SU1095452A1 - Система передачи телевизионного сигнала - Google Patents

Abstract

СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА, содержаща  на передающей стороне последовательно соединенные блок вычитани , первый вход которого  вл етс  входом системы передачи телевизионного сигнала, блок квантовани , преобразователь кода, сумматор, блок задержки и умножитель, выход которого соединен с вторыми входами сумматора и блока вычитани , а на приемной стороне - преобразователь кода, последовательно соединенные сумматор, блок задержки и умножитель , выход которого подключен к первому входу сумматора, о-т л и - чающа с  тем, что, с целью повьшени  качества воспроизведенного изображени , на приемной стороне дополнительно введены блок обнаружени  перегрузки, формирователь управл ющего сигнала и коммутатор, включенные последовательно между выходом преобразовател  кода и входом сумматора, а также блок задержки, включенный между выходом преобразовател  кода и вторым входом коммутатора, и формирователь кодовой комбинации, включенный между вторым, выходом блока обнаружени  перегрузки и третьим вхо (Л дом коммутатора, при этом вторые входы формировател  кодовой комбинации блока задержки и блока обнаружени  перегрузки объединены и  вл ютс  входом сигнала синхронизации, а второй выход формировател  кодовой комбинации соединен с третьим входом блока обнаружени  перегрузки.

Description

Изобретение относитс  к средствам св зи и может быть использовано при построении цифровых телевизионных и видеотелефонных систем. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности  вл етс  система передачи телевизионного сигнала , содержаща  на передающей стороне последовательно соединенные блок вычитани , первый вход которого  вл етс  входом системы передачи телевизионного сигнала, блок квантовани , преобразователь кода, сумматор , блок задержки it умножитель, выход которого соединен с вторым входом сумматора и вторым входом блока вычитани , а на приемной стороне преобразователь хода, последовательно соединенные сумматор, блок задерж ки и умножитель, выход которого подключен к первому входу сумматора. Полученное в вычитающем устройстве разностное значение, например, двух соседних отсчетов квантуетс  в квантующем устройстве по нелинейной щкале, что позвол ет, учитыва  свойства зрени , значительно сократить число уровней квантовани . Так, например , при 256 уровн х квантовани  входного видеосигнала достаточно 16 уровней при нелинейном квантовании разностного сигнала ш . Однако в такой системе передачи телевизионного сигнала при передаче высококонтрастных перепадов изображений возникают щумы перегруз 1Ш. При этом разностньгй сигнал, полученньй на выходе вычитающего устройства, превьшает динамический диапазон кван тующей характеристики квантующего устройства и ограничиваетс . Шумы перегрузки .по крутизне могут про вл тьс  на изображении как линейные и нелинейные искажени  и ухудшают качество воспроизведенного изображени . Устранение шума перегрузки путем увеличени  уровней квантовани  неэффективно, так как при этом увеличиваетс  линейна  скорость передачи информации. Цель изобретени  - повьшение качества воспроизведенного изображени  Поставленна  цель достигаетс  тем что в систему передачи телевизионного сигнала, содержащую на передающей стороне последовательно соединенные блок вычитани , первый вход которого  вл етс  входом системы передачи телевизионного сигнала, блок квантовани , преобразователь кода, сумматор, блок задержки и умножитель, выход которого соединен с вторыми входами сумматора и блока вычитани ,а на приемной стороне - преобразователь кода, последовательно соединенные сумматор, блок задержки и умножитель, выход которого пЪдключен к первому входу сумматора, на приемной стороне дополнительно введены блок обнаружени  перегрузки, формирователь управл ющего сигнала и коммутатор, включенные последовательно между выходом преобразовател  кода и вторым входом сумматора, а также блок задержки , включенный между выходом преобразовател  кода и вторым входом коммутатора, и формирователь кодовой комбинации, включенный между вторым выходом блока обнарз ени  перегрузки и третьим входом коммутатора,при этом вторые входы формировател  кодовой комбинации, блока задержки и блока обнаружени  перегрузки объединены и  вл ютс  входом сигнала синхрониза- . ции, а второй выход формировател  кодовой комбинации соединен с третьим входом блока обнаружени  перегрузки. На фиг. 1 представлена структурна  электрическа  схема передающей стороны системы; на фиг. 2 - то же приемной стороны системы; на фиг. 3 то же блока обнаружени  перегрузки; на фиг. 4 - щкала квантовани . Система содержит на передающей стороне блок 1 вычитани , блок 2 квантовани , преобразователь 3 кода, сумматор 4, блок .5 задержки, умножитель 6, на приемной стороне - преобразователь 7 кода, блок 8 обнаружени  перегрузки, формирователь 9 управл ющего сигнала, коммутатор 20, сумматор 11, блок 12 задержки, умножитель 13, формирователь 14 кодовой комбинации, блок 15 задержки. Блок 8 обнаружени  перегрузки содержит блок 16 задержки, первый, второй, третий блоки 17, 18 и 19 сравнени , блок 20 определени  знака и элемент И 21. Система работает следующим образом . На первьй вход блока 1 (фиг. 1) подаетс  входной видеосигнал, представленньй , например, параллельным восьмиразр дным двоичным кодом. В блоке 1 из входного видеосигнала

вычитаетс  задержанное в петле обратной св зи, например, на период дискретизации (что соответствует одному элементу изображени ) значение видеосигнала. Полученное разностное значение двух соседних отсчетов квантуетс  в блоке 2 по нелинейной шкале, что позвол ет, учитыва  свойства зрени , значительно сократить число уровней квантовани . Так, например , при 256 уровн х квантовани  входного видеосигнала достаточно 16 уровней при нелинейном квантовании разностного сигнала. Квантованное на 16 уровней значение разностного сигнала преобразуетс  в блок 2 в четырехразр дный код Гре  дл  передачи по каналу св зи. Дл  выполнени  арифметических операций в tierne обратной св зи в преобразователе 3 код Гре  преобразуетс  в восьмиразр дньш двоичный код. В сумматоре 4 происходит сложение текущего разностного значени  и предыдзщего отсчета, полученного после задержки в блоке 5 и умноженного в з множителе 6.

На приемной стороне (фиг. 2), в случае отсутстви  шумов перегрузки, в сумматоре 11 происходит аналогична  операци . Прин тьш разностньй сигнал в коде Гре  преобразуетс  в преобразователе 7 в восьмиразр дный двоичный код, который через блок 15 и коммутатор 10 суммируетс  в сумматоре 11 со значением предьщущего отсчета видеосигнала, полученного после задержки в блоке 12 и умножени  в умножителе 13.

В случае наличи  высококонтрастных перепадов изображений в блоке 8 происходит обнаружение перегрузки. Сигнал обнаружени  с блока 8 поступает на формирователь 9, который управл ет работой коммутатора 10. В этом случае коммутатор-пропускает на первый вход сумматора 11 кодовые комбинации, устран ющие перегрузки, с формировател  14. Блок 15 задерживает входной сигнал на величину, необходимую дл  анализа отсчетов, определ ющих шумы перегрузки в системе и дл  формировани  управл ющих сигналов.

В основу обнаружени  щумов перегрузки положены следующие соображени

Как известно, величина перегрузки (в единицах числа отсчетов) при передаче высококоитрастных перепадов

изображений определ етс  по отношению максимального значени  входного сигнала к максимальному уровню шкалы кантовани .

Vmax

-1 (если результат цeJюe число) (если результат лое число),

где X

максимальное значение

max входного сигнала, максимальный уровень шкаN лы квантовани .

Следует отметить, что результат делени  округл етс  до ближающего большего целого числа. При этом квантованные разностные сигнала, с помощью которых можно определить наличие перегрузки, можно представить в виде следующей последовательности:

ЛгТц,,-.-,,к.р(

(при положительР ,

ра5 ном перепаде)

VV-AwJ max-PlC-Y,

25 или

(при отрицательi pa-i IHOM перепаде) где 1 - квантованное значение соQ ответствующей разности,

К - коэффициент умножени  умножител  .

На приемной стороне наличие квантованных разностей приведенного вида означает перегрузку по крутизне и разностные значени  замен ютс  комбинаци ми

у,,0,0, ... ,0 (при положитель ном перепаде)

Рраз 0 Ш1И-Х р,,,0,0, . .. ,0 (при отрицатель-- ном перепаде) . .Веро тность по влени  таких разностных сигналов в реальных сюжетах при отсутствии перегрузки очень мала. Но

5 если произойдет такой случай, то на приемной стороне не будет размножени  ощибок, так как при этом неправильны только Р или (Р-1) элементов. Q На восстановленном изображении вли ние такого эффекта практически незаметно .

Обнаружение перегрузки происходит в блоке 8 (фиг. 3) и определ етс  видом шкалы квантовани  (фиг. 4).

5

На выходах блока 16 (фиг. 3) по вл ютс  разр ды соответствующих трех отсчетов, следующих последовательно . В блоках 17, 18 и 19 происходит сравнение этих отсчетов с кодо выми комбинаци ми, соответствующими двум максимальным уровн м 93 и | -93 и квантованной разности I 255-К2 93 |, (255-К2(-93)|.При .-,--. К - имеем квантованную разность I 255 - |1 73 (при положительном перепаде) (-93) 1 73 ( при отрица тельном перепаде ) i котора  поступает вместе со значени ми максимальных уровней с формировател  кодовьпс комбинаций. В схеме определени  знаков происходит сравнение знака трех последовательных отсчетов, Выходной сигнал блока 20 поступает на первый вход формировател  14 и на элемент И 21. При одновременном наличии сигналов на выходах блоков 17-20 элемент И 21 выдает сигнап управлени , поступающий на формирователь 9 управл ющего сигнала. В этом случае коммутатор 10 пропускает комбинации 255,0,0 или -255,0,0, поступающие с формировател  14 кодовых комбинаций. Выбор одной из этих комбинаций осуществл етс  по сигналу блока 20 определени  знака. Устранение шумов перегрузки при передаче высококонтрастных перепадов изображений в системе передачи телевизионного сигнала с помощью дифференциальной импульсно-кодовой модул ции дает возможность повысить субъективное качество восстановленного изображени  и улучшить объективные показатели такой системы при передаче испытательных сигналов МККР, при этом система усложн етс  незначительно .

--

/J

Фс/г.2

//

Claims (1)

1. СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА, содержащая на передающей стороне последовательно соединенные блок вычитания, первый вход которого является входом системы передачи телевизионного сигнала, блок квантования, преобразователь кода, сумматор, блок задержки и умножитель, выход которого соединен с вторыми входами сумматора и блока вычитания, а на приемной стороне - преобразователь кода, последовательно соединенные сумматор, блок задержки и умножитель, выход которого подключен к первому входу сумматора, от л и - чающаяся тем, что, с целью повышения качества воспроизведенного изображения, на приемной стороне дополнительно введены блок обнаружения перегрузки, формирователь управляющего сигнала и коммутатор, включенные последовательно между выходом преобразователя кода и входом сумматора, а также блок задержки, включенный между выходом преобразователя кода и вторым входом коммутатора, и формирователь кодовой комбинации, включенный между вторым, выходом блока $$ обнаружения перегрузки и третьим входом коммутатора, при этом вторые, входы формирователя кодовой комбинации блока задержки и блока обнаружения перегрузки объединены и являются входом сигнала синхронизации, а второй выход формирователя кодовой комбинации соединен с третьим входом блока обнаруженйя перегрузки.

   >