Przedmiotem wynalazku jest sposób zmniejszania przeplywu informacji cyfrowej w czasie trans¬ misji sygnalów wizyjnych, przy przesylaniu w po¬ staci cyfrowej ruchomych obrazów, takich jak obrazy telewizyjne lub wizjofoniczne, wymagaja¬ cych duzej szybkosci przesylania, zapewniajacy w odbiorniku obraz jakosciowo bliski obrazowi pierwotnemu.Klasyczny sposób zmniejszania przeplywu infor¬ macji cyfrowej polega na wyslaniu co drugiej linii obrazu. Sposób ten polega na analizowaniu w jed¬ nym polu polowy obrazu i wybieraniu co drugiej linii. W drugim polu analizuje sie nastepnie druga polowe obrazu, to jest linie-nie wybrane w pierw¬ szym polu. Taki sposób, dla którego czestotliwosc pól wynosi 50 Hz, badz czestotliwosc obrazu 25 Hz, pozwala na dwukrotne zmniejszenie pasma nie¬ zbednego do transmisji i jednoczesnie pozwala na unikniecie zjawiska migotania obrazu, które poja¬ wia sie, gdy kolejne oswietlanie punktów obraza nastepuje w odstepach wiekszych niz 20 ms, badz z czestotliwoscia mniejsza niz 50 Hz.Niezaleznie od czestotliwosci pól byly propono¬ wane rózne sposoby dla zmniejszenia przeplywu informacji cyfrowej przy pomocy miedzypróbkowa- nia czasowego. We wszystkich sposobach stosuje sie w odbiorniku pamiec obrazu, której, zawartosc odnawia sie zgodnie z róznymi procedurami.Jeden z tych sposobów polega na odtwarzaniu jednego z n punktów obrazu tak, by przy koncu n okresów obrazu wszystkie punkty byly odtwo¬ rzone. Obraz odtwarzany w cyklu identycznym z cyklem, powstawania obrazu pierwotnego zawiera 100 n/ wiec —-—% punktów odtworzonych. Pozostale 5 n punkty nie sa odtworzone. Ten sposób jednak po¬ woduje silne znieksztalcenie konturów, gdy ruchy kamery sa szybkie, lub gdy szybkie sa zmiany ogniskowej. - . io Inny sposób polega na przesylaniu tylko jednego na n obrazów i na powtarzaniu n razy obrazów . przesylanych. Taki sposób powoduje, ze ruch kon¬ turów nie jest odtwarzany plynnie.Przedmiotem wynalazku jest sposób zmniejszania 15 przeplywu informacji cyfrowej przy transmisji pól wybieranych miedzyliniowo, który pozwala odtwo¬ rzyc w . odbiorniku obrazy, których jakosc jest bliska jakosci obrazów pierwotnych.Sposób zmniejszania przeplywu informacji cyfro- 20- wej w czasie transmisji sygnalów wizyjnych, w którym kazdy obraz analizuje sie przy pomocy dwóch kolejnych pól zawierajacych kazde linie szeregu tej samej parzystosci, a kazdy punkt obra¬ zu jest reprezentowany przez slowo n, zwlaszcza 25 trzy-bitowe, w którym przesyla sie co trzecie pole i rejestruje sie w pamieci, po stronie odbiornika, pola z szeregów parzystych i nieparzystych, odna¬ wia sie systematycznie zapamietane pola z szeregu o tej samej parzystosci i wytwarza sie pola po- 30 srednie na drodze interpolacji miedzy zapamieta- 108 1173 108 117 4 nymi polami, wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze wytwarza sie pseudopole, nalezace do sze¬ regu o parzystosci przeciwnej niz zapamietane pole, przez interpolacje miedzy jednym zapamie¬ tanym polem, a zapamietanym polem trzeciego 5 rzedu i wytwarza sie pole posrednie pierwszego rzedu z pseudopola i odpowiednio zapamietanego pola trzeciego rzedu.Dla wyznaczenia punktu pseudopola, porównuje sie punkt pola trzeciego rzedu, który odpowiada 10 temu punktowi pseudopola, z punktami nalezacy¬ mi do sasiednich linii zapamietanego pola i które sa najblizej punktu- pola trzeciego rzedu. Dla tego punktu pseudopola wybiera sie nastepujaca war¬ tosc: równa wartosci amplitudy sygnalu w punkcie 15 pola trzeciego rzedu, gdy jest ona zawarta mie¬ dzy wartosciami amplitud sygnalu w punktach na¬ lezacych do sasiednich linii zapamietanego pola, albp równa wartosci amplitudy sygnalu w punk¬ tach nalezacych do sasiednich linii zapamietanego 20 pola, która jest blizsza wartosci amplitudy w punkcie pola trzeciego rzedu, gdy jest ona wieksza, lub mniejsza, od wartosci amplitudy sygnalów w punktach nalezacych do sasiednich linii zapa¬ mietanegopola. 25 Dla otrzymania pola posredniego pierwszego rze¬ du, tworzy sie sygnal 1/3 (2In+Tn+3 lub Tn-3).Metoda odtwarzania, wedlug wynalazku, posred¬ nich pól daje doskonale odtwarzanie ruchu w przypadku obrazów ruchomych, jak równiez trzy- 30 krotne zmniejszenie przeplywu informacji cyfro¬ wej.Sposób wedlag wynalazku moze byc stosowany zarówno do obrazów wizjofonicznych jak i tele¬ wizyjnych sprzezonych. 35 Przedmiot wynalazku jest odtworzony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. .1 przedstawia schemat blokowy ukladu realizujacego sposób wedlug wynalazku, fig. 2 — wykresy cza¬ sowe przebiegów po stronie nadajnika, fig. 3 — 40 wykresy czasowe przebiegów po stronie odbiornika, • fig. 4 — sposób generowania pseudopola, a fig. 5 — schemat blokowy ukladu do generowania pseu¬ dopola.Na fig. ,1 przedstawiono zasadnicze obwody ukla- 45 du przesylania informacji. Po stronie nadajnika sygnal wizyjny S jest wprowadzony do kodera róznicowego 1 typu delta w rytmie podstawy cza¬ su 2, nastepnie próbkowany czasowo w komutatorze 3 i wprowadzony do pamieci buforowej 4, która 50 wysyla sygnal S\ Obwód wyjsciowy 5 znanego typu dopasowuje sygnal S' do rozpatrywanego ka¬ nalu transmisyjnego, wtracajac do sygnalu S', slo¬ wo synchronizacji, dostosowane do transmisji.Fig. 2 oddaje charakter sygnalów w trakcie ich 55 obróbki zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku.Koder 1 dokonuje modulacji optycznej kodowo- -impulsowej typu delta, linia—punkt i wytwarza dla kazdego punktu obrazu trzy-bitowa informacje przesylana równolegle. Rozkaz H próbkowania cza- 60 sowego pozwala wpisac do pamieci buforowej tyl¬ ko co trzecie pole. Tak wiec tylko bity odpowia- ' dajace polem Ti, T4, T7, T10... sa wpisywane do pamieci buforowej 4, przedstawionej na fig. 1.Odczyt pamieci 4 odbywa sie z opóznieniem róz- 65 nym dla kazdego z trzech bitów kazdego wpisane¬ go pola. Pierwszy bit jest przesylany w czasie trwania pierwszego pola, drugi bit w czasie trwa¬ nia drugiego pola, a trzeci bit w trakcie trzecie¬ go pola. Przy czwartym polu cykl rozpoczyna sie od nowa. Sygnal S' jest wysylany przez pamiec 4.Tak wiec przeksztalcono transmisje równolegla o przeplywie informacji 3x2,048 M bodów w tran¬ smisje szeregowa równa 2,048 M bodów w przy¬ padku wizjofonu, dla którego to przypadku jeden punkt jest reprezentowany po zakodowaniu przez informacje trzybitowa.Fig. 1 przedstawia równiez zasadnicze elementy odbiornika sygnalu, którego przeplyw informacji wynosi 2,048 M bitów/sek. Obwód wejsciowy 6 znanego typu wykonuje operacje odwrotne niz te, które sa dokonywane przez obwód wyjsciowy 5.Odbierane sygnaly sa przesylane do pamieci bu¬ forowej 8 w rytmie narzuconym przez podstawe czasu 7. Sygnal wychodzacy z pamieci buforowej 8 jest przesylany do pamieci glównej 9 o pojemnosci równej jednemu obrazowi, badz dwóch pól.Cyfrowy transkoder 10 przetwarza sygnaly róz¬ nicowe F i G o modulacji optycznej kodowo-im- pulsowej typu delta pochodzace z pamieci 9 i w tej samej formie podaje je do obwodu 11 odtwa¬ rzania nieprzeslanych pól. W koncu przetwornik cyfrowo-analogowy 12 pozwala odtworzyc tak prze¬ slanyobraz. , Fig. 3 wyjasnia przetwarzanie sygnalów w od¬ biorniku.Sygnal E przedstawia sygnal szeregowy na wej¬ sciu pamieci buforowej 8. Pamiec ta zawiera dwa (nieprzedstawione) rejestry Mi i M2, co pozwala jej wysylac dwa sygnaly przesuniete odpowiednio, o czasie trwania jednego i dwóch pól. Pamiec 8 odtwarza wiec, w czasie trwania pola Ti, równo¬ legle trzy bity b^, b2i, b3i. Sygnal P uzyskany na wyjsciu pamieci 8 sluzy do odnowienia zawar¬ tosci pamieci glównej 9, która ma pojemnosc jed¬ nego obrazu, badz dwóch pól.Pamiec 9 zawiera dwie linie opózniajace (nie¬ przedstawione) polaczone w petle i których sygna¬ ly wyjsciowymi sa sygnaly F i G, pokazane na fig. 3. Widac tu, ze pole, na przyklad Ti, wyste¬ puje naprzemian w sygnale F i G, az do odno¬ wienia przez nastepne pole o szeregu o tej samej parzystosci, to jest przez pole T7. O sygnale F mozna równiez wnosic przez przesuniecie pola.Jesli sygnal G przedstawia ramke Tn z szeregu o danej parzystosci, to sygnal F reprezentuje w tym samym momencie zarejestrowane pole z sze¬ regu o odwrotnej parzystosci, którym moze byc: — badz pole Tn+3 w czasie trwania pola, które nastapi po zarejestrowaniu nowego pola (sygnal P opózniony o jedno pole), — badz pole Tn_3 w czasie dwóch nastepnych pol.By uniknac przy odczycie pól nawrotów (na przyklad Ti po T4) filtruje sie sygnal pochodzacy z pamieci glównej 9, generujac pseudopole In jako interpolacje miedzy polami zarejestrowany¬ mi i wykorzystujac to pseudopole In do odtwo¬ rzenia nieprzeslanych pól T2, Ts, T5, Te itd.108 117 6 Fig. 4 ilustruje generowanie pseudopola z zare¬ jestrowanych pól Tn i Tn-3 lub Tn+3. Punkt X tego pseudopola In nalezacego do szeregu o pa¬ rzystosci przeciwnej niz pole Tn jest wyliczany z punktów A i C kolejnych linii pola Tn polo- 5 zonych ponad i pod punktem X i z punktu B odpowiadajacego punktowi X nalezacemu do sa¬ siedniego pola, bedacego z szeregu o tej samej parzystosci co pseudopole In tzn., zaleznie od przypadku, Tn-3 lub Tn+3 (sygnal F). 10 Amplituda w punkcie B jest porównywana z amplitudami w punktach A i C. Jesli amplituda B jest zawarta miedzy A i C oznacza to, ze mamy do czynienia ze strefa nieruchoma i wybiera sie dla X wartosc B. Jesli amplituda B jest wieksza, 15 lub mniejsza, niz A* i C uwaza sie, ze ma sie do czynienia ^z ruchem i dla X przyjmowana jest wartosc A lub C najblizsza amplitudzie B.Uklad do generowania pseudopola In jest przed¬ stawiona na fig. 1 i 5. Fig. 5 przedstawia bardziej 20 szczególowo obwód 11 z fig. 1. Dwa sygnaly F i G przechodzace z transkódera 10 sa opóznione o 1/2 linii, 1 linie i 0 linii i znajduja sie w re¬ jestrze 21 i22. : 25 Punkt B jest otrzymywany z sygnalu F prze¬ sunietego o 1/2 linii i znajduje sie wiec na linii pola z szeregu o parzystosci przeciwnej niz Tn.Punkt A jest otrzymywany z sygnalu G prze¬ sunietego o jedna linie. Punkt C jest uzyskiwany 30 przy pomocy niezmienionego sygnalu G\ Kompa¬ rator 23 pozwala porównac punkt B pola Tn+3 lub Tn-3 z punktami A i C sasiednich linii por la Tn. Komparator 23 pozwala uzyskac punkt X nalezacy do pseudopolaIn. 35 Sygnal I uzyskiwany na wyjsciu komparatora 23 jest wiec tworzony przez przeslane pola Tn, Tn+3 itd. i przez pseudopola In, In+3-- zgodnie z nastepujaca kolejnoscia: Tn w czasie pierwsze¬ go pola, In w czasie drugiego pola, In+3 w czasie 10 trzeciego pola, Tn+3 w czasie czwartego pola.Dla utworzenia nie przeslanych pól Tn+i lub Tn-i równowazy sie nastepnie pseudopole In sygnalem N odpowiadajacym punktowi B w ten sposób, by otrzymac sygnal R z fig. 3. 45 Sygnal R jest równy Ti w czasie pierwszego pola, 2/3Ii + T4 w czasie drugiego pola, l/3Ti + + 2/314 w czasie trzeciego pola, T4 w.czasie czwar¬ tego pola itd.Taka obróbka sygnalów pozwala uwzglednic ro¬ dzaj obrazu pierwotnego. Tak wiec obraz wtórny nieruchomy jest wiernym odtworzeniem obraz j pierwotnego, a wtórny o.braz ruchomy odtwarza z dobrym przyblizeniem ruch obrazu pierwotnego. 55 Uzyskuje sie tym sposobem rodzaj „plynnego po¬ wiazania" elementów odtwarzanego obrazu i uni¬ ka sie nieciaglosci wynikajacych z powrotów.By zrealizowac to zrównowazenie podaje sie sygnaly I i N do wyrównika sekwencyjnego 24. 60 To urzadzenie 24, utworzone zasadniczo z suma¬ tora cyfrowego, mnozy przez 2 sygnal In a przez 1 sygnal N, a nastepnie dokonuje dzialan: 3XN w czasie jednego pola, a 2N + In w czasie dwóch nastepnychpól. 65 50 Tak uzyskany sygnal R jest przetworzony przez obwód 12 w sygnal analogowy, a nastepnie od¬ tworzony jako obraz w urzadzeniu koncowym.Taki sposób i odpowiedni uklad wymagaja tylko niewielu srodków do realizacji. Pamiec obrazów juz jest stosowana w znanych urzadzeniach. Spo¬ sób ten pozwala odtwarzac sygnal z nieznaczna strata jakosci obrazu nieruchomego dokonujac filtracji na czesciach ruchomych obrazu.W podanym opisie przedstawiono przypadek szczególny, w którym punkt byl reprezentowany trzema bitami i bylo przesylane co trzecie pole.Pozwolilo to,, na przyklad dla przesylania obrazu wizjofonu, uzyskac szybkosc transmisji 2048 M bitów/sek. Jednakze taki sposób moze byc stoso¬ wany do próbkowania czasowego obrazów telewi¬ zyjnych i pozwala tym samym próbkowac jedno na (2n + l pól.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób zmniejszania przeplywu informacji cyfrowej w czasie transmisji sygnalów wizyjnych, którym kazdy obraz analizuje sie przy pomocy dwóch kolejnych pól zawierajacych kazde linie szeregu tej samej parzystosci, a kazdy punkt obrazu jest reprezentowany przez slowo n, zwlaszcza trzy-bi- towe, w którym przesyla sie co trzecie pole i re¬ jestruje sie w pamieci, po stronie odbiornika, pola z szeregów parzystych i niepatrzystych, odnawia sie systematycznie zapamietane pole z szeregu o tej samej parzystosci i wytwarza sie pola posrednie na drodze interpolacji miedzy zapamietanymi po¬ lami, znamienny tym, ze wytwarza sie pseudopole In, nalezace do szeregu o parzystosci przeciwnej niz zapamietane pole (Tn), przez interpolacje mie¬ dzy jednym zapamietanym polem (Tn), a zapa¬ mietanym polem trzeciego rzedu (Tn+3) lub (Tn-3) i wytwarza sie pole posrednie pierwszego rzedu (Tn+i) lub (Tn_i) z pseudopola (In) i odpowied¬ nio zapamietanego pola trzeciego rzedu (Tn+3) lub (Tn_3). 2. Spcsób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze dla wyznaczenia punktu (X) pseudopola (In) po¬ równuje sie punkt (B) pola trzeciego rzedu (Tn+3) lub (Tn-3) który odpowiada punktowi (X) pseudo¬ pola z punktami (A) i (C) nalezacymi do sasiednich linii zapamietanego pola (Tn) i które sa najblizsze punktu (B) pola trzeciego rzedu, przy czym wy¬ biera sie dla punktu (X) pseudopola nastepujaca wartosc: równa wartosci amplitudy sygnalu w^ punkcie (B) pola trzeciego rzedu, gdy jest ona ¦ zawarta miedzy wartosciami amplitud sygnalu w punktach (A) i (C) nalezacych do sasiednich linii zapamietanego pola (Tn) oraz równa wartosci amplitudy sygnalu w punkcie (A) lub (C) nale¬ zacych do sasiednich linii zapamietanego pola (Tn), która jest blizsza wartosci amplitudy w punkcie (B) pola trzeciego rzedu, gdy jest ona wieksza, lub mniejsza, od wartosci amplitudy sygnalów w punk¬ tach (A) i (C) nalezacych do sasiednich linii za¬ pamietanego pola (Tn). 3. Spcsób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze dla otrzymania pola posredniego pierwszego rzedu (Tn+1) lub (Tn-i) tworzy sie sygnal- l/3(2In+ |- Tn+3) lub (Tn-3).108 117 iH-KHi-cin 6 / / 1 | E 7 i 1 T 1 ~ h= 1 H " 1 —-»i [f r T 1 J / 11 ^ 1 X-9 G 1-10 / R ^ . / 1 12 FIG.1 , r2 T3 I T4 T6 | T7 | T8 I T9 i I I T10 I T11 I T12 I T13 H^h b27 b37 I bno i U22-! 1=27 I u113 i-Sai-i ^210 u310 , u113 T1 Tm FIG.2108 117 ! K b31 ! b14 ! b24 b34 | b17 1 1 1— i H b210 b310 ! b113 -i —i- '213 M1 Mo bi10 b210 J11 ^34 p -—¦—r G _. li F |-_.T T1 Hujl Ii , U ' 17 L27 L37 T? ! T4 T7 t/o TlO T4 I T7 , T4 ! I T? i T10 f T7 T4 17 T7 ! 17 3T1 2L+T4 2I4+T1 3T4 2I4+T7 2I7+T4 3T7 2I7+T10 2I10+T7 -I 1—! 1 k- 1— \—¦ 1 . i 1—=—' FIG.3 Tn Tn +3 Tn A X B A; X c X — FIG. 4 FIG. 5 PL