Система стереотелевидения
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано для цифрового телевещания. Технический результат - снижение разрядности передаваемых кодов видеосигналов и звука в 1,6 раза, введение на передающей стороне цифровых микрофонов, на приемной стороне повышение разрешения экранов в два раза, достигаемое получением трех цветовых тонов R.G.B пикселя из одной излучающей ячейки. Сущность изобретения в ведении на передающей стороне в каждый канал обработки кодов видеосигналов преобразователя "код 2n-код 2n-1", в каждый канал обработки кодов звука преобразователя "звук-код", на приемной стороне выполнение каждого элемента матрицы экрана из одной излучающей ячейки. 7 табл., 16 ил.
Реферат
Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано для цифрового телевещания.
Прототипом принята "Универсальная система телевидения" [1], содержащая на передавшей стороне два фотоэлектрических преобразователя, первый формирует сигналы трех цветов В, G, R правого кадра стереопары и трех цветов R2, G2, B2 левого кадра стереопары и включает шесть предварительных усилителей, шесть АЦП видеосигналов, преобразующих аналоговые видеосигналы в восьмиразрядные коды, формирователь потока кодов, два триггера, первый и второй самоходные распределители импульсов /СРИ/, синтезатор частот и передатчик радиосигналов, первый и второй каналы обработки кодов звука, каждый в составе последовательно соединенных АЦП сигналов звука, преобразователь "двоичный код-непрерывный двоичный код" и шифратор, на приемной стороне содержащая блок управления /выбор каналов/, тракт приема и обработки кодов видеосигналов, первый канал обработки кодов видеосигналов, который включает последовательно соединенные первый формирователь импульсов, первый ключ, первый приемный регистр из 24 разрядов и три канала цветовых сигналов R, G, В, каждый из накопителя кодов кадра и блока импульсных усилителей, второй канал обработки кодов видеосигналов, включающий второй формирователь импульсов, второй ключ, второй приемный регистр из 24 разрядов и три канала цветовых сигналов R2, G2, B2, каждый из накопителя кодов кадра и блока импульсных усилителей, приемная сторона содержит канал формирования управлявших сигналов, правый и левый плоскопанельные экраны, очка раздельных полей зрения, два идентичных канала воспроизведения звука, каждый из последовательно соединенных блока регистра, дешифратора, блока восстановления кода, цифроаналового преобразователя /ЦАП/, усилителя мощности и громкоговорителя.
Недостатками прототипа являются: передача видео и звуковой информации в сумме из двадцати четырех разрядов, каждый пиксель на экране формируется тремя излучающими ячейками отдельно цветов R, G, В, что снижает разрешение экранов.
Цель изобретения - выполнять передачу видео и звуковой информация суммарными кодами из пятнадцати разрядов вместо 24 разрядов в прототипе, упростить каналы обработки кодов звука введением преобразователей "звук-код", на приемной стороне увеличить разрешение экранов получением цветного пиксела одной излучающей ячейкой вместо трех.
Техническими результатами являются снижение разрядов в суммарном коде видео и звуковой информации в 1,6 раза //, выполнение канала обработка кодов звука из одного преобразователя "звук-код", являющегося цифровым микрофоном, на приемной стороне получение трех цветов пиксела R, G, В одной излучающей ячейкой.
Сущность изобретения в ведении на передающей стороне в каждый канал обработки кодов видеосигналов преобразователя "код 2n-код 2n-1" выполнение каждого канала обработки кодов звука преобразователем "звук-код", который является цифровым микрофоном, на приемной стороне выполнение элементов матриц в плоскопанельных экранах из одной излучающей ячейки, выдающей параллельно три цвета пиксела R, G, В.
Передающая сторона на фиг.1, структура цифрового потока на фиг.2, преобразователь "код 2n-код 2n-1" на фиг.3, формирователь потока кодов на фиг.4. преобразователь "звук-код" /цифровой микрофон/ на фиг.5, спектр амплитудно-модулированного сигнала на фиг.6, двухполярный амплитудный детектор на фиг.7, приемная сторона на фиг.8, накопитель кодов кадра на фиг.9, блоки регистров на фиг.10, 11, блок выделения сигналов ССИ /КСИ/ на фиг.12, блок регистра на фиг.13, схема ЦАП звука на фиг.14, элемент матрицы экрана на фиг.15, временные диаграммы работы системы на фиг.16.
Система работает в режиме вещания стереопрограммы: 1000строк×1000отсчетов×25 Гц. Коды правого и левого кадров идут параллельно, разделение сигналов кодов по полярному признаку. Частота дискретизации кодов видеосигналов в АЦП 12-17 /фиг.1/ составляет:
fд=1000стр×1000отс×25 Гц=25 МГц,
где: 1000стр - число отрок в кадре, 1000отс - число отсчетов в строке, 25 Гц - частота стереопар, период следования кодов видеосигналов 40 нс // период разрядов в коде 8 нс //.
Тактовая частота синусоидальных колебаний:
fт= 25 МГц×5×3=375 МГц,
где 5 - число разрядов в сигнале кода звука, ССИ, КСИ, фиг.2,
3 - число кодов видеосигналов в посылке.
Несущая частота в передатчике 32 /фиг.1/ принимается: fн=375 МГц×15=5625 МГц, нижняя боковая частота fнн=5625 МГц-375 МГц=5250 МГц, верхняя боковая частота fвн=5625 МГц+375 МГц=6000 МГц. Несущей частотой в передатчике используется fнн=5250 МГц со стабильностью 10-7, отсюда занимаемая полоса частот в эфире составляет 5250 МГц×10-7=±525 Гц. Передающая сторона содержит фотоэлектрический преобразователь 1 /ФЭП/, являющийся датчиком видеосигналов трех цветов правого кадра R, G, В и трех цветов левого кадра R2, G2, B2 и включающий первый объектив 2 и первую матрицу ПЗИ 3 /прибор с зарядовой инжекцией/ из трехслойного КМОП-датчика [2, с.832], фоточувствительная сторона которой расположена в фокальной плоскости первого объектива 2. Разрешение матрицы 1000×1000=106, первый-третий выходы матрицы ПЗИ 3 подключены к входам предварительных усилителей 4, 5, 6, выходы которых являются первым - третьим выходами ФЭП, который содержит второй объектив 7 и вторую матрицу ПЗИ 8, идентичную матрице ПЗИ 3, фоточувствительная сторона матрицы ПСИ 8 в фокальной плоскости объектива 7, первый-третий выходы матрицы ПЗИ 8 подключены к входам предварительных усилителей 9, 10, 11, выходы которых являются четвертым-шестым выходами ФЭП 1. Передающая сторона включает шесть идентичных каналов обработки кодов видеосигналов, каждый из которых включает последовательно соединенные АЦП 12 и 13-17, преобразующие аналоговые видеосигналы в восьмиразрядные двоичные коды, все АЦП 12-17 выполнены идентично АЦП видеосигналов в аналоге [3, с.5, фиг.3], и преобразователь кодов "код 2n-код 2n-1" 18-23, выполняющие повторное кодирование одного сигнала в одном из восьмиразрядного кода разряде, с выходов которых следуют четырехразрядные коды фиг.3. Передающая сторона содержит формирователь 24 потока кодов, синтезатор 25 частот, первый 26, второй 27 ключи, первый самоходный распределитель 28 импульсов /СРИ/ и второй СРИ 29, выполненные соответственно [4, c.269, 274], первый 30 и второй 31 преобразователи "звук-код" /цифровые микрофоны/, выполненные идентично по фиг.5, преобразующие аналоговые звуковые сигналы 3в1 и 3в2 в 16-разрядные коды с частотой 75 кГц и затем кодирующие их повторно в пятиразрядные коды с выдачей на третий и четвертый информационные входы формирователя потока кодов 24.
Преобразователь "звук-код" /цифровой микрофон/ содержит непрозрачный корпус 68, в котором расположен приемник 69 давления в форме куполообразной диафрагмы, прикрепленной к корпусу 68 гофрированными подвесами 70, участок корпуса напротив диафрагмы 69 имеет соответствующее число отверстий 71 для прохода сигналов звука к внутренней стороне диафрагмы 69 для получения акустически комбинированного динамичного микрофона [5, с.85], содержит последовательно расположенные импульсный светодиод 72 белого излучения, вход которого подключен к выходу 3 синтезатора 25 частот 75 кГц, апертурную диафрагму 73, сканирующее зеркало 74, ось поворота которого жестко соединена с одним концом рычага 75 соответствующей длины, второй конец которого имеет ось 76, вставленную в соответствующее отверстие на конце металлического полого внутри для облегчения веса стержня 77, начало которого соединено с центром куполообразной диафрагмы 69, содержит линейку 78 фотоприемников из шестнадцати фотоприемников, фоточувствительная сторона которой выполнена в форме дуги, сохраняющей равное расстояние от ее фоточувствительной поверхности до центра отражающей стороны зеркала 74, включает шифратор 79, с первого по шестнадцатый входы которого подключены соответственно к первому-шестнадцатому выходам фотоприемников линейки 78, и включает блок 80 регистров, содержащий три пятиразрядных регистра, первый-пятый входы первого регистра в блоке 80 подключены к первому-пятому выходам шифратора 79, а первый-пятый выходы третьего регистра блока 80 являются информационными выходами преобразователя "звук-код", который включает и ключ 81, сигнальный вход которого подключен к первому выходу 25 МГц синтезатора 25 частот /фиг.1/ и является вторым управляющим входом преобразователя "звук-код", первым управляющим входом которого являются объединенные вход импульсного светодиода 72 и первый управляющий вход Uсд блока 80 регистров, подключенный к третьему выходу 75 кГц синтезатора 25 частот, третьим управляющим входом преобразователя "звук-код" является первый управляющий вход Uот ключа 81, подключенный к второму выходу дешифратора 67 в формирователе 24 потока кодов, четвертым управляющим входом преобразователя "звук-код" является второй управляющий вход Uз ключа 81, подключенный к третьему выходу дешифратора 67 в формирователе 24 потока кодов. Выход ключа 81 подключен к второму входу Uвыд блока 80 регистров.
Процесс преобразования состоит в преобразовании звуковых колебаний приемника 69 давления в 16-разрядные коды с сигналом, представляющим величину кода только в одном из шестнадцати разрядов, выполняемым шифратором 79. В моменты колебания диафрагмы 69 сигнал с соответствующего засвеченного фотоприемника в линейке 78 преобразуется шифратором 79 в шестнадцатиразрядный код, в котором импульс находится только в одном разряде, в остальных - нули. Коды, поступающие в шифратор 79, и коды на его выходах в таблице 1.
Таблица 1 | ||
№ фотоприемника в линейке 78 | Коды звука на входе шифратора 79 | Коды с выходов шифратора 79 |
№1 | 1000000000000000 | 10000 /16/ |
№2 | 0100000000000000 | 01111 /15/ |
№3 | 0010000000000000 | 01110 /14/ |
№14 | 0000000000000100 | 00011 /3/ |
№15 | 0000000000000010 | 00010 /2/ |
№16 | 0000000000000001 | 00001 /1/ |
Работа преобразователя "звук-код".
С поступлением звуковых колебаний на куполообразную диаграмму 69 ее механические колебания стержнем 77 и рычагом 75 передаются на поворот зеркала 74, направляющего луч от светодиода 72 на соответствующий фотоприемник в линейке 78, сигнал с одного фотоэлемента линейки 78 поступает на соответствующий один вход шифратора 79 и представляет 16-разрядный код с сигналом в одном из разрядов кода. Выход с каждого фотоэлемента подключен к своему входу в шифраторе [6, с.207]. 5-разрядные коды с выходов шифратора поступают в первый регистр блока 80. С приходом в импульсный светодиод 72 второго импульса 75 кГц он поступает сигналом Uсд в блок 80 и сдвигает код звука с первого регистра в блоке 80 во второй, в первый регистр поступает второй код звука. С приходом третьего импульса в светодиод 72 он сдвигает код звука со второго регистра в блоке 80 в третий регистр и с первого во второй, а в первый регистр поступает третий код звука. С приходом со второго выхода дешифратора 67 формирователя 24 потока кодов /фиг.4/ импульса на третий управляющий вход Uот преобразователя "звук-код" он открывает ключ 81, который пропускает три сигнала выдачи 25 МГц на второй управляющий вход Uвыд блока 80 регистров, и три кода звука последовательно друг за другом выдаются на третий /четвертый/ информационный вход формирователя 24 потока кодов, которые занимают в каждой строке соответственно места 998, 999 и 1000 кодов, фиг.2. Синтезатор 25 частот /фиг.1/ выдает: с первого выхода импульсы 25 Гц частоты стереопар, со второго выхода импульсы 25 МГц частоты дискретизации кодов видеосигналов, с третьего выхода импульсы 75 кГц дискретизации кодов звука, с четвертого выхода синусоидальные колебания тактовой частоты 375 МГц, с пятого выхода - импульсы частоты строк 25 МГц, с шестого выхода - синусоидальные колебания несущей частоты 5625 МГц.
Преобразователь "код 2n-код 2n-1" содержит непрозрачный корпус 36, фиг.3, в котором расположены по числу разрядов в коде восемь ключей 371-8, импульсный световой излучатель 38, являющийся матрицей из восьми импульсных светодиодов белого излучения, скрепленные в соответствующем корпусе. Первые управляющие Uот входы ключей 37 являются первым-восьмым информационными входами преобразователя и подключены к первому-восьмому выходам разрядов своего АЦП 12-17. Сигнальные входы ключей 371-8 объединены и являются управляющим входом в преобразователях 18-23, который подключен ко второму выходу 25 МГц в синтезаторе частот 25. Выходы восьми ключей 37 подключены к входам своих импульсных светодиодов для запитывания их и подключены к своим вторым U3 управляющим входам, закрывая ключ сразу по проходу импульса. Каждый импульсный светодиод на стороне излучения имеет нейтральный светофильтр соответствующей плотности, определяющий его коэффициент ослабления излучения светодиода соответственно веса разряда кода, который обслуживает светодиод, коэффициенты в таблице 2.
Таблица 2 | ||||||||
№ разряда | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
Кратность светофильтра | 0х | 2х | 4х | 8х | 16х | 32х | 64х | 128х |
Коэффициент ослабления | 0 | 0,5 | 0,75 | 0,937 | 0,937 | 0,9687 | 0,984 | 0,992 |
% пропуска излучения | 100% | 50% | 25% | 12,5% | 6,25% | 3,125% | 1,56% | 0,78% |
Преобразователь "код 2n-код 2n-1" 18 /19-23/ включает внутренний непрозрачный корпус 39, в верхней части которого расположен объектив 40, оптическая ось которого совпадает с оптической осью матрицы 38 светодиодов. По оптической оси объектива 40 и под углом 45° к ней расположены друг за другом на соответствующем расстоянии и жестко закреплены восемь полупрозрачных микрозеркал 411-8, каждое из которых имеет светоделительное покрытие, выполняющее отношение отраженного излучения к пропущенному как 1:0,5 [1 с.223]. На стороне корпуса 39, к которой повернуты микрозеркала 41, расположены восемь соответствующих фотоприемников 421-8, принимающие отраженные от микрозеркал излучения. Каждый преобразователь 18 /19-23/ включает блок 43 ключей, содержащий восемь импульсных усилителей 441-8, восемь ключей 451-8 и шифратор 46. Вход каждого импульсного усилителя 44 подключен к выходу своего фотоприемника 42, а выходы их подключены к сигнальному входу своего по номеру ключа 45, вторые управляющие Uз входы ключей 451-7 подключены к входам импульсных усилителей на номер выше 442-8, первые управляющие входы Uот всех ключей 451-8 объединены и подключены к управляющему входу самого преобразователя 18 /19-23/ 25 МГц, выходы ключей 451-8 подключены соответственно к первому-восьмому входам шифратора 46, первый-четвертый выходы которого являются информационными выходами в каждом преобразователе "код 2n-код 2n-1" 18-23.
Работа преобразователей 18-23, фиг.3.
Сигналы с выходов разрядов АЦП 12-17 синхронно открывают ключи 37, через открытые ключи 37 проходит импульс 25 МГц с блока 25 и запитывает светодиоды, выдающие синхронно световые импульсы е яркостью соответственно своим нейтральным светофильтрам. Суммарный световой импульс объективом 40 направляется на центры микрозеркал 41: часть светового штока отражается с зеркала в свой фотоприемник 42, а 0,5 его проходят на следующее полупрозрачное микрозеркало 41. С выходов фотоприемников 42 электрические импульсы поступают на входы своих импульсных усилителей 44, одновременно импульсы со входов импульсных усилителей 442-8 поступают и на второй управляющий Uз вход ключей 45 /451-7/: пока импульс проходит схему усилителя 44 сигнал Uз успеет закрыть ключ 45 прежде, чем в него поступит импульс с выхода усилителя 44. В результате на выход с ключей 45 пройдет один импульс с ключа, который не закроется: сигнал "1" на выходе будет с ключа, который был не закрыт с того импульсного усилителя 44, который получил сигнал от микрозеркала 41, последним отразивший излучение достаточное для срабатывания фотоприемника 42. С блоков ключей 45 на первый-восьмой входы шифратора 46 поступают коды с импульсом только в одном из восьми разрядов, в остальных семи разрядах кода нули. Шифратор 46 выполняет второе кодирование и кодирует только номер разряда, в которой был импульс первого кода. Информационными выходами преобразователя 18-23 являются первый-четвертый выходы шифратора 46, коды с которых приведены в таблице 3. Вместо восьмиразрядных кодов в процесс передачи видеоинформации вступают четырехразрядные коды видеосигналов, что позволяет снизить потребление передатчиком 32 электроэнергии и сократить загрузку эфира электромагнитной энергией в два раза //.
Таблица 3 | ||
Коды видеосигналов с выходов ключей 45 | Коды с выходов шифратора 46 | |
00000001 | 0001 | /1/ |
00000010 | 0010 | /2/ |
00000100 | 0011 | /3/ |
01000000 | 0111 | /7/ |
10000000 | 1000 | /8/ |
Комбинации двоичных кодов 2n-1 в таблице 4. |
Таблица 4 | |||
Десятичные значения 2n-1 | Двоичные коды 2n-1 | ||
n=!1 | 21-1=2°=1 | 00000001 | /01/ |
n=2 | 22-1=21=1 | 00000010 | /02/ |
n=3 | 23-1=22=4 | 00000100 | /04/ |
n=4 | 24-1=23=8 | 00001000 | /08/ |
n=5 | 25-1=24=16 | 00010000 | /16/ |
n=6 | 26-1=25=32 | 00100000 | /32/ |
n=7 | 27-1=26=64 | 01000000 | /64/ |
n=8 | 28-1=126 | 10000000 | /128/ |
Формирователь 24 потока кодов выполнен идентично формирователю потока кодов в прототипе [1, c.8, фиг.4], включает три канала, первый и второй каналы идентичны. Первый включает последовательно соединенные первый блок 47 элементов И из двенадцати элементов И, первый 48 и второй 49 элемента ИЛИ, первый выходной ключ 50 и первый самоходный распределитель импульсов /СРИ/ 51, второй канал включает второй блок 52 элементов И из двенадцати элементов И, третий 53 и четвертый 54 элементы ИЛИ, второй выходной ключ 55 и второй СРИ 56. Третий канал включает два блока 57 и 58 элементов И, каждый из пяти элементов И, пятый 59 и шестой 60 элементы ИЛИ, третий СРИ 61 и четвертый СРИ 62. Блок 24 включает первый 63, второй 64 и третий 65 ключи, и последовательно соединенные десятиразрядный счетчик 66 и дешифратор 67. Информационными входами формирователя 24 потока кодов являются: первым - первые входы элементов И блока 47 и составляют двенадцать входов, вторым - первые входы двенадцати элементов И блока 52, третьим - первые входы пяти элементов И блока 57, четвертым - входы пяти элементов И блока 58, пятым - сигнальный вход третьего ключа 65, шестым - третий вход четвертого элемента ИЛИ 54, подключенный к выходу СРИ 29. Первым выходом блока 24 являются объединенные выходы выходных ключей 50, 55: последовательность выдачи разрядов кодов видеосигналов и звука с первого /старшего/ разряда к младшему /фиг.2/, вторым выходом блока 24 является третий выход дешифратора 67, подключенный к входу Uп СРИ 28, третьим выходом блока 24 является второй выход блока 67, подключенный к третьему управляющему входу Uот преобразователей "звук-код" 30, 31 фиг.5, четвертым выходом блока 24 является третий выход дешифратора 67, подключенный параллельно к четвертым управляющим входам Uз преобразователей "звук-код" 30, 31, фиг.5.
Управляющими входами блока 24 являются: первым - объединенные входы ключей 63, 64 и счетный вход счетчика 66 импульсов, вторым - объединенные сигнальные входы выходных ключей 50, 55 375 МГц UT, третьим управляющий вход Uо 25 кГц счетчика 66 импульсов, четвертым - управляющий вход Uз 25 Гц ключа 65. Первый выход дешифратора 67 подключен к первому управляющему входу Uот ключа 63, второй выход дешифратора 67 подключен к второму управляющему Uз входу ключа 63, к первому управляющему входу Uот второго ключа 64 и является третьим выходом блока 24 в преобразователи 30, 31, третий выход дешифратора 67 подключен к второму управляющему Uз входу второго ключа 64, является вторым выходом блока 24, подключенным к входу СРИ 28, и является четвертым выходом блока 24 на четвертые управляющие входы преобразователей 30, 31 /фиг.4, 5/. Вторые входы элементов И блоков 47, 52 и блоков 57, 58 подключены к выходам СРИ 51, 56, 61, 62, причем в СРИ 61, 62 подключены к вторым входам элементов И блоков 57, 58 только выходы с первого по пятый, остальные выходы шестой - двенадцатый не используются. Выход ключа 63 подключен к входам UП СРИ 51, 56, выход второго ключа 64 подключен к входам UП СРИ 61, 62, выход третьего ключа 65 подключен к третьему входу второго элемента ИЛИ 49. Звуки на выходы первого преобразователя "звук-код" 30 и на вход второго преобразователя "звук-код" 31 поступают через их диафрагмы 69 /фиг.5/. Первый-пятый выходы преобразователя 30 подключены к первому-пятому входам третьего информационного входа блока 24, а первый-пятый выходы преобразователя 31 подключены к первому-пятому входам четвертого информационного входа блока 24.
Передающая сторона включает передатчик 32 радиосигналов /фиг.1/ из последовательно соединенных усилителя 33 несущей частоты 5625 МГц, амплитудного модулятора 34 и выходного усилителя 35. Амплитудный модулятор 34 включает последовательно соединенные модулятор и полосовой фильтр [8, с.234-236], отфильтровывающий верхнюю боковую частоту 6000 МГц в спектре амплитудно-модулированной несущей /фиг.6/, кольцевой модулятор подавляет саму несущую 5625 МГц, нижняя частота боковая 5250 МГц с видео и звуковой информацией кодов поступает в выходной усилитель 35 и излучается в эфир. Стабильность несущей не хуже 10, следовательно занимаемая полоса частот в эфире составляет - 525 Гц. Приемная сторона системы содержит /фиг.8/ антенну, блок 82 управления /выбор телеканалов/, тракт приема и обработки кодов видеосигналов, канал формирования управляющих сигналов, первый и второй плоскопанельные экраны, очки раздельных полей зрения и два канала воспроизведения звука. Тракт приема и обработки кодов видеосигналов выполняет прием кодов видеосигналов стереопар и включает последовательно соединенные блок 83 приема радиосигналов, усилитель 84 радиочастоты и двухполярный амплитудный детектор 85 /фиг.7/, первый и второй каналы обработки кодов видеосигналов. Первый канал обработки кодов видеосигналов включает последовательно соединенные первый формирователь 86 импульсов, вход которого подключен к первому выходу двухполярного амплитудного детектора 85, первый ключ 87, первый приемный регистр 88 из двенадцати разрядов /4 раз.×3/ и три канала цветовых сигналов: канал сигнала R, канал сигнала G, канал сигнала В.
Канал сигнала R включает последовательно соединенные дешифратор 89, накопитель 90 кодов кадра и блок 91 формирователей импульсов кодов по длительности и амплитуде, в котором формирователей импульсов по числу строк в кадре, отсчетов в отроке и разрядов в коде: 1000×1000×8 разрядов в коде /8×106/.
Канал сигнала G включает последовательно соединенные дешифратор 92, накопитель 93 кодов кадра и блок 94 формирователей импульсов кодов по длительности и амплитуде, которых 8×106, канал сигнала В включает дешифратор 95, накопитель 96 кодов кадра и блок 97 формирователей импульсов кодов по длительности и амплитуде, которых 8×106. Выходы блоков 91, 94, 97 подключены к соответствующим 8×3×106 входам первого плоскопанельного экрана 98. Второй канал обработки кодов видеосигналов включает последовательно соединенные второй формирователь 99 импульсов, вход которого подключен к второму выходу двухполярного амплитудного детектора 85, второй ключ 100, второй приемный регистр 101 из двенадцати разрядов и три канала цветовых сигналов: канал сигнала R2, включающий дешифратор 102, накопитель 103 кодов кадра и блок 104 формирователей импульсов кодов по длительности и амплитуде, которых 8×106, канал сигнала G2, включающий дешифратор 105, накопитель 106 кодов кадра и блок 107 формирователей импульсов кодов по длительности и амплитуде, которых 8×106, канал сигнала В2, включающий дешифратор 108, накопитель 109 кодов кадра и блок 110 формирователей импульсов кодов по длительности и амплитуде, которых 8×106. Выходы блоков 104, 107, 110 подключены соответственно к 24×106 входам второго плоскопанельного экрана 111.
Порядок работы приемной стороны задает канал формирования управляющих сигналов, включающий последовательно соединенные блок 112 выделения CСИ, синтезатор 113 частот, ключ 114, счетчик 115 импульсов, дешифратор 116 и блок 117 выделения кадровых КСИ. Изображения кадров стереопары синхронно воспроизводятся на экранах 98, 111.
Зритель изображения с экранов воспринимает объемным через очки 118 раздельных полей зрения. Очки представляют оправу с дужками для ушей, окна очков без стекол, между собой соединены вертикальной осью подвижно. Для разделения полей зрения каждое окно очков имеет съемную бленду конусной формы, на конце под форму экрана. Бленда из двух частей: первая вкручивается в окно очков, вторая подвижная выдвигается и вдвигается в первую, изменяя длину бленды. При просмотре стереопрограммы зритель разворотом окон очков и изменением длин бленд настраивает поля зрения глаз так, чтобы каждый глаз видел свой экран.
Каналы воспроизведения звука идентичны, первый канал включает последовательно соединенные ключ 119, подключенный к выходу формирователя 86 импульсов, блок 120 регистра, дешифратор 121, шестнадцатиразрядный регистр 122, ЦАП 123, усилитель 124 мощности и громкоговоритель 125. второй канал включает последовательно соединенные ключ 126, подключенный к выходу второго формирователя 99 импульсов, блок 127 регистра, дешифратор 128, шестнадцатиразрядный регистр 129, ЦАП 130, усилитель 131 мощности и громкоговоритель 132. Накопители кодов кадра 90, 93, 96, 103, 106, 109 выполнены идентично, каждый включает фиг.9 блоки регистров 1331-1000 по числу строк в кадре, информационными входами являются поразрядно объединенные 1-8 входы блоков 133 регистров, выходами являются параллельные выходы всех блоков 133 регистров, всего выходов 8×106 .Управляющими входами являются: первым - первый управляющий вход 25 Гц первого блока 1331 регистров, подключенный к выходу блока 117 выделения КСИ, вторым - объединенные вторые управляющие входы блоков 133 регистров и подключенные к первому управляющему входу первого блока 1331 регистров, третьим - объединенные третьи управляющие входы блоков 133 регистров Uд, подключенные к первому выходу синтезатора 113 частот 25 МГц. Каждый управляющий выход предыдущего блока 133 регистров является первым управляющим входом для каждого последующего блока 133 регистров, управляющий выход последнего блока 1331000 регистров подключен параллельно к четвертым управляющим входам блоков 133 регистров. Блоки 133 регистров выполнены идентично, фиг 10. 11, каждый содержит первый 134 и второй 135 ключи, распределитель 136 импульсов и восемь регистров 1371-8, каждый из 1000 разрядов по числу отсчетов в строке. Информационными входами блока 133 являются поразрядно объединенные третьи входы разрядов регистров 1371-8. Выходами являются параллельные выходы всех 1000 разрядов регистров 137. Всего выходов с блока 133 регистров 8000 /фиг.10/, выходов с накопителя кодов кадра /фиг.9/ 8×106. Управляющими входами каждого блока 133 являются: первым - первый управляющий Uот вход первого ключа 134, вторым - сигнальный вход Uвыд второго ключа 135, подключенный к первому управляющему входу 25 Гц, третьим - сигнальный вход Uд первого ключа 134, четвертым - управляющий вход Uот второго ключа 135. Выход первого ключа 134 подключен к входу распределителя 136 импульсов, выходы которого с первого по 1000-й подключены к первым /тактовым/ входам разрядов параллельно восьми регистров 1371-8 и к второму управляющему входу Uз своего же ключа 134. С накопителей кодов кадра коды в параллельном виде с одним импульсом в одном из восьми разрядов каждого кода поступают на первый - восьмой входы блоков 91, 94, 97, 104, 107, 110 формирователей импульсов по длительности и амплитуде. Блоки 91, 94, 97, 104, 107, 110, формирующие длительность импульсов в кодах, задают импульсам длительность соответственно в каком разряде кода находится импульс, что и приводится в таблице 5.
Таблица 5 | |||
Код видеосигнала | Длительность импульса, мс | ||
00000001 | 5 | мс | |
00000010 | 10 | мс | |
00000100 | 15 | мс | |
00001000 | 20 | мс | |
00010000 | 25 | мс | |
00100000 | 30 | мс | |
01000000 | 35 | мс | |
10000000 | 40 | мс |
По амплитуде импульсы формируются одинаковой величины, которая обеспечивает надежное срабатывание микропьезоэлементов. С приходом на управляющий вход микропьезоэлемента управляющего импульса биморфный микропьезоэлемент срабатывает на изгиб с кручением [9, с.27], чем и вводит закрепленный на нем цветной светофильтр в зону потока облучения на время соответственно длительности управляющего импульса, т.е. от 5 до 40 мс. Блок 112 выделения ССИ и блок 117 выделения КСИ выполнены идентично, каждый включает /фиг.12/ трехразрядный счетчик 138 импульсов, дешифратор 139, элемент НЕ 140 и два диода Д1 и Д2. Счетчик 138 ведет счет пяти импульсов подряд 11111 кода ССИ /КСИ/. Информационным входом блока 112 /117/ является счетный вход счетчика 138, подключенный к выходу формирователя 36 /99/ импульсов, управляющим входом является вход диода Д1, подключенный к управляющему входу Uo счетчика 138, вход диода Д1 подключен к выходу формирователя 99 импульсов /к блоку 86 для блока 117/, первый и третий выходы счетчика 138 импульсов подключены к входам дешифратора 139, выход которого является выходом блока 112 /117/ и подключен через диод Д2 к выходу элемента НЕ 140, а вместе они подключены после Д1 к управляющему входу Uо счетчика 138 импульсов. Код ССИ /КСИ/ из пяти единиц подряд поступает на счетный вход счетчика 138, на выходах которого появляется код 101, который дешифрируется 139, на выходе блока 112 /117/ появляется импульс, являющийся импульсом ССИ /КСИ/. Когда идет код ОСИ, нет кода КСИ, и наоборот /фиг.2/. Начиная со второго кода строки с блока 86 на счетный вход счетчика 138 идут коды видеосигналов, а так как в восьмиразрядных кодах всего один импульс, а в остальных - нули, то элемент НЕ 140 будет выдавать импульс на вход Uo счетчика, который будет обнуляться, на выходах счетчика не будет код 101. На вход Д1 также будут поступать коды с формирователя 99 импульсов, в которых тоже один импульс, в остальных разрядах нули, которые будут обнулять счетчик 138, в кодах звука /последние три кода строки/ тоже не набирается пять единиц подряд, и лишь с поступлением кода ССИ /КСИ/ счетчик формирует код 101, при котором на выходе блока 112 /117/ появляется выходной сигнал, означающий ССИ /КСИ/, этот же импульс через диод Д2 поступает на управляющий вход Uo счетчика 138 и обнуляет его, подготовив его к дальнейшей работе. Схемы блоков 112/117/ исключают появление на выходе ложных импульсов ССИ /КCИ/.
Плоскопанельные экраны 98 и 111 идентичны, каждый включает матрицу из элементов по числу строк и отсчетов в них 106 /1000×1000/. Элемент матрицы представляет одну излучающую ячейку /фиг.15/, которая содержит непрозрачный 148 корпус, в переднем торце /со стороны облучения/ расположен микрообъектив 149, за ним последовательно расположены цветные светофильтры основных цветов R150, G151, В152, в выходном торце корпуса размещена заслонка 153, которая в закрытом положении перекрывает излучение из излучающей ячейки 148. Каждый светофильтр и заслонка соответствующим образом прикреплены к свободным концам своих микропьезоэлементов соответственно 154, 155, 156, 157, управляющие входы которых жестко закреплены в корпусе 148. Формирование цветового тона пиксела выполняется введением в поток излучения после объектива 148 синхронно трех цветных светофильтров и открытия заслонки 153. Каждый цветной светофильтр вводится на длительность своего управляющего сигнала, которые поступают с блоков соответственно 91, 94, 97 для правого экрана 98 и 104, 107, 110 для левого экрана 111, а на управляющий вход микропьезоэлемента 157 заслонки через три диода /фиг.15/ поступают параллельно три управляющих сигнала, заслонка 153 открыта на время управляющего сигнала, имеющего наибольшую длительность, по окончании которого заслонка закрывается. Длительность включения цветного светофильтра соответственно кодов в таблице 6.
Таблица 6 | |
Коды видеосигналов с блоков | Длительность включенного состояния светофильтра |
91, 94, 97, 104, 107, 110. | |
00000001 | 5 мс |
00000010 | 10 мс |
00000100 | 15 мс |
00001000 | 20 мс |
00010000 | 25 мс |
00100000 | 30 мс |
01000000 | 35 мс |
10000000 | 40 мс |
С приходом на управляющий вход микропьезоэлемента управляющего импульса микропьезоэлемент выполняет изгиб с поворотом и вводит закрепленный на нем цветной светофильтр в поток излучения на время длительности управляющего импульса /от 5 до 40 мс/. Цвета светофильтров R, G, В при прохождении через них потока облучения на разные временные длительности будут смешиваться в пропорциях длительности управляющих сигналов /кодов видеосигналов/ и восприниматься глазом зрителя соответственно цветного изображения объекта съемки. По окончании длительности наиболее длительного управляющего сигнала заслонка 153 закрывается и излучение с излучающей ячейки прекращается. В выходящем потоке излучения с излучающей ячейки выполняется аддитивное сложение цветов [10, с.26]. Применение одной излучающей ячейки вместо трех в прототипе позволит повысить в два раза разрешение экранов. Облучение микролинз 149 в излучающих ячейках выполняется светодиодами белого излучения, расположенными в соответствующем количестве и в соответствующем порядке внутри корпуса экрана на его тыльной стороне.
Работа передающей стороны.
Считывание сигналов пикселов с матриц ПЗИ 3 и 8 на передающей стороне выполняется импульсами 25 МГц с ключа 27 /фиг.1/ по горизонтали и импульсами 25 кГц с ключа 26 по вертикали [2, c.832]. Аналоговые видеосигналы с ПЗИ 3 поступают на входы предварительных усилителей 4, 5, 6, с ПЗИ 8 - на входы предварительных усилителей 9, 10, 11, с которых видеосигналы поступают на кодирование двоичным кодом в АЦП 12-17, с выходов которых коды в параллельном виде поступают на первые-восьмые входы преобразователей "код 2n-код 2n-1, 18-23, выполняющие повторное кодирование, в которых представляет номер разряда, в котором был импульс в коде на выходе ключей 451-8 /фиг.3/. Вместо восьмиразрядного кода видеосигналов информация передается четырехразрядными кодами, которые поступают на первый и второй информационные входы формирователя 24 потока кодов, в котором параллельные коды преобразуются в последовательные, и представление единиц в кодах заменяется с импульсов на положительные и отрицательные полусинусоиды тактовой частоты 375 MГц. На третий и четвертый информационные входы блока 24 поступают пятиразрядные коды звука, на пятый, шестой входы блока 24 поступают пятиразрядные коды ССИ и КСИ. Код КСИ является первым кодом в первой строке каждого кадра стереопары /фиг.2/, код ССИ является первым кодом в каждой строке, начиная со второй строки кадра. На выходе блока 24 единицы в кодах правого кадра представляются положительными полусинусоидами 375 МГц, единицы в кодах левого кадра представляются отрицательными полусинусоидами той же частоты.
Работа на приемной стороне.
Радиосигналы принимаются блоком 83, фиг.8, являющимся селектором каналов с электронной настройкой и содержащим входную цепь, усилитель радиочастоты и смеситель, на третий вход которого с синтезатора 113 частот поступает частота, равная несущей частоте передатчика 32, необходимая для детектирования однополосного сигнала [11, c.146]. Сигнал со смесителя, являющийся в