Устройство цифрового кодирования телевизионных сигналов

Устройство цифрового кодирования телевизионных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение обеспечивает уменьшение искажении телевизионного сигнала . Сигнал с телевизионной камеры 1 через (аналого-цифровой преобразователь 2 поступает на блок вычитания (БВ) 14 непосредственно, а на БВ 4 - через блок 3 задержки, осуществляющий задержку сигнала на строку. На другой вход БВ 14 подается с предсказателя 19 сигнал, предсказанный с помощью квантователя 15, на который поступает сигнал с БВ 14, кодера (К) 16 и декодера 18. На другой вход БВ 4 поступает с предсказателя 13 сигнал сформированный с помощью квантователя 5, блока 6 переключения режимов , К 7 и декодера 12. К 7, 16 преобразуют квантованные разностные значения в кодовые последовательности с постоянной основной и переменной дополнительной длиной слов. Импульсы , количество которых соответствует длине дополнительного слова,с К с (Q (Л с:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН (19l 0 (ill (511 4 Н 04 N 7/133

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3772855/24-09

„(22) 12.07.84 (46) 07,04.86. Бюл. № 13 (71) Грузинский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. В.И.Ленина (72) 10.Ш.Модебадзе, Н.Г.Харатишвили, К.А.Хоштариа, Д.N.Õóíöàðèÿ и З.М.Чачанидзе (53) 621.298.6(088.8) (56) Авторское свидетельство ГДР № 148431-, кл. Н 04 N 7/13, 1981..

Авторское свидетельство ГДР

¹ 153039, кл. Н 04 N 7/13, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ЦИФРОВОГО КОДИРОВАНИЯ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение обеспечивает умень1

:шение искажений телевизионного сигнала. Сигнал с телевизионной камеры 1 через аналого-цифровой преобразователь 2 поступает на блок вычитания (БВ) 14 непосредственно, а на БВ 4— через блок 3 задержки, осуществляющий задержку сигнала на строку. На другой вход БВ 14 подается с предсказателя 19 сигнал, предсказанный с помощью квантователя 15, на который поступает сигнал с БВ 14, кодера (К)

16 и декодера 18. На другой зход БВ

4 поступает с предсказателя 13 сигнал сформированный с помощью квант тователя 5, блока 6 переключения режимов, К 7 и декодера 12. К 7, 16 преобразуют квантованные разностные значения в кодовые последовательности с постоянной основной и переменной дополнительной длиной слов. Импульсы, количество которых соответствует длине дополнительного слова,с К

1223406

16 поступают на формирователь команд переключения режимов (ФКПР) 17. E этом блоке подсчитывается количество импульсов и формируются саответствуо ющие команды, которые поступают на блок 6 переключения режимов, К 7 и декодер 12. В первом режиме, когда нет команды с ФКПР 1?, с К 7 основные слова поступают в блок 9 объединения

Изобретение относится к радиатехни» ке и может быть использовано для цифровога кодирования телевизионных сигналов в системах с дифференциальной импульсно-кодовой модуляцчей. $j

Цель изобретения — уменьшение искажений телевизионного сигнала.

На фиг. I представлена структурная электрическая схема устройства цифрового кодирования телевизионных 1б сигналов; на фиг. 2 — кодовая таблица, соответствующая различным характеристикам квантования; на фиг. 3

6 — принципиальная электрическая схема формирователя команд переключения 1 режимов; на фиг. 7 — последовательность строчных гасящих импульсов (а), импульсы, соответствующие моментам формирования команд переключения уст— ройства в третий режим (б), импульсы, 20 соответствующие моментам формирования команд переключения устройства во второй режим (в), импульсы,соответствующие моментам выдачи команды переключения устройства в третий ре- 25 жим работы (r), импульсы, соответствующие моментам выдачи команд переключения устройства во второй режим работы (д); на фиг. 8 — принципиальная электрическая схема блока управ- Зп ления.

Устройство для цифрового кодирования телевизионных сигналов содержит телевизионную камеру (ТК) 1, аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 2, блок 3 задержки, первый блок 4 вычитания, первый квантователь 5, блок

6 переключения режимов, первый кодер

7, блок 8 буферной памяти и блок 9 объединения, линию 10 связи, формира-,н ватель 11 адресов, первый декодер 12,„ непас редственна, а дс нолнительные слава — crepeç блок 8 буферной памяти.

Ва втором режиме ограничивается длина дополнительных слов, а в третьем режиме передаются та: ька основные

cJloBH, Выбор режима связан с обьемом блока 8 буферной памяти. Блок 20 управления управляет раоатай ус",райства. 8 ил. первый предсказатель 13, второй блок

14 вычитания,, второй квантаватель 15, второй кодер " :6, формирователь,7 команц переключения режимов работы, второй декодер 18, второй предсказатель 19, блок 20 управления.

Ус:тройство для цифравога кодирования телевизионных сигналов раоотает следующим образом.

Аналоговый сигнал с ТК 1 подается на вход АЦП " в котором произвацится дискретизация с частотой 12 Мрц и представление каждого отсчета восьмиразрядным двоичным словом. Цифровой сигнал с АЦП 2 поступает в блок

3 задержки, осуществляющий задержку на строку, и параллельно на первый вход второго блока 14 вычитания,на третий вход которого поступает предсказанный сигнал с выхода второго предсказателя 19. С выхода второго блока 14 вычитания,разностный сигнал падается ва второй квантователь 15., в кагором каждому значению входного сигнала присваивается значение ближайzего разрепеннага уровня (фиг. 2). С выхода квантователя 15 квантованный цифровой сигнал подается на второй кодер 15, который преобразует квантаванные разностные значения в кодовые оследова.тельности с постоянной основной и переменной дополнительной,цлиной слов (на фиг. 2. аснавнь е и дополнительные части разделены пунктирной линией) . :Зти последовательности соответственно со второго и третьего выходов второго кодера 16 поступают на первый и второй входы второго декодера 18, С выхода второго декодера

18 декодированный сигнал поступает во второй предсказатель 19 с з:входа ко1223406 торого предсказанный сигнал подается на третий вход второго блока 14 вычитания.

В зависимости от длины дополнительного слова во втором кодере 16 формируется соответствующее количество импульсов, последовательность которых с первого выхода второго кодера 16 поступает на вход формирователя 17 команд переключения режимов (фиг. 3 — 10

6). Последний считает количество импульсов, поступающих на первый вход с первого выхода второго кодера 16 в течение строки. Когда количество этих импульсов превысит значение,со- 15 ответствующее емкости блока 8 буферной памяти, формируется одна из двух команд переключения режимов работы устройства. Одна команда формируется в том случае, когда количество импуль. 20 сов превысит емкость блока 8 буферной памяти меньше, чем на 407, а другая при превышении на 407 и более.

В первом случае, в первом кодере

7 ограничиваются длины дополнительных 25 слов в течение активной части строки (второй режим работы устройства), а во втором случае — передаются только основные слова (третий режим работы устройства). Следовательно устройст во работает в одном из трех режимов, первый из которых соответствует точному режиму работы, когда нет переполнения блока 8 буферной памяти, т.е. когда не формируется ни одна иэ двух команд переключения режимов работы устройства. Команда переключения устройства в третий режим работы подается на второй вход блока 6 переключения режимов и на третьи входы кодера 7 и декодера 12 либо с задермжой на интервал времени, соответствующий длительности строки Т, либо вначале следующей строки, т.е. через интервал времени с; (см. фиг. 7г). 45

Такой принцип выдачи команд переключения режимов работы устройства применяется во избежание концентрирования искаженных в результате грубой обработки элементов в локализованной

50 части воспроизводимого изображения.

Команда переключения устройства во второй режим .работы в отличие от третьего режима работы выдается в начале следующей строки, т.е. через 55 интервал времени, что связано с тем, что она ограничивает дополнительные слова в течение активнойчасти строки, т.е. за время t (фиг. 7д)

При этом следует заметить, что длительность сформированного импульса равна ;, а длительность импульса переключения — t (длительность ак" а тивной части строки). При формировании обоих команд переключения режимов работы устройства в одной и той же строке (моменты 4, t<, и на фиг. 7) устройство должно переключаться во второй режим работы. Поэтому в таких случаях команда переключения устройства во второй режим работы, с выхода формирователя 17 команд переключения режимов работы уст-., ройства, выдается через интервал времени с /в моменты t

Моменты С С г. 1, 6, С

t и t, (фиг. 7б) соответствуют моментам формирования команд переключе. ния устройства в третий режим работы причем длительность импульсов с, и интервалы времени между -появлениями импульсов „ могут быть разными. В частности, длительность с; определяется интервалом времени, начало кото. рого совпадает с моментом формирования команды переключения устройства в третий режим работы, а конец— с моментом появления строчного гасящего импульса. Длительность „ опре. деляется моментами формирования команды переключения режимов работы устройства. Моменты t и ts (фиг.7в) соответствуют моментам формйрования команд переключения устройства во второй режим работы, причем длительности с, и „ в этом случае, определяются также, как и в предыдущем.

На фиг. 7г представлена последовательность импульсов, которые соотI / ветствуют моментам выдачи (t, I I

I (9 t6 Г9 и t o ) команд переклю чения устройства в третий режим работы. Выдача этих импульсов производится следующим образом.

В случае формирования импульсов переключения устройства в третий режим работы в соседних строках, первый из них выдается с задержкой на время Т., второй — в момент начала следующей строки с задержкой с, третий — с задержкой на время Т, четвертый — в .1омент н чала следующей строки с задержкой ; и т.д., если команды переключения режимов работы устройства формируются и в соседних строках. Такому случаю соответствуют мо-

В 12234 менты,, Гг г3 г и,, (фиг.7г) .

Если команды переключения режимов работы устройства последовательно не формируются в соседних стрсках, тогда каждый из них выдается с задержкой на Т . Этому случаю соответствует момент t . .Очевидно, что выдачу команд можно производить и в обратном порядке.

На фиг. ?д представлена последова- 1С тельность импульсов, которая соответствует моментам выдачи (tr и t )

8 команд переключения устройства:во второй режим работы, причем длительность каждого импульса равна длитель- 15 ности активной части строки t .В отЦ личие от третьего режима работы выдача импульсов переключения во второй режим производится в начале следующей строки. 2Î

С выхода блока 3 задержки цифровой сигнал поступает на первый вход блока

4 вычитания, на третий вход которого поступает предсказанный сигнал с выхода предсказателя 13. С выхода блока 25 вычитания разностный сигнал подается на квантователь 5. В квантователе э каждому значению входного сигнала присваивается значение ближайшего разрешенного уровня (фиг. 2). При от- зп сутствии команды переключения режимов работы устройства блок 6 переключения режимов работы устройства подключает один из 18 разрешенных уровней квантования (фиг. 2) на первый вход кодера

7. При наличии команды переключения на первый вход кодера ? во втором режиме работы подключается один из следующих уровней квантования: -21, -15, -10, „ — 6, -1,0, 1,2, 4,10, 16, 22 и,щ

28, а в третьем режиме работы — -3, -1,0,1,2 и

Кодер 7 преобраэует квантованные разностные значения в кодовые после45 довательности с постоянной основной и переменной дополнительной длиной слов (фиг. 2).При этом в случае отсутствия команды переключения режимов работы устройства (работа в первом

50 режиме) с первого и второго выходов кодера 7 соответственно выдаются дополнительные и основные кодовые слова. При работе устройства во втором режиме основные слова выдаются со второго выхода, а с первого выхода выдаются дополнительные слова с ограничением длительности в течение строки. В третьем режиме работы уст

06 ройства прекращается в адана дополнительных слов.

Основные кодовые слова со второго выхода кодера 7 подаются непосредственно на третий вход блока 9 объединения, а дополнительные, с переменной длиной слова, с первого выхода кодера 7 поступают на первый вход блока 8 буферной памяти. Одновременно при наличии сигнала на первом выходе кодера 7 с третьего выхода кодера 7 на вход формирователя 11 адресов поступает последовательность импульсов для формирования адресов. С выхода формирователя 11 адресов подается команда адресов ячеек на второй вход блока 8 буферной памяти. С выхода блока 8 буферной памяти сигнал с постоянной скоростью поступает на первый вход блока 9 объединения.

В течение активной ча"ти строки с выхода блока 9 объединения в линию выдаются основные слова, а дополни— тельные — с начала обратного хода строки. В декодере 12 производится декодирование основных и дополнительных кодовых слов. Предсказатель 13 осуще.ствляет предсказание также, как при обычной дельта-импульсной кодовой модуляции (ДИИ1) .

Управление работой устройства производится с помощью блока 20 управления. формула изобретения

Устройство цифрового кодирования телевизионных сигналов, содержащее телевизионную камеру, аналого-цифровой преобразователь, первый блок вычитания„ блок управления, первый квантователь, блок переключения режимов, первый кодер, блок буферной памяти, блок объединения, формирователь адресов, первый декодер и первый предсказатель, при этом выход телевизионной камеры подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, выход первого блока вычитания через последовательно соединенные первый квантователь и блок переключения режимов подключен к первому входу первого кодера, первый выход которого подключен к первому входу блока буферной памяти, выход ксторого подключен к первому входу блока объединения, второй выход первого кодера подк: ючен к второму входу блока объединения, а.третий!

22340б через формирователь адресов — к второму входу блока буферной памяти, первый и второй выходы первого кодера подключены соответственно к первому и второму входам первого декодера, выход которого подключен к первому входу первого предсказателя, выход которого подключен к первому входу первого блока вычитания, а соответствующие выходы блока управле- 10 ния — к управляющим входам телевизйонной камеры аналого-цифрового преобразователя, первого блока вычитания, первого кодера, блока объединения и первого предсказателя, о т л и- 15 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения искажений телевизионного сигнала, в него введены второй блок вычитания, второй квантователь, второй кодер, формирователь команд пе- 20 реключения режимов работы, второй декодер, второй нредсказатель и блок задержки, при этом выход аналого-цифрового преобразователя через блок задержки подключен к второму входу 25

Ос к Йж м

1 1 1I1 1 т 1 1

t f f)f111

f f fIf f1д ф а

f 11f0

f 110 oj

t0f

too

011

ohio)

001 пoolu о ао 1О

Оао)1ifà

gegl1t1 16 а О О 11111 первого блока вычитания, первый вход второго блока вычитания подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, второй вход — к выходу второго предсказателя, а выход — к входу второго квантователя, выход которого подключен к входу второго кодера, первый выход которого подключен к входу Формирователя команд переключения режимов работы, второй и третий к первому и второму входу второго декодера, соответственно, выход которого подключен к входу второго предсказателя, выход формирователя команд переключения режимов работы подключен к вторым входам первого кодера, первого декодера и блока переключения режимов, а соответствующие выходы блока управления — к управляющим входам второго блока вычитания, формирователя команд переключения режимов работы, блока задержки, второго квантователя, второ— го кодера и второго предсказателя.

140 Я

+И

+82

+ f8

+10

+4

42

+1

-f

-3

-6 ю ф е f$

"21

-О

-Я

1223406

СВюаЬ я уим

Аглай

ИМИ

pgsA м ФЕ

8vrpA

ыщРХ ф1/с.

1223406 фри 5

С 8ььг

С/б//ОЙ

Слюда

СйалЬ

1223406

Составитель З.Борисов

Редактор И.Данкулич Техред И.Попович Корректор И.Эрдейи

Заказ 1726/60 Тираж 62ч Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,