Устройство интерполяции цифрового телевизионного сигнала

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано для интерполяции цифрового телевизионного сигнала.Цель изобретения - повышение точ-5 ности интерполяции.На фиг.1 представлена электрическая структурная схема устройства интерполяции цифрового телевизионно 10 го сигнала; на фиг.2 - взаимное расположение отсчетов участка изобра;жения.Устройство интерполяции цифрового телевизионного сигнала (фиг.1) содержит многоотводную линию 1 задержки, первый, второй и третий сумматоы 2-4, первый 5 и второй 6 блоки вы, итания, первый 7 и второй 8 блоки сравнения, коммутатор 9, первый 10 и второй 11 элементы НЕ, с первого по четвертый элементы И 12-15, элемент ИЛИ 16, формирователь 17 сигнала изображения, регистр 18 записи числа, формирователь. 19 сигнала управления, 25 ,а также первый 20 и второй 21 делители частоты импульсов.Устройство интерполяции цифрового Телевизионного сигнала работает слеоующим образом.30На вход линии 1 задержки подаются отсчеты сигнала изображения, пред,ставленные в виде параллельного двоичного кода Текущий отсчет А изобраения вместе с отсчетами В, С и Э (Фиг.2), задержанными относительно Входного сигнала соответственно на Й - 1, И - 2 Ч - 1 отсчетов (фиг.2 а), образуют локальный участок изображеМия. Собственно интерполяции пропущенного при дискретизации отсчета Х предшествует операция обнаружения структуры выделенного участка изображения, Анализ состояний локального Участка выполняется путем вычисления45 абсолютных значений разностей (А-В) и (В-С) с помощью первого 5 и второго 6 блоков с последующим сравнением Полученных значений с пороговым напряжением Ь , которое выполняется В первом 7 и втором 8 блоках. Выбор :величины Ь порога определяется отношением сигнал/шум исходного сигнала изображения и составляет обычно 5-103 от полного диапазона изменения 55 сигнала, В результате на выходах первого 7 и второго 8 блоков реализуются функции разностей в виде)В-СЬ 1 при А 0 ЪФ0 при А-П ЬПолученные значения функций разностей а и Ъ дают возможность выделить на локальном участке изображения четыре основные структуры, которые соответствуют наличию в иэображении равнояркостного участка (а = = Ь = 0), горизонтального (а = О, Ь = 1), вертикального (а = 1, Ь = 0) и наклонного (а = Ъ = 1) перепадов яркости. В зависимости от выделенной структуры участка изображения далее определяется алгоритм интерполяции, который обеспечивает наиболее точное восстановление пропущенного отсчета Х. 1Сигналы, соответствующие используемым алгоритмам, формируются с помощью первого, второго и третьего сумматоров 2-4. На участках равной яркости интерполяция пропущенного отсчета осуществляется по средневзвешенной сумме всех окружающих,отсчетов Н = (А + В + С + Р) /4 (фиг,2 а). Если же на локальном участке имеется вертикальный перепад яркости, то восстановление отсчета Х выполняется как С = (А+0)/2 (фиг.2 б). Такой алгоритм интерполяции исправляет вертикальную границу перехода, искаженную редкой дискретизацией, При обнаружении горизонтального перепада яркости точ" ное восстановление отсчета Х обеспечивается полусуммой отсчетов,расположенных на одной строке: Е = (В + + С)/2 (фиг,2 в). При ориентации перепадов яркости в наклонном направлении интерполяция осуществляется так же, как и для равнояркостного участка, по сумме четырех соседних отсчетов (Фиг 2 г).Хотя при таком алгоритме интерполяции наклонные перепады яркости и подвергаются низкочастотной Фильтрации, что приводит к снижению их четкости, искажения на восстановленном изображении практически незаметны из-за того, что именно в диагональных направлениях разрешающая способность зрения ниже, чем в осевых направлениях. Выбор требуемого сиг 1406820нала интерполяции выполняется коммутатором 9 при поступлении на егоуправляющие входы сигналов,сформи"рованных из сигналов а.и Ъ с помощьюпервого 10 и второго 11 элементов НЕ,5элементов И 12-15 с первого по четвертый и элемента ИЛИ 16,Восстановление пропущенного отсчета.Х выполняется с помощью формирователя 17, который в соответствии с управляющим сигналом, следующим с частотой дискретизации с формирователя 19, передает на выход устройства через регистр 18 записи числа в течение первого полупериода дискретизации с = Т/2 сигнал с второго выхода линии 1 задержки, соответствующего отсчету С, а в тече - ние следующего полупериода С = Т/2- сигнал с выхода коммутатора 9. После выполнения интерполяции отсчета Х частота следования отсчетов в сигнале изображения возрастает в два раза по сравнению с входным сигналом, В результате исходная шахматная структура дискретизации (фиг.2 а) преобразуется в ортогональную структуру. формирование частоты дискретизации с шахматной структурой расположения отсчетов обеспечивается формирователем 19 путем коммутации фазы деленных на два тактовых импульсов на 180 от строки к строке.35формула из обретенияУстройство интерполяции цифрового телевизионного сигнала, содержащее многоотводную линию задержки, вход которой является входом устройства интерполяции цифрового телевизионного сигнала, первый сумматор, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами многоотводной линии задержки, второй сумматор, первый вход которого соединен с третьим выходом многоотводной линии задержки, последовательно соединенные первый блок вы 50 читания, первый вход которого соединен с первым входом многоотводной линии задержки, и первый блок сравнения, последовательно соединенные второй блок вычитания, первый вход которого соединен с третьим выходом многоотводной линии задержки, и второй блок сравнения, другой вход которого объединен с другим входом первого блока сравнения и является входом порогового сигнала устройстваинтерполяции цифрового телевизионного сигнала, коммутатор и третийсумматор, выход которого соединен спервым сигнальным входом коммутатора, второй и третий сигнальные входыкоторого соединены с выходами соответственно первого и второго сумматоров, а также формирователь сигналауправления, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности интерполяции, в него введены последовательно соединенные первыйэлемент НЕ, вход которого соединенс выходом первого блока сравнения,первый элемент И и элемент ИЛИ, выход которого соединен с первым управляющим входом коммутатора, последовательно соединенные формировательсигнала изображения, первый входкоторого соединен с выходом коммутатора, второй вход объединен с вторымвходом первого блока вычитания и соединен с вторым выходом многоотводной линии задержки, а третий входсоединен с выходом формирователя сигнала управления, и регистр записичисла, выход которого является выходом устройства интерполяции цифрового телевизионного сигнала, вход тактовых импульсов которого соединен свходом синхронизации регистра записичисла, первый делитель частоты импульсов, первый вход которого объединен с входом тактовых импульсов регистра записи числа, а выход соединен с первым входом формирователясигнала управления, второй делительчастоты импульсов, первый вход которого соединен с входом импульсовсинхронизации устройства интерполяции цифрового телевизионного сигнала,второй вход объединен с вторым входом первого делителя частоты импуль- .сов и соединен с входом ипульсовсброса устройства интерполяции цифрового телевизионного сигнала, авыход соединен с вторым входом формирователя сигнала управления, второйэлемент И, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно первого элемента НЕ и второго блока сравнения, а выход соединен с вторым управляющим входом коммутатора, третий элемент И, первыйи второй входы которого соединены составитель Э.Борисовехред А,Кравчук едактор А,Ог Решетник рре аказ 3210/ Подписитета СССРкрытийнаб д. 4/ ВНИИПИ и 035Государственного ко елам изобретений и о осква, Ж, РаушскаПроизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Про 5 1406820 6выходами соответственно первого и коммутатора, при этом другой вход второго блоков сравнения, а выход со- первого элемента И соединен с выхоединен с другим входом элемента ИЛИ, дом второго элемента НЕ, вторые вхоа также последовательно соединенные ды второго блока вычитания и второ- второй элемент НЕ, вход которого со- го сумматора объединены и соединены5единен с выходом второго блока срав- с входом многоотводной линии задержнения, и четвертый элемент И, дру- ки, а первый и второй входы третьегой вход которого соединен с выходом го сумматора соединены с выходами Первого блока сравнения, а выход со соответственно второго и третьего финен с третьим управляющим входом сумматоров.