FI88769B - Foerfarande och kretsanordning foer foerbaettring av upploesningsnoggrannheten av digitala signaler - Google Patents

Description

1 88769

Menetelmä ja piirijärjestö ly digitaalisten signaalien erottelutarkkuuden parantamiseksi

Keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista menetelmää ja piirijärjestelyä digitaalisten signaalien 5 erottelutarkkuuden parantamiseksi.

Datamäärän pienentämiseksi televisiosignaalien digitaalisessa siirrossa» on tunnettua muuntaa televisiosignaalit ensin lohkoittain alkuperäalueesta eräälle taajuusalueelle, siirtää muunnoksen avulla saaduista spektrikertoimista 10 vain oleelliset kertoimet ja nollata epäoleelliset kertoimet sekä sen jälkeen muuntaa muunnetut arvot jälleen takaisin alkuperäalueelle. Muunnos tapahtuu kertomalla signaaliarvot muunnosfunktiolla, jolloin paikkaluku kasvaa muunnoksen seurauksena.

15 Paikkaluvun pienentämiseksi määrättyyn lukuun, joka on riittävä luminanssi- ja/tai krominanssi-signaaliarvojen porrastuksen erottelutarkkuutta varten, esim. lukuun Θ ja etumerkki, suoritetaan esim. lohkokoon 8*8 kaksiulottei-:· sella muunnoksella kerroinlohkojen kaksiulotteinen jako- 20 lasku kokonaisluvulla kahdeksan ja siten muunnosarvojen ! pyöristys.

On osoittautunut, että muunnettavien kertoimien pienillä vaihtosuurei1 la, ts. alkuperäisen kuvan loivalla kuvioinnilla, esiintyy takaisinmuunnoksen jälkeen suurempia kuvi-/ 25 ointeja. Tämä johtuu siitä, että muunnettujen arvojen pyöristyksen johdosta menetetään informaatiota, joka jää puuttumaan takaisinmuunnoksessa ja joka puuttuvan suur-taajuisempien signaaliosuuksien suodatuksen takia näkyy häiritsevästi.

2 88769

Keksinnön tehtävänä on, rajoitettaessa paikkalukua taajuusalueella, tuottaa pienten signaalimuutosten parempi toisto alkuperäalueella takaisinmuunnoksen jälkeen.

Tämä tehtävä ratkaistaan patenttivaatimuksen 1 johdannon 5 mukaisessa menetelmässä tunnusmerkkiosassa esitetyin ominaisuuksin.

Keksinnön mukaisesti siirretään suurempien kertoimien arvot muuttamatta, ts. jaettuna esim. kaksi kertaa kahdeksalla, ja pienempien kertoimien arvot, jotka vielä ovat 10 kuvan kokonaisvaikutukselle olennaisia eli eivät nollaksi asetettuja, suuremmalla tarkkuudella. Tämä tapahtuu siten, että käytettävissä olevaa paikkalukua käytetään paremmin hyväksi niin, ettei pienten kertoimien arvoja jaeta samalla tavalla kuin suurten kertoimien arvot kaksi kertaa 15 kahdeksalla vaan pienemmällä luvulla, jolloin ne suhteessa suurentuvat. Täten varataan siirron yhteydessä käytettävissä olevista paikoista ainakin yksi lisäpaikka. Tämä suurentaminen otetaan sen jälkeen huomioon takaisinmuunnon yhteydessä.

20 Keksintö koskee lisäksi patenttivaatimuksen 4 johdannon mukaista piirijärjestelyä televisiosignaalien erottelu-tarkkuuden parantamiseksi.

Tätä varten keksinnön tehtävänä on aikaansaada piiri-järjestely kun alkuperäalueen ja taajuusalueen paikkaluvut 25 vastaavat toisiaan, joka piirijärjestely mahdollistaa alkuperäalueen pienten signaalimuutosten paremman toiston takaisinmuunnon jälkeen.

Tämä tehtävä ratkaistaan patenttivaatimuksen 4 johdannon mukaisessa piirijärjestelyssä tunnusmerkkiosassa esitetyin 30 ominaisuuksin.

Keksinnön muunnelmia ja edullisia suoritusmuotoja käy ilmi 3 88769 muista patenttivaatimuksista, selityksestä ja piirustuksesta, jonka avulla seuraavassa selitetään erästä suori-tusesimerkkiä.

Piirustuksessa ovat: 5 Kuvio la Taulukko luminanssi-signaaliarvoista, jotka ilman keksinnön mukaisia toimenpiteitä on muunnettu, pyöristetty ja takaisinmuunnettu;

Kuvio Ib Samat perusarvot kuin kuviossa la, mutta keksinnön mukaisin toimenpiteiden suoritta-10 misen jälkeen;

Kuvio 2 Piirijärjeste ly muunnoksen jälkeisen kvantisoinnin suorittamiseksi; ja

Kuvio 3 Piirijärjestely dekvantisointia varten ennen takaisinmuunnosta.

15 Kuviossa 1 esitetyssä taulukossa on esitetty 8*8 -matriisin ensimmäisen kahdeksan pikselin luminanssiarvot, kun televisiokuva koostuu k.o. matriiseista. Luminanssiarvot kasvavat vähitellen vasemmalta oikealle. Alkuperäalueessa tämä on havaittavissa ns. harmaakii lana. Suoritettaessa 20 muunnos diskreetti-kosini-muunnokse1 la saadaan toisella rivillä esitetyt arvot, jolloin ensimmäinen kerroin esittää tasaosuutta ja seuraavat kertoimet vaihto-osuutta. Pyöristyksen jälkeen, tässä tapauksessa sen jälkeen kun on jaettu kahdeksalla, jota osoitetaan kuviossa la kolmannel-25 la rivillä, häviää toinen kerroin, joten takaisinmuunnok-sen jälkeen saadaan vain vakio-luminanssiarvo. Tätä on ‘ : osoitettu neljännellä rivillä. Mikäli harmaakiila jatkuu .X oikealla puolella liittyvissä lohkoissa, näkyy toistetussa kuvassa porraskuvioita.

30 Kuviossa Ib on vaihto-osuuksien kertoimia suurennettu.

4 88769 niin ettei toinen kerroin tule nollaksi, pienempään paikkalukuun pyöristyksestä huolimatta. Takaisinmuunnos osoittaa, että nyt voidaan esittää erilaisia luminanssi-arvoja, jotka oleellisesti lähestyvät alkuperäistä. Mikäli 5 vain pieniä kertoimia suurennetaan ja suuret kertoimet pidetään ennallaan, voidaan kuvan erottelukykyä parantaa tarvitsematta lisätä siirrettävien datasanojen paikkalukua ja siten datamäärää.

Kuvio 2 esittää piirijärje3telyä kertoimien erilaista 10 kvantisointia varten. Luminanssisignaalien muunnetut arvot, esim. lohkot joissa on 8 * 8 tai 2*4*8 pikse-liä, pääsevät muistipiiriin 1 yhdeksänpaikkaisina binääri-datasanoina, joilla lisäksi on etumerkkibitti. Sinne talletetaan kaikki tällä lohkokoolla esiintyvät 64 kerrointa. 15 Kertoimista haetaan nyt maksimiarvon tunnistamispiirissä 2, joka voidaan muodostaa esim. laskijana, vaihto-osuuksia sisältävien kertoimien maksimiarvo. Tämä arvo johdetaan sitten välitalletuksen jälkeen jakopiirinä toimivan muistin 4 osoitesisäänmenoon 3 ja muodostaa jakajan pienten 20 kertoimien suhteelliselle suurentamiselle.

Sen jälkeen lohkon kaikki kertoimet, jonka lohkon maksimiarvo jo edellä laskettiin, johdetaan viivästettynä yhdek-sänpaikkaisena binäärisanana plus etumerkki muistin 4 osoitesisäänmenoihin 5. Tasaosuuden ja maksimaalisen 25 vaihto-osuuden sisältävien kertoimien jäädessä muuttumattomiksi, suoritetaan muistiin 4 talletetun jakotaulukon mukaisesti muiden kertoimien suhteellinen suurentaminen. Vakiojakajan kuudenkymmenenne1jän sijasta voi suurennus-kerroin saada tällöin arvoja, riippuen vertailuarvona 30 toimivasta maksimaalisesta vaihto-osuudesta ja muiden kertoimien suuruudesta, kahden ja kuudenkymmenen neljän väli 1lä.

Muistin 4 ulostulossa 6 ovat kahdeksanpaikkaiset datasanat ja etumerkki saatavilla, jolloin suuremman vaihto-osuuden 5 B 8 7 69 kertoimet kvantisoidaan suuremmalla erottelutarkkuude1 la. ts. ne pidetään suurennettuina. Minittu välitalletus ja viivästys suoritetaan tätä varten järjestetyissä välimuisteissa 7 ja viivepäireissä 8.

5 Ennen takaisinmuuntamista tehdään kuvion 2 mukaisesti suoritettu kvantisointi jälleen toisinpäin. Tätä varten toimii kuviossa 3 esitetty piiri, joka periaatteessa vastaa kuviossa 2 esitettyä, mutta jossa kuitenkin muistissa 4 oleva kertomataulu sisältää kuvion 2 muistissa 4 oleviin 10 arvoihin nähden resiprookkiset arvot. Tällöin lisätään myös jälleen datasanojen paikkalukua. Siten syntyy kahdek-sansanaisista datasanoista jälleen datasanoja, joilla on yhdeksän paikkaa ja etumerkki, jotka seuraavassa takaisin-muunnoksessa taajuusalueesta alkualueeseen johtavat siihen 15 televisiosignaalien parempaan toistoon, johon pyrittiin.

Claims (6)

6 88769

1. Menetelmä digitaalisten signaalien, erityisesti luminanssi- ja/tai krominanssi-televisiosignaalien erot-telutarkkuuden parantamiseksi, joiden signaalien näyte-5 arvot - esim. diskreetti-kosini-muunnoksella - muunnetaan lohkoittaan niin, että syntyy tasaosuutta vastaava kerroin ja useampia vaihto-osuuksia vastaavia kertoimia, joiden paikkaluku laskennassa rajoitetaan pienempään määrään, pyöristetään ja siirron ja/tai tallettamisen jälkeen jäl-10 leen muunnetaan takaisin, tunnettu siitä, että vaihto-osuuksia vastaavista kertoimista suurennetaan ennen pyöristystä niiden kertoimien paikkalukua, jotka kertoimet alittavat varatun paikkamäärän ennalta annetun kynnysarvon .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se kerroin jonka vaihto-osuus on suurin toimii vertailuarvona kynnysarvoa varten ja jätetään muuttumattomaksi, ja että muut vaihto-osuuksien kertoimet suurennetaan riippuen vertailuarvosta.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muut kertoimet suurennetaan kertomataulun mukaisesti riippuen niiden varaamasta paikkamäärästä erilaisilla, erityisesti alueella 2-64 olevilla kertoimilla.

4. Piirijärjestely televisiosignaalien erottelutarkkuuden 25 parantamiseksi, joiden signaalien luminanssi- ja/tai krominanssi-signaaliarvot - esim. diskreetti-kosini-muunnoksel la - muunnetaan muunnospiirissä lohkoittain, niin että syntyy tasaosuutta vastaava kerroin ja useampia vaihto-osuuksia vastaavia kertoimia, jotka sen jälkeen 30 jaetaan rajoittamalla kertoimien dataeanojen paikkalukuun liittyvien rinnakkaisten datajohtojen lukumäärää, pyöristetään pienempään lukumäärään paikkoja ja siirron ja/tai talletuksen jälkeen jälleen muunnetaan takaisin toisessa muunnospiirissä, tunnettu siitä, että muunnospiiri on 7 88 769 muodostettu datasanojen suurempaa paikkalukua varten, että kertoimien datasanoja varten on järjestetty muistipiiri (1) , että muistipiiriin (1) liittyy paikkaluku-tunnistus-piiri (2), ja että paikkaluku-muutospiiri (4), esim. 5 jakajapiiri, on ohjattavissa paikkaluku-tunnistuspiiri1 la (2) kun ennalta asetettu paikkaluvun kynnysarvo alitetaan, jonka paikkaluku-muutospiirin datasisäänmenoihin (5) syötetään sellaisten kertoimien datasanat. joiden paikkaluku on suurempi, ja jonka ulostulossa (6) esiintyy data- 10 johtojen paikkalukuun lyhennetyt kertoimien datasanat.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen piirijärjestely, tunnettu siitä, että paikkaluku-tunnistuspiiri (2) on maksimiarvo-tunnistuspiiri, ja että sen ulostulossa esiintyvä maksimiarvo syötetään paikkaluku-muutospiiri1 le (4) 15 vertailuarvoksi.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen piirijärjestely, tunnettu siitä, että paikkaluku-muutospiiri (4) on muodostettu muistiksi, jonka muistipaikoissa talletetaan sen osoitesisäänmenojen (3) kautta ohjattavissa olevaa jako- 20 taulukkoa. θ 88769 Patentkrav .