Устройство для кодирования телевизионного сигнала Советский патент 1990 года по МПК H03M3/04 H04N7/12 

(21)4446899/24-24

(22)П.04.88

(46) 23.04.90. Бюл. № 15

(72) С.А. Куликов, Ф.М. Петруня

и А.С. Шмыголь

(53)621.397(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР К- 1481900, кл. Н 03 М 3/04, 1987.

Техника средств связи. Сер. Техника телевидения, 1980, К1 6, с. 79-82.

Авторское свидетельство СССР № 1290530, кл. Н 03 М 3/04, 1985.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА

(57)Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи. Его использование при построении телевизионных систем передачи со сжатием цифрового потока позволяет повысить четкость телевизионного изображения

за счет повышения точности кодирования на контурах объектов. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, блок 2 памяти, блок 3 умножителей, блоки 4, 5 суммирования, блок 6 инвертирования, сумматор 7 модулей, квантователь 8, генератор 12 контрольных символов, дешифратор 13, блок 15 коммутации, блоки 18, 19 задержки и блок 20 кодирования. Благодаря введению буферных регистров 9-11, дешифратора 14, блока 16 коммутации и элемента ЗАПРЕТ 17 в устройстве обеспечивается учет отбрасываемых квантователем 8 младших разрядов коэффициента а2 (сигнала полусуммы модулей разностей яркости элемента и средней яркости группы), что дает повышение точности кодирования на контурах, 1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи. Его использование при построении телевизионных систем передачи со сжатием цифрового потока позволяет повысить четкость телевизионного изображения за счет повышения точности кодирования на контурах объектов. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, блок 2 памяти, блок 3 умножителей, блоки 4, 5 суммирования, блок 6 инвертирования, сумматор 7 модулей, квантователь 8, генератор 12 контрольных символов, дешифратор 13, блок 15 коммутации, блоки 18, 19 задержки и блок 20 кодирования. Благодаря введению буферных регистров 9-11, дешифратора 14, блока 16 коммутации и элемента ЗАПРЕТ 17 в устройстве обеспечивается учет отбрасываемых квантователем 8 младших разрядов коэффициента A₂ (сигнала полусуммы модулей разностей яркости элемента и средней яркости группы), что дает повышение точности кодирования на контурах. 1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи и может быть использовано при построении телевизионных систем передачи со сжатием цифрового потока.

Цель изобретения - повышение четкости телевизионного изображения за счет повышения точности кодирования на контурах объектов.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, блок 2 памяти, блок 3 умножителей, первый 4 и второй 5 блоки суммирования, блок 6 инвертирования, сумматор 7 модулей, квантователь 8, первый - третий буферные регистры 9-11, генератор 12 контрольных символов, первый 13 и второй 14 дешифраторы, первый 15 и второй 16 блоки коммутации, элемент ЗАПРЕТ 17, первый 18 и второй 19 блоки задержки и блок 20 кодирования.

Блок 2 памяти представляет собой набор ячеек памяти одинаковой разрядности, каждая из которых содержит последовательный регистр сдвига, буферный регистр, устройство управления и мультиплексор.

Квантователь 8 имеет меньшее число уровней квантования, нежели АЦП 1. Генератор 12 контрольных символов выполнен на элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Блок 20 кодирования представля- ет собой преобразователь параллельного кода в последовательный. На чертеже не показаны цепи тактирования и групповой синхронизации.

Устройство работает следующим образом.

В АЦП1 исходный аналоговый сигнал преобразуется в цифровой видеосигнал. В блоке 2 памяти благодаря задержке цифрового сигнала на время одного поля создается ряд цифровых сигналов, каждый из которых соответствует одному из элементов апертуры 2x2 элемента (т.е. группы соседних элементов изображения). После умножения в блоке 3 на весовые коэффициенты в пер вом блоке 4 суммирования вычисляется .среднее значение яркости по кодируемой группе (коэффициент а,) . Во втором блоке 5 суммирования из значения яркости каждого элемента группы вычитается среднее значение по группе (т.е. блоки 5 и 6 функционально образуют вычитатель). В сумматоре 7 моду

5

0

5

0

5

0

5

0

5

лей производится сложение модулей разностей, полученных в блоке 6. С выхода квантователя 8 сигналы параметров кодирования поступают в соответствующие буферные регистры 9-11. За-, тем формируется код коррекции.

Сигнал коэффициента а подается на входы первого блока 18 задержки и генератора 12 контрольных символов. Сигнал полусуммы модулей разности, т.е. коэффициента а2, подается на входы второго блока 19 задержки и первого дешифратора 13. Сигнал кода знаков разности (иначе называемый сигналом знаковой функции) поступает на первый блок 15 коммутации.

На выходе дешифратора 13 формируется сигнал 1, когда код аг равен нулю, и О в противном случае. В случае равенства 1 выходного сигнала дешифратора данный сигнал подается на управляющий вход блока 15 коммутации и на выходы данного блока 15 поступает сигнал контрольных символов от генератора 1 2.

В то время, когда производится анализ и коммутация сигналов параметров i-й группы (т.е. а г) , на входы второго дешифратора 14 поступает сигнал старших разрядов коэффициента аг для (1+1)-й кодируемой группы (т.е. а). На выходе дешифратора 14 формируется сигнал I, когда значение а 0, и сигнал О в противном случае.

Если значения а 0 и аЈ / 0, состав кодового слова i-й группы соответствует общему случаю и сигнал S знаковой функции с выхода блока 15 коммутации через блок 16 коммутации годается на третьи входы блока 20 кодирования .

Если значения а О а 0, с выхода блока 15 через блок 16 на входы блока 20 кодиров ания подаются сигналы контрольных символов (данные символы включаются в состав кодового слова Ч-и группы).

Если же значение а 0, а значение аЈ О, в состав кодового слова i-й группы вводятся младшие разряды параметра для (i -И)-и группы, сигнал которых подается на входы блока 16 с выхода сумматора 7 модулей. Соответствующий этому случаю управляющий сигнал для блока 16 формируется , на выходе элемента ЗАПРЕТ 17, на входы которого поступает сигнал 1 с выхода дешифратора 13 и сигнал О с

выхода дешифратора 14. Такая замена позволяет учесть отбрасываемые при грубом квантовании в блоке 8 младшие разряды коэффициента а, что обеспечивает повышение точности кодирования на контурах объектов. Так, при реализации рассмотренного варианта устройства, соответствующего случаю внутри- кадрового кодирования групп 2x2 элемента, при котором число уровней квантования среднего значения яркости (ад) равно 128 (7 разрядов), число уровней квантования полусуммы модулей разности (а) равно восьми (3 разряда), число знаков разности - четыре, расход цифрового потока на информацию об одном элементе составляет 3,5 бит/ /эл. При этом снижение значения среднеквадратической ошибки при восстанов- 20 тов, в устройство введены буферные лении элементов групп, для которых по- регистры, второй дешифратор, элемент

вышена разрядность передачи а, составляет, примерно, 25%.

Формула изобретения

Устройство для кодирования телевизионного сигнала, содержащее аналого-цифровой преобразователь, вход которого является входом устройства, первый блок суммирования, первые выходы которого соединены с первыми входами квантователя, выходы аналого-цифрового преобразователя подключены к входам блока памяти, выходы которого соединены с входами блока умножителей и первыми входами второго Блока суммирования, выходы которого через сумматор модулей подключены к вторым входам квантова теля, выходы блока умножителей соединены с входами первого блока суммирования, выходы которого череэ блок инвертирования подключены к вторым входам второго блока суммирования, генератор контрольных

символов, входы которого объединены с входами первого блока задержки, выходы генератора контрольных символов подключены к первым информационным входам первого блока коммутации, первый дешифратор, входы которого объединены с входами второго блока задержки, выход первого дешифратора соединен с управляющим входом первого блока коммутации, выходы первого и второго блоков задержки подключены соответственно к первым и вторым входам блока кодирования, выход которо- r го является выходом устройства, о т- личающееся тем, что, с целью повышения четкости телевизионного изображения за счет повышения точности кодирования на контурах объек0

ЗАПРЕТ и второй блок коммутации, первые информационные входы которого подключены к выходам сумматора модулей, первые выходы квантователя соединены с входами первого буферного регистра, выходы которого подключены к входам генератора контрольных символов, вторые выходы квантователя соединены с входами второго дешифратора и второго буферного регистра, выходы которого подключены к входам первого дешифратора, третьи выходы квантователя соединены через третий буферный регистр с вторыми информационными входами первого блока коммутации, выходы которого подключены к вторым информационным входам второго блока коммутации, выходы которого соединены с третьими входами блока кодирования, выход второго дешифратора соединен с запрещающим входом элемента ЗАПРЕТ, разрешающий вход и выход которого подключены соответственно к выходу первого дешифратора и управляю

щему входу второго блока коммутации.