Телевизионное устройство для воспроизведения изображений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реснубпик

<и3993 70 (6 l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 09. 07. 80 (21) 29 3981/18-09 (51)М. Кл.

Н04КУМ с присоединением заявки № (23) Приоритет

Гевударственнвй камнтет

СССР йв делам нзебретеннй н етхрытнй

Опубликовано 23. 02.83 Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 23.02.83 (53) УДК 621 ° 397.. 2(088. 8) В. К. Лебедев, P. 8. Широковский, А. А. Антонов, А.Я. Паринский -и В.И. Осадчий р

1

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Зйамениинститут электросварки им. Е.О. Патона (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

1 (g4) ТЕЛЕВИЗИОННОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Изобретение относится к информационной технике и может быть использовано в устройствах воспроизведения видеоинформации (видеоконтрольных устройствах,дисплеях, приемниках моноS хромного и цветного телевидения) с повышенной четкостью.

Известно телевизионное устройство для воспроизведения изображений, в которых повышение четкости изображе" ния обеспечивается путем динамической фокусировки сканирующего пятна, содержащее приемно-усилительный блок, первый выход которого через генератор строчной развертки, а второй выход через генератор кадровой развертки соединен с двумя входами отклоняющей системы электронно"лучевой трубки.

Дополнительные выходы генераторов щ разверток через блок сопряжения и блок управления формой сканируюшего пвтна подключены к электронно-луче вой трубке (1

Недостатком такого устройства является невысокая четкость изображения.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является "система для использования в телевизионных приемниках с целью повышения резкости изображения", содержащая приемно-усилительный блок, первый выход которого через генератор строчной развертки, второй выход через генератор кадровой развертки соединены с двумя входами отклоняющей системы электронно-лучевой трубки, а третий выход - с входом детектора контуров изображения по горизонтали, и блок сопряжения, соединенный через блок управления фор мой сканирующего пятна с первым входом электронно"пуиевой трубки (2 .. Недостатком известного устройства является невысокая степень повышения четкости изображения. Связано это с тем, что большая ось эллипса сканирующего пятна может устанавливаться толь3 9991 ко в двух положениях: в горизонтальном (т.е. в направлении строчной развертки) и в вертикальном (т.е. в направлении, перпендикулярном строчной развертке) направлениях.

«

Целью изобретения является повышение четкости воспроизводимого изображения путем. поворота большой оси эллипса сканирующего пятна в направлении касательной к воспроизводимому 10 контуру изображения.

Для этого в телевизионное устройство, содержащее приемно-усилительный блок, пе.рвый выход которого через генератор строчной развертки, второй >« выход через генератор кадровой развертки соединены с двумя входами отклоняющей;. системы электронно-лучевой трубки, а третий выход - с входом де-: тектора контуров изображения по гори- щ зонтали, и блок сопряжения, соединенный через блок управления формой сканирующего пятна с первым входом электронно-лучевой трубки, введены детектор контуров изображения по вертика- д« ли, логический и логико-арифметический блоки, причем выходы детектора контуров изображения по горизонтали и детектора контуров изображения по вертикали соединены соответственно с первыми и вторыми входами логика-арифметического и логического блоков, третий выход приемно-усилительного блока подключен к входу детектора контуров иэображения по вертикали и ктретьему входу логико-арифметического бло„3« ка, выход которого соединен с вторым входом электронно-лучевой трубки, а выход логического блока - с входом блока сопряжения.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема телевизионного устройства для воспроизведения изображений; на фиг. 2 — один из вариантов структурной электрической схемы детектора контуров изображения по горизонтали; на фиг. 3 - один из возможных вариантов структурной электрической схемы детектора контуров изображения по вертикали; на фиг. 4 - вари- «О ант структурной электрической схемы логико-арифметического блока; на фиг. 5 - пример реализации логического блока; на фиг. 6 - таблица информационных значений логического блока, N в которой также указаны соответствующие положения контуров изображения.и форма сканирующего пятна; на фиг. 770 4 эпюры напряжений, поясняющие работу предлагаемого устройства (они соответствуют воспроизведению контура изображения, помеченного знаком х на фиг. 6).

Телевизионное устройство для воспроизведения изображений содержит приемно-усилительный блок 1 (включающий в себя видеоусилитель с селектором ,синхроимпульсов в видеоконтрольных устройствах монохромных систем прикладного телевидения, УВЧ, преобразователь частоты, УПЧ, амплитудный детектор, видеоусилитель с селектором синхроимпульсов, а также канал звука с оконечными устройствами в черно-белых вещательных телевизионных приемниках и т.д.), к двум выходам которого подключены генераторы 2 и 3 строчной и кадровой разверток соответственно, подключенные, в свою очередь, к отклоняющей системе электронно-лучевой трубки 4. К третьему выходу приемно-усилительного блока 1 подклю: чены детектор 5 контуров изображения по горизонтали, детектор 6 контуров изображения по вертикали и логикоарифметический блок 7. Выходы детекторов 6 и 5 параллельно подключены к логика-арифметическому блоку 7 и логическому блоку 8. Выход логико-арифметического блока 7 подключен к второму входу электронно-лучевой трубки 4.

Выход логического блока 8 через блок 9 сопряжения и блок 10 управления формой сканирующего пятна (в качестве которого могут использоваться электронно-оптические фокусирующие устройства, специальные диафрагмы и др.) подключен к первому входу электронно-лучевой трубки 4.

Устройство работает следующим образом.

На вход приемно-усилительного блока 1 на несущей либо видеочастоте поступает исходная информация, из которой выделяются строчный (фиг. 7а) и кадровый {на фиг. 7 не показан) синхроимпульсы, а также видеосигнал с замешенными в него гасящими импульсами (фиг. 7б). Строчный и кадровый синхроимпульсы, поступающие соответственно с перво" î и второго выходов приемно-усилительного блока 1 на генератор 2 строчной и генератор кадровой развертки, обеспечивают стандартное разложение изображения. Снимаемый с третьего выхода приемно-уси5 999170 4 лительного блока 1 видеосигнал вать соответствующий корректирующий (фиг. 7б) поступает на детекторы 5 и. сигнал (фиг. 7п) . Такое замешивание

6, а через логико-арифметический осуществляется в логико-арифметичесблок 7 - на электронно-лучевую труб- KGM блоке 7, со входа которого сигнал ку 4, обеспечивая модуляцию сканирую- 3 (фиг. 7в) подается уже непосредственщего луча по плотности. Сигналы, сни- но на электронно-лучевую трубку 4 ° маемые с выхода детектора 5 контуров В зависимости от технико-экономиизображения по горизонтали (фиг. 7ж,a ) ческих требований, предъявляемых к и с выхода детектора 6 контуров изоб- предлагаемому устройству, количество ражения по вертикали (фиг. 7н, о), че- 10 положений, которое может принимать рез логический блок 8 подаются на большая ось эллипса сканирующего пятблок 9 сопряжения, в котором выраба- на, выбирается различным. Ссэтветст тывается угравляющее воздействие на венно различным будет устройство деблок 10 управления формой сканирующе текторов 5 и 6 и логического блока 8.

ro пятна. С помощью последнего скани- >> Детектор 5 контуров. изображения по рубящему. пятну на экране электронно- горизонтали (фиг. 2) содержит послелучевой трубки 4 придается форма, за- довательно. включенные дифференцируювисящая от содержания воспроизводимо- щее устройство 11 (например, дифференго изображения. цирующий операционный усилитель) и

Так,например,при воспроизведени 20 двухтактный ограничитель 12, к двум рона сигналы на выходах детекторов 5 выходам которого подключены однотипи 6 отсутствуют, поэтому форма скани- ные триггеры Шмидта 13 и 14 {или двухрующего пятна будет круглой. При вос- сторонние ограничители-усилители). произведении же скачка яркости Детектор 5 контуров изображения по (фиг. 6) на некоторых выходах детек- 23 горизонтали работает следующим обраторов 5 и 6 появляются сигналы зом. (фиг, 7ж, з, н, о), с помощью кото- В моменты времени, соответствующие рых в конечном итоге форма сканирую- воспроизведению вертикальных или на" . щего пятна принимает эллипсоидальную клонных контуров изображения, на выформу. При этом большая ось эллипса 30 ходе дифференцирующего устройства 11 устанавливается по касательной (имен- появляются импульсы (фиг. 7г). В двухно за счет этого обстоятельства и до- тактном ограничителе 12 из полученностигается повышение четкости изобра- го сигнала вырезается его центральная. жения) к воспроизводимому контуру на наиболее пораженная помехами, часть изображении. Очевидно, что получае- . между уровнями Е и Е (фиг. 7г) ° C

3S 2мый за счет указанной деформации фор- первого выхода двухтактного ограничимы сканирующего пятна выигрыш в чет- теля 12 импульсы (фиг. 7д), соответсткости изображения будет тем более вующие положительным значениям произзначительным, чем большим будет отно- водной видеосигнала (фиг. ?r), постУ шение размеров недеформированного пают на первый триггер Шмидта 13 и

40 (т. е. радиуса круга) и деформирован- преобразуются в нем в прямоугольные ного (т.е. малой оси эллипса) скани- импульсы фиг. 7ж) с фиксированным рующего пятна в направлении,,перпен- размахом и длительностью, равной длидикулярном воспроизводимому контуру. тельности входных импульсов. АналоДля предотвращения возможной паразит- гично импульсы со второго выхода двух45 нои модуляции изображения по яркости . тактного ограничители 12 (фиг.. 7е), площадь сканирующего пятна в процессе соответствующие отрицательным значеего деформации желательно поддержи- ниям производной видеосигнала вать постоянной. 8 случае же, если (фиг. 7г), поступают на второй тригнеобходимо значительное повышение

50 гер Шмидта 14 и преобразуется в нем четкости и, следовательно, более зна- в прямоугольные импульсы (фиг. 7з). чительная степень деформации формы Благодаря использованию триггеров сканирующего пятна, чем та, которую Шмидта 13 и 14 устраняется зависиможет обеспечить электронно-оптичес- мость степени повышения четкости изобкая система блока 10 управления фор- ражения от размаха видеосигнала. мой сканирующего пятна при неизменной .. Детектор 6 контуров изображения его площади, для компенсации упомяну- по вертикали содержит последовательтой модуляции по яркости в исходный но включенные дифференциальный кас" видеосигнал (фиг. 7б) следует замеши- кад 15, на первый вход которого вход170

0 c(L +c) (u+c)(a+ c+1 > равно

7 999 ной видеосигнал (фиг. 76) поступает непосредственно, а на второй входчерез линию 16 задержки (фиг. 7и), и второй двухтактный ограничитель 17 (фиг. 7м) . S

К двум выходам двухтактного ограничителя 17 подключены третий и четвертый триггеры Шмидта 18 и 19 (или двухсторонние ограничители-усилители).

Дифференцирование горизонтальных либо наклонных контуров изображения в детекторе контуров изображения по вертикали осуществляется в результате вычитания в дифференциальном каскаде 15, задержанного с помощью линии 16 задержки на период строчной развертки видеосигнала (фиг. 7ж) из исходного видеосигнала (фиг. 76). Далее с выхода дифференциального каскада 15 полученный сигнал (фиг. 7к) поступает на второй двухтактный ограничитель 17, в котором вырезается его центральная наиболее пораженная часть между уровнями Е> и Е 4 (фиг. 7к). Сигналы с его выхода, соответствующие положительным э значениям вертикальной производной изображения, подаются на третий триггер Шмидта 18 (фиг. 7л) и преобразуются в нем в прямоугольные импульсы (фиг. 7п) той же длительности и фик- ЗО сированного размаха. Аналогично с flo мощью четвертого триггера Шмидта 19 преобразуются в прямоугольные импульсы (фиг. 7о) сигналы со второго выхода двухтактного ограничителя 17

35 (фиг. 7к), соответствующего отрицательным значениям вертикальной производной изображения.

Поскольку для повышения четкости изображения большая ось эллипса ска- щ нирующего пятна должна быть направлена по касательной к воспроизводимому контуру, соответствие между изображением и необходимой формой сканирующего пятна, устанавливается таблицей информационных значении, приведенной на фиг. 6. В ней приведены возможные значения сигналов на входах и соответ. ствующие значения сигналов на выходах логического блока 8.

Логико-арифметический блок 7 (фиг. 4) содержит последовательно соединенные логический элемент ИЛИ 20 и сумматор 21. Логический элемент

ИЛИ 20 объединяет корректирующие импульсы, соответствующие горизонтальным, вертикальным и наклонным контурам воспроизводимого изображения. А с помощью сумматора 2 1 они замешиваются (фиг. 7в) в исходный видеосигнал (фиг. 76), чем предотвращается появление паразитной модуляции изображе— ния по яркости вследствие управления формой сканирующего пятна.

Телевизионное устройство для воспроизведения изображения позволяет существенно повысить четкость изображения. Так, например, при использовании в качестве блока 10 управления формой сканирующего пятна пары четырехполюсных электромагнитных линз величина отношения большой и малой осей эллипса сканирующего пятна определяется выражением: где 8g М вЂ” коэффициенты увеличения

М электромагнитной линзы соответственно в направлениях большой и малой осей сканирующего пятна; фокусные расстояния; . расстояние от плоскости кроссовера кинескопа до срединной плоскости ближайшей линзы; расстояние от плоскости экрана до срединной плоскости ближайшей линзы.

Из формулы (1) находим где с — расстояние между соединенными плоскостями четырехполюсных электромагнитных линз; получаем, что отношение большой и малой осей эллипса сканирующего пятна. cae> qf<+ С Ь+с1

1 Л т

1(J ccc4+c) 1 (Ь сфК L))) (Q+c)(a+ad+1.) Положим теперь, что площади круглой и эллипсоидальной форм сканирующих пятен одинаковы, т.е.

Ку =ХА. g4 (4) где r - радиус сканирующего пятна круглой формы; малая ось эллипса сканирующего пятна эллипсоидальной формы;

9 9991 *- оольшая ось эллипса сканирую. щего пятна эллипсоидальной формы.

Тогда из.(4) следует: =Г w

Таким образом, выигрыш в четкости, получаемой от использования предложенного устройства, может составить

=1,5-2 раза или дополнительно 280550 строк, что весьма ощутимо скажется на качестве воспроизводимого изображения.

Формула изобретения

Телевизионное устройство для воспроизведения .изображений, содержащее

Ориемно"усилительный блок, первый выход которого через генератор строчной развертки, второй выход через генера.тор, кадровой развертки соединены с двумя входами отклоняющей системы электронно-лучевой трубки, а третий выход — с входом детектора контуров изображения по горизонтали, и блок сопряжения, соединенный через блок управления формой сканирующего пятна

70 10 с первым входом электронно-лучевой трубки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения четкости изображения путем поворота большой оси эллипса сканирующего пятна в направлении касательной к воспроизводимому контуру изображения, введены детектор контуров изображения по вертикали, логический и логико-арифметический бло" ки, причем выходы детектора контуров изображения по горизонтали и детекто" ра контуров изображения по вертикали соединены соответственно с первыми и вторыми входами логико-арифметического и логического блоков, третий выход приемно-усилительного блока подключен к входу детектора контуров изображения по вертикали и к третьему входу логико-арифметического блока, выход которого соединен с вторым входом электронно-лучевой трубки, а выход ™ логического блока - с входом блока сопряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

If 365856, кл. Н 04 и 3/26, 1970.

2. Патент США, и 3949166, кл. Н 04 N 5/44, 1976 (прототип).