RU2108006C1

RU2108006C1 - Method and device for detection of quality characteristics of separate cells in raster display systems

Info

Publication number: RU2108006C1
Application number: RU96119449A
Authority: RU
Inventors: А.И. Разин; Я.Б. Розвал
Original assignee: Московское конструкторское бюро "Электрон"
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 1998-03-27

Abstract

FIELD: TV equipment, in particular, video walls for multiple-screen or single pictures, editor's arrays of video monitors. SUBSTANCE: method involves displaying picture of test chart on screen of each displaying cell (video monitor) of raster TV system, converting said test chart into signal with information about color and brightness characteristics of this cell by means of photodetector, comparison of these characteristics to required values by means of control unit which is designed as special-purpose processor, generation of control commands by means of corresponding unit for preliminary signal correction which alters input video signal of cell in order to bring characteristics of test chart into accord with required characteristics so that both diversity in characteristics and temperature and time drift of these characteristics are compensated. Adaptation of color and brightness characteristics of cells is achieved manually or automatically by means of regulation unit. EFFECT: increased functional capabilities. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к телевизионной технике, а именно к многорастровым системам отображения (кинескопным и проекционным "видеостенам" для создания полиэкранного или одного крупнопланового изображения, ведеорежиссерским стеллажам видеомониторов и т.п.). The invention relates to television technology, namely to multi-raster display systems (picture tubes and projection "video walls" for creating a multi-screen or one large-scale image, camera director display racks of video monitors, etc.).

Цель изобретения - идентификация качественных характеристик изображений на отдельных видеомониторах - ячейках системы отображения. The purpose of the invention is the identification of the qualitative characteristics of the images on individual video monitors - cells of the display system.

Известны технические решения:
Контроллер для настройки цветового тона и насыщенности изображения [1], содержащий устройство для формирования видеосигналов, соответствующих изображению объектов, на вход которого подаются сигналы красного и синего, которое путем управления соотношением уровней этих сигналов, а также уровнями всех трех сигналов (красного, зеленого и синего) при подаче на него управляющих сигналов позволяет изменять цветовую насыщенность и цветовой тон изображения на дисплее, будучи подключенным к входу матрицы, выходы которой подключены к входу упомянутого дисплея.Known technical solutions:
A controller for adjusting the color tone and saturation of the image [1], comprising a device for generating video signals corresponding to the image of objects, the input of which receives red and blue signals, which by controlling the ratio of the levels of these signals, as well as the levels of all three signals (red, green and blue) when applying control signals to it, it allows you to change the color saturation and color tone of the image on the display, being connected to the input of the matrix, the outputs of which are connected to the input mentioning utogo display.

Устройство для коррекции цветового тона в видеосигнале [2], содержащее первый элемент для детектирования наибольшего сигнала в компонентном видеосигнале на входе и выделяющее этот сигнал, второй элемент, который исключает составляющие малого уровня, и третий элемент, который обеспечивает ограничение выходного сигнала со второго элемента и свой выходной сигнал подает на первый вход слагателя, на второй вход которого подается исходный компонентный видеосигнал. A device for correcting a color tone in a video signal [2], comprising a first element for detecting the largest signal in a component video signal at the input and extracting this signal, a second element that eliminates low-level components, and a third element that provides limitation of the output signal from the second element and sends its output signal to the first input of the adder, to the second input of which the original component video signal is supplied.

Схема для детектирования заданных цветов в цветном видеосигнале [3], содержащая элементы для получения суммарных и разностных цветовых сигналов, сравнения этих сумм с опорными величинами, соответствующих выделению заданного цвета, и получения желаемого цвета в сигнале на выходе детектирующей схемы. Описывается также метод для детектирования цвета в композитном цветном сигнале, в соответствии с которым построено упомянутое устройство. A circuit for detecting predetermined colors in a color video signal [3], containing elements for obtaining total and difference color signals, comparing these sums with reference values corresponding to the allocation of a given color, and obtaining the desired color in the signal at the output of the detection circuit. Also described is a method for detecting color in a composite color signal, in accordance with which the mentioned device is constructed.

Все три приведенных аналога имеют общий недостаток - автоматическому контролю поддается лишь одна из качественных характеристик - цветовая насыщенность и цветовой тон изображения, в то время как опорное белое, контраст, яркость изображения, вид характеристики преобразования "сигнал/свет" (коэффициент γ ) не контролируются. All three of these analogs have a common drawback - only one of the qualitative characteristics lends itself to automatic control - color saturation and color tone of the image, while reference white, contrast, image brightness, type of signal-to-light conversion characteristic (coefficient γ) are not controlled .

Кроме того, описанные устройства и метод относятся к системам, содержащим лишь одну отображающую ячейку, а потому не решают задач идентификации перечисленных характеристик многих отображающих ячеек. In addition, the described devices and method apply to systems containing only one display cell, and therefore do not solve the problems of identifying the listed characteristics of many display cells.

Кроме того, описанные устройства и метод не позволяют автоматически адаптировать параметры отображающих ячеек к изменяющимся условиям внешнего освещения (яркость, цветовая температура источника освещения и т.п.), а также стабилизировать параметры изображений всех ячеек во времени и диапазоне рабочих температур. In addition, the described devices and the method do not automatically adapt the parameters of the display cells to changing conditions of external lighting (brightness, color temperature of the light source, etc.), as well as stabilize the image parameters of all cells in time and in the range of operating temperatures.

Известно техническое решение [4] - динамическая 9-экранная мультисистема BIG 9, представляющая собой набор из 9 отдельных видеопроекторов PT43CBGV2E, которые совместно образуют большой экран размером 3,28 м по диагонали (2,6 м x 2 м), которая является многорастровым отображающим устройством в системе. A technical solution [4] is known - the BIG 9 dynamic 9-screen multisystem, which is a set of 9 separate PT43CBGV2E video projectors that together form a large screen 3.28 m diagonal (2.6 m x 2 m) in size, which is multi-raster device in the system.

Данное решение принято за прототип. This decision was made as a prototype.

Из приведенной схемы видно, что помимо отображающего многорастрового устройства система содержит набор датчиков композитных и компонентных сигналов, корректоры временных искажений для различных датчиков, преобразователь телевизионных стандартов, а также мультивидеопроцессор ET-SMP33P, обеспечивающий создание либо одного крупнопланового изображения от одного датчика на всех ячейках, когда каждая из них отображает лишь часть общего изображения, либо любой комбинации изображений от различных датчиков. It can be seen from the above diagram that, in addition to the multi-raster display device, the system contains a set of composite and component signal sensors, time distortion correctors for various sensors, a television standard converter, and also the ET-SMP33P multivideo processor, which provides the creation of either one large-scale image from one sensor on all cells, when each of them displays only part of the overall image, or any combination of images from various sensors.

Основным элементом каждой ячейки, в том числе и проекционной, является кинескоп, параметры которого имеют производственный разброс, а также подвержены влиянию условий окружающей среды и изменяются во времени. По этой причине представляет большую техническую трудность обеспечение идентичности параметров отдельных ячеек многорастровой системы. The main element of each cell, including the projection one, is a kinescope, the parameters of which have a production scatter, are also subject to the influence of environmental conditions and change over time. For this reason, it is of great technical difficulty to ensure the identity of the parameters of individual cells of a multi-raster system.

Отсутствие цветовой и яркостной идентичности приводит, например, к цветовым и яркостным различиям изображения одного и того же объекта на различных ячейках. В условиях телепроекции на "видеостене", когда отдельные ячейки отображают лишь часть общего крупнопланового изображения (например, изображение лица человека), искажения наиболее заметны. Заметны они и в стеллажах видеорежиссера в аппаратно-студийных блоках телецентров, когда на нескольких видеомониторах отображается один и тот же объект. The lack of color and brightness identity leads, for example, to color and brightness differences in the image of the same object on different cells. In the context of a teleprojection on a “video wall”, when individual cells display only part of the overall large-scale image (for example, the image of a person’s face), distortions are most noticeable. They are also noticeable in the shelves of a video director in the hardware-studio blocks of television centers, when the same object is displayed on several video monitors.

Целью изобретения является устранение этого недостатка. Для этого необходимо представить набор ячеек "видеостены" (или видеомониторов) в виде единой системы, основной задачей которой является не только отображение объектов, но и обеспечение цветовой и яркостной идентичности телевизионных изображений одного и того же объекта на различных ячейках (видеомониторах), а также автоматической адаптации отображающей системы к изменению внешних условий. The aim of the invention is to eliminate this drawback. To do this, it is necessary to present a set of “video wall” cells (or video monitors) in the form of a single system, the main task of which is not only displaying objects, but also ensuring color and brightness identity of television images of the same object on different cells (video monitors), as well automatic adaptation of the imaging system to changing environmental conditions.

Способ идентификации качественных характеристик изображений на отдельных ячейках многорастровой системы отображения (видеомониторах) иллюстрируется работой предлагаемого устройства. A method for identifying the qualitative characteristics of images on individual cells of a multi-raster display system (video monitors) is illustrated by the operation of the proposed device.

На чертеже представлена система, позволяющая не только автоматически идентифицировать цветовые и яркостные характеристики, но и автоматически компенсировать изменения указанных характеристик отдельных устройств. The drawing shows a system that allows not only to automatically identify color and brightness characteristics, but also automatically compensate for changes in the specified characteristics of individual devices.

Устройство состоит из некоторого количества N ячеек (видеомониторов) 6, снабженных датчиками цветовых и яркостных характеристик 7, установленных на экранах ячеек (видеомониторов) так, чтобы они не мешали рассматриванию изображений, а также дополнительного блока, включающего в себя формирователь испытательной марки 3 и управляющий блок в виде спецвычислителя 5, который выполняет следующие функции:
анализ цветовых и яркостных характеристик изображений испытательной марки на каждой ячейке;
формирование команд управления соответствующими блоками коррекции видеосигналов;
адресная выдача команд управления.The device consists of a number of N cells (video monitors) 6, equipped with sensors of color and brightness characteristics 7, installed on the screens of the cells (video monitors) so that they do not interfere with the viewing of images, as well as an additional unit, including the shaper of test mark 3 and the control block in the form of special calculator 5, which performs the following functions:
analysis of color and brightness characteristics of test mark images on each cell;
the formation of control commands of the respective blocks of the correction of video signals;
targeted issuing of control commands.

Кроме того, система содержит блок одновременного регулирования цветовой и яркостной характеристик системы 8 для всех ячеек (видеомониторов); а также смесители 2 и блоки предкоррекции видеосигналов 4 по числу ячеек и произвольное количество источников видеосигнала 1. In addition, the system comprises a unit for simultaneously controlling the color and brightness characteristics of system 8 for all cells (video monitors); as well as mixers 2 and blocks of pre-correction of video signals 4 by the number of cells and an arbitrary number of video sources 1.

Система состоит, таким образом, из идентичных линеек, количество которых равно числу ячеек (видеомониторов) N. The system thus consists of identical rulers, the number of which is equal to the number of cells (video monitors) N.

Рассмотрим работу системы на примере работы одной линейки:
Видеосигнал с источника видеосигнала 1 поступает на смеситель 2, где в видеосигнал подмешивается специальная марка, сформированная в блоке формирования марки 3 и представляющая собой в общем виде ряд черно-белых перепадов ("серый клин"), далее видеосигнал через блок предкоррекции видеосигнала 4 поступает на видеомонитор 6, где датчик цветовых и яркостных характеристик 7 преобразовывает оптическое изображение марки в сигнал, несущий информацию о трех цветовых составляющих, который поступает на вход спецвычислителя 5, где происходит сравнение с заданными характеристиками, команда на предкоррекцию со спецвычислителя 5 поступает на блок предкоррекции видеосигнала 4, где производится предкоррекция видеосигнала таким образом, чтобы цветовые и яркостные характеристики марки соответствовали заданным. Такая операция производится по каждому каналу. Заданные характеристики могут в некоторых пределах изменяться либо по желанию пользователя вручную, либо автоматически в зависимости от внешних условий наблюдения при помощи блока одновременного регулирования цветовой и яркостной характеристик системы 8 для всех видеомониторов одновременно.Consider the system by the example of the work of one line:
The video signal from the video source 1 is fed to the mixer 2, where a special brand is added to the video signal, formed in the brand 3 forming unit and representing in general a series of black-and-white differences ("gray wedge"), then the video signal is transmitted through the video signal pre-correction unit 4 to video monitor 6, where the sensor of color and brightness characteristics 7 converts the optical image of the brand into a signal that carries information about the three color components, which is fed to the input of special computer 5, where it is compared e with predetermined characteristics, command precorrection with spetcvychislitelej 5 is supplied to the video block precorrection 4, wherein the precorrection produced video signal so that the color and brightness characteristics of the mark correspond to specify. Such an operation is performed on each channel. The specified characteristics can, within certain limits, be changed either at the user's request manually or automatically depending on the external observation conditions using the unit for simultaneously adjusting the color and brightness characteristics of system 8 for all video monitors simultaneously.

Claims

1. A method for identifying the color and brightness characteristics of individual cells or video monitors of a multi-raster display system, which consists in the fact that the video signals from sources supplied to each cell of the system are subjected to preliminary correction, characterized in that it is specially introduced into the image on the screen of each cell using a mixer formed mark in the form of an image of a gray or luminance gradation wedge, from a video signal from the image of which, using a sensor of color and brightness characteristics they send a signal that is fed to a control unit made in the form of a special calculator, compares the characteristics of the measured video signal of the brand image with the specified characteristics, and, based on the results of the comparison, generates a pre-correction command, which is sent to the video signal pre-correction block, from which the video signal is fed to the input of a cell or video monitor .

2. A device for identifying the qualitative characteristics of individual cells in multi-raster display systems consisting of a set of “video wall” or “video monitor” cells, the inputs of which are connected to video signal sources, characterized in that a brand-forming unit, N mixers, N video pre-correction blocks are introduced into it , N sensors for color and brightness characteristics, where N is the number of display cells, a control unit in the form of a special calculator, and a unit for simultaneously adjusting color and brightness characteristics, and in the outputs of the video signal sources are connected to the inputs of the mixers, to the other inputs of which the output of the brand-forming unit is connected, and the outputs of the mixers are connected to the inputs of the video pre-correction blocks, the outputs of which are connected to the inputs of the display cells or video monitors, each of which is optically coupled to a color and brightness characteristics sensor, the output of which is connected to the corresponding input of the control unit in the form of a special computer, the corresponding outputs of which are connected to the control inputs their precorrection video blocks, and output unit simultaneous regulation of color and brightness characteristics of the systems connected to the corresponding input of the control unit.