Устройство для сжатия цифровых телевизионных сигналов

Устройство для сжатия цифровых телевизионных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О НИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ )266039

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к dsT. свид-ву (22) Занвлено03.05.78 (21) 2608913/18-09 (5I )Ì. Кл.Н 04 Н 7/18 с присоединением заявки РЙ

Государственный комитет

Н 04 14 25/49 (23) Приоритет

Опубликовано 23.09.80. Бн1ллетень J%35

Дата опубликования описания 28.09.80.

00 делам нзобоетеннй н открытий (53) УДК 621 .397(088 8) (72) Автор. изобретения

В. Я. LUHblPHH (71) Заявитель

Ленинградский институт авиационного приборостроения (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ БИФРОВЫХ

Т1тЛЕВИЗИО11НЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относятся к телевидению и может использоваться в системах прикладного и космического телевидения, видеотелефонии и видеозаписи телевизионных программ.

Известно устройство для сжатия

5 цифровых телевизионных сигналов, содержащее последовательно соединенные блок поразрядного сравнения, блок выбора передаваемого символа, блок кодирования и блок коммутации, блок управления па10 мятью и блок памяти, первый выход которого соединен с первым входом блока поразрядного сравнения, второй выход — с блоком управления памятью, блок установl$ ки опорного уровня, вход которого соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, а выход соединен с формирователем кола синхронизации, со вторым входом блока памяти и с первым входом блока интервалов времени, первый выход которого соединен г. другим входом аналого-цифрового преобразователя, а второй выход — со BTopbIM входом блока коммутации, выход которого соединен с третьим входом блока памяти, при этом, выход формирователя кода синхронизации соединен со вторым входом блока кодирования jl)

Однако известное устройство для сжатия цифровых телевизионных сигналов не позволяет получить коэффициент сжатия больше, чем Гоф ттт(8ОЯ2(60 tq) при определенном психометрическом качестве восстановления изображения.

Цель изобретения — увеличение коэффициента сжатия, при сохранении качества восстановления изображения.

Для этого в устройство для сжатия цифровых телевизионных сигналов, содержашее последовательно соединенные блок поразрядного сравнения, блок выбора передаваемого символа, блок кодирования и блок коммутации, блок управления памятью и блок памяти, первый выход которого соединен с первым входом блока поразрядного сравнения, второй вью" ход - с. блоком управления памятью, блок

66039 4 четвертым входом блока -.двига входного кода, кроме того, второй вход формироор- вателя кода коррекции соединен с первым выходом регистра памяти.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предложенного устройства; на фиг; 2 — блок коррекции входного сигнала, вариант выполнения.

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, блок 2 поразряд; ного сравнения, блох 3 выбора передаваемого символа, блок 4 кодирования, блок 5 управления памятью, блок 6 памяти, блок 7 установки опорного уровня, формирователь 8 кода синхронизации, блок 9 коррекции входного сигнала, селектор 10, блок 11 управления селекто» ром, блок 12 коммутации, блок 13 интервалов времени.

Блок 9 коррекции входного сигнала (см. фиг, 2) содержит блок 14 сдвига входного кода, формирователь 15 кода коррекции, дешифратор 16 кода коррекции, регистр памяти 17, Устройство для сжатия цифровых телевизионных сигналов работает следующим образом.

Полный видеосигнал поступает одновременно на вход аналого-цифрового преобразователя 1 и вход блока 7 установки опорного уровня. В блоке 7 производится формирование стартового импульса, которым устанавливаются в исходное состояние триггеры в блоках

9, 6 и 11, сбрасывается тактовый генератор и запрещается его работа на время передачи в канале специального синхрокода, который начинает вырабатывать формирователь 8 кода синхронизации. По окончании действия стартового импульса автоматически начинает работать блок 13 интервалов времени, где формируется импульс выборки в моменты времени 1 фиксирующие границы интервала временной дискретизации, который за45 держивается внутри этого интервала на время O Ct, с 1 2 С Э с, „(4 < и при этом вырабатываются сдвинутые тактовые импульсы о,1„,, 50 соответственно регламентирующие во времени работу устройства.

В моменты времени 1,кодовые последовательности с выхода аналого-цифрового преобразователя 1, содержащие

5

55 блок 9 поступают на вход блока 2, на другой вход которого подается с блока

6 та же кодовая последовательность, 3 7 установки опорного уровня, вход которого соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, а выход соединен с ф мирователем кода синхронизации, со вто рым входом блока памяти и с первым входом блока интервалов времени, первый выход которого соединен с другим входом аналоог цифрового преобразователи, а второй выход - со вторым входом блока коммутации, выход которого соединен с третьим входом блока памяти, при этом выход формирователя кода синхрс низации соединен со вторым входом блока кодирования, введены блок коррекции входного сигнала, первый вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, второй вход — с третьим выходом блока интервалов времени, третий вход — с выходом блока установки опорного уровня, четвертый

axon - с первым выходом блока памяти, первыи выход соедййей с другим -входом блока коммутации, BTîðoé выход — с друГим входом блока поразрядного сравнения блок управления селектором, выход

Которого соединен с пятым входом блока коррекции входного сигнала, первый вход - с первым выходом блока коммутациии, второй вход - с выходом блока уста-.ановки опорного уровня, селектор, первый вход которого соединен с выходом блока управления селектором, второй вход — с выходом блока выбора передаваемого символа, третий вход — со вторым выходом блока коммутации, а выход - со втс рым входом блока кодирования, третий, вход которого соединен с первым вы- ходом блока коммутации, а четвертый вход» с четвертым выходом блока интер валов времени.

При этом блок коррекции входного сигнала содержит последовательно соединенные блок сдвига входного кола, формирователь кода коррекции, дешифратор кола коррекции и второй регистр памяти, выход которого соединен со входом блока поразрядного сравнения, а другой

axon - с другим выходом блока сдвига входного кола, первый вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, второй вход - с блоком установки опорного уровня, третий вход соединен со вторым входом дешифратора кода коррекции и выходом - с блоком интервалов времени, причем третий вход дешифратора кода коррекции соединен с выходом блока управления селектором,,второй выход соединен со вторым входом блока коммутации, а третий выход - с но задержанная на олин тактовый интер

39.) 7660 вал и сформированная в соответствии с алгоритмом восстановления кодовой по следовательности перед преобразованием ее в аналоговый сигнал на приемной стороне. Результат сравнения кодов в виде

П разрялного zona изменений "нулей" и единиц подается параллельно на двход блока 3, где иэ zona изменений выде1 ляется изменение, происшедшее в самом старшем разряде, или символ, преднаэ10 наченный для передачи в канал. Kon( символов, содержащий в одном:ра>ряде

"единицу", в и-1 разрядах ноль, поступает одновременно на вход блока 5 управления памятью и в селектор 10. В зави1f симости от вида кода на выходе аналогоцифрового преобразователя 1 блок 5 производит восстановление текущего кода из предыдущего по известному символу.

Восстановленный код записывается в

2О блок 6, каждый из! 1 разрядов которого содержит на выходе триггер с разрешением.

В момент прихода разрешающего импульса код подается с выхода блока 6

25 параллельно в блок 2 и в блок 9. Так как изменения в старших разрядах исходной кодовой последовательности на входе блока 3 редки, то код символов на выходе блока 3 с большой вероятностью

30 изменяется в младших разрядах.

На входе селектора 10 код символов разбивается на групп в соответствии с законом распределения появления символов в разрядах. С выхода селектора

10 Yl! K разрядный код группы, в которой содержится передаваемый символ, подается íà вход блока 4, где исходному

fl разрядному коду символов ставится в соответствие новый код, содержащий = o,("+v, ) разрядов, который в моменты отсутствия специального кода синхронизации, вырабатываемого формирователем 8 в начале каждой строки, выдается на выход блока

4 в последовательном или параллельном виде в моменты времени, за,раваемые блоком 13. Номер группы устанавливается на выходе блока 11, который представляет собой схему с g устойчивыми состояниями, а смена номера группы в

I блоке.11 производится 4-ым импульсом, который вырабатывается в блоке

13 и распределяется в блоке 12 на один иэ его К-1 выходов. При этом, информация о К-1 моменте смены группы подается соответствующим тактовым импульсом с блока 9. Если эта информация отсутствует, то q -ым тактовым импульсом производится стробирование селектора 10 и изменейие кода в блоке 6. 1 ежи ежиы ра ,боты блока 12 устанавливается таким образом, чтобы стробирование селектора

10 и изменение кода в блоке 6 в момецт смены группы задерживалось на время переключения, кратное интервапу вреМенной дискретизации. Это необходимо для того, чтобы в блоке 4 j — ым тактовым импульсом, сформировать специальнйй .код, который должен однозначно восприниматься приемником как информация о том, что последующие коды относятся к другой группе. При этом, потеря информации об изменении амплитуды сигнала при приеме специальной информации возмещается повторением предшествующего значения кода.

Йля компенсации на приемной стороне амплитудно-фазовых искажений, обусповпенных необходимостью передачи специальной информации, введен блок 9, в котором производится анализ входной кодовой последовательности, и по результатам анализа с одной стороны выбирается удобный момент для передачи информации о смене группы, а с другой стороны минимизируется число смен групп.

При этом устанавливается более высокий приоритет обслуживания групп с меньшей вероятностью появления символов. Это позволяет естественно перераспределять искажения при восстановлении и те области изображения, где сосредоточена менее значимая для получателя семантическая информация.

Блок 9 работает следующим образом.

Коды с выхода аналого-цифрового преобразователя 1 накапливаются в блок

14 сдвига входного кода, который представляет собой И регистров сдвига. В формирователе 15 кода коррекции непрерывно осуществляется сравнение групп кодов, находящихся.в блоках 14, 6 и 11.

Сформированный на выходе формирователя 15 код совместно с кодом группы на выходе блока 11 образует полный код коррекции, который непрерывно подвергается дешифрированию в дешифраторе 16, на выходе которого стробирующим тактовым импульсом с блока 13 вырабатывается исполнительная команда. Эта команда либо осуществляет принудительный сдвиг кодов в блоке 14, либо вносит изменения в состояния разрядов текущего кода с целью сохранения номера кодируемой группы. Реализация оператора сдвига дает возможность всегда

7660З9 8

30 обеспечить при восстановлении точное фазирование группы с наивысшим приори-. тетом, а также темп нарастания амплитулы восстанавливаемого сигнала, наиболее близкий к исходному. При появлении команды о смене групп запись текущего кода в регистр памяти 17 запрещается, а тактовый импульс, который выполняет эту-операцию, посылается на запуск соответствующего К -1 формирователя в блоке 12.

Положительный эффект увеличения сжатия достигается введением селектора, за счет разбиения в нем кода символов нередко кодированием на группы в завие симости от статистики изменений и кодирования для передачи в канал кола символов группы. При этом момент смены номера группы отличается передачей специального кода, а дополнительные амплитудно-фазовые искажения, которые имеют место в момент передачи этого кола, компенсируются введением корректора входного сигнала, в котором коррекция производится либо искусственным сдвигом последовательности, либо искусственной инверсией отдельных разрядов текущего кода,по определенной программе. Введение такого корректора и допопйительных блоков управления позволяет при увеличении сжатия сохранить психометрическое качество восстановленного изображения.

Формула изобретения

1. Устройство для сжатия цифровых телевизионных сигналов, содержащее последовательно соединенные блок поразрядного сравнения, блок выбора передаваемого символа, блок кодирования и блок коммутации, блок управления памяться и блок памяти, первый выход которого соединен с. первым входом блока поразрядного сравнения ., второй выЪ ° ход — с блоком управления памятью, блок установки опорного уровня, вход которого соединен со входом аналогоцифрового преобразователя, а выход соединен с формирователем кола синхронизации, со вторым входом блока памяти и с первым входом блока интервалов времени, первый выход которого соединен с другим входом аналого-цифрового преобразователя, а второй выход — со вторым входом блока коммутации, выход которого соединен с третьим входом блока памяти, при этом выход формирователя кода синхронизации соединен со вторым входом блока кодирования, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью увеличения коэффициента сжатия, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом введенного блока коррекции входного сигнала, второй вход которого соединен с третьим выходом блока интервалов времени, третий вход — с выходом блока установки опорного уровня, четвертый вход — с первым выходом блока памяти, первый выход соединен с другим входом блока коммутации, второй выход — с другим входом блока поразрядного сравнения, а пятый вход блока коррекции входного сигнала соединен с выходом введенного блока управления селектором, первый вход которого соединен с первым выходом блока коммутации, а второй вход — с выходом блока установки опорного уровня, кроме того, выход блока управления селектором соединен с первым входом введенного селектора, второй вход которого соединен с выходом блока выбора передаваемого символа, третий вход — со вторым выходом блока коммутации, а выход — со вторым входом блока кодирования, третий вход которого соединен с первым выходом блока коммутации, а четвертый вход — с четвертым выходом блока интервалов времени.

2. Устройство по п. 1, о т и и ч а— ю щ е е с я тем, что блок коррекции входного сигнала содержит последовательно соединенные блок сдвига входного| кода, формирователь кода коррекции, дешифратор кола коррекции и регистр па-. мяти, выход которого соединен со входом блока поразрядного сравнения, а другой вход — c другим выходом блока сдвига входного K0ElQ, первый вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, второй вход — с блоком установки опорного уровня, третий вход соединен со вторым входом дешифратора кола коррекции и выходом — с блоком интервалов времени, причем третий вход дешифратора кода коррекции соединен с выходом блока управления селектором, второй выход соединен со вторым входом блока коммутации, а третий выход— с четвертым входом блока сдвига входного кода, кроме того, второй вход формирователя кода коррекции соединен с первым выходом блока памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М. 582588, кп. Н 04 L 25/19, 30.12.77 (прототип).

766039

Фиа f

Составитель Е.Голуб

Редактор Т,Клюкина Техре . Рейвес Ко екто Г. Наз ова

Заказ 6529/54 Тираж 729 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по llBJIGM изобретений и открытий

«1 1 3035 Moc R-35 Раушская наб,1,ц, 4, 5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4