Устройство передачи и приема сигнала изображения Советский патент 1990 года по МПК H04N7/18 

Изобретение относится ic промьшшенности средств связи и может быть использовано в видеотелеЛонных системах, построенных иа базе телевизионной (ТВ) аппаратуры вешательного стандарта.

Цель изобретения - повышение качества принимаемого изображения при передаче по узкополосным каналам путем уменьшения искажений подвижных (Ьрагментов.

На Фиг. 1 представлен структурная электрическая схема устройства передачи и приема сигнала изображения; на (Ьиг. 2,- Функциональная схема Формирователя точечного растра j на Фиг. 3 Функциональная схема управляющего генератора; на Фиг. 4 - Функциональная схема интерполятора; на Фиг. 5участок ТВ кадра, сформированного с Помощью точечного растра.

На Фиг. 5 цифрой 1 обозначены элементы первого поля, а цифрой 2 элементы второго поля.

Устройство передачи и приема сигнала изображения содержит на передающей стороие передающую ТВ камеру 1, Фильтр 2 нижних Частот (ФНЧ), Формирователь 3 точечного,растра, первьй блок 4 кадровой памяти, первый коммутатор 3, детектор 6 движения и блок 7 однозарядной кадровой памяти, а на приемной стороне второй блок 8 кадровой памяти, интерполятор 9, второй коммутатор 10, демодулятор Пи выходной блок 12.

Формирователь точечного растра 3 (Фиг.2)образуют аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 13 и управляющий генератор 14.

Управляющий генератор 14 (Фиг.3) включает входной каскад 15, блок 16 фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ задающий генератор 17, пять делителе 18-22 частоты, формирователь 23 кадровых гасящих импульсов. Формирователь 24 кадровых синхроимпульсов, формирователь 25 строчных гасящих импульсов. Формирователь 26 строчных синхроимпульсов и щестой делитель 27 частоты.

Интерполятор 9 содержит первый и второй блоки 28 и 29 задержки и сумйатор 30..

Устройство работает следующим образом.

Видеосигнал с выхода передающей ТВ камеры 1 вещательного стандарта

подается на ФНЧ 2 и на управляющий генератор 14 (Фиг.2) Формирователя .3 точечного растра. Во входном каскаде 15 из видеосигнала выделяется последовательность строчных синхроимпульсов и подается на блок 16 ФАПЧ и далее на задающий генератор 17, Колебания частоты 20 МГц с выхода генератора 17 подаются на делитель (1:2)18 частоты и через делитель (1:1280) 27 частоты на второй вход блока 16 ФАПЧ. Таким образом, фаза колебаний на выходе генератора оказывается связанной с Фазой строчньтх синхроимпульсов передающей ТВ камеры 1 .

Делитель 19 частоты делит частоту в 320 раз, делитель 20 - в 625 раз, делители 21 и 22 - в два раза. Выходные сигналы управляющего генератора 14: колебания частоты 10 МГц с выхода делителя 18 подаются на управляющий вход АЦП 13. Колебания двойной строчной частоть с выхода делителя

19,частоты полей С выхода делителя

20,частоты кадров с выхода делителя

21,а также строчные и кадровые гасящие импульсы и синхроимпульсы с выходов формирователей 25, 26, 23 и

24 используются как служебные импульсы.

Видеосигнал с ограниченным спектром подается на сигнальный вход АЦП 13 Формирователя 3 точечного растра. Видеосигнал представляет собой последовательность кадров по 625 строк в каждом. Кадр состоит из двух полей. В каждое второе поле исключается и в каждом кадре последовательности содержится не 625 строк, а в два раза меньще. Частота дискретизации в АЦП такова, что из каждой строки первого кадра передаются элементы изображения, обозначенные цифрой 1 (Фиг.5), а КЗ каждой строки второго .кадра передаются элементы, обозначенные цифрой 2. Таким образом Формируются два поля точечного растра. Третье поле Формируется аналогично первому и т.д. Соответствующий видеосигнал записывается в первый блок .4 кадровой памяти и кроме того, подается на первый вход вычитателя детектора 6 движения . С второго выхода блока 4 сигнал предыдущего кадра подается на второй вход вычитателя в детекторе 6 движения. Выходной сигнал вычитателя в детекторе 6 движения, представляющий собой модуль раз ности входных сигналов вычитателя, подается на компаратор, где сравнивается с некоторым заранее установле ным пороговым сигналом U. Если ли Ufi (что означает отсутствие в изо.бражении движущихся детапей), то выходной сигнал детектора 6 движения проходя через блок 7 одноразрядной кадровой памяти, так воздействует на первый коммутатор 5, что видеосигнал считываемый из блока 4, без изменения проходит на выход первого кЬк:утатора 5. Если (что означает наличие движущихся деталей в изображении) , то к видеосигналу на выходе коммутатора 5 добавляется сигнал, указывающий на наличие движущихся деталей изображения. Скорость считывания информации из блока 4 в два раза выше скорости записи. На приемной стороне входной сигнал записывается во второй блок 8 кадровой памяти, а со скоростью, в два раза большей считывается и подается на вход интерполятора 9. При этом п информационных разрядов каждого кодового слова подаются на вход лтерполятора 9, а дополнительный ра ряд (ноль или единица) - на управляющий вход коммутатора 10. Последовательность нулей на управляющем входе коммутатора 10 свидетельствует о том, что отсчеты (кодовые слова) на входе интерполятора получены от неподвижного участка ТВ кадра. При этом на вход демодулятора 1 1 с выхода блока 28 задержки пода ся последовательность и , U, Uj,,, , Отсчеты одного поля чередуются с отсчетами другого поля, и неподвижный Фрагмент кадра передается за два пол Последовательность единиц на управляющем входе коммутатора 10 свидетельствует о том, что отсчеты (кодовые слова) на входе интерполятора 9 получены от участков ТВ кадра с по вижным изображением. На вход демодул тора 11 подается последовательность отсчетов и, k 1,3,5,7. , и, ), k 2,4,6,8... В этом случае происходит линейная интерполяция: каждый непереданный элемент.изображения (элемент 2 в нечетном поле и элемент 1 в четном, ) принимается равным полусумме значений сигналов от соседних слева и справа переданных элементов изс )ражения. Таким образом, каждое поле с помощь интерполяции дополняется до полного кадра, т.е. в результате интерполяции происходит как бы удвоение кадровой частоты, что существенно уменьшает искажения движущихся деталей. Интерполяция ухудшает разрешение мелких деталей изображения, однако особенности зрительной системь1 человека таковы, что она не замечает уменьшения четкости деталей, если они подвижны. С выхода второго кoм гyтaтopa 10 сигнал подается на демодулятор II. С выхода демодулятора 1 видеосигнал в аналоговой Форме подается на выходной блок 12. Формула изобретения 1. Устройство передачи и приема сигнала изображения, содержащее на передающей стороне последовательно соединенные передающую телевизионную (ТВ) камеру. Фильтр нижних частот и формирователь точечного растра, а на приемной стороне последовательно соединенные демодулятор и выходной блок, отличающееся тем, что, с целью повьшения качества принимаемого изображения при передаче по узкополосным каналам путем уменьшения искажений подвижных Фрагментов, введены на передающей стороне последовательно соединенные первый блок кадровой памяти, вход которого соединен С выходом формирователя точечного растра, и первый коммутатор, выход которого является выходом передающей стороны, и последовательно соединенные детектор движения, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом Формирователя точечного растра и вторым выходом первого блока кадровой памяти, и блок одноразрядной кадровой памяти, выход которого соединен с управляю-щим входом первого коммутатора, при этом выход передающей ТВ камеры соединен с вторым входом Формирователя точечного растра, а на приемной стоpoHe введены последовательно соединенные второй блок кадровой памяти, вход которого является входом приемной стороны, интерполятор и второй коммутатор, выход.которого соединен с входом демодулятора, при этом второй выход интерполятора соединен с вторым сигнальным входом BTOpdro коммутатора, к управляющему входу которого подключен второй выход второго блока кадровой памяти, а Формировател точечного растра выполнен в виде последовательно соединенных управляющего генератора и аналогового преобразователя (АЦП), второй вход которог является первым входом формирователя точечного растра, вторым входом которого является вход управляющего генератора, а выходом - выход АЦП, причем управляющие входы первого и второго блоков кадровой памяти и блока.одноразрядной кадровой памяти являются входами служебньтх: импульсов

2.. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что управляющий генератор содержит пЬследователь но соединенные входной каскад, вход которого является входом управляющего генератора, блок Фазовой автоподстройки-, частоты (ФАПЧ), задающий генератор, первый - пятый делители частоты, выход пятого делителя частоты соединен с входами формирователя строчных гасящих импульсов и формирователя строчных синхроимпульсов, а также формирователь кадровых гасящих импульсов и Формирователь кадровых синхроимпульсов к входам которых подключен выход третьего делителя частоты, к второму входу пятого длителя частоты подключен выход второго делителя частоты, а выход задающего Генератора соединен с вторым входом блока ФАПЧ через щестой делитель частоты, при этом выходы первого - четвертого делителей частоты и выходы Формирователя строчных импульсов, формирователя строчных синхроимпульсов. Формирователя кадровых гасящих импульсов и Формирователя кадровых синхроимпульсов являются выходами управляющего генератора.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что интерполятор содержит последовательно соединенные первый блок задержки, вход которого является входом интерполятора, второй блок задержки, вход которого является первым выходом интерполятора, и сумматор, к второму входу которого подключен вход первого блока задержки, а выход является вторым выходом интерполятора.

Изобретение относится к средствам связи и может быть использовано в видеотелефонных системах, построенных на базе телевизионной аппаратуры вещательного стандарта. Цель изобретения - повышение качества принимаемого изображения при передаче по узкополосным каналам путем уменьшения искажений подвижных фрагментов. Устройство содержит на передающей стороне передающую телевизионную камеру 1, фильтр 2 нижних частот, формирователь 3 точечного растра, блок 4 кадровой памяти, коммутатор 5, детектор 6 движения и блок 7 одноразрядной кадровой памяти, а на приемной стороне блок 8 кадровой памяти, интерполятор 9, коммутатор 10, демодулятор 11 и выходной блок 12. В устройстве осуществляется линейная интерполяция: каждый непередающий элемент изображения принимается равным полусумме значений сигналов от соседних слева и справа переданных элементов изображения. Т.о. каждое поле с помощью интерполяции дополняется до полного кадра, т.е. в результате интерполяции происходит как бы удвоение кадровой частоты, что существенно уменьшает искажения движущихся деталей. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Фиг. 2.

Фиг. 3.

Фиг. 4.