SU896768A1 - Устройство дл стохастического кодировани и декодировани телевизионных изображений - Google Patents

Description

Устройство огносигс  к телевизионной технике и может быть использовано при переааче и приеме телевизионных сообщений различного целевого назначени .

X

Известны устройства, гце используютс  методы стохасгического кодировани  при переааче вьюококачественных телевизионных сигналов.

Первое из известных устройств содержит овухразр даый квантователь с псевдослучайным шумом, в котором используетс  псевдослучайный сигнал, образующий определенный рисунок на экране и повтор ющиес  через каждые два кадра, к которому добавл лс  другой псевдослучайный сигнал, предназначенный дл  затушевывани  мерцающих ложных конту г. ров 13 .

Известное устройство реализует стохастическое кодирование, однако характеристика вводимого щума не зависит от уровн  квантовани  сигнала, что снижает качество получаемого изображени .

Более совершенное устройство дл  стохастического кодировани  и аекоаировани  телевизионных изображений, используюш .их метод стохастического кодировани , содержит последовательно соединен ные преобразователь аналог-код, « источник равном но распределенного шума в виде регистра с обратной св зью, работакщей с частотой Найквиста, причем четыре выходных сигнала комбинировались так,

10 чтобы дать 16-уровневый шумовый сигнал с плоским распределением амплитуды, передатчик. Шум перед квангованием до .бавл етс  ко входному перецаваемому сигналу , в приемнике этот же шум вычита15 етс  из проквантованного изображени . В известном устройстве сочетаетс  псевдосдучайна  обработка входного сигнала со сжатием и расширением динамического диапазона дл  того, чтобы согласовать

20 систему с характеристикой глаза 2 .

Однако реализованный в известном устройстве способ преобразовани  шума Квантовани  в случайный шум несовершейен , он длителен и не учитывает свойств вхооного сигнала, требует синхронизации овух идентичных генераторов псевдосдучайного шума, функци  пространственновременного интегрировани  изображений возлагаетс  на глаз наблюдател . Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем. что в устройство, содержащее аналог-код О и последовательно соединенные передатчик , канал св зи, приемник и селектор,синхроимпульсов , включен между выходом преобразовател  аналог-код и входом передатчика блок веро тностного округлени  чисел, а к выходу приемника последоватёлIJHo подключены многоканальный усреднитель видеосигнала и блок считьгоани , причем их управл ющие входы через коммутаторы подключены к выхос у селектора синхроимпульсов. Такое устройство позвол ет увеличить быстродействие устройства, уменьшить объем передаваемьрс данных, до однойтрех двоичных единиц на выборку и упучш ть процесс декодировани  изображений. На чергеже представлено устройство блок-схема. Устройство содержит вход I видеосигнала , преобразователь 2 аналог-код, блок 3 веро тностного округлени  чисел, передатчик 4, коммутаторы 5 и 6, селекто 7 синхроимпульсов, выходной канал 8 ви .деосигнала декодированного сообщени  блок 9 считьюани , многоканальный усреднитель 10 видеосигнала, приемник 11 канал 12 св зи. Работа устройства состоит в следующем . На вход 1 преобразовател  2 аналогкод поступает видеосигнал, по/о ченный из видимого изображени  с помощью стан дартных устройств4 Преобразователь аналог-код 2 осуществл ет дискретизацию сигнала пс времени (по пространству изображени ) и по количеству уровней, что соответствует разбиению исходного изображени  на отдельные элементы (расположенные , как правило, в узлах сетки, наложенной на изображение), а также представлению  ркости каждого элемента изображени  конечным количеством фиксированных уровней. На выходе преобразовател  аналог-код 2 каждый элемент изображени  представлен двоичным кодом , с числом разр дов 5-8, что соответствует 32-256 уровн м градации. Ос новным элементом ус ТВ а, псдаышающим быстродействие и оптимизирующим 5 .процесс кодировани ,  вл етс  блок 3 веро тностного округлени  чисел. В нем каждый- двоичный 5-8 разр дный код преобразуетс  в 1-3 разр дный двоичный Код (что соответствует 2-8 уровн м градации ) следующим образом. В блоке 3 веро тностного округлени  чисел вырабатываетс  случайное равномерно . распреде еаное в интервале О, I число R . Ог- брасываемые разр ды гооичного кода. поступающие на вход блока 3 веро тностного округлени  чисел образуют число ё . Число Rсравниваетс  с числом 5 , еели R, то добавл етс  единица переноса на младший разр д выходного 1-3 разр пного дв.оичного кода, если R, то единица не добавл етс , т.е. на выходе блока 3 веро тностного округлени  чисел по вл етс  округленное число, принимаю- щее одно из двух значений, равносильных результату округлени  по избытку или по недостатку, соответственно с веро тност ми и -О, ( I - число, образуемое отбрасываемыми разр дами). Статистический принцип независимого веро тностного округлени  кодов эквивалентен так называемой бесконечной паМ ти . Последовательность двоичных 1g разр дных кодов, округленных веро  ностным способом, поступает в передатчик 4 и через него - в канал 12 св зи. Информаци  по Канаду 12 св зи может передаватьс , как в дискретном виде в виде двоичных кодов, так и в непрерьюйом (дл  этого числа, снимаемые с блока 3 веро тностного округлени  чисел, нужно преобразовать в аналоговый сигнал). Из канала 12 св зи видеосигнал в виде последовательности кодов поступает в приемник 11, где он детектируетс . В селектфе синхроимпульсов происходит выделение кадровых и строчных синхроимпульсов , которые через коммутатор 6 пос1упают в многоканальный усреднитель 10 видеосигнала. В многоканальном усреднителе iO видеосигнала происходит осреднение  ркости каждого элемента изображени  по заданному числу К (К I) касров. Величина К задаетс  дл  данной системы в зависимости от ее назначени , свойств передаваемых изображений и от количества оставл емых после округлени  в блоке 3 разр дов. К измен етс  от 2 ДО Куу,{з|у. Числу К соответствует число каналов в многоканальном усреднителе 1О видеосигнала. Чем больше число К, тем точнее восстанавливаетс  уровень передаваемого элемента изображени . С другой стороны выбор слишком большого

значени  К дл  быстромен ющихс  изображений может привести к заметному смазыванию изображени  и усложнению блоков 9 и усреднител  10. При выборе величины К слевует учитывать, что глаз наблюдател  также выполн ет 4ункции интегрировани  с посто нной времени в среднем, пор дка О. I с. По первому каналу многоканального усреднител  10 видаосигнала записьшаетс  и осрепн етс  изображение с 1-го по (К- 1)-й кедры, по второму со 2-го по К-й каоры и т.д., в К-ом канале с (К -1)-го по 2{К-1)-й кадры. После первых (K-l) передаваемых кадров в первом канале многоканального усреднител Ю видео-, сигнала завершаетс  формирование их осредненного значени . Этот осредневный кадр считываетс  блоком 9 считывани  в выходной канал 8 видеосигнала оеКодированного телевизионного сообщени . Аналогично, только со сдвигом во времени работают остальные каналы много канального усреднител  10 .эидеосигнала . После считывани  в выходной канал 8 декодированного телевизионного сообщени  первого кадра первый канал многоканального усреднител  1О видеосигнала обнул етс  и готовитс  дл  осреднени  (К - 1) следующих принимаемых кадров. Считывание второго кадра идет вслед за первым со второго канала многокаHajbHoro усреднител  10 видеосигнала и Т.Д. Таким образом, частота кадров считывани  равна частоте кадров, передаваемых передатчиком 4, однако сдвинута во времени на (К - I) кадров.

Способ веро тностного кодировани , реализуемый с помощью блока 3 веро  тностного округлени  чисел, позвол ет увеличить быстродействие устройства, сократить избыточность перер жаемой информации без ухупщени  качества передаваемого сообщени . При этом существенно снижаютс  требовани  к мощности передатчика и широте полосы пропускани  канала св зи.

Предлагаемое устройство позвол ет регулировать параметры пространственно временного интегрировани  изобрвжен(1Й| содержащихс  в полукадрах (кадрах), улучшающие качество изображениа элементарными техническими средствами. Устройство просто и может быть использовано как самосто тельно, так и совместно с другими системами оптимизации передачи телевизионных изображений. Будучи использованным в вещательном телевидении, устройство не требует переделки стандартных вещательных телевизионных приемников.

«5

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  стсжастического кодировани  и декодировани  телевизионных изображений, содержащее преобразователь аналог-код и последовательно соединенные передатчик, канал св зи, приемник и селектор синхроимпульсов, о т л и ч а ю щ е е с   тем, что, с целью повышени  быстродействи  устройства, меж выходом преобразовател  аналог-код и входом передатчика включен блок веро тностного округлени  чисел, а к выходу прием ника последовательно подключены многоканальный усреднитель видеосигнала и блок считывани , управл ющие входы которых через коммутаторы подключены к выходу селектора синхроимпульсов.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   I. I.E. Thompson, I.I. Sparkes A Pseudo-Random Quantizer for Television Signals, Proceedings of the IEEE, 55, N 3, p.p. 353-355,

   March 1967.
2. 2. L.G. Roberts Picture Cod ing using pseudo-random noise, IRE Trans. Inform,vol IT-8, p.p. , February 1962 (прототип).