SU1642594A1 - Способ передачи и приема цифрового телевизионного сигнала - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к телеви- I дению и может быть использовано в вещательных и прикладных системах дл  передачи и приема цифрового сиг-4 нала. Цель изобретени  - сокращение объема передаваемого цифрового телевизионного сигнала. Из исходного аналогового телевизионного сигнала i

Description

Ut

Т I

о tc

ел to

Јъ

формируют путем низкочастотной фильтрации сигнал от крупных деталей, который вычитают из исходного сигнала, и формируют сигнал от мелких деталей в горизонтальном направлении. Из сигнала от крупных деталей вычитают задержанный на строку сигнал от круп- , ных деталей и получают сигнал от мелких деталей в вертикальном направлении . Оба сигнала от мелких деталей преобразуют в цифровую форму путем квантовани  на малое число уровней

при высокой тактовой частоте, а сигнал от крупных деталей путем квантовани  на большое число уровней при низкой тактовой частоте. При приеме цифровые сигналы раздел ют, декодируют и формируют аналоговый сигнал, соответствующее которому телевизионное изображение в силу особенностей зрительного анализатора воспринимаетс  наблюдателем без заметного ухудшени  четкости. 4 ил.

Изобретение относитс  к телевидению и может быть использовано в вещательных и прикладных системах дл  передачи и приема цифрового сигнала.

Цель изобретени  - сокращение объема передаваемого цифрового телевизионного (ТВ) сигнала.

На фиг„1 представлена структурна  электрическа  схема передающего (кодирующего ) устройства9 реализующего способ передачи и приема цифрового телевизионного сигнала; на фиг.2 - структурна  электрическа  схема приемного (декодирующего) устройства, реализующего способ передачи и приема цифрового телевизионного сигнала; на фиг.З - временные диаграммы, иллюстрирующие принципы сокращени  объема передаваемого телевизионного сигнала в передающем устройстве; на фиг.4 - временные диаграммы, иллюстрирующие принципы сокращени  объема передаваемого телевизионного сигнала в приемном устройстве.

Передающее (кодирующее) устройство (фиг.1) содержит фильтр 1 нижних частот, первый блок 2 вычитани , запоминающий блок 3 передающего устройства , второй блок 4 вычитани , первый блок 5 сложени , первый аналого- цифровой преобразователь (АЦП) 6, управл ющий блок 7 передающего устройства , второй аналого-цифровой преобразователь 8, первый ключ 9 передающего устройства, второй ключ 10 передающего устройства и второй блок 11 сложени .

Приемное (декодирующее) устройст- во (фиг.2) содержит селектор 12 синхроимпульсов , управл ющий блок 13 приемного устройства, первый ключ 14

25

приемного устройства, второй ключ 15

20 приемного устройства, первый цифро- аналоговый преобразователь (ЦАП) 16, второй цифроаналоговый преобразователь 17, запоминающий блок 18 приемного устройства, первый сумматор 19 и второй сумматор 20.

Способ передачи и приема цифрового телевизионного сигнала основан на свойстве зрительного анализатора наблюдател , заключающемс  в том,

30 что если нечетные (четные) пол  (строки) ТВ изображени  передавать с пониженной четкостью (в узкой полосе частот), а четные (нечетные) пол  (строки) передавать с номиналь35 ной четкостью (в полной полосе частот ) , то в целом изображение будет восприниматьс  наблюдателем с нормальной четкостью.

Пусть на ТВ приемник (не показан)

40 поступает аналоговый видеосигнал, нечетные пол  которого ограничены по полосе частот, а четные переданы в полной полосе частот (фиг.За). Такой сигнал на передающей стороне мо45 жет быть подвергнут следующей обработке .

Видеосигна л UЈK с частотой 6 МГц (фиг.Зб) на передающей стороне ограничивают по частоте до 1,5 МГц

50 (фиг.Зв) и подвергают аналого-цифровому преобразованию. Далее путем вычитани  из видеосигнала U (фиг.Зб) сигнала U|orp ..(Uorp, фиг.Зв), огра- ничейного по частоте, получают высо55 кочастотную составл ющую видеосигнала (фиг.Зг), несущую информацию о мелких детал х изображени  в горизонтальном направлении. Задержав сигнал U|or . на врем  1 строки или пол  и

производ  вычитание U.J orp . - U| . получают информацию о мелких -. детал х изображени  в вертикальном направлении (фиг.Зд), Учитыва , что межэлементна  и межстрочна  разности видеосигналов от вертикальных и горизонтальных линий одновременно не существуют, а от наклонных линий они практически идентичны, эти сигналы .Зг) и иЈ„с (фиг.Зд) можно передать вместе (фиг.Зе). Полученный сигнал (фиг.Зе), несущий информацию о мелких детал х изображени , передают на АЦП.

Таким образом, при реализации данного способа в устройстве должно быть два АЦП: один дл  преобразовани НЧ сигнала, другой - дл  разностного сигнала. Дл  сокращени  цифрового потока в канал св зи сигналы с выходов АЦП должны поступать поочередно с частотой строк или полей (U, фиг.Зж).

На приемной стороне дл  получени  видеосигнала в аналоговой форме все операции должны происходить в обратном пор дке (фиг.4).

С помощью электронного коммутатор прин тые сигналы (фиг.4а) раздел ют: сигнал, содержащий крупные детали, поступает на цифроаналоговый преобразователь (фиг.46), а сигнал мелких деталей - на цифроаналоговый преобра зователь (фиг.Ав). Задержав ограниченный по полосе сигнал на врем  строки или пол  и сложив с сигналом от мелких деталей (фиг.4в), получают видеосигнал четных полей Сстрок) в полной полосе частот (фиг.4д). Сигнал,поступающий на ТВ приемник (фиг.4е), получают путем сложени  сигналов иЈогр(фиг.4б) и U (фиг.4д). Если в сигнал U (фиг.4е) от нечетных полей (строк) добавить ВЧ компоненты, то будет получен видеосигнал с полной полосой частот как в четных, так и в нечетных пол х.

Реализаци  способа предполагает следующую последовательностьu действий:

ограничение исходного сигнала фильтром нижних частот (НЧ сигнал крупных деталей) с целью образовани  НЧ участка-сигнала от крупных деталей;

использование операции вычитани  дл  образовани  ВЧ участка-сигнала

от мелких деталей в горизонтальном направлении;

использование второй операции вычитани  дл  образовани  межстрочной разности - сигнала от мелких деталей в вертикальном направлении;

операци  сложени  дл  образовани  суммарного сигнала от мелких деталей Q в горизонтальном и вертикальном направлени х;

преобразовани  аналогичных сигналов в цифровую форму;

поочередна  передача сигналов от 5 крупных и мелких деталей по одному

каналу св зи с частотой полей (строк).

Рассмотрим реализацию способа на примере устройства, изображенного на фиг. и 2. 0 Видеосигнал 1Ь с широкой полосой

5

0

частот ограничиваетс  фильтром нижних частот 1 до частоты ченный по частоте сигнал

forp . ОгранииЈоге пос тупает на АЦП 6, блок 2 вычитани  и

5 на запоминающий блок 3. С вь(хода

блока 2 получают сигнал Uftf, который смешиваетс  с разностным сигналом (фиг.Зд), получаемым в блоке 4 вычитани . Полученный в результате сло0 жени  в блоке 5 сигнал от мелких деталей подаетс  на А1Ш 8. Сигналы в цифровой форме с выходов АЦП 6 и 8 поступают на электронный коммутатор (блоки 7,9 и 10), осуществл ющий no- очередную передачу этих сигналов в канал св зи с частотой строк или полей.

Приемное (декодирующее) устройство осуществл ет обратный процесс преобразовани  видеосигнала из цифровой формы в аналоговую. Видеосигнал U в цифровой форме поступает на селектор синхроимпульсов 12 и блоки 13, 14, 15, осуществл ющие разделение сигналов от крупных и мелких деталей. В селекторе 12 осуществл етс  выделение синхронизирующих и фазирующих импульсов, обеспечивающих синфазную работу электронных коммутаторов передающего и приемного устройств. Фазирующий импульс выполн ет роль сигнала опознавани  крупных и мелких деталей. С выходов ключей 14 и 15

сигналы Uorp , и U до. л поступают на ЦАП 16 и 1/. Дл  восстановлени  видеосигнала с широкой полосой частот, сигнал от крупных деталей задерживают в запоминающем блоке 18, а затем складывают с сигналом от мелких

деталей в сумматоре 19, В сумматоре 20 получают сигнал, который в нечетных строках ограничен по частоте, в четных строках - в полной полосе. В силу физиологических свойств зрительного анализатора наблюдатель не заметит ухудшени  четкости изобра- , жени .

Claims (1)

1. Применение данного способа позвол ет о составл ющие задерживают аналогосократить объем цифрового потока от сигнала крупных деталей в 4 раза (при ограничении полосы частот с 6 до 1,5 МГц), и сигнала мелких детавый ТВ сигнал на врем , равное периоду ТВ строки, и формируют сигнал межстрочной разности путем вычитани  из задержанного аналогового ТВ сиглей в 3-4 раза (при квантовании сиг-, 5 нала аналогового ТВ сигнала и форминала на 4-8 уровней по сравнению с 256 уровн ми сигнала крупных деталей) Формула изобретени  Способ передачи и приема цифрового телевизионного сигнала, заключаю-, щийс  при передаче в разделении аналогового телевизионного (ТВ) сигнала на высокочастотную (ВЧ) и низкочастотную (НЧ) составл ющие, раздельном цифровом кодировании ВЧ и НЧ составл ющих и формировании из полученных ВЧ и НЧ составл ющих цифрового ТВ сигнала, а при приеме - в разделений цифрового ТВ сигнала на ВЧ и НЧ цифровые составл ющие, раздельном декоруют дополнительный сигнал путем суммировани  ВЧ составл ющей с сигналом межстрочной разности, а при формировании цифрового сигнала перемежают

   2Q с частотой полей дополнительный сигнал и сигнал НЧ составл ющей, а при приеме раздел ют путем временной селекции цифровой ТВ сигнал на сигнал НЧ составл ющей и на дополнительный

   25 сигнал и перед формированием аналоге вого сигнала задерживают на врем  ТВ пол  сигнал НЧ составл ющей и суммируют задержанный сигнал НЧ составл ющей с дополнительным сигналом, а

   30 затем с сигналом НЧ составл ющей.

   даровании ВЧ и НЧ цифровых составл ющих и формировании из ВЧ и НЧ декодированных составл ющих аналогового сигнала, отличающийс  тем, что, с целью сокращени  объема передаваемого цифрового ТВ сигнала, при передаче одновременно с разделением аналогового ТВ сигнала на ВЧ и

   составл ющие задерживают аналоговый ТВ сигнал на врем , равное периоду ТВ строки, и формируют сигнал межстрочной разности путем вычитани  из задержанного аналогового ТВ сигнала аналогового ТВ сигнала и формируют дополнительный сигнал путем суммировани  ВЧ составл ющей с сигналом межстрочной разности, а при формировании цифрового сигнала перемежают

   с частотой полей дополнительный сигнал и сигнал НЧ составл ющей, а при приеме раздел ют путем временной селекции цифровой ТВ сигнал на сигнал НЧ составл ющей и на дополнительный

   сигнал и перед формированием аналоге вого сигнала задерживают на врем  ТВ пол  сигнал НЧ составл ющей и суммируют задержанный сигнал НЧ составл ющей с дополнительным сигналом, а

   затем с сигналом НЧ составл ющей.

   te/