Способ передачи и приема сигнала изображения и устройство передачи и приема сигнала изображения

 

Союз Советскив

Социапистичесииз

Республик (щ7489О6 (63) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) 3аявлено 06.01.78 (2f) 2566307/18-09 с присоединением заявки Hо— (23) Приоритет—

Опубликовано 15.07.80. Бюллетень Ио 26 (51)М. Кл.

Н 04 И 7/18

Государственный комитет

СССР но умам изобретений и открытий (53) УДК 6 2 1 . 397 (088 8) Дата опубликования описания 1707.80 (22) Авторы изобретения

А. Грудэинский, Ф. Д. Межов и Н. Н. Шостацкий (? I ) Заявитель (54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА СИГНАЛА ИЗОБРА)ХЕНИЯ

И УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА СИГНАЛА изОБРАжения

Изобретение относится к телевидению и может использоваться в видеотелефонных системах, построенных на базе телевизионной аппаратуры вещательного стандарта. 5

Известен способ передачи и приема сигнала изображения по видеотелефонному каналу связи, заключающийся в преобразовании видеосигнала вещательного телевизионного стандарта Z строктО в видеотелефонный видеосигнал стаидарта — +" строк с помощью аналого2 вых регистров сдвига. Согласно этому способу видеосигнал получают чересстрочной разверткой иэображения на т5

Z строк. Затем полосу частот видеосигнала ограничивают до величины

2 г, (Г„о — полоса пропускания видеотелефонного канала связи, равная

1 МГц).Ограничение полосы частот не- 20 обходимо для удовлетворения требованиям теоремы отсчетов при дальнейших операциях.Для преобразования телевизионного сигнала с полосой 2Г„1, в видеотелефонный с полосой частот F„ ис- 25 пользуется каждая 2-ая строка телевизионного видеосигнала. Сигналы этих строк записывают,а затем считывают со скоростью почти в два раза меньшей.В .результате получают видеотелефонный 39

2 сигнал, соответствующий чересстрочному разложению изображения нат+" строк с полосой частот F, Ha приемной стороне,наоборот, скорость считывания делают почти в два раза больше скорости записи и формируют видеосигнал, пригодный для воспроизведения на стандартном телевизионном отображающем устройстве.

Однако при этом способе наблюдается ухудшение вертикальной четкости, изображения иэ-за несимметричного расположения строк одного поля видеотелефонного изображения относительно строк другого поля.B результате ограничение полосы частот видеосигнала до полосы 2Frp оказывается недостаточным для выполнения требований теоремы отсчетов. Для устранения несимметричности процесс преобразования усложняют: сигналы телевизионного стандарта от двух соседних строк путем усреднения объединяют в сигнал одной строки. Однако такая операция не позволяет полностью избежать потерь вертикальной четкости, так как приводит к ослаблению высокочастотных составляющих спектра видеосигнала. Таким образом, при преобразовании стандарта

Z строк в стандарт в †" строк возни2

748906 кают потери вертикальной четкости изображения. При обратном преобразовании на приемной стороне возникают дополнительные потери четкости, что обусловлено повторной перезаписью сигнала. другим существенным недоатат- 5 ком этого способа являются межстрочные мерцания, обусловленные чересстроч35

55 и бО б5 ностью разложения видеотелефонного изображения. Заметность таких мерцаний больше, чем в телевидении из-эа меньшего числа строк видеотелефонного стандарта разложения.

Устройство для осуществления этого способа содержит телевизионную пе редающую камеру вещательного стандарта,синхрогенератор с задающим генератором, делителем частоты для получения импульсов частоты 2Г,,(Г, - частота строчной развертки в телевидении), делителем частоты 2:1 и делителем частоты Е:1, фильтр. нижних частот, электронный коммутатор, два строчных регистра сдвига, сумматор, генератор тактовых импульсов для управления процессами записи и считывания и канал связи. На приемной стороне также имеется система перезаписи, содержащая электронный коммутатор, регистры сдвига, сумматор и генератор тактовых импульсов. Длительность видеотелефонной строки немного меньше, чем длительность двух телевизионных строк. Для компенсации этой разницы длительностей устройство содержит дополнительную схему переменной задержки видеосигнала. Время задержки, максимальное для первой строки, постепенно уменьшается и для

Z-й строки равно нулю.

Однако это устройство имеет высокую стоимость, что связано с наличием строчных регистров сдвига и схем коммутации. Кроме того, это устройство не устраняет основных недостатков способа, к числу которых относятся ухудшение вертикальной четкости и видеотелефонного изображения, по сравнению с четкостью изображения, полученного непосредственным чересстрочным разложением на — строк;

2.+ë

2 межстрочные мерцания, обусловленные чересстрочностью разложения.

Целью изобретения является повышение качества передаваемого сигнала изображения.

Цель достигается тем, что при передаче формируют видеосигнал путем построчного считывания отенциального рельефа с мишени передающей телевизионной трубки на + -" строк, преобразование видеосигнала с полосой .частот 2F в видеосигнал с полосой частот F > производят путем чересточечного перемежения, а при приеме восстанавливают видеосигнал с полосой частот 2Fr> путем демодуляции и отфйльтровывают растровую помеху.

2S

Для этого в устройство для осуществления способа, содержащее на передающей стороне передающую телевизионную камеру, первый и второй входы которой соответственно подключены к выходу первого делителя частоты и выходу второго делителя частоты, задающий генератор, первый выход которого подключен к входу первого делителя частоты через третий делитель частоты, фильтр нижних частот, вход которого подключен к выходу передающей телевизионной камеры, канал связи, а на приемной стороне — оконечный блок, на передающей стороне введены два формирователя запрещающих импульсов, два блока запрета, формирователь колебаний поднесущей и модулятор, при этом выход каждого формиров ат ел я 3 апрещающих импульсов подключен соответственно к входу первого блока запрета и входу второго блока запрета, прн этом второй выход третьего делителя частоты подключен к входу первого формирователя запрещающих импульсов через последовательно соединенные первый блок запрета и второй делитель частоты, второй выход первого делителя частоты подключен к входу второго формирователя запреща.эщих импульсов, а второй выход задающего генератора подключен к каналу связи через последовательно соединенные второй блок запрета, формирователь колебаний поднесущей и модулятор, при этом второй вход модулятора подключен к выходу фильтра нижних частот, а на приемной стороне введены де— модулятор и гребенчатый фильтр, при этом выход канала связи подключен к входу оконечного блока через последовательно соединенные демодулятор и гребенчатый фильтр.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства для реализации предложенного способа; на фиг. 2 — участок растра при построчном разложении с чересточечным перемежением, используемом в предложенном способе.

Устройство для реализации предложенного способа содержит передающую телевизионную камеру 1, три делителя 2,3,4 частоты, задаюший генератор 5, фильтр 6 нижних частот(ФНЧ), канал 7 связи, два формирователя 8 и 9 запрещающих импульсов, два блока

10 и 11 запрета, формирователь 12 колебаний поднесущей частоты, модулятор 13,оконечный блок 14, демодулятор 15, гребенчатый фильтр 16.

Задающий генератор 5, делители

2,3,4 частоты, формирователи 8 и 9 запрещающих импульсов, блоки 10 и 11 запрета образуют синхрогенератор 17.

Способ передачи и приема сигнала иэображения по видеотелефонному каналу связи осуществляется следующим образом.

748906

На передающей стороне видеосигнал .получают построчной разверткой элек- . тронного иэображения сразу 313 строк (для советского телевизионного стандарта 1=625, — + =313). Для этого в синхрогенераторе 17 передающей телевизионной камеры из последовательности импульсов двойной строчной частоты (31250 Гц),подающихся на вход делителя 4 частоты (625:1), исключают каждый 625 импульс. Это приводит к тому, что каждое телевизионное поле удлиняется на половину строки (до 313 строк) и строки четных полей совмещаются со строками нечетных полей.

Полосу частот полученного таким образом. видеосигнала ограничивают до величины 2 МГц. Преобразование видеосигнала с полосой частот 2 МГц в ви- деосигнал с полосой частот 1 МГц осуществляют обычным чересточечным перемежением, которое производят так, что 2О получается растр, участок которого изображен на фиг. 2. Буквой а обозначены элементы изображения, содержащиеся в нечетных полях, а буквой 8— элементы изображения четных полей. 2

В результате чересточечного перемежения спектр видеосигнала оказывается уплотненным таким образом, что в полосе частот 1 МГц содержатся see частотные составляющие видеосигнала 30 с полосой частот 2МГц. Этот видеосигнал пригоден для передачи по ви-. деотелефонному каналу связи с полосой пропускания 1 МГц. На приемной стороне с помощью демодулятора 15 35 восстанавливают видеосигнал с полосой частот 2 МГц. После этого с помощью гребенчатого фильтра 16 из видеосигнала отфильтровывают растровую помеху. Таким образом, получа- @» ют видеосигнал, пригодный для воспроизведения изображения на стандартном телевизионном оконечном блоке 14, фильтрацией растровой помехи устраняют дискретную структуру растра вдоль строк.

Устройство работает следующим образом.

Колебания частоты 4 МГц от задающего генератора 5 подаются на делитель 2 частоты (128:1), на выходе которого получаются импульсы частоты

21,р =31250Гц. Эти импульсы подаются на входы делителя 3 частоты (2:1) и первый блок 10 запрета. В блоке 10 запрета из последовательности импул т сов частоты 2f, исключается каждый

626-ой импульс. Это приводит к тому, что на выходе делителя 4 частоты (625:1) получаются импульсы, период следования которых Т„=0,020032с на 60 половину длительности строки больше длительности телевизионного поля.

Блок 10 запрета управляется импульl сами, которые подаются от первого формирователя 8 запрещающих импуль», Я сов, на который по цепи обратной связи от делителя 4 частоты (625:1) подаются импульсы с периодом Т, равным длительности видеотелефонного поля. Такие же импульсы с другого выхода делителя 4 частоты подаются на вход передающей телевизионной камеры

1 для синхронизации кадровой развертки, обеспечивая построчную развертку изображения на 313 строк.

Импульсы частоты 2f, р,поступающие на вход делителя 3 частоты (2:1), на выходе последнего преобразуются в импульсы частоты 1, = 15625 и используются для синхронизации строчной развертки передающей телевизионной камеры 1. Такие же импульсы с дру гого выхода делителя 3 частоты (2:1) подаются на второй формирователь 9 запрещающих импульсов. С выхода второго формирователя 9 запрещающие импульсы подаются на второй блок 10 запрета, где из последовательности импульсов частоты 4МГц, поступающих от задающего генератора 5, во время обратного хода строчной развертки исключается нечетное число импульсов, После такого преобразования с выхода второго блока 11 запрета импульсы подаются на вход ф6рмирователя 12 колебаний поднесущей частоты, в котором формируются колебания частоты 2МГц, манипулированные по фазе c"÷àñòoòoé

fcTp .

Видеосигнал с выхода передающей телевизионной камеры 1 подается на вход фильтра 6 нижних частот, где полоса частот сигнала ограничивается до 2 МГц. Колебания поднесущей частоты от формирователя 12 и видеосигнал с выхода фильтра б нижних частот подаются на модулятор 13, где осуще- . ствляется чересточечное перемежение. При этом спектр видеосигнала оказывается уплотненным таким образом, что в полосе частот 1 МГц содержатся все частотные составляющие видеосигнала с полосой частот 2МГц. Этот видеосигнал подается на вход видеотелефонного канала 7 связи с полосой пропускания 1 МГй. С выхода канала 7 связи видеосигнал подается на вход демодулятора 15, где производится вос— становление видеосигнала с полосой частот 2 МГц. Этот сигнал с выхода демодулятора 15 подается на вход гребенчатого фильтра 16, где отфильтровывается растровая помеха, после чего видеосигнал с выхода гребенчатого фильтра 16 подается на вход оконечного блока 14, в качестве которого можно испольэовать видеомагнитофон телевизионного вещательного стандарта.

Использование предложенного способа передачи изображений по видеотелефонному каналу связи обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества: увеличение верти748906 кальной четкости иэображения и устранение межстрочных мерцаний, которые в видеотелефонном изображении особенно заметны из-за малого числа строк разложения.

Стоимость устройства для осуществления предложенного способа значительно ниже стоимости известного устройства. Даже в случае наиболее дешевой модификации известного устройства - без полукадрового блока памяти - оно остается весьма дорогостоя-,, щим, в частности иэ-за необходимости использовать строчные сдвигающие регистры, а вертикальная четкость изображения,полученного в этом случае, почти в два раза хуже,чем при исполь- t5 эовании предлагаемого способа.

Кроме того, фильтрация растровой помехи приводит к устранению дискретной структуры растра вдоль строк. В результате этого яркость иэображения 20 возрастает, что является существенным фактором, так как при работе видеотелефона возможны большие внешние засветки.

Формула изобретения 25

1. Способ передачи и приема сигнала изображения по видеотелефонному каналу связи, заключающийся в том, что при передаче формируют видеосигнал путем 30 считывания потенциального рельефа с мишени передающей телевизионной трубки ограничивают полосу частот видеосигнала до 2 Г,-р, где F - полоса пропускания канала связи, и преобразуют полученный видеосигнал в видеосигнал с. полосой частот F ð стандарта

«+ строк где Z — число строк телеви

-чг

I зионного стандарта, а при приеме восстанавлинают видеосигнал с полосой частот 2F р, отличающийся " тем, что, с целью повышения качества передаваемого сигнала иэображения, при передаче формируют видеосигнал путем построчного считывания потенциального рельефа с мишени передающей телевизионной трубки на — + строк, преобра зование видеосигнала с полосой частот

2F, в видеосигнал с полосой частот Г„р производят путем чересточечного перемежения, а на приеме - восстанавливают 50

8 видеосигнал с полосой частот 2Г„„ путем демодуляции и отфильтронывают растровую помеху. 2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее на передающей стороне передающую телевизионную камеру, первый и второй входы которой соответственно подключены к выходу первого делителя частоты и выходу второго делителя частоты, задающий генератор,.первый выход которого подключен к входу первого делителя частоты через третий делитель частоты, фильтр нижних частот, вход которого подключен к выходу передающей телевизионной камеры, канал связи, а на приемной стороне— оконечный блок, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения качества передаваемого сигнала иэображения, на передающей стороне ннедены два формирователя запрещающих импульсов, два блока запрета, формирователь колебаний поднесущей и модулятор, при этом выход каждого формирователя запрещающих импульсов подключен соответственно к входу первого блока запрета и входу второго блока запрета, при этом второй выход третьего делителя частоты подключен к входу первого формирователя запрещающих импульсов через последовательно соединенные первый блок запрета и второй делитель частоты, второй выход первого делителя частоты подключен к входу второго формирователя запрещающих импульсов, а второй выход задающего генератора подключен к каналу Связи через последонательно соединенные второй блок запрета, формирователь колебаний под— несущей и модулятор, при этом второй вход модулятора подключен к выходу фильтра нижних частот, а на приемной стороне введены демодулятор и гребенчатый фильтр, при этом выход канала связи подключен к входу оконечного блока через последовательно соединенные демодулятор и гребенчатый фильтр.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Журнал "Ph11i ps Res Reрts"

1973, 28,1Ф 4р. 377 (прототип)