Устройство кодирования видеосигнала

 

. Изобретение относится к технике передачи изображений и может быть использовано в факсимильньгх системах. Цель изобретения - повьшение точности передачи информации о положении начала черных отрезков изображения - достигается за счет введения дополнительной информации при кодировании без расширения полосы передаваемого сигнала. Устройство содержит селектор 1 нижнего порога длительности, блок 2 формирования минимальной длительности , счетчик 3 импульсов, элемент ИЛИ 4, триггеры 6 и 5, генератор 7 импульсов эталонной частоты, формирователи 8 и 9 импульсов, элементы И 10 и 11, элемент 12 задержки , блок 13 анализа положения, блок 14 формирования бита индикации, входную шину 15, шину 16 тактовых импульсов , шину 17 начальной установки, выводную шину 18. Устройство обеспечивает погрешность передачи положения начала каждого черного отрезка, не большую 1/4 периода квантования, что улучшает качество факсимильных копий. 8 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

0657 А1 (19) (11) (51)4 Н 03 К 5 22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1G

77 фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4168135/24-21 (22) 25 ° 12.86 (46) 30.08.88. Бюл. Р 32 (72) Ю.Я.Шац, И.Д.Орлевич, М.А.Шнир, В.M.Ïðoöåíêî и О.П.Езерницкий (53) 621.374(088.8). (56) Авторское свидетельство СССР

Р 869009, кл. H 03 К 5/22, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 1218901, кл. Н 03 К 5/22, 1983. (54) УСТРОЙСТВО КОДИРОВАНИЯ ВИДЕОСИГНАЛА (57). Изобретение относится к технике передачи изображений и может быть использовано в факсимильных системах.

Цель изобретения — повышение точности передачи информации о положении начала черных отрезков изображения— достигается за счет введения дополнительной информации при кодировании без расширения полосы передаваемого сигнала. Устройство содержит селектор 1 нижнего порога длительности, блок 2 формирования минимальной дли" тельности, счетчик 3 импульсов, элемент ИЛИ 4, триггеры 6 и 5, генератор 7 импульсов эталонной частоты, формирователи 8 и 9 импульсов, элементы И 10 и 11, элемент 12 задержки, блок 13 анализа положения, блок

14 формирования бита индикации, входную шину 15, шину 16 тактовых импуль-. сов, шину 17 начальной установки, выводную шину 18. Устройство обеспечивает погрешность передачи положе- ния начала каждого черного отрезка, не большую 1/4 периода квантования, что улучшает качество факсимильных копий. 8 ил.

1420657 рования минимальной длительности и с шиной 17. Выход второго триггера 6 соединен с выходной шиной 18.

Селектор 1 (фиг. 2) содержит элемент ИСКЛЮЧАЭЦЕЕ ИЛИ 19, выход кото55

Изобретение относится к технике передачи изображений и может быть использовано в факсимильных системах.

Цель изобретения — повышение точ5 ности передачи информации о положении начала черных отрезков изображения за счет введения дополнительной информации при кодировании без расширения полосы передаваемого сигнала.

На фиг. 1 приведена структурная схема .устройства; на фиг. 2-4 — структурные схемы блоков устройства;. на фиг. 5 — разделение периода тактовой частоты на зоны; на фиг. 6-8 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные селектор 1 нижнего порога длительности, блок 2 формирования минимальной длительности, счет- 20 чик 3 импульсов,. элемент ИЛИ 4, первый и второй триггеры 5 и 6, а также генератор 7 импульсов эталонной час тоты, первый.и второй формирователи 8 и 9 импульсов, первый и второй эле- 25 менты И 10 и 11, элемент 12 задержки,,блок 13 анализа положения, блок 14 формирования бита индикации, входную шину 15, шину 16 тактовых импульсов, шину 17 начальнои установки и выходную шину 18.

Входная шина 15 соединена с перс вым входом селектора 1. Выход генера тора 7 соединен с вторыми входами селектора 1 и счетчика 3 и с первым входом блока 13. Выход счетчика 3 со- 3> единен с вторым входом блока 2, выход которого через второй формирователь 9 соединен с его же третьим входом и с первым входом второго элемента И 11, выход. которого соединен с вторым входом элемента И4 ипервым входомблока

14.формирования бита индикации, второй вход которого соединен с шиной

16, вторым входом второго триггера 6 и через первый формирователь 8 — с вторым входом блока 13 анализа положения и входом элемента 12, выход которого соединен с первым входом первого элемента И 10, выход которого соединен с вторым входом первого триг-50 гера 5, а второй вход соединен с вы" ходом блока 14 формирования бита индикации, третий вход которого соединен с четвертым входом блока 2 формирого соединен с входом регистра 20, выходы которого поразрядно соединены с входами элемента И-НЕ 21, выход которого соединен с входом сброса регистра 20 и входом триггера 22, выход которого соединен с первым входом элемента 19 и является выходом селектора 1, первым входом которого является второй вход элемента 19, а вторым входом — тактовый вход регистра 20.

Блок 2 (фиг. 3) содержит первый и второй триггеры 23 и 24, элемент И

25, элемент KIN 26 и формирователь 27 импульсов. Первый вход и выход элемента ИЛИ 26 является первым входом и выходом блока 2, а второй вход соединен с прямым выходом второго триггера 24, инверсный выход которого через формирователь 27 соединен с входом сброса первого триггера 23, тактовый вход которого является третьим входом блока 2, вторым входом которого является первый вход элемента

И 25, второй вход которого соединен с выходом первого триггера 23, а выход — тактовым входом второго .триггера 24, вход сброса которого является четвертым входом блока 2.

Блок 14 (фиг. 4) содержит первый и второй триггеры 28.и 29, элемент И

30 и формирователь 31 импульсов, инверсный выход второго триггера 29 является выходом блока 14 и соединен через формирователь 31 с входом сброса первого триггера 28, тактовый вход которого является первым входом блока 14, а выход соединен через элемент

И 30 с тактовым входом второго триггера 29, вход сброса которого является третьим входом блока 14, вторым водом которого является второй вход элемента И 30.

Счетчик 3 и блок 13 представляют собой счетчики с. дешифраторами заданных состояний на выходе. Первый. вход счетчика 3 — вход установки в исходное состояние, второй вход — счетный.

Первый вход блока 13 - счетный, второй вход — вход установки в исходное состояние. Первый формирователь 8 и формирователи 27 и 31 вырабатывают короткий отрицательный импульс по положительному перепаду напряжения на своем входе, а второй формирователь 9 вырабатывает короткий положительный импульс по положительному перепаду напряжения на своем входе.

1420657

На шину 1.6 поступают тактовые импульсы с частотой Р, генератор 7 вырабатывает импульсы с частотой n F где и выбирается из ряда: 10,12,14... и т.д.

Поясним работу отдельных узлов., Селектор,1. работает следующим образом. Если триггер 22 установлен в нулевое состояние, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19 пропускает импульсы положительной полярности. При поступлении на информационный вход импульса длительностью, равной или больше времени заполнения регистра 20 часто- 15 той генератора 7, на выходе элемента

И-НЕ 21 устанавливается нулевой потенциал, который устанавливает триггер 22 в единичное состояние и обнуляет разряды регистра 20, что приводит в свою очередь к установлению на выходе элемента И НЕ 21 единичного потенциала. Теперь состояние триггера 22 может изменяться только лишь после прихода на входную шину 15 пау- 25 зы длительностью, не меньшей времени заполнения регистра 3 частотой генератора 7. Число разрядов регистра 20 и величина частоты генератора 7 опре-. деляют нижний порог селекции входных импульсов по длительности. Счетчик

3 считает импульсы генератора 7, поступающие на его второй вход (фиг.бб), при наличии положительного импульса на его первом входе (фиг. бв). Первый импульс на выходе счетчика 3 появляI

1 ется через время равное — — а даУ

2F. т далее через каждый период тактовой

1 частоты, т. е. через — (Фиг . би) . 40 т

Блок 2 работает следующим образом.

Положительный импульс с выхода селектора 1 через элемент ИЛИ 26 поступает на формирователь 9. Триггер 23 от 45 импульса формирователя 9 устанавливается в единичное состояние, которое разрешает прохождение-через элемент И 25 первого импульса счетчика 3 через время, равное 1/2 периода от момента начала входного импульса.

Триггер. 24 при этом устанавливается в единичное состояние, которое удерживается на выходе элемента ИЛИ 26, даже в случае окончания положительного импульса на выходе селектора 1.

Возврат триггера 24 в нулевое состояние осуществляется вторым импульсом со счетчика 3, который вырабатывается через время, равное 1,5 периодам Г т

При этом формирователь 27 вырабатывает отрицательный импульс, устанавливающий триггер 23 в нулевое состояние, которое в дальнейшем останавливает работу блока 2 до прихода очередного входного импульса положительной полярности с выхода селектора 1.

Блок 13 формирует íà своем выходе положительные разрешающие импульсы, положение которых во времени соответствует заштрихованной зоне 2 периода тактовой частоты (фиг. 5). Положение этих импульсов показано также на фиг. бж.

Блок 14 работает следующим образом. В исходном состоянии на инверсном выходе триггера 29 установлен единичный потенциал (фиг. 8е) от импульса начальной установки (фиг. 8а) °

Работа блока 14 начинается с приходом с выхода элемента И импульса положительной полярности (фиг. 8в), т.е. в случае совпадения начала импульса входной информации с зоной 2 периода тактовой частоты. При этом триггер

28 устанавливается в единичное состояние (фиг. Sr). Первый приходящий импульс F (фиг. 8б) проходит через элемент И 30 (фиг. 8д) и устанавливает на инверсном выходе триггера 29 нулевой потенциал. Второй импульс Р т возвращает триггер 29 в единичное состояние, что обеспечивает сброс через формирователь 31 (фиг. 8ж) триггера 28 в нулевое состояние ° Ра-. бота схемы возобновляется с приходом в устройство очередного импульса входной информации в зоне 2 (фиг. 5) периода квантования. Выходной сигнал триггера 29 обеспечивает удержание триггера 28 в нулевом состоянии в те" чение второго периода квантования, отсчитываемого от момента совпадения начала импульса входной информации с зоной 2 (фиг. 5) периода квантовария, формируя тем самым бит индикации.

Рассмотрим работу устройства в целом.

Возможность повышения точности передачи местоположения импульсов видеосигнала и тем самым уменьшения искажений изображений основана на том, что при передаче факсимильных изоображений размер элементов,изображения выбирается по крайней мере в два раза меньшим минимальных черных

1420657 отрезков оригинала, что соответствует теореме Котельникова. Так, например, для машинописных текстов минимальная ширина -составляет 0,3 мм, а размер элемента изображения для aiiпаратуры передачи документальной информации равен 0,125 мм (ГОСТ 2634884). Это обстоятельство позволяет осуществлять с уменьшенной в пределе в 2 раза погрешностью передачи местоположения начала черных отрезков кодирование видеосигнала, которое заключается в следующем.

Если начало черного отрезка лежит в периоде тактовой частоты (фиг. 5) . в зоне 1,, кодированный сигнал черных отрезков представляется единицами, количество которых определяется длиной этих отрезков. Если начало черно- 20 го отрезка лежит.в зоне 2 (фиг. 5) периода тактовой частоты, вторая единица в последовательности единиц, определяющих длину черного отрезка, заменяется нулем. Условимся называть

его индикационным битом. Наличие индикационного бита (нуля) после первой единицы сигнализирует, о необходимости в процессе воспроизведения изображения в приемной части сместить начало черного отрезка к середине соответствующего периода тактовой частоты с сокращением его длины, Селектор 1 повторяет входную информацию, блокируя поступление в устройство входных импульсов, длительность которык меньше нижнего порога селекции.

Для обеспечения надежной работы устройства в случае, если длительность входного импульса несколько ниже величины, равной двум периодам квантования, блок 6 удлиняет его до этой величины.

По переднему фронту тактовой частоты Р (фиг. ба) формирователь 8 вы45 рабатывает короткий одиночный импульс (фиг. бг и 7г), который устанавливает в исходное, состояние блок 13.

Подсчитывая импульсы с генератора 7 (фиг. бб и 7б), блок 13 вырабатывает сигналы (фиг. бж) запрета "0" в зоне 1 (фиг. 5) и разрешения "1" в зоне 2 (фиг. 5) периода тактовой частоты.

Если начало входного импульса (фиг. бв) лежит в зоне 1 (фиг. 5), импульс, поступающий с выхода формирователя 9, не проходит через элемент

И 11 из-за сигнала запрета, BbipaGa тываемого блоком 13. В этом случае блок 14 в работу не включается (фиг. бз). Импульс с выхода счетчика 3, пройдя через элемент HJIH 4, устанавливает триггер 5 в единичное состояние (фиг. бк). Фронт частоты F обеспечивает перезапись единицы в выходной триггер 6 (фиг. бл). Задержанный элементом 12 одиночный импульс, выбираемый формирователем 8 (фиг.бд) в .момент фронта частоты Р, возвращает триггер 5 в нулевое состояние. Работа триггеров 5 и 6 повторяется до тех пор, пока счетчик 3 вырабатывает импульсы. Таким образом, если момент прохода входного импульса совпадает с зоной 1 (фиг. 5) периода F, устройство выполняет все функции известного устройства, обеспечивая при этом определение длительности входных импульсов, привязанных к частоте Г,, с точностью округления нецелых чисел, что является максимально достижимым пределом. При этом погрешность передачи местоположения начала входных импульсов не превышает 1/4 периода тактовой частоты. .Если начало входного импульса (фиг. 7в) лежит в зоне 2 (фиг. 5) периода квантования, одиночный импульс, вырабатываемый формирователем 9 (фиг. 7е), благодаря разрешению, поступающему от блока 13 (фиг. 7ж), проходит через элемент И 11 и элемент

ИЛИ 4 и устанавливает. триггер 5 в единичное состояние (фиг. 7л). Если при этом импульс с выхода счетчика 3 (фиг. 7з) вырабатывается в этом же периоде Е,, то он не меняет состоя" ние триггера 5. Одиночный импульс формирователя 9, проходящий через элемент И 11, запускает блок 14.

Фронт частоты F (фиг. 4а) при этом обеспечивает: перезапись единицы с выхода триггера 5 в триггер 6 (фиг. 7м); выработку на входе блока 14 в течение целого периода Рт нуля (фиг. 7к), который через элемент И 10 (фиг.7и) поступает на установочный вход триггера 5, удерживая его в нулевом состоянии, Возврат блока 14 в единичное состояние производится следующим импульсом частоты F, т;е. через период тактовой частоты, обеспечивая тем самым перезапись в триггер б фронтом следую14206 щего (второго) импульса I нуля (индикационного бита). При этом поступающий через элемент ИЛИ 4 .импульс счетчика 3 в течение этого периода

5 не меняет нулевого состояния триггера 5. В дальнейшем в случае продолжения входного импульса установка триггера 5 в единичное состояние происходит только от сигнала счетчика 3, а сброс — от импульса формирователя 8 (фиг. 7д), поступающего через элемент И 10 (фиг. 7и).

Таким образом, устройство кодирования видеосигнала обеспечивает погрешность передачи положения начала каждого черного отрезка, не большую

1/4 периода квантования, что приводит к улучшению качества факсимильных копий, эквивалентному уменьшению в два раза периода тактовой частоты. а

Формула из обретения

Устройство кодирования видеосигна- 25 ла, содержащее генератор импульсов эталонной частоты и счетчик импульсов, соединенные последовательно, первый формирователь импульсов, вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, первый и второй элементы И, первый триггер, выход которого соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с выходной шиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности пере- 35 дачи информации о положении начала черных отрезков иэображения, в него введены последовательно соединенные

57 8 селектор нижнего порога длительности и блок формирования минимальной длительности, элемент ИЛИ, второй формирователь импульсов, элемент задержки, блок анализа положения, блок формирования бита индикации, причем вход селектора нижнего порога длительности соединен с входной шиной, второй вход— с выходом генератора импульсов эталонной частоты и первым входом блока анализа положения, второй вход которого соединен с выходом первого,формирователя импульсов и через элемент задержки — с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом блока формирования бита индикаций, первый вход которого соединен с выходом второго элемента И, второй вход — с шиной тактовых импульсов и вторым входом второго триггера, а третий вход — с шиной начальной установки, при этом выход счетчика импульсов соединен с первым входом элемента ИЛИ и вторым входом блока формирования минимальной длительности, выход которого соединен с входом сброса счетчика импульсов и через второй формирователь импульсов — с первым входом второго элемента И и своим третьим входом, а четвертый вход соединен с шиной начальной установки, второй вход второго элемента И соединен с выходом блока анализа положения, а выход — с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого триггера, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И.

1420657

1420657

1420á57 е

Составитель А.Смирнов

Редактор М.Петрова Техред Л.Олийнык КоРРектоР Ц.Король

Заказ 4334/57 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ.Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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