Устройство приема телевизионного сигнала Советский патент 1993 года по МПК H04N7/08 

,в

рце.1

00 О 00

CJ

СА)

I/.мобротение относится к телевидению и может быть использовано для воспроизведения телевизионного сигнала высокой четкости в устройствах приема.

Целью изобретения является повышение качества воспроизведения телевизионного сигнала.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства приема телевизионного сигнала; на фиг. 2 -- структурная электрическая схема адаптивного интерполяционного фильтра: на фиг. 3 - структурная электрическая схема фильтра; на фиг. 4 - диаграммы, поясняющие работу устройства приема телевизионного сигнала; на фиг. 5 -- структурная электрическая схема устройства приема телевизионного сигнала с использованием блоков памяти; на фиг. 6 - структурная электрическая схема устройства приема телевизионного сигнала по п. 2 формулы изобретения; на фиг. 7 - структурная электрическая схема устройства приёма телевизионного сигнала по п. 3 формулы изобретения.

Устройство приема телевизионного сигнала (фиг. 1) предназначено для приема телевизионного сигнала с 625 строками, 50 полями в секунду и с разверткой кратностью 2:1.

Устройство работает следующим образом.

На вход 1 устройства поступает телевизионный сигнал, а затем - на смеситель 2, в котором переданные выборки телевизионного сигнала распределяются по своим местам. Распределением выборок в смесителе 2 управляет декодер 3, на вход 4 которого поступает сигнал дополнительной информации в цифровом виде. В декодере 3 сигнал дополнительной информации декодируется для формирования управляющего сигнала. Смеситель 2 на своем выходе формирует сигнал с 1250 строками, 50 полями в секунду и с разверткой кратностью 2 : 1. который поступает в адаптивный интерполяционный фильтр 5. пространственно- частотные характеристики которого задаются управляющим сигналом декодера 3. Адаптивный интерполяционный фильтр 5 выдает грубое интерполированное изображение, в котором сформированы дополни- тельные элементы изображения, замещающие непринятые выборки, а принятые выборки элементов изображения не изменены.

Выход адаптивного интерполяционного фильтра 5 подключен к входу блока выборки 6. в котором ранее интерполированный сигнал дискретизируется в соответствии с дис- кретизэцией на передающей стороне

телевизионного сигнала. Это необходимо для создания единой структуры вокруг каждого блока. В неадаптивном интерполяционном фильтре 7 пространственно-частотные характеристики задаются управляющим сигналом декодера 3. Полностью интерполированный сигнал, имеющий 1250 строк, с выхода неэдэптивного интерполяционного фильтра 7 поступает на выход 8

для получения изображения высокой четкости.

На фиг, 2 показана структурная электрическая схема адаптивного интерполяционного фильтра 5, включающего

переключаемые фильтры, число которых зависит от числа ветвей на передающей стороне, а также содержащего элементы памяти 9-15 на строку для запоминания сигнала с выхода смесителя 2, соединенные

последовательно, три сумматора 16 - 18, осуществляющие попарное сложение запомненных сигналов согласно схеме, четыре фильтра 19-22, управляемые сигналом с декодера 3, На фильтры 19-21 подаются

сигналы с выходов соответственно сумматоров 16 - 18, а на фильтр 22 - непосредственное элемента памяти 12. Выходные сигналы фильтров 21 и 22 складываются в сумматоре 23, выходной сигнал которого складывается

с выходным сигналом фильтра 20 в сумматоре 24, выходной сигнал которого складывается с выходным сигналом фильтра 19 в сумматоре 25. Выход сумматора 25 является выходом адаптивного интерполяционного

фильтра 5.

На фиг.З представлена структурная электрическая схема одного из фильтров 19-20.. Например, фильтр 19 содержит последовательно соединенные элементы задержки 26 - 31, вход первого из которых (26) является информационным входом фильтра 19. Каждый из элементов задержки 26-31 имеет время задержки, соответствующее

интервалу между элементами изображения. Входы и выходы элементов задержки 26-31 соединены с входами сумматоров 32 - 34 и умножителей 35 - 38 в соответствии со схемой соединения на фиг. 3. Вторые входы

умножителей 35 - 38 соединены с выходами соответствующих блоков памяти 39 - 42. входы которых объединены и являются управляющими входом фильтра 19. Выходные сигналы умножителей 37 и 38 складываются

в сумматоре 43, выходной сигнал которого складывается с выходным сигналом умножителя 37 в сумматоре 44, Выходной сигнал сумматора 44 складывается с выходным сигналом умножителя 35 в сумматоре 45, выход которого является выходом фильтра 19.

Адаптивный интерполяционный фильтр 5 и фильтры 19 - 22 обеспечивают регулировку коэффициента передачи, динамически .регулируя коэффициент передачи по постоянному току каждого из фильтров 19 - 22, Регулировка коэффициента передачи осуществляется двумя способами. Первый способ использует информацию, имеющую- ся до интерполяции, а именно: выбор ветви дли текущего и смежных блоков и положения текущего элемента изображения внутри блрка. На фиг. 4а представлен блок 46, имеющий 12 элементов изображения в ширину и 2 строк в высоту, на фиг. 4, б - блок 47, имеющий 8 элементов изображения в ширину и 8 строк в высоту. Пунктиром показаны центральные области 48 и 49, для которых коэффициент передачи не зависит от окружающих блоков, поскольку динамический диапазона адаптивного интерполирующего фильтра 5 полностью попадает, например, в блок 46 за исключением центральной области 48, блок 46 размером 12 х 12 потенци- ально имеет 144 - 36 + 1 109 положений с только им присущими коэффициентами передачи, которые могут быть представлены в 7-0итном коде, и начальное отображение быть достигнуто с использованием 25| х 7 бит памяти, что иллюстрируется фиг. 5. Указанный блок памяти 5Q запускается от входа 51 синхронизации через делитель 52 на 12, который обеспечивает запуск по горизонтали, а по вертикали обеспечивает запуск от входа 53 синхронизации делитель 54 на 12.

В описанной системе с числом каналов, равным семи, для этого требуется 3x4 12 бит. Вместе с 7 битами, описывающими положение внутри блока, результатом является 19 бит. Это соответствует памяти на 512 К слов посредством блока памяти 55. Входами блока памяти 55 являются 3 бита с входа 56 текущего блока, 3 бита с входа 57 соседнего блока по вертикали, 3 бита с входа 58 соседнего блока по горизонтали и 3 бита с входа 59 соседнего блока по диагонали.

Определив требуемый коэффициент передачи, его можно получить, масштабируя коэффициенты перед умножением или используя коммутируемые коэффициенты и размещая за адаптивным интерполяционным фильтром 5 уножитель 60 для изменения полного коэффициента передачи. При этом управляющий вход умножителя 60 подключен к выходу блока памяти 55. Этот вариант требует меньшего объема памяти, .чем вариант управления коэффициентами передачи в фильтре 19 во избежание усилений ошибок округления адаптивного интерполяционного фильтра 5.

Для последующего управления коэффициентом передачи используют схему на фиг. 6. в котором адаптивный интерполяционный фильтр 5 осуществляет фильтрацию, а

5 параллельно включенный ему переключаемый фильтр 61 вычисляет нормированный коэффициент. Переключаемый фильтр 61 получает 1-битовый сигнал с детектора 62, когда сигнал на выходе смесителя 2 больше

0 нуля, который показывает была ли передана конкретная выборка, т, к. его вход и выход будут представлять собой сумму коэффициентов, связанных с активными выборками. Этот результирующий сигнал с выхода пере5 ключаемого фильтра 61 используется для управления умножителем 60.

Реализация переключаемого фильтра 61 проста, т. к. коэффициенты будут умножаться только на О, 1, 2, 3 или 4, поэтому

0 требуется маленький объем памяти для хранения этих вариантов умножения: для семи- канальной системы требуется 2-3 бита, давая в результате 32 слова на коэффициент.

5 Вторая ступень интерполяции осуществляется по схеме, изображенной на фиг. 7, на которой представлены конкретные реализации схем блока выборки 6 и неадаптив- ного интерполяционного фильтра 7.

0 Информационным входом этого устройства являются объединенные входы семи блоков дискретизации 6-1-6-7, каждый из которых соединен с входами соответствующих неадаптивных интерполяторов 7 - 1-7

5 - 7, которые имеют различные пространственно-частотные характеристики. Выходы интерполяторов 7-1-7-7 подключены к входам 7-позиционного переключателя 63, на управляющий вход которого подается уп0 равляющий сигнале выхода декодера 3. Выход позиционного переключателя является выходом сигнала высокой четкости.

формула изобретения 5 1. Устройство приема телевизионного сигнала, содержащее адаптивный интерполяционный фильтр, смеситель и декодер, отличающееся тем, что, с целью повышения качества принимаемого телеви- 0 зионного сигнала, введены блок выборки и неадаптивный интерполяционный фильтр, при этом смеситель, вход которого является входом устройства, адаптивный интерполяционный фильтр, блок выборки и неадаптив- 5 ный интерполяционный фильтр включены последовательно, вход декодера является входом сигнала дополнительной информации, выход подключен к управляющим входам смесителя, адаптивного интерполяционного фильтра и неадаптивного интерреляционного фильтра выход которого является выходом устройства.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что между выходом адаптивного интерполяционного фильтра и входом неадаптивного интерполяционного фильтра включен умножитель, между выходом смесителя и управляющим входом умножителя включены последовательно соединенные детектор и переключаемый фильтр, управляющий вход которого подключен к выходу декодера.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающее с я тем, что блок выборки выполнен в

виде п блоков дискретизации, входы которых объединены и являются входом блока выборки, а неадаптивный интерполяционный фильтр выполнен в виде п неадаптивных интерполяторов и п-позиционного переключателя, выход которого является выходом неадаптивного интерполяционного фильтра, управляющий вход - управляющим входом неадаптивного интерполяционного фильтра, а входы подключены к выходам соответствующих неадаптивных интерполяторов, входы которых соединены с выходами соответствующих блоков дискретизации.

Изобретение относится к телевидению и используется для воспроизведения телевизионного сигнала высокой четкости в устройствах приема. Целью изобретения является повышение качества воспроизведения телевизионного сигнала. Устройство содержит вход 1, смеситель 2, декодер, вход 4 сигнала дополнительной информации, адаптивный интерполяционный фильтр 5, блок выборки 6, неадаптивный интерполяционный фильтр 7 и выход 8, В смесителе 2 упорядочиваются элементы изображения блоков телевизионного сигна- : ла и поступают в фильтр 5; блок выборки J и фильтр 7 служат для формирования пространственно-частотных характеристик, соответствующих таким же характеристикам на передающей стороне. На выходе 8 формируется телевизионный сигнал высокой четкости. Сигнал дополнительной информации является управляющим для элементов устройства и предназначен для регулировки характеристик фильтров 5 и 7. 7 ил.

фи&2

фиг.З

г-i

I HW- I I

J7

h-O 17

-°ж

-°tff

-Otf

OS

ъ

г$

я

cVT

917

CilHOBl

-27

fi-Э

6-7

м

7-3

7-7

фиг. 7