Приемное устройство цифрового вещательного телевидения

 

ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ЦИФРОВОГО ВРАЩАТЕЛЬНОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ, содержащее последовательно соединенные демодулятор и блок селекции, первый .выход которого подключен к информационному входу декодера видеосигнала, выход которого подключен к информационному входу блока воспроизведем . ния изобргикения, второй выход - к входу канала синхронизации, первый выход которого подключен к синхрЬвходу блока , воспроизведения изобрсикения, а второй - к синхровходу декодера видеосигнала , третий выход блока сет, лекции - к входу канала звукового сопровождения, причем декодер видеосигнала включает в себя блок цифровой обработки, информационный вход блока цифровой обработки является информационным входом декодера видеосигнала, а синхровход - синхровходом декодера видеосигнала, о тл и .4 а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества изображения при приеме малоразрядных колов видеосигнала путем )гменьшения искажений типа ложный контур, в декодер видеосигнала введен генератор импульсов яркости, а блок цифровой обработки выполнен в виде последовательно coeJШ2нeнныx первого генератора импульсов , вход которого является синхровходом блока цифровой обработки, первого регистра памяти, вычислителя , второй вход которого является информационным входом блока цифровой обработки, втсфого регистра памяти и . блока сравнения, выход .которого явля ется выходом блока цифровой обработки . а также третьего регистре памяти,вклю§ ченного между ВТОЕЖЛ4 выходом вычислителя и вторым входом блока сравнения , и второго генератора импульсов, вход которого объединен с входом первого генераторе импульсов,первый выход подключен к входам сигнала считывания второго и третьего регистров памяти, а второй выход - к входу счетных импульсов блока сравнения, вход стирающих импульсов которого .объеди-, нен с входами стиранчцих импульсо.в вто- I рого и третьего регистров памяти и 01 соединен с вторьм выходом первого ген атора импульсов, причем вход ге- i нератора импульсов яркости соединен 4 с выходом блока цифровой обработки, ; а выход генератора импульсов яркости, о: является выходом декодера видеосигнала .

69I 01) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

KUtIINCI

РЕСПУБЛИН

Мя) Н 04 И 7 13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHO1VIV СВИДЕ ГЕЛЬС У

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГГИЙ. (21) 3412324/18-09

{22)26.03.82 (46)23.02.84. Бюл. Р 7 (72)Г.Ф. Грачев, Е.Н. Конев, LA. Ломов и A.Â. Собиневский (53)621.397.6(088.8) (56)1. Патент Франции В 2280274, кл. Н 04 N 5/20, 1976.

2. Цифровое телевидение. Под ред.

М.И. Кривошеева. М., "Связь", 1980, с. 11 (прототип). (54)(57) ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ЦИФРОВОГО ВРАЩАТЕЛЬНОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ, содержащее последовательно соединенные демодулятор и блок селекции, первый . выход которого подключен к информационному входу декодера видеосигнала, выход которого подключен к информационному входу блока воспроизведе- . ния.изображения, второй выход — к входу канала синхронизации, первый выход которого подключен к синхровходу блока,воспроизведения изображения, а второй - к синхровходу декодера видеосигнала, третий выход блока се-.; лекции - к входу канала звукового сопровождения, причем декодер видеосигнала включает в себя блок цифровой обработки, информационйый вход блока цифровой обработки является информационным входом декодера видеосигнала, а синхровход — синхровходом декодера видеосигнала, о тл и .ч а ю щ е е с я тем, что, с це лью повыщения качества изображения при приеме малоразрядных кодов видеосигнала путем уменьшения искажений типа "ложный контур",. в декодер видеосигнела введен генератор импульсов яркости,. а блок цифровой обработки выполнен в виде пОследовательно соединенных первого генератора им.пульсов, вход которого является син .хровходом блока цифровой обработки, первого регистра памяти, вычислителя, второй вход которого является информационным входом блока цифровой обработки, второго регистра памяти и .блока сравнения, выход которого явля-:ется выходом блока цифровой обработки . а также третьего регистра памяти, вклю- I ченного между вторым выходом вычислителя и вторым входом блока сравнения,,и второго генератора импульсов, вход которого объединен с входом пер вого генератора импульсов, первый выход подключен к входам сигнала считы-. Я вания второго и третьего регистров памяти,а второй выход - к входу счетных импульсов блока сравнения, вход стиранных импульсов которого .объеди-, нен с входами стирающих импульсов это- I рого и третьего регистров памяти и соединен с вторым выходом первого re. нератора импульсов, причем вход генератора импульсов яркости соединен с выходом блока цифровой обработки, а выход генератора импульсов яркости. является выходом декодера видео. сигнала.

10 75446

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано для приема черно-белых программ цифрового вещательного телевидения со стандартным форматом разложения.

Известно приемное устройство цифрового вращательного телевидения, со-,. держащее последовательно соединенные демодулятор, блок селекции, включающий гамма-корректор, декодер видеосигнала, включающий цифра-аналоговый 10 преобразователь и воспроизводящий блок (1) .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является приемное устройство цифрового вращатель- )5 ного телевидения, содержащее последовательно соединенные демодулятор и блок селекции, первый выход которого подключен к информационному входу декодера .видеосигнала, выход которого подключен к информационному входу блока воспроизведения изображения, второй выход . — к входу канала синхронизации, первый выход которого подключен к синхровходу блока воспроизведе-25 ния изображения, а второй . — к синхровходу декодера видеосигнала, третий выход блока селекции — к .входу канала звукового сопровождения, причем декодер видеосигнала включает в себя после- 0 довательно соединенные блок цифровой обработки, цифра-аналогового преобразователя и блок аналоговой обработки, информационный вход блока цифровой обработки является информационным входом декодера видеосигнала, а синхровход — синхровходом декодера видеосигнала j2) .

Однако при приеме малоразрядных кодов видеосигнала в известных устрой- 40 ствах возникают искажения иэображения типа "ложный контур".

Цель изобретения — повышение качества изображения при приеме малораэрядных кодов видеосигнала путемумень- 45 шения искажений типа "ложный контур";

Поставленная цель достигается тем, что в приемном устройстве цифрового вещательного телевидения, содержащем последовательно соединенные демодулятор и блок селекции, первый выход которого подключен к информационному вхо;, ду декодера видеосигнала, выход которого подключен к информационному входу блока воспроизведения изображения, второй выход - к входу канала синхро-55 низации, первый выход которого подключен к синхровходу блока воспроизведения изображения, а второй — к синхровходу декодера видеосигнала, а третий выход блока селекции — к вхо- 60 ду канала звукового сопровождения, причем декодер видеосигнала включает

s себя блок цифровой обработки, информационный вход блока цифровой обработки является информационным входом де кодера видеосигнала, а синхровход -синхровходом декодера видеосигн ала, в декодер видеоси гн ала введен генератор импульсов яркости, а блок цифровой обработки выполнен в виде последовательно соединенных первого генератора импульсов, вход которого является синхровходом блока цифровой обработки, первого регистра памяти, вычислителя, второй вход которого является информационным входом блока цифровой обработки, второго регистра памяти и блока сравнения, выход которого является выходом блока цифровой обработки, а также третьего регистра памяти, включенного между вторым выходом вычислителя и вторым входом блока сравнения, и второго генератора импульсов, вход которого объединен с входом первого генератора импульсов, первый выход подключен к входам сигнала считывания второго и третьего регистров памяти, а второй выход— к входу счетных импульсов блока сравнения, вход стирающих импульсов которого объединен с входами стирающих импульсов второго и третьего регистров памяти и соединен с вторым выходом первого генератора импульсов, причем вход генератора импульсов яркости соединен с выходом блока цифровой обработки, а выход генератора импульсов яркости является выходом декодера видеосигнала. предлагаемое выполнение декодера видеосигнала позволяет на экране ЭЛТ создавать полутоновое иэображение при помощи штриховых элементов — импульсов яркости. Данная возможность связана с особенностью человеческого глаза "размазывать" границы штрихового элемента по некоторой окрестности последнего. Условие, при котором наблюдается данное явление, может быть выражено при помощи формулы

4 0,007, (1) где - линейный размер штрихового элемента, " — расстояние наблюдения штрихового элемента.

Расчет по формуле (Ц показывает, что в реальных условиях наблюдения телевизионных программ ее требования всегда выполняются. Следовательно, полутоновое изображение можно синтезировать путем изменения количества штриховых элементов (импульсов яркости) в пределах некоторого ограниченного интервала — элемента изображения, эквивалентного апертуре луча в аналоговых устройствах.

В этом случае минимальная яркость элемента изображения получается при отсутствии импульсов яркости, а мак1075446 ими.ярк

2 где симальная — когда весь элемент изображения заполнен импульсами яркости.

Причиной появления "ложных контуров" на изображениях в традиционных приемных устройствах цифрового вращательного телевидения при уменьшении разрядности видеокода является наличие четких границ между соседними элементами "картинки". Предлагаемое устройство в принципе лишено этого недостатка так как элементы изображе-.. 0 ния не имект четких границ между собой. Такой подход к синтезу изобра- жения позволяет уменьшить при передаче число уровней квантования сигнала. Ограничением в данном случае служит минимальное количество градаций яркости иэображения, необходимых человеческому глазу для полноценного восприятия передаваемого сюжета. В различных источниках научно-техничес-20 кой литературы минимальное число градаций яркости колеблется от 6 до 10.

В предлагаемом устройстве возможно воспроизведение без искажений видеосигнала, передаваемого малоразрядным 25 кодом, например четырехразрядным, что позволяет сократить полосу пропускания линии связи в два раза.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема приемного устрой-З0 ства цифрового вещательного телевидения, на фиг. 2 — иллюстрация воспроизведения изображения, на фиг. 3 диаграммы получения импульсов яркости °

Приемное устройство содержит демо.-З5 дулятор 1, блок 2 селекции. декодер 3 видеосигнала, включающий в себя блок . 4 цифровой обработки, состоящий из вычислителя 5, второго регистра 6 памяти, третьего регистра 7 памяти, 40 блока 8 сравнения, первого регистра

9 памяти, первого генератора 1Î импульсов, второго генератора 11 импульсов, генератор 12 импульсов яркости, блок 13 воспроизведения изображения, канал 14 синхронизации, 45 и канал 15 звукового сопровождения.

Приемное устройство работает сле.дующим образом.

На вход демодулятора 1 иэ линии связи поступают цифровые коды телеви-. зионной программы, созданной на передакщем центре. После предварительной обработки (усиления, демодуляции и т.д.) сигнал поступает на вход блока 2 селекции. Здесь принята программа "распаковывается" на сигналы изображения, синхронизации, .звукового сопровождения, которые поступают в каналы обработки . на информационный вход 60 декодера 3 видеосигнала, входы канала

14 синхронизации и канала 15 эвуково . го сопровождения соответственно. Коды видеосигнала таковы, что они несут в себе косвенную информацию о яркост" 5 ных характеристиках объектов съемки код определяет текущее значение яркости в иэображении.

В предлагаемом приемном устройстве этот входной код определяет число импульсов яркости „ в каждом элементе изображения. При этом на передающем центре аналоговый видеосигнал квантуется, например, на 16 уровней по логарифмическому закону, а приращения в значениях видеосигналов при переходе от одного уровня квантования к другому устанавливаются постоянными Такая организация кодирования видеосигнала обеспечивает правильную передачу яркостных характеристик передаваемого сюжета импульсами яркости и находится в соответствии с требованиями закона

Вебера - Фехнера. Значениеп е„могут быть как четными, так и нечетными. Однако во всех случаях импульсы яркости, вырабатываемые генератором 12 импульсов яркости, должны располагаться в центре элемента изображения, т.е. симметрично относительно центра элемента изображения. В противном случае может произойти перераспределение энергии из данного элемента в сосед-. ний, т.е. возникнут искажения.

Данное условие приводит к тому, что в случае четного числа импульсов яркости с центром элемента изображения совпадает граница между импульсами яркости, а в случае нечетного числа - середина импульса яркости.

Иэ второго случая неизбежно вытекает требование — генератор 12,импульсов яркости должен запускаться и останавливаться с временной точностью не хуже л где „„д „ — длительность импульсов яркости, время синтеза .элемента изображения в строке кадра стандартного вращательного телевидения, Н вЂ” максимальное число импульсов яркости в элементе изображения. . Для определения времени запуска и остановки генератора 12, импульсов яркости с тре©уемой точностью в блоке 4 цифровой обработки вычисляются н обрабатываются счетные импульсы длительностью имл. ОРУ

/Ъ

Ъ

"Cu.visa@

107544б

Выработанная последовательность с выхода генератора 12 импульсов яркости поступает на первый вход блока 13 воспроизведения изображения (на модулятор. электроннолучевой трубки), производящего синтез полутонового иэОбражения принимаемой "картины" (фиг.. 2). При этом любая количественная комбинация импульсов яркости (от 2 до 15) в пределах элемента изображения, однозначно определяет один из уровней яркости полутонового изображения.

Синхронизация работы блока 13 осуществляется путем. его подключения к первому выходу канала 14 синхронизации.

Для иллюстрации процессов, происходящих в канале изображения предлагаемого. устройства, на фиг. 3 приведевы временные диаграммы. При этом на фиг. 36 приведена диаграмма.иллюстриру1сщая работу первого генератора 10 импульсов (изображена последовательность импульсов, задающих интервал времени синтеза элемента иэображения Т), на фиг. 35 —. диаграмма иллюстрирующая работу второго генератора 11 импульсов (изображена последовательность счетных импульсов длительностью сей имц, на фиг. 35 изображены моменты совпадения в блоке 8 сравнения текущего числа счетных импульсов с записанными во .втором и третьем регистрах б и 7 памяти и.числами счетных импульсов, определяющих начало и конец заполнения элемента изображения импульсами яркости, фиг. 3 иллюстрирует работу блока 8 сравнения {изображена выработка управляющих импульсов на запуск и остановку генератора 12 импульсов яркости), фиг. 3 иллюстрирует работу генератора 12 импульсов яркости (изображена последовательность импульсов яркости, длительноO стиснчпярк, заполняющих центральную часть элемента изображения) °

Использование предлагаемого приемного устройства цифрового вещательного телевидения позволяет .при уменькоторые определяют время работы генератора 12 импульсов яркости. При этом на второй вход вычислителя 5 с выхода первого регистра, 9 памяти с частотой поступления элементов изображения, задаваемой. первым генератором,>

10 импульсов, подается значение мак.симальног возможного числа импульсов яркости в пределах элемента изображения N. Работа нервого генератора 10 импульсов синхронизируется путем подключения его входа к второму выходу канала 14 синхронизации. Вычислитель 5 по формуле пьс ц"" "тек.

il„,» N nò6 где ц д„- число счетных импульсов, определяющих начало заполнения элемента изображения импульсами яркости, 20 ос — число. счетных импульсов, определяющих конец эапол« нения элемента изображения импульсами яркости, производит вычисления. 25

Полученные значения „ипо, снимаются с первого и второго выходов вычислителя 5 и. записываются во второй и третий регистры б и 7 памяти соответственно, на входы стиракщих 30 импульсов с второго выхода первого генератора 10 импульсов подаются импульсы., стирающие результаты предыду.щих вычислений ° данные импульсы вырабатываются с частотой следования принимаеьих кодов видеосигнала элементов иэображения. Второй генератор 11 импульсов, синхронизируемый путем подключения его входа к второму выходуканала 14 синхронизации, вырабаты- 40 вает счетные импульсы, которые снимаются с его второго выхода и подаются на вход счетных импульсов блока 8 сравнения. Кроме того, второй, генератор 11 импульсов путем подключения 45 его первого выхода к входам сигнала считывания второго и третьего регистров б и 7 памяти. осуществляет считывание записанных в них значений

П ц иц в блок 8 сравнения. Считыва-. нйе ведется по первому и второму вхо-50, ду блока 8 сравнения с частотой следования счетных импульсов. Блок 8 сравнения производит сравнение числа счет-. ных импульсов, накопленных в течение времени текущего элемента изображения55 со значениямир„„„иищ . При совпадении последовательно вырабатываются управляющие сигналы, снимаемые с выхода блока 8 сравнения на запуск и остановку генератора 12 импульсов 60 яркости. Результат накопления счет. ных. импульсов при синтезе предыдущегсРэлемента изображения уничтожается путем подачи стирающих импульсов с второго выхода первого генератора 10 .65 импульсов на вход стиракщих импульсов блока 8. Выработка импульсов яркости генератором 12 импульсов яркости осуществляется s течение времени, л "OCT "зад гимн. рк

t 05 ост 69ll) "сц. цмто

» и тЕК импе рк шенин ширины полосы @ропускания.линии связи в два раза за счет кодирования каждого элемента изображения с помощью четырех, а не восьми разрядного цифрового кода, воспроизвести изображение без ложных контуров.

10 75446

1075446

Составители В. Иаксимова

Техред Л.Вабинец, Koppe_#_Top Г.Решетняк

Редактор О. Бугир

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 520/52 Тираж 635 Подписное

BHHHilH Государственного комитета СССР по делам изобретений Й открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская ыаб., д. 4/5