по 198. С приходом 198 импульса строки сигнал со второго выхода дешифратора 59 закрывает ключ 55 и открывает ключ 56, при этом на вторые входы элементов ИЛИ 41, 46 приходят два кода сигнала З в 1 и З в 2, формируются по два кода звука 199 и 200 /фиг.2/. С приходом в счетчик 58 200-го импульса строки с третьего выхода дешифратора 59 импульс закрывает ключ 56, и сигнал с третьего выхода дешифратора запускает в работу СРИ 24, который