СИСТЕМА СТЕРЕОТЕЛЕВИДЕНИЯ
STEREOTELEVISION SYSTEM

Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано для цифрового стереотелевещания.
2
2
2
2
2
2
6
6
6
6
Прототипом является "Система стереотелевидения" [1], содержащая на передающей стороне фотоэлектрический преобразователь /ФЭП/, являющийся датчиком видеосигналов трех базовых цветов B, G, R правого кадра и трех цветов B, G, R левого кадра, и включает первый объектив и первый приемник изображения, второй объектив и второй приемник изображения, каждый из приемников изображения включает матрицу из 10 элементов /1000×1000/. Передающая сторона включает идентичные первый-третий каналы обработки кодов видеосигналов правого кадра и идентичные им четвертый - шестой каналы обработки кодов левого кадра. Каналы обработки кодов выполнены идентично из последовательно соединенных блока выделения сигнала старшего разряда кода, блока регистров и шифратора. Передающая сторона включает формирователь потока кодов, первый и второй распределители импульсов, синтезатор частот, первый самоходный распределитель импульсов /СРИ/, второй СРИ, первый и второй каналы обработки кодов звука, пятиразрядные коды которых поступают на третий и четвертый информационные входы формирователя потока кодов. Первый СРИ выдает код синхроимпульса строки ССИ из пяти разрядов, второй СРИ выдает код синхроимпульса кадра КСИ. Передающая сторона включает передатчик радиосигналов из последовательно соединенных усилителя несущей частоты, амплитудного модулятора и выходного усилителя. Изображение объективом проецируется на приемную поверхность приемников изображения. Каждый элемент матрицы является преобразователем "яркость облучения - код" и включает непрозрачный корпус, во входном торце которого расположен непрозрачный микросветофильтр, прикрепленный к свободному концу своего микропьезоэлемента, второй конец которого закреплен в корпусе элемента и через диод подключен к выходу распределителя импульсов. За микролинзой и по ее оптической оси расположены три цветных микросветофильтра цветов R, G, B, каждый из которых прикреплен к свободному концу своего микропьезоэлемента. За цветным светофильтром по оптической оси микролинзы расположены друг за другом по числу разрядов в коде восемь полупрозрачных микрозеркал, и на стороне корпуса, к которой повернуты микрозеркала, расположены восемь фотоприемников, принимающие отраженные от микрозеркал излучения и выдающие импульсы в импульсные усилители. Каждый преобразователь обслуживается восемью импульсными усилителями и девятью ключами и является функциональной частью, которых в блоке по числу элементов /преобразователей/ в матрице 10. По окончании периода кадра с функциональных частей в блоки регистров поступают по 10 кодов цветов R, G, B и R, G B, представляющих оцифрованные правый и левый кадры стереопары. Коды видеосигналов цветов R, G, B формируются друг за другом последовательно в кадре через 13 мс каждый. За период кадра 40 мс во всех элементах матрицы выполняется последовательно через 13 мс преобразование "яркость облучения - код". Блоки регистров идентичны, каждый содержит по 10 восьмиразрядные регистры, с которых коды видеосигналов поступают в шифраторы, выполняющие повторное кодирование сигнала старшего разряда в коде в двоичный код и с выхода шифратора следуют уже четырехразрядные коды, представляющие номер разряда, в котором находился сигнал старшего разряда кода в восьмиразрядном коде. А четырехразрядные коды поступают уже в формирователь потока кодов, которые и передаются в эфир. Приемная сторона принимает коды, в каналах обработки кодов видеосигналов четырехразрядные коды переводятся в восьмиразрядные коды и выдаются на входы правого и левого экранов, изображения с которых зритель воспринимает объемным через очки раздельного полей зрения.
Недостатками прототипа являются:
1. на передающей стороне коды цветов формируются не параллельно, а последовательно через 13 мс, и каждый преобразователь при формировании кодов трех цветов срабатывает последовательно три раза по 13 мс.
6
6
2. Передача кодов с преобразователей приемника изображения идет по соединениям для правого кадра 3×/8×10/ и левого кадра по стольким же соединениям 3×/8×10/ в блоки регистров.
3. На приемной стороне формирование изображения на экранах выполняется последовательным тройным высвечиванием по 13 мс изображения отдельно каждого цвета R, G, B, цветное изображение у зрителя формируется накладкой трех изображений отдельно, каждое на 13 мс на сетчатку глаза.
6
6
Цель изобретения - получить синхронное высвечивание на экране одновременно трех цветов и уменьшить число соединений от приемника изображения к блокам регистров в два раза от 2/3×8×10/ к 2/3×4×10/ и исключить соединения от блоков регистров к шифраторам и от них к формирователю потока кодов.
Техническими результатами являются на передающей стороне применение в качестве элементов матрицы преобразователей "яркость излучения цветов R, G, B - три кода" синхронно формирующие три кода трех цветов, замена каналов обработки кодов звука на два преобразователя "звук-код", являющийся цифровым микрофоном, на приемной стороне получение пикселов на экранах с синхронным участием трех цветов одновременно.
Сущность изобретения в введении на передающей стороне в качестве элементов в матрице преобразователей "яркость излучения цветов R, G, B - три кода" и применение цифровых микрофонов "звук-код", на приемной стороне формирование цветного изображения на экранах трехцветными пикселами.
Передающая сторона на фиг.1, структура цифрового потока на фиг.2, преобразователь "яркость излучения цветов R, G, B - три кода" на фиг.3, дисковый фотоприемник на фиг.4, блок регистров на фиг.5, преобразователь "звук-код" на фиг.6, формирователь потока кодов на фиг.7, спектр амплитудно-модулированного сигнала на фиг.8, двухполярный амплитудный детектор на фиг.9, приемная сторона на фиг.10, накопитель кодов кадра на фиг.11, блоки регистров на фиг.12, 13, блок выделения сигналов ССИ /КСИ/ на фиг.14, блок регистра на фиг.15, схема ЦАП сигналов звука на фиг.16, элемент матрицы экрана на фиг.17, временные диаграммы работы системы на фиг.18.
Система работает в режиме вещания стереопрограммы: 1000 строк×1000 отсчетов×25 кадров/сек. Коды правого и левого кадров идут параллельно, разделение сигналов правого и левого кадров по полярному признаку. Частота дискретизации кодов видеосигналов составляет:
Д
стр
отсч
<mrow><mo>/</mo><mfrac><mrow><mn>40</mn><mtext> </mtext><mi>н</mi><mi>с</mi></mrow><mrow><mn>5</mn><mtext> </mtext><mi>р</mi><mi>а</mi><mi>з</mi></mrow></mfrac></mrow>
f=1000×1000×25 Гц=25 МГц, период следования кодов видеосигналов 40 нс, период разрядов в коде 8 нс
. Тактовая частота синусоидальных колебаний:
т
f=25 МГц×5×3=375 МГц
5 - число разрядов в кодах звука, ССИ и КСИ /фиг.2/,
Н
3 - число кодов звука по 5 разрядов в посылке. Несущая частота в передатчике принимается: f=375 МГц×12=4500 МГц,
НН
нижняя боковая частота f=4500 МГц-375 МГц=4125 МГц,
HB
верхняя боковая частота f=4500+375= 4875 МГц.
HH
-7
Несущей частотой в передатчике используется f=4125 МГц со стабильностью 10, занимаемая полоса частот в эфире составляет:
-7
6
6
6
6
6
2
2
2
2
2
2
1-8
1-8
1
2
4125 МГц×10=±412,5 Гц. Передающая сторона содержит правый фотоэлектрический преобразователь /ФЭП/, являющийся датчиком видеосигналов цветов R, G, B правого кадра и включающий первый объектив 1 и первый приемник 2 изображения, расположенный в фокальной плоскости объектива 1, первый-третий выхода кодов R, G, B в количестве 4×10 подключены соответственно к входам 4×10 каждого блока 4, 5, 6 регистров, фиг.1, выходы которых подключены параллельно к первым трем информационным входам формирователя 12 потока кодов. Второй ФЭП, являющийся датчиком видеосигналов цветов левого кадра R, G, B, включает второй объектив 7 и второй приемник 8 изображения, первый-третий выходы видеосигналов R, G, Bколичестве 4×10 подключены к входам 4×10 каждого блока 9, 10, 11 регистров, выходы которых подключены параллельно к вторым трем информационным входам формирователя 12 потока кодов. Приемники 2, 8 изображения идентичны, каждый представляет матрицу из 10 элементов, выполненные преобразователями "излучение цветов R, G, В- три кода". Преобразователь включает /фиг.3/ непрозрачный корпус 21, во входном окне которого расположен один непрозрачный микросветофильтр 22, выполняющий роль входной двери, прикрепленный к первому /свободному/ концу микропьезоэлемента 23, в отсутствие управляющего сигнала 25 Гц с блока 3 синтезатора частот входное окно закрыто микросветофильтром 22. Второй конец микропьезоэлемента 23 жестко закреплен в корпусе 21 и через диод подключен к первому выходу блока 3, управляющий импульс длительностью 1 мс частотой 25 Гц с амплитудой для срабатывания микропьезоэлемента 23 на изгиб [2 c.26] и открывает проход излучению от объекта съемки к микролинзе 25. За микролинзой, выполняющей роль объектива, по ее оптической оси и под углом 45° к ней последовательно на соответствующих расстояниях друг за другом расположены и жестко закреплены по числу разрядов в коде восемь полупрозрачных микрозеркал 26, каждое впереди расположенное микрозеркало 26 пропускает на следующее за ним поток излучения, ослабленный в два раза, для чего каждое микрозеркало имеет светоделительное покрытие, выполняющее отношение отраженного излучения к пропущенному как 1:0,5 [3 с.223]. Непосредственно в стене корпуса 21, к которой повернуты микрозеркала 26 в местах прихода отраженного излучения от микрозеркал, расположены по их числу восемь идентичных дисковых фотоприемников 27, каждый имеет форму диска диаметром, полностью покрывающим поперечное сечение отраженного излучения от микрозеркала 26, и содержащий по числу цветов R, G, B равные по площади первый, второй и третий фотоприемные сектора /фиг.4/. Первый фотоприемный сектор R из общего отраженного излучения принимает его красную часть, для чего на приемной стороне сектора R имеется красный светофильтр, второй фотоприемный сектор G для приема зеленой части отраженного излучения имеет на стороне приема зеленый светофильтр, третий фотоприемный сектор B на приемной стороне имеет синий светофильтр, для соблюдения равных условий приема светофильтры имеют равные кратности. Каждый фотоприемный сектор имеет свой выход, подключенный к входу своего импульсного усилителя /фиг.3/. Импульсные усилители с равными коэффициентами усиления и выполнены печатным способом на внешней стороне корпуса преобразователя 21. Выходы первых фотоприемных секторов R подключены к входам первых импульсных усилителей 28 в каждой группе из трех импульсных усилителей, обслуживающих каждый дисковый фотоприемник 28. Выход второго фотоприемного сектора G подключен к входу второго импульсного усилителя 28 в каждой группе трех импульсных усилителей.
3
1
1
1,
1
2
2
2
3
3
3,
3
1-3
выд,
1-3
1-3
6
Выход третьего фотоприемного сектора B подключен к входу третьего импульсного усилителя 28 в каждой группе из трех импульсных усилителей. Выходы восьми первых импульсных усилителей 28 через диоды объединены и подключены к входу младшего разряда регистра 29 сдвига /фиг.3/ из восьми разрядов. Следующие импульсы, поступающие с выходов следующих усилителей 28 выполняют сдвиг импульса с первого /младшего/ разряда в следующие старшие разряды регистра 29 сдвига. Выходы восьми вторых импульсных усилителей 28 тоже через диоды объединены и подключены к входу младшего разряда второго регистра 29 сдвига, и тоже идет процесс сдвига импульса с младшего разряда к более старшему разряду в регистре 29 сдвига. Выходы третьих импульсных усилителей 28 через диоды объединены, подключены к входу младшего разряда регистра 29 сдвига, импульсы, поступающие со следующих импульсных усилителей 28 также выполняют сдвиг импульса с младшего разряда в следующие старшие разряды регистра 29 сдвига. По окончании прохода излучения по всем микрозеркалам в регистрах 29 сдвига уже сформированы три восьмиразрядных кода видеосигналов R, G, B с сигналом в одном из разрядов кода. С приходом сигнала U которым является импульс 25 Гц с синтезатора 3 частот, восьмиразрядные коды с одним сигналом в одном из разрядов кода выдаются в шифраторы [4 с.207] 30, которые кодируют единственный импульс в коде четырехразрядным двоичным кодом / 1000 двоичный код = 8 в десятичном коде/. Все коды 4×10 с выходов шифраторов приемника изображения 2 /8/ фиг.1 синхронно поступают в свои блоки регистров 4, 5, 6 /9, 10, 11/ Оцифровывание кадра осуществилось за 40 мс. Комбинации четырехразрядных кодов с выходов шифраторов 30 приведены в таблице:
Коды с регистров 29 сдвига
Коды с шифратора 30
00000001
0001 /1/
00010
0010 /2/
00000100
0011 /3/
.
.
.
.
.
.
01000000
0111 /7/
10000000
1000 /8/
6
6
1-10
ВЫД
от
З
от
З
П
0
З
ВЫД
сд
от
З
Четырехразрядные коды представляют номер разряда, в котором был импульс в восьмиразрядном коде. Блоки 4, 5, 6, 9, 10, 11 регистров идентичны, каждый содержит по 10 /фиг.5/ четырехразрядные регистры 316 и последовательно соединенные ключ 32 и распределитель импульсов 33. Информационными входами каждого блока регистров являются параллельные входы всех регистров 31, всего входов 4×10, выходами являются поразрядно объединенные первый-четвертый выходы всех регистров 31. Первым управляющим входом является управляющий вход U от ключа 32, подключенный к первому выходу блока 3,25 Гц /фиг.1/, открывающий передним фронтом ключ 32 на период кадра 40 мс, вторым управляющим входом является сигнальный вход ключа 32, подключенный к второму выходу синтезатора 3 частот 25 МГц, являющиеся сигналами U кодов видеосигналов из регистров 31 /фиг.5/ четырехразрядных кодов на первый и второй информационные входы формирователя 12 потока кодов. Передающая сторона включает синтезатор 3 частот, формирователь 12 потока кодов, самоходный распределитель 13 импульсов /СРИ/, второй СРИ 14, выполненные соответственно [5 с.269, 274], первый 19 и второй 20 преобразователи "звук-код" /цифровые микрофоны/ фиг.6, преобразующие аналоговые звуковые сигналы 3в1, 3в2 в 16-разрядные коды частотой 75 кГц и затем кодирующие их повторно в пятиразрядные коды с выдачей на третий и четвертый информационные входы формирователя потока кодов 12, который выполнен идентично формирователю потока кодов в прототипе [1 фиг.7], включает три канала, первый и второй идентичны. Первый канал включает последовательно соединенные первый блок 34 элементов И из двенадцати элементов И /4 разряда × 3/, первый 35 и второй 36 элементы ИЛИ, первый выходной ключ 37 и первый СРИ 38, второй канал включает последовательно соединенные второй блок 39 из двенадцати элементов И, первый 40 и второй 41 элементы ИЛИ и второй выходной ключ 42 и второй СРИ 43. Третий канал включает два блока 44 и 46 элементов И, каждый из пяти элементов И, пятый 45 и шестой 47 элементы ИЛИ, третий СРИ 48 и четвертый СРИ 49. Блок 12 включает первый 50, второй 51 и третий 52 ключи, и последовательно соединенные десятиразрядный счетчик 53 импульсов и дешифратор 54. Информационными входами являются: первым - первые двенадцать входов элементов И блока 34, вторым - первые двенадцать входов элементов И блока 39, третьим - первые пять входов элементов И блока 44, четвертым первые входы пяти элементов И блока 46, пятым - сигнальный вход ключа 52, шестым - третий вход четвертого элемента ИЛИ 41, подключенный к выходу СРИ 14. Первым выходом блока 12 являются объединенные выходы выходных ключей 37, 42. Последовательность выдачи разрядов кодов видеосигналов и звука идет со старшего разряда в коде к младшему разряду /фиг.2/. Первый выход дешифратора 54 подключен к первому управляющему U входу ключа 50, второй - к второму управляющему входу U ключа 50 и к первому управляющему U входу ключа 51, третий выход подключен к второму управляющему входу U ключа 51 и является вторым выходом блока 12 U, подключенный к СРИ 13, второй выход дешифратора 54 подключен параллельно к третьим входам блоков 19, 20, к четвертым входам которых подключен и третий выход дешифратора 54. Управляющими входами блока 12 являются: первым - объединенные входы ключей 50, 51 и счетный вход счетчика 53 импульсов, вторым - объединенные сигнальные входы 375 МГц выходных ключей 37, 42, третьим управляющий вход U счетчика 53 импульсов, четвертым - управляющий вход U 25 Гц ключа 52. Вторые входы элементов И блоков 34, 39 подключены к первому - двенадцатому выходам СРИ 38, 43, вторые входы элементов И блоков 44, 46 подключены к первому - пятому выходам СРИ 48, 49. Передающая сторона включает первый 19 и второй 20 идентичные преобразователи "Звук-код", являющиеся цифровыми микрофонами фиг.6, преобразующие аналоговые звуковые сигналы 3в1, 3в2 в 16-разрядные коды с частотой 75 кГц и на выходе преобразующие повторно в пятиразрядные коды. Каждый преобразователь "звук-код" содержит /фиг.6/ корпус 55, в котором расположен приемник 56 давления в форме куполообразной диафрагмы, прикрепленной к корпусу 55 гофрированными подвесами 57. Участок корпуса напротив диафрагмы 56 имеет отверстия 58 для получения акустически комбинированного динамичного микрофона [6 c.85], содержит последовательно расположенные импульсный светодиод 59 белого излучения, вход которого подключен к выходу 3 /75 кГц/ синтезатора 3 частот, апертурную диафрагму 60, сканирующее зеркало 61, ось поворота которого жестко соединена с одним концом рычага 62 соответствующей длины, второй конец которого имеет ось 63, вставленную в отверстие на конце металлического полого внутри для уменьшения веса стержня 64, начало которого соединено с центром куполообразной диафрагмы 56, содержит линейку 65 фотоприемников из шестнадцати фотоприемников, фоточувствительная сторона которой выполнена в форме дуги, сохраняющей равные расстояния от ее поверхности до центра отражающего зеркала 61, включает шифратор 66, с первого по шестнадцатый входы которого подключены соответственно к первому-шестнадцатому выходам фотоприемников линейки 65 и включает блок 67 регистров, содержащий три пятиразрядных регистра, первый-пятый входы первого регистра в блоке 67 подключены к первому-пятому выходам шифратора 66, и первый-пятый выходы третьего регистра блока 67 являются выходами преобразователя "звук-код", включающего ключ 68, выход которого подключен к второму входу U блока 67 регистров. Управляющие входы преобразователя "звук-код" подключены: первым управляющим входом являются объединенные входы светодиода 59 и управляющий вход U блока 67, подключенный к выходу 3 синтезатора 3 частот 75 кГц /фиг.1/, вторым управляющим входом является сигнальный вход ключа 68, подключенный к шестому выходу 25 МГц блока 3, третьим управляющим входом является управляющий вход U ключа 68, подключенный к выходу 3 блока 12, четвертым управляющим входом является вход U ключа 68, подключенный к выходу 4 /третьему выходу дешифратора 54 /фиг.7/ блока 12. Первый-пятый выходы блока 19 подключены к первому-пятому входам блока 44 элементов И в блоке 12 формирователя потока кодов, к первому-пятому входам блока 46 элементов И подключены выходы преобразователя "звук-код" блока 20. Приемник 56 давления принимает сигналы звука, которые вызывают колебания сканирующего зеркала 61, по фотоприемникам линейки 65, а сигнал с засвеченного фотоприемника линейки шифратором 66 преобразуется в 16-разрядный код с импульсом в одном разряде, в остальных разрядах нули. Коды, поступающие в шифратор 66, и коды на его выходах в таблице 2.
Таблица 2
№ фотоприемника в линейке 65
коды звука на входе шифратора 66
Коды с выходов шифратора 66
№1
1000000000000000
10000 /16/
№2
0101000000000000
01111 /15/
№3
0010000000000000
01110 /14/
№4
0001000000000000
01101 /13/
.
.
.
.
.
.
.
.
.
№15
0000000000000010
00010 /2/
№16
10000000000000001
00001 /1/
Работа преобразователя "звук-код".
сд
от
выд
выд
2
2
2
1-10000
1
1
Д
1000
1-999
1-8
1-8
1-8
от
выд
Д
от
1-8
З
-7
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
С поступлением звуковых колебаний на куполообразную диафрагму 56 ее механические колебания стержнем 64 и рычагом 62 передаются на поворот зеркала 61, направляющего луч от светодиода 59 на фотоприемник в линейке 65, сигнал с одного фотоприемника поступает на один вход шифратора 66 и представляет 16-и разрядный код с сигналом только в одном разряде кода. Выход каждого фотоэлемента подключен к своему входу в шифраторе [4 с.207], пятиразрядные коды с выходов шифратора 66 поступают в первый регистр блока 67. С приходом в импульсный светодиод 59 второго импульса 75 кГц он поступает сигналом U в блок 67 и сдвигает код звука с первого регистра в блоке 67 во второй, в первый регистр поступает второй код звука. С приходом третьего импульса в светодиод 59 он сдвигает код звука со второго регистра в блоке 67 в третий регистр и с первого во второй, а в первый регистр поступает третий код звука. С приходом со второго выхода дешифратора 54 /фиг.7/ импульса на третий управляющий вход U преобразователя он открывает ключ 68, который пропускает три сигнала U 25 МГц на второй вход U блока 67 регистров, и три кода звука последовательно друг за другом выдаются на третий /четвертый/ информационный вход блока 12, которые занимают в каждой строке места 998,999,1000, фиг.2. Синтезатор 3 частот выдает /фиг.1/ с первого выхода импульсы 25 Гц частоты стереопар, со второго выхода импульсы 25 МГц дискретизации кодов видеосигналов, с третьего выхода 75 кГц дискретизации частоты кодов звука, с четвертого выхода синусоидальные тактовые колебания 375 МГц, с пятого выхода импульсы 25 кГц частоты строк и с шестого - синусоидальные колебания несущей частоты 4500 МГц. Передающая сторона включает передатчик 15 радиосигналов /фиг.1/ из последовательно соединенных усилителя 16 несущей частоты, амплитудного модулятора 17 и выходного усилителя 18. Амплитудный модулятор 17 включает последовательно соединенные модулятор и полосовой фильтр [7 с.234, 235], отфильтровывающий верхнюю боковую частоту 4875 МГц в спектре амплитудно-модулированной несущей /фиг.8/, кольцевой модулятор подавляет саму несущую 4500 МГц, нижняя боковая частота 4125 МГц с видео и звуковой информацией кодов поступает в выходной усилитель 18 и излучается в эфир. Стабильность несущей 10, занимаемая полоса частот в эфире составляет ±412,5 Гц или 825 Гц. Приемная сторона /фиг.10/ содержит антенну, блок 69 управления /выбор телеканалов/, тракт приема и обработки кодов видеосигналов, канал формирования управляющих сигналов, первый и второй плоскопанельные экраны 86, 98, очки 99 раздельных полей зрения и два канала воспроизведения звука. Тракт приема и обработки кодов видеосигналов выполняет прием кодов видеосигналов и включает последовательно соединенные блок 70 приема радиосигналов, усилитель 71 радиочастоты и двухполярный амплитудный детектор 72 /фиг.9/, первый и второй каналы обработки кодов видеосигналов. Первый канал включает последовательно соединенные первый формирователь 73 импульсов, вход которого подключен к первому выходу двухполярного амплитудного детектора 72, первый ключ 75, первый приемный регистр 76 из двенадцати разрядов /4 разряда в коде × 3 кода/ и три канала цветовых сигналов: канал кодов сигналов R, включающий последовательно соединенные дешифратор 77, накопитель 78 кодов кадра, и блок 79 формирователя импульсов кодов по длительности и амплитуде, в котором формирователей импульсов по числу строк в кадре, отсчетов в строке и разрядов в коде: 1000×1000×8 /8×10/, канал кодов сигналов G включает последовательно соединенные дешифратор 80, накопитель 81 кодов кадра и блок 82 формирователей импульсов кодов, которых в блоке 8×10, канал кодов сигналов B включает дешифратор 83, накопитель 84 кодов кадра, блок 85 формирователей импульсов кодов, которых 8×10. Выходы блоков 79, 82, 85 подключены к входам 3×8×10 входам первого плоскопанельного экрана 86. Второй канал обработки кодов видеосигналов включает последовательно соединенные второй формирователь 74 импульсов, вход которого подключен к второму выходу двухполярного амплитудного детектора 72, второй ключ 87, второй приемный регистр 88 из двенадцати разрядов и три канала цветовых сигналов: канал кодов сигналов R, включающий дешифратор 89, накопитель 90 кодов кадра и блок 91 формирователей импульсов кодов по длительности и амплитуде, которых в блоке 91 8×10, канал кодов сигналов G, включающий дешифратор 92, накопитель 93 кодов кадра и блок 94 формирователей импульсов кодов, которых в блоке 94 8×10, канал кодов сигналов В, включающий дешифратор 95, накопитель 96 кодов кадра и блок 97 формирователей импульсов кодов, которых в блоке 8×10. Выходы формирователей импульсов кодов подключены к 24×10 входам второго плоскопанельного экрана 98. Зритель изображения с экранов воспринимает объемным через очки 99 раздельных полей зрения, которые представляют оправу с дужками для ушей, окна очков без стекол /у кого нормальное зрение/, 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 часть вкручивается в окно очков, вторая часть 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. Порядок работы приемной стороны задает канал формирования управляющих сигналов, включающий последовательно соединенные блок 100 выделения строчного синхроимпульса ОСИ, синтезатор 101 частот, ключ 102, счетчик 103 импульсов и дешифратор 104, и блок 105 выделения кадрового синхроимпульса /КСИ/. Каналы воспроизведения звука идентичны. Первый канал включает последовательно соединенные ключ 106, подключенный к выходу первого формирователя 73 импульсов, блок 107 регистра, дешифратор 108, шестнадцатиразрядный регистр 109, цифроаналоговый преобразователь /ЦАП/ 110 сигнала звука, усилитель 111 мощности и громкоговоритель 112, второй канал включает последовательно соединенные ключ 113, подключенный к выходу второго формирователя 74 импульсов, блок 114 регистра, дешифратор 115, 16-и разрядный регистр 116, ЦАП 117, усилитель мощности и громкоговоритель 119. Дешифраторы 77, 80, 83, 89, 92, 95 идентичны, каждый является линейным дешифратором [4 с.202] и преобразует поступающие на вход четырехразрядные коды в восьмиразрядные с сигналом в одном разряде из восьми соответственно поступившему 4-х разрядному коду. Накопители кодов кадра 78, 81, 84, 90, 93, 96 выполнены идентично, каждый включает /фиг.11/ блоки регистров 120по числу строк в кадре, информационными входами в которых являются поразрядно объединенные первый-восьмой входы блоков 120 регистров, выходами являются параллельные выходы всех блоков 120 регистров, всего выходов 8×10. Управляющими входами являются: первым - первый управляющий вход 25 Гц первого блока 120 регистров, подключенный к выходу блока 105 выделения КСИ, вторым - объединенные вторые управляющие входы блоков 120 регистров и подключенные к первому управляющему входу первого блока 120 регистров, третьим - объединенные третьи управляющие входы блоков 120 регистров U, подключенные к первому выходу синтезатора 101 частот 25 МГц. Каждый управляющий выход предыдущего блока 120 регистров является первым управляющим входом для каждого последующего блока регистров, управляющий выход последнего блока 120 регистров подключен параллельно к четвертым управляющим входам блоков 120 регистров. С накопителей кодов кадра восьмиразрядные коды в параллельном виде /с импульсом в одном из восьми разрядов/ поступают на 8×10 своих блоков 79, 82, 86, 91, 94, 97 формирователей импульсов по длительности и амплитуде, формирующие импульсы для управления в излучающей ячейке микросветофильтрами. Блоки 120 регистров выполнены идентично /фиг.12, 13/, каждый включает первый 121 и второй 122 ключи, распределитель 123 импульсов и восемь регистров 124, каждый из 1000 разрядов по числу отсчетов в строке. Информационными входами блока 120 являются поразрядно объединенные первый-восьмой третьи входы разрядов 124 регистров. Выходами являются параллельные выходы всех 1000 разрядов регистров 124, всего с блока 120 регистров 8000 выходов. Выходов с накопителя 78 кодов кадра 8×10 /фиг.11/. Управляющими входами каждого блока 120 регистров являются: первым - первый управляющий вход U первого ключа 121, вторым - сигнальный вход U ключа 122, подключенный к первому управляющему входу 25 Гц, третьим - сигнальный вход U первого ключа 121, четвертым - управляющий вход U второго ключа 122. Выход первого ключа 121 подключен к входу распределителя импульсов 123, выходы которого с первого по 1000-ый подключены к первым /тактовым/ входам разрядов параллельно восьми регистров 124 и к второму управляющему входу U своего же ключа 121. С накопителей кодов кадра восьмиразрядные коды в параллельном виде с импульсом в одном из разрядов кода поступают на первый-восьмой входы блоков 79, 82, 85, 91, 94, 97 формирователей импульсов по длительности и амплитуде, в которых импульсные усилители придают всем импульсам равные амплитуды, но разные длительности. Длительность импульса соответствует номеру разряда, в котором находится импульс. Длительности импульсов соответственно разряда, в котором он находится, приведены в таблице 3.
Таблица 3
Коды поступающие в блоки 79, 82, 85, 91.94. 97
длительность импульса на выходе этих блоков
00000001
5 мс
00000010
10 мс
00000100
15 мс
00001000
20 мс
00010000
25 мс
00100000
30 мс
01000000
35 мс
10000000
40 мс
6
о
о
о
Экраны 86, 98 с разрешением 10 выполнены идентично, матрица каждого экрана из элементов 1000×1000 соответственно разрешения. Элементы в матрице являются миниатюрными излучающими ячейками, фиг.17, каждая включает непрозрачный корпус 135, в передней части которого со стороны облучения закреплен объектив 136, за ним последовательно расположены три цветных микросветофильтра 137, 138, 139 трех базовых цветов B, G, R, закрепленные на своих микропьезоэлементах 141, 142, 143, в выходном торце корпуса расположена заслонка 140, которая в закрытом положении перекрывает выход излучения из излучающей ячейки. Каждый цветной светофильтр и заслонка прикреплены к свободным концам своих микропьезоэлементов 141, 142, 143 и 144, вторые концы которых закреплены в корпусе элемента 135. Получение цветного пиксела на экране выполняется введением в поток излучения синхронно трех цветных светофильтров на длительность их управляющих импульсов. Цветной светофильтр вводится на длительность управляющего импульса со своего импульсного усилителя, а на управляющий вход микропьезоэлемента 144 заслонки поступают через диоды Д1-Д3 все три управляющие импульса, поэтому заслонка открыта на длительность самого длительного управляющего импульса. С приходом управляющего импульса на вход микропьезоэлемента 141, 142, 143 и 144 каждый из них выполняет изгиб с поворотом, чем и вводит закрепленные на нем светофильтр и заслонку в рабочее положение в поток облучения. Цвет пиксела является результатом смешивания цветов В, G, R в моменты их совместного нахождения в потоке облучения. Облучение излучающих ячеек выполняется светодиодами белого излучения, расположенных в соответствующем количестве и в соответствующем порядке внутри корпусов экранов на их тыльных сторонах. Блок выделения 100 ССИ и блок 105 выделения КСИ выполнены идентично, каждый включает /фиг.14/ трехразрядный счетчик 125 импульсов, дешифратор 126, элемент НЕ 127 и два диода Д1 и Д2. Счетчик 125 ведет счет пяти импульсов подряд 11111 кода ССИ /КСИ/. Информационным входом блока 100 /105/ является счетный вход счетчика 125, подключенный к выходу формирователя 73 /74/ импульсов, управляющим входом является вход диода Д1, выход его подключен к управляющему входу U счетчика 125, вход диода Д1 подключен к выходу формирователя 74 импульсов /а в блоке 105 к входу блока 73/, первый и третий выходы счетчика 125 подключены к входам дешифратора 126, выход которого является выходом блока 100 /105/ и подключен также через диод Д2 к выходу элемента НЕ 127, а вместе они подключены после Д1 к управляющему входу U счетчика 125. Код ССИ /КСИ/ из пяти единиц подряд 11111 поступает на счетный вход счетчика 125, и на выходах его появляется код 101, который дешифрируется дешифратором 126, на выходе блока 100 /105/ появляется импульс, являющийся импульсом ССИ /КСИ/. Когда идет код ССИ не идет код КСИ, и наоборот /фиг.2/. Начиная со второго кода строки, с блока 73 на счетный вход счетчика 125 идут коды видеосигналов, а так как в 8-разрядных кодах всего один импульс, а в остальных нули, то элемент НЕ 127 будет выдавать импульс на вход U счетчика, который будет обнуляться, и на выходе счетчика 125 не будет код 101. На вход Д1 также будут поступать коды с блока 74, в которых тоже один импульс, в остальных нули, которые будут обнулять счетчик 125, в кодах звука тоже не набирается пять единиц подряд, и лишь с поступлением кода ССИ или КСИ счетчик 125 выдаст код 101, при котором на выходе блока 100 /105/ появляется выходной сигнал, означающий что это код ССИ /КСИ/, этот же импульс через диод Д2 поступает на управляющий вход Uо счетчика 125 и обнуляет его, подготовляя его к следующей работе. Схемы блоков 100, 105 исключают появление на выходе ложных импульсов ССИ /КСИ/. Плоскопанельные экраны 86, 98 идентичны, каждый включает в качестве элемента матрицы миниатюрные излучающие ячейки, каждая из которых самостоятельно формирует из трех цветов B, G, R цветной пиксел, что создает условия для повышения разрешения плоскопанельных экранов.
Работа передающей стороны.
2
2
2
6
6
Считывание кодов видеосигналов выполняется приемниками 2 и 8 изображения, в качестве элементов в которых используются преобразователи "излучение цветов R, G, B - три кода", каждый выдающий синхронно по три восьмиразрядных кода цветов R, G, B и RG B, приемниках изображения 2, 8 выполняется и повторное кодирование восьмиразрядных кодов, в результате с выходов приемников изображения с каждого следуют три потока кодов трех цветов, каждый по 4×10, поступающие на информационные входы 4×10 блоков 4, 5, 6 и 9, 10, 11 регистров, с выходов которых коды видеосигналов поступают на информационные первую и вторую группы входов формирователя 12 потока кодов, на 3 и 4 информационные входы которого поступают в параллельном виде пятиразрядные коды от двух преобразователей "звук-код". Сформированный блоком 12 поток кодов /фиг.2/ поступают в передатчик 15 радиосигналов и излучаются в эфир.
Работа приемной стороны.
-6
выд
Радиосигналы принимаются блоком 70, являющимся селектором каналов с электронной настройкой, на третий вход которого с синтезатора 101 частот поступает частота, равная несущей частоте передатчика 15 /фиг.1/, необходимая для детектирования однополосного сигнала /8 с.146/. Сигнал со смесителя, являющийся выходным сигналом блока 70, поступает в усилитель 71 радиочастоты, усиливается и поступает на вход двухполярного амплитудного детектора 72, выполненного по схеме на фиг.9. Диод Д1 выделяет огибающую модулирующего сигнала /диагр.9 на фиг.18/. Диод Д2 из модулирующей выделяет огибающие положительных полусинусоид /символы единиц кодов правого кадра/, диагр. 10 фиг.18. Диод Д3 из модулирующей выделяет огибающие отрицательных полусинусоид /символы единиц кодов левого кадра/ диаграмма 11 фиг.18/. С первого выхода блока 72 продетектированные положительные полусинусоиды 375 МГц поступают на вход первого формирователя 73 импульсов, со второго выхода блока 72 продетектированные отрицательные полусинусоиды поступают на вход второго формирователя 74 импульсов. Формирователи 73, 74 формируют прямоугольные импульсы из гармонически изменяющихся сигналов, единицы в кодах представляются импульсами, нули их отсутствием. Порядок работы приемной стороны задается сигналами канала формирования управляющих сигналов: первая роль принадлежит блоку 100 ССИ /код 11111/. При каждом приходе на вход блока 100 кода ССИ на его выходе появляется строчный синхроимпульс ССИ 25 кГц, который открывает ключ 102, по сигналам ССИ идет и точная подстройка частоты в синтезаторе 101 частот, собственная стабильность которого 10. С выхода первого формирователя 73 импульсов коды поступают на вход первого ключа 75, который в исходном состоянии закрыт, открывается импульсом ССИ через диод Д1 /фиг.10/, а в начале кадра открывается через второй диод Д2 с блока 105. С выходов формирователя 74 импульсы кодов видеосигналов поступают на вход второго ключа 87, который в исходном состоянии закрыт, открывается вместе с ключом 75 сигналом ССИ или КСИ. Коды правого кадра поразрядно и последовательно поступают в разряды с первого по двенадцатый в первом приемном регистре 76, коды левого кадра поступают в первый-двенадцатый разряды второго приемного регистра 88, в каждом приемном регистре размещаются по три четырехразрядных кода видеосигналов. Вторые входы синтезатора 101 частот подключены к второй группе выходов блока 69, сигнал с которого задает частоту, выдаваемую с блока 101 на третий вход блока 70. Синтезатор частот выдает: с первого выхода импульсы 25 МГц частоты дискретизации кодов видеосигналов, со второго выхода тактовые импульсы 375 МГц, с третьего выхода импульсы 75 кГц частоты кодов звука, с четвертого - синусоидальные колебания несущей частоты на третий вход блока 70. С выхода первого формирователя 73 импульсов три кода видеосигналов правого кадра B, G, R заполняют в приемном регистре 76 1-4 разряды кодом цвета R, 5-8 разряды кодом цвета G, 9-12 разряды кодом цвета B. Такой же порядок заполнения разрядов в приемном регистре 88 кодами второго /левого/ кадра. С приемных регистров 76, 88 коды синхронно выдаются сигналами 25 МГц в дешифраторы соответственно 77, 80, 83, 89, 92, 95, которые выполняют дешифрирование четырехразрядных кодов, с их выходов в накопители 78, 81, 84, 90, 93, 96 кодов кадра поступают уже 8-разрядные коды, в которых импульс только в одном из восьми разрядов. В течение периода 40 мс кадра идет сосредоточение кодов обоих кадров в накопителях кодов кадра. По окончании периода кадра коды обоих кадров синхронно в параллельном виде выдаются сигналами U 25 Гц в свои блоки 79, 82, 85, 91, 94, 97 формирователей импульсов по длительности и амплитуде. Длительность импульсов в каждом коде с выходов этих блоков соответствует таблице 3, они теперь являются управляющими сигналами и поступают на управляющие входы микропьезоэлементов соответственно 141, 142, 143 во все излучающие ячейки 135 обоих экранов 86, 98 Уфиг.10 и 17/. Воспроизводимый видеорежим: 1000×1000×25 Гц, строчной и кадровой разверток нет.
1-8
Д
2
1-8
1-1000
1000
ВЫД
1-1000
6
Работа накопителей кодов кадра, фиг.11, 12, 13. Сигналы кодов в накопитель 78 кодов кадра поступают на третьи входы разрядов восьми регистров 124 фиг.12. Заполнение регистров кодами первой строки начинается с открытием ключа 121 сигналом 25 Гц с блока 105. Открытый ключ 121 пропускает импульсы U 25 МГц на вход распределителя 123 импульсов, тактовые импульсы с которого последовательно поступают на первые, тактовые, входы разрядов восьми регистров 124. По заполнении регистров сигнал с последнего 1000-го выхода блока 123 закрывает ключ 121 и открывает ключ 121 в следующем блоке 120 регистров, регистры 124 которого заполняются кодами второй строки. За период кадра 40 мс кодами заполняются регистры 124 во всех блоках 120 регистров. С последнего блока 120 фиг.11 выходной сигнал поступает параллельно на четвертые управляющие входы всех блоков 120 регистров и открывает в них вторые ключи 122, пропускающие по одному сигналу U 25 Гц, синхронно выдающий из всех блоков регистров 120 и всех накопителей кодов кадра коды видеосигналов в свои соответствующие блоки 79, 82, 85, 91, 94, 97 формирователей импульсов по длительности и амплитуде. Каждый накопитель кодов кадра имеет по 8×10 выходов, которые подключены к стольким же входам в блоках формирователей импульсов по длительности и амплитуде.
от
1-3
T
1-3
выд
1
2
3
1
выд
з
от
2
выд
З
от
3
выд
з
от
1
Работа каналов воспроизведения звуков, фиг.10, 15, 16. Работа каналов звука начинается с ключа 103, который открывается сигналом ССИ с блока 100, ключ 102 пропускает импульсы 25 МГц в счетчик 103 импульсов, который с приходом 997 импульса формирует код 1111100101, который дешифрируется дешифратором 104 и выдает с первого выхода импульс U, открывающий ключи 106, 113 и закрывает ключи 75, 87. Ключи 106, 113 пропускают по три кода звука в свои блоки регистра 107, 114, выполненные идентично, каждый включает фиг.15 15- разрядный регистр 129 и три его обслуживающие ключи 128. Информационный вход блока 107, 114 является и информационным входом регистра 129, подключенный к выходу ключа 106 /113/. Первые управляющие входы U блоков 107, 114 объединены и подключены к второму выходу синтезатора 101 частот 375 МГц, вторые управляющие входы блоков 107, 114 объединены и подключены к третьему выходу 75 кГц блока 101. Три пятиразрядных кода звука последовательно заполняют пятнадцать разрядов в регистре 129: первый код заполняет первый-пятый разряды, второй шестой-десятый разряды и третий заполняет 11-15 разряды. Сигнальные входы ключей 128 объединены и являются вторым управляющим входом блока 107, 114 регистра. Второй вход регистра 129 является первым управляющим входом блока 107 /114/ регистра, третий, четвертый и пятый управляющие входы U регистра 129 подключены к выходам ключей 128, 128, 128. Выход ключа 128 подключен к третьему управляющему входу U регистра 129, к своему второму управляющему входу U и к первому управляющему входу U второго ключа 129, выход которого подключен к четвертому управляющему входу U регистра 129, к своему второму U управляющему входу и к первому управляющему U входу третьего ключа 128, выход которого подключен к пятому U входу регистра 129, к своему второму управляющему входу U входу и к первому управлявшему Uвходу первого ключа 128. Выдача кодов идет сигналами 75 кГц из регистра 129: первым выдается код с первого-пятого разрядов, вторым с шестого-десятого разрядов, третьим с 11-15 разрядов. Коды поступают в дешифраторы 108, 115,, каждый из которых соответственно комбинации пятиразрядного кода выдает на одном и 16-и выходов один импульс в блок 109, 116 16-и разрядного кода [4 с.202 рис.8.1]. Блоки 109, 116 являются 16-разрядными регистрами принимающие 16-разрядные коды в параллельном виде из дешифраторов 108, 115. С блоков 109, 116 16-и разрядные коды в параллельном виде поступают в ЦАП 110, 117, которые выполнены идентично, каждый включает /фиг.16/ блок 130 импульсных усилителей из шестнадцати импульсных усилителей, матрицу 13 из 16 импульсных светодиодов белого излучения, каждый из которых на излучающей стороне имеет нейтральный светофильтр с коэффициентом ослабления излучения соответственно веса своего разряда в коде. ЦАП включает объектив 132, оптическая ось которого совпадает с оптической осью матрицы 131, фотоприемник 133, расположенный в фокальной плоскости объектива 132, выход фотоприемника 133 подключен к входу операционного усилителя 134, выход которого подключен к входу усилителя 110 /118/ мощности. Объектив 132 суммирует излучения светодиодов матрицы 131 во входном окне фотоприемника 133, сигнал с которого поступает в операционный усилитель 134 и с него на вход усилителя 111 /118/ мощности. Коэффициенты пропуска излучения нейтральными светофильтрами в матрице 131 в таблице 4.
№ разряда
1
2
3
4
5
6
7
…
16
кратность светоф-ра
0
2<sup>х</sup>
4<sup>х</sup>
8<sup>х</sup>
16<sup>х</sup>
32<sup>х</sup>
64<sup>х</sup>
…
32768<sup>х</sup>
% пропуска излучения
100%
50%
25%
12%
6%
3%
1,5%
…
0,003%
Каналы воспроизведения звука выполняют стереозвуковое сопровождение изображения на экранах. Заявляемая система передает видеоинформацию в эфире четырехразрядными видеосигналами, звуковую информацию пятиразрядными кодами звука, что позволяет в два раза сократить электромагнитную загрузку эфира и снизить энергопотребление передатчиком радиосигналов, применение в приемниках изображения 2, 8 преобразователей "яркость излучения цветов R, Q, B - три кода" создадут условия для повышения разрешения приемников изображения и исключат процесс сканирования для получения кодов видеосигналов.
Использованные источники
1. Патент РФ №2485713 G1 кл. Н04N 13/00 бюл., 17 от 20.06.13 г. - прототип.
2. А.Ф. Плонский, В.И. Теаро. Пьезоэлектроника. - М.: "Знание",  1979, с.26.
3. Б.Н. Бегунов, Н.П. Заказнов. Теория оптических систем. М., 1979, с.223.
4. В.Н. Тутевич. Телемеханика. М., 2-е изд-е, 1985, с.202, 207.
5. В.И. Ильин. Телеуправление и телеизмерение. М, 1982, с.269, 274.
6. Радиовещание и электроакустика. А.В. Выходец. - М., 1989, с.85.
7. Радиопередающие устройства. М.С. Шумилин. - М., 1981, с.234, 235.
8. Радиосвязь, вещание и телевидение. Под ред. А.Д. Фортушенко М., 1986, с.146.