SU1690199A1 - Adaptive television delta-coder - Google Patents
Adaptive television delta-coder Download PDFInfo
- Publication number
- SU1690199A1 SU1690199A1 SU894752916A SU4752916A SU1690199A1 SU 1690199 A1 SU1690199 A1 SU 1690199A1 SU 894752916 A SU894752916 A SU 894752916A SU 4752916 A SU4752916 A SU 4752916A SU 1690199 A1 SU1690199 A1 SU 1690199A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- inputs
- input
- outputs
- output
- block
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к вычислительной технике и технике св зи. Его использование в системах передачи данных позвол ет повысить точность кодировани за счет адаптации шага квантовани . Дельта-кодер содержит аналого-цифровой преобразователь 1, цифровой компаратор 2, умножители 3, 4, сумматоры 7-9 и мультиплексор 16. Адаптаци шага квантовани обеспечиваетс благодар введению умножител 5, элемента 6 равнозначности, блока элементов И 10, дешифратора 11, элемента НЕ 12, блоков 13-15 оперативной пам ти, блока 17 извлечени корн , формировател 18 адреса и источников 19-22 посто нного кода.3 ил.The invention relates to computing and communication technology. Its use in data transmission systems makes it possible to increase coding accuracy by adapting the quantization step. The delta coder contains analog-to-digital converter 1, digital comparator 2, multipliers 3, 4, adders 7-9 and multiplexer 16. Adaptation of the quantization step is provided by introducing multiplier 5, equivalence element 6, AND 10 block of elements, NOT decoder 12, blocks 13-15 of the RAM, block 17 of the extraction of the root, the imaging unit 18 addresses and sources 19-22 constant code.3 Il.
Description
СОWITH
сwith
Изобретение относитс к вычислительной технике и технике св зи и может быть использовано в системах передачи данных.The invention relates to computing and communication technology and can be used in data transmission systems.
Цель изобретени - повышение точности кодировани движущихс изображений за счет адаптации шага квантовани .The purpose of the invention is to improve the coding accuracy of moving images by adapting the quantization step.
Функциональна схема дельта-кодера дана на фиг. 1; на фиг. 2 представлена зависимость шага квантовани от номера кадра после скачка входного сигнала; на фиг. 3 показаны сигналы, по сн ющие работу дельта-кодера.The functional diagram of the delta coder is given in FIG. one; in fig. 2 shows the dependence of the quantization step on the frame number after a jump in the input signal; in fig. 3 shows signals explaining the operation of a delta coder.
Дельта-кодер содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, цифровой компаратор 2, первый - третий умножители 3-5, элемент 6 равнозначности, первый - третий сумматоры 7-9, блок элементов И 10, дешифратор 11, элемент НЕ 12, первый - третий блоки 13-15 оперативной пам ти, мультиплексор 16, блок 17 извлечени корн , формирователь 18 адреса, первый - четвертый источники 19 - 22 посто нного кода. На фиг. 1 обозначены также информационный и тактовый входы 23, 24 и выход 25.Delta-coder contains analog-to-digital converter (ADC) 1, digital comparator 2, the first - the third multipliers 3-5, the element 6 of equivalence, the first - the third adders 7-9, the block of elements And 10, the decoder 11, the element NOT 12, the first - the third memory block 13-15, the multiplexer 16, the root extraction block 17, the address generator 18, the first to fourth sources 19-22 of the constant code. FIG. 1 also denotes information and clock inputs 23, 24 and output 25.
Первый источник 19 посто нного кода выдает на свои выходы код коэффициента R предсказани (он же коэффициент межкадровой коррел ции). Второй источник 20 формирует код R2 квадрата этого коэффициента . Третий источник 21 формирует код величины е DS, где Ј 0,3634 - параметр квантовател , DS- дисперси входного сигнала S. Четёертый источник 22 формирует код величины еОусл, где Оусл Ds(1-R ) условна дисперси предсказани .The first source code 19 of a permanent code outputs at its outputs a code of the prediction coefficient R (also known as the interframe correlation coefficient). The second source 20 forms the code R2 of the square of this coefficient. The third source 21 forms the value code e DS, where Ј 0.3634 is the quantizer parameter, DS is the input signal dispersion S. Fourth source 22 forms the code for the value eOf, where Ousl Ds (1-R) is the conditional prediction dispersion.
Блок 17 извлечени корн может быть выполнен на ПЗУ.The root extraction unit 17 may be performed on a ROM.
На фиг. 3 обозначены следующие сигналы:FIG. 3 indicates the following signals:
а - входной сигнал S(t);a - input signal S (t);
б - текуща оценка Sr(t) в отсутствие адаптации;b - the current estimate of Sr (t) in the absence of adaptation;
СК Ю ОSK Yu O
Ч ЮCH Yu
в - текуща оценка S/t) рассматриваемого дельта-кодера.c is the current S / t estimate of the delta coder under consideration.
8 нижеследующем описании индекс I означает, что индексируема величина вз та на i-ом кадре телевизионного сигнала; например, Х| - дельта-модулмрованный (ДМ) сигнал на выходе 25.8 of the following description, the index I means that the value to be indexed is taken on the i-th frame of the television signal; for example, X | - Delta-modulated (DM) signal at output 25.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Входной сигнал Si с входа 23 поступает на вход АЦП и с приходом импульсов дискретизации тд преобразуетс в цифровые отсчеты , которые поступают на цифровой компаратор 2, где сравниваютс с предска- занным сигналом Snpi. Результаты сравнени Xi поступают на выход 25 устройства, а также в цепм обратной св зи умножаютс на шаг квантовани д в первом умножителе 3 и складываютс с помощью первого сум- матора 7 с отсчетами, соответствующими этой же точке растра в предыдущем кадре Snpi-1. Результаты сложени , т.е. текуща оценка ST после умножени на коэффициент межкадровой коррел ции R во втором умножителе 4, поступает на цифровой компаратор 2 в виде предсказанного на следующий такт сигнала. При этом первый блокThe input signal Si from input 23 is fed to the input of the ADC and with the arrival of sampling pulses, td is converted into digital samples, which are fed to digital comparator 2, where they are compared with the predicted signal Snpi. The results of the comparison Xi are fed to the output 25 of the device, as well as to the feedback circuit multiplied by the quantization step in the first multiplier 3 and added using the first summator 7 with the samples corresponding to the same raster point in the previous Snpi-1 frame. Results of addition, i.e. the current estimate of ST, after multiplying by the interframe correlation coefficient R in the second multiplier 4, is fed to digital comparator 2 in the form of a signal predicted for the next clock cycle. In this case, the first block
13оперативной пам ти выполн ет функции линии задержки на врем кадра Ткадр.The operational memory performs the functions of the delay line at the frame time Tfr.
Сигнал Xi с цифрового компаратора 2 поступает также в цепь адаптации, т.е. на первый вход элемента 6 равнозначности, где сравниваетс с DM-битом Хн, соответствующим этой же точке растра в предыду- щер кадре. Задержка осуществл етс с помощью одного разр да второго блока 14 оперативной пам ти. С элемента 6 сигнал поступает на первый вход сумматора 8, который вместе с блоком 14 пам ти в обрат- ной св зи образует накапливающий сумматор. Таким образом, в случае совпадени DM-битов, соответствующих одной м той же точке растра в разных кадрах, происходит накопление кода на выходе второго сумматора 8. Так происходит до тех пор, пока не сработает дешифратор 11, что говорит о том, что в выходной DM-последова- тельности присутствуют подр д одноименных символов, соответствующих какой-либо точке растра, т.е. скачком изменилс входной сигнал. До срабатывани дешифратора 11 на выходе элемента НЈ 12 присутствует единичный уровень, разрешающий прохождение сигнала с сумматора 8 через блок элементов И 10 на входы блокаThe Xi signal from the digital comparator 2 also enters the adaptation circuit, i.e. to the first input of the equivalence element 6, where it is compared with the DM bit XN corresponding to the same raster point in the previous frame. The delay is carried out using one bit of the second memory unit 14. From element 6, the signal arrives at the first input of adder 8, which, together with memory block 14, in feedback forms an accumulating adder. Thus, in the case of coincidence of the DM bits corresponding to the same m raster point in different frames, the code accumulates at the output of the second adder 8. This happens until the decoder 11 works, which indicates that the output DM sequences contain the sequence of like symbols corresponding to some point of the raster, i.e. jumped input signal. Prior to operation of the decoder 11, at the output of the НЈ 12 element, there is a single level allowing the signal from the adder 8 to pass through the block of elements AND 10 to the block inputs
14пам ти. После срабатывани дешифратора 11 нулевой уровень на выходе элемента 12 запрещает прохождение сигнала через лок элементов И 10, накапливающий сумматор скова готов к подсчету одноименных символов DM-последовательности,14pam tee. After the operation of the decoder 11, the zero level at the output of the element 12 prohibits the passage of the signal through the lock of the elements And 10, the accumulator of the skov adder is ready to count the characters of the same DM-sequence,
Формирование шага квантовани д в цепи адаптации происходит в соответствии с рекуррентным соотношениемThe formation of the quantization step in the adaptation chain occurs in accordance with the recurrence relation
5i De, ,5i De,
De, Е (Оусл + R2 Dei-t ), где Dei - мощность шума квантовани в i-ом кадре;De, E (Ousl + R2 Dei-t), where Dei is the quantization noise power in the i-th frame;
De 1 - мощность шума квантовани в Н-ом кадре.De 1 is the quantization noise power in the Nth frame.
Функцию задержки на кадр выполн ет блок 15 оперативной пам ти, затем происходит умножение на R2 в умножителе 5, далее сложение с величиной Е Оусл с помощью сумматора 9. Нулевой уровень на выходе дешифратора 11 разрешает прохождение через мультиплексор 16 выходного сигнала DЈ| рекурсивного фильтра, который, проход через блок 17, преобразуетс в 5|. Вычисленный шаг д квантовани поступает на первый умножитель 3. В случае скачкообразного изменени сюжета в DM-последо- зательности по вл ютс одноименные биты, соответствующие одной и той же точке растра, что вызывает срабатывание дешифратора 11. На управл ющем входе мультиплексора 16 по вл етс нулевой уровень , и на вход проключаетс е DS, что соответствует квадрату самого большого шага квантовани . Далее происходит рекурси в соответствии с выражением (1), и процесс за 4-5 тактов сходитс к величине минимального шага квантовани , оптимального дл од- носв зного гаусс-марковского процесса, каким вл етс во времени телевизионный сигнал (фиг. 2):The frame delay function is performed by the RAM block 15, then multiplied by R2 in the multiplier 5, then added to the value of E Ousl using the adder 9. The zero level at the output of the decoder 11 allows the output signal DЈ | a recursive filter, which, passing through block 17, is converted to 5 |. The calculated quantization step is fed to the first multiplier 3. In the case of a jump-like change of the plot, the like bits corresponding to the same raster point appear in the DM sequence, which triggers the decoder 11. At the control input of the multiplexer 16, the zero level, and the input is connected to the DS, which corresponds to the square of the largest quantization step. Then the recursion occurs in accordance with the expression (1), and the process in 4-5 cycles converges to the minimum quantization step, optimal for a one-way Gauss-Markov process, which is the television signal in time (Fig. 2):
д И§Л Еd igl e
ЩЗSchz
DeDe
1 -eR21 -eR2
Таким образом, длительность переходного процесса при скачкообразном изменении сюжета не превышает времениThus, the duration of the transition process in the event of a sudden change in the plot does not exceed the time.
Т1+Т2,T1 + T2,
где Ti I Ткадр;where Ti I Tkadr;
Та 5 Ткадр;Ta 5 Tkadr;
5 - количество тактов схождени выражени (1);5 - the number of cycles of convergence of expression (1);
I - число, выдел емое дешифратрром;I is the number allocated by the descrambler;
Ткадр - интервал времени между кадрами , 40 мс.Tkadr - time interval between frames, 40 ms.
Выбира I 5, получаем длительность переходного процессаChoosing I 5, we get the duration of the transition process
Ю Ткадр-0,4 С,Yu Tkadr-0.4 C,
что существенно меньше, чем в отсутствие адаптации (фиг. 3).which is significantly less than in the absence of adaptation (Fig. 3).
Все блоки 13-15 пам ти вл ютс динамическими с тактовым входом, работают в конверсном режиме, управление производитс формирователем 18 адреса.All blocks 13-15 of memory are dynamic with a clock input, operate in a converse mode, the control is performed by the address former 18.
Таким образом, точность кодировани движущихс изображений повышаетс за счет адаптации шага квантовани .Thus, the coding accuracy of moving images is improved by adapting the quantization step.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894752916A SU1690199A1 (en) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | Adaptive television delta-coder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894752916A SU1690199A1 (en) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | Adaptive television delta-coder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1690199A1 true SU1690199A1 (en) | 1991-11-07 |
Family
ID=21476424
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894752916A SU1690199A1 (en) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | Adaptive television delta-coder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1690199A1 (en) |
-
1989
- 1989-10-23 SU SU894752916A patent/SU1690199A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
За вка JP №54-35913. кл. Н 03 К 13/22, опублик. 1979. Патент US № 4592070, кл. Н 03 М 3/04, опублик. 1986. Патент US № 4477915, кл. Н 03 К 13/22, опублик. 1984. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4389540A (en) | Adaptive linear prediction filters | |
JPH0234498B2 (en) | ||
DE3066838D1 (en) | Device for reducing the data rate of a pcm signal | |
KR880010581A (en) | Predictive Coding Apparatus and Method | |
JPH0126206B2 (en) | ||
US7532139B2 (en) | System and method for converting analog values into digital form | |
CA1214279A (en) | Digital dpcm-coders of high processing speed | |
SU1690199A1 (en) | Adaptive television delta-coder | |
WO1980000207A1 (en) | Predictive differential pulse-code modulation apparatus | |
JP2573921B2 (en) | Television signal DPCM encoder | |
US4507792A (en) | PCM Encoder conformable to the A-law | |
JPS5588479A (en) | Picture signal coding process system | |
JPS5761387A (en) | Encoder between frames | |
JPS56109085A (en) | Decoder for adaptive prediction for picture signal | |
Nair et al. | A finite-dimensional coder-estimator for rate-constrained state estimation | |
US4769706A (en) | Digital blanking reproducing circuit | |
CA1308474C (en) | Arrangement for dpcm-coding of video signals | |
SU1261140A1 (en) | Device for digital coding of television signals | |
RU1805547C (en) | Device for translation of signals with adaptive delta modulation and pulse-code modulation | |
SU758513A1 (en) | System for transmitting and receiving signals with differential pulse-code modulation | |
JPS57106221A (en) | Analogue-digital converter | |
JPS6028453B2 (en) | Encoding method | |
SU1250980A1 (en) | Multichannel device for determining sign of phase difference | |
RU2071175C1 (en) | Method for transmission of digital signals and device for its implementation | |
SU610129A1 (en) | Functional voltage generator |