Устройство передачи телевизионного сигнала

 

Изобретение относится к телевидению . Цель изобретения - повышение качества передачи путем уменьшения шумов перегрузки. Устройство передачи телевизионного сигнала содержит передающую и приемную стороны. Дпя уменьшения шумов перегрузки в устройстве используется алгоритм выбора предсказанного сигнала, который реализуется с помощью дешифраторов, коммутаторов и декодеров зоны на передающей и приемной сторонах. В результате подбора предсказанного сигнала уменьшается ошибка предсказания при передаче высококонтрастных и среднеконтрастных участков изображений, и следовательно, уменьшаются шумы перегрузки. Даны ил. вьтолнения передающей и приемной сторон устройства и его блоков. 7 ил.

„„Я0„„1457172 А 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 04 N 7/13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4268399/24-09 (22) 26.06.87 (46) 07.02.89. Бюл. Р 5 (71) Грузинский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) Н.Г.Харатишвили, Т.А.Векуа, М.Ш..Котия и Б.Г.Гвинджилия (53) 621.397.3(088.8) (56) Патент Франции 11 2443769, кл . Н 04 N 7/00, 1980. (54.) УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к телевидению. Цель изобретения — повышение качества передачи путем уменьшения шумов перегрузки. Устройство переда1

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использоваго при создании цифровых телевизионных систем.

Цель изобретения — повышение каче" .ства передачи путем уменьшения шумов перегрузки.

На фиг. 1 представлена электрическая структурная схема передающей стороны устройства передачи телевизионного сигнала; на фиг. 2 — то же, приемной стороны; на фиг. 3 — электрическая структурная схема шифратора.; на фиг. 4 — то же, второго дешифратора; на фиг. 5 — шкала квантования; на фиг. 6 — расположение зон квантования; на фиг. 7 — таблица истинности кодера и декодера зоны.

Устройство передачи телевизионного сигнала на передающей стороне (фиг.1) чи телевизионного сигнала содержит передающую и приемную стороны. Для уменьшения шумов перегрузки в устройстве используется алгоритм выбора предсказанного сигнала, который реализуется с помощью дешифраторов, коммутаторов и декодеров зоны на передающей и приемной сторонах. В результате подбора предсказанного сигнала уменьшается ошибка предсказания при передаче высококонтрастных и среднеконтрастных участков изображений, и следовательно, уменьшаются шумы перегрузки. Даны ил . выполнения передающей и приемной сторон устройства и его блоков. 7 ил. содержит блок 1 вычитания, блок 2 квантования, шифратор 3, первый дешифратор 4, преобразователь 5 кода, сумматор 6, элемент 7 задержки, кодер 4

8 зоны, передатчик 9, второй дешифра- Ql тор 10, коммутатор 11 и декодер 12 зоны, а на приемной стороне (фиг. 2)- Фиаб приемник 13, первый дешифратор 14, е Д преобразрватель I5 кода, сумматор 16, фф элемент 17 задержки, кодер 18 зоны, второй дешифратор 19, коммутатор

20 и декодер 21 эоны, Шифратор 3 (фиг. 3) содержит блок 22 вычитания, первый блок 23 сравнения, второй блок 24 сравнения, формирователь 25 кодовых комбинаций,. коммутатор 26 ° Второй дешифратор 10 (фиг. 4) содержит первый, второй и третий инверторы 27-29, первый и второй элементы И 30 и 31 °

1457172

Устройство передачи телевизионно-. го сигнала работает следующим образом, На первый вход блока 1 подаетсд входной видеосигнал, представленный например, параллельным двоичным вось миразрядным кодом. В блоке 1 из входного видеосигнала вычитается предсказанное значение видеосигнала, то- 10 же представленное параллельным двоичным восьмиразрядным кодом и поступающее с коммутатора 11. Полученное раэностное значение d „ квантуется в блоке 2 по линейной шкале. Блок 2 вы-15 дает кодовые комбинации С „ порядковых номеров уровней квантования разностных сигналов d в двоичном параллельном коде, На фиг. 5 в качестве примера представлена шкала квантова- 2р ния с соответствующими номерами уровней квантования и кодовыми комбинациями .

В шифраторе 3 из кодовых комбинаций С„вычитаются кодовые комбина- 25 ции номеров, соответствующие нижним границам D, зон квантования и поступающие с кодера 8 зоны. Ширина Z; зон квантования и их расположение определяются экспериментально. На фиг. 3р б в качестве примера показан вариант расположения зон квантования при квантовании раэностных сигналов по шкале, показанной на фиг. 5.

Рассмотрим работу шифратора 3.

При отсутствии высококонтрастных и среднеконтрастных перепадов в иэображении (а точнее, тогда, когда С <

9 С „ С,, где С, — кодовые комбинации номеров, соответствующие верхним

+ границам D, зон квантования) на выходе шифратора 3 образуется сигнал, равный C „= С„- С „.

При наличии высококонтрастных и. среднеконтрастных перепадов в изобра-45 жении (а точнее, тогда, когда С „> C+ или С „с С „) на выходе шифратора 3 образуются сигналы, равные С „ = С „С „= к при С „ С", и С = 0 при

При известном числе уровней квантования блока 2 и характере расположения зон квантования значение К также известно. Например, для шкалы ,квантования.(фиг, 5) и расположении зон квантования (фиг. 6) К = С,—

-С, = const = 7 и тогда С = "111", С",, = "000". При этом, поскольку

С „„ С „— С „CC,-C C„ CC„-.CC, К, нет необходимости в том, чтобы от кодера 8 эоны в шифратор 3 поступали кодовые комбинации С,. Кодовые комбинации С„ от блока 2 поступают на один из входов блока 22 вычитания, где из него вычитаются кодовые комбинат и

C„„„ 8. В первом блоке 23 сравниваются кодовые комбинации С „ и С„ и если выполняется условие С „ С,, то на выходе первого блока 23 образуется уровень логической единицы. В противном случае на. выходе первого блока 23 существует уровень логического нуля. Во втором блоке 24 сравниваются кодовые комбинации С„-С, и К. Кодовая комбинация, соответствующая К (в рассматриваемом случае "111"), поступает ст формирователя 25 кодовых комбинаций.В случае1. удовлетворения условия C„-С К на выходе первого блока 24 образуется уровень логической единицы. B противном случае на выходе блока 24 присутствует уровень логического нуля.

Коммутатор 26 в зависимости от управляющих сигналов, поступающих от первого и второго блоков 23 и 24, пропускает на выход сигналы от блока

22 (С„-С „), если от первого и второго блоков 23 и 24 поступают сигналы логического нуля, кодовую комбинацию, соответствующую К (для рассматриваемого примера "111") и поступающую с выхода формирователя 25„ если от второго блока 24 поступает сигнал логи- . ческой единицы (в этом случае от первого блока 23 поступает сигнал логического нуля), кодовую комбинацию, соответствующую С (для рассматриваемого примера "000") и поступающую с выхода формирователя 25, если от первого блока 23 поступает сигнап логической единицы, то в этом случае от второго блока 24 поступает сигнал логического нуля.

Разрядность полученных на выходе шифратора 3 сигналов (кодовых комбинаций) С „, С „ и С „ на единицу меньше, чем разрядность комбинации С,.

Выходные сигналы шифратора 3 одновременно поступают на входы перво,го дешифратора 4 и передатчика 9.

В первом дешифраторе 4 к сигналам

С „э С МФ С ." добавляются сигналы С1, поступающие с кодера 8 зоны. Таким образом, на выходе первого дешифратора 4 образуются кодовые комбинации.

C>= С+С,при С, С„ С+„C„,=

5 14571

-С„+ С„С, С +С, — С, при С„С, и С„ = С „ + С„= 0 + С, = С при

С„с С,.

Преобразователь 5 кода согласно шкале квантования (фиг. 5) преобразу, ет кодовые комбинации С „, С„,, С „ соответствующие номерам уровней квантования, в параллельный двоичный код л, nor значений d Ä(dn,d „) этих уровней. В 10 сумматоре 6 происходит сложение текуп . щего разностного значения d è предсказанного значения Р„, поступающего с коммутатора 11, в результате чего восстанавливается истинное значение 15 видеосигнала. Кодер 8 эоны по сигналам предшествующих элементов, поступающих с элемента 7 задержки, согласно заранее известным ширинам Z u расположению эон квантования выдает 20 кодовые комбинации С, номеров, соответствующие нижним. границам D, зон квантования.

На фиг. 7 показана таблица истинности кодера 8 эоны, Элемент 7 заJ держки задерживает входную информацию, Например на период дискретизации, что соответствует одному элементу изображения. Использование зонного квантования в случае С, С„ < С при 30 передаче по каналу связи кодовых комбинаций, соответствующих квантованию

N/2 уровня, обеспечивает качество воспроизведенного изображения на приемной стороне устройства, идентичное ,качеству иэображения квантованного на

N уровней.

При С, C+ или С „ С, возникают специфические шумы перегрузки. Для уменьшения шумов перегрузки использу- 40 ется алгоритм выбора предсказанного сигнала, который реализуется с помощью второго 10 (l9) дешифратора, комматора 1 1 (20) и декодера 12(21) зоны. 45

Декодер 12(21) зоны по кодовым комбинациям выдает нижние Z и верхние Z+ пределы зон квантования. На фиг. 7 показана таблица инстинности декодера 12(2 1) зоны квантования g0 для рассмотренного в описании примера, т.е. для расположения зон кванГ тования согласно фиг, 6. Второй

10(19) дешифратор дешифрирует кодовые комбинации, поступающие с шифратора 3, и выдает "000" при наличии на входе кодовой комбинации С„ (в этом случае коммутатор 11(20) пропускает на выход сигналы с элемента

72

7(17) задержки), "01" при наличии на входе кодовой комбинации С „ (в этом случае коммутатор 11(20) пропускает на выход сигналы Е,, поступающие с

;первого выхода декодера 12(21) эоны), " 10" при наличии на входе кодовой комбинации С „ (в этом случае коммута-. тор 11(20) пропускает на выходе сигналы Z поступающие с второго выхода декодера 12(21) зоны).

В результате такого подбора предсказанного сигнала уменьшается ошибка предсказания при передаче высококонтрастных и среднекоптрастных участков изображений и, следовательно, уменьшаются шумы перегрузки.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство передачи телевизионного сигнала, содержащее на передающей . стороне последовательно соединенные блок вычитания, первый вход которого является входом передающей стороны, блок квантования, шифратор, первый дешифратор, преобразователь кода, сумматор, элемент задержки и кодер зоны, выход которого соединен с вторыми входами шифратора и первого дешифратора, а также передатчик, вход которого соединен с выходом шифратора и является выходом передающей стороны, а на приемной стороне — последовательно соединенные приемник, вход которого является входом приемной стороны, первый дешифратор, преобразователь кода, сумматор, элемент задержки и кодер зоны, выход которого соединен с вторым входом первого дешифратора, при этом выход сумматора является выходом приемной стороны, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества передачи путем уменьшения шумов перегрузки, введены на передающей стороне последовательно соединенные декодер зоны, вход которого соединен с выходом кодера эоны, и коммутатор, выход которого соединен с вторыми входами блока вычитания и сумматора, и второй дешифратор, вход которого соединен с выходом шифратора, а выход соединен с вторым входом коммутатора, третий вход которого объединен с входом кодера зоны, а на приемной стороне последовательно соединенные декодер зонь, вход которого соединен с выходом кодера зоны, коммутатор, выход

1457172 которого соединен с входом сумматора, и второй дешифратор, вход которого соединен с выходом приемника, а выход соединен с вторым входом коммутатора, третий вход которого соединен с выходом элемента задержки.

1457172

1457172

Ф

Р

Составитель 3.Борисов

Редактор А.Мотыль Техред М. Ходанич Корректор С.Шекмар

Заказ 7563/58 Тираж 627 Подписное

BHINIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при .ГКНТ СССР

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

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