Устройство передачи телевизионного сигнала Советский патент 1989 года по МПК H04N7/30 

1

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использова- го при создании цифровых телевизионных систем.

Цель изобретения - повьшение каче- .ства передачи путем уменьшения шумов перегрузки.

На фиг. 1 представлена электрическая структурная схема передающей.стороны устройства передачи телевизионного сигнала-, на фиг. 2 - то же, приемной СТОРОНЫ} на фиг. 3 - электрическая структурная схема шифратора на фиг. 4 - то же, второго дешифратора; на фиг, 5 - шкала квантования; на фиг. 6 -расположение зон квантования; на фиг. 7 - таблица истинности- кодера и декодера зоны.

Устройство передачи телевизионного

сигнала на передающей стороне (фиг.1)

содержит блок 1 вычитания, блок 2 квантования, шифратор 3, первый дешифратор 4, преобразователь 5 кода, сумматор 6, элемент 7 задержки, кодер 8 зоны, передатчик 9, второй дешифратор 10, коммутатор 11 и декодер 12 зоны, а на приемной стороне (фиг. 2)- приемник 13, первый дешифратор 14, преобразователь 15 кода, сумматор 16, элемент 17 задержки, кодер 18. зоны, - второй дешифратор 19, коммутатор 20 и декодер 21 зоны.

Шифратор 3 (фиг. 3) содержит блок 22 вычитания, первый блок 23 сравнения, второй блок 24 сравнения, формирователь 25 кодовых комбинаций,. коммутатор 26. Второй дешифратор 10 (фиг. 4) содержит первый, второй и третий инверторы 27-29, первый и второй элементы И 30 и 31.

4

сл ч

sl

rs9

Устройство передачи телевизионного сигнала работает следующим об- , разом.

На первьш вход блока 1 подаетсд входной видеосигнал, представленный например, параллельным двоичным восьмиразрядным кодом, В блоке 1 из входного видеосигнала вычитается предсказанное значение видеосигнала, то- же представленное параллельным двоичным восьмиразрядным кодом и поступающее с коммутатора 11. Полученное разностное значение d квантуется в блоке 2 по линейной шкале. Бдок 2 вы дает кодовые комбинации С, порядковых номеров уровней квантования разностных сигналов d в двоичном параллельном коде. На фиг, 5 в качестве примера представлена шкала квантова- ния с соответствующими номерами уровней квантования и кодовыми комбинациями,

В шифраторе 3 из кодовых комбинаций С вычитаются кодовые комбина- ции номеров, соответствующие нижним границам D зон квантования и поступающие с кодера 8 зоны. Ширина Z; зон квантования и их расположение определяются экспериментально. На фиг. 6 в качестве примера показан вариант расположения зон квантования при квантовании разностных сигналов по шкале, показанной на фиг, 5,

Рассмотрим работу шифратора 3,

При отсутствии высококонтрастных и среднеконтрастных перепадов в изображении (а точнее, тогда, когда С iC „ С, где С t- кодовые комбинации номеров, соответствующие верхним границам D t зон квантования) на выходе шифратора 3 образуется сигнал равный С Cf,- С , .

При наличии высококонтрасгных и. среднеконтрастных перепадов в изобра жении (а точнее, тогда, когда С C или С г, С) на выходе шифратора 3 образуются сигналы, равные С С - C l к при С, C i; О при .

С. с;..

При известном числе уровней квантования блока 2 и характере располо женин зон квантования значение К также известно. Например, для шкалы квантования (фиг. 5) и расположении зон квантования (фиг. 6) К Сt - -С const 7 и тогда с 111, C h 000. При этом, поскольку

ct, ct сл, -с л ct-c:; .с-; к,

с Q 5 0

5 о

П

д

0

5

нет необходимости в том, чтобы от кодера 8 зоны в шифратор 3 поступали кодовые комбинации С, Кодовые комбинации С от блока 2 поступают на один из входов блока 22 вычитания, где из него вычитаются кодовые комбинаи 1и CT, поступающие от кодера В, В первом блоке 23 сравниваются кодовые комбинации С ц к С и если вьшолняется условие С у, C J , то на выходе первого блока 23 образуется уровень логической единицы. В противном случае на выходе первого блока 23 существует уровень логического нуля. Во втором блоке 24 сравниваются кодовые комбинации С„-С и К. Крдовая комбинация, соответствующая К (в рассматриваемом случае 111), поступает ст форадфр- вателя 25 кодовых комбинаций.В сл /чае. удовлетворения условия К на выходе первого блока 24 образуется уровень логической единицы. В противном случае на вьгходе блока 24 присутствует уровень логического нуля.

Коммутатор 26 в зависимости от управляющих сигналов, поступающих от первого и второго блоков 23 и 24, пропускает на выход сигналы от блока 22 (), если от первого и второго блоков 23 и 24 поступают сигналы логического нуля, кодовую комбинацию, соответствующую К (для рассматриваемого примера 111) и поступающую с выхода формирователя 25, если от второго блока 24 поступает сигнал логи- ческой едИ Ницы (в этом случае от первого блока 23 поступает сигнал логического нуля), кодовую комбинацию, соответствующую С (для рассматривае мого примера 000) и поступающую с выхода формирователя 25, если от первого блока 23 поступает сигнал логической единицы, то в этом случае от второго блока 24 поступает сигнал логического нуля.

Разрядность полученных на выходе шифратора 3 сигналов (кодовых комбинаций) С „, С пИ С п на единицу меньше, чем разрядность комбинации С,

Выходные сигналы шифратора 3 одновременно поступают на входы перво- - го дешифратора 4 и передатчика 9, В первом дешифраторе 4 к сигналам С ,, Ci,, С ,, добавляются сигналы С, поступающие с кодера 8 зоны. Таким , образом, на выходе первого дешифратора 4 образуются кодовые комбинации.

С,, Сп+с; при с; с , с „,

514

.с + с; с;-с;+с; с; при с„ , с; и Си7 с, о + с; с, при Cv, с;.

Преобразователь 5 кода согласно шкале квантования (фиг. 5) преобразу- , ет кодовые комбинации С, С,,, , С, соответствующие номерам уровней квантования, в параллельный двоичный код значений d f,(d,d I,) этих уровней. В сумматоре 6 происходит сложение текущего разностного значения d и предсказанного значения Р, поступающего с коммутатора 11, в результате чего восстанавливается истинное значение видеосигнала. Кодер 8 зоны по сигналам пр едшествующих элементов, поступающих с элемента 7 задержки, согласно заранее известным ширинам Z и расположению зон квантования вьщает кодовые комбинации С, номеров, соответствующие 1дажним. границам D зон квантования.

На фиг. 7 показана таблица истинности кодера 8 зоны. Элемент 7 за- держки задерживает входную информацию. Например на период дискретизации что соответствует одному элементу изображения. Использование зонного квантования в случае С С С при передаче по каналу связи кодовьк комбинаций, соответствующих квантованию N/2 уровня, обеспечивает качество воспроизведенного изображения на приемной стороне устройства, идентичное .качеству изображения квантованного на N уровней.

При С -7 или Сц С возникают специфические щумы перегрузки, Дпя уменьшения шумов перегрузки использу- ется алгоритм выбора предсказанного сигнала, который реализуется с помощью второго 10 (19) дешифратора, ком- матора 11 (20) и декодера 12(21) зоны.

Декодер 12(21) зоны по кодольм комбинациям вьщает нижние Z и верхние Z пределы зон квантования. На фиг. 7 показана таблица инстинности декодера 12(21) зоны квантования

для рассмотренного в описании примера, т.е. для расположения зон квантования согласно фиг.. 6. Второй 10(19) дешифратор дешифрирует коде- . вые комбинации, поступающие с шифра- тора 3, и выдает 000 при наличии на входе кодовой комбинации С (в - зтом случае коммутатор 11 (20) пропускает на выход сигналы с элемента

72

7(17) задержки), 01 при наличии н входе кодовой комбинации С (в этом случае коммутатор 11(20) пропускает на выход сигналы Z ,, поступающие с первого выхода декодера 12(21) зоны 10 при наличии на входе кодовой комбинации С (в зтом случае коьмута тор 11(20) пропускает на выходе сигналы Z, поступающие с второго выхода декодера 12(21) зоны).

В результате такого подбора предсказанного сигнала,уменьшается ошибка предсказания при передаче высо- коконтрастных и среднеконтрастных участков изображений и, следовательно, уменьшаются шумы перегрузки.

Формула изобретения

Устройство передачи телев изионного сигнала, содержащее на передающей стороне последовательно соединенные блок вычитания, первый вход которого является входом передающей стороны, блок квантования, шифратор, первый дешифратор, преобразователь кода, сумматор, элемент задержки и кодер зоны, выход которого соединен с вто- рыми входами шифратора и первого дешифратора, а также передатчик, вход которого соединен с выходом шифратора и является выходом передающей стороны, а на приемной стороне - последовательно соединенные приемник, вход которого является входом приемной стороны, первый дешифратор, преобразователь кода, сумматор, элемент задержки и кодер зоны, выход которого соединен с вторым входом первого дешифратора, при этом выход сумматора является выходом приемной стороны отличающееся тем, что, с целью повышения качества передачи путем уменьшения шумов перегрузки, введены на передающей стороне последовательно соединенные декодер зоны, вход которого соединен с выходом кодера зоны, и коммутатор, выход которого соединен с вторыми входами блока вычитания и сумматора, и второй дешифратор, вход которого соединен с выходом шифратора, а выход соединен с вторым входом коммутатора, третий вход которого объединен с входом кодера зоны, а на приемной стороне - последовательно соединенные декодер , вход которого соединен с выходом кодера зоны, коммутатор, выход

которого соединен с входом сумматора, и второй дешифратор, вход которого соединен с выходом приемника, а

выход соединен с вторым входом коммутатора, третий вход которого соединен с выходом элемента задержки.

Изобретение относится к телевидению. Цель изобретения - повышение качества передачи путем уменьшения шумов перегрузки. Устройство передачи телевизионного сигнала содержит передающую и приемную стороны. Дпя уменьшения шумов перегрузки в устройстве используется алгоритм выбора предсказанного сигнала, который реализуется с помощью дешифраторов, коммутаторов и декодеров зоны на передающей и приемной сторонах. В результате подбора предсказанного сигнала уменьшается ошибка предсказания при передаче высококонтрастных и сред- неконтрастных участков изображений, и следовательно, уменьшаются шумы перегрузки. Даны ил. вьтолнения передающей и приемной сторон устройства и его блоков. 7 ил.

Фаг.З

Фиг, 5

и.г.