Устройство кодирования видеосигнала Советский патент 1988 года по МПК H03K5/22 

те

4 Ю

О

а ел

Изобретение относится к технике передачи изображений и может быть использовано в факсимильных системах. Цель изобретения - повышение точности передачи информации о положении начала черных отрезков изображения за счет введения дополнительной информации при кодировании без расширения полосы передаваемого сигнал,а. Q

На фиг. 1 приведена структурная схема .устройства; на фиг. 2-4 - структурные схемы блоков устройства;, на фиг. 5 - разделение периода тактовой частоты на зоны; на фиг. 6-8 - вре- 5 менные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные селектор 1 нижнего порога длительности, блок 2 формирования минимальной длительности, счет- 20 чик 3 импульсов,, элемент ИЛИ 4, первый и второй триггеры 5 и 6, а также генератор 7 импульсов эталонной частоты, первь й.и второй формирователи 8 и У импульсов, первый и второй эле- 25 менты И 10 и 11, элемент 12 задержки,

блок 13 анализа положения, блок 14 формирования бита индикации,, входную шину 15, шину 16 тактовых импульсов, шину 17 начальной установ- jO ки и выходную шину 18.

Входная шина 15 соединена с пер- . вым входом селектора 1. Выход генератора 7 соединен с вторыми входами селектора 1 и счетчика 3 и с первым

входом Ълока 1. Выход счетчика 3 со- 35 единен с вторым входом блока 2, выход которого через второй формирователь 9 соединен с его же третьим входом и

с первым входом второго элемента И 11,

40 выход Которого соединен с вторым вхо-

дом элемента И 4 и первым входом блока 14.формирования бита индикации, второй вход которого соединен с шиной 16, вторым входом второго триггера 6 и через первый формирователь 8 - с 5 вторым входом блока 13 анализа положе- ; ння и входом элемента 12, выход которого соединен с первым входом первого элемента И 10, выход которого соединен с вторым входом первого триг-50 гера 5, а второй вход соединен с выходом блока 14 формирования бита индикации, третий вход которого соединен с четвертым входом блока 2 формирования минимальной длительности и с 55 шиной 17. Выход второго триггера 6 соединен с выходной шиной 18.

Селектор 1 (фиг. 2) содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19, выход которого соединен с входом регистра 20, выходы которого поразрядно соединены с входами элемента И-НЕ 21, выход которого соединен с входом сброса регистра 20 и входом триггера 22, выход которого соединен с первым входом элемента 19 и является выходом селектора 1, первым входом которого явл я- ется второй вход элемента 19, а вторым входом - тактовый вход регистра 20.

Блок 2 (фиг. 3) содержит первый и второй триггеры 23 и 24, элемент И 25, элемент ИЛИ 26 и формирователь 27 импульсов. Первый вход и выход элемента ИЛИ 26 является первым входом и выходом блока 2, а второй вход соединен с прямым выходом второго триггера 24, инверсный выход которого через формирователь 27 соединен с входом сброса первого триггера 23, тактовый вход которого является третьим входом блока 2, вторым входом которого является первый вход элемента И 25, второй вход которого соединен с выходом первого триггера 23, а выход - тактовым входом второго ;тригге- ра 24, вход сброса которого является четвертым входом блока 2.

Блок 14 (фиг. 4) содержит первый и второй триггеры 28.и 29, элемент И 30 и формирователь 31 импульсов, инверсный выход второ-го триггера 29 является выходом блока 14 и соединен через формирователь 31 с входом сброса первого триггера 28, тактовый вход которого является первым входом блока 14, а выход соедийен через элемент И 30 с тдктовым входом второго триггера 29, вход сброса которого является третьим входом блока 14, вторьм водом которого является второй вход элемента И 30,

Счетчик 3 и блок 13 представляют собой счетчики а дешифраторами заданных состояний на выхбде. Первьй .вход счет.чика 3 - вход установки в исходное состояние, второй вход - счетный. Первый вход блока 13 - счетный, второй вход - вход установки в исходное состояние. Первый формирователь 8 и формирователи 27 и 31 вырабатывают короткий отрицательный импульс по положительному передаДу напряжения на своем входе, а второй формирователь 9 вырабатывает короткий положительный импульс по положительному перепаду напряжения на своем входе.

На шину 1.6 поступают тактовые импульсы с частотой F, генератор 7 вырабатывает импульсы с частотой n-F, где п Е1ыбирается из ряда: 10,12,14.. и т.д.

Поясним работу отдельных узлов. .

Селектор .1. работает следующим образом. Если триггер 22 установлен в нулевое состояние, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ 19 пропускает импульсы положительной полярности. При поступлении на информационный вход импульса длительностью, равной или больше времени заполнения регистра 20 частотой генератора 7, на выходе элемента И-НЕ 21 устанавливается нулевой потенциал, который устанавливает триггер 22 в единичное состояние и обнуляет разряды регистра 20, что приводит в свою очередь к установлению на выходе элемента И-ЛЕ 21 единичного потенциала. Теперь состояние триггера 22 может изменяться только лишь после прихода на входную шину 15 паузы длительностью, не меньшей времени заполнения регистра 3 частотой генератора 7. Число разрядов регистра 20 и величина частоты генератора 7 определяют нижний порог селекции входных импульсов по длительности. Счетчик 3 считает импульсы генератора 7, поступающие на его второй вход (фиг.бб) при наличии положительного импульса на его первом входе (фиг. 6в). Первый импульс на выходе счетчика 3 появля 1 2F далее через каждый период тактовой

частоты, т.е. через - (фиг. 6и).

Г Блок 2 работает следующим образом.

Положительный импульс с выхода селектора 1 через элемент ИЛИ 26,поступает на формирователь 9. Триггер 23 of импульса формирователя 9 устанавливается в единичное состояние, которое разрешает прохождение-через элемент И 25 первого импульса счетчика 3 через время, равное 1/2 периода от момента начала входного импульса. Триггер. 24 при этом устанавливается в единичное состояние, .которое удерживается на выходе элемента ИЛИ 26, даже в случае окончания положитель- ного импульса на выходе селектора 1. Возврат триггера 24 в нулевое состояние осуществляется вторым импульсом со счетчика 3, который вырабатывается

10

5

0

5

0

5

0

5

0

5

через время, равное 1,5 периодам F . При этом формирователь 27 вырабатывает отрицательный импульс, устанавливающий триггер 23 в нулевое состояние, (Которое в дальнейшем останавливает работу блока 2 до прихода очередного входного импульса положительной полярности с выхода селектора 1.

Блок 13 формирует на выходе положительные разрешающие импульсы, положение которых во времени соответствует заштрихованной зоне 2 периода тактовой частоты (фиг. 5). Положение этих импульсов показано также на фиг. 6ж.

Блок 14 работает следующим.образом. Б исходном состоянии на инверсном выходе триггера 29 установлен единичный потенциал (фиг. 8е) от импульса начальной установки (фиг. 8а). Работа блока 14 начинается с приходом с выхода элемента И импульса положительной полярности (фиг. 8в), т.е. в случае совпадения начала импульса входной информации с зоной 2 периода тактовой частоты. При этом триггер 28 устанавливается в единичное сое-. тояние (фиг. 8г). Первый приходящий импульс Г. (фиг. 86) проходит через элемент И 30 (фиг. 8д) и устанавливает на инверсном выходе триггера 29 нулевой потенциал. Второй импульс F возвращает триггер 29 в единичное состояние, что обеспечивает сброс через формирователь 31 (фиг. 8ж) триггера 28 в нулевое состояние. Работа схемы возобновляется с приходом в устройство очередного импульса входной информации в аоне 2 (фиг. 5) периода квантования. Выходной сигнал триггера 29 обеспечивает удержание триггера 28 в нулевом состоянии в течение второго периода квантования, отсчитываемого от момента совпадения начала импульса входной информации с зоной 2 (фиг. 5) периода квантова- рия, формируя тем самым бит индикации.

Рассмотрим работу устройства в целом.

Возможность повышения точности : передачи местоположения импульсов видеосигнала и тем самым уменьшения искажений изображений основана на том, что при передаче факсимильных изоображений размер элементов .изображения выбирается по крайней мере в два раза меньшим минимальных черных

отрезков оригинала, что соответствует теореме Котельникова, Так, например, для машинописных текстов минимальная ширина составляет 0,3 мм, а размер элемента изображения для аппаратуры передачи документальной информации равен 0,125 мм (ГОСТ 26348- 84) . Это обстоятельство позволяет осуществлять с уменьшенной в пределе в 2 раза погрешностью передачи местоположения начала черных отрезков кодирование видеосигнала, которое заключается в следующем.

14206576

И 11 из-за сигнала запрета, вырабатываемого блоком 13. В этом случае блок 14 в работу не включается (фиг. 6з). Импульс с выхода счетчи- . ка 3, пройдя через элемент ИЛИ 4, устанавливает триггер 5 в единичйое состояние (фиг. 6к) . Фронт частоты F. обеспечивает перезапись единицы в вы- 10 ходной триггер 6 (фиг. 6л). Задержанный элементом 12 одиночный импульс, выбираемый формирователем 8 (фиг.бд) в момент фронта частоты F , возвращает триггер 5 в нулевое состояние. Ра

. Изобретение относится к технике передачи изображений и может быть использовано в факсимильньгх системах. Цель изобретения - повьшение точности передачи информации о положении начала черных отрезков изображения - достигается за счет введения дополнительной информации при кодировании без расширения полосы передаваемого сигнала. Устройство содержит селектор 1 нижнего порога длительности, блок 2 формирования минимальной длительности, счетчик 3 импульсов, элемент ИЛИ 4, триггеры 6 и 5, генератор 7 импульсов эталонной частоты, формирователи 8 и 9 импульсов, элементы И 10 и 11, элемент 12 задержки, блок 13 анализа положения, блок 14 формирования бита индикации, входную шину 15, шину 16 тактовых импульсов, шину 17 начальной установки, выводную шину 18. Устройство обеспечивает погрешность передачи положе- ния начала каждого черного отрезка, не большую 1/4 периода квантования, что улучшает качество факсимильных копий. 8 ил. i (Л

Если начало черного отрезка лежит ,5 бота триггеров 5 и 6 повторяется до

в периоде тактовой частоты (фиг, 5) . в зоне 1., кодированный сигнал черных отрезков представляется единицами, количество которых определяется длиной этих отрезков. Если начало черно-20 ройство выполняет все функции извест- го отрезка лежит, в зоне 2 (фиг. 5) ного устройства, .обеспечивая при этом периода тактовой частоты, вторая единица в последовательности единиц, определяющих длину, черного отрезка, точность,ю округления нецельк чисел, заменяется нулем. Условимся называть 25 является максимально достижимым

тех пор, пока счетчик 3 вырабатывает импульсы. Таким образом, если момент прохода входного импульса совпадает с зоной 1 (фиг. 5) периода F, устопределение длительности входных импульсов, привязанных к частоте F , с

его индикационным битом. Наличие индикационного бита (нуля) после первой единицы сигнализирует, о необходимости в процессе воспроизведения изображения в приемной части сместить начало черного отрезка к середине соответст- вукндего периода тактовой частоты с сокращением его длины.

Селектор 1 повторяет входную информацию, блокируя поступление в устройство входных импульсов, длительность которык меньше нижнего порога селекции.

Для обеспечения надежной работы устройства в случае, если длительность входного импульса несколько ниже величины, равной двум периодам квантования, блок 6 удлиняет его до этой величины.

По переднему фронту тактовой

тоты F (фиг. 6а) формирователь 8 вы

рабатывает короткий одиночный импульс (фиг. 6г и 7г), который устанавливает в исходное, состояние блок 13. Подсчитывая импульсы с генератора 7 (фиг. 66 и 76), блок 13 вырабатывает сигналы (фиг. 6ж) запрета О в зоне 1 (фиг. 5) и разрешения 1 в зоне 2 (фиг. 5) периода тактовой частоты .

Если начало входного импульса (фиг. 6в) лежит в зоне 1 (фиг. 5), импульс, поступающий с выхода формирователя 9, не проходит через элемент

бота триггеров 5 и 6 повторяется до

ройство выполняет все функции извест- ного устройства, .обеспечивая при этом точность,ю округления нецельк чисел, является максимально достижимым

тех пор, пока счетчик 3 вырабатывает импульсы. Таким образом, если момент прохода входного импульса совпадает с зоной 1 (фиг. 5) периода F, устройство выполняет все функции извест- ного устройства, .обеспечивая при этом точность,ю округления нецельк чисел, является максимально достижимым

определение длительности входных импульсов, привязанных к частоте F , с

пределом. При этом погрешность передачи местоположения начала входных импульсов не превышает 1/4 периода тактовой частоты. .

Если начало входного импульса (фиг. 7в) лежит в зоне 2 (фиг. 5) периода квантования, одиночный импульс, вырабатываемый формирователем9. (фиг. 7е), благодаря разрешению, поступающему от блока 13 (фиг. ,7ж), проходит через элемент И 11 и элемент ИЛИ 4 и устанавливает.триггер 5 в единичное состояние (фиг. 7л). Если при этом импульс с выхода счетчика 3 (фиг. 7з) вырабатывается в этом же периоде F... , -то он не меняет состоя5

ние триггера 5. Одиночный импульс формирователя 9, проходящий через элемент И 11, запускает блок 14. Фронт частоты F (фиг. 4а) при этом обеспечивает:

перезапись единицы с выхода триггера 5 в триггер 6 (фиг. 7м);

выработку на входе блока 14 в течение целого периода Fy нуля (фиг. 7к), 0 который через элемент И 10 (фиг.7и) поступает на установочный вход триггера 5, удерживая его в нулевом состоянии.

Возврат блока 14 в единичное состояние производится следующим импульсом частоты F. , т.е. через период тактовой частоты, обеспечивая тем самым перезапись в триггер 6 фронтом следую5

щего (второго) импульса F нуля (индикационного бита), При этом поступающий через элемент ИЛИ 4 .импульс счетчика 3 в течение этого периода не меняет нулевого состояния триггера 5. В дальнейшем в случае продолжения входного импульса установка триггера 5 в единичное состояние происходит только от сигнала счетчика 3, а сброс - от импульса формирователя 8 (фиг. 7д), поступающего через элемент И 10 (фиг. 7и).

Таким образом, устройство кодирования видеосигнала обеспечивает погрешность передачи положения- начала каждого черного отрезка, не большую 1/4 периода квантования, что приводит к улучшению качества факсимильных копий, эквивалентному уменьшению в два раза периода тактовой частоты.

Формула изобр-етения

пульсов соединен с первым входом эле- Устройство кодирования видеосигна- мента ИЛИ и вторым входом блока формирования минимальной длительности, выход которого соединен с входом сбро са счетчика импульсов и через второй формирователь импульсов - с первым входом второго элемента И и своим третьим входом, а четвертый вход соединен с шиной начальной установки, второй вход второго элемента И соединен с выходом блока анализа положения, а выход - с вторым входом эле-

ла, содержащее генератор импульсов эталонной частоты и счетчик импульсов, соединенные последовательно, первый формирователь импульсо.в, вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, первый и второй элементы И, первый триггер, выход которого соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с выходной шиной, отличающееся тем.

30

мирования минимальной длительности, выход которого соединен с входом сбр са счетчика импульсов и через второй формирователь импульсов - с первым входом второго элемента И и своим третьим входом, а четвертый вход сое динен с шиной начальной установки, второй вход второго элемента И соеди нен с выходом блока анализа положения, а выход - с вторым входом эле-

что, с целью повышения точности пере-35-мента ИЛИ, выход которого соединен дачи информации о положении начала с первым входом первого триггера, чёрных отрезков изображения, в него второй вход которого соединен с вы- введены последовательно соединенные ходом первого элемента И.

06578

селектор нижнего порога длиteльнocти и блок формирования минимальной длительности, элемент ИЛИ, второй формирователь импульсов, элемент задержки, блок анализа положения, блок формирования бита индикации, причем вход селектора нижнего порога длительности соединен с входной шиной, второй вход - с выходом генератора импульсов эталонной частоты и первым входом блока ана0

соединен с выходом первого .формирователя импульсов и через элемент задержки - с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом блока формирования бита индикаций, первый вход которого соединен с. выходом второго элемента И, второй вход - с шиной тактовых импульсов и вторым входом второго триггера, а третий вход - с шиной начальной ус- . тановки, при этом выход счетчика им0

мирования минимальной длительности, выход которого соединен с входом сброса счетчика импульсов и через второй формирователь импульсов - с первым входом второго элемента И и своим третьим входом, а четвертый вход соединен с шиной начальной установки, второй вход второго элемента И соединен с выходом блока анализа положения, а выход - с вторым входом эле-

фУ8.2

Фиг. 3

f

28

Фиг. If

%т

.

3/V г:

;«

30

23

фиг, 5

Фив. 7

Фие.В