Устройство кодирования телевизионного сигнала

 

Изобретение относится к ТВ. Цель изобретения - упрощение и повышение качества кодирования путем согласования диапазона кодирования с размахом ТВ-сигнала. Устр-во содержит АЦП 1, блоки 1 и 17 коррекции, блок 3 селекции кодов, блок 4 усреднения , блок 5 вычитания, блок 6 управления , блоки 7 и 9 задержки, регистры 8 и ID, индикатор Л уровня ограничения. Введены блок 12 депшфраторов, коммутатор 13, дешифратор (Д) 14, формирователь J5 кода ограничения , блок 16 накопления. Д J4 определяют какой динамич. диапазон занимает сигнал и сколько уровней квантования (п+3)-разрядного АЦП 1 он задействует . По сигналу с Д J4 происходит подключение коммутатором 13 на свой выход одного из К выходов блока 12. Блок 12 состоит из К дешифраторов . (п+3)-разрядный код на выходе блока 2 преобразуется в п-разрядный код на выходе коммутатора 13. В индикаторе 11 производится сравнение сигнала , сформированного в формирователе 15 по сигналу с выхода Д J4, т.к. каждому из К динамич.диапазонов соответствует свой уровень ограничения. При каждом превышении сигналом уровня на выходе индикатора 11 формируетгся импульс Эти импульсы поступают в блок 16, где происходит накопление в течение каждой строки ТВ-сигнала. Если кол-во импульсов ограничения превысит пороговое значение, то на выходе блока 16 формируется сигнал J, поступающий в Д 14. 5 табл., 4 ил. с S (Л со 00 СП 00 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 H 04 N 7/13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ". " .",. " /

Н А8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ етеыеа т .. Нн ак г (21) 4032526/24-09 (22) 03 ° 03.86 (46) 30.03.88. Бюл. 11р 12 (72) С.Е.Кюн и В.Н.Ильин (53) 621.397.3(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

11р 720815, кл. Н 04 N 7/13, 1980.

Авторское свидетельство СССР

I)t 1241507, кл. Н 04 N 7/13, 1986. (54) УСТРОЙСТВО КОДИРОВАНИЯ ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к ТВ.

Цель изобретения — упрощение и повышение качества кодирования путем согласования диапазона кодирования с размахом ТВ-сигнала. Устр-во содержит АЦП 1, блоки 1 и 17 коррекции, блок 3 селекции кодов, блок 4 усреднения, блок 5 вычитания, блок 6 управления, блоки 7 и 9 задержки, регистры 8 и 10, индикатор ll уровня ограничения. Введены блок 12 дешифраторов, коммутатор 13, дешифратор (Д) 14, формирователь 15 кода ограничения, блок 16 накопления. Д J4 определяют какой динамич, диапазон занимает сигнал и сколько уровней квантования (п+3)-разрядного АЦП 1 он задействует. По сигналу с Д 14 происходит подключение коммутатором 13 на свой выход одного из К выходов блока 12. Блок 12 состоит из К дешифраторов. (n+3)-разрядный код на выходе блока 2 преобразуется в и-разрядный код на выходе коммутатора 13. В индикаторе 11 производится сравнение сигнала, сформированного в формирователе 15 по сигналу с выхода Д 14, т,к. каждому из К динамич.диапазонов соответствует свой уровень ограничения, При каждом превышении сигналом уров- щ

C нн на выходе индикатора 11 формирует ся импульс, Эти импульсы поступают в блок 16, где происходит накоппеыие в течение каждой строки ТВ-сигнала. Если кол-во импульсов ограничения превысит пороговое значение, то на выхо" де блока 16 формируется сигнал ttlll поступающий в Д 14. 5 табл., 4 ил.

1385330

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано для кодирования. телевизионного сигнала.

Цель изобретения — упрощение и повышение качества кодирования путем согласования диапазона кодирования с размахом телевизионного сигнала, На фиг.1 представлена электрическая структурная схема устройства кодирования телевизионного сигнала; на фиг,2 — эпюры диапазонов кодирования; на фиг.3 — блок накопления; на фиг.4формирователь кода ограничения. 15

Устройство кодирования телевизионного сигнала (фиг.l) содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, первый блок 2 коррекции, блок 3 селекции кодов, блок 4 усреднения, 20 блок 5 вычитания, блок 6 управления, первый блок 7 задержки, первый регистр 8, второй блок 9 задержки, второй регистр 10, индикатор 11 уровня ограничения, блок 12 дешифраторов, коммутатор 13, дешифратор 14, формирователь 15 кода ограничения, блок 16 накопления, второй блок 17 коррекции.

Блок 16 накопления (фиг.3) ° содержит счетчик 18, Бтриггер 19, RS-триг- 30

rep 20.

Формирователь 15 кода ограничения (фиг.4) содержит мультиплексор 21.

Устройство кодирования телевизионного сигнала работает следующим об- 35 разом.

Телевизионный аналоговый сигнал с входа уетройства поступает на вход

АЦП 1, в котором осуществляется преобразование аналогового сигнала в 40 (n+3)-разрядный двоичный код, который через первый блок 2 коррекции поступает в блок 3 селекции кодов, на управляющие входы которого поступают два вида стробирующих импульсов от 45 блока 6 управления, Временное положение одних совпадает с уровнем гашения в каждой строке телевизионного сигнала, другая — с опорным уровнем белого в контрольной строке. В момент прихода стробирующего импульса гашения с первого выхода блока 6 управления на управляющий вход блока 3 . селекции кодов с его выхода в блок 4 усреднения подаются кодовые группы, соответствующие уровню гашения на входе АЦП 1. В блоке 4 усреднения производится усреднение последователь" ных значений сигнала, которое производится с. целью исключения влияния случайных помех. Вычисленное среднее значение сигнала подается на вход блока 5 вычитания, где вычитается из эталонного сигнала, соответствующего номинальному уровню гашения, подключаемого по сигналу с первого выхода блока 6 управления, В блоке 5 вычи-. тания между этими сигналами определяются модуль и знак разности, которые поступают во второй блок 17 коррекции, на другой вход которого поступает сигнал с выхода первого регистра 8.

Этот код корректируется в блоке 17 с учетом поступающего в него модуля и знака разности, выделенных в блок 5 вычитания, и записывается в первый регистр 8 по сигналу, поступающему с первого выхода блока 6 управления через первый блок 7 задержки, необходимый для обеспечения записи после обработки сигнала во втором блоке 17 коррекции. В первом блоке 2 коррекции код каждого отсчета сигнала снимаемого с выхода АЦП 1, корректируется на величину, записанную в первом регистре 8. Таким образом, на выходе первого блока 2 коррекции обеспечивается уровень гашения, соответствующий его номинальному значению. В момент прихода стрЬбирующего импульса белого со второго выхода блока 6 управления на блок 3 селекции кода с его выхода в блок 4 усреднения подаются кодовые группы, соответствующие уровню белого на входе кодирующего устройства. В блоке 4 усреднения производится усреднение Б последовательных значений сигнала, Усреднение производится с целью исключения влияния случайных помех. Вычисленное среднее значение сигнала подается на вход блока 5, где вычитается из эталонного .сигнала, соответствующего номинальному уровню белого, включаемого по приходу стробирующего импульса от блока Ь. В. блоке 5 вычитания между этими сигналами определяются модуль и знак разности, которые записываются во второй регистр 10 по сигналу, поступающему с второго выхода блока 6 управления через второй блок 9 saдержки, необходимый для обеспечения записи после обработки сигнала в блоке 5 вычитания. В зависимости от модуля и знака разности, поступающих с выхода регистра 10 на дешифратор 14, работающего в соответствии с табл,l

1385330 (при К = 4), где 1" — отрицательный знак разности; 0 — положительный знак разности.

Дешифратор 14 определяет какой динамический диапазон занимает сигнал и сколько уровней квантования (п+3)-разрядного АЦП 1 он задействует. По сигналу с выхода дешифратотором 13 на свой выход одного из выходов блока 12 дешифраторов. Блок 12 дешифраторов состоит из К дешифратоб ров, каждый из которых производит

15 преобразование одного из диапазонов кодирования (n+3)-разрядного АЦП 1 в диапазоне кодирования п-разрядного

АЦП 1, Таким образом, (n+3)-разрядный код на выходе первого блока 2 коррекции преобразуется в и-разрядный код на выходе коммутатора 13. В качестве примера при К = 4 дешифраторы, входящие в состав блока 12 дешифраторов, работают в. соответствии с табл. 2-5 °

Автоматическая регулировка белого по контрольной строке телевизионного сигнала не исключает возможности появления искажений типа ограничения в других строках сигнала, поскольку контрольная строка и видеоинформация поступают на устройство формирования сигнала от разных датчиков ° С целью исключения такого типа искажений к выходу первого блока 2 коррекции под35 ключен индикатор 11 уровня ограничения. В индикаторе 11 уровня ограничения производится сравнение сигнала с опорным уровнем ограничения, сформированным в формирователе 15 кода огра-и 40 ничения по сигналу с выхода дешифратора 14, так как каждому иэ К динамических диапазонов соответствует свой уровень ограничения, При каждом превышении сигналом уровня ограничения 45 на выходе индикатора li уровня ограничения формируются импульсы. Эти.импульсы поступают в блок l6.накопления, в котором происходит накопление в течение каждой строки телевизионного сигнала ° Если количество импульсов ограничения превысить пороговое значение, то на выходе блока 16 накопления формируется сигнал "1", посту55 пающий в дешифратор l4. Дешифратор 14 управляя коммутатором 13, подключает его к выходу следующий по счету выхода блока 12 дешифраторов, соответствующий большему динамическому диа» ра 14 происходит подключение коммута- 10 пазону кодирования. Одновременно формирователь 15 кода ограничения подключает к индикатору l1 уровня ограничения соответствующий этому диапазону код ограничения. Возвращение блока 16 накопления в исходное состояние происходит по временному положению уровня белого в телевизионном сигнале ° Эталонные сигналы, соответствующие номинальному уровню гашения и белого, выбираются таким образом, чтобы обеспечить размещение, аналогового ТВ-сигнала в половине диапазона

АЦП 1 примерно посередине квантующей характеристики (n+3) Разрядного АЦП

В этом случае телевизионный сигнал бп занимает 2" " уровней квантования

АЦП 1, которые должны быть преобразованы в и-разрядный код на выходе кодирующего устройства, При и = 8 номинальный размах телевизионного сигнала занимает 1024 уровней квантования, а уровень белого соответствует l302 уровню квантования 11-разрядного АЦП i. Даже при незначительном увеличении входного телевизионного сигнала необходимо перейти к следующему диапазону кодирования, следовательно, входовой сигнал может не занять весь новый динамический диапазон, влечет незначительное уменьшение соотношения сигнал/шум, На фиг.2 показано расположение динамических диапазонов для n = 8 и

К = 4.Это позволяет кодировать без ограничения входной сигнал, превышающий номанальный на 25, При К = 6 входной сигнал можно увеличить на

48-50Х относительно номинального.

Дальнейшее увеличение сигнала может вызвать появление ограничения эа счет выхода сигнала из динамического диапазона (и+3)-разрядного АЦП 1из-за изменения постоянной составляющей телевизионного сигнала. Динамические диапазоны (фиг,2) имеют один общий номинальный уровень гашения, поэтому смещение границ диапазонов происходит несимметрично относительно середины диапазона (п+3)-разрядного

АЦП 1.

Блок 16 накопления работает следующим образом.

Счетчик 18 производит подсчет импульсов с выхода индикатора 11 ограничения, и в случае переполнения (формирование уровня "1" на выходе счетчи1385330

Т а б л и ц а

Выходы

Входы

l ll

Знак раэ- Вход от ности блока

Разность по модулю в десятичном акопле ия

0 0

1 0

1 0

79

0-79 ка) в начале следующей строки телевизионного сигнала по сигналу с выхода блока б производится запись "l" в

I)-триггер 19 и запоминание ее до по5 ступления импульса с второго выхода блока 6 (один раз в поле) в RS-триггере 20.

Формирователь 15 кода ограничения

- работает следующим образом. В зависи- 10 мости от К-разрядной кодовой группы (К 2 ), поступающей на управляющие входы коммутатора 13 с выхода дешифратора 14,. на вход индикатора l l коммутируется один из К кодовых групп 15 ограничения, причем "0" формируется соединением соответствующего входа с корпусом, а "1" — соединением соответствующего входа через резистор с напряжением питания. 20

Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я

Устройство кодирования телевизионного сигнала, содержащее последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, вход которого является входом устройства кодирования телевизионного сигнала, первый блок коррекции, блок селекции кодов, блок усреднения и блок вычитания, блок управления, вход которого объедйнен с входом аналого-цифрового преобразова теля, первый и второй блоки задержси, индикатор уровня ограничения, первый и второй регистры и второй блок коррекции, при этом первый выход блока управления соединен с первыми управ " ляющими входами блока вычитания и блока селекции кодов, а через второй блок задержки соединен с первым входом второго регистра, второй выход блока управления соединен с вторыми управляющими входами блока вычитания и блока селекции, а через последовательно соединенные первый блок задержки и первый регистр соединен с вторым входом первого блока коррекции, первый вход индикатора уровня ограничения соединен с выходом первого блока коррекции, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения качества кодирования путем согласования диапазона кодирования с размахом телевизионного сигнала, введены последовательно соединенные блок накопления, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока управления, а третий вход соединен с выходом индикатора уровня ограничения, и дешифратор, второй вход которого соединен с выходом второго регистра, формирователь кода ограничения, группа входов которого соединена с группой выходов дешифратора, а выхрд соединен с вторым входом индикатора уровня ограничения, блок дешифраторов, вход которого соединен с выходом первого блока коррекции, и коммутатор, первая группа входов которого соединена с группой выходов блока дешифраторов, вторая группа входов соединена с группой выходов дешифраторов, выход является выходом устройства кодирования телевизионного сигнала, при этом второй вход второго регистра соединен с выходом блока вычитания и объединен с первым входом второго блока коррекции, второй вход которого соединен с выходом первого регистра, второй вход которого соединен с выходом второго блока корреКции, а первый и второй выходы блока управления соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами блока усреднения.

1385330

Входы

Вход от блока накопле ния

Разность по модулю в десятичном

0-79

1-77

1-77

0

78

Выход

Вход мера уровй квантония в разрядном де вания в

11-разрядном коде.0

254

1334-1336

1337-1340

255

Номера уровней кванто444-446

447-450

451-453

454-457

Продолжение табл.1

0

1 1

l 1

Таблица 2

Количество уровней квантования в

11-разрядном коде, соответствующее одному квантованию в

8-разрядном коде

1385330

Таблица 3

Выход

Вход мера уровй квантовая в

254

1428-1431

1432-1436

255

Вход

Выход

Номера уровней кванто0

1522-1525

1536-1530

254

255

Номера уровней квантования в

1l-разрядно коде

412-415

416-419

429-423

425-429

Номера уровней квантования в

11-разрядном коде

378-381

382-386

387-390

391-395

-разрядном оде вания в

8-разрядном коде

Количество уровней в 11-разрядном коде соответствующее одному уровню квантования в

8-разрядном коде

Таблица 4

Количество уровней квантования в 11-разрядном, коде соответствующее одному уровню квантования в

8-разрядном коде

12!

385330

Таблица 5

Выход

Вход

Номера уровней кванто 254

255

Фиг. 2

Номера уровней квантования в

11 разрядном коде

344-348

349-353

354-358

359-363

1615-1619

1620-1624 вания в

8-разрядном коде

Количество уровней квантования в ll-разрядном коде соответст" вующее одному уровню квантования в 8-разрядном коде

1385330

Составитель Э.Борисов

Техред М,Дидик

КорректоР И.Муска

Редактор Л. Повхан

Заказ 1424/56 Тираж 660

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписно е

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4