Устройство для кодирования видеосигнала

 

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи. Его использование в цифровых телевизионных системах с эффективным кодированием видеоданных позволяет повысить информативность устройства Устройство содержит блок 1 временных задержек, сумматоры 2-5, блоки 8-14 вычитания, источник 15 постоянного кода, блок 16 сравнения, блок 17 инвертирования , коммутатор 18, блоки 19-22 давления , синхрогенератор 24 и преобразователь 25 параллельного кода в последовательный Благодаря введению сумматоров 6,7 и регистра 23 в устройстве обеспечивается совместное кодирование двух групп трансформированных элементов, что уменьшает расход бит на кодирование одного элемента с четырех до трех без заметных потерь качества изображения 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4688751/24 (22) 11.05.89 (46) 07.05.91. Бюл. N 17 (72) С;А, Куликов (53) 621.397.3:681.32 (088.8) (56) Техника кино и телевидения, 1986, М 11.

Авторское свидетельство СССР

N. 1394466, кл. Н 04 N 7/18, 1986.

Авторское свидетельство СССР

М 1506554, кл. Н 03 М 7/30, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ

ВИДЕОСИГНАЛА (57) Изобретение относится к вычислительной технике и техникесвязи. Его использование в цифровых телевизионных системах с эффективным кодированием видеоданных

„,5U„„1647911 А1 (я)з Н 03 М 7/30, Н 04 N 7/13 позволяет повысить информативность устройства. Устройство содержит блок 1 временных задержек, сумматоры 2 — 5, блоки

8-14 вычитания, источник 15 постоянного кода, блок 16 сравнения, блок 17 инвертирования, коммутатор 18, блоки 19-22 давления, синхрогенератор 24 и преобразователь

25 параллельного кода в последовательный.

Благодаря введению сумматоров 6,7 и регистра 23 в устройстве обеспечивается совместное кодирование двух групп трансформированных элементов, что уменьшает расход бит на кодирование одного элемента с четырех до трех без заметных потерь качества изображения. 1 ил.

1647911 о, если во < 126, 40 l eiмакс l =

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи и может быть использована при построении цифровых телевизионных систем с эффективным кодированием видеоданных, 5

Цель изобретения — повышение информативности устройства.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит блок 1 временных 10 задержек, первый — шестой сумматоры 2-7, первый — седьмой блоки 8-14 вычитания, источник 15 постоянного кода, блок 16 сравнения, блок 17 ичвертиравания, коммутатор

18, первый — четвертый блоки 19-22 деле- 15 ния, регистр 23, синхрогенератор 24 и преобразователь 25 параллельного кода в последовательный.

Блок 1 представляет собой последовательно-параллельный регистр. Первый блок 20

19 деления предназначен для деления входного числа на 4 и состоит из сумматора и дешифратара, который анализирует два младших разряда входна .а кода. Если кад в этих младших разрядах равен 10 или 11, то 25 единица с дешифратор добавляется в сумм:-;таре блока 19 к коду шести старших разЬflаKи 20 — 22 ос iеcTвляloT матричное деление двух кодов беэ сохранения сстатка. 30

Преобразователь 25 состоит иэ буферного регистра для записи информации с первых " четвертых информационных входов и параллельно-последовательного реги-. стра для преобразования 15-раэряднога 35 кодового слава с буферного регистра и девятираэряднаго кодового слова с пятыхседьмых информационных входов в

24-рядное последовательное кодовое слова.

Синхрагенератор 24 на первом выходе формирует сигнал с частотой f3 элемента (видеасигнала), на втором выходе — с часто той 4/4 группы, на третьем выходе — с канальной частотой 1к, на четвертом — с 45 частотой f /8 блока. При этом частота f /4 подается в преобразователе 25 на буферный регистр, Устройство работает следующим образам. 50

На вход блока 1 временных задержек поступает видеосигнал в цифровом виде (дискретизированный и квантованный на 64 уровня). В блоке 1 временных задержек осуществляется преобразование четырех по- 55 следовательно поступающих на вход отсчетов а0, а1, аг и аз видеосигнала в параллельный четырехэлементный сигнал, Группа иэ четырех элементов изображения подвергается быстрому преобразованию

Адамара и в результате формируются элементы трансформанты Адамара;

eo = а„+ а1+ аг + аз;

e> =- а0 — а1 + аг — аз: (1)

sZ = ао+ а1 — аг — аЗ: вз = а — а1 — аг + аэ.

Элементы so и в1 формируются на выходах третьего и четвертого сумматоров 4 и 5 соответственно, а элементы вг и вэ — на выходах третьего и четвертого блоков 10 и

1 1 вычитания, Так как О < ai < 63 (i = О, 1, 2, 3), то из формулы (1) следует, что О < во < 252,а

-126

Таким образом, на кодирование e; (i = О, 1, 2, 3) необходимо затратить 8 бит. Причем один иэ восьми разрядов в является знаковым. Сжатие потока видеоданных в 1,5 раза может быть получено семиразрядным кодированием во и трехразрядным кодированием в1, вг, вз. Если на 4 шестиразрядных элемента ао, а>, аг, аз в сумме отводится 24 бита. то на элементы трансформанты во, в1, вг, вз нужно затратить 16 бит, т.е. в 24/16 =

1,5 раза меньше.

Шесть передаваемых разрядов во являются старшими разрядами восьмиразрядного колда во. Один иэ трех передаваемых разрядов ei является знаковым. Два других разряда вычисляются по адаптивной процедуре, Адаптация заключается в выборе пел редаваемога значения ei в зависимости от значения во для каждого кодируемого квартета элементов ao. a<. аг и аз, В основу адаптивного кодирования положена зависимость границ (верхней и нижней) изменения ei от во:

252-во), если во «126, (2) На кодирование lsil отводится 2 бита.

Адаптивное четырехуровневое (двухбитовое) кодирование l si осуществляется по следующему алгоритму. Для каждой кодируемай группы из четырех элементов вычисляется

o 1 ò < во/4, если во < 126. (252-во)/4, если eo < 126.

Значение (252 — so) заменяется инверсией во при so >126 и формируется в блоке

17. Сравнение во с 126 производится с помощью блока 16, Код числа 126 задается источником 15, Выбор so или (252-во) для вычислениs с осуществляется коммутато1647911,А 1 .л А

aoо = — 2 (a4 + а1), 10 (3) i

I в1 =.. eo — 2 (а1+ аз); в 2 = во - 2(аг + эз);

1 в З = вО -2(а1+ а2). ром 18. управляемым сигналом с выхода блока 16. На первом блоке 19 деления производится вычисление с. Затем модуль I в1 I каждого из коэффициентов el, вг, вз делится на с в блоках 20-22 и результаты деления— трехразрядный код (один разряд знаковый, равный знаку ei) передается на преобразователь 25, Известно, что для типовых вещательных изображений интервал межэлементной корреляции составляет 16 элементов. Следовательно, имеется высокая корреляция между соседними кодируемыми группами и, в первую очередь, между значениями во в смежных группах.

Представим выражение (1) для.вг(! = 1.

2, 3) в следующем виде:

e1 = ao - а1+ az - аз = ао+ а1+ az + аз - 2а1— 2аз = во - 2(al + аз); вг = ао+ а1- аг - аз = ао+ a1+ аг+ аз- 2а2-2аз = во — 2(а2+ аз): вз = ао — а1 - а2 + аз = ао + al + а2 4- аз—

-2a1 — 2аг = во — 2(al + аг).

Иэ выражения (3), в частности, следует, что для вычисления в1, ez. вз может быть использовано любое значение во, Например, если через а обозначить кодируемую группу, а через а — предшествующую, то

1 для вычисления ei, I = 1, 3 группы а может быть использовано значение во группы а .

Поэтому кодируемые группы из четырех элементов объединяются в блоки — по две группы в каждом блоке. Для первой группы л ° Л блока, назовем ее а вычисляются во, в1, вг и вз, при этом осуществляется адаптивное квантование в1, вг и вз по изложенному алгоритму. Для второй группы блока — a c ! I элементами а о, à 1 аг и аз производится вычисление:

Значение во снимается с регистра 23, на котором производится запоминание во группы а на такт группы, Вычисление 2(э1+ а з) и 2(al + a2) производится на сумматорах

7 и 6. Сумма (az+ аз) формируется на выходе второго сумматора 3..

Значения в1, вг, вз определяются с помощью трех блоков 12-14 вычитания. Для двух групп блока - а и а в канал связи отправляются коды во, в1, вг. вз, в1, в2 вз

При этом, так как si,. i = - Т, 5, не зависят от во. не производится адаптивное квантование данных переменных.

В декодере нэ приемной стороне знэчеНИЯ аО, а1, аг, аэ ГРУППЫ а И ЗНачЕНИЯ a i. aZ, 4 аз группы а вычисляются на основании выражений (1), а значение ао определяется путем интерполяции, например, следующим образом:

На кодирование во отводится 6 бит, на кодирование в1, в2, еа, R1 вг, вз — по 3 бита.

В результате блок иэ 8 шестираэрядных элементов представлен кодовым словом из 24 битов, т.е. по 3 бита на элемент.

Таким образом, за счет исключения из передачи одного кода во на две группы осуществляется уменьшение расхода бит на кодирование элемента изображения с 4 до 3.

При этом, благодаря пересчету высокочастотных элементов. т.е. их "подстройку" под во. а также интерполяции ао эффективное кодирование во не приводит к заметным потерям качества декодированных изображений.

Формула изобретения

Устройство для кодирования видеосигнала, содержащее блок временных задержек, информационныйй вход которого является входом устройства. а первые v вторые выходы соединены с одноименными входами первых сумматора и блока вычитания, третьи и четвертые выходы блока временных задержек подключены соответственно к первым и вторым входам второго сумматора и блока вычитания, выходы первого и второго сумматоров соединены соответственно с первыми и вторыми входами третьих сумматора и блока вычитания, выходы первого и второго блоков вычитания подключены соответственно к первым и вторым входам четвертых сумматора и блока вычитания,. выходы третьего сумматора соединены с первыми входами блока сравнения, входами блока инвертирования и первыми информационными входами преобразователяя параллельного кода в последовательный Il коммутатора. выходы которого подключены к входам первого блока деления, выходы четвертого сумматора третьего и чегвертого блоков вычитания соединены с первыми входами соответственно второго — четвертого блоков деления, выходы которых подключены соответственно к вторым — четвертым информационным входам преобразователя параллельного кода в последовательный, выход ко1орого является выходом устройства. пятый-седьмой

1647911

Составитель O,Ðåâèíñêèé

Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор Н.Яцола

Заказ 1415 Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 блоки вычитания, источник постоянного кода. выходы которого соединены с вторыми входами блока сравнения, синхрогенератор, первый выход которого подключен к тактовому входу блока временных задержек, второй вы- 5 ход синхрогенератора соединен с входом синхронизации блока временных задержек и первым входом синхронизации преобразователя параллельного кода в последовательный, третий выход синхрогенератора 10 подключен к тактовому входу преобразователя параллельного кода в последовательный, выходы блока инвертирования и выход блока сравнения соединены с вторыми информационными и управляющим входами 15 коммутатора, выходы первого блока деления подключены к вторым входам второго и четвертого блоков деления, отл и ч а ю ще е с я тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введены регистр и пя- 20 тый и шестой сумматоры, первые входы которых соответственно объединены и подключены к вторым выходам блока временных задержек, вторые входы пятого и шестого сумматоров подключены соответственно к третьим и четвертым выходам блока временных задержек, первые входы пятого блока вычитания подключены к выходам второго сумматора, выходы пятого и шестого сумматоров соединены с первыми входами соответственно шестого и седьмого блоков вычитания, информационные входы регистра подключены к выходам третьего сумматора, тактовый вход регистра подключен к второму выходу синхрогенератора, четвертый выход которого соединен с вторым входом синхронизации преобразователя параллельного кода в последовательный, вторые входы третьего блока деления подключены к выходам первого блока деления, выходы регистра соединены с вторыми входами пятого-седьмого блоков вычитания, выходы которых подключены соответственно к пятым-седьмым информационным входам преобразователя параллельного кода в последовательный.

Устройство для кодирования видеосигнала Устройство для кодирования видеосигнала Устройство для кодирования видеосигнала Устройство для кодирования видеосигнала 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи, использование его в цифровых телевизионных системах с датчиком изображений на приборах с зарядовой связью (F3C) позволяет повысить точность кодирования изображений за счет снижения уровня шума телевизионной передающей камеры

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в системах обработки изображений

Изобретение относится к устройствам ввода и обработки циклически повторяющихся аналоговых сигналов и обеспечивает увеличение скорости преобразования при сохранении точности преобразования

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи, использование его в цифровых телевизионных системах с датчиком изображений на приборах с зарядовой связью (F3C) позволяет повысить точность кодирования изображений за счет снижения уровня шума телевизионной передающей камеры

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для получения как минимальной, так и других форм представления кодов Фибоначчи

Изобретение относится к вычислительной технике, является усовершенствованием устройства по авторско му свидетельству № 1547074 и может быть использовано как для приведения р-кодов Фибоначчи к минимальной форме, так и для подсчета количества единиц, поступающих на счетный вход устройства

Изобретение относится к вычислительной технике и передаче данных, может быть использовано для уплотнения пакетной формы t-кодов ()

Изобретение относится к вычислительной технике, технике систем передачи данных, может быть использовано для преобразования сжатой формы представления чисел в минимальную в двоичной I-системе счисления

Изобретение относится к технике связи и вычислительной технике и может быть использовано в телевизионных системах со сжатием видеоданных

Изобретение относится к вычислительной технике и является дополнительным к авт.св

Изобретение относится к вычислительной технике

Изобретение относится к технике связи и вычислительной технике
Наверх