Устройство для формирования сжатого видеосигнала построчной развертки и устройство для декомпрессии сжатого видеосигнала

 

Изобретение относится к технике обработки видеоизображения. Система сжатия/декомпрессии включает источник видеосигнала построчной развертки. Препроцессор создают видеосигнал чересстрочной развертки из видеосигнала построчной развертки путем выбора чередующихся строк последовательных сигналов построчного изображений. Чересстрочная развертка видеосигнала сжимается в соответствии с протоколом МРЕ согласно алгоритмам сжатия I-, Р- и В- кадров. Сжатие I-, Р- и В- кадров выполняется так, что имеется нечетное число, большее единицы, В-кадров между последовательными I- и Р- кадрами . Сжатые I-кадры, сжатые Р-кадры и чередующиеся сжатые В- кадры (кадры В2 в примере последовательности кадров) селективно образуют первичный сжатый видеосигнал чересстрочной развертки для воспроизведения приемными устройствами чересстрочной развертки. Соответствующие В-кадры селективно образуют вторичный сжатый видеосигнал. Первичный и вторичный сжатые видеосигналы принимаются приемными устройствами построчной развертки для воспроизведения изображений построчной развертки в то время, как один только первичный сигнал может быть воспроизведен приемными устройствами чересстрочной развертки. Техническим результатом является формирование сигнала построчной развертки для стандарта сжатого сигнала при обработке видеоизображений в компьютерах. 2 с. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Данное изобретение относится к системам, в частности, использующим сжатый видеосигнал, к системам для формирования сжатого видеосигнала, который может быть воспроизведен в чересстрочной форме при первом разрешении или в построчной форме со вторым, более высоким разрешением.

В настоящее время Экспертная группа по динамическим изображениям (MPEG) Международной организации по стандартизации пытается создать стандарт на сжатый сигнал или протокол для передачи видеосигналов. Существуют две основные формы видеосигнала: сигнал чересстрочной развертки и сигнал построчной развертки. Сжатие видеосигнала с чересстрочной разверткой имеет преимущество, заключающееся в том, что требуется более узкая ширина спектра и средства приема и формирования для сжатия/декомпрессии сигнала могут быть изготовлены с более низкими затратами, чем в случае построчной развертки сигнала. В телевизионной промышленности имеется тенденция в пользу стандарта сжатого видеосигнала, который основан на чересстрочной развертке сигнала. Однако, существуют области применения, в которых требуется построчная развертка изображения, в частности, в компьютерной области, при обработке видеоизображений. Комиссия MPEG стремится удовлетворить требования обеих сторон, то есть создать стандарт, пригодный для большинства потенциальных пользователей.

Известно устройство, содержащее источник видеосигнала построчной развертки с отношением 1:1 с частотой N Гц, где N - заданная частота изображения, блок сжатия для сжатия кадров видеосигнала и средство выбора для выделения сжатых кадров (US N 5144425). Известное устройство является наиболее близким к предложенному по технической сущности и может быть выбрано за прототип. Недостаток заявленного устройства, связанный со сжатием сигнала с построчной разверткой, заключается в том, что требуется большая ширина спектра и средства для сжатия/декомпрессии могут быть изготовлены с большими затратами. Этого недостатка лишены устройства с чересстрочной разверткой.

Задачей настоящего изобретения является создание системы сжатия, которая обеспечивает формирование сжатого сигнала для воспроизведения как чересстрочных, так и построчных разверток изображений без значительного увеличения скорости передачи данных сжатого сигнала по сравнению со сжатым сигналом с чересстрочной разверткой.

Система сжатия/декомпрессии, согласно настоящему изобретению, включает источник построчной развертки 1:1, 60 Гц видеосигнала. Препроцессор создает чересстрочную развертку (2: 1; 60 Гц) видеосигнала из построчной развертки видеосигнала путем выбора чередующихся строк последовательных сигналов построчного изображения. Чересстрочная развертка видеосигнала сжимается в соответствии с протоколом MPEG для алгоритмов сжатия I, P и B кадров, где I-кадры формируют внутрикадровым сжатием, P-кадры формируют межкадровым сжатием с прогнозированием с использованием последнего I-кадра или предшествующих P- кадров, и B-кадры формируют двунаправленным межкадровым сжатием с использованием предыдущих и последующих I и P кадров, между которыми они расположены. Сжатие I, P и B кадров выполняется так, что имеется нечетное число, большее единицы, B-кадров между последовательными I/P кадрами (например, последовательность сжатых кадров может иметь вид I, B1, В2, B3, P, В1, В2, P3, P, В1, В2, В3, I, B1 ... и т.д.). Сжатые I-кадры, сжатые P-кадры и чередующиеся сжатые B-кадры (кадры B2 в примере последовательности кадров) выборочно образуют первичный сжатый (2:1; 30 Гц) чересстрочный видеосигнал для воспроизведения с помощью приемных устройств чересстрочной развертки.

Промежуточные B-кадры выборочно образуют вторичный сжатый видеосигнал. Первичный и вторичный сжатые видеосигналы принимаются приемными устройствами построчной развертки для воспроизведения построчных разверток изображений, в то время, как один первичный сигнал может быть воспроизведен приемными устройствами чересстрочной развертки.

Соответствующие передаваемые пакеты данных содержат идентификационные коды, показывающие являются ли данные первичными или вторичными. Приемные устройства с чересстрочной разверткой могут быть запрограммированы для обработки только передаваемых пакетов, в которых данные идентифицируются как первичные. Аналогично, в приемном устройстве с построчной разверткой может использоваться единственный процессор обратного преобразования для выполнения функции демультиплексирования, основываясь на идентификационных кодах первичных/вторичных данных в составе передаваемых пакетов данных. Этот тип демультиплексирования в общем виде описан в патенте US N 5122875.

Промежуточные B-кадры содержат информацию о различии между исходным сигналом построчной развертки и первичным видеосигналом. Специалистам в области сжатия изображений должно быть ясно, что сжатие в виде B-кадров позволяет получить значительно меньше сжатых данных, чем сжатые I-или P-кадры.

Следовательно, в соответствии с вышеописанной системой, сжатая информация, требуемая для увеличения первичных данных для формирования изображений с построчной разверткой, может быть обеспечена при незначительном увеличении сжатой информации.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что в устройство для формирования сжатого видеосигнала построчной развертки, содержащее источник видеосигнала построчной развертки с отношением 1:1 с частотой N Гц, где N - заданная частота изображения, блок сжатия для сжатия кадров видеосигнала и средство выбора для выделения сжатых кадров, дополнительно введены препроцессор для формирования в ответ на видеосигнал от источника видеосигнала построчной развертки видеосигнала, характеризуемого отношением 2:1 с частотой N Гц чересстрочной развертки, причем соответствующие кадры видеосигнала чересстрочной развертки содержат первое и второе поля, каждое первое поле получается из соответствующей построчной развертки изображения, а второе поле кадра получается из смежной построчной развертки изображения, и средство для преобразования первичного и вторичного сжатых сигналов, причем блок сжатия предназначен для сжатия кадров видеосигнала в соответствии с внутрикадровой I, прогнозируемой P и двунаправленной прогнозируемой B процедурами сжатия, воспринимающий видеосигнал чересстрочной развертки с отношением 2:1 с частотой N Гц для формирования сжатых кадров видеосигнала таким образом, что нечетное число, большее единицы, B-кадров сжатия с двунаправленным прогнозированием, появляется между I-кадрами внутрикадрового сжатия и P-кадрами сжатия с прогнозированием, причем I- и P-кадры определяются как опорные кадры, а средство выбора предназначено для выделения сжатых I-, P-кадров и дополнительно появляющихся и чередующихся сжатых B-кадров между последовательными опорными сжатыми кадрами, для формирования первичного сжатого видеосигнала чересстрочной развертки с отношением 2:1 и частотой N Гц и для выделения промежуточных сжатых B-кадров для формирования вторичного сжатого сигнала.

Кроме того технически результат обеспечивается тем, что средство для преобразования первичного и вторичного сжатых сигналов для передачи включает средства обработки передаваемых данных для формирования из первичных и вторичных сжатых сигналов пакетов передаваемых данных, соответственно включающих определенное количество сжатых сигналов и вспомогательной информации, включающей информацию идентификации и обнаружения ошибок, и для временного мультиплексирования передаваемых пакетов первичного сжатого сигнала и вторичного сжатого сигнала.

Кроме того, технический результат обеспечивается тем, что препроцессор предназначен для формирования первичных кадров чересстрочной развертки видеосигнала, причем каждый кадр содержит нечетное поле, полученное из построчной развертки изображения, и четное поле, полученное из последующей построчной развертки изображения, и для формирования чередующихся вторичных кадров.

Кроме того, технический результат обеспечивается тем, что препроцессор предназначен для формирования первичных кадров чересстрочной развертки видеосигнала, причем каждый кадр содержит нечетное поле, полученное из построчной развертки изображения, и четное поле, полученное из последующей построчной развертки изображения, и для формирования переплетающихся вторичных кадров.

Кроме того, технический результат обеспечивается тем, что средство для преобразования первичного и вторичного сжатых сигналов для передачи включает средства обработки передаваемых данных для формирования из первичных и вторичных сжатых сигналов пакетов передаваемых данных, включающих определенное количество сжатых сигналов и вспомогательной информации, включающей информацию идентификации и обнаружения ошибок, и для преобразования пакетов передаваемых данных соответствующих первичных и вторичных сжатых сигналов, для передачи по отдельным передающим каналам.

Кроме того, технический результат обеспечивается тем, что блок сжатия предназначен для двунаправленного прогнозирования чередующихся сжатых B-кадров из ближайших смежных кадров, включающих I-, P- или B-кадры.

Указанный технический результат обеспечивается также тем, что устройство для декомпрессии сжатого видеосигнала, включающего первичную сжатую составляющую сигнала, состоящего из кадров, сжатых в соответствии с I, P и B-форматами сжатия по протоколу MPEG, и вторичную сжатую составляющую сигнала, состоящего из кадров, сжатых в соответствии с B-форматом сжатия, причем первичная и вторичная сжатые составляющие содержатся в передаваемых пакетах данных, содержащих идентификаторы сигнала, содержит средство детектирования первичного и вторичного сжатых сигналов, средство, воспринимающее соответствующие передаваемые пакеты детектированных первичных и вторичных сжатых сигналов и предназначенное для формирования сжатого сигнала из кадров вторичной сжатой составляющей сигнала, чередующихся с кадрами первичной сжатой составляющей сигнала, декомпрессор для формирования декомпрессированного видеосигнала в ответ на сформированный сигнал чередующихся кадров первичной и вторичной сжатых составляющих.

Кроме того, технический результат достигается тем, что первичная сжатая составляющая сигнала соответствует сжатому видеосигналу чересстрочной развертки с отношением 2:1 и частотой N Гц, где N - заданная частота кадров, а вторичная сжатая составляющая сигнала представляет кадры чересстрочной развертки, чередующиеся или переплетающиеся с кадрами первичной составляющей.

Средство для формирования предназначено для формирования сжатого сигнала в ответ на идентификаторы сигнала в передаваемых пакетах детектированных первичных и вторичных сжатых сигналов, средства, включающие средства декомпрессии, в ответ на чередующиеся сжатые кадры первичной и вторичной сжатых компонентов обеспечивают формирование сигнала построчной развертки с отношением 1:1 и частотой N Гц.

Кроме того, технический результат достигается тем, что средство, включающее средство декомпрессии, содержит декомпрессор, обеспечивающий в ответ на чередующиеся кадры первичной и вторичной сжатых составляющих формирование декомпрессированного видеосигнала чересстрочной развертки с отношением 2:1 и с частотой 2N Гц, постпроцессор, обеспечивающий в ответ на декомпрессированный видеосигнал чересстрочной развертки преобразование этого сигнала в сигнал построчной развертки с отношением 1:1 и с частотой 2NГц.

Кроме того, технический результат достигается тем, что первичная сжатая составляющая сигнала соответствует 2:1 N Гц сжатому видеосигналу чересстрочной развертки с отношением 2:1 и N Гц, где N - заданная частота кадров, а вторичная сжатая составляющая сигнала представляет кадры чересстрочной развертки, чередующиеся или переплетающиеся с кадрами первичной составляющей, средство для формирования предназначено для формирования сжатого сигнала в ответ на идентификаторы сигнала в передаваемых пакетах детектированных первичных и вторичных сжатых сигналов, а декомпрессор обеспечивает формирование декомпрессированного видеосигнала чересстрочной развертки с отношением 2:1 и частотой 2N Гц.

Кроме того, технический результат достигается тем, что содержит постпроцессор, обеспечивающий в ответ на декомпрессированный видеосигнал чересстрочной развертки преобразование этого сигнала в сигнал построчной развертки с отношением 1:1 и с частотой 2N Гц.

Краткое описание чертежей.

На фиг. 1 представлено схематичное изображение формата частей соответственных кадров видеосигнала с построчной разверткой.

На фиг. 2 и 2A представлены схематичные изображения альтернативных форм построчного сигнала, разделенного на кадры с чересстрочной разверткой, включающие первичные и вторичные кадры видеоинформации с чересстрочной разверткой.

На фиг. 3 представлена блок-схема устройства сжатия, соответствующего настоящему изобретению.

На фиг. 4 и 5 представлены схематичные изображения альтернативных зависимостей межкадрового сжатия для сжатия B-кадров.

На фиг. 6 представлена блок-схема приемного устройства с построчной разверткой кадров для воспроизведения изображений, передаваемых устройством по фиг. 3.

Как показано на фиг. 1 соответственно колонки букв (O и E) представляют в сокращенном виде строки в построчных развертках изображений (поля/кадры) видеосигнала. Эти изображения повторяются с частотой 60 изображений в секунду. Построчные развертки изображения появляются с частотой полей изображений с чересстрочной разверткой и включают в два раза больше строк по сравнению с областью видеосигнала с чересстрочной разверткой.

Чересстрочная развертка видеосигнала представляется как последовательные поля данных, появляющиеся с частотой 60 в секунду. Строки в четных полях расположены в пространстве между строками нечетных полей. Объединение двух последовательных полей образует кадр, подобный кадру построчных разверток изображений. Однако, поскольку проходит определенное время между разверткой последовательных полей чересстрочных разверток, кадр чересстрочной развертки видеосигнала будет отличаться от соответствующей построчной развертки изображения, вследствие любого движения изображения, имеющего место в течение времени, прошедшего между разверткой последовательных чересстрочных полей.

Чересстрочная развертка видеосигнала может быть сформирована из построчной развертки видеосигнала путем выбора чередующихся строк из чередующихся построчных разверток изображений. Напомним, что построчные изображения возникают с частотой 60 в секунду, а чересстрочные кадры с частотой 30 в секунду (номинально). Следовательно, если нечетные строки нечетных построчных изображений объединены с четными строками четных изображений, кадры с чересстрочной разверткой могут быть сформированы из построчных разверток сигнала. Эти кадры представлены соответствующими группами строк изображения, обведенными жирными линиями (кадры I, P и B) на фиг. 2 и будут определяться как первичные кадры. При формировании первичных кадров чересстрочной развертки из построчных данных используется только пятьдесят процентов информации изображения. Остальные данные упорядочены во вторичных кадрах (кадры B1 и B2), показанных пунктирными линиями на фиг. 2. Вторичные кадры перемежаются с первичными кадрами. Соответствующие вторичные кадры являются частью исключенных данных из одного из последующих построчных разверток изображений, используемых для формирования предыдущих и последующих первичных кадров, соответственно.

Первичные кадры представляют данные чересстрочной развертки видеосигнала. Комбинация первичных и вторичных кадров представляет все данные построчной развертки, но не в первоначальном построчном формате.

Фиг. 2A поясняет второй способ формирования вторичных кадров из избытка данных построчных разверток. Вторичные кадры, показанные на фиг. 2A, можно сказать переплетаются с первичными кадрами, и соответствующие вторичные кадры имеют общие данные с одним первичным кадром из двух построчных изображений.

Следует отметить, что четные и нечетные поля переплетенных вторичных кадров расположены во времени в обратном порядке. Это не имеет значения, если сжатие следует протоколу MPEG, так как протокол MPEG предполагает наличие признака показывающего, какое из двух полей соответствующих кадров должно быть отображено первым. Последовательность сжатия I, B, B, B, P, B, B, B, P, B, B. .. предусмотрена протоколом MPEG, и поэтому последовательность кадров данных видеосигнала такая, как показана на фиг. 2 или 2А, может быть сжата в устройстве сжатия, соответствующем стандарту MPEG. Пример такого устройства описан в патенте США 5122875.

На фиг. 4 показана обычная взаимосвязь кадров для кодирования с прогнозированием B-кадров. На фиг. 4 стрелки, выходящие из одного кадра и заканчивающиеся в другом кадре, показывают зависимость прогнозирования. Например, стрелка, выходящая из первого P-кадра и заканчивающаяся в I-кадре, показывает, что первый P-кадр прогнозируется из I-кадра. Аналогично, стрелка, выходящая из второго P-кадра и заканчивающаяся в первом P-кадре, показывает, что второй P-кадр прогнозируется из первого P-кадра. Каждый из соответствующих B-кадров, расположенный между парой опорных кадров (опорными кадрами являются I и P-кадры) прогнозируются из одного из обоих опорных кадров, между которыми они расположены. Например, прогнозирование первого B1 - кадра выполнено из I-кадра, а следующего - из первого P-кадра. Из двух прогнозов выбирается более точный прогноз, если качество лучшего прогноза превышает некоторый минимальный критерий прогнозирования. Если это не выполняется, то прогноз формируется, как среднее из двух прогнозов. Если этот средний прогноз не удовлетворяет минимальному критерию прогноза, то, по меньшей мере, часть кадра сжимается путем внутрикадрового сжатия.

Фиг. 5 поясняет альтернативный алгоритм сжатия, где соответствующие B-кадры (например, кадры B1, B2) прогнозируются двунаправленно из ближайших соседних кадров. Так первый B1-кадр прогнозируется из I-кадра и первого B-кадра. Первый B2-кадр прогнозируется из первого P-кадра и первого B-кадра и так далее. Алгоритм сжатия по фиг. 5 несколько усложняет аппаратное обеспечение сжатия/декомпрессии; это вызвано тем, что рабочая память блока сжатия и блока декомпрессии должна быть увеличена для обеспечения хранения третьего кадра, который является последовательно появляющимся B-кадром. На фиг. 3 приведен пример устройства сжатия. Источник видеосигнала 10 обеспечивает данные построчной развертки, например, 1:1, с частотой 60 Гц. Эти данные видеосигнала поступают на преобразователь 12 построчной развертки в чересстрочную (препроцессор). Преобразователь 12 разделяет данные построчной развертки на нечетные и четные поля данных, например, нечетные горизонтальные строки разделяются на нечетные поля, а четные горизонтальные строки разделяются на четные поля. Соответствующие поля F_i выводятся из преобразователя 12 в отношении 2: 1 с частотой 120 Гц в последовательности FO n, FE n+1, EO n+1, FE n+2, FO n+2 и т.д., где FO и FE обозначают соответственно нечетные и четные поля, а индекс обозначает построчную развертку изображения, из которого было получено поле. Кроме того, так как устройство сжатия стандарта MPEG номинально реализует сжатие данных видеосигнала на кадровой основе, преобразователь 12 может выдавать кадры данных видеосигнала. Соответствующие кадры будут сформированы из чередующихся строк предыдущих полей (FO n, FE n+1), (FO n+1, FE n+2), (FO n+2, FE n+З) и т.д., чередующихся вторичных кадров. Для переплетения вторичных кадров последовательность кадров, выдаваемая преобразователем 12 может появляться в следующем порядке (FO n, FE n+1), (FO n+1, FE n), (FO n+2, FE n+З), (FO n+3, FE n+2) и т.д.

Чересстрочные поля с преобразователя 12 поступают на блок сжатия 14, который сжимает поля на кадровой основе, в соответствии с протоколом MPEG для получения последовательности сжатых кадров. Протокол MPEG является гибким и допускает использование различных внутрикадровых и межкадровых последовательностей сжатия. То есть устройство сжатия является программируемым, допуская различный выбор B-P последовательностей между I-кадрами. Таким образом, можно программировать два B-кадра; между P-кадрами или три B-кадра между P-кадрами и т.д. В настоящей заявке предложено использовать нечетное число B-кадров между опорными кадрами. В частности, последовательность из трех B-кадров между опорными кадрами, как показано на фиг. 2, легко позволяет сформировать чересстрочную развертку первичного сжатия видеосигнала для воспроизведения в приемном устройстве чересстрочной развертки. Кроме того, это позволяет сформировать вторичный сжатый сигнал, который в сочетании с первичным сигналом предназначен для воспроизведения построчной развертки изображения.

Сжатый видеосигнал из блока 14 поступает на блок выбора кадров 15, который отделяет сжатые I-, В- и P-кадры от кадров В1 и В2. Сжатые I-, В- и P-кадры включают первичный сигнал чересстрочной развертки и выводятся в первый канал, а кадры В1 и В2, которые включают вторичный сигнал, выводятся во второй канал. Оба сигнала поступают в процессор передачи 16, который разделяет соответствующие сигнальные данные на блоки заранее установленной величины. Данные синхронизации, идентификации и корректировки ошибок создаются для каждого блока данных и добавляются к нему для формирования передаваемых блоков данных (пакета данных для передачи). Пакеты данных соответствующих сигналов могут быть сформированы в режиме временного уплотнения и поступают на модем 28, который формирует мультиплексированный сигнал для передачи на требуемое средство передачи. Как вариант, два соответственно пакетированных сигнала могут поступать на отдельные модемы для передачи по отдельным каналам, таким как двухкабельные каналы.

На фиг. 6 показан пример приемного устройства для обработки мультиплексированного варианта первичного и вторичного сжатых видеосигналов. Устройство по фиг. 6 предназначено для декомпрессии всей информации, передаваемой модемом 28, то есть для отображения воспроизводимых построчных разверток изображений. Приемные устройства, предназначенные для отображения только данных чересстрочных разверток, требуют использования только элементов 120, 101, 102, 107, 108 и устройства отображения (не показано). В действительности ни приемные устройства с чересстрочной разверткой, ни приемные устройства с построчной разверткой не требуют отдельного демультиплексора 121 и это показано только для пояснения необходимых обратных функций по отношению к устройству по фиг. 3. Соответствующие передаваемые пакеты данных содержат идентификационные коды, показывающие являются ли данные первичными или вторичными. Приемные устройства с чересстрочной разверткой могут быть запрограммированы для обработки только передаваемых пакетов, в которых данные идентифицируются как первичные. Аналогично, в приемном устройстве с построчной разверткой может использоваться единственный процессор обратного преобразования для выполнения функции демультиплексирования, основываясь на идентификационных кодах первичных/вторичных данных в составе передаваемых пакетов данных.

В соответствии с фиг. 6 уплотненные во времени мультиплексированные передаваемые данные принимаются модемом 120, который выдает сжатые уплотненные мультиплексированные данные видеосигнала. Эти данные поступают в демультиплексор 121, который разделяет передаваемые пакеты первичных полей данных от передаваемых пакетов вторичных полей данных. Данные первичных и вторичных полей соответственно поступают на процессоры обратного преобразования 101 и 104, в которых полезные компоненты сжатого видеосигнала отделяются от вспомогательных (то есть кодов синхронизации, идентификации и т.д.), с которыми передаются данные. Данные видеосигнала первичного поля поступают в буферную память 102, а данные видеосигнала вторичного поля поступают в буферную память 106. Идентификатор передаваемого пакета и данные синхронизации соответствующих пакетов поступают в контроллер 103. Контроллер 103 воспринимает вспомогательные данные передаваемого пакета и обеспечивает выдачу сжатых видеосигналов из обеих буферных памятей на форматирующий блок 105. Форматирующий блок является мультиплексором типа "два к одному", который воспринимает сигнал контроллера 103 для преобразования сжатых кадров, содержащихся в буферной памяти 102 и 106 в последовательность сжатых чересстрочных кадров, выдаваемых блоком сжатия 14 по фиг. 3. Так как вторичный сигнал содержит только B-кадры (кадры межкадрового прогнозирования), он не может быть подвергнут декомпрессии независимо от первичного сигнала до объединения с ним. Предпочтительно первоначальная сжатая последовательность кадров должна быть восстановлена до декомпрессии.

Восстановленная последовательность сжатых кадров (I, В1, В, В2, P, В1, В, В2, P, В1,...) из форматирующего блока 105 поступают на декомпрессор 107, который реализует обратный по отношению к блоку сжатия 14 процесс обработки и выдает декомпрессированную (2:1, 60 Гц) чересстрочную развертку кадров видеосигнала. Напомним, однако, что каждый кадр первоначальных данных чересстрочной развертки был получен из двух последовательных изображений видеосигнала построчной развертки. Для восстановления построчных изображений чересстрочная развертка видеосигнала из декомпрессора 107 поступает на постпроцессор 108, который преобразует последовательные чересстрочные поля в построчные изображения. Постпроцессор 108, воспринимает чересстрочные поля, которые поступают в последовательности нечетных-четных полей, преобразует эти поля для получения построчных кадров изображения со следующей комбинацией полей (FO n, FE n-1), (FO n+1, FE n), (FO n+2, FE n+1) и т.д. Это реализуется просто путем записи декомпрессированных полей в память, когда они выводятся из декомпрессора, и последующего считывания комбинации полей из этой памяти в форме построчных изображений в указанных выше комбинациях полей.

Независимо от того, осуществляется ли сжатие в соответствии с алгоритмом, изображенным на фиг. 4 или фиг. 5, декомпрессор 107 в приемном устройстве будет реализовывать обратную функцию. Это не влияет на препроцессор, на процессоры передачи данных и на постпроцессор соответствующих систем.

Формула изобретения

1. Устройство для формирования сжатого видеосигнала построчной развертки, содержащее источник видеосигнала построчной развертки с отношением 1 : 1 с частотой N Гц, где N - заданная частота изображения, блок сжатия для сжатия кадров видеосигнала и средство выбора для выделения сжатых кадров, отличающееся тем, что в него дополнительно введены препроцессор для формирования в ответ на видеосигнал от источника, видеосигнала построчной развертки видеосигнала, характеризуемого отношением 2 : 1 с частотой N Гц чересстрочной развертки, причем соответствующие кадры видеосигнала чересстрочной развертки содержат первое и второе поля, каждое первое поле получается из соответствующей построчной развертки изображения, а второе поле кадра получается из смежной построчной развертки изображения, и средство для преобразования первичного и вторичного сжатых сигналов, причем блок сжатия предназначен для сжатия кадров видеосигнала в соответствии с внутрикадровой I, прогнозируемой Р и двунаправленной прогнозируемой В процедурами сжатия, воспринимающий видеосигнал чересстрочной развертки с отношением 2 : 1 с частотой N Гц для формирования сжатых кадров видеосигнала таким образом, что нечетное число, большее единицы, В-кадров сжатия с двунаправленным прогнозированным появляется между I-кадрами внутрикадрового сжатия и Р-кадрами сжатия с прогнозированием, причем I- и Р- кадры определяются как опорные кадры, а средство выбора предназначено для выделения сжатых I-, Р-кадров и дополнительно появляющихся и чередующихся сжатых B-кадров между последовательными опорными сжатыми кадрами для формирования первичного сжатого видеосигнала чересстрочной развертки с отношением 2:1 и частотой N Гц и для выделения промежуточных сжатых В-кадров для формирования вторичного сжатого сигнала.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство для преобразования первичного и вторичного сжатых сигналов для передачи включает средства обработки передаваемых данных для формирования из первичных и вторичных сжатых сигналов пакетов передаваемых данных, соответственно включающих определенное количество сжатых сигналов и вспомогательной информации, включающей информацию идентификации и обнаружения ошибок, и для временного мультиплексирования передаваемых пакетов первичного сжатого сигнала и вторичного сжатого сигнала.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что препроцессор предназначен для формирования первичных кадров чересстрочной развертки видеосигнала, причем каждый кадр содержит нечетное поле, полученное из построчной развертки изображения, и четное поле, полученное из последующей построчной развертки изображения, и для формирования чередующихся вторичных кадров.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что препроцессор предназначен для формирования первичных кадров чересстрочной развертки видеосигнала, причем каждый кадр содержит нечетное поле, полученное из построчной развертки изображения, и четное поле, полученное из последующей построчной развертки изображения, и для формирования переплетающихся вторичных кадров.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство для преобразования первичного и вторичного сжатых сигналов для передачи включает средства обработки передаваемых данных для формирования из первичных и вторичных сжатых сигналов пакетов передаваемых данных, включающих определенное количество сжатых сигналов и вспомогательной информации, включающей информацию идентификации и обнаружения ошибок, и для преобразования пакетов передаваемых данных, соответствующих первичных и вторичных сжатых сигналов, для передачи по отдельным передающим каналам.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок сжатия предназначен для двунаправленного прогнозирования чередующихся сжатых В-кадров из ближайших смежных кадров, включающих I-, Р- или В-кадры.

7. Устройство для декомпрессии сжатого видеосигнала, включающего первичную сжатую составляющую сигнала, состоящего из кадров, сжатых в соответствии с I, Р и В-форматами сжатия по протоколу МРЕG, и вторичную сжатую составляющую сигнала, состоящего из кадров, сжатых в соответствии с В-форматом сжатия, причем первичная и вторичная сжатые составляющие содержатся в передаваемых пакетах данных, содержащих идентификаторы сигнала, отличающееся тем, что содержит средство детектирования первичного и вторичного сжатых сигналов, средство, воспринимающее соответствующие передаваемые пакеты детектированных первичных и вторичных сжатых сигналов и предназначенное для формирования сжатого сигнала из кадров вторичной сжатой составляющей сигнала, чередующихся с кадрами первичной сжатой составляющей сигнала, декомпрессор для формирования декомпрессированного видеосигнала в ответ на сформированный сигнал чередующихся кадров первичной и вторичной сжатых составляющих.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что первичная сжатая составляющая сигнала соответствует сжатому видеосигналу чересстрочной развертки с отношением 2 : 1 и частотой N Гц, где N - заданная частота кадров, а вторичная сжатая составляющая сигнала представляет кадры чересстрочной развертки, чередующиеся или переплетающиеся с кадрами первичной составляющей, средство для формирования предназначено для формирования сжатого сигнала в ответ на идентификаторы сигнала в передаваемых пакетах детектированных первичных и вторичных сжатых сигналов, средства, включающие средства декомпрессии, в ответ на чередующиеся сжатые кадры первичной и вторичной сжатых компонентов обеспечивают формирование сигнала построчной развертки с отношением 1 : 1 и частотой N Гц.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что средство, включающее средство декомпрессии, содержит декомпрессор, обеспечивающий в ответ на чередующиеся кадры первичной и вторичной сжатых составляющих формирование декомпрессированного видеосигнала чересстрочной развертки с отношением 2 : 1 и с частотой 2N Гц, постпроцессор, обеспечивающий в ответ на декомпрессированный видеосигнал чересстрочной развертки преобразование этого сигнала в сигнал построчной развертки с отношением 1 : 1 и с частотой 2N Гц.

10. Устройство по п.7, отличающееся тем, что первичная сжатая составляющая сигнала соответствует 2 : 1 N Гц сжатому видеосигналу чересстрочной развертки с отношением 2 : 1 и Гц, где N - заданная частота кадров, а вторичная сжатая составляющая сигнала представляет кадры чересстрочной развертки, чередующиеся или переплетающиеся с кадрами первичной составляющей, средство для формирования предназначено для формирования сжатого сигнала в ответ на идентификаторы сигнала в передаваемых пакетах детектированных первичных и вторичных сжатых сигналов, а декомпрессор обеспечивает формирование декомпрессированного видеосигнала чересстрочной развертки с отношением 2 : 1 и частотой 2N Гц.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что содержит постпроцессор, обеспечивающий в ответ на декомпрессированный видеосигнал чересстрочной развертки преобразование этого сигнала в сигнал построчной развертки с отношением 1 : 1 и с частотой 2N Гц.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6