Устройство для сжатия цифровых телевизионных сигналов

СО 1 ОЭ СОВЕТСНИХссцайииюесиикРЕСПУБ ЛИК А(71) Ленинградский институт авонного приборостроения(53) 621,397,3(088.8)56) 1. Авторское свидетельство СССУ 543192, кл. Н 04 М 25/49, 1975.2. Авторское свидетельство СССРУ 582588, кл. Н 04 Н 7/18, 1976(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ ЦИФРВЫХ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее последовательно соединенныеаналого-цифровой преобразователь(АЦП), первый блок сравнения,блок выбора передаваемого символа,блок управления памятью и блок памяти, первый выход которого соединен с вторым входом первого блокасравнения, а второй выход - с вторым входом блока управления памятьпоследовательно соединенные блок утановки опорного уровня, вход котохо- Е Фю, сГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛ.4(51) Н 04 И 7/18, Н 04 И 7/12, Н 04 1, 25/49 рого объединен с входом АЦП и является входом устройства, и формирователь кода синхронизации, а также первый блок кодирования, вход которого соединен с выходом блока выборапередаваемого символа, причем второй вход блока памяти соединен с выходом блока установки опорного уровня, о т л и ч а ю щ е е с ятем,что, с целью увеличения коэффициентасжатия, в него введены блок задержки,второй блок сравнения, второй блоккодирования, преобразователь кода ибуферный блок соединенные последовательно, а также блок управления,выход которого соединен с вторым вдом буферного блока, причем входблока задержки и вторые входы второ.го блока сравнения и второго блокакодирования объединены и подключенывыходу первого блока кодирования,вход блока управления соединен с выходом второго блока сравнения, авыХод формирователя кода синхронизации соединен с третьим входом второгоблока кодирования.1 11363Изобретение относится к техникепередачи телевизионных изображенийв замкнутых телевизионных системахк может быть также использовано длятелеграфной связи в устройствах с пре образованием кода внутри передатчика. Известно устройство для сжатия цифровых телевизионных сигналов, содержащее последовательно соединенные аналого-цифровой преобразова. тель, блок сравнения, блок выбора передаваемого символа и блок кодирования, причем выход блока выбора ,передаваемого символа соединен с вторым входом блока сравнения через последовательно соединенные блоки управления памятью и блок памяти 111 .Недостатком известного устройства является большое количество передаваемой информации - 4 бита на отсчет.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для сжатия цифровых телевизионных сигналов, содержащее последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП), первый блок сравнения, блок выбора передава- емого символа, блок управления памятью и блок памяти, первый выход30 которого соединен с вторым входом первого блока сравнения, а второй выход - с вторым входом блока управления памятью, последовательно сое" диненные блок установки опорного М уровня, вход которого объединен с входом АЦП и является входом устройства, и формирователь кода синхронизации, а также первый блок кодирования, вход которого соединен с выходом блока выбора передаваемого символа, причем второй вход блока памяти соединен с выходом блока установки опорного уровня 2 .В этом устройстве эффект сжатия 45 достигается за счет учета свойств . зрения наблюдателя и статических характеристик сигналов, иэображения. Однако недостатком устройства является малый коэффициент сжатия, так 5 О как оно реализует сокращение избыточности только вдоль строк,.при этом передается 3 бита информации на от- счет.Цель изобретения - увеличение ко эффициента сжатия.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сжатия цифровых 25телевизионных сигналов, содержащее последовательно соединенные аналогоцифровой преобразователь (АЦП), первый блок сравнения, блок выбора передаваемого символа, блок управленияпамятью и блок памяти, первый выход которого соединен с вторым входом первого блока сравнения, а второй выход - с вторым входом блока управления памятью, последовательно соединенные блок установки опорного уровня, вход которого объединен с входом АЦП и является входом устройства, иформирователь кода синхронизации,а также первый блок кодирования, вход которого соединен с выходом блока выбора передаваемого символа, причемвторой вход блока памяти соединен с выходом блока установки опорногоуровня, введены блок задержки, второй блок сравнения, второй блок кодирования, преобразователь кода и бу,ферный блок, соединенные погледова 1 тельно, а также блок управления, выход которого соединен с вторым входом буферного блока, причем вход блока задержки и вторые входы второго блока сравнения и второго блока кодирования объединены и подключены к выходу первого блока кодирования, вход блока управления соединен с вы-. ходом второго блока сравнения, а выход формирователя кода синхрониза. ции соединен с третьим входом второго блока кодирования.Суть изобретения заключается в томчто дополнительно осуществляется сокращение межкадровой избыточностиза счет сравнения сжатых вдоль строккодов цифровых телевизионных сигналов, принадлежащих текущему и предыдущему кадрам. При совпадении кодоввторой блок кодирования осуществляетпосыпку одного "О", а при различиипропускает истинное значение кодаприбавляя перед кодом дополнительную "1". Таким образом во втором блоке кодирования осуществляется статистическое кодирование неравномернымикодами Хаффмана, что сокращает объемпередаваемой в канал связи информации.На чертеже представлена структурнаяэлектрическая схема предлагаеМого устройства,Устройство для сжатия цифровых телевизионных сигналов содержит аналогоцифровой преобразователь 1, первыйблок 2 сравнения, блок 3 выбора пере3 36 даваемого символа, блок 4 управления памятью, блок 5 памяти, блок 6 установки опорного уровня, Формирователь 7 кода синхронизации, первый блок 8 кодирования, блок 9 задержки, второй блок 10 сравнения, второй блок 11 кодирования, преобразователь 12 кода, буферный блок 13, блок 14 управления.Устройство работает следующим образом, 10Входной аналоговый сигнал поступает одновременно на выходы аналогоцифрового преобразователя 1 и блока 6 установки опорного уровня, Селектор блока 6 выделяет иэ аналогового теле визионного сигнала строчные и кадровые сннхроимпульсы, от переднего Фронта которых запускается мультивибратор, вырабатывающий положительные импульсы. Эти импульсы используются для устаиовки в исходное состояние блока 5 памяти и для управления формиро,вателем 7 кода синхронизации. Параллельный восьмиразрядный код с выходов АЦП 1 поступает на первые .входы первого блока 2 сравнения, на вторые входы которого поступает с первого выхода блока 5 параллель- ный восьмиразрядный код предсказанного значения предыдущего отсчета.30 При несовпадении разрядов кодов, поступающих на входы первого блока 2 сравнения, на соответствующих выходах возникают логические уровни "1". Выходные сигналы первого блока 2 сравнения поступают на входы блока 3) в котором происходит запрещение всех логических уровней "1", возникающих на выходах первого блока 2 сравнения, за исключением выхода, соответствующего самому старшему40 разряду в сравниваемых кодах по принципу "старший запрещает младщеФФго . Таким 6 бразом, на выходах блока 3 выбора передаваемого символа логический уровень "1" будет существовать только на выходе, соответ-ствующем старшему нз изменившихся разрядов кода С вьжодов блока 3 сигнал поступа ет на входы первого блока 8 кодирования и на первые входы блока 4 управления памятью, который устанавливает разряды блока 5 памяти в новые состояния, а именно: разряд .блока 5 55 памяти, которому соответствует состо- яние логической "1" на первых входах блока 4 управления памятью, ус 325танавливается в противоположное состояние, а все разряды блока 5 младше изменившегося устанавливаются в состояние, которое противоположно вновь принятому состоянию изменившегося разряда блока 5 памяти. Если на вьжодах блока 3 нет ни одного логического уровня "1", то состояние разрядов блока 5 памяти не изменяется. Следовательно, на первых и вторых выходах блока 5 памяти будет сформировано предсказанное цифровое значение сигнала текущего отсчета, В первом блоке кодирования 8 происходит преобразование унитарного кода, соответствующего номеру изменившегося разряда и поступающего на его1 входы с выходов блока 3 в двоичный .код, разрядность которого в 2,66 раза ниже разрядности исходного коди рования.На следующем этапе обработки цифрового телевизионного сигнала в процесс эффективного кодирования включается межкадровое кодирование, ко-.торое дает возможность получить дополнительный выигрыш по сжатию при использовании неравномерных кодов; С выходов первого блока 8 кодирования преобразованный код поступает на входы блока 9 задержки, осуществляющего задержку преобразованных кодов на время телевизионного кадра, и на вторые входы второго блока 10 сравнения, на первые входы которого поступает код с выходов блока 9 задержки, причем соответствующий ему отсчет имеет в кадре такие же координаты, как и в предыдущем кадре, При совпадении кодов, поступающих на первые и вторые входы второго блока 10 сравнения, на его выходе возникает уровень логического "0", а при несовпадении - уровень логической " 1". В зависимости от того, какой логический уровень устанавливается на первом входе второго блока кодирования, соединенном с выходом второго блока 10 сравнения, на его вьжодах формируется параллельный код. Если на первом входе второго блока 11 кодирования существует уровень логической "1", то на его выходы пропускается код, который подается на вторые входы второго блока 11 кодирования, соединенные с выходами первого блока 8 кодирования, причем разрядность кода увеличивается на олин н на пер13632 15 Составитель Н,СорокопудРедактор Е.Папп Техред А.Кикемезей Корректор В.Бутяга Заказ 10303/45 Тираж 658 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Э1 1 вую позицию приписывается 1 . Если на первом входе второго блока 1 1 кодиров ания существует уровень логи че ского "0 " - на выходах формируется код такой же разрядности, что и в 5 предыдущем случае , во всех позициях которого записаны "0 " , В моменты време ни , со отве тс твующие строчным и к адровым синхроимпульсам телевизионного сигнала , с выходов второго бло 0 к а 1 1 кодирования пропускается код , с оотве тс твующий логическим уровням, установленным на е го третьих входах формирователем 7 на входы преобра зователя 1 2 , осуществляющего преобразование параллельного кода в последовательный , Последовательный к од с выхода преобразователя 1 2 поступает на пер вы вход буферного блока 1 3 , на второй вход которого 20 поступает, сигнал с выхода блока 1 4 управления . Блок 1 4 управления в отве т на сигнал совпадения (логиче ский уровень "0 " ) с выхода второго блока1 0 сравнения разрешает прохождение одного импульса записи в буферныйблок вместо четырех, поступающих напервый его вход, а в ответ на сигналнесовпадения (логически уровень "1")разрешает прохождение четырех импульсов записи. Считывание информации в канал связи осуществляется равномерно. Таким образом, введение новых блоков и связей позволяет значительно. увеличить коэффициент сжатия в пред" лагаемом устройстве по сравнению с известным за счет сокращения межкадровой избыточности, проявляющейся в том, что вероятность сигналов совпадения на выходе второго блока 10 сравнения существенно превышает вероятность сигналов несовпадения; по сравнению же с устройствами, использующими элемент задержки на дар, в 2,66 раза уменьшен объем элемента задержки, поскольку М данном случае задерживаются коды, подвергнутые внутрикадровому сжатию.