DE2703909A1 - Bilduebertragungsanlage - Google Patents

Bilduebertragungsanlage

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DE2703909A1 DE19772703909 DE2703909A DE2703909A1 DE 2703909 A1 DE2703909 A1 DE 2703909A1 DE 19772703909 DE19772703909 DE 19772703909 DE 2703909 A DE2703909 A DE 2703909A DE 2703909 A1 DE2703909 A1 DE 2703909A1
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction

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Description

  • Bildübertragungsanlage
  • (Zusatz zu Ilauptpatentanmeldungen P 25 41 688.0 und P 25 43 057.3) Die Erfindung betrifft eine Ubertragungsanlage für in pulscodemodulierter Form vorliegende bewegte Bilder mit einem ersten Umsetzer zur Umsetzung der pulscodemodulierten Signale in differenzpulscodemodulierte Signale (DPCM-Coder), mit einem zweiten Umsetzer zur Umsetzung der differenzpulscodemodulierten Signale konstanter Wortlänge in differenzpulscodemodulierte Signale variabler Wortlänge (VWL-Coder), mit einem sendeseitigen Pufferspeicher, mit einem Uhertragungskanal, mit einem empfangszeitigen Pufferspeicher, mit einem dritten Umsetzer zur Umsetzung der differenzpulscodemodulierten Signale variabler Wortlänge in differenzpulscodemodulierte Signale konstanter Wortlänge (VWL-Decoder) und mit einem Empfangsfilter, bei der ferner der DPCM-Coder eine erste Subtrahierschaltung, deren Pluseingang mit dem DPCM-Codereingang und deren Ausgang mit dem Pluseingang einer zweiten Subtrahierschaltung verbunden ist, deren Ausgang mit dem Eingang einer Quantisierschaltung verbunden ist, einen Schätzwertbildner, dessen Eingang mit dem Ausgang der Quantisierschaltung und dem DPCM-Coderausgang und dessen Ausgang mit dem Minus eingang der zweiten Subtrahierschaltung und mit dem ersten Eingang einer ersten Addierschaltung verbunden ist, deren zweiter Eingang mit dem Ausgang der Quantisierschaltung und deren Ausgang mit dem ersten Eingang einer ersten Addierschaltung verbunden ist, deren zweiter Eingang mit dem Ausgang der Quantisierschaltung und deren Ausgang mit dem ersten Eingang einer zweiten Addierschaltung verbunden ist, eine erste Verzögerungsschaltung, deren Eingang mit dem Ausgang der zweiten Addierschaltung und deren Ausgang mit dem Minuseingang der ersten Subtrahierschaltung und mit dem zweiten Eingang der zweiten Addierschaltung verbunden ist, bei einer ersten Variante zwischen der ersten und zweiten Subtrahierschaltung ein umschaltbares Transversalfilter mit annähernd rotationssymmetrischem Tiefpaßcharakter, mit einer aus Verzögerungsschaltungen gebildeten eingangsseitigen Kette, mit einem ersten Umschalter, mit einer ersten Summierschaltung und mit einer zweiten Verzögerungsschaltung zwischen dem Minus eingang der ersten Subtrahierschaltung und dem zweiten Eingang der zweiten Addierschaltung, bei einer zweiten Variante ein zwischen dem Anlageneingang und dem Plus eingang der ersten Subtrahierschaltung angeordnetes Vorfilter mit einer dritten Subtrahierschaltung, deren Pluseingang mit dem Anlageneingang verbunden ist, mit einem gleichartigen umschaltbaren Transversalfilter, dessen Eingang mit dem Ausgang der dritten Subtrahierschaltung verbunden ist und dessen Ausgang mit einem ersten Eingang einer dritten Addierschaltung verbunden ist, und mit einer dritten Verzögerungsschaltung, deren Eingang mit dem Ausgang der dritten Addierschaltung und deren Ausgang zum einen mit dem Minusausgang der dritten Subtrahierschaltung und zum anderen über eine vierte Verzögerungsschaltung mit dem zweiten Eingang der dritten Addierschaltung verbunden ist, deren Ausgang auch den Ausgang des Vorfilters bildet, und bei der beide Varianten einen sendeseitigen Pufferspeicher mit wenigstens einem Ausgang für ein Pufferspeicher-Füllungsgradsignal und eine Umschaltersteuerung enthalten, deren wenigstens einer Eingang mit dem wenigstens einem Ausgang für Pufferspeicher-Füllungsgradsignale des sendeseitigen Pufferspeichers und deren erster Ausgang mit dem Steuereingang des Umschalters verbunden ist.
  • Bei einer derartigen Bild'JbcrIigngsaniage, wie sie in den Hauptpatentanmeldungen P 25 4 E.O und P 25 43 057.3 näher beschrieben ist, besteht ein Problem in der Veränderbarkeit der Charakteristik eines räumlich rotationssymmetrischen Tiefpasses mit einer möglichst geringen Anzahl von steuerbaren Koeffizienten ohne Beeinflussung von Bildflächen konstanter Amplitude. Dieses Problem wird durch eine Schaltungsanordnung gelöst, die eine Auswahl zwischen Koeffizientensätzen eines Transversalfilters vornimmt, welche jeweils für sich die Randbedingung erfüllen.
  • Unter einem räumlich rotationssymmetrischen Tiefpaß ist ein Filter zu verstehen, das in der zweidimensionalen Bildebene eine zweidimensionale Tiefpaßfilterung der Ortsfrequenzen erlaubt und dabei richtungsunabhängig wirkt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Lösung des genannten Problems eine einfache Parametersteuerung für den Fall zu realisieren, daß neben dem momentanen Bildpunkt viele Bildpunktamplituden seiner unmittelbaren Nachbarschaft zur Erzielung des räumlich annähernd rotationssymmetrischen Tiefpaßcharakters herangezogen werden.
  • Im Hinblick auf eine bildqualitätsschonende Steuerung der Filterung bei ansteigendem Pufferstand ist es vorteilhaft, zwei Arten der Filterung zu unterscheiden. Bei einer Tiefpaßfilterung der ersten Art wird bei den unterschiedlichen Koeffizienteneinstellungen die Randbedingung eingehalten, daß die Summe aller jeweils wirksamen Koeffizienten exakt eins ist. Demgegenüber ist die Summe bei der Filterung der zweiten Art kleiner eins. In der Wirkung auf das empfangene Bild unterscheiden sich die beiden Filterungen im wesentlichen dadurch, daß im ersten Fall in erster Näherung bewegte detailreiche Bildbereiche, nicht jedoch bewegte Flächen konstanter Helligkeit beeinflußt werden und daß im zweiten Fall letzteres hinzukommt.
  • Ausgehend von einer Ubertragungsanlage der einleitend geschilderten Art wird die genannte Aufgabe dadurch gelöst, daß im umschaltbaren Transversalfilter für Gruppen i von Anzapfungen, die jeweils ni Bildpunkten näherungsweise gleichen Abstands von dem momentanen Bildpunkt zugeordnet sind, je eine weitere Summierschaltung, deren Eingänge mit den ni Abgriffen beiderseits des dem momentanen Bildpunkt zugeordneten Mittelabgriffs der Kette von Verzögerungsschaltungen verbunden sind, je eine Koeffizientenschaltung, deren Eingang mit dem Ausgang einer weiteren Summierschaltung verbunden ist und deren Bewertungsfaktor 1 beträgt, je eine weitere Subtrahierschaltung, deren i Pluseingang mit dem Ausgang je einer Koeffizientenschaltung und deren Minuseingang mit dem Mittelabgriff verbunden ist, pro Gruppe i eine Anzahl verschiedener weiterer Koeffizientenschaltungen deren Eingänge parallel mit dem Ausgang je einer der weiteren Subtrahierschaltung verbunden sind, pro Gruppe i einen von der Umschaltersteuerung steuerbaren Umschalter, der die Ausgänge der weiteren Koeffizientenschaltungen und eine Quelle für einen Amplitudenwert Null mit einem Eingang der ersten Summierschaltung wahlweise verbindet und eine letzte Addierschaltung vorgesehen sind, deren erster Eingang mit dem Ausgang der ersten Summierschaltung, deren zweiter Eingang mit dem Mittelabgriff und deren Ausgang als Transversalfilterausgang dient. Damit ergibt sich eine Tiefpaßcharakteristik erster Art.
  • Eine Tiefpaßcharakteristik zweiter Art ergibt sich in vorteilhafter Weise, wenn letzte Koeffizientenschaltungen vorgesehen sind, deren Eingänge mit dem Ausgang der letzten Addierschaltung verbunden sind, wenn ein letzter von der Umschaltersteuerung gesteuerter Umschalter vorgesehen ist, dessen erster Eingang mit dem Ausgang der letzten Addierschaltung und dessen weiterer Eingänge mit den Ausgängen der letzten Koeffizientenschaltungen verbunden sind und wenn dessen Ausgang als Transversalfilterausgang dient.
  • Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
  • Fig. 1 zeigt die Ubertragungsanlage nach einer Hauptpatentanmeldung (P 25 41 688.0), Fig. 2 zeigt ein verwendetes Transversalfilter, Fig. 3 zeigt ein Bidpunktraster und Fig. 4 zeigt ein erfindungsgemäß umschaltbares Transversalfilter.
  • Die bereits vorgeschlagene Ubertragungsanlage nach Fig. 1 enthält einen Eingang 1, einen DPCM-Coder 2, einen VWL-Coder 3, einen sendeseitigen Pufferspeicher 4, einen Ubertragungskanal 5, einen empfangsseitigen Pufferspeicher 6, einen VWL-Decoder 7, ein Empfangsfilter 8 und einen Ausgang 9.
  • Der DPCM-Coder 2 enthält eine Subtrahierschaltung 10, eine Schaltungsanordnung 24, eine Subtrahierschaltung 14, eine Quantisierschaltung 15, einen Schätzwertbildner 16, Addierschaltungen 17 und 18 sowie Verzögerungsschaltungen 19 und 20.
  • Der Schätzwertbildner 16 enthält bei diesem Ausführungsbeispiel eine Addierschaltung 23 und eine Verzögerungsschaltung 22.
  • Die Schaltungsanordnung 24 enthält ein Transversalfilter 12 mit annähernd rotationssymmetrischem Tiefpaßcharakter, eventuell ein weiteres Transversalfilter 12', die Verzögerungsschaltung 11 mit einer Verzögerungszeit T der Laufzeit des Transversalfilters 12 beziehungsweise 12' und einen Umschalter 13 mit Eingängen I, II und III. Der sendeseitige Pufferspeicher 4 erhält einen Ausgang a, der bei einem gewissen Pufferspeicher-Füllungsgrad ein Signal abgibt. Ein weiterer Ausgang b deutet an, daß der sendeseitige Pufferspeicher 4 weitere Ausgänge aufweisen kann, die bei der Verwendung weiterer Transversalfilter 12' weitere i>ufferspeicher-Füllungsgrade signalisieren können.
  • Schließlich ist noch eine Umschaltersteuerung 21 vorgesehen, die den Umschalter 13 in Ab}ungigkeit vom Pufferspeicher- Füllungsgrad des sendeseitigen Pufferspeichers 4 steuert.
  • Zur Erklärung der Funktionsweise werden die Verzögerungsschaltungen 11 und 20 durch Kurzschlüsse ersetzt, da diese lediglich zur Anpassung an die Laufzeit der Transversalfilter 12, 12' dienen, welche zwischen dem Ausgang der Subtrahierschaltung 10 und dem Eingang der Subtrahierschaltung 14 in Abhängigkeit von gewissen noch zu erläuternden Steuerkriterien eingefügt werden sollen. Voraussetzung für diese Vereinfachungen ist dann, daß für die Verzögerungsschaltung 19 eine Verzögerungszeit von einer Bilddauer und für die eingefügten Transversalfilter 12, 12' eine - physikalisch zwar nicht mögliche - Laufzeit von Null angenommen werden. Diese Transversalfilter 12, 12' sollen nämlich eine möglichst rotationssymmetrische Impulsantwort aufweisen, also auch zukünftige Bildpunkte zur Bildung der Impulsantwort heranziehen.
  • Die am Eingang 1 anliegenden Abtastproben der Bildamplituden in Form von PCM-Codewörtern werden durch die jeweils um genau eine Bilddauer zurückliegenden vorausgeschätzt. Der daraus resultierende Schätzfehler erster Art wird durch die Subtrahierschaltung 10 gebildet, und zwar als Differenz zwischen den codierten Amplituden des aktuellen Bildes und denen am Ausgang der Verzögerungsschaltung 19 anstehenden des vorangegangenen Bildes. Dieser Schätzfehler, auch Bild-Bild-Differenz genannt, bildet das Eingangssignal eines Intraframecodierers (Innerbildcodierers), bestehend aus der Subtrahierschaltung 14, der Quantisierschaltung 15 und dem Schätzwertbildner 16 mit dem Eingang 25 und dem Ausgang 26. Der über den Umschalter 13 geleitete erste Schätzfehler wird nun seinerseits vorausgeschätzt, und zwar mit den am Ausgang 26 des Schätzwertbildners 16 anstehenden Schätzwerten. Der sich daraus ergebende Schätzfehler zweiter Art - als Ausgangssignal der Subtrahierschaltung 14 - wird einer im allgemeinen nicht gleichförmigen Quantisierung in der Quantisierschaltung 15 unterworfen. Dieser quantisierte zchatzfehler 25 wird einerrit es zum empfänger iibertragen und andererseits als Eingangsgr'f3£- für den Schatzwertbildner 16 herangezogen. Ferner wird aus diesem und dem Ausgangssignal 26 des Schätzwertbildners 16 mit Hilfe der Addierschaltung 17 der Schützfehler erster Art zuruckgexzonnen, allerdings gestört durch ein durch den Quantisierungsvorgang hervorgerufenes Quantisierungsgeräusch. (Dieses Signal 27 steht je nach Schätzwertbildner unter Umständen auch direkt in diesem zur Verfügung, so daß die Addierschaltung 17 entfällt.) Die am Ausgang der Verzögerungsschaltung 19 anliegenden und zur Schätzung der aktuellen Bildamplituden dienenden Bildamplituden des vorangegangenen Bildes werden nun mit dem bis auf die Quantisierungsfehler rekonstruierten Schätzfehler erster Art korrigiert derart, daß am Ausgang der Addierschaltung 18 die aktuellen Bildamplituden ebenfalls bis auf die Quantisierungsfehler wiedergewonnen werden und zur Schätzung derjenigen des folgenden Bildes verwendet werden können. Durch Vergrößerung der Signallaufzeit durch den DPCM-Coder um die Laufzeit der Transversalfilter kann das zwecks besserer Beschreibung vereinfachte Schaltbild mit Hilfe elementarer Umformungen in das in Fig. 1 gezeigte umgeformt werden. Darin haben die Verzögerungsschaltungen 10 und 20 jeweils eine der Laufzeit X des Transversalfilters entsprechende Verzögerungszeit und die Verzögerungsschaltung 19 eine Verzögerungszeit von einer Bilddauer minus x.
  • Wie erwähnt, bildet der quantisierte Schätzfehler zweiter Art das Ausgangssignal des DPCM-Coders 2. Da die Häufigkeit des Auftretens der Codewörter, welche die zu übertragenen quantisierten Schätzfehler repräsentieren, im großen Maße von dem jeweiligen Codewort abhängt, ist es gegenüber einer Übertragung mit konstanter Codewortlänge möglich, den zu übertragenen Bitfluß durch eine Codierung mit variabler Wortlänge zu reduzieren.
  • Dies besorgt der Vin-Coder 3, der jedoch einen nicht kontinuierlichen Bitfluß erzeugt, so daß der Pufferspeicher 4 zur Glättung, das heißt zur Umwandlung des nicht kontinuierlichen in einen kontinuierlichen, zur Ubertragung über einen Kanal 5 geeigneten Bitfluß eingesetzt werden muß.
  • Der empfangsseitige Pufferspeicher und VWL-Decoder liefern auf der Empfangsseite bei ungestörter Übertragung ein dem Signal 25 identisches, nur durch die Ubertragungszeit verzögertes Signal für das Empfangsfilter 8.
  • Das Schaltbild des Empfangsfilters kann aus der reziproken Übertragungsfunktion des Sendefilters, das heißt des linearisierten Ersatzschaltbildes des DPCM-Coders 2 bei Schalterstellung 13 I ermittelt werden, z.B. mit Hilfe der Algebra der Blockschaltbilder.
  • Die Größe des zu übertragenden Bitflusses hängt davon ab, in welchem Maße Quantisierungsrauschen bei bewegten und unbewegten Bildern zugelassen werden kann, und in welchem Maße die Bildszene sich ändert. Außerdem müssen noch hier nicht gezeigte Maßnahmen vorgesehen sein, welche für den Fall des drohenden Pufferspeicherüberlaufs den Bitfluß des DPCM-Coders reduzieren, was mit zusätzlichen Verfälschungen des zu übertragenen Bildsignals verbunden ist. Dieser Fall ist grundsätzlich nicht zu vermeiden, da jede Codierung mit variabler Codewortlänge nur an eine mittlere Signalstatistik angepaßt werden kann und da, sobald die tatsächlich vorliegende gegenüber dieser in ungünstiger Weise während einer längeren Dauer abweicht, jeder Pufferspeicher wegen seiner begrenzten Kapazität überläuft.
  • Für den Fall des einsetzenden Uberlaufs wird der Bitfluß des DPCM-Coders 2 in einer Weise reduziert, die subjektiv vom menschlichen Auge nicht oder nur geringfügig als Störung auf der Empfangsseite wahrgenommen wird. Da Verfälschungen im ruhenden Bildhintergrund sehr viel leichter als in bewegten Bildteilen bemerkt werden, dürfen diese Maßnahmen im wesentlichen nur in letzteren eine Reduzierung des momentanen Bitflusses bewirken.
  • Diese Reduzierung wird erreicht durch eine günstige Beeinflussung der momentanen Signalstatistik, und zwar durch eine geeignete, sich auf die Helligkeitsverteilungen in der Bildebene beziehende (räumliche) Filterung der Bild-Bild-Differenz. Die räumliche Filterung hat eine Tiefpaßcharakteristik, welche bewirkt, daß die räumliche Korrelation in den bewegten Bildteilen erhöht wird, der Quantisierer somit schwächer ausgesteuert wird und die großen Schätzfehler, die aufgrund der mittleren Signalstatistik auch mit längeren Codewörtern uebertragen werden, weniger häufig gesendet werden müssen.
  • Die räumliche Filterung wird durch das Transversalfilter 12 mit annähernd rotationssymmetrischer Impulsantwort bewirkt. Dieses wird eingeschaltet, wenn der sendeseitige Pufferspeicher 4 über seinem Ausgang a ein Pufferspeicher-Füllungsgradsignal abgibt und die Umschaltersteuerung 21 den Umschalter 13 auf den Eingang II steuert.
  • Bei einer anderen Variante sind am Pufferspeicher 4 zwei Ausgänge a und b für Pufferspeicher-Füllungsgradsignale angegeben, die nicht nur signalisieren, wenn eine Schwelle erreicht ist sondern auch anzeigen von welcher Seite. Das Transversalfilter 12 wird dann eingeschaltet, wenn die Schwelle höheren Füllungsgrades erreicht ist, und wird dann abgeschaltet, wenn die Schwelle niedrigeren Füllungsgrades erreicht ist.
  • Um die mit der Einschaltung der Transversalfilter verbundenen Verfälschungen möglichst wenig wahrnehmbar zu machen, ist es vorteilhaft, das "Maß" der Tiefpaßfilterung in Abhängigkeit vom Pufferspeicher-Füllungsgrad zu steuern,derart, daß mit zunehmendem Pufferstand das "Maß" der Tiefpaf3filterung zunimmt.
  • Dies kann durch entsprechende Umschaltung des Umschalters 13 auf weitere Transversalfilter 12' erreicht werden.
  • Fig. 2 zeigt ein Transversalfilter 12 mit annähernd rotationssymmetrischem Tiefpaßcharakter. Dieses Transversalfilter wird in die Ubertragungsanlage nach Fig. 1 zwischen der Subtrahierschaltung 10 und dem Eingang II des Umschalters 13 eingesetzt.
  • Das Filter enthält Verzögerungsschaltungen 29 bis 32, Koeffizientenschaltungen 33 bis 37 und eine Summierschaltung 38.
  • Fig. 3 zeigt das Bildraster eines Halbbildes mit einem momentanen Bildpunkt A, vorhergegangenen Bildpunkten E und D und nachfolgenden Bildpunkten C und B. Dabei weist die Abtastrichtung der Bildpunkte auf Zeilen von links nach rechts und die der Zeilen innerhalb eines Bildes von oben nach unten. Die gestrichelten Linien deuten die Zeilen des anderen Halbbildes an.
  • Zur Berücksichtigung dieser Bildpunkte erhält im Transversalfilter nach Fig. 2 die Verzögerungsschaltung 29 eine Verzögerungszeit TZ ~ xA. TZ bedeutet hierbei die Zeilendauer und TA die Abtastdauer zwischen zwei Bildpunkten. Die Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung ?9 wurde im Hinblick auf den zeitlichen Abstand der Bildpunkte E und D gewählt. Die Verzögerungsschaltung 30 erhält im Hinblick ;tuf zeitlichen Abstand der Bildpunkte D und A eine Verzögerungszeit TA. Die Verzögerungsschaltung 31 erhält im Hinblick auf den zeitlichen Abstand der Bildpunkte A und C eine Verzögerungszeit TA und die Verzögerungsschaltung 32 schließlich erhält im Hinblick auf den zeitlichen Abstand der Bildpunkte C und B eine Verzögerungsschaltung mit einer Verzögerungszeit TZ - TA.
  • Die Koeffizientenschaltungen 33, 34, 36 und 37 erhalten Koeffizienten 1/8 und die Koeffizientenschaltung 35 weist einen Koeffizienten 1/4 auf.
  • Für die Beschreibung eines linearen Systems nach Fig. 2 ist die Kenntnis der Impulsantwort hinreichend. Wegen der sequentiellen Bildabtastung entsprechen räumlichen Abständen in der Bildkurve zeitliche Abstände, und es braucht nur die Ausbreitung eines zeitlichen, sich mit der Bildwechselfrequenz wiederholenden Impulses betrachtet zu werden. Dieser Impuls durchläuft nacheinander die Verzögerungsschaltungen 29 - 32 und wird jedesmal durch die Koeffizienten der Koeffizientenschaltungen 33 - 37 gewichtet und über die Summierschaltung 38 zum Ausgang geführt. Dadurch erscheinen nacheinander - für den Betrachter praktisch gleichzeitig - an den Bildrasterpunkten A - D jeweils gewichtete Einheitsimpulse, die in ihrer Gesamtheit die zweidimensionale Impulsantwort in der Bild ebene darstellen. Mit der Wahl der Koeffizienten lassen sich räumliche Frequenzgänge, hier mit Tiefpaßcharakter, einstellen.
  • Fig. 4 zeigt ein erfindungsgemäßes umschaltbares Transversalfilter 24 mit einer Umschaltersteuerung 21'. Beide Elemente können in die Übertragungsanlage nach Fig. 1 eingefügt werden.
  • Die Anordnung enthält einen Eingang 39, Verzögerungsschaltungen 29 bis 32 (entsprechend der in Fig. 2 dargestellten), Summierschaltungen 42, 43 und 38', Koeffizientenschaltungen 44, 45, 48 bis 51, 53 und 54, Umschalter 13a, 13b und 13c. Eine Addierschaltung 52, eine Quelle 55 und einen Ausgang 40.
  • An den Eingang 39 des umschaltbaren Transversalfilters 24 liegen die am Ausgang der ersten Subtrahierschaltung 10 entstehenden Bilddifferenzsignale an, die im Transversalfilter 24 verarbeitet und am Ausgang 40 abgegeben werden.
  • Zur Erläuterung wird vorerst angenommen, daß statt der Bilddifferenzsignale Bildsignale anliegen. Diese werden in die Kette aus Verzögerungsschaltungen 29 - 32 eingegeben. Dadurch stehen in Bezug auf den Mittelabgriff A an den Abgriffen C und B nachlaufende und an den Abgriffen E und D vorlaufende Signale zur Verfügung. Die jeweils symmetrisch zum Mittelabgriff A liegenden Signale E und B bzw. D und C werden in den Summierschaltungen 42 bzw. 43 summiert.
  • Im folgenden wird die weitere Verarbeitung der Signale am Ausgang der Summierschaltung 42 beschrieben, die in gleicher Weise wie die Verarbeitung der Signale am Ausgang der Summierschal- tung 43 erfolgt. Das Ausgangssignal der Summierschaltung 42 wird durch die Koeffizientenschaltung 44 in der Amplitude halbiert. (Diese Bewertung ist der reziproke Wert der Anzahl der Eingänge der Summierschaltung 42.) Von diesem Ausgangssignal wird das Signal vom Mittelabgriff A in der Subtrahierschaltung 46 abgezogen. In der Schalterstellung I des Umschalters 13a wird die Quelle 55 mit einem Amplitudenwert Null an die Summierschaltung 38' angelegt. In der Schalterstellung II bzw. III wird das Ausgangs signal der Subtrahierschaltung 46 durch die Koeffizientenschaltung 48 bzw. 49 bewertet und der Summierschaltung 38' zugeführt. Dem Ausgangssignal der Summierschaltung 38' wird das Signal am Mittelabgriff A mit Hilfe der Addierschaltung 52 schließlich wieder hinzugefügt.
  • Bei der Schalterstellung I der Umschalter 13a und 13b wirkt das Transversalfilter 24 lediglich als Verzögerungsschaltung. Bei den Schalterstellungen II und III weist das Transversalfilter 24 jeweils eine andere Tiefpaßcharakteristik der ersten Art auf.
  • Die weitere Beschreibung erfolgt bei den Schalterstellungen II der Umschalter 13a und 13b. Die Randbedingung der Tiefpaßfilterung der ersten Art besteht darin, daß Flächen konstanter Bildamplitude unbeeinflußt bleiben. Dies bedeutet, daß in Fig. 2 die Summe aller Koeffizienten der Koeffizientenschaltungen 33 - 37 eins ist. In Fig. 4 wird diese Randbedingung unabhängig von der Größe der Koeffizienten der Koeffizientenschaltungen 48 und 50 erfüllt. Wesentlich ist dabei, daß das Signal am Abgriff A in den Subtrahierschaltungen 46 und 47 abgezogen und in der Addierschaltung 52 hinzugefügt wird. Dadurch wird erreicht, daß bei einem Bildsignal konstanter Amplitude am Eingang 39 an den Ausgängen der Subtrahierschaltungen 46 und 47 Amplitudenwerte Null auftreten, so daß die Koeffizienten der Koeffizientenschaltungen 48 und 50 keinen Einfluß auf das Ausgangssignal der Addierschaltung 52 haben. Am Ausgang der Addierschaltung 52 liegt also die gleiche Signalamplitude an wie am Eingang 39 und damit auch am Ausgang 40 bei Schalter- stellung I des Umschalters 13 c.
  • Das Ausgangssignal der Addierschaltung 52 wird entweder unmittelbar oder über die Koeffizientenschaltungen 53 oder 54 unter Zuhilfenahme des Umschalters 13 c auf den Ausgang 40 gegeben.
  • Im zweiten Fall ergibt sich eine Tiefpaßcharakteristik der zweiten Art. Die Flächen konstanter Bildamplitude erhalten dadurch geringere Amplitudenwerte, wenn die Koeffizienten der Koeffizientenschaltungen 53 und 54 kleiner eins gewählt sind.
  • Die Umschalter 13a und 13b können auch unabhängig voneinander geschaltet werden. Die KOeffizienten der Koeffizientenschaltungen 48 - 51, 53 und 54 ergeben sich durch Umrechnung der Koeffizienten nach den Hauptanmeldungen.
  • Wird das Transversalfilter 24 nach Fig. 4 in die Anlage nach Fig. 1 eingesetzt, dann liegt an der Klemme 39 ein Bilddifferenzsignal an. Die Wirkung des Transversalfilters 24 ist dadurch dann auf bewegte Bildbereiche beschränkt.
  • Das in Fig. 4 dargestellte erfindungsgemäße umschaltbare Transversalfilter ist in gleicher Weise in die Anlage nach Fig. 1 der anderen Hauptanmeldung (P 25 43 057.3) einsetzbar.
  • 2 Patentansprüche 4 Figuren

Claims (2)

  1. Patentansprüche Dl. Ubertragungsanlage für in pulscodemodulierter Form vorliegende bewegte Bilder mit einem ersten Umsetzer zur Umsetzung der pulscodemodulierten Signale in differenzpulscodemodulierte Signale (DPCM-Coder), mit einem zweiten Umsetzer zur Umsetzung der differenzpulscodemodulierten Signale konstanter Wortlänge in differenzpulscodemodulierte Signale variabler Wortlänge (V.gL-Coder), mit einem sendeseitigen Pufferspeicher, mit einem Ubertragungskanal, mit einem empfangsseitigen Pufferspeicher, mit einem dritten Umsetzer zur Umsetzung der differenzpulscodemodulierten Signale variabler Wortlänge in differenzpulscodemodulierte Signale konstanter Wortlänge (V\E-Decoder) und mit einem Empfangsfilter, bei der ferner der DPCM-Coder eine erste Subtrahierschaltung, deren Pluseingang mit dem DPCM-Codereingang und deren Ausgang mit dem Plus eingang einer zweiten Subtrahierschaltung verbunden ist, deren Ausgang mit dem Eingang einer Quantisierschaltung verbunden ist, einen Schätzwertbildner, dessen Eingang mit dem Ausgang der Quantisierschaltung und dem DPCM-Coderausgang und dessen Ausgang mit dem Minuseingang der zweiten Subtrahierschaltung und mit dem ersten Eingang einer ersten Addierschaltung verbunden ist, deren zweiter Eingang mit dem Ausgang der Quantisierschaltung und deren Ausgang mit dem ersten Eingang einer zweiten Addierschaltung verbunden ist, eine erste Verzögerungsschaltung, deren Eingang mit dem Ausgang der zweiten Addierschaltung und deren Ausgang mit dem Minuseingang der ersten Subtrahierschaltung und mit dem zweiten Eingang der zweiten Addierschaltung verbunden ist, bei einer ersten Variante zwischen der ersten und zweiten Subtrahierschaltung ein umschaltbares Transversalfilter mit annähernd rotationssymmetrischem Tiefpaßcharakter, mit einer aus Verzögerungsschaltungen gebildeten eingangsseitigen Kette, mit einem ersten Umschalter, mit einer ersten Summierschaltung und mit einer zweiten Verzögerungsschaltung zwischen dem Minus eingang der ersten Subtrahierschaltung und dem zweiten Eingang der zweiten Addierschaltung, bei einer zweiten Variante ein zwischen dem Anlageneingang und dem Pluseingang der ersten Subtrahierschaltung, deren Pluseingang mit dem Anlageneingang verbunden ist, mit einem gleichartigen umschaltbaren Transversalfilter, dessen Eingang mit dem Ausgang der dritten Subtrahierschaltung verbunden ist und dessen Ausgang mit einem ersten Eingang einer dritten Addierschaltung verbunden ist, und mit einer dritten Addierschaltung und deren Ausgang zum einen mit dem Minusausgang der dritten Subtrahierschaltung und zum anderen über eine vierte Verzögerungsschaltung mit dem zweiten Eingang der dritten Addierschaltung verbunden ist, deren Ausgang auch den Ausgang des Vorfilters bildet, und bei der beide Varianten einen sendeseitigen Pufferspeicher mit wenigstens einem Ausgang fUr ein Pufferspeicher-Füllungsgradsignal und eine Umschaltersteuerung enthalten, deren wenigstens einer Eingang mit dem wenigstens einem Ausgang für Pufferspeicher-Füllungs gradsignale des sendeseitigen Pufferspeichers und deren erster Ausgang mit dem Steuereingang des Umschalters verbunden ist, nach Patentanmeldung P 25 41 688.0 oder P 25 43 057.3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im umschaltbaren Transversalfilter (24) für Gruppen i von Anzapfungen, die jeweils ni (n1 = 2, n2 = 2) Bildpunkten näherungsweise gleichen Abstands von dem momentanen Bildpunkt angeordnet sind, je eine weitere Summierschaltung (42, 43), deren Eingänge mit den ni Abgriffen beiderseits des dem momentanen Bildpunkt zugeordneten Mittelabgriffs (A) der Kette von Verzögerungsschaltungen (29 bis 32) verbunden sind, je eine Koeffizientenschaltung (44, 45), deren Eingang mit dem Ausgang einer weiteren Summierschaltung (42, 43) verbunden ist und deren Bewertungsfaktor - beträgt, je eine weitere Subtrahierschaltung (46, 47), deren Pluseingang mit dem Ausgang je einer Koeffizientenschaltung (44, 45) und deren Minuseineingang mit dem Mittelabgriff (A) verbunden ist, pro Gruppe i eine Anzahl verschiedener weiterer Koeffizientenschaltungen (48, 49; 50, 51) deren Eingänge parallel mit dem Ausgang Je einer der weiteren Subtrahierschaltung (46g 47) verbunden sind, pro Gruppe i einen von der Umschaltersteuerung (21') steuerbaren Umschalter (13al 13b), der die Ausgänge der weiteren Koeffizientenschaltungen (48, 49; 50, 51) und eine Quelle (55) für einen Amplitudenwert Null mit einem Eingang der ersten Summierschaltung (38') wahlweise verbindet und eine letzte Addierschaltung (52) vorgesehen sind, deren erster Eingang mit dem Ausgang der ersten Summierschaltung (38'), deren zweiter Eingang mit dem Mittelabgriff (A) und deren Ausgang als Transversalfilterausgang dient.
  2. 2. Übertragungsanlage nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß letzte Koeffizientenschaltungen (53, 54) vorgesehen sind, deren Eingänge mit dem Ausgang der letzten Addierschaltung (52) verbunden sind, ein letzter von der Umschaltersteuerung (21') gesteuerter Umschalter (13c) vorgesehen ist, dessen erster Eingang mit dem Ausgang der letzten Addierschaltung (52) und dessen weitere Eingänge mit den Ausgängen der letzten Koeffizientenschaltungen (53, 54) verbunden sind und dessen Ausgang als Transversalfilterausgang (40) dient.
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