Система формирования и приема телевизионного сигнала при передаче изображения

(51)5 Н 0 М ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДБТЕГЪСТВУ НИЯ И ПРИЕМА ПРИ ПЕРЕДАЧЕ и, так и при ежиме. Даны е вхождения в синхрони рабо е в установившемся рыполнения блоков, вход8 ил. их в сис ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО изОБРетениям и отнРытиямПРИ ПВТ СССР(56) Авторское свидетельство СССВ 1 45361 9, кл . Н 04 Н 5/04, 1 986(57) Изобретение относится к техникесредств связи. Цель изобретения -повышение помехоустойчивости, Система содержит на передающей стороне син.хронизатор, источник цифрового видеосигнала, смеситель, линейное кодирующее устр-во, канал-связи, формирователь рекуррентного синхросигнала, на Изобретение относится к промышленности средств связи, может быть использовано при построении телевизионных систем различного назначения, использующих при передаче по каналу связи телевизионный сигнал в цифровой форме, и является усовершенствованием известной системы по авт.св,У 145361 9.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости.На Фиг. 1 представлена структурная электрическая схема системы формирования и приема телевизионного сигна" ла при передаче иэображения, на фиг.2-структурная электрическая схема формирователя управляющих импульсов,801555909 А 2 2приемной стороне - линейное декодирующее устр-во, входной блок, вычислительный блок, решающий блок,два фазируемых адресных счетчика, приемник цифрового видеосигнала, блок памяти, блок сравнения и формирователь управляющих импульсов. Цель достигается за счет исключения сбоев приемника цифрового видеосигнала при приеме циФрового сигнала с компонентами ложной синхропоследовательности и при разрушении компонент истинной синхропоследовательности, обусловленном определенным значением ошибок, возникающих при передаче по каналу связи. При этом помехоустойчивость приемной Я части системы повышается как на этана фиг. 3 - структурная электрическая Ю схема приемника циФрового видеосигнала, на Фиг .4 - структурная электрическая схема входного блока, на ЯР Фиг, 5 - структурная электрическая схема последовательного регистра; на Фиг. 6 - структурная электрическая схема вычислительного блока на Фиг, 7 - структурная электрическая схема блока памятия на Фиг. 8 - структурная электрическая схема Формиро Я вателя рекуррентного синхросигнала.Система Формирования и приема телевизионного сигнала при передаче изображения содержит на передающей стороне синхронизатор 1, источник1555909 оставитель И. Грацианская Техред М.Дидык Корректор ка Редак Бобкова аказ 56 П исно И Гос ям и отк наб , д мбинат Патент", г нна, 101 роизводственно льск улжг Тир ственного комитета 113035, Москва, по изобретен -35, Раушска тиям прн ГКНТ С4/52 цифрового видеосигнала, смеситель3, линейное кодирующее устройство 4,канал 5 связи, формирователь 6 рекуррентного синхросигнала, а на приемной строке - линейное декодирующееустройство 7, входной блок 8, вычислительный блок 9, решающий блок 10,Фазируемый адресный счетчик 11, дополнительный Фазируемый адресный 10счетчик 12, приемник 13 цифровоговидеосигнала, блок 14 памяти, блок 15сравнения, формирователь 16 управляющих импульсов,Последний содержит первый элементИ 17 (фиг,2), второй счеучик 18 импульсов, второй элемент И 19, элемент НЕ 20, КБ-триггер 21, элементИЛИ 22, второй счетчик 23, третийсчетчик 24. 20Приемник 13 цифрового видеосигнала (фиг.З) содержит блок 25 кадровой памяти, синхронизатор 26 считывания, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 27, видеоконтрольное устройство (ВКУ) 28.Входной блок 8 (фиг.4) содержитпоследовательный регистр 29, первый30 и второй 31 регистры сдвига,Последовательный регистр 29 30(Фиг.5) содержит оперативное запоминающее устройства (ОЗУ) 32, П-триггер 33 и адресный счетчик 34.Вычислительный блок 9 (фиг.6) содержит сумматор 35, компаратор 36,формирователь 37 значения чисел, пре 35образователь 38 рекуррентной последовательности.Блок 14 памяти содержит первое 39,второе 40, третье 41 и четвертое 42 40ОЗУ, выходной регистр 43, адресныйсчетчик 44Формирователь 6 рекуррентного сигнала (Фиг,8) содержит адресный счет"чик 45 импульсов, повторитель 46 кода, мультиплексор 47 и счетчик 48управления.Система работает следующим абра"зом,На передающей стороне синхрогенератор 1 (Фиг.1) формирует все синхронизирующие сигналы и тактовые им- .,пульсы, необходимые для работы источника 2 цифрового видеосигнала, смесителя З,.линейного кодирующего устройства 4 и формирователя 6 рекур 55рентного синхросигнала. При этом всмесителе 3 производится замешивание рекуррентного синхросигнала сформированного формирователем 6, винФормационный поток, поступающий отисточника 2 цифрового видеосигналаФормирователь 6 рекуррентного синхросигнала работает следующим образом.Импульсы частоты строк от синхрогенератора 1 поступают на счетныйвход счетчика 45, на установочныйвход которого поступают импульсы частоты кадров. Коэффициент счета счетчика 45 равен числу строк в кадрепередаваемого видеосигнала: К = М =сч256. Таким образом, на выходе счетчика 45 Формируется адресный сигнал,несущий информацию о номере передаваемой строки в кадре, который одновременно является значением члена рекуррентной последовательности видаП,= 11 + 1, выраженным вдвоичнойформе. Повторитель 46 в данном случаепредставляет повторитель восьмиразрядного кода, поступающего со счетчика 44 . На выходе мультиплексора 47формируется синхросигнал путем последовательного считывания на интервалестрочного гасящего сигнала восьмиразрядной информации, поступающей сосчетчика 45 через повторитель 46.Считывание производится по сигналамуправления, поступающим со счетчика.Линейное кодирующее устройство 4из цифрового видеосигнала, поступающего от смесителя 3, и тактовых импульсов Формирует линейный код, предназначенный для эффективной передачициФровой информации по линиям (каналам) связи,Канал 5 связи обеспечивает передачу линейного кода с выхода линейногокодирующего устройства 4 на вход линейного декодирующего устройства 7,которое регенерирует из линейногокода исходный цифровой видеосигнали тактовые импульсы, При этом напервом выходе линейного декодирующего устройства 7 Формируется цифровой видеосигнал, а на втором выходеформируются тактовые импульсы синхронные с потоком цифрового видеосигнала.Входной блок 8 (фиг.4) работаетследующим образом.На информационный вход последовательного регистра 29 и первого регистра ЗО поступает цифровой видеосигнал, а на тактовье входы регистров 29-31 подается сигнал тактовойчастоты, При этом регистр 29 длиной120 5 15559 1, = 1 024 тактовых интервалов обеспечивает задержку цифрового видеосигнала на строку, т,е. на период следования синхросигналов. В результате на выходах регистров 30 и 315 длиной Т = 8 тактовых интервалов выделяются восьмиразрядные кодовые комбинации, сдвинутые на строку одна относительно другой, которые поступают на выход входного блока 8.Последовательный регистр 29 (фиг.5) работает следующим образом.Цифровой видеосигнал подается на информационный вход ОЗУ 32, на адрес ные входы которого поданы сигналы с адресного счетчика 34, на счетный вход которого, объединенный с входом "Запись-считывание" ОЗУ 32 и тактовым входом 0-триггера 33, поданы тактовые импульсы. В первой половине тактового интервала в ОЗУ 32 происходит считывание информации по адресу А , определяемому состоянием счетчика 34. В середине тактового интер вала по перепаду на тактовом входе Э-триггера 33 происходит запись в него информации с выхода ОЗУ 32. Во второй половине тактового интервала происходит запись информации в ОЗУ 30 32. По перепаду в конце тактового интервала происходит изменение состояния счетчика 34 с А на А , в следующем тактовом интервале процесс повторяется. Так как коэффициент счета адресного счетчика 34 равен 1024, то воспроизведение на выходе регистра 29 поступившей на его вход информации производится с задержкой на строку (с задержкой на 1024 такта), 40Вычислительный блок 9 производит вычисление значения последующего (Б+, ) члена передаваемой рекурреитной последовательности по значениюранее поступивших членов рекуррент ной последовательности и сравнение вычисленного значения со значением, поступающим на его вход в данный момент времени.При передаче рекуррентной после довательности вида Б+, = П +1 вычислительный блок 9 (Фиг.7) работает следующим образом. На первый вход сумматора 35 подается информационный сигнал с выхода втоРого Регистра 31 сдвига входного блока 8, т.е. принятое значение предыдущего члена передаваемой рекуррентной последовательности П , На второй вход 09 6сумматора 35 подается Фиксированное значение числа единица (в двоичном коде 00000001) с формирователя 37 значения числа, Вычисленное по выражению П = 11 +1 значение последующего члена передаваемой рекуррентной последовательности (П,) поступает на первый вход компаратора 36, на второй вход которого поступает информационный сигнал с выхода первого регистра:30 сдвига блока 8, т.е. принятое значение последующего члена передаваемой рекуррентной последовательности. Б. Если принятое значение Б , члена рекуррентной последовательности совпадает с его вычисленным значением, то компаратор 36 Формирует в данном тактовом интервале сигнал (коэффициент) соответствия равный единице, а в противном случае сигнал соответствия равен нулю. Преобразователь 38 обеспечивает преобразование значения принятого Бчлена передаваемой рекуррентной последовательности в адресный сигнал фазируемого адресного счетчика 12. При этом преобразователь 38 выполняет обратную Функцию повторите" ля 46, Так как численное значение 11 члена передаваемой рекуррентной последовательности совпадает с номером строки передаваемого цифрового телевизионного сигнала, то преобразователь 38 выполняет Функции повторителя восьмиразрядного двоичного кода, поступающего с выхода первого регистра 30 сдвига входного блока 8.Решающий блок 10.,в .каждом такто- вом интервале вырабатывает значения коэФФициента подобия принимаемой цифровой последовательности передаваемой рекуррентной последовательности на основании значения сигнала соответствия Формируемого компаратором 36 вычислительного блока 9 и значения коэФФициента подобия, поступающего от блока 14 памяти.При этом значение коэффициента подобия возрастает, если сигнал (коэффициент) соответствия с выхода вычислительного блока 9 равен единице, или падает, если сигнал соответствия с выхода вычислительного блока 9 равен нулю.Таким образом, значение коэффициента подобия на выходе решающего блока 10 возрастает только на тех тактовых интервалах строки принимаемого цифрового телевизионного сигнала, на которых5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 в течение нескольких строк принимаемая цифровая последовательность совпадает с передаваемыМ рекуррентным синхросигналом, При достижении коэффициента подобия максимального значения, равного 1111, решающий блок 1 0 на втором выходе формирует сигнал, который поступает на первый Фазируемый адресный счетчик 1 и Формирователь 16 управляющих импульсов.Блок 14 памяти (фиг.7) обеспечивает запоминание значения коэффициента подобия в каждом тактовом интервале и задержку этого значения на строку. При этом на информационные входы ОЗУ .39-42 поступает значение коэффициента подобия в данном тактовом интервале. На входы Запись-считывание" ОЗУ 39-42 тактовый вход выходного регистра 43 и счетный вход счетчика 44 поданы тактовые импульсы. В первой половине тактового интервала происходит считывание ин - формации в ОЗУ 39-42 по адресу А, определяемому состояние счетчика 44. В середине тактового интервала по перепаду сигнала тактовой частоты в регистр 43 производится запись информации, появившейся на выходе ОЗУ 39-42. Во второй половине тактового интервала происходит запись в ОЗУ 39-42 информации, поступающей на их инФормационные входы. По.перепаду в конце тактового интервала происходит изменение состояния счетчика 44 с А на А , в следующем тактовом интервале процесс повторяется. Так как коэффициент, счета адресного счетчика 44 равен 1 024, то воспроизведение на выходе блока 14 памяти поступившей на его вход информации производится с задержкой на строку (с задержкой на 1024 такта).Фазируемый счетчик 11, имеющий коэффициент счета К= Е М = 2 ив построенный на двоичных счетчиках с предварительной установкой, работает следующим образом. На информационные .входы предварительной установки, числа счетчика 11 подаются с вычислительного блока 9 адресные сигналы, . в которых содержится информация о номере Строки принимаемого кадра цифрового телевизионного сигнала. По сигналу фазирования, поступающему от решающего блока 10, счетчик 11 устанавливается в нужную Фазу с точностью до такта по отношению к входному цифровому видеосигналу. С выхода Фазируемого адресного счетчика 11 восемнадцатиразрядный сигнал, определяющий егд Фазовое положение, поступает на второй Фазируемый адресный счетчик 12 и блок 15 сравнения. Последний сравнивает с точностью до такта в каждом интервале принимаемой цифровой последовательности Фазовое положение Фазируемого адресного счетчика 11 и второго фазируемого адресного счетчика 12. Результат сравне - ния Равно- Неравно" (пЛог," Лог.О) поступает на второй вход формирователя 16, который на этапе вхождения в синхронизм Формирует сигнал Фазирования второго счетчика 12 при наличии только одного отклика решающего блока 10 на передаваемую синхропоследовательность на интервале, равном периоду передачи членов рекуррентной последовательности. Это позволяет исключить сбои приемника цифрового видеосигнала при приеме сигнала с компонентаМи ложнойсинхропоследовательности и тем самым повысить помехоустойчивость приемной части системы на этапе вхождения в синхронизм . Кроме того, формирователь 16 в установившемся режиме Формирует сигнал фазирования второго счетчика 12 только после многократного (не менее двух раз) повторяющегося отсутствия откликов на принимаемую синхропоследовательность, подтверждающих соответствие приема передаваемой рекуррентной последовательности фазовому положению второго фазируемого адресного счетчика 12. Это позволяет исключить в установив в . шемся режиме сбои приемника цифрового видеосигнала при приеме цифрового сигнала с компонентами ложной синхропоследовательности и разрушении компонент истинной синхропоследовательности, обусловленном определенным значением ошибок, возникающих при передаче по каналу связи, тем самым повысить помехоустойчивость приемной части системы при работе в установившемся режиме.Формирователь 16 (Фиг.2) работает следующим образом. Сигнал тактовой частоты поступает на счетный вход счетчика 24, являющийся тактовым.входом формирователя 16. Коэффициент счета (К) счетчика 24 равен числу тактов в строке передаваемого цифро9 15 вого телевизионного сигнала (К- 1 024) и соответствует периоду передачи рекуррентного синхросигнала. Сигнал с выхода счетчика 24 (короткий импульс длительностью, равной половине тактовых импульсов) поступает на установочный вход счетчика 18 и каждую строку (период передачи синхросигнала)и обнуляет его.При этом 55909 О 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 сигнал с второго выхода счетчика 18,проходя через элемент НЕ 20, открывает элемент И 17. Отклики на принимаемую синхропоследовательность свыхода решающего блока 1 0 поступаютна вход элемента И 17, являющегосявторым входом формирователя 16. Если количество откликов за строку равно одному, то сигналом с первого выхода счетчика 18 открывается элементИ 19, в противном случае сигнал спервого выхода счетчика 18 закрывает элемент И 19, Если количество откликов за строку больше одного, тосигнал с второго выхода счетчика 1 8через элемент НЕ 20 закрывает элемент И 17 и удерживает такое состоя. -1ние счетчика 18, при котором постоянно закрыт элемент И 1 9. При отсут-ствии откликов за строку счетчик 18находится в нулевом состоянии и сигналом с первого выхода закрываетэлемент И 19. Таким образом, элемент И 19 по первому входу открывается только при наличии одного отклика на передаваемую синхропоследовательность за период передачи синхро сигнала.На этаие вхождения в синхронизм Фазовые положения первого Фазируемого адресного счетчика 11 и дополнительного Фазируемого адресного счетчика 12 не определены и на выходе блока 5 сравнения формируется сигнал "Не равно, который поступает на первый вход Формирователя 16, При этом КЯ-триггер 21 находится в состоянии "Лог,1, по третьему входу открывается элемент И 19 и при наличии одного отклика на интервале строки на передаваемую синхропоследовательность сигнала с выхода счетчика 24 проходит схему И 19, с выхода которой, являющегося выходом блока управления, сигнал поступает на фазирование счетчика 12, в который переносится фаза счетчика 11 . При этом на выходе блока 15 сравнения Формируется сигнал Равно" (Лог."), который устанавливает КЯ-триггер 21 всостоянии "лог.О и переводит систему в установившийся режим. В установившемся режиме сигнал "Равно("Лог.") с выхода блока 15 сравнения поступает через второй вход формирователя 16 и элемент ИЛИ 22 навход установки счетчика 23, устанавливая его в начальное состояние,Приотсутствии подтверждения синфазностипринимаемого потока, которое определяется Фазовым положением адресногосчетчика 11 и адресного счетчика 12,на выходе блока 1 5 сравнения Формируется сигнал Не. равно" (Лог,О"),который через элемент ИЛИ 22 разрешает работу счетчика 23, на выходекоторого через П строк (П 1, величина П определяется величиной вероятности отсутствия отклика на синхросигнал из-за ошибок в канал связи ивероятности появления ложных откликов, а также вероятность сбоя передающей и приемной аппаратуры) Формируется сигнал, который устанавливает КЯ-триггер 21 в состояние "Лог.1и переводит систему в режим вхождения в синхронизм,Дополнительный фазирующий адресный счетчик 12, имеющий коэффициентсчета Ксч = Ь И = 2 ф и построенныйна двоичных счетчиках с предварительной установкой, работает следующимобразом. На информационные входы предварительнои установки числа счетчика 12 подаются с выхода счетчика 1 восемнадцать разрядов адресных сигналов, в которых содержитсяинформация о фазовом положении принимаемого кадра циФрового телевизионного сигнала. По сигналу Фазирования, поступающему с формирователя 16, счетчик 12 устанавливается в нужную Фазу с точностью до такта по отношению к входному видеосигналу. Таким образом в счетчике 1 2 хранится Фаза принимаемого сигнала в виде двоичного числа, которая постоянно сравнивается в блоке 15 сравнения с текущей фазой (двоичным числом), получаемой путем анализа принимаемого цифрового потока, что исключает сбоиприемника цифрового видеосигнала при появлении ложных откликов на синхросигнал.С выхода дополнительного Фазируемого адресного счетчика 12 адресные сигналы поступают на входы управления записью циФрового видеосигнала в1555 блок 25 кадровой памяти (Фиг . 3) и риемника 13 циФрового видеосигнала.При этом цифровой видеосигнал поступает на информационный вход блока 25. Управление записью этого сигнала осуществляется тактовыми импульсами, поступающими на тактовый вход приемника 13 цифрового видеосигнала и соответственно на тактовый вход бло О ка 25, и адресным сигналом, поступающим на адресный вход записи блока 25. Синхронизатор 26 считывания вырабатывает тактовые и адресные сигналы считывания, необходимые для счи тывания цифровой информации из блока 25, При этом считываемая из блока 25 цйфровая информация подается на ЦАП 27, где осуществляются все операции, необходимые для преобразования теле визионной информации из цифровой формы в аналоговую . Видеосигнал в аналоговой форме с выхода ЦАП 27 подается на первый вход ВКУ 28. На синхронизирующий вход ВКУ 28 подаются син хронизирующие сигналы с второго выхода синхронизатора 28 считывания. 9 О 9 1Формула изобретения Система Формирования и приема телевизионного сигнал при передаче изображения по авт.св.Р 1453619, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены на приемной стороне последовательно соединенные дополнительный Фазируемый адресный счетчик, блок сравнения, к другому входу которого подключен выход фазируемого адресного счетчика, и Формирователь управляющих импульсов, к второму и третьему входам которого подключены первый выход решающего блока и объединенные тактовый вход блока памяти и тактовый. вход дополнительного фаэируемого адресного счетчика соответственно, а выход соединен с установочным входом дополнительного Фазируемого адресного счетчика, приэтом выход фазируемого адресногосчетчика соединен с адресным входомприемника цифрового видеосигналачерез адресный вход дополнительногофазируемого адресного счетчика, 555909