Устройство для получения объемного телевизионного изображения (варианты)

УСТРОЙСТВО для ПОЛУЧЕНИЯ ОБЪЕМНОГО ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)
Полезная модель относится к телевидению, а именно к телевизионным средствам для получения цветного объемного телевизионного изображения, и может быть использована в любых телевизионных приемниках, телемониторах, мониторах компьютеров, а также как составная часть технологии производства, редактирования, видеозаписи видеофильмов, технологий трансляции (ретрансляции) в эфир или кабельной сети (Интернет), технологий производства полиграфической продукции.
Известны цветное телевидение или система видео для обработки сигналов от телевизионной камеры (см. патент РСТ № WO 088/10546, МОК Н 04N 15/00, опубл. 29.12.1988 г., а также патент США № 4994898, МПК Н 04N 15/00, опубл. 19.02.1991 г.), в которой множество различных сигналов, соответствующих изображениям (образам) различных цветов вызывает различные цветные частичные изображения (образы), добавленные на телевизионном экране, чтобы формировать единственное (отдельное) цветное изображение (образ). Сигналы обработаны так, чтобы частичные изображения (образы), добавленные на экране, соответствовали изображениям (образам), замеченным камерой, в отдельные определенные интервалы времени, так, чтобы частичные изображения (образы) объекта, перемещающегося относительно камеры, были перемещены (замещены) относительно друг друга на телевизионном экране, чтобы создать стереоэффект, когда различные изображения (образы) представлены различными средствами просмотра. Для создания оптимального эффекта видоизменение частичных изображений (образов) должно быть в направлении, соответствующем направлению горизонтального движения на экране. Сигналы обработаны так, чтобы, по крайней мере, более чем множество последовательных полей, изображения (образы) насыщенного цвета на телевизионном экране включило изображения (образы), в которых видоизменение между различными цветовыми частичными изображениями (образами), или частями этого, находились в направлении, соответствующем преобладающему горизонтальному направлению движения в сцене. В одном примере реализации изобретения сигналы обработаны так, чтобы изображения
(образы) насыщенного цвета, состоящие из частичных изображений (образов), перемещенных (замещенных) относительно другого в направлении, соответствующем движению слева направо и справа налево в сцене были представлены поочередно на телевизионном экране, в дополнительных полях или структурах (системах координат). В другом примере реализации изобретения направление видоизменения частичных изображений (образов) может быть переключено с помощью автоматического управления в соответствии с преобладающим горизонтальным движением в сцене или движением камеры,
В известном изобретении может использоваться практически любой источник видеосигнала и любое стандартное телевизионное средство наблюдения. Величина параллакса задается величиной временного сдвига. Основным недостатком известного способа является трудность получения неискаженного цветного объемного изображения, обусловленная необходимостью сдвигать целиком весь видеосигнал для соответствующих телевизионных полей. Кроме того, для получения неискаженного задержанного цветного видеосигнала необходимо использовать широкополосный канал временной задержки, что может привести при использовании существующих телевизионных средств, например, недостаточно высококачественных цифровых линий задержки, к снижению качества цветного изображения (за счет потери четкости и искажения цветности в задержанном сигнале), для устранения которого необходимо использовать более сложную и, соответственно, дорогостоящую аппаратуру и повыщению стоимости всей системы.
Известно также стереоцветное телевизионное устройство (см. авторское свидетельство СССР Х 1322508, МПК Н 04N 15/00, опубл. 07.07.1987 г.), содержащее на передающей части оптически связанные объектив, в плоскости диафрагмы которой симметрично установлены красный и голубой цветофильтры, цветоделительный блок, три передающие телевизионные трубки, входы отклонения которых -подключены к соответствующим выходам блока развертки, вход которого подключен к выходу синхрогенератора, на приемной стороне декодер, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам кинескопа, вход отклонения которого подключен к выходу блока развертки, вход которого подключен к выходу селектора синхроимпульсов, вход
2
которого является входом приемной части стереоцветного телевизионного устройства, а перед экраном кинескопа установлены очки-цветофильтры. С целью уменьшения полосы частот видеосигнала при сохранении качества изображения, на передающей части введены блок установки скважности коммутирующих импульсов, первый и второй коммутаторы, сумматор и генератор коммутирующих импульсов, вход которого подключен к второму выходу синхрогенератора, а выход подключен к входу блока установки скважности коммутирующих импульсов, первой и второй выходы которого подключены соответственно к входам управления первого и второго коммутаторов, выход которых подключены соответственно к первому и второго входам сумматора, третий вход которого подключен к третьему выходу синхрогенератора, вход первого коммутатора подключен к выходу кодера, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам первой и второй передающих телевизионных трубок, вход второго коммутатора подключен к выходу третьей передающей телевизионной трубки, выход сумматора является выходом передающей части стереоцветного телевизионного устройства, на приемной части введены блок установки скважности коммутирующих импульсов, первый и второй коммутаторы и генератор коммутирующих импульсов, вход которого подключен к выходу селектора синхроимпульсов, а выход подключен к входу блока установки скважности коммутирующих импульсов, первый и второй выходы которого подключены соответственно к входам управления первого и второго коммутаторов, входы которых объединены с входом селектора синхроимпульсов, выход первого коммутатора подключен к входу декодера, выход второго коммутатора подключен к третьему входу кинескопа.
В основе предложенного устройства лежит модуляция в цветоотделенных каналах стереопар, что позволяет устранить дефект повтора (окантовку) изображения. Однако, недостатком данного устройства является то, что модуляция светового потока снижает возможность видения зрительным аппаратом человека объемности изображения, при этом изображение характеризуется малой объемностью, что снижает его качество.
. содержащее усилитель цветоразностных сигналов, инвертор, первый, второй и
третий выходы которого подключены к соответствующим катодам электроннолучевой трубки, катоды которой являются входом для сигнала яркости, первая и вторая линии задержки, при этом первый и второй выходы усилителя цветоразностных сигналов подключены к первому и второму входам инвертора через соответствующие линии задержки, а третий выход усилителя цветоразностных сигналов подключен к третьему входу инвертора, первая и вторая линии задержки выполнены с возможностью их отключения и задержки на псевдостереоскопический полукадр. Наблюдение пространственного эффекта при использовании данного устройства возможно с помощью анаглифных очков.
Недостатками известного технического рещения является появление эффекта повтора (окантовки) изображения, который особо заметен при параметре линии задержки (глубине объема) более 0,7 мкс. Кроме того, при длительном просмотре псевдостереоскопического (объемного) изображения, согласно известного изобретения, снижается восприятие объемности изображения, в силу малой величины параметра линии задержки (0,7 мкс). При увеличении глубины объема возникает эффект повтора (окантовки) изображения, что снижает четкость объемного изображения, а обычное включение аналоговых линий задержек ведет к снижению качества цветного изображения (за счет потери четкости и искажения цветности в задержанном сигнале), при этом возникает необходимость использовать щирокополосный канал временной задержки.
Задачей настоящей полезной модели является обеспечение возможности получения цветного объемного изображения высокой четкости и больщой глубины объемности при использовании стандартных технических средств.
Техническим результатом является увеличение полосы пропускания видеосигнала и задержка сигнала на длительность одной и более строк.
Устройство для получения объемного телевизионного изображения (по первому варианту) содержит усилитель цветоразностных сигналов, линии задержки основных цветов, электронно-лучевую трубку, согласно полезной модели, содержит ультразвуковую линию задержки основного цвета, по крайней мере, две дополнительные линии задержки основных цветов и усилитель сигналов основных цветов, причем каждая линия задержки основного цвета и, по крайней мере, одна дополнительная линия задержки того же основного цвета соединены
,|б6/.
4
последовательно-параллельно друг с другом с образованием двух блоков линий задержки основного цвета, при этом первый и второй выходы усилителя цветоразностных сигналов подключены к входам соответствующих блоков линий задержки основного цвета, а третий выход усилителя цветоразностных сигналов подключен к входу ультразвуковой линии задержки основного цвета, выходы блоков линий задержки основных цветов и выход ультразвуковой линии задержки основного цвета подключены на соответствующие входы усилителя сигналов основных цветов, а выходы усилителя сигналов основных цветов подключены на соответствующие катоды электронно-лучевой трубки.
Устройство для получения объемного телевизионного изображения (по второму варианту) содержит усилитель цветоразностных сигналов, линия задержки основного цвета, электронно-лучевую трубку, согласно полезной моделн, содержит две ультразвуковые линии задержки основных цветов, по крайней мере, одну дополнительную линию задержки основного цвета и усилитель сигналов основных цветов, причем линия задержки основного цвета и, по крайней мере, одна дополнительная линия задержки того же основного цвета соединены последовательно-параллельно друг с другом с образованием блока линий задержки основного цвета, при этом первый и второй выходы усилителя цветоразностных сигналов подключены к входам соответствующих ультразвуковых линий задержки основных цветов, а третий выход усилителя цветоразностных сигналов подключен к входу блока линий задержки основного цвета, выход блока линий задержки основного цвета и выходы ультразвуковых линий задержки основных цветов подключены на соответствующие входы усилителя сигналов основных цветов, а выходы усилителя сигналов основных цветов подключены на соответствующие катоды электронно-лучевой трубки.
Введение, по крайней мере, одной дополнительной линии задержки основного цвета к уже имеющейся в конструкции устройства линии задержки того же основного цвета и их последовательно-параллельное включение между собой увеличивает полосу пропускания видеосигнала, значительно уменьшает потерю четкости и искажения цветности в задержанном сигнале. При этом возможно использование в качестве линий задержки основных цветов известных аналоговых линий задержки. Использование, по крайней мере, одной ультразвуковой линии задержки реализует возможность одновременного воздействия на один глаз
блюдателя естественным по интенсивности световым потоком (получение высокочастотного объемного изображения за счет возможности осуществления задержки сигнала на длительность строки), что. позволяет значительно увеличить глубину объемного изображения.
В настоящей заявке на выдачу свидетельства на полезную модель соблюдено требование единства полезной модели, поскольку заявленные устройства для получения объемного телевизионного изображения предназначены для решения одной и той же технической задачи: обеспечение возможности получения цветного объемного изображения высокой четкости и больщой глубины объемности при использовании стандартных технических средств.
Полезная модель поясняется следующими иллюстрациями, где на фиг. 1 показан пример выполнения устройства для получения объемного телевизионного изображения по первому варианту, на фиг. 2 показан пример выполнения устройства для получения объемного телевизионного изображения по второму варианту; на фиг. 3 показаны примеры применения устройств для получения объемного телевизионного изображения, по первому и второму вариантам, в составе различный технологий.
Позиции на чертежах обозначают следующее: 1- усилитель цветоразностных сигналов; 2 - линия задержки основного цвета; 3 - дополнительная линия задержки основного цвета; 4 - ультразвуковая линия задержки основного цвета; 5 - усилитель сигналов основных цветов; 6 - электронно-лучевая трубка; 7 - блок линий задержки основных цветов; 8 - анаглифные очки; 9 - устройство для получения объемного телевизионного изображения; 10 - кодирующее устройство; 11 - устройство для записи и воспроизведения изображения; 12 - транслятор; 13 - электронно-вычислительная мащина; 14 - печатающее устройство.
Латинскими буквами на чертежах обозначены основные цвета сигнала, а именно: R - красный, G - зеленый и В - синий.
По первому варианту выполнения устройство для получения объемного телевизионного изображения (фиг. 1) содержит усилитель 1 цветоразностных сигналов, линии 2 задержки основных цветов, по крайней мере, две дополнительные линии 3 задержки основных цветов, ультразвуковую линию 4 задержки основного цвета, усилитель 5 сигналов основных цветов, электронно-лучевую трубку 6.
(7-tt Л /  I -
e ;/3t/;5 f Каждая линия 2 задержки основного цвета и, по крайней мере, одна дополнительная линия 3 задержки того же основного цвета соединены последовательно-параллельно друг с другом с образованием двух блоков 7 линий задержки основных цветов. Первый и второй выходы усилителя 1 цветоразностных сигналов, например, выходы цветов G и В, подключены к входам соответствующих блоков 7 линий задержки основных цветов. Третий выход усилителя 1 цветоразностных сигналов, например, цвета R, подключен к входу ультразвуковой линии 4 задержки основного цвета. Выходы блоков 7 линий задержки основных цветов, например, G и В, и выход ультразвуковой линии 4 задержки основного цвета, например, R, подключены на соответствующие входы усилителя 5 сигналов основных цветов, а выходы усилителя 5 сигналов основных цветов подключены на соответствующие катоды электронно-лучевой трубки 6. По второму варианту выполнения устройство для получения объемного телевизионного изображения (фиг. 2) содержит усилитель 1 цветоразностных сигналов, линию 2 задержки основного цвета, по крайней мере, одну дополнительную линию 3 задержки основного цвета, две ультразвуковые линии 4 задержки основных цветов, усилитель 5 сигналов основных цветов и электроннолучевую трубку 6. Линия 2 задержки основного цвета и, по крайней мере, одна дополнительная линия 3 задержки того же основного цвета соединены последовательнопараллельно друг с другом с образованием блока 5 линий задержки основного цвета. Первый и второй выходы усилителя 1 цветоразностных сигналов, например, выходы цветов G и В, подключены к входам соответствующих ультразвуковых линий 4 задержки основных цветов, а третий выход усилителя 1 цветоразностных сигналов, например, R, подключен к входу блока 7 линий задержки основного цвета. Выход блока 7 линий задержки основного цвета, например, R, и выходы ультразвуковых линий 4 задержки основных цветов, например, G и В, подключены на соответствующие входы усилителя 5 сигналов основных цветов, а выходы
усилителя 5 сигналов основных цветов подключены на соответствующие катоды электронно-лучевой трубки 6,
Устройство для получения объемного телевизионного изображения по первому варианту работает следующим образом.
Сформированные цветоразностные сигналы, например, цветов G и В, подаются с усилителя 1 цветоразностных сигналов через соответствующий блок 7 линий задержки основного цвета, объединяющий включенные последовательнопараллельно линии 2 задержки основных цветов и дополнительные линии 3 задержки основных цветов, на соответствующие входа усилителя 5 сигналов основных цветов. С выхода усилителя 5 сигналы подаются на соответствующие катоды электронно-лучевой трубки 6.
Сформированный цветоразностный сигнал, например, цвета R, подается с усилителя 1 цветоразностных сигналов через ультразвуковую линию 4 задержки основного цвета на соответствующий вход усилителя 5 сигналов основных цветов.
С выхода усилителя 5 сигнал цвета R подается на соответствующий катод электронно-лучевой трубки 6, например, кинескоп телевизора, на котором пользователь через анаглифные очки 8 может наблюдать объемное телевизионное изображение.
Ультразвуковая линия 4 задержки основного цвета производит задержку сигнала на длительность строки. В результате красное изображение передается с пониженным световым потоком в один глаз наблюдателя, а сине-зеленое - с полным световым потоком в другой глаз наблюдателя
Устройство для получения объемного телевизионного изображения по второму варианту работает следующим образом.
Сформированный цветоразностный сигнал, например, цвета R, подается с усилителя 1 цветоразностных сигналов через соответствующий блок 7 линий задержки основных цветов, объединяющий включенные последовательнопараллельно линию 2 задержки основного цвета и, по крайней мере, одну дополнительную линию 3 задержки основного цвета, на соответствующий вход усилителя 5 сигналов основных цветов. С выхода усилителя 5 сигнал подается на соответствующий катод электронно-лучевой трубки 6.
,
сформированные цветоразностные сигналы, например, цветов G и В, подаются с усилителя 1 цветоразностных сигналов через ультразвуковые линии 4 задержки основных цветов на соответствующие входы усилителя 5 сигналов основных цветов.
С выходов усилителя 5 сигналы цветов G и В подаются на соответствующие катоды электронно-лучевой трубки 6, например, кинескоп телевизора, на котором пользователь через анаглифные очки 8 может наблюдать объемное телевизионное изображение.
Ультразвуковые линии 4 задержки основных цветов производят задержку сигнала на длительность одной и более строк, в зависимости от количества ультразвуковых линий 4 задержки основных цветов. В результате сине-зеленое изображение передается с пониженным световым потоком в один глаз наблюдателя, а красное - с полным световым потоком в другой глаз наблюдателя.
Изменение цветовых тонов каналов осуществляется с помощью регулировки параметров резистора и конденсатора соответствующих цепей коррекции (фиг. 2). Это упрощает технологию подбора цветофильтров анаглифных очков.
В качестве линии 2 задержки основного цвета и дополнительных линий 3 задержки основных цветов применяют, например, аналоговые линии задержки ЛЗЯС-0,33; ЛЗЯС-0,47, ЛЗЯС-0,7, используемые в телевизорах 2-го - 5-го поколений, а в качестве ультразвуковых линий 4 задержки основных цветов применяют, например, ультразвуковые линии задержки УЛЗ-64-4, УЛЗ-64-5, УЛЗ-64- 8, также используемые в телевизорах 2-го - 5-го поколений.
Экспериментально установлено, что в предложенных устройствах (по первому и второму вариантам) возможна задержка сигнала без потери качества объемного изображения на 2 мкс, в то время как у аналога этот параметр достигает 0,7 МКС, и ограничен его конструктивными особенностями.
Разработанные устройства для получения объемного телевизионного изображения, по первому и второму вариантам, можно использовать в составе технологий производства, редактирования, видеозаписи видеофильмов, технологий трансляции (ретрансляции) в эфир или кабельной сети (Интернет), технологий производства полиграфической продукции. Примеры использования устройств в возможных технологиях показаны на фиг. 3.
icCi b f tj9
Цветоразностные сигналы (сигналы основных цветов) от телевизора подаются на устройство 9 для получения объемного телевизионного изображения, по первому или второму вариантам, с которого задержанные сигналы R, В , G подаются на кодирующее устройство 10 систем SECAM, PAL, NTSC . Далее полный цветовой сигнал объемного изображения поступает на устройство 11 для записи и воспроизведения изображения, транслятор 12 или через электронновычислительную машину 13 на печатающее устройство 14.
Использование устройств, предложенных конструкций (два варианта), позволяет получить объемное изображение высокой четкости, в котором существенно снижен эффект повтора (окантовки) изображения, а значит появляется возможность значительно увеличить глубину объема (параметр линии задержки) при высоком качестве изображения с использованием в устройстве стандартных технических средств.
-/3