SU1513624A2 - Differential pulsed coder of tv signals - Google Patents

Differential pulsed coder of tv signals Download PDF

Info

Publication number
SU1513624A2
SU1513624A2 SU884363800A SU4363800A SU1513624A2 SU 1513624 A2 SU1513624 A2 SU 1513624A2 SU 884363800 A SU884363800 A SU 884363800A SU 4363800 A SU4363800 A SU 4363800A SU 1513624 A2 SU1513624 A2 SU 1513624A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sub
inputs
outputs
sup
block
Prior art date
Application number
SU884363800A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Sergej N Korovin
Sergej A Kulikov
Original Assignee
Sergej N Korovin
Sergej A Kulikov
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sergej N Korovin, Sergej A Kulikov filed Critical Sergej N Korovin
Priority to SU884363800A priority Critical patent/SU1513624A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1513624A2 publication Critical patent/SU1513624A2/en

Links

Landscapes

  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Description

<p>Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи и является усовершенствованием устройства по авторскому свидетельству № 1056455. Его использование при построении телевизионных систем с эффективным коИзобретение относится к вычислительной технике и технике связи, может быть использовано при построении телевизионных (ТВ) систем с эффективньм кодированием ТВ сигнала и является усовершенствованием известного кодера по авт.св. № 1056455.</p> <p>Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения регулировки контраста кодируемых изображений.</p> <p>На фиг. 1 приведена блок-схема кодера; на фиг. 2 - функциональная схема узла регулировки контраста; на фиг. 3 - квантователь.</p> <p>Кодер содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, блок 2 памяти, блок 3 умножителей, первый сумматор 4, инвертор 5, второй сумматор 6,</p> <p>2</p> <p>дированием позволяет расширить функциональные возможности за счет обеспечения регулировки контраста кодируемых изображений. Кодер содержит аналого-цифровой преобразователь, блок памяти, блок умножителей, два сумматора, инвертор, сумматор модулей, квантователь и блок кодирования. Благодаря введению узла регулировки контраста, выполненного на мультиплексоре,' дешифраторе, сумматоре, компараторе, двух блоках элементов НЕ, трех перемножителях и источнике постоянного кода, в кодере обеспечивается контрастирование кодируемого сигнала . 3 ил.</p> <p>сумматор 7 модулей, квантователь 8, узел 9 регулировки контраста и блок 10 кодирования.</p> <p>Узел 9 регулировки контраста (фиг. 2) содержит мультиплексор 11, дешифратор 12, сумматор 13, компаратор 14, первый 15 и второй 16 блоки элементов НЕ, первый - третий перемножители 17-19 и источник 20 постоянного кода. Кроме того, обозначены первые - третьи входы 21-23 и первые третьи выходы 24-26 узла.</p> <p>Квантователь 8 (фиг. 3) выполнен на первом 27 и втором 28 блоках задержки и преобразователе 29 кодов. Остальные блоки кодера аналогичны таким же блокам известного кодера.</p> <p>Принцип работы кодера заключается</p> <p>в сл едующем.</p> <p>зи „„ 1513624</p> <p>3</p> <p>1513624</p> <p>4</p> <p>Аналоговый видеосигнал, поступающий на вход кодера, подвергается дискретизации и квантованию в АЦП. В блоке памяти формируются кодируемые группы из η восьмиразрядных элементов изображения. Для каждой группы вычисляются три переменные: код средней яркости кодируемой группы</p> <p>_1_</p> <p>η</p> <p>10</p> <p>где х; - яркость ι-го кодируемого элемента, код полусуммы модулей отклонений х·. от а.</p> <p>15</p> <p><sup>а</sup>1 2</p> <p>х.· -а.</p> <p>код матрицы знаков</p> <p>а.</p> <p>20</p> <p>Перечисленные переменные квантуют ся в квантователе, объединяются в ко довое слово группы в блоке кодирования и в составе этого слова передают ся в канал связи.</p> <p>Яркость ί-го элемента Ζ; находит ся в соответствии со следующим выраИз того,что скалярное произведение векторов у<sub>4</sub> и дает нуль, следует ортогональность У, и у^.</p> <p>Если вектор у остается постоянным для любой кодируемой группы, то координаты вектора у<sub>2</sub> зависят от статистики кодируемой группы и определяется ею. Поэтому приведенное ортогональное разложение является адаптивным, в отличие от детерминированных ортогональных преобразований, например, Адамара, Уолша, Хаара, Фурье и др. При детерминированных преобразованиях в канал передаются только коэффициенты разложения, поскольку базисные функции являются постоянными для кодируемых групп элементов.</p> <p>В рассматриваемом разложении базисный вектор у<sub>г</sub> является переменньм и для восстановления группы элементов на приемной стороне необходима его передача. Для этой цели служит код матрицы знаков. Если 3;= 1, и число единиц матрицы</p> <p>1</p> <p>то у, = * Ρ</p> <p>жением:</p> <p>знаков равно р.</p> <p>Значения Ζ</p> <p>если</p> <p>а - --2.' п-р ’</p> <p>если</p> <p>3;= 1; 5.= 0,</p> <p>(1)</p> <p>п-раэрядного</p> <p>30</p> <p>п-р<sup>1</sup></p> <p>и Ζ = а, восстанавливаемые на приемной</p> <p>где р - число единиц кода 5.</p> <p>Переменные а, и собой коэффициенты адаптивного ортогонального разложения кодируемого фрагмента из η элементов. Каждая координата первого базисного вектора равна единице. Координата второго базисного вектора, соответствующая 1</p> <p>элементу х· равна</p> <p>-1</p> <p>представляют</p> <p>-, если χ·&gt; а,, η ’ &gt; ι ’</p> <p>35</p> <p>40</p> <p>или</p> <p>п-р</p> <p>если х;</p> <p>45</p> <p>Пусть х,, х<sub>4</sub>,</p> <p>Хр<sub>4</sub>,.....х</p> <p>второй у<sub>г</sub> базисные векторы</p> <p>......... &lt; а,, тогда первый у, и</p> <p>50</p> <p>,1 I 1-1 -1ч</p> <p><sup>у</sup>1 <sup>=</sup> ''р’р’<sup>,,,</sup>’р’ п-р’&quot;’’ п-р'’</p> <p>стороне, равны средней яркости элементов X), имеющих яркость соответственно не меньше и меньше а,.</p> <p>Пусть х, = 40, х<sub>2</sub>= 30, х<sub>?</sub> = 20 и х<sub>4</sub> = 10. Тогда а^ = 25, а<sub>2</sub> = 20, р=2</p> <p>и Ζ<sub>1</sub> = 35, = 15,</p> <p>так как х,, х<sub>4</sub>&gt;а</p> <p>то</p> <p>= 35 = Ζ,, ^-^=,5=2</p> <p>Третий, четвертый коэффициенты анализируемого адаптивного разложения, вторая и третья матрицы знаков вычисляются так:</p> <table border="1"> <tr><td> <sup>а</sup>» =</td><td> 5 ΣΊ»;</td><td> </td><td> ! : <sup>а</sup>4</td><td> - 5 Σ I</td></tr> <tr><td> </td><td> X', &gt;&lt;34</td><td> </td><td> </td><td> Х;&lt;0,</td></tr> <tr><td> </td><td> г -, ί</td><td> '1,</td><td> если</td><td> <sup>х</sup>&lt; - Ζ, ;</td></tr> <tr><td> </td><td> Μ-</td><td> </td><td> </td><td> </td></tr> <tr><td> </td><td> Ι</td><td> .0,</td><td> если</td><td> а,&lt; х; &lt;</td></tr> <tr><td> </td><td> ί</td><td> Ί,</td><td> если</td><td> <sup>Ζ</sup>2 ~ <sup>х</sup>;</td></tr> <tr><td> м</td><td> [=.3-</td><td> </td><td> </td><td> </td></tr> <tr><td> </td><td> 1</td><td> 0,</td><td> если</td><td> <sup>χ</sup>; <sup>Ζ<sub></sup>ζ</sub></td></tr> </table> <p>55</p> <p>Число коэффициентов разложения</p> <p>равно п, а число переменных (т.е.</p> <p>тех, которые надо передавать) матриц</p> <p>знаков равно (п-1).</p> <p>5</p> <p>1513624</p> <p>6</p> <p>Кодер позволяет вычислять два из η коэффициентов разложения и одну матрицу знаков. Эксперименты показывают, что при η &lt;16 для получения $ высокого качества изображения можно ограничиться передачей только двух коэффициентов из η и одной матрицы знаков. Причем для п=16 при одинаков вом коэффициенте сжатия потока ана- 10 лизируемое адаптивное ортогональное преобразование позволяет получить более высокое качество изображения, чем при детерминированных преобразованиях. В основу совместного кодирования 15 положена избыточность а<sub>2</sub> и 8 при а =0 и избыточность кодовых комбинаций а, и а<sub>г</sub> при а<sub>4</sub>/0.</p> <p>Второй коэффициент а. разложения может быть представлен в следующем виде:</p> <p>Выражение в скобках представляет собой средний контраст кодируемой группы. Следовательно, коэффициент а<sub>г </sub>с точностью до постоянного коэффициента 2 можно рассматривать как средний контраст кодируемой группы. Изменяя а^ тем или иньм способом в пределах кодируемой группы, можно изменять контраст кодируемого изображе-.. ния. Регулировка (повышение) контрас- 35 та производится на основании следующего выражения:</p> <p>г макс</p> <p>(п-р)а<sub>(</sub> при 0 &lt; а, έ р-; д</p> <p>р (А-ар при р— &lt; а<sub>4</sub> &lt; А,</p> <p>(2)</p> <p>40</p> <p>где а. - максимальное значение а, г макс <sup>г</sup></p> <p>для фиксированных значений а^ и р.</p> <p>Для кодируемой группы со значениями а^ и р второй коэффициент может изменяться от 0 до а<sub>2макс</sub>.</p> <p>Пусть η = 4, а,= 10 и р=1. Тогда при восьмиразрядных кодируемых элементах А=255 и С=р- =61.</p> <p>η</p> <p>Так как а, = 10 &lt; С, то в соответствии с (2) а^ может изменяться от 0 до (η-р) а, = 30.</p> <p>Проверим (2) для двух значений а<sub>2) </sub>равных 30 и 40. Для а<sub>г</sub> = 30 Ζ&lt; = а, +</p> <p>+ -<sup>г</sup> = 40, Ζ,= а.- --<sup>2</sup> = 0. Для а =40 р » г. 1 <sub>п</sub>_р г.</p> <p>Ζ,= а,+ ^<sup>г</sup>= 50, Ζ,= а---<sup>х</sup> = -3.</p> <p>Р Ζ- <sup>1</sup> п-р</p> <p>Так как Ζ, и Ζ<sub>2</sub> представляют собой значения яркостей декодируемых элементов, то 0 έ Ζ· έ 255.</p> <p>Следовательно, для рассмотренного примера а<sub>2</sub> не может быть равно 40, так как в этом случае Ζ<sub>2</sub>&lt;0. По выражению для Ζ* нетрудно убедиться, что а<sub>г</sub> не может быть больше 30, что совпадает с выражением (2).</p> <p>Кодер работает следующим образом.</p> <p>В АЦП 1 исходный аналоговый сигнал преобразуется в__цифровой поток, например, по методу ИКМ. В блоке 2 памяти благодаря'задержкам цифрового</p> <p>потока создается ряд цифровых потоков, каждый из которых соответствует одному из элементов многоэлементной апертуры-группы соседних элементов ТВ изображения. В блоке 3 значение яркости каждого из элементов апертуры умножается на весовой коэффициент 1</p> <p>-, где η - число одновременно кодируемых</p> <p>элементов. После умножения элементы апертуры одновременно поступают в первый сумматор 4, где путем их суммирования вычисляют среднее значение яркости по кодируемой группе. В конкретно выполненном устройстве для четырех одновременно кодируемых элементов сумматор 4 включает три схемы сумсуммирования: на первой складываются</p> <p>х, х<sub>2</sub> „ Хэ хя</p> <p>η η η η ’</p> <p>на третьей - суммы с первой и второй схем суммирования.</p> <p>Во втором сумматоре 6 из цифровых потоков многоэлементной апертуры, поданных туда из блока 2 памяти, вычитается среднее значение, поданное через инвертор 5. В сумматор 7 модулей одновременно подаются η значений разностей (х;-а,) из Ьумматора 6. В сумматоре 7 модулей производится вычисление модуля каждой разности (х;-а )</p> <p>η</p> <p>й сложение модулей (х;-а,). На</p> <p>ί«ι</p> <p>выходе сумматора 7 модулей передается код приведенной суммы без младшего разряда, тем самым формируется второй коэффициент</p> <p>1 <sup>л</sup></p> <p>Ч <sup>=</sup> 5 Σ (х,'-а,).</p> <p>* 1 = 1</p> <p>7</p> <p>1513624</p> <p>8</p> <p>Кроме того, на выходе блока передается формируемый в этом блоке п-раэрядный код матрицы знаков 8=[δ;^]5ίβη (х;-а,). <sub>5</sub></p> <p>В квантователе 8 осуществляется задержка а<sub>2</sub> и 5 на время квантования а&lt; в блоках 27 и 28. На вход преобразователя 29 кодов поступает восьмиразрядный код а^, который под- ]θ вергается там грубому квантованию (равномерному) для уменьшения числа уровней квантования.</p> <p>Кода а,, а<sub>г</sub> и 5 синхронно с выхода квантователя 8 передаются в узел ,5 9 регулировки контраста кодированных изображений. Код 5 с входов 23 поступает в дешифратор 12, с которого считывается код р (код числа единиц матрицы знаков). Этот код в блоке 19 20</p> <p>умножается на код - от источника 20 <sup>П</sup> А</p> <p>и результат умножения (р -) передаетп</p> <p>ся на компаратор 14, на второй вход (которого поступает код а* с входов</p> <p>25</p> <p>21. Результат сравнения а, с р- в</p> <p>I</p> <p>качестве управляющего сигнала подается на мультиплексор 11, на один из входов которого подается значение а, (η-р), формируемое с помощью блока 17. На второй вход мультиплексора 11 поступает код р (А-а,) с блока 18. Коды а, (η-р) и р (А-а<sub>(</sub>) являются верхними границами изменения а<sub>г </sub>для диапазонов изменения а^ соответА А</p> <p>ственно (0, р-) и (ρ-, п). К выходу η η</p> <p>мультиплексора 11 подключаются не до все разряды а<sub>2макс</sub>, а только часть старщих, т.е. часть динамического диапазона изменения а<sub>2</sub>. В сумматоре 13 эта часть складывается с а<sub>2</sub>, поступающим с кванιователч °. Новое значение 45 а 2_ с неиз!!' чным1! а <sub>(</sub> л 3 передается в блок К) кодирования, представляющий собой параллельно-последовательный регистр.</p> <p>50</p> <p>Управление блоками, входящими в дифференциальный импульсный кодер ТВ сигнала, осуществляется с помощью &gt;синхросигналов,сопровождающих передаваемый видеосигнал. На АЦП .1 подается тактовая частота элементов £^.</p> <p>В конкретно выполненном устройстве для п=4 (в строке) блок 2 является последовательно-параллельным регистром, на который подаются частоты £<sub>т </sub>и -|-. Для выравнивания разрядно-временных интервалов в блоки 4, 8 на ϋрегистры подается частота £<sub>т</sub>. В блок</p> <p>10 подаются частоты -7- и канальная 4</p> <p>частота £<sub>к</sub>, с которой в последовательном коде с выхода блока 10 считывается выходное кодовое слово. В блоке 10 &quot;подхват&quot; кодов а,, а<sub>2</sub> и 8 на частоту должен проводиться с учетом того, что коды а^ и 3 с выхода квантователя 8 идут напрямую в блок 10, а новое значение а<sub>2</sub> формируется с некоторой задержкой.</p> <p>При п=4 максимальная разрядность а<sub>г</sub> и, следовательно, а<sub>2Ма)(С</sub> равна 8 (в случае восьмиразрядных х;). Подключение к выходу мультиплексора трех разрядов из еосьми, т.е. сбрасывание пяти младших разрядов, означает деление а<sub>1мо</sub>,<sub>кс</sub>на 32. Таким образом, для каждой кодируемой группы с определенными а, и р определяется динамический диапазон изменения а<sub>г</sub> берется его 32-я часть и добавляется к истинному значению а<sub>г</sub> в сумматоре 13. Разрядность кода на выходе мультиплексора 11, т.е. величина &quot;добавки&quot; к а<sub>2</sub>, зависит от контраста изображений и ее необходимо делать тем больше, чем меньше контраст изображений. Другими словами, разрядность кода на выходе мультиплексора 11 фиксированная и выбирается экспериментально, для известного класса кодируемых изображений.</p> <p>Исключение из передачи младших разрядов а<sub>2</sub> эквивалентно грубому равномерному квантованию а<sub>г</sub> без округления .</p> <p>Поскольку коэффициент а<sub>2</sub> характеризует контраст кодируемой группы, увеличением а<sub>2</sub> достигается повышение контраста кодированных изображений.</p> <p>Пусть п=4, а, = 100, р=2 и 3<sub>2</sub>·= 40.</p> <p>Тогда С=р^=128, а, &lt;128 и а<sub>2</sub> =</p> <p>= (п-р).а, = 200<sub>1о</sub>= 1 1001000<sub>2</sub>. При отбрасывании пяти младших разрядов на вход сумматора 13 подается код-110, т.е. к 40 добавляется 6 и, вместо 40, в канал передается значение а<sub>2</sub> = 46.</p> <p>При а<sub>4</sub>=40 уровни Ζ, и Ζ<sub>4</sub> равны</p> <p>120 и 80 соответственно, и 4 Ζ = 40.</p> <p>9</p> <p>1513624</p> <p>10</p> <p>Для а<sub>г</sub>=46 перепад ΑΖ между уровнями и Ζ<sub>4</sub> увеличивается на 6, т.е.</p> <p>стал контрастнее.</p> <p>Нетрудно убедиться, что при а^=0 изменения а<sub>4</sub> не происходит. Действительно, при а = 0 все х = а, и р=п. Тогда С=А и к выходу мультиплексора 11 в соответствии с (2) должно подключаться (п-р).а<sub>1</sub>=0, так как п-р=0.</p> <p>При сложении а<sub>г</sub> с частью динамического диапазона изменения а<sub>2</sub> может произойти выход а<sub>2</sub> за пределы На приемной стороне в этом случае происходит превышение Ζ , &gt; 255 либо Ζ<sub>4</sub> &lt; 0. Поскольку 0 έ έ 255, то Ζ, приравнен 255, а Ζ<sub>2</sub> нулю. Таким образом, превышение а<sub>2тк</sub>в кодере не приводит к ошибочному декодированию группы.</p> <p>Таким образом, помимо кодирования монохромных изображений, кодер осуществляет контрастирование ТВ изображений, что позволяет улучшить субъективное качество изображений.</p><p> The invention relates to computer technology and communication technology and is an improvement to the device according to the author's certificate No. 1056455. Its use in building television systems with an effective invention relates to computer technology and communication technology, and can be used in the construction of television (TV) systems with an effective encoding the TV signal and is an improvement to the well-known coder on the auth. No. 1056455. </ P> <p> The purpose of the invention is to enhance the functionality by providing adjustment of the contrast of the encoded images. </ p> <p> In FIG. 1 shows a block diagram of an encoder; in fig. 2 - functional diagram of the contrast adjustment unit; in fig. 3 - quantizer. </ P> <p> The encoder contains an analog-to-digital converter (ADC) 1, memory block 2, block 3 multipliers, first adder 4, inverter 5, second adder 6, </ p> <p> 2 </ p> <p> Doping allows you to extend the functionality by providing adjustment of the contrast of the encoded images. The encoder contains an analog-digital converter, a memory block, a multiplier block, two adders, an inverter, a module adder, a quantizer, and a coding block. By introducing a contrast adjustment node, performed on a multiplexer, a decoder, an adder, a comparator, two blocks of NOT elements, three multipliers, and a source of a constant code, the encoder provides contrasting of the encoded signal. 3 il. </ P> <p> adder 7 modules, a quantizer 8, a node 9 for adjusting the contrast and a coding block 10. </ p> <p> Node 9 adjust the contrast (Fig. 2) contains a multiplexer 11, a decoder 12, an adder 13, a comparator 14, the first 15 and the second 16 blocks of elements NOT, the first - the third multipliers 17-19 and the source 20 constant code. In addition, the first - the third inputs 21-23 and the first third outputs 24-26 of the node are marked. </ P> <p> Quantizer 8 (Fig. 3) is made on the first 27 and second 28 delay blocks and the code converter 29. The remaining blocks of the encoder are similar to those of the known encoder. </ P> <p> The principle of the encoder is </ p> <p> next. </ p> <p> zi „„ 1513624 </ p> <p> 3 </ p> <p> 1513624 </ p> <p> 4 </ p> <p> The analog video signal input to the encoder is sampled and quantized into an ADC. In the memory block, encoded groups of η eight-bit image elements are formed. For each group, three variables are calculated: the code of the average brightness of the coded group </ p> <p> _1 _ </ p> <p> η </ p> <p> 10 </ p> <p> where x; - the brightness of the v-th encoded element, the code of the half-sum of the modules of deviations x ·. from a. </ p> <p> 15 </ p> <p> <sup> a </ sup> 1 2 </ p> <p> x. · -a. </ p> <p> character matrix code </ p> <p> a. </ p> <p> 20 </ p> <p> The listed variables are quantized in a quantizer, are grouped into a code word in a coding unit, and as part of this word are transmitted to a communication channel. </ p> <p> Brightness of the ίth element Ζ; is in accordance with the following expression that the scalar product of vectors y <sub> 4 </ sub> and gives zero, orthogonality of Y, and y ^ follows. </ p> <p> If the vector y remains constant for any coded group, then the coordinates of the vector y <sub> 2 </ sub> depend on the statistics of the coded group and are determined by it. Therefore, the reduced orthogonal decomposition is adaptive, unlike deterministic orthogonal transformations, for example, Hadamard, Walsh, Haar, Fourier, etc. In deterministic transformations, only decomposition coefficients are transferred to the channel, because the basis functions are constant for the encoded element groups. </ P> <p> In the decomposition under consideration, the basis vector y <sub> r </ sub> is variable and its group is required to restore the group of elements on the receiving side. For this purpose, serves the code matrix characters. If 3; = 1, and the number of matrix units </ p> <p> 1 </ p> <p> then y, = * Ρ </ p> <p> live: </ p> <p> characters equals p. </ p> <p> Values Ζ </ p> <p> if </ p> <p> a - --2. ' nr ’</ p> <p> if </ p> <p> 3; = 1; 5. = 0, </ p> <p> (1) </ p> <p> p-order </ p> <p> 30 </ p> <p> p <p> 1 </ sup> </ p> <p> and Ζ = a, recoverable at the reception </ p> <p> where p is the number of units of code 5. </ p> <p> Variables a, and the coefficients of the adaptive orthogonal decomposition of the encoded fragment of η elements. Each coordinate of the first basis vector is equal to one. The coordinate of the second basis vector corresponding to 1 </ p> <p> x · element is </ p> <p> -1 </ p> <p> represent </ p> <p> - if χ · &gt; a ,, η ’&gt; ι ’</ p> <p> 35 </ p> <p> 40 </ p> <p> or </ p> <p> p </ p> <p> if x; </ p> <p> 45 </ p> <p> Let x ,, x <sub> 4 </ sub>, </ p> <p> Xp <sub> 4 </ sub>, ..... x </ p> <p> second baseline vectors <sub> g </ sub> </ p> <p> ......... &lt; and ,, then the first is u, and </ p> <p> 50 </ p> <p>, 1 I 1-1 -1h </ p> <p> <sup> y </ sup> 1 <sup> = </ sup> '' p 'p' <sup> ,,, </ sup> 'p' n-p '&quot;' 'n-p '' </ p> <p> side, equal to the average brightness of elements X), having a brightness, respectively, not less than and less than a,. </ p> <p> Let x, = 40, x <sub> 2 </ sub> = 30, x <sub>? </ sub> = 20 and x <sub> 4 </ sub> = 10. Then a ^ = 25 and <sub> 2 </ sub> = 20, p = 2 </ p> <p> and Ζ <sub> 1 </ sub> = 35, = 15, </ p> <p> since x ,, x <sub> 4 </ sub> > a </ p> <p> then </ p> <p> = 35 = Ζ ,, ^ - ^ =, 5 = 2 </ p> <p> The third, fourth coefficients of the analyzed adaptive decomposition, the second and third matrix of characters are calculated as follows: </ p> <table border = "1"> <tr> <td> <sup> a </ sup> "= </ td> <td> 5 ΣΊ "; </ td> <td> </ td> <td> ! : <sup> a </ sup> 4 </ td> <td> - 5 Σ I </ td> </ tr> <tr> <td> </ td> <td> X ', &gt; &lt; 34 </ td> <td> </ td> <td> </ td> <td> X; &lt; 0, </ td> </ tr> <tr> <td> </ td> <td> d -, ί </ td> <td> '1, </ td> <td> if </ td> <td> <sup> x </ sup> &lt; - Ζ,; </ td> </ tr> <tr> <td> </ td> <td> Μ - </ td> <td> </ td> <td> </ td> <td> </ td> </ tr> <tr> <td> </ td> <td> Ι </ td> <td> .0, </ td> <td> if </ td> <td> a, <x; &lt; </ td> </ tr> <tr> <td> </ td> <td> ί </ td> <td> Ί, </ td> <td> if </ td> <td> <sup> Ζ </ sup> 2 ~ <sup> x </ sup>; </ td> </ tr> <tr> <td> m </ td> <td> [= .3 - </ td> <td> </ td> <td> </ td> <td> </ td> </ tr> <tr> <td> </ td> <td> 1 </ td> <td> 0, </ td> <td> if </ td> <td> <sup> χ </ sup>; <sup> Ζ <sub> </ sup> ζ </ sub> </ td> </ tr> </ table> <p> 55 </ p> <p> Number of decomposition coefficients </ p> <p> is equal to n, and the number of variables (i.e. </ p> <p> those that need to be transferred) matrices </ p> <p> characters are (n-1). </ p> <p> 5 </ p> <p> 1513624 </ p> <p> 6 </ p> <p> The coder allows you to calculate two of the η decomposition coefficients and one matrix of characters. Experiments show that for η &lt; 16, to get a $ high image quality, you can limit yourself to transferring only two coefficients from η and one matrix of characters. Moreover, for n = 16, with the same high compression ratio of the flow, ana- lyzed adaptive orthogonal transformation allows one to obtain a higher image quality than with deterministic transformations. The joint coding 15 is based on the redundancy of a <sub> 2 </ sub> and 8 with a = 0 and the redundancy of code combinations a and a <sub> r </ sub> with a <sub> 4 </ sub> / 0 . </ p> <p> The second coefficient is a. decomposition can be represented as follows: </ p> <p> The expression in brackets represents the average contrast of the coded group. Therefore, the coefficient a <sub> r </ sub> with an accuracy of a constant factor of 2 can be considered as the average contrast of the coded group. By changing a ^ in one way or another in the way within the coded group, it is possible to change the contrast of the coded image. The adjustment (increase) of the contrast is made on the basis of the following expression: </ p> <p> r max </ p> <p> (n-p) a <sub> (</ sub> with 0 &lt; a, έ p-; d </ p> <p> p (A-ar with p - < a <sub> 4 </ sub> &lt; A, </ p> <p> (2) </ p> <p> 40 </ p> <p> where a. - maximum value of a, g max <sup> g </ sup> </ p> <p> for fixed values of a ^ and p. </ p> <p> For a coded group with values of a ^ and p, the second coefficient can vary from 0 to a <sub> 2max </ sub>. </ p> <p> Let η = 4, a, = 10 and p = 1. Then with eight-bit coded elements A = 255 and C = p- = 61. </ P> <p> η </ p> <p> Since a, = 10 &lt; C, then in accordance with (2) a ^ can vary from 0 to (η-p) a, = 30. </ P> <p> We check (2) for two values a <sub> 2) </ sub> equal to 30 and 40. For a <sub> g </ sub> = 30 &lt; = a, + </ p> <p> + - <sup> g </ sup> = 40, Ζ, = a.- - <sup> 2 </ sup> = 0. For a = 40 p "g. 1 <sub> n </ sub> _p g. </ p> <p> Ζ, = a, + ^ <sup> r </ sup> = 50, Ζ, = a --- <sup> x </ sup> = -3. </ p> <p> P Ζ- <sup> 1 </ sup> n-p </ p> <p> Since Ζ, and Ζ <sub> 2 </ sub> are the brightness values of the elements being decoded, 0 έ · έ 255. </ p> <p> Therefore, for the considered example, a <sub> 2 </ sub> cannot be equal to 40, since in this case Ζ <sub> 2 </ sub> < 0. By the expression for Ζ *, it is easy to verify that a <sub> r </ sub> cannot be greater than 30, which coincides with expression (2). </ P> <p> The encoder works as follows. </ p> <p> In ADC 1, the original analog signal is converted to a digital stream, for example, by the PCM method. In block 2 of the memory thanks to the 'digital delays </ p> <p> The stream creates a series of digital streams, each of which corresponds to one of the elements of the multi-element aperture-group of neighboring elements of the TV image. In block 3, the brightness value of each of the elements of the aperture is multiplied by the weighting factor 1 </ p> <p> -, where η is the number of simultaneously coded </ p> <p> elements. After multiplying, the elements of the aperture simultaneously arrive at the first adder 4, where by summing them, calculate the average value of brightness over the coded group. In a specifically configured device for four simultaneously coded elements, adder 4 includes three summation schemes: on the first one, </ p> <p> x, x <sub> 2 </ sub> „He hea </ p> <p> η η η η ’</ p> <p> in the third - the sum of the first and second summation schemes. </ p> <p> In the second adder 6, the average value fed through inverter 5 is subtracted from the multi-element aperture digital streams fed there from memory block 2. In the adder of 7 modules, η values of differences (x; -a,) are fed from the accumulator 6. At the same time adder 7 modules calculates the modulus of each difference (x; -a) </ p> <p> η </ p> <p> th addition of modules (x; -a,). On </ p> <p> ί "ι </ p> <p> the output of the adder 7 modules is transferred to the code of the reduced amount without the least significant bit, thereby forming the second coefficient </ p> <p> 1 <sup> l </ sup> </ p> <p> H <sup> = </ sup> 5 Σ (x, '- a,). </ p> <p> * 1 = 1 </ p> <p> 7 </ p> <p> 1513624 </ p> <p> 8 </ p> <p> In addition, at the output of the block, the p-raster code of the character matrix 8 = [δ; ^] 5ίβη (x; -a,) generated in this block is transmitted. <sub> 5 </ sub> </ p> <p> In quantizer 8, there is a delay of a <sub> 2 </ sub> and 5 for the time of quantization a &lt; in blocks 27 and 28. An eight-bit code a ^ is fed to the input of the code converter 29, which sub-] θ is thrown there into a coarse quantization (uniform) to reduce the number of quantization levels. </ p> <p> Code a ,, a <sub> g </ sub> and 5 synchronously from the output of the quantizer 8 are transmitted to the node, 5 9 adjust the contrast of the encoded images. Code 5 from the inputs 23 enters the decoder 12, from which the code p is read (the code of the number of units of the matrix of characters). This code is in block 19 20 </ p> <p> multiplied by code - from source 20 <sup> P </ sup> A </ p> <p> and the result of the multiplication (p -) transmits </ p> <p> to comparator 14, to the second input (which receives the code a * from the inputs </ p> <p> 25 </ p> <p> 21. The result of comparing a, with p- in </ p> <p> I </ p> <p> the quality of the control signal is fed to multiplexer 11, to one of the inputs of which the value a, (η-p), generated using block 17, is fed. To the second input of multiplexer 11, the code p arrives (aa,) from block 18. The codes a, (η-p) and p (A-a <sub> (</ sub>)) are the upper limits of the change of a <sub> r </ sub> for the ranges of change a ^ corresponding to A A </ p> <p> of course (0, p-) and (ρ-, p). To exit η η </ p> <p> multiplexer 11 is not connected to all digits a <sub> 2max </ sub>, but only some of the senior ones, i.e. part of the dynamic range of variation a <sub> 2 </ sub>. In adder 13, this part is added up with a <sub> 2 </ sub>, coming in from the quantum °. The new value of 45 a 2_ s un !! chnym1! a <sub> (</ sub> l 3 is transmitted to the K block) encoding, which is a parallel-serial register. </ p> <p> 50 </ p> <p> The units included in the differential impulse coder of the TV signal are controlled by &gt; clock signals accompanying the transmitted video signal. The ADC .1 served clock frequency elements £ ^. </ P> <p> In the specifically executed device, for n = 4 (in a row), block 2 is a series-parallel register to which the frequencies £ <sub> t </ sub> and - | - are applied. To equalize the bit-time intervals, the frequency £ <sub> t </ sub> is applied to the ϋ registers in blocks 4, 8. In block </ p> <p> 10 served frequency -7- and channel 4 </ p> <p> is the frequency £ <sub> k </ sub> with which the output code word is read in the serial code from the output of block 10. In block 10, &quot; grab &quot; codes a, a <sub> 2 </ sub> and 8 on the frequency should be carried out taking into account the fact that codes a ^ and 3 from the output of the quantizer 8 go directly to block 10, and the new value a <sub> 2 </ sub > formed with some delay. </ p> <p> With n = 4, the maximum width of a <sub> r </ sub> and, therefore, a <sub> 2Ma) (C </ sub> is 8 (in the case of eight-bit x;). Connection to the multiplexer output of three digits of these, i.e., dropping the five least significant digits, means dividing a <sub> 1mo </ sub>, <sub> kc </ sub> by 32. Thus, for each coded group with certain a, and p, the dynamic the range of variation of a <sub> r </ sub> is taken as its 32nd part and added to the true value of a <sub> r </ sub> in the adder 13. The size of the code at the output of multiplexer 11, i.e., the value of &quot; additive &quot;; a <sub> 2 </ sub>, depending on The image contrast and it is necessary to do more, the smaller the image contrast, in other words, the code length at the output of multiplexer 11 is fixed and is chosen experimentally for a known class of encoded images. </ p> <p> The elimination of the lower-order bits from a <sub> 2 </ sub> is equivalent to coarse uniform quantization of a <sub> r </ sub> without rounding. </ p> <p> Since the coefficient a <sub> 2 </ sub> characterizes the contrast of the coded group, by increasing a <sub> 2 </ sub>, an increase in the contrast of the coded images is achieved. </ p> <p> Let n = 4, a, = 100, p = 2 and 3 <sub> 2 </ sub> · = 40. </ p> <p> Then C = p ^ = 128, a, < 128 and a <sub> 2 </ sub> = </ p> <p> = (n-p) .a, = 200 <sub> 1o </ sub> = 1 1001000 <sub> 2 </ sub>. When five low-order bits are dropped, the code-110 is fed to the input of the adder 13, i.e. 6 is added to 40 and, instead of 40, the value a <sub> 2 </ sub> = 46 is transmitted to the channel. </ p> <p> With a <sub> 4 </ sub> = 40, the levels Ζ and Ζ <sub> 4 </ sub> are equal to </ p> <p> 120 and 80 respectively, and 4 Ζ = 40. </ p> <p> 9 </ p> <p> 1513624 </ p> <p> 10 </ p> <p> For a <sub> g </ sub> = 46, the difference between уровня between levels and Ζ <sub> 4 </ sub> is increased by 6, i.e. </ p> <p> has become more contrast. </ p> <p> It is easy to verify that when a ^ = 0, there is no change in a <sub> 4 </ sub>. Indeed, for a = 0, all x = a, and p = n. Then C = A and to the output of multiplexer 11 in accordance with (2) must be connected (p-p). And <sub> 1 </ sub> = 0, since p-p = 0. </ P> <p> When adding a <sub> g </ sub> with part of the dynamic range of variation of a <sub> 2 </ sub>, a <sub> 2 </ sub> may occur outside the limits. On the receiving side, in this case, an excess occurs. Ζ, > 255 or Ζ <sub> 4 </ sub> < 0. Since 0 έ έ 255, then Ζ is equal to 255, and Ζ <sub> 2 </ sub> is zero. Thus, exceeding a <sub> 2tk </ sub> in the encoder does not lead to erroneous decoding of the group. </ P> <p> Thus, in addition to coding monochrome images, the encoder contrasts TV images, which allows to improve the subjective quality of images. </ p>

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Дифференциальный импульсный кодер телевизионного сигнала по азт.св.Differential pulse coder of a television signal on azt.sv. Ν’ 1056455, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения регулировки контраста кодируемых изображений, между выходами квантователя и входами блока кодирования введен узел регулировки контраста, выполненный на дешифраторе, перемно5 жителях, блоках элементов НЕ, мультиплексоре, сумматоре, источнике постоянного кода и компараторе, первые входы которого объединены с первыми входами первого перемножителя, входа10 ми первого блока элементов НЕ и являются первыми входами и выходами узла, выходы первого блока элементов НЕ соединены с первыми входами второго перемножителя, выходы первого и>второ15 го перемножителей подключены к первым и вторым информационньи входам мультиплексора, выходы которого соединены с первыми входами сумматора, вторые входы и выходы которого являются10 '1056455, characterized in that, in order to extend the functionality by providing contrast adjustment of the encoded images, a contrast adjustment node is introduced between the outputs of the quantizer and the inputs of the coding unit, performed on the decoder, alternators, blocks of elements HE, multiplexer, adder, source constant code and the comparator, the first inputs of which are combined with the first inputs of the first multiplier, the inputs 10 of the first block of elements are NOT and are the first inputs and outputs of the node, the outputs of the first The block of elements is NOT connected to the first inputs of the second multiplier, the outputs of the first and> second multipliers are connected to the first and second information inputs of the multiplexer, the outputs of which are connected to the first inputs of the adder, the second inputs and outputs of which are 20 вторьми соответственно входами и выходами узла, входы дешифратора являются третьими входами и выходами узла выходы дешифратора соединены с первыми входами третьего и вторыми вхо25 дами второго перемножителей и входами второго блока элементов НЕ, выходы которого подключены к вторым входам первого перемножителя, выходы источника постоянного кода соединены с ι20 second respectively the inputs and outputs of the node, the inputs of the decoder are the third inputs and outputs of the node, the outputs of the decoder are connected to the first inputs of the third and second inputs of the second multiplier and the inputs of the second block of elements NOT whose outputs are connected to the second inputs of the first multiplier, the outputs of the constant code source are connected with ι 30 вторыми входами третьего перемножителя, выходы которого подключены к вторым входам компаратора, выход которого соединен с управляющим входом мультиплексора.30 second inputs of the third multiplier, the outputs of which are connected to the second inputs of the comparator, the output of which is connected to the control input of the multiplexer. фиг. 2FIG. 2 15136241513624
SU884363800A 1988-01-13 1988-01-13 Differential pulsed coder of tv signals SU1513624A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884363800A SU1513624A2 (en) 1988-01-13 1988-01-13 Differential pulsed coder of tv signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884363800A SU1513624A2 (en) 1988-01-13 1988-01-13 Differential pulsed coder of tv signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1513624A2 true SU1513624A2 (en) 1989-10-07

Family

ID=21349786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884363800A SU1513624A2 (en) 1988-01-13 1988-01-13 Differential pulsed coder of tv signals

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1513624A2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0540177B1 (en) Information transmission method and apparatus
US4202011A (en) Television signal coder
EP0621543B1 (en) Inverse discrete cosine transform processor
AU582807B2 (en) Highly efficient coding apparatus for a digital video signal
CA2083713A1 (en) High efficiency digital data encoding and decoding apparatus
ES8302384A1 (en) Digital signal transmitting system
US5412587A (en) Pseudorandom stochastic data processing
CA2012747A1 (en) Device for reducing the redundancy in blocks of digital video data in dct encoding
CA1227562A (en) Method and apparatus for the transmission of digital luminance- and chrominance television signals
EP0364261A3 (en) Highly efficient coding apparatus
US5852639A (en) Resynchronization apparatus for error correction code decoder
SU1513624A2 (en) Differential pulsed coder of tv signals
US4434499A (en) System of numerical transmission with adaptative coding, of analogical information sampled and transformed by orthogonal transformation
JPH01272326A (en) Method and system of delta modulation encoder/decoder
Stuller et al. Intraframe sequential picture coding
JPH0738626B2 (en) Word sync detection circuit
SU1559409A1 (en) Device for coding television signal
SU1662001A2 (en) Device for tv signal coding
SU1290531A2 (en) Differential pulse coder of television signal
CA1265233A (en) Method and apparatus for processing picture signals
JPH0233288A (en) Dpcm encoder
JPS6364959B2 (en)
RU2374785C2 (en) Method for compression and recovery of messages
JP2603274B2 (en) Encoding device
SU1358111A2 (en) Differential pulsed coder of television signal