Устройство для сжатия цифровых телевизионных сигналов Советский патент 1985 года по МПК H04N7/18 H04N7/12 H04L25/49 

Изобретение относится к технике передачи телевизионных изображений в замкнутых телевизионных системах и может быть также использовано для телеграфной связи в устройствах с п образованием кода внутри передатчик Известно- устройство для сжатия цифровых телевизионных сигналов, содержащее последовательно соединенные аналого-цифровой преобразова тель, блок сравнения, блок выбора передаваемого символа и блок кодирования, причем выход блока выбора .передаваемого символа соединен с вторым входом блока сравнения через последовательно соединенные блоки управления памятью и блок памяти lj Недостатком известного устройств является большое количество передаваемой информации - 4 бита на отсчет. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для сжатия цифровых теле визионных сигналов, содержащее посл довательно соединенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП), первый блок сравнения, блок выбора передав емого символа, блок зшравления памятью и блок памяти, первый выход которого соединен с вторым входом первого блока сравнения, а второй выход - с вторым входом блока управ ления памятью, последовательно соединенные блок установки опорного уровня, вход которого объединен с входом АЦП и является входом устрой ства, и формирователь кода синхронизации, а также первый блок кодирования, вход которого соединен с выходом блока выбора передаваемого символа, причем второй вход блока памяти соединен с выходом блока установки опорного уровня 2J . В этом устройстве зффект сжатия достигается за счет учета свойств зрения наблюдателя и статических характеристик сигналов изображения Однако недостатком устройства является малый коэффициент сжатия, так как оно реализует сокращение избыто ности только вдоль строк, при этом передается 3 бита информации на отсчет . Цель изобретения - увеличение ко эффициента сжатия. Поставленная цель достигается те что в устройство для сжатия цифровы телевизионных сигналов, содержащее последовательно соединенные аналогоцифровой преобразователь (АЦП), первый блок сравнения, блок выбора передаваемого символа, блок управления памятью и блок памяти, первый выход которого соединен с вторьм входом первого блока сравнения, а второй выход - с вторым входом блока управления памятью, последовательно соединенные блок установки опорного уровня, вход которого объединен с входом АЦП и является входом устройства, и формирователь кода синхронизации, а также первый блок кодирования, вход которого соединен с выходом блока выбора передаваемого символа, причем второй вход блока памяти соединен с выходом блока установки опорного уровня, введены блок задержки, второй блок сравнения, второй блок кодирования, преобразователь кода и буферный блок, соединенные последовй тельно, а также блок управления, выход которого соединен с вторым входом буферного блока, причем вход блока задержки и вторые входы второго блока сравнения и второго блока кодирования объединены и подключены к выходу первого блока кодирования, вход блока управления соединен с выходом второго блока сравнения, а выход формирователя кода синхронизации соединен с третьим входом второго блока кодирования. Суть изобретения заключается в том. что дополнительно осуществляется сокращение межкадровой избыточности за счет сравнения сжатых вдоль строк кодов цифровых телевизионных сигналов, принадлежащих текущему и предвдущему кадрам. При совпадении кодов второй блок кодирования осуществляет посьику одного О, а при различии пропускает истинное значение кода, прибавляя перед кодом дополнительную 1. Таким образом во втором блоке кодирования осуществляется статистическое кодирование неравномерными кодами Хаффмана, что сокращает объем передаваемой в канал связи информации. На чертеже представлена структурная электрическая схема Предлагае1(ого устройства. Устройство для сжатия цифровых телевизионных сигналов содержит аналогоцифровой преобразователь 1, первый блок 2 сравнения, блок 3 выбора передаваемого символа, блок 4 управления памятью, блок 5 памяти, блок 6 установки опорного уровня, формироват 7 кода синхронизации, первый блок 8 кодирования, блок 9 задержки, второ блок 10 сравнения, второй блок 11 к дирования, преобразователь 12 кода, буферный блок 13, блок 14 управления Устройство работает следующим образом, Входной аналоговый сигнал поступ ет одновременно на выходы аналогоцифрового преобразователя 1 и блока установки опорного уровня. Селектор блока 6 выделяет из аналогового теле визионного сигнала строчные и кадро синхроимпульсы, от переднего фронта которьк запускается мультивибрато вырабатывающий положительные импульсы. Эти импульсы используются для ус тановки в исходное состояние блока 5 памяти и для управления формиро;вателем 7 кода синхронизации. Параллельный восьмиразрядный код с выходов АЦП 1 поступает на первые входы первого блока 2 сравнения, на вторые входы которого поступает с первого выхода блока 5 параллельный восьмиразрядный код предсказанного значения предьщущего отсчета. При несовпадении разрядов кодов, поступающих на входы первого блока 2 сравнения, на соответствующих выхода возникают логические уровни 1. Выходные сигналы первого блока 2 сравнения поступают на входы блока 3 в котором происходит запрещение всех логических уровней 1, возникакнфпс на выходах первого блока 2 сравнения, за исключением выхода, соответствующего самому старшему разряду в сравниваемых кодах по принципу старший запрещает младщего. Таким Образом, на выходах блока 3 выбора передаваемого символа ло :гический уровень 1 будет существовать только на выходе, соответствующем старшему из изменившихся разрядов кода. С выходов блока 3 сигнал поступает на входы первого блока 8 кодирования и на первые входы блока 4 управления памятью, который устанавливает разряды блока 5 памяти в новые состояния, а именно: разряд .блока 5 памяти, которому соответствует состо яние логической 1 ка первых входах блока 4 управления памятью, устанавливается в противоположное состояние, а все разряды блока 5 младше изменившегося устанавливаются в состояние, которое противоположно вновь принятому состоянию изменившегося разряда блока 5 памяти. Если на выходах блока 3 нет ни одного логического уровня 1, то состояние разрядов блока 5 памяти не изменяется. Следовательно, на первых и вторых выходах блока 5 памяти будет сформировано предсказанное цифровое значение сигнала текущего отсчета, В первом блоке кода1рования 8 происходит преобразование унитарного кода, соответствующего номеру изменившегося разряда и поступающего на его входы с выходов блока 3 в двоичный : код, разрядность которого в 2,66 раза ниже разрядности исходного кодирования . На следующем этапе обработки цифрового телевизионного сигнала в процесс эффективного кодирования включается межкадровое кодирование, которое дает возможность получить дополнительный выигрьш по сжатию при использовании неравномерных кодов.- С выходов первого блока 8 кодирования преобразованный код поступает на входы блока 9 задержки, осуществляющего задержку преобразованных кодов на время телевизионного кадра, и на вторые входы второго блока 10 сравнения, на первые входы которого поступает код с выходов блока 9 задержки, причем соответствующий ему отсчет имеет в кадре такие же координаты, как и в предыдущем кадре. При совпадении кодов, поступаю1цих на первые и вторые входы второго блока 10 сравнения, на его выходе возникает уровень логического О, а при несовпадении - уровень логической 1. В зависимости от того, какой логический уровень устанавливается на первом входе второго блока кодирования, соединенном с выходом второго блока 10 сравнения, на его выходах формируется параллельный код. Если на первом входе второго блока 11 коирования существует уровень логической 1, то на его выходы пропускается код, который подается на вторые ходы второго блока 11 кодирования, соединенные с выход ями первого блока 8 кодирования, причем разрядность ода увеличивается на один и на перS1вую позицию приписывается 1, Если на первом входе второго блока 11 код рования существует уровень логического О - на выходах формируется код такой же разрядности, что и в предьщущем случае, во всех позициях которого записаны О. В моменты вре мени, соответствунщие строчным и кад ровым синхроимпульсам телевизионного сигнала, с выходов второго блока 11 кодирования пропускается код, соответствующий логическим уровням, установленным на его третьих входах формирователем 7 на входы преобразователя 12, осуществляющего преобразование параллельного кода в последовательный. Последовательный код с выхода преобразователя 12 поступает на первый вход буферного блока 13, на второй вход которого поступает, сигнал с выхода блока 14 управления. Блок 14 управления в ответ на сигнал совпадения (логический уровень О) с выхода второго блока 10 сравнения разрешает прохождение 5 одного импульса записи в буфефный блок вместо четырех, поступающих на первый его вход, а в ответ на сигнал несовпадения (логический уровень 1) разрешает прохождение четырех импульсов записи. Считывание информации в канал связи осуществляется равномерно. Таким образом, введение новых блоков и связей позволяет значительно увеличить коэффициент сжатия в предлагаемом устройстве по сравнению с известным за счет сокращения межкадровой избыточности, проявлякядейся в том, что вероятность сигналов совпадения на выходе второго блока 10 сравнения существенно превьшает вероятность сигналов несовпадения, по сравнению же с устройствами, использующими элемент задержки на дар, в 2,66 раза уменьшен объем элемента задержки, поскольку и данном случае задерживаются коды, подвергнутые внутрикадровому сжатию.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ ЦИФРОВЖ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь (АЩ1), первый блок сравнения, блок выбора передаваемого символа, блок управления памятью и блок памяти, первый выход которого соединен с вторым входом первого блока сравнения, а второй выход - с вторым входом блока управления памятью, последовательно соединенные блок установки ОПОРНОГО уровня, вход которого объединен с входом АЦП и является входом устройства, и формирователь кода синхронизации, а также первый блок кодирования, вход которого соединен с выходом блока выбора передаваемого символа, причем второй вход блока памяти соединен с выходом блока установки опорного уровня, отличающееся тем, что, с целью увеличения коэффициента сжатия, в него введены блок задержки, второй блок сравнения, второй блок кодирования, преобразователь кода и буферный блок, соединенные последовательно, а также блок управления, выход которого соединен с вторым входом буферного блока, причем вход блока задержки и вторые входы второго блока сравнения и второго блока кодирования объединены и подключены к :выходу первого блока кодирования, вход блока управления соединен с выходом второго блока сравнения, а выход формирователя кода синхронизации соединен с третьим входом второго блока кодирования. Вдо g-J