Устройство для стохастического кодирования и декодирования телевизионных изображений

Номер патента: 896768

Авторы: Гладкий, Овсянникова

ZIP архив

Текст

72) Авторы изобретения ий н Л.Б. Овсянникова,/ Московский ордена Трудового Красного Знамейй"институтнефтехимической и газовой промышленности им. И,М.Тубкйна 71) Заяви(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТОХАСТИП:СКОГО КОДИРОВАНИЯ И ДЕКОДИРОВАНИЯ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ ИЗОБРАЖЕ НИЙ ство относится к телевизионно может быть использовано при ст техник переда щений телевизионных сообелевого назначения. и приезличног е устройство реализует стокодирование, однако характедимого шума не зависит от ования сигнала, что снижает лучаемого изображения. Известны устройства, гце используют 5ся методы стохастического кодированияпри передаче высококачественных телевизионных сигналов.Первое из известных устройств содер 10жит двухразряпный квантователь с псевцослучайным шумом, в котором используется псевдослучайный сигнал, образующий определенный рисунок на экране иповторяющиеся через каждые цва кадра,5к которому добавлялся другой псевдослучайный сигнал, предназначенный для затушевывания мерцающих ложных контур.ров 1,Известнохастическ оеристика ввоуровня кванткачество по Более совершенное устройство для стохастического кодирования и декодирования телевизионных изображений, исполь зующих метод стохастического кодирования, содержит последовательно соеаинен ные преобразователь аналог-коц,источник равномерно распределенного шума в виде регистра с обратной связью, работающей с частотой Найквиста, причем четьи ре выхоцных сигнала комбинировались так, чтобы цать 16-уровневый шумовый сигнал с плоским распределением амплитуды, передатчик, Шум перед квантованием добавляется ко входному передаваемому сигналу, в приемнике этот же шум вычитается из проквантованного изображения. В известном устройстве сочетается псевдослучайная обработка входного сигнала со сжатием и расширением динамического диапазона для того, чтобы согласовать систему с характеристикой глаза 2,Однако реализованный в известном устройстве способ преобразования шума квантования в случайный шум несоверше-, нен, он длителен и не учитывает свойстввходного сигнала, требует синхронизациицвух. идентичных генераторов псевдослучайного шума, функция пространственновремвнного интегрирования иэображенийвозлагается на глаз наблюдателя.Цель изобретения - повышение быстро.действия устройства,Поставленная цель достигается тем,что в устройство, содержащее аналог-коди последовательно соединенные передатчик, канал связи, приемник и селектор;синхроимпульсов, включен между выходомйреобразователя аналог-код и входом передатчика блок вероятностного округлениячисел, а к выходу приемника последовательно подключены многоканальный усрецнитель видеосигнала и блок считывания, причем их управляющие входы черезкоммутаторы подключены к выхоцу селектора синХроим пульсов.Такое устройство позволяет увеличитьбыстродействие устройства, уменьшитьобьем передаваемых данных, до оцнойтрех двоичных единиц на выборку и улучшить процесс декодирования изображений,На чертеже представлено устройствоблок-схема.Устройство содержит вход 1 видеосигнала, преобразователь 2 аналог-коц, блок3 вероятностного округления чисел, передатчик 4, коммутаторы 5 и 6, селектор7 синхроимпульсов, выходной канал 8 ви,цеосигнала цекодированного сообщенияблок 9 считывания, многоканальный усрецнитель 10 вицеосигнала, приемник 11,канал 12 связи.Работа устройства состоит в следующем.На вход 1 преобразователя 2 аналогкод поступает видеосигнал, полученныйиз випимого изображения с помощью стандартных устройств; Преобразователь аналог-коц 2 осуществляет дискретизациюсигнала пс времени (по пространству изображения) и по количеству уровней, чтосоответствует разбиению исходного изображения на отдельные элементы (распо ложенные, как правило, в узлах сетки,наложенной на изображение), а такжепредставлению яркости каждого элементаизображения конечным количеством фиксированных уровней. На выходе преобразователя аналог-код 2 каждый элементизображения представлен двоичным кодом, с числом разрядов 5-8, что ссорветствует 32-256 уровням градации. Основным элементом устройства, повышающим быстродействие и оптимизирующим процесс кодирования, является блок 3 ввроятностного округления чисел, В немкаждый двоичный 5-8 разряцный кодпреобразуется в 1-3 разрядный двоичныйкоц (что соответствует 2-8 уровням градации) следующим образом. В блоке 3 вероятностного округления чисел вырабатывается случайное равномернораспределенное в интервале О, 1 число Р . От-10 брасйваемые разряды двоичного кода,поступающие на вход блока 3 вероятностного округления чисел образуют число .Число Р.сравнивается с числом 9, если Ки то добавляется единица перено-.са на младший разряд выходного 1-3 .разрядного двоичного кода, если ь(я, то единица не добавляется, т.е. на выходе блока 3 вероятностного округления чисел появляется округленное число, принимаю щее одно иэ двух значений, равносильныхрезультату округления по избытку или по недостатку, соответственно с вероятносиими РЧ=Ри Р=1 -0,(- число, образуемое отбрасываемыми разряцами).Статистический принцип независимого вероятностного округления коцов эквивалентен так называемой бесконечной памяти". Последовательность двоичных 1- 3 разрядных коцов, округленных верояю ностным способом, поступает в передатчик 4 и через него - в канал 12 связи.Информация по канаду 12 связи может передаваться, как в дискретном виде в вице двоичных кодов, так н в непрерывйом (для этого числа, снимаемые с блока 3 вероятностного округления чисел, нужно преобразовать в аналоговый сигнал).Иэ канала 12 связи видеосигнал в виде последовательности кодов поступает в приемник 11, гце он детектируется. В 40 селекторе синхроимпульсов происхоцит выделение кадровых и строчных синхроимпульсов, которые через коммутатор 6 поступают в многоканальный усрецнитель 10 видеосигнала. В многоканальном ус реднителе 10 видеосигнала происходитосрецнение яркости каждого элемента изображения по заданному числу К (К ) 1) ,карров. Величина К задается для данной системы в зависимости от ее назначения, 50 свойств передаваемых иэображений и отколичества оставляемых после округления в блоке 3 разрядов. К изменяется от 2 до Кдс,Числу К соответствует число канадов в многоканальном усреднителе 55 10 видеосигнала. Чем больше число К,твм точнее восстанавливается уровень передаваемого. элемента изображения. С другой стороны выбор слишком большогозначения К для быстроменяюшихся иэображений может привести к заметному смазыванию изображения и усложнению блоков 9 и усреднителя 10. При выборе величины К следует учитывать, что глаз наблюдателя также выполняет функции интегрирования с постоянной времени в среднем. порядка 0,1 с. По первому каналу многоканального усрешителя 10 видгосигнала записывается и осредняет ся изображение с 1-го по (К)-й кадры, по второму со 2-го по К-й кадры и т.д., в К-ом канале с (К -1)-го по 2(К)-й кадры. После первых (К) передаваемых кадров в первом канале многоканального усрепнителя 10 видеосигнала завершается формирование их осре дненного значения. Этот осредненный кадр считывается блоком 9 считывания в выходной канал 8 видеосигнала пекопированного телевизионного сообщенияАналогично, только со сдвигом во времени работают остальные каналы многоканального усрепнителя 10 . видеосигнала. После считывания в выходной канал 8 декодированного телевизионного сообщения первого кадра первый канал многоканального усреднителя 10 видеосигнала обнуляется и готовится для осреднения (К - 1) следующих принимаемых кадров. Считывание второго. кадра идет вслед эа первым со второго канала многоканального усрепнителя 10 видеосигнала и т.д. Таким образом, частота кадров считывания равна частоте кадров, передаваемых передатчиком 4, опнако сдвинута во времени на (К - 1) кадров.Способ вероятностного кодирования, реализуемый с помощью блока 3 вероятностного округления чисел, позволяет увеличить быстродействие устройства, сократить избыточность передаваемой информации без ухудшения качества передаваемого сообщения. При этом существенно снижаются требования к мощности передатчика и широте полосы пропускания канала связи.Устройство для стохастического коЗй пирования и декодирования телевизионныхиэображений, содержащее преобразователь аналог-код и последовательно соединенные передатчик, канал связи, приемник и селектор синхроимпульсов, о т л и ч а- И ю щ е е с я тем, что, с целью повышениябыстродействия устройства, межцт выхо дом преобразователя аналог-код и входом передатчика включен блок вероятностного округления чисел, а к выходу прием й ника последовательно подключены многоканальный усреднитель видеосигнала и блок считывания, управляющие входы которых через коммутаторы подключены к выходу селектора синхроимпульсов. 40 43 В 16 5 Предлагаемое устройство позволяет регулировать параметры пространственно временного интегрирования изображений, содержащихся в полукадрах (кадрах), улучшающие качество изображения элементарными техническими средствами, Устройство просто и может быть использовано как самостоятельно, так и совместно с другими системами оптимизации передачи телевизионных изображений. Будучи использованным в вещательном телевидении, устройство не требует переделки стандартных вещательных телевизионных приемников. Формула изобретения Ист очники информации,принятые во внимание при экспертизе1. 1.Е. ТЬоараоп, 1.1, ЬрагКеа "А Рэецс 1 о-Вапдов ОцапС 1 ег Гог Те 1 еч 1 а 1 оп 51 цпа 15", Ргосеед 1 ппа оГ йЬе 1 ЕЕЕ. Оо 1 аще 55, М 3, р.п, 353-355, Иагсй 1967.2, .6. КоЬегйа "Р 1 сйоге Сод 1 пп Оа 1 пп раецдо-гапдош по 1 ае", 1 КЕ Тгапа. 1 п 1 ога,чо 1 1 Т, р.р. 145- 154, ГеЬгиагу 1962 (прототип).

Смотреть

Заявка

2604743, 17.04.1978

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ИМ. И. М. ГУБКИНА

ГЛАДКИЙ ВИТАЛИЙ САВВИЧ, ОВСЯННИКОВА ЛЮДМИЛА БОРИСОВНА

МПК / Метки

МПК: H04N 7/30

Метки: декодирования, изображений, кодирования, стохастического, телевизионных

Опубликовано: 07.01.1982

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-896768-ustrojjstvo-dlya-stokhasticheskogo-kodirovaniya-i-dekodirovaniya-televizionnykh-izobrazhenijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для стохастического кодирования и декодирования телевизионных изображений</a>

Похожие патенты