Система передачи телевизионного сигнала Советский патент 1988 года по МПК H04N7/18 

4

00 4ib

сл

о

Изобретение относится к технике |телевидения и может быть использова- |но в системах прикладного телевидения.

Цель изобретения - повышение качества передачи телевизионного сигнала путем уменьшения искажений при пе- редаче контрастных элементов.

На фиг. 1 представлена электричесный код для передачи по каналу связи (очевидно, что разрядность выходного кода кодера канала 8 определяется числом уровней квантования).

, В сумматоре.3 происходит сложение текущего разностного значения с предсказанным значением, поступающим на другой вход сумматора 3 и у предска

Изобретение относится к телевидению. Цель изобретения - повышение качества передачи телевизионного сигнала путем уменьшения искажений при передаче контрастных эл-тов. Система передачи телевизионного сигнала содержит на приемной стороне блок вычитания, квантователь, сумматор, предсказатель, умножитель, блок выбора коэф. умножения, формирователь сигнала управления (ФСУ) и кодер, а на передающей стороне декодер, сумматор, . предсказатель, умножитель, блок выбора коэф. умножения и ФСУ. Цель достигается введением ФСУ, которые пред. назначены для уточнения коэф. умножения умножителей и перепроверки наличия шумов перегрузки на основе анализа величины предсказанного сигнала. Даны ил. выполнения приемной и передающей сторон системы, а также блоков выбора коэф. умножения и ФСУ с табл. истинности их состояния, и табл. квантования. 3 ил., 2 табл. (/

,кая структурная схема передающей сто- IQ зателя 4 через умножитель 5.

.|роны С1;стемы передачи телевизионного

Iсигнала; на фиг. 2 - то же, приемная

|сторона; на фиг. 3 - блок выбора коэффициента умножения и формирователя сигнала управления на фиг о 4 - таблица квантования; на фиг„ 5 - таблица истинности.

; Приемная сторона системы переда;чи телевизионного сигнала (фиг. 1)

I содержит блок 1 вычитания, квантова|тель 2, сумматор 3, предсказатель 4,, умножитель 5, блок 6 выбора коэффиIциента умножения, формирователь 7 сигнала управления, кодер 8,

При отсутствии шумов перег в умножителе 5 по сигналу фор ля 7 сигнал с выхода предсказ умножается на коэффициент рав

15 нице, т.е. в этом случае коэф умножения умножителя 5 равен К -,ми U и X пр Хрр KIVMH где X пр предсказанное значе деосигнала, поступающее на др

20 ды блока 1 и сумматора 3, х сказанное значение видеосигна ступающее с выхода предсказат При наличии высококонтраст среднеконтрастнык перепадов в

Передающая сторона системы переда- 25 тении, т.е. тогда, когда квантованные

чи телевизионного сигнала (фиг, 2) содержит декодер 9, сумматор 10, iпредсказатель 11, умножитель 12, блок : 13 .выбора коэффициента умножения, фор :мирователь 14 сигнала управления. : Блок 6 (13) выбора коэффициента умножения (фиг. 3) содержит дешифра- ; торы 15 и 16.

I, Формирователь 7(14) управления :(фиг. 3) содержит элементы И 17 и 18, формирователь 19 кодовых комбинаций, блоки 20 И 21 сравнения.

Система передачи телевизионного сигнала работает следующим образом,

На вход блока 1 вычитания подается входной видеосигнал, представленный, например,. параллель 1ым восьмиразрядным двоичным кодом. В блоке 1 из входного видеосигнала вычитается предсказанное значение видеосигнала, поступающее из предсказателя 4 через умножитель 5. Полученное разностное значение квантуется в квантователе 2 по нелинейной шкале (фиг. 4), что позволяет, учитывая свойства зрения и свойства источника видеосигнала, значительно сократить число уровней квантования. Так, например, при 256 уровнях квантования входного видеосигнала достаточно 16 (8) уровней при нелинейном квантовании разностного сигнала. Квантованное значение раз.- костного сигнала в кодере 8 преобразуется в четьфехразрядный (трехразряд

При отсутствии шумов перегрузки в умножителе 5 по сигналу формирователя 7 сигнал с выхода предсказателя 4 умножается на коэффициент равной единице, т.е. в этом случае коэффициент умножения умножителя 5 равен единице К -,ми U и X пр Хрр KIVMH X пр где X пр предсказанное значение видеосигнала, поступающее на другие вхрды блока 1 и сумматора 3, - предсказанное значение видеосигнала, поступающее с выхода предсказателя 4. При наличии высококонтрастных и среднеконтрастнык перепадов в изобреразностные значения, поступающие с выхода квантователя 2 соответствуют максимальному положительному Y ,, либо минимальному отрицательному Y

уровню квантования (например для приведенной на фиг. 4 симметричной шкалы, квантования | Y I 93 IY j I -93|) в блоке 6 выбора коэффициента умножения в зависимости от знака разHocTiicirti видеосигнала, поступающего на вход блока 6 с выхода квантователя , выбирается разный коэффициент умно жения.В частности,при удовлетворении - условия е„.,Yn.j70 выбирается К2,л,ц

0

К

i,

V

л np.rt

где

г -7

5

0

5

пр.п , а при удовлетворении

условия ё„. .1 выбирается Кз (мн .К-, vMH - l где

X пр, п КЗУММ rtp, п здесь е ri-i - квантованное значение разностного видеосигнала с порядковым номером (n-l), Х„р„ , „р.г, - предсказанные значения видеосигналов для отсчета с порядковым номером п; i постоянные, которые выбираются экспериментально и в большинстве случаев , i 0,125-0,25.

Выходные сигналы блока 6 поступают на вход формирователя 7. Формирователь 7 предназначен для уточнения коэффициента умножения умножителя 5 и на основе анализа величины предх;ка- занного сигнала и перепроверки наличия шумов перегрузки. Для этого на

второй вход формирователя 7 поступают значейия предсказанного видеосиг- .нала и сигнала предсказателя 4. На выход формирователя 7 управляющие синалы с блока 6 пропускаются только в тех случаях, если одновременно с

. п Л

условиями е ,,.,

NI

7 О и е

ti-1

Nt

(

условия Хпр.п X

О вьшолняются соответственно MdKc „,и Xflp.n X ,„ц + lYnt(. где Хд,дкс и Хд,«н - максимальное и минимальное значение, принимаемое видеосигналом (при 256 уровнях квантования входного видеосигнала эти значения соответственно равны 255 и 0).

Таким образом, управляющий сигнал соответствующий условию наличия перегрузки формирователем 7 в умножитель 5 пропускается только тогда, Kor-2Q ных случаях на ее выходе управляющий

да наличие этой перегрузки подтверждается сигналом с выхода предсказателя 4. В противном случае, в формирователе 7 формируется определенный сигнал управления и коэффициент умножения умножителя 5 выбирается равным единице 1.

Рассмотрим подробно работу блока 6 и формирователя 7, представленной на фиг. 3. Квантованные кодовые ком- ЗО бинации разностного сигнала из квантователя 2 поступают на входы дешифраторов 15 и 16. Дешифратор 15 в случае наличия на его входе кодовой комбинации разностного сигнала равной вьщает управляющий сигнал в виде логи ческой единицы, во всех остальных случаях на выходе дешифратора 15 управляющий сигнал отсутствует, т.е. присутствует логический ноль. Дешифра-,

35

сигнал отсутствует, т.е. присутствует уровень логического нуля.

Во втором блоке 21 предсказанные значения видеосигнала, поступающие 25 из предсказателя 4, сравниваются с кодовой комбинацией, равной X + + (, которая поступает с формирователя 19. В случае удовлетворения условия X пр .п J мии IY 11 на выходе блока 21 образуется управлякмций сигнал в виде логической единицы, во всех остальных случаях на выходе управляющий сигнал отсутствует, т.е. присутствует уровень логического нуля.

Выходные сигналы дешифраторов 15 и 16 объединяются по -алгоритму логического умножения с сигналами выходов блоков 20 и 21. При одновременном наличии управляющих сигналов (т.е. логи ческих единиц) с выходов дешифратора

40

тор 16 в случае наличия на его входе кодовой комбинации разностного сигнала равной Y 1,, вьщает управляюш;ий сигнал в виде логической единицы, а во всех остальных случаях на выходе дешифратора 16 управляющий сигнал отсутствует, т.е. присутствует логический ноль.

В результате, сигнал на выходе блока 6 вида 10 боответствует коэффициенту умножения ,н+, выходной сигнал блока 6 вида 01 соответствует коэффициенту умножения К,,(мн- i а выходной сигнал блока 6 вида 00 - коэффициенту умножения Kf ,,„( 1.

Выход блока 6 подключен к первому входу формирова-теля 7. Формирователь 19 кодовых комбинаций, входящий в

состав формирователя 7, постоянно выдает кодовые комбинации в двоичном натуральном коде, равные соответственно Х - lY, I и Х,„„ . Эти значения при 256 уровнях квантования и для шкалы квантования, приведенной на фиг. 4 равны

-г 1У(ч, I 255-93 162, + 0+93 93.

В блоке 20 предсказанные значения : видеосигнала, поступающие из предсказателя 4, сравниваются с кодовой комбинацией, равной X

МО) КС

- Y

HI

KOtOрая поступает из формирователя 19. В случае удовлетворения условия X ,|р -i Мчкс lY|, I на выходе блока 20 образуется управляющий сигнал в виде логической единицы, во всех остальО,

5

сигнал отсутствует, т.е. присутствует уровень логического нуля.

Во втором блоке 21 предсказанные значения видеосигнала, поступающие 5 из предсказателя 4, сравниваются с кодовой комбинацией, равной X + + (, которая поступает с формирователя 19. В случае удовлетворения условия X пр .п J мии IY 11 на выходе блока 21 образуется управлякмций сигнал в виде логической единицы, во всех остальных случаях на выходе управляющий сигнал отсутствует, т.е. присутствует уровень логического нуля.

Выходные сигналы дешифраторов 15 и 16 объединяются по -алгоритму логического умножения с сигналами выходов блоков 20 и 21. При одновременном наличии управляющих сигналов (т.е. логических единиц) с выходов дешифратора

15и блока 20 на выходе элемента И 17 появляется управляющий сигнал в виде логической единицы (т.е. на выходе формирователя 7 появляется управляющий сигнал вида 10). В этом случае коэффициент умножения умножителя 5 выбирается равным К,л,и -t EI . При одновременном наличии управляющих сигналов (т.е. логических единиц) на выходах дешифратора

16и блока 21 на выходе второго элемента И 18 появляется управляющими сигнал в виде логической единицы . (т.е. на выходе формирователя 7 появляется управляющий сигнал вида 01).

В этом случае коэффициент умножения умножителя 5 выбирается равным К, KOMH 1 ПР невыполнении уело-

0

5

0

5

(ВИЯ одйовременного наличия управляю- Кчих сигналов с выходов дешифратора 15 и блока 20 И дешифратора 16 и $лока 21, а также при отсутствии уп- i)aвляю иx сигналов с их выходов на выходах элементов И 17 и 18 присутст- уровень логического нуля. В этом Случае коэффициент умножения умножи- |геля 5 выбирается равным К у 1, .I Таблица истинности состояния бло- |сов 6, 13 и формирователей 7, 14 приведена на фиг. 5. Наличие состояний i Х 1, либо Xj Хф 1 невоз- Йожно.

На приемной стороне в декодере 9 ||етырехразрядный (трехразрядный) код 1|1реобразуется, например, в параллель шй восьмиразрядный двоичный код. 0с- fanbHMe блоки приемной стороны рабо-- tawr аналогично.

Формула изобретения

Система передачи телевизионного «Ьигнала, содержащая на передающей фтороне последовательно соединенные ок вычитания, вход которого являет- я информационным входом передающей фтороны системы передачи телевизион- Його (ТВ) сигнала, квантователь, сум- ijiaTop, йредсказатель и умножитель, Ьыход которого соединен с другими

Фиг. 1

5 л

0

входами вычитателя и сумматора, а также блок выбора коэффициента умножения и кодер, к входам которых дод- ключен выход квантователя, выход кодера является выходом передающей стороны системы передачи ТВ сигнала, а на приемной стороне - последовательно соединенные декодер, вход которого является входом приемной стороны системы передачи ТВ сигнала, сумматор, предсказатель и умножитель, выход которого соединен с другим входом сумматора, а также блок выбора коэффициента умножения, вход которого соединен с выходом декодера, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества передачи телевизионного сигнала путем уменьшения искажений при передаче контрастных элементов, на передающей стороне введены формирователь сигнала управления, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно блока выбора коэффициента умножения и предсказателя, а выход соединен с другим входом умножителя, а на приемной стороне - формирователь сигнала управления, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно блока выбора коэффициента умножения и предсказателя, а выход соединен с другим входом умножителя.

фиг. 2

Фиг.З

Фи.