Дифференциальный импульсный кодер телевизионного сигнала

Изобретение относится к вычислительной технике и технике средствсвязи и может быть использовано припостроении цифровых телевизионныхсистем. 5Цель изобретения - повышение помехоустойчивости кодера.На чертеже приведена блок-схемакодера,Дифференциальный импульсный кодер 10телевизионного сигнала содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП)1, блок 2 памяти, блок 3 умножителей,первый сумматор 4, инвертор 5; второй сумматор 6, сумматор 7 модулей, 15квантователь 8, узел 9 внесения кодакоррекции, выполненный на первом бло-.ке 10 задержки, генераторе 11 контрольных символов, втором блоке 12задержки дешифраторе 13 и блоке 14 20коммутации, и блок 15 кодирования,АЦП 1 выполнен по схеме параллельного преобразования с кодирующей логикой на постоянной памяти. Блок 21 памяти выполнен на входном и выход 25ном параллельных Э"регистрах, элементарных ячейках памяти и адресномсчетчике. Блок 3 умножителей включает в себя 0-регистры и элементысуммирования. Сумматоры 4, б и 7 содержат элементы суммирования, выпопненные, как и в блоке 3 на логических элементах, и Н-регистры для выравнивания разрядно-временных интервалов цифровых сигналов. Квантователь 8 осуществляет равномерное квантование по уровню и включает в себяпараллельные регистры и преобразователь кода, выполненный на постоянном запоминающем устройстве, реализующем необходимые коэффициентыквантования, Блоки 10 и 12 задержки - параллельные 0-регистры. Генератор 11 контрольных символов выполнен на элементах ИСКЛЮЧА 10 ЩЕЕ ИЛИ,соединенных так, чтобы обеспечитьна выходах генератора 11 получениетребуемых контрольных символов. Блок15 кодирования выполнен на регистреи представляет собой параллельнопоследовательный преобразователь,Принцип работы данного устройства, осуществляющего сокращение избыточности без ухудшения визуальногокачества декодируемых иэображений, 55заключается в следующем.Цифровое телевизионное изображение, поступающее на вход данногоустройства,разбивается на группы по и восьмиразрядных элементов в группе. Для каждой кодируемой группы вычисляются код средней яркости а, код среднего значения модулей разностей а и и-разрядный код знаков2 разности Я, которые затем передаются в цифровой канал связи, Уменьшение избыточности достигается за счет того, что число разрядов, отводимых в сумме на кодирование а , а и Б,1 ф меньше, чем 8 и, В предлагаемом устройстве п = 8, а аи Я кодируются соответственно семи-, пяти- и восьмиразрядным кодами, Достигаемый при этом коэффициент сокращения избыточности 1= 64/20 = 3,2.На приемной стороне яркость д-го декодируемого элемента У находят из выражения:а а + - ф- если Я = 1У а. -- , еслиЯ =О а ц ш где Р - число единиц кода знаковразности Б,ш - число нулей Я, Я - х-й разряд и-разрядного кода Б.Как следует из выражения (1),поражение любого из разрядов передаваемых кодов а , а и Б приводит к не 9 верному восстановлению всех и элементов декодируемой группы. Исключение составляет поражение кода Б при безошибочной передаче кодов а и а групп, для которых а = О. Поэтому для повышения помехоустойчивости используется корректирующий код, обнаруживающий и исправляющии все одиночные ошибки в канале передачи. Информационными символами данного кода являются разряды кода средней яркости каждой кодируемой группы. Контрольные символы помехоустойчивого кода не добавляются к цифровому потоку, а передаются вместо алгоритмически избыточного кода знаков отклонений Б в случае равенства нулю кода а . Группы с а = О соответствуют равнояркостным участкам изображения, к дефектам на которых глаз более чувствителен. С другой стороны, вследствие значительной статистической избыточности ТВ-изображений вероятность групп с а = 0 для и = 0 в среднем равна 0,8, 3 1Дифференциальный импульсный кодер телевизионного сигнала работает следующим образом.В АЦП 1 исходный аналоговый сигнал преобразуется в цифровой поток, например, по методу ИКИ. В блоке 2 памяти благодаря задержкам цифрового потока создается ряд цифровых потоков, каждый из которых соответствует одному из элементов многоэлементной апертуры - группы соседних элементов ТВ-изображения. После умножения на весовые коэффициенты в блоке 3 эти потоки одновременно поступают в первый сумматор 4, где вычисляется среднее значение по кодируемой группе. Во втором сумматоре 6 из цифровых потоков многоэлементной апертуры, поданных из блока 2 памяти, вычитается среднее значение, поданное через инвертор 5, В сумматоре 7 модулей производится сложение модулей разностей между значениями яркости элементов группы и их средним значением. Результаты усреднения поступают в квантователь 8, где используется шкала квантования с меньшим числом уровней, чем шкала квантования в АЦП 1. Кроме того, в квантователь 8 поступает сигнал среднего значения по группе с сумматора 4. Из квантователя 8 сигналы поступают в блок 9 внесения кода коррекции. Код средней яркости поступает в блок 10 задержки и генератор 11 контролЬных символов, В блоке 11 происходит вычисление контрольных символов помехоустойчивого кода, информационными символами которого являются разряды кода средней яркости. Вычисленные контрольные символы передаются в блок 14 коммутации. В этот же блок поступает код знаков разности и сигнал с дешифратора 13. В случае равенства "1" сигнала с дешифратора 13 происходит замещение разрядов кода знаков разностина контрольные символы.Код среднего значения модулей разности с выхода квантователя 8 поступает в блок 12 задержки и дешифратор 13,В дешифраторе 13 вырабатывается сигнал "1", когда код ад равен 1, и "0" - в противном случае. Одинаково задержанные коды средней яркости, . среднего значения модулей разности и нового (в случае а = О) кода знаков разности поступают в блок 15 кодирования. В блоке 15 кодирования . 290530 4указанные коды объединяются в единое кодовое слово, представляющеекодируемую группу.В устройстве для п = 8 а и а 5 кодируются семи и пятиразрядными кодами соответственно. Контрольныесимволы используемого линейного корректирующего кода вычисляются следующим образом:10К, = Е О+ Е, О+ Е 4 С+) Ее О+ Е= Е, О+ Е, О+ Е, О+ Е, О+ Е,К = Е О+ЕО+Е,К = Е О+ Еб О+ Е15 где К. - д-й контрольный символ,1 = 1,4,Е - 1-й разряд кода среднейяркости а , 1 = 1,7,ф(+) - операция сложения по моду 20 . лю 2.Предлагаемое устройство обеспечивает на выходе цифрового каналасвязи с вероятностью независимойошибки 10такое же качество телевизионных изображений, как и устройство-прототип на выходе канала связи с вероятностью ошибки 10 . Формула из обретения30Дифференциальный импульсный кодер телевизионного сигнала по авт. св.У 1056455, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения помехоустойчивости кодера, в него междувыходами квантователя и входами блока кодирования введен узел внесениякода коррекции, выполненный на генераторе контрольных символов, де 40 шифраторе, блоках задержки и блокекоммутации, первые выходы квантователя подключены непосредственно ксоответствующим входам генератораконтрольных символов и через первый45 блок задержки - к соответствующимпервым входам блока кодирования,вторые выходы квантователя подключены к соответствующим входам дешифратора и через второй блок эадерж 50 ки - к соответствующим вторым входам блока кодирования, третьи выходы квантователя, выходы генератора контрольных символов и выход дешифратора подключены соответственнок первым и вторым информационным иуправляющему входам блока коммутации, выходы которого соединены ссоответствующими третьими входамиблока кодирования,