Устройство цифрового кодирования телевизионных сигналов Советский патент 1986 года по МПК H04N7/30 

16 поступают на формирователь команд переключения режимов (ФКПР) 17. В этом блоке подсчитывается количество импульсов и формируются соответствующие команды, которые поступают на блок 6 переключения режимов, К 7 и де кодер 12. В первом режиме, когда нет команды с ФКПР 17, с К 7 основные слова поступают в блок 9 объединения

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для цифрового кодирования телевизионных сигналов в системах с дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией

Цель изобретения - уменьшение искажений телевизионного сигнала.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства цифрового кодирования телевизионных сигналов; на фиг. 2 - кодовая таблица э соответствующая различным характеристикам квантования; на фиг. 3 - 6 принципиальная электрическая схема формирователя команд переключения режимов; на фиг. 7 - последовательность строчных гасящих импульсов (a)j импульсы, соответствующие моментам формирования команд переключения устройства в третий режим (б), импульсы, соответствующие моментам формирования команд переключения устройства во второй режим (в), импульсы,соответствующие моментам выдачи команды перектшчения устройства в третий ре- жим работы (г)5 импульсы, соответствующие моментам вьщачи команд переключения устройства во второй режим работы (д)I на фиг. 8 - принципиальная электрическая схема блока управ- ления о

Устройство для цифрового кодирования телевизионных сигналов содержит телевизионную камеру (ТК) 1, аналого- цифровой преобразователь (/ЩП) 2, блок 3 задержки, первый блок 4 вычитания, первый квантователь 5, блок 6 переключения режимов, первый кодер 7, блок 8 буферной памяти и блок 9 объединения, линию 10 связи, формиро- ватель 11 адресов, первый декодер 12.

23406

непосредственно, а дополнительные слова - через блок 8 буферной памяти. Во втором режиме ограничивается длина дополнительных слс з, а в третьем режиме передаются то. тько основные слова. Выбор режима связан с объемом блока 8 буферной памяти. Блок 20 управления управляет работой ycTpoi-icT- ва. 8 ил.

первый предсказатель 13, второй блок 14 вычитания, второй квантователь 15, второй кодер 16, формирователь 17 команд переключения режимов работы, второй декодер 18, второй предсказатель 19 5 блок 20 управления.

Устройство для цифрового кодирования телевизионных сигналов работает следующим образом.

Ai-ianoroBbM сигнал с ТК 1 подается на вход А1Т,П 2, в котором производится дискретизация с частотой 12 МГц и представление калздого отсчета восьмиразрядным двоичным словом. Цифровой сигнал с АЦП 2 поступает в блок 3 задержки, осуществляющий задержку на строку, и параллельно на первьй вход второго блока 14 вычитания,на третий вход которого поступает предсказанный сигнал с выхода второго предсказателя 19. С выхода второго блока 14 вьгчи-тания, разностный сигнал

подается во второй квантователь 15, в котором каждому значению входного

сигнала присваивается значение блилсай- шего разрешенного уровня (фиг. 2). С выхода квантователя 15 квантованньш цифровой сигнал подается на второй кодер 16J который преобразует квантованные разностные значения в кодовые последовательности с постоянной основной и переменной дополнительной длиной слов (на фиг. 2. основные и дополнительные части разделены пунктирной лийией). Эти последовательности соответственно со второго и третьего выходов второго кодера 16 поступают на первый и второй входы второго декодера 18, С выхода второго декодера 18 декодированный сигнал поступает во второй предсказатель 19, с Зокода которого предсказанный сигнал подается на третий вход второго блока 14 вычитания.

В зависимости от длины дополнителного слова во втором кодере 16 формируется соответствующее количество импульсов, последовательность которых с первого выхода второго кодера 16 поступает на вход формирователя 17 команд пepeключe Iия режимов (фиг. 3- 6), Последний считает количество импульсов , поступающих на первый вход с первого выхода второго кодера 16 в течение строки. Когда количество этих импульсов превысит значение,соответствующее емкости блока 8 буферной памяти, формируется одна из двух коман-д переключения режимов работы устройства. Одна команда формируется в том случае, когда количество импулсов превысит емкость блока 8 буферно памяти меньше, ч бм на 40%, а другая при превышении на 40% и более.

В первом случае, в первом к одере 7 ограничиваются длины дополнительны слов Б течение активной части строки (второй режим работы устройства), а во втором случае - передаются только основные слова (третий резким работы устройства), Следовательно устройство работает в одном из трек режимов, первый из которых соответствует точному режиму работы, когда нет переполнения блока 8 буферной памяти, т.е. когда не формируется ни одна из двух команд переключения режимов работы устройства. Команда переключения устройства в третий режим работы подается на второй вход блока 6 переключения режимов и на третьи входы кодера 7 и декодера 12 либо с задержкой на интервал времени, соответствующий длительности строки Т, либо вначале следующей строки, т.е. через интервал времени с; (см. фиг. 7г) Такой принцип вьщачи команд переклю- чения режимов работы устройства применяется во избежание концентрирования искаженных в результате грубой обработки элементов в локализованной

части воспроизводимого изображения.

I

Команда переключения устройства во второй режим -работы в отличие от третьего режима работы выдается в начале следующей строки, т.е. через интервал времени cj , что связано с тем, что она ограничивает дополнительные слова в течение активной части строки, т.е. за время t (фиг. 7д) При этом следует заметить, что длительность сформированного импульса равна LI , а длительность импульса

5 переключения - t (длительность активной части строки). При формировании обоих команд переключения режимов работы устройства в одной и той же строке (моменты t, t , tg

0 на фиг. 7) устройство должно переключаться во второй режим работы. Поэтому в таких случаях команда переключения устройства во второй режим работы, с выхода формирователя 17 ко5 манд переключения режимов работы устройства, вьщается через интервал времени с , /в моменты tcИ tc /.

I

J Моменты t, t , t, t , tg, tij ,

tg и t,o (фиг. 76) соответствуют моментам формирования команд переключения устройства в третий режим работы причем длительность импульсов t , и интервалы времени между -появлениями импульсов t могут быть разными. В частности, длительность С; определяется интервалом времени, начало которого совпадает с моментом формирования команды переключения устройства в третий режим работы, а конец - с моментом появления строчного гасящего импульса. Длительность t определяется моментами формирования команды переключения режимов работы устройства. Моменты t и tg (фиг.7в)

5 соответствуют моментам формирования команд переключения устройства во второй режим работы, причем длительности ; и С| в этом случае, определяются также, как и в предыдущем.

0 На фиг. 7г представлена последовательность импульсов, которые соответствуют моментам вьщачи (t, , tg , t , tg , t и t, ) команд переключения устройства в третий режим ра5 боты. Выдача этих импульсов производится следующим образом.

В случае формирования импульсов переключения устройства в третий режим работы в соседних строках, пер0 вый из них вьщается с задержкой на время Т, второй - в момент начала следующей строки с задержкой tj , третий - с задержкой на время Т,, четвертый - в .юмент начала следующей стро5 ки с задержкой и т.д., если команды переключения режимов работы устройства формируются и в соседних строках. Такому случаю соответствуют моме н ты

t -t t t и t

-j j -2 3 -9 -10 (фиг.7г) . Если команды переключения режимов работы устройства последовательно не формируются в соседних строках, тогда каждый из них вьщается с задержкой на Т,- . Этому случаю соответствует момент tg. Очевидно, что выдачу команд можно производить и в обратном порядке.

На фиг. 7д представлена последовательность импульсов, которая соответствует моментам вьщачи

(t

и

t )

команд переключения устройства во второй режим работы, причем длительность каждого импульса равна длительности активной части строки t .В отличие от третьего режима работы выдача импульсов переключения во второй режим производится в начале, следующей строки,

С выхода блока 3 задержки дифровой сигнал поступает на первый вход блока 4 вычитания, на третий вход которого поступает предсказанньш сигнал с выхода предсказателя 13. С выхода блока 4 вычитания разностный сигнал подается на квантователь 5. В квантователе 5 каждому значению входного сигнала присваивается значение ближайшего разрешенного уровня (фиг. 2). При отсутствии команды переключения режимов работы устройства блок 6 переключения режимов работы устройства подключает один из 18 разрешенньк уровней квантования (фиг. 2) на первый вход кодера 7. При наличии команды переключения на первьй вход кодера 7 во втором режиме работы подключается один из следующих уровней квантования; -21, -15, -10, -6, -1,0, 1,2, 4,10, 16, 22 и 28, а в третьем режиме работы - -3, -1,0,1,2 и 4.

Кодер 7 преобразует квантованные разностные значения в кодовые последовательности с постоянной основной и переменной дополнительной длиной слов (фиг. 2).При этом в случае отсутствия команды переключения режимо работы устройства (работа в первом режиме) с первого и второго выходов кодера 7 соответственно вьщаются дополнительные и основные кодовые слова. При работе устройства во втором режиме основные слова вьщаются со второго выхода, а с первого выхода вьщаются дополнительные слова с ограничением длительности в течение строки. В трет1-ем режиме работы уст

ройства прекращается выдачя дополнительных слов .

Основные кодовые слова со второго выхода кодера 7 подаются непосредственно на третий вход блока 9 объединения, а дополнительные,с переменной длиной слова, с первого выхода кодера 7 поступают на первый вход блока 8 буферной памяти. Одновременно при наличии сигнал-а на первом выходе кодера 7 с третьего выхода кодера 7 на вход формирователя 11 адресов поступает последовательность импульсов для формирования адресов, С выхода

формирователя 11 адресов подается команда адресов ячеек на второй вход блока 8 буферной памяти. С выхода блока 8 буферной памяти сигнал с постоянной скоростью поступает на первый вход блока 9 объединения,

В течение активной части строки с вькода блока 9 объединения в линию вьщаются основные слова, а дополнительные - с начала обратного хода строки. В декодере 12 производится декодирование основных и дополнительных кодовых слов. Предсказатель 13 осуществляет предсказание также, как при обычной дельта-импульсной кодовой модуляции (ДИКМ).

Управление работой устройства производится с помощью блока 20 управления «

Формула изобретения

Устройство цифрового кодирования телевизионных сигналов,, содержащее телевизионную.камеру, аналого-цифровой преобразователь, первый блок вычитания, блок управления, первый квантователь, блок переключения режимов, первый кодер, блок буферной памяти, блок объединения, формиррватель адресов, первый декодер и первый предсказатель, при этом выход телевизионной камеры подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, выход первого блока вычитания через последовательно соединенные первый квантователь и блок переключения режимов подключен к первому входу первого кодера, первый выход которого подключен к первому входу блока буферной памяти, выход которого подключен к первому входу блока обьединениЯ; второй выход первого кодера подк тючен к второму входу блока объеди1; ч)ия , я . третий

712

через формирователь адресов - к второму входу блока буферной памяти, первый и второй выходы первого кодера подключены соответственно к первому и второму входам первого деко- дера, выход которого подключен к первому входу первого предсказателя, выход которого подключен к первому входу первого блока вычитания, а со- ответствуюЕцие выходы блока управле- ния - к управляющим входам телевизионной камеры аналого-цифрового преобразователя, первого блока вычитания, первого кодера, блока объединения и первого предсказателя, о т л и- чающееся тем, что, с целью уменьшения искажений телевизионного сигнала, в него введены второй блок вычитания, второй квантователь, второй кодер, формирователь команд пе- реключения режимов работы, второй декодер, второй предсказатель и блок задержки, при этом выход аналого-цифрового преобразователя через блок задержки подключен к второму входу

Осн. 9огюя 1 11 11111 111 11110 1 1

1 1ПО

1 10

101

100

011

010

001г

000110 11 10

о о ill

068

первого блока вычитания, первый вход второго блока вычитания подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, второй вход - к выходу второго предсказателя, а выход - к входу второго квантователя , выход которого подключен к входу второго кодера, первый выход которого подключен к входу формирователя команд переключения режимов работы, второй и третий - к первому и второму входу второго декодера, соответственно, выход которого подключен к входу второго предсказателя, выход формирователя команд переключения режимов работы подключен к вторым входам первого кодера, первого декодера и блока переключения режимов, а соответствующие выходы блока управления - к управляющим входам второго блока вычитания, формирователя команд переключения режимов работы, блока задержки , второго квантователя , яторо - го кодера и второго предсказателя.

40 J4

fe

16 10

t-i г

+ f

о

1

3

-6

10 -15 -21 -26 -Jff

OmSotwf num. - mSe/зв fS

BtiifaSK

BiifXffff

С Выходе Р

выход (poflfty- SofffeM ff

Изобретение обеспечивает умень- шение искажении телевизионного сигнала. Сигнал с телевизионной камеры 1 через (аналого-цифровой преобразователь 2 поступает на блок вычитания (БВ) 14 непосредственно, а на БВ 4 - через блок 3 задержки, осуществляющий задержку сигнала на строку. На другой вход БВ 14 подается с предсказателя 19 сигнал, предсказанный с помощью квантователя 15, на который поступает сигнал с БВ 14, кодера (К) 16 и декодера 18. На другой вход БВ 4 поступает с предсказателя 13 сигнал сформированный с помощью квантователя 5, блока 6 переключения режимов, К 7 и декодера 12. К 7, 16 преобразуют квантованные разностные значения в кодовые последовательности с постоянной основной и переменной дополнительной длиной слов. Импульсы, количество которых соответствует длине дополнительного слова,с К с (Q (Л с: