SU748903A1

SU748903A1 - Picture signal transmission and reproduction method

Info

Publication number: SU748903A1
Application number: SU762430346A
Authority: SU
Inventors: Вадим Николаевич Безруков
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Электротехнический Институт Связи
Priority date: 1976-12-14
Filing date: 1976-12-14
Publication date: 1980-07-15

Description

Изобретение относится к телевидению фототелеграфии и может использоваться в системах прикладного и вещательного телевидения.The invention relates to television and photo telegraphy and can be used in systems of applied and broadcast television.

Известен способ передачи и воспро-5 изведения сигнала изображения, основанный на преобразовании сигнала изображения в последовательность амплитудно-модулированных импульсов, формировании сигнала синхронизации, оп- Ю ределяющего координаты отдельных импульсов последовательности преобразования сигнала изображения кадра и сигнала изображения последовательности кадров, преобразовании сигна- 15 ла синхронизации в последовательность импульсов, раздельном квантовании и кодировании полученных последовательностей импульсов, совместной передаче общего для полученных последова- 20 тельностей импульсов сигнала по цифровому каналу связи,со сжатием полосы сигнала изображения и с последующим восстановлением на приемной стороне сигнала изображения £1] . 25A known method of transmitting and reproducing an image signal based on converting an image signal into a sequence of amplitude-modulated pulses, generating a synchronization signal that determines the coordinates of individual pulses of the sequence of the conversion of the image signal of the frame and the image signal of the sequence of frames, converting the signal synchronization into a sequence of pulses, separate quantization and coding of the obtained pulse sequences, joint Transferring the total sequence obtained for 20 telnostey pulse signal on a digital communication channel with the compression strip and the image signal, followed by reduction of the image signal on the reception side £ 1]. 25

Однако при известном способе передачи и воспроизведения сигнала изображения полоса пропускания при передаче велика, а точность передачи и воспроизведения низка. 30However, with the known method of transmitting and reproducing an image signal, the transmission bandwidth is large, and the accuracy of transmission and reproduction is low. thirty

Цель изобретения - уменьшение полосы пропускания при передаче и увеличение точности передачи и воспроизведения.The purpose of the invention is to reduce the transmission bandwidth and increase the accuracy of transmission and reproduction.

Для этого по способу передачи и воспроизведения сигнала изображения, основанному на преобразовании сигнала изображения в последовательность амплитудно-модулированных импульсов, формировании сигнала синхронизации, определяющего координаты отдельных импульсов'последовательности преобразования сигнала изображения кадра и сигнала изображения последовательности кадров, преобразовании сигнала синхронизации в последователь ность импульсов, раздельном квантовании и кодировании полученных последовательностей импульсов, совместной передаче общего для полученных последовательностей импульсов ‘сигнала по цифровому каналу связи, со сжатием полосы сигнала изображения и с ^последующим восстановлением на приемной стороне сигнала изображения, перед квантованием последовательностей амплитудно-модулированных импульсов в пределах сигналов изображения кадров и сигналов изображения последовательности кадров про изводят выделение сигналов производных сигнала изображения, формируют сигналы синхронизации, определяющие координаты участков сигнала изображения, в пределах которых модуль изменения амплитуды выделенных сигналов производных не превышает заданного порога, усредняют в пределах каждого из Таких участков амплитуды сигналов производных, и, в соответствии с полученным сигналом синхронизации, формируют последовательность синхронизированных амплитудно-м'одулированных импульсов Сигнала изображения, в которой амплитуды импульсов соответствуют амплитуде сигнала изображения в одной из фиксированных точек в пределах каж' дого из участков с усреднением амплитуд сигналов производных, формируют . последовательности импульсов, амплитуды которых соответствуют усредненным по участкам амплитудам сигналов' производных,и формируют последовательность импульсов синхронизации,амплитуды которых пропорциональны координатам и протяженности участков с усреднением амплитуд сигналов производных в сигнале изображения кадра и в сигналах изображения пйследовательности кадров,а .перед восстановлением на приемной стороне сигнала изображения восстанавливают непрерывность сигнала в пределах каждого из участков и в последовательности участков,полученные в результате восстановления непрерывные сигналы производных и сигналы,соответствующие производным от указанных восстановленных сигналов производных, и преобразуют по формуле Тейлора совместно с другими переданными последовательностями импульсов, соответствующих амплитудам сигнала, изображения в фиксированных по участкам усреднения сигналов производных точках, в последовательность импульсов неизменной частоты следования, огибающая амплитуд которой соответствует сигналу изображения, при этом при передаче формируют дополнительную периодическую низкочастотную последовательность импульсов сигнала синхронизации, ограничивающих в сигналах изображения кадра и в сигналах изображения последовательности кадров размеры участков передачи смежных импульсов в переданных последовательностях.To this end, by the method of transmitting and reproducing an image signal, based on converting the image signal into a sequence of amplitude-modulated pulses, generating a synchronization signal that determines the coordinates of individual pulses, the sequence of converting the image signal of the frame and the image signal of the frame sequence, converting the synchronization signal into a pulse sequence, separate quantization and coding of the obtained pulse sequences, jointly the transmission of a signal common to the obtained pulse sequences through a digital communication channel, with compression of the image signal band and subsequent recovery on the receiving side of the image signal, prior to quantization of the sequences of amplitude-modulated pulses within the frame of the image signals and image signals of the sequence of frames, the signals are extracted derivatives of the image signal, generate synchronization signals that determine the coordinates of the sections of the image signal, to the limit of which the amplitude change module of the extracted derivatives signals does not exceed a predetermined threshold, average the amplitudes of the derivatives signals within each of such sections, and, in accordance with the received synchronization signal, form a sequence of synchronized amplitude-m'modulated pulses of the Image signal, in which the pulse amplitudes correspond to the amplitude an image signal is formed at one of the fixed points within each of the sections with averaging the amplitudes of the derivatives signals. sequences of pulses, the amplitudes of which correspond to the amplitudes of the signals of the derivatives averaged over the sections, and form a sequence of synchronization pulses whose amplitudes are proportional to the coordinates and length of the sections with averaging the amplitudes of the signals of the derivatives in the image signal of the frame and in the image signals of the sequence of frames, and before restoration on the receiving side image signal restore the continuity of the signal within each of the sections and in the sequence of sections obtained by reconstructing continuous signals of derivatives and signals corresponding to derivatives of the indicated restored signals of derivatives, they are transformed according to the Taylor formula together with other transmitted pulse sequences corresponding to signal amplitudes, the images in the derived points fixed over the averaging sections of the signals into a pulse sequence unchanged repetition rate, the envelope of the amplitudes of which corresponds to the image signal, while forming t additional periodic low-frequency sequence of pulses of the synchronization signal, limiting in the image signals of the frame and in the image signals of the sequence of frames the size of the sections of the transmission of adjacent pulses in the transmitted sequences.

Предложенный способ заключается в следующем.The proposed method is as follows.

В пространстве по растру (кадру) и в последовательности фаз (кадров) соответствующего изображения во времени определяют с йОпользован'йем компонент исходного видеосигнала зоны, в пределах которых модуль изменения амплитуды сигналов производных изображения в пространстве и Во вгпмёйи не превышает заданных noporoF, при . этом по границам переходных участков 'между смежными зонами такогс эида пе редают соответствующие одной из зон, например, предыдущей, импульсные отсчеты видеосигнала и значения производных видеосигнала,отражающих соответствующие значения производный от функции изображения в пространстве и во времени в точках, которые совпадают с указанными импульсными отсчетами, и передают координатную информацию о местоположении и протяженности упомянутой зоны в пространстве по растру и so времени, а на приемной стороне переданную информацию преобразуют между смежными отсчетами по формуле Тейлора к дискретной функции, огибающая которой соответствует видеосигналу исходного вида, при этом передают усредненные по зоне значения производных и сетку опорных отсчетов, ограничивающих в пространстве и во времени максимальные размеры эон, а на приемной стороне переданные значения производных между смежными отсчетами аппроксимируют, и полученные в результате функции изменения производных в пространстве по растру и во времени и функции, соответствующие производным от указанных аппроксимирующих функций, используют для преобразования переданной информации в видеосигнал исходного вида по формуле Тейлора.In space, according to the raster (frame) and in the sequence of phases (frames) of the corresponding image, in time, the components of the initial video signal of the zone are determined with the use of the zone, within which the modulus of the amplitude of the signals of the derivatives of the image in space and in the video does not exceed the specified noporoF, at. at the same time, along the boundaries of the transitional sections' between adjacent zones of such a system, the corresponding pulse of the video signal and the values of the derivatives of the video signal reflecting the corresponding values of the derivative of the image function in space and time at points that coincide with the specified pulse samples, and transmit coordinate information about the location and extent of the mentioned zone in space along the raster and so time, and on the receiving side the transmitted information is transformed between adjacent samples according to the Taylor formula to a discrete function, the envelope of which corresponds to the video signal of the original form, while transmitting the zone-averaged values of the derivatives and a grid of reference samples that limit the maximum sizes of aeons in space and time, and on the receiving side the values of the derivatives between adjacent approximate by counting, and the resulting function changes the derivatives in space along the raster and in time and the functions corresponding to the derivatives of the indicated approximations oscillating functions, is used for converting the transmitted information to the original form of the Taylor formula video signal.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для реализации предложенного способа.The drawing shows a structural electrical diagram of a device for implementing the proposed method.

Устройство содержит источник 1 сигнала, датчик 2 телевизионного сигнала, блок 3 выделения сигналов производных, блок 4 кодирования информации, генератор 5 сигналов управления и синхронизации, блок 6 временного преобразования сигналов, блок 7 формирования сигнала передачи, канал 8 связи, блок 9 обратного временного преобразования, селектор^формирователь 10 сигналов управления и синхронизации, блок 11 декодирования переданных отсчетов, блок 12 восстановления дискретного сигнала, блок 13 аппроксимации и дифференцирования, блок 14 частотной селекции огибающей, блок 15 формирования стандартного сигнала и приемник 16 сообщений.The device comprises a signal source 1, a television signal sensor 2, a derivative signal extraction unit 3, an information encoding unit 4, a control and synchronization signal generator 5, a signal temporary conversion unit 6, a transmission signal generating unit 7, a communication channel 8, an inverse time conversion unit 9 , selector ^ shaper 10 of control and synchronization signals, block 11 for decoding transmitted samples, block 12 for reconstruction of a discrete signal, block 13 for approximation and differentiation, block 14 for frequency selection and the envelope forming unit 15, a standard signal 16 and a receiver of messages.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Информация от источника 1 сигнала поступает на датчик 2.Information from source 1 of the signal is fed to sensor 2.

С выхода датчика 2 видеосигнал параллельно подается на блок 3 и на один из входов блока 4. Выделенные сигналы производных поступают на другой вход блока 4 и на генератор 5, выходы которого подключены,к синхронизирующим и управляющим входам датчика 2 и блоков 4 и 6. В блоке 4 осуществляется определение зон постоянства сигналов производных и границ , переходных участков между смежными зонами, выделение импульсных отсчетов от исходного видеосигнала и от сигнала производных,введение координатной информации, кодирование передаваемых отсчетов и координатной ин- 5 формации. С выхода блока 4 сигнал поступает на блок 6, в котором осуществляется накопление и усреднение скорости поступления информации в канал 8 связи. В блоке 7 реализуется под- |q готовка сигнала с выхода блока 6 к передаче по каналу 8 связи.From the output of the sensor 2, the video signal is simultaneously sent to block 3 and to one of the inputs of block 4. The extracted signals of the derivatives are fed to the other input of block 4 and to the generator 5, the outputs of which are connected to the synchronizing and control inputs of the sensor 2 and blocks 4 and 6. B block 4, the determination of the zones of constancy of the signals of derivatives and boundaries, transitional sections between adjacent zones, the selection of impulse samples from the original video signal and from the signal of derivatives, the introduction of coordinate information, encoding of transmitted samples and ordinate information. From the output of block 4, the signal is sent to block 6, in which the accumulation and averaging of the rate of receipt of information in the communication channel 8 is carried out. In block 7, the | q preparation of the signal from the output of block 6 is implemented for transmission over communication channel 8.

Сигнал,переданный по каналу 8 связи, параллельно подается на блок 9 и на селектор-формирователь 10, выходы . _ которого соединены с синхронизирующими и управляющими входами блоков 11 и 12.The signal transmitted through the communication channel 8, in parallel, is fed to block 9 and to the selector-shaper 10, the outputs. _ which is connected to the synchronizing and control inputs of blocks 11 and 12.

С выхода блока 9 преобразованный сигнал цифрового вида поступает на блок 11. 20From the output of block 9, the converted digital signal is sent to block 11. 20

Декодированные сигналы импульсных отсчетов исходного видеосигнала поступают на один из входов блока‘12.Декодированные сигналы импульсных отсчётов сигналов производных подаются 25 на вход блока 13, где импульсные отсчеты сигналов производных аппроксимируются. Полученная в результате аппроксимации функция дифференцируется. С выхода блока 13 результирующие сиг- 30 налы, соответствующие полученной функции аппроксимации и производной от этой функции, подключают к другим входам блока 12.The decoded signals of the pulse samples of the original video signal are fed to one of the inputs of block 12. The decoded signals of the pulse samples of the signals of the derivatives are fed 25 to the input of the block 13, where the pulse samples of the signals of the derivatives are approximated. The function obtained as a result of approximation is differentiated. From the output of block 13, the resulting signals 30 corresponding to the obtained approximation function and the derivative of this function are connected to other inputs of block 12.

„ ³⁵ „ ³⁵

С использованием входных сигналов в блоке 12. реализуется восстановление дискретных значений функций видеосигнала по формуле Тейлора. Выделение огибающей сигнала, полученного в блоке 12, осуществляется в блоке 14. ^w Using the input signals in block 12., discrete values of the video signal functions are restored using the Taylor formula. The envelope of the signal received in block 12 is extracted in block 14. ^w

С выхода блока 14 восстановленный видеосигнал поступает на блок 15, указанный видеосигнал приводится к стандартному виду и далее поступает на вход приемника Ϊ6 сообщений. “From the output of block 14, the reconstructed video signal arrives at block 15, the specified video signal is brought to standard form and then goes to the receiver input прием6 messages. “

Claims

1. Japanese patent 49-31568, cl. 97/5 / A.11, 1974 (prototype).