ИНТЕРПОЛЯЦИОННЫЙ СПОСОБ СЖАТИЯ ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА Российский патент 1999 года по МПК H04N5/335 

Интерполяция нашла относительно широкое применение в телевизионной технике для восстановления фрагментов сигнала, утерянных вследствие воздействия помех или из-за неисправности. Высокая избыточность телевизионного сигнала позволяет использовать интерполяцию для сжатия телевизионного сигнала путем искусственного исключения фрагментов строк на передающей стороне и их восстановления на приемной стороне. Прототипом для изобретения может служить изобретение по патенту N 5/392/070 с приоритетом от 21.02.1995, выданному в США на имя Yukio Endo и соавторов под названием "Устройство для коррекции потерь пиксел сигналов путем их замены нормальными пиксел сигналами".

В этом патенте предлагается заменить испорченные части строк вследствие неисправности некоторых строчных пикселей в передающем чипе путем использования сигналов исправных пикселей данной строки и соседних строк.

В изобретении предлагается исключить часть сигналов строки на передающей стороне и уменьшить таким образом цифровой поток телевизионного сигнала, необходимого для его передачи или накопления. На приемной стороне предполагается восстановить сигналы исключенных частей строк с помощью интерполяции по неисключенным частям данной строки и соседних по кадру неисключенных частей строк.

Этот процесс иллюстрируется фиг. 1, где изображено три строки из кадра, обозначенный 1, 2, 3. Прямоугольниками обозначены неисключенные части строк, а линией обозначены исключенные части строк. Фиг. 1 отображает расположение строк в кадре на передающей стороне и восстановленное расположение этих же элементов на приемной стороне. С помощью интерполяции, например, восстановление сигнала исключенной части строки 3.2 будет восстановлено по неисключенным числам 2.2, 4.2, 3.1 и 3.3, что для удобства обозначено стрелками. На фиг. 1 для упрощения изображены три строки, участвующие в интерполяции, однако это сделано не с целью ограничения порядка интерполяции, а для обеспечения понимания.

На фиг. 2 изображена структурная схема устройства передающей стороны, в которой обозначены:
1 - устройство формирования сигнала, в котором происходит изъятие частей сигналов строк;
2 - устройство накопления неисключенных частей строк;
3 - устройство кодирования;
На фиг. 3 изображена структурная схема приемной части устройства, в которой обозначены:
1 - устройство декодирования и выделения синхроимпульсов;
2 - устройство восстановления, в котором происходит восстановление расположения неисключенных элементов строк в строках кадра;
3 - устройство сложения, в котором происходит формирование строки из последовательности неисключенных частей строк, полученных в результате интерполяции;
4 - устройство формирования телевизионного сигнала;
5 - генератор синхроимпульсов;
6 - накопитель и формирователь строк;
7 - устройство интерполяции, восстанавливающее сигналы исключенных частей строк.

Предлагаемые структурные схемы действуют следующим образом: на передающей стороне в устройстве фиг. 2 входной сигнал поступает в элемент схемы 1, в котором происходит изъятие из сигнала строки ее частей, оставшиеся части строк поступают на устройство накопления неисключенных частей строки, в результате чего может быть сформирован непрерывный сигнал, состоящий из неисключенных частей строк. Сигнал с выхода накопителя 2 поступает в устройство формирования, в котором формируется сигнал, пригодный для передачи в канал связи или для накопления. Приемная часть, изображенная на фиг. 3, действует следующим образом: входной сигнал поступает на блок 1, в котором происходит декодирование принятого сигнала, выделение сигналов неисключенных частей строк и сигналов синхронизации, выходные сигналы блока 1 поступают на вход блока 2 - устройство восстановления месторасположения в строке и кадре исключенных и неисключенных элементов строк, выходной сигнал блока 2 поступает на вход блока 3, в котором происходит заполнение пропусков в строке элементами строки, восстановленными в результате интерполяции. В блоке 5 происходит выделение и формирование сигналов управления действием блоков 2, 3, 4, 6, 7.

В структурных схемах передающего устройства фиг. 2 и приемного устройства фиг. 3 опущены некоторые вспомогательные устройства согласования времени действия, фазирования и т.п.

Содержание схем 2, 3 может быть реализовано при современном состоянии схемотехники микросхем. При этом могут быть изменения содержания и расположения блоков в структурных схемах без изменения принципа способа сжатия в патентуемом изобретении.

Большая избыточность телевизионного сигнала позволяет с большой точностью восстанавливать фрагменты сигнала, утерянные вследствие воздействия помех или неисправности частей передающих чипов, что запатентовано рядом производителей телевизионной аппаратуры. Идеей данного изобретения является искусственное исключение фрагментов сигналов строк и их восстановление с помощью интерполяции по фрагментам неисключенных частей строк, что позволит сократить избыточность телевизионного сигнала. Техническим результатом данного изобретения является сокращение полосы пропускания телевизионного сигнала. 3 ил.

Интерполяционный способ сжатия телевизионного сигнала при его построчной передаче, заключающийся в том, что на передающей стороне производится исключение некоторых частей передаваемых строк, отличающийся тем, что на передающей стороне из строк исключаются некоторые их части таким образом, что в каждом кадре неисключенные части строк по расположению совпадают с исключенными частями соседних строк, и тем, что на приемной стороне в кадре восстанавливается расположение исключенных и неисключенных строк, совпадающее с таковым в данном кадре на передающей стороне, и тем, что исключенные части строк восстанавливаются с помощью интерполяции с использованием неисключенных частей данной строки и неисключенных частей соседних строк.