SU1381730A1 - Устройство кодировани телевизионного сигнала - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к телеви - дению. Цель изобретени  - повышение точности кодировани . Устр-во содержит АЦ11 1 , блок пам ти 2, блок выбора 3 эл-тов изображени , двухканаль- ный коммутатор 4, сумматор 5, блок вычитани  6j сумматор 7 модулей, вычислительный блок (ВБ) 8, квантователь 9 и блок кодировани  10. Исход- ньй аналоговый видеосигнал преобразуетс  в цифровую форму и после задержки в блоке пам ти 2 на врем  полного телевизионного кадра цифровой видеосигнал подаетс  на блок выбора 3, который определ ет наличие или отсутствие межкадрового движени  дл  каждого эл-та в пределах кодируемой группы и на этой основе формирует результирующий сигнал движени  дл  кодируемой группы. Результат этого анализа используетс  дл  вь;бора одного из двух вариантов обработки кодируемой группы путем подачи сигнала с выхода блока выбора 3 на управл ющий вход коммутатора 4. При этом пер - вый вариант обработки характеризуетс  отсутствием межкадрового движени , а второй - его наличием. Цель достигаетс  введением блока выбора 3, коммутатора 4 и ВБ 8, с помощью которого производитс  дополнительна  обработка кодируемого фрагмента. Устр-во по пп. 2 и 3 ф-лы отличаетс  вьтолнением блока пам ти 2 и ВБ 8. 2 з.п. ф-лы, 9 ил. 1/ сл с: 00 00 00 cpuft

Description

Изобретение относитс  к технике телевидени  и может быть использовано дл  кодировани  телевизионного сигнала.

Цель изобретени  - повышение точности кодировани .

На фиг. 1 представлена электрическа  структурна  схема устройства кодировани  телевизионного сигнала; на фиг. 2 - схема блока пам ти; на фиг. 3 схема блока перезаписи; на фиг. 4 схема блока выбора элементов изображени ; на фиг. 5 - схема двухканального коммутатора; на фиг. 6 - схема вычислительного блока; на фиг. 7 - схема блока кодировани ; на фиг. 8 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства; на фиг. 9 - диаграмма уровней, соответствующа  параметрам кодируемого фрагмента.

Устройство кодировани  телевизионного сигнала (фиг, 1) содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, блок 2 пам ти, блок 3 выбора элементов изображени , двухканаль ный коммутатор 4, сумматор 5, блок 6 вычитани , сумматор 7 модулей, вычис

лительный блок 8, квантователь 9 и блок 10 кодировани .

Блок 2 пам ти (фиг. 2) содержит первый и второй блоки II и 12 задерж ки на поле и блок 13 перезаписи.

Блок 13 перезаписи (фиг. 3) содер- жит блоки 14-16 пам ти пол , блоки 17 и 18 пам ти строки, двухвходовые коммутаторы 19 и 20, дешифратор 21 и делители 22 и 23.

Блок 3 выбора элементов изображе- ни ,(фиг. 4) содержит блоки 24 и 25 вычитани  , блок 26 задани  порога, блок 27 задержки на строку, последовательно-параллельные регистры 28 и 29, параллельный регистр 30, блок 31 анализа, блоки 32 и 33 задержки на поле и блок 34 пам ти пол .

Двухканальный коммутатор 4 (фиг. 5) содержит коммутаторы 35.1 - 35.4.

Вычислительный блок 8 (фиг. 6) содержит блок 36 делени , блок 37 вычитани  и сумматоры 38 и 39 модулей.

Блок 10 кодировани  (фиг. 7) содержит элемент задержки 40, форми- рователь 41 импульсов и регистр 42.

Устройство кодировани  телевизионного сигнала работает следующим образом .

5

0

5

0

В аналого-цифровом преобразователе 1 исходный аналоговьй видеосигнал преобразуетс  в цифровую форму (фиг. 8,а). После задержки на врем  полного телевизионного кадра, осуществл емой в блоке 2 пам ти фиг. 86,в,г) цифровой видеосигнал подаетс  на вход блока 3, на другой вход которого сигнал поступает непосредственно с выхода АЦП 1. Устройство кодировани  телевизионного сигнала осуществл ет межкадровое групповое кодирование .f Кодируема  группа образуетс  двум  блоками элементов из двух смежных кадров (по одному блоку в каждом кадре ). Блок 3 определ ет наличие или отсутствие межкадрового движени  дл  каждого элемента в пределах кодируемой группы и на этой основе формирует результирующий сигнал движени  дл  кодируемой группы. Результат этого анализа используетс  дл  выбора одного из двух вариантов обработки кодируемой группы путем подачи сигнала с выхода блока 3 (фиг. 8д) на управл ющий вход двухканального коммутатора 4.

Блок из первого кадра, содержащий, например, шестнадцать элементов, может быть записан следующим образом:

V,

V.

V.

V

V.

U

v

It

vV

V

ir

Г

lu

де верхние индексы I и II обозна- чают номер полукадра (пол ), а нижние индексы 1, 2, 3,...8 - номера элементов в двух фрагментах, образующих блок. В каждом из фрагментов элементы расположены на двух смежных строках по четыре на каждой строке.

Блок из второго кадра, также содержащий шестнадцать элементов, можно записать аналогичным образом:

III 2

IV 2

III 3

IV 3

III

4

IV 4

III 6

IV 6

III 7

IV 7

III 8

IV 8

где верхние индексы III и IV обозна чают соответственно первый и второй полукадры (пол ) в данном кадре. При отсутствии межкадрового движени  со ответствующие элементы обоих блоков будут равны.

Лри первом варианте обработки ко дируемой группы, характеризующемс  отсутствием межкадрового движени , на выход коммутатора 4 подаютс  менты из каждого блока кодируемой группы, причем из блока в первом кад ре будут выбраны элементы

V.

V,

1

v

vl

.1

v; v

блока второго кадра - элемен™

IV 2

IV 3

IV А

IV IV IV IV 5 678 При втором варианте обработки ко™ дируемой группы, характеризующемс  наличием межкадрового движени , из блока первого кадра будут выбраны как и при первом варианте элементы:

V.

а из блока второго кадра - элементы: 45

III 2

III 6

III 3

III 7

III 4

III 8

Информационные сигналы, соответствующие сформированным в результате описанного выбора фрагментам, состо щим из восьми элементов каждый, формируютс  двухканальным коммутатором 4 при воздействии сигнала движени  на его управл ющий вход.

и

д

35 к

На фиг. 8 цифрами I, TI, III, IV обозначены интервалы времени, соот ветствующие четырем пол м, образующим 5 дна смежных кадра, элементы из которых кодируютс  совместно. Цифры I,...IV обозначают два последующих смежных кадра. На диаграммах можно видеть, что информаци , записываема 

10 блоком 13 перезаписи телевизионного сигнала в течение интервала одного телевизионного пол , выводитс  из него за интервал, равный двум пол м. Аналогично работает блок 34 пам ти,

15 вход щий в блок 3.

С выхода двухканального коммутато - ра 4 информационные сигналы подаютс  на вход сумматора 5, где вычисл етс  среднее значение по кодируемому фраг 20 менту а . В блоке 6 вычитани  опрег- делаетс  разность между значением каждого элемента кодируемого фрагмен- та и значением а дл  данного фраг мента (т.е. ,). Сумматор 1 моду лей осуществл ет сложение модулей указанных разностей. Результаты этих вычислений (а,, а и матрица знаков разности, полученных при вычислении коэффициента aj дл  кодируемого фрагмента ) подаютс  в квантователь 9.

После указанных операций произ- водитс  дополнительна  обработка кодируемого фрагмента. Дл  этого в вы- числительный блок 8 подаютс  значени  разностей у, -а , матрица знаков указанных разностей и значени  а, В блоке 36 на основании данных матрицы знаков определ етс  число Р, показывающее количество элементов в кодируемом фрагменте, которые имеют значени , превышающие а,, и число п N-P (где N - общее число элементов в фрагменте). В этом же блоке производитс  вычисление значений

25

30

40

: 45

50

55

и а,/п,

Вычисленные значени 

и подаютс  на первый вход блока 37 вычитани , на второй и третий входы которого подаютс  значени  разностей у; - а, и знаки этих разностей с выходов блока 6 вычитани .

Работу блока 37 вычитани  по сн ет диаграмма (фиг. 9), на которой представлен возможный набор значений элементов у,., , у,, у, из состава кодируемого фрагмента. Если остальные элементы данного фрагмента имеют

такие же значени ,

т.е. У5 у.

Уб Уг т.д., то уровень а, показывает среднее значение по кодируемому

фрагменту, а отрезки а , а , а и

ir „

а Представл ют собой разности, ко

торые вычисл ютс  в блоке 37 вычитани . Сумматоры 38 и 39 модулей про- извод т сложение по модулю всех вычисленных разностей, причем на сумматор 38 модулей направл ютс  четыре разности кодируемого фрагмента: а,, а , и а, относ щиес  к уровню , а на сумматор 39 модулей - четыре разности а, а, а и а относ щиес  к уровню а , - ,

В квантователе 9 дл  полученных коэффициентов а,, а, исполь зуетс  шкала с меньшим числом уровней , чем в АЦП 1. Нар ду с линейным квантованием, значени  а подвергаютс  последующему нелинейному квантованию в пределах трех различных шкал диапазоны которых определ ютс  с учетом зависимости величины а от величин а , и Р.

Блок 10 кодировани  объедин ет в единое кодовое слово все указанные параметры кодируемого фрагмента (коэффициенты ai, а, а, и а, две матрицы знаков разности, полученных при вычислении коэффициентов а, а и а), а также один бит информации, указьшающий на шкалу квантовани  коэффициента а, и один бит-указатель движени  в кодируемой группе. Кроме этого, в итоговое кодовое слово вводитс  информаци  о цветности изобра- жени .

В блоке 10 кодировани  ввод всей информации в регистр 42 производитс  параллельно, а вывод - последова- тельно (фиг. 8е). В элементе 40 задержки осуществл етс  задержка сигнала движени  дл  синхронности поступлени  в регистр 42 информации, относ щейс  к одной группе, Иьшульсы записи, в интервале которых производитс  ввод информации в регистр 42, формируютс  формирователем 41 из поступающих на его входы сигнала основной тактовой частоты и сигнала частоты групп. Дл  предлагаемого варианта кодируемой группы частота групп в четыре раза меньше частоты элементов Частота повторени  формируемых форми рователем 41 импульсов записи равна частоте групп, а длительность этих импульсов примерно равна одному периоду сигнала основной тактовой частоты , В качестве сдвигающего синхросиг-

5

5

5 0

0 5

Q г

0

нала дл  регистров 42 используетс  сигнал основной тактовой частоты.

Claims (3)

1. Устройство кодировани  телевизионного сигнала, содержащее последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь и блок пам ти, последовательно соединенные сумматор, блок вычитани  и сумматор модулей, а также последовательно соединенные квантователь и блок кодировани , при этом первый и второй входы квантовател  соединены соответственно с выходом сумматора модулей и вторым выходом сумматора, вход которого объединен с вторым входом блока вычитани , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности коди ровани , Б него введены блок выбора элементов изображени , первый и второй входы которого соединены соответ- ственно с выходом аналого-цифрового преобразовател  и первым выходом блока пам ти, двухканальный коммутатор, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами блока пам ти, управл ющий вход соединен с выходом блока выбора элементов изображени  и объединен с другим входом второго блока кодировани , а также вычислительный блок, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с первым выходом блока вычитани , вторым выходом блока вычитани  и выхо- д(м сумматора модулей, а первый, второй и третий выходы соединены соответственно с третьим, четвертым и п тым входами квантовател , при этом выход двухканального коммутатора соединен с вторым входом блока вычитани  ,

2. Устройство по п. I, отличающеес  тем, что блок пам ти содержит последовательно соединенные первый блок задержки на поле , вход которого  вл етс  входом блока пам ти, второй блок задержки на поле, выход которого  вл етс  первым выходом блока пам ти, и блок перезаписи, другой вход которого соединен с выходом первого блока задерж ки на поле, а первый и второй выходы  вл ютс  вторым и третьим выходами блока пам ти.

3. Устройство по п. 2, отличающеес  тем, что вычислительный блок содержит блок делени , первый и второй входы которого  вл ютс  соответственно третьим и вторым входами вычислительного блока, а первый вькод  вл етс  перньтм выходом вычислительного блока, блок вычитани , первый вход которого соединен с вторым выходом блока делени .

второй вхо  вл етс  первым входом вычислительного блока, а третий вход объединен с вторым входом блока делени , а также первый и второй сумматоры модулей, входы которых соединены соответственно с первым и вторьи выходами блока вычитани , а выходы  вл ютс  соответственно вторым и третьим выходами вычислительного блока.

L

фиг.г

J

фиг.З

LфигЛ

фие.5

-

-5

4/

фиг. 6

i

2

(риг.7

/// IV I

/I /// fV /