Устройство для передачи телевизионного сигнала с дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией

 

Изобретение позволяет уменьшить искажения телевизионного сигнала. В блоке вычитания 1 из входного параллельного восьмиразрядного двоичного кода вычитается сигнал предсказания, формируемый в петле ОС, охватывающей квантователь 2. Сигнал разности квантуется по уровню в квантователе 2 по нелинейной шкале, кодируется в кодере 3 и передается в канал. Сигнал предсказания формируется с помощью сумматора 4, элементов задержки (ЭЗ) 5 (на один отсчет), 6 (на строку), коммутатора 7 и делителя 8 частоты импульсов (ДНИ). На приемной стороне сигнал разности проходит через декодер 9 на сумматор 10. В сумматоре 10 этот сигнал складывается с сигналом предсказания, полученным в петле ОС с помощью ЭЗ 11 (на один отсчет), 12 (на строку ), коммутатора 13 и делителя 14 частоты импульсов. Сумматор 10 формирует восстановленный сигнал изображения . Для устранения искажений, возникающих при передаче резких перепадов яркости, введены на передающей и приемной сторонах системы передачи ЭЗ на строку коммутатор и ДЧИ, на который поступают строчные синхроимпульсы. Это позволяет осуществлять коммутацию способа предсказания текущел о отсчета. 1 ил. i (Л 1C 00 01 Од to СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 04 N 7 13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Arxoo сиглао оса

Bxog сие а ие.porrr

rrf 8

or и "б7у чаа",оп л;еел

Crrrrrpo»

rogue u алЫ

poSrrm лала

rrrr е

or алпу ьа!

Юил -л у/t: е илли,. ьсы

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3881829/24-09 ,(22) 08.04.85 (46) 23.01.87. Бюл. Иь 3 (72) В.Н.Меренков, Г.О. Николаев и Н.Н.Шостацкий (53) 621.397(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1001501, кл. Н 04 N 7/13, 1983.

Прэтт У. Цифровая обработка иэображений. " M.: Мир, 1982, кн. 2, с. 670. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕВИ

ЗИОННОГО СИГНАЛА С ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ

ИМПУЛЬСНО-КОДОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ (57) Изобретение позволяет уменьшить искажения телевизионного сигнала. В блоке вычитания 1 из входного параллельного восьмираэрядного двоичного кода вычитается сигнал предсказания, формируемый в петле ОС, охватывающей квантователь 2. Сигнал разности квантуется по уровню в квантователе . 2 по нелинейной шкале, кодируется

„„SU„, 1285625 А1 в кодере 3 и передается в канал.

Сигнал предсказания формируется с помощью сумматора 4, элементов задержки (ЭЗ) 5 (на один отсчет), 6 (на строку), коммутатора 7 и делителя 8 частоты импульсов (ДЧИ). На приемной стороне сигнал разности проходит через декодер 9 на сумматор

10. В сумматоре 10 этот сигнал складывается с сигналом предсказания, полученным в петле ОС с помощью

ЭЗ 11 (на один отсчет), .12 (на строку), коммутатора 13 и делителя 14 частоты импульсов. Сумматор 10 формирует восстановленный сигнал изображения. Для устранения искажений, возникающих при передаче резких перепадов яркости, введены на передающей и приемной сторонах системы передачи ЭЗ на строку коммутатор и

ДЧИ, на который поступают строчные синхроимпульсы. Это позволяет осуществлять коммутацию способа предсказания текущего отсчета. 1 ил.

55

1 12

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано в устройствах для передачи телевизионного сигнала с дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией.

Цель изобретения — уменьшение искажений телевизионного сигнала.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для передачи телевизионного сигнала с дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией.

Устройство для передачи телевизионного сигнала с дифференциальной .импульсно-кодовой модуляцией содержит на передающей стороне блок 1 вычитания, квантователь 2, кодер 3, сумматор 4, первый элемент 5 задержки, второй элемент 6 задержки, коммутатор 7, делитель 8 частоты импульсов, а на приемной стороне декодер 9, сумматор 10, первый элемент

11 задержки, второй элемент 12 задержки, коммутатор 13, делитель 14 частоты импульсов.

Устройство для передачи телевизионного сигнала с дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией работает следующим образом.

На один из входов блока 1 вычита ния подается входной сигнал изображения, представленный, например, параллельным восьмиразрядным двоичным кодом. На другой вход блока 1 вычитания поступает сигнал предсказания, который формируется в петле обратной связи, охватывающей квантователь 2.

Полученные в блоке 1 вычитания значения сигнала разности квантуются по уровню в квантователе 2 с помощью нелинейной шкалы, что позволяет, учитывая свойство зрения, значительно сократить число уровней квантования по сравнению с исходным сигналом, например, до 16. Квантованные значения сигнала разности с выхода квантователя 2 поступают в кодер 3, где они преобразуются в соответствующий код для передачи по каналу связи. В сумматоре 4 выполняется сложение значений квантованного сигнала разности и сигнала предсказания для получения восстановленных значений сигнала изображения, которые затем используются для формирования сигнала предсказания.

На приемной стороне в декодере 9 выполняется операция, обратная той, которая осуществлялась в кодере 3

85625 2 на передающей стороне. Полученный сигнал разности поступает на один из входов сумматора 10, на другой вход которого подается сигнал предсказания, полученный в петле обратной связи. Сложение указанных двух сигналов дает на выходе сумматора 10 восстановленный сигнал изображения.

С целью устранения заметности та10 ких искажений, характерных для кодирования по методу дифференциальной импульсно-кодовой модуляции, как зернистый шум, ложные контуры, мелкоструктурное дрожание контуров, уров15 ни квантования распределяются в квантователе 2 вблизи нулевого значения сигнала разности. При наличии в изображении резких перепадов яркости использование фиксированного алгоритма

20 для получения сигнала предсказания приводит к появлению таких значений сигнала. разности на входе квантователя 2, которые превьппают диапазон .изменения шкалы квантования. Это обусловливает возникновение искажений в восстановленном сигнале изображения на приемной стороне при передаче резких перепадов яркости в виде заметного искажения их четкости.

Для устранения искажений такого вида в предлагаемом устройстве используется свойство зрения восстанавливать целостный перепад яркости при распаде его на отдельные элементы: искаженные помехой и кодированные без искажений.

С этой целью на передающей и приемной сторонах осуществляется коммутация способа предсказания текущего отсчета сигнала изображения от строки к строке. Для обеспечения такого режима работы на передающей стороне используются второй элемент

6 задержки (на строку) и коммутатор

45 7 двух сигналов на одно направление.

Сигнал изображения с выхода сумматора 4 поступает одновременно в первый элемент задержки 5 (на один отсчет) и второй элемент 6 задержки (на строку). Переключение значений сигнала предсказания выполняется с помощью коммутатора 7 таким образом, что в одной строке телевизионного изображения сигнал предсказания представляет собой значения отсчетов данной строки соседних с текущими отсчетами, а в другой строке — значения отсчетов предыдущей строки. Частота коммутации формируется с помощью

1285625 ния с помощью синхронизирующих им— пульсов, частота следования которых равна в таком случае частоте кадров.

Формула изображения

На приемной стороне формирование сигнала предсказания выполняется аналогичным образом с помощью первого элемента 11 задержки, второго .элемента 12 задержки (на строку) и коммутатора 13. Следовательно, при восстановлении сигнала изображения в сумматоре 10 по переданным квантовым значениям сигнала разности отсутствие ошибки квантования для указанных перепадов яркости дает возможность в каждой второй строке получить точные значения сигнала изображения.

В остальной части строк телевизионного сигнала значение отсчетов при наличии перепадов яркости отличаются от исходных, что проявляется в виде более низкой крутизны фронтов. Однако в силу указанных интерполяционных свойств зрения на восстановленном изображении искажения практически не заметны. Синхронность работы коммутаторов 7 и 13, расположенных соответственно на передающей и приемной сторонах, обеспечивается установкой делителей 8 и 14 частоты импульсов в одинаковое состояние в начале каждого кадра телевизионного изображеСостав

Техред

Редактор Л.Гратилло

Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7511/58!!роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 делителя 8 частоты импульсов, который выполняет деление входной последовательности строчных импульсов на два. При передаче, например, резких вертикальных перепадов яркости в каждой второй строке телевизионного сигнала, где сигнал предсказания представляет собой значения отсчетов, полученных во втором элементе 6 задержки (на строку). значения сигнала разности на входе квантователя

2 близки к нулю. Следовательно, ошибки квантования отсутствуют. В других строках сигнала изображения ошибки квантования отсутствуют при передаче резких горизонтальных перепадов яркости, так как в этом случае предсказание текущих отсчетов по предыдущим отсчетам той же строки обеспечивает значения сигнала разности, близкие к нулю, Устройство для передачи телевизионного сигнала с дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией, содер10 жащее на передающей стороне последовательно соединенные блок вычитания, первый вход которого является входом устройства, квантователь и кодер, последовательно соединенные сумма15 тор, первый вход которого соединен с выходом квантователя, а второй вход объединен с вторым входом блока вычитания, и первый элемент задержки, а на приемной стороне последовательно

20 соединенные декодер, сумматор, выход которого является выходом устройства, и первый элемент задержки, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения искажения телевизионного

25 сигнала, введены на передающей стороне последовательно соединенные второй элемент задержки, вход которого соединен с выходом сумматора, и коммутатор, другой вход которого соеди30 нен с выходом первого элемента задержки, а выход соединен с входом блока вычитания, а также делитель частоты импульсов, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, а на приемной стороне последовательно соединенные второй элемент задержки, вход которого объединен с входом первого элемента задержки, и коммутатор, другой вход кото40 рого соединен с выходом первого элемента задержки, а выход соединен с .другим входом сумматора, а также делитель частоты импульсов, выход ко- торого соединен с управляющим входом

4 коммутатора, при этом первые входы делителей частоты импульсов приемной и передающей сторон являются входами строчных синхроимпульсов, а вторые входы — входами синхро изирующйх им50 пульсов ° итель Э,Борисов

Л.Сердюкова Корректор Т.Колб