Устройство для передачи телевизионного сигнала с дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией Советский патент 1987 года по МПК H04N7/38 H04N7/24 

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано в устройствах для передачи телевизионного сигнала с дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией.

Цель изобретения - уменьшение искажений телевизионного сигнала.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для передачи телевизионного сигнала с дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией.

Устройство для передачи телевизионного сигнала с дифференциальной .импульсно-кодовой модуляцией содержит на передающей стороне блок 1. вычитания, квантователь 2, кодер 3, сумматор 4, первьй элемент 5 задержки, второй элемент 6 задержки, коммутатор 7, делитель 8 частоты импульсов, а на приемной стороне декодер 9, сумматор 10, первый элемент 11 задержки, второй элемент 12 задержки, коммутатор 13, делитель 14 частоты импульсов.

Устройство для передачи телевизионного сигнала с дифференциальной импульсно-кодовой модулядаей работает следующим образом.

На один из входов блока 1 вычитания подается входной сигнал изображения, представленный, например, параллельным восьмиразрядным двоичным кодом. На другой вход блока 1 вычитания поступает сигнал предсказания, который формируется в петле обратной связи, охватьшающей квантователь 2. Полученные в блоке 1 вычитания значения сигнала разности квантуются по уровню в квантователе 2 с помощью нелинейной шкалы, что позволяет, учи тьшая свойство зрения, значительно сократить число уровней квантования по сравнению с исходным сигналом, например, до 16. Квантованные значе ния сигнала разности с выхода квал- тователя 2 поступают в кодер 3, где они преобразуются в соответствующий код для передачи по каналу связи. В сумматоре 4 выполняется сложение значений квантованного сигнала разности и сигнала предсказания для получения восстановленных значений сигнала изображения, которые затем используются для формирования сигнала предсказания.

На приемной стороне в декодере 9 выполняется операция, обратная той, которая осуществлялась в кодере 3

-

, 20

25

на передающей стороне. Полученный сигнал разности поступает на один из входов сумматора 10, на другой вход которого подается сигнал предсказа5 ния, полученный в петле обратной связи. Сложение указанных двух сигналов дает на выходе сумматора 10 восстановленный сигнал изображения.

С целью устранения заметности та10 ких искажений, характерных для кодирования по методу дифференциальной импульсно-кодовой модуляции, как зернистый шум, ложные контуры, мелкоструктурное дрожание контуров, уров 5 ни квантования распределяются в квантователе 2 вблизи нулевого значения сигнала разности. При наличии в изображении резких перепадов яркости использование фиксированного алгоритма для получения сигнала предсказания приводит к появлению таких значений сигнала разности на входе квантователя 2, которые превьшают диапазон изменения шкалы квантования. Это обусловливает возникновение искажений в восстановленном сигнале изображения на приемной стороне при передаче резких перепадов яркости в виде заметного искажения их четкости.

Для устранения искажений такого вида в предлагаемом устройстве используется свойство зрения восстанавливать целостный перепад яркости при распаде его на отдельные элемен35 ты.: искаженные помехой и кодированные без искажений.

С этой целью на передающей и приемно й сторонах осуществляется коммутация способа предсказания тег

40 кущего отсчета сигнала изображени; от строки к строке. Для обеспечения такого режима работы на передающей стороне используются второй элемент 6 задержки (на строку) и коммутатор 45 7 двух сигналов на одно направление. Сигнал изображения с выхода сумматора 4 поступает одновременно в первый элемент задержки -5 (на один отсчет) и второй элемент 6 задержки (на стро50 ку). Переключение значений сигнала предсказания вьшолняется с помощью коммутатора 7 таким образом, что в одной строке телевизионного изображения сигнал предсказания представ55 ляет собой значения отсчетов данной строки соседних с текущими отсчетами, а в другой строке - значения отсчетов предьщущей строки. Частота коммутации формируется с помощью

делителя 8 частоты импульсов, кото- рьй вьшолняет деление входной последовательности строчных импульсов на два. При передаче, например, резких вертикальных перепадов яркости в каждой второй строке телевизионного сигнала, где сигнал предсказания представляет собой значения отсчетов полученных во втором элементе 6 задержки (на строку), значения сигнала разности на входе квантователя 2 близки к нулю. Следовательно, ошибки квантования отсутствуют. В других строках сигнала изображения ошибки квантования отсутствуют при передаче резких горизонтальньпс перепадов яркости, так как в этом слу- чае предсказание текущих отсчетов тго предьщущим отсчетам той же строки обеспечивает значеБия сигнала разности, близкие к нулю.

На приемной стороне формирование сигнала предсказания выполняется аналогичным образом с помощью первого элемента 11 задержки, второго элемента 12 задержки (на строку) и коммутатора 13. Следовательно, при восстановлении сигнала изображения в сумматоре 10 по переданным квантовым значениям сигнала разности отсутствие ошибки квантования для указанных перепадов яркости дает возможность в каждой второй строке получить точные значения сигнала изображения. В остальной части строк телевизионного сигнала значение отсчетов при наличии перепадов яркости отличаются от исходных, что проявляется в виде более низкой крутизны фронтов. Однако в силу указанных интерполяционных свойств зрения на восстановленном изображении искажения практически не заметны. Синхронность работы коммутаторов 7 и 13, расположенных соответственно на передающей и приемной сторонах, обеспечивается установкой делителей 8 и 14 частоты импульсов в одинаковое состояние в начале каждого кадра телевизионного изображеРедактор Л.Гратилло

Составитель Э.Борисов Техред Л.Сердюкова

Заказ 7511/58

Тираж 637Подписное

ВНШ-ПШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ния с помощью синхронизирующих импульсов, частота следования которых равна в таком случае частоте кадров.

5 Формула изображения

Устройство для передачи телевизионного сигнала с дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией, содержащее на передающей стороне последовательно соединенные блок вычитания, первый вход которого является входом устройства, квантователь и кодер, последовательно соединенные сумматор, первый вход которого соединен с выходом квантователя, а второй вход объединен с вторым входом блока вычй

0

5

0

5

0

5

0

тания, и первый элемент задержки, а на приемной стороне последовательно соединенные декодер, сумматор, выход которого является выходом устройства, и первый элемент задержки, отличающееся тем, что, с целью уменьшения искажения телевизионного сигнала, введены на передающей стороне последовательно соединенные второй элемент задержки, вход которого соединен с выходом сумматора, и коммутатор, другой вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, а выход соединен с входом блока вычитания, а также делитель частоты импульсов, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, а на приемной стороне последовательно соединенные второй элемент задержки, вход которого объединен с входом первого элемента задержки, и коммутатор, другой вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, а выход соединен с .другим входом сумматора, а также де-- литель частоты импульсов, выход ко-- торого соединен с управляющим входом коммутатора, при этом первые входы делителей частоты импульсов приемной и передающей сторон являютс я входами строчных синхроимпульсов, а вторые входы - входами синхронизирующих импульсов .

Корректор Т.Колб

Изобретение позволяет уменьшить искажения телевизионного сигнала. В блоке вычитания 1 из входного параллельного восьмиразрядного двоичного кода вычитается сигнал предсказания, формируемый в петле ОС, охватывающей квантователь 2. Сигнал разности квантуется по уровню в квантователе 2 по нелинейной шкале, кодируется в кодере 3 и передается в канал. Сигнал предсказания формируется с помощью сумматора 4, элементов задержки (ЭЗ) 5 (на один отсчет), 6 (на строку), коммутатора 7 и делителя 8 частоты импульсов (ДНИ). На приемной стороне сигнал разности проходит через декодер 9 на сумматор 10. В сумматоре 10 этот сигнал складывается с сигналом предсказания, полученным в петле ОС с помощью ЭЗ 11 (на один отсчет), 12 (на строку), коммутатора 13 и делителя 14 частоты импульсов. Сумматор 10 формирует восстановленный сигнал изображения. Для устранения искажений, возникающих при передаче резких перепадов яркости, введены на передающей и приемной сторонах системы передачи ЭЗ на строку коммутатор и ДЧИ, на который поступают строчные синхроимпульсы. Это позволяет осуществлять коммутацию способа предсказания текущел о отсчета. 1 ил. i (Л 1C 00 01 Од to СП