Система передачи телевизионного сигнала

ОЮЭ СОВЕТСКИХ ООИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 19) 3 а) Н 04 Б 7/1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИ 4 ЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Грузинский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. В,И. Ленина(56) 1. Ргосеей 1 пВ ой 1 ЕЕ. Чо 1. 124,У 9, 1977, с. 737-742 (прототип),(54)(57) СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА, содержащая на передающей стороне последовательно соединенные блок вычитания, первый входкоторого является входом системы передачи телевизионного сигнала, блокквантования, преобразователь кода,сумматор, блок задержки и умножитель,выход которого соединен с вторымивходами сумматора и блока вычитания,а на приемной стороне - преобразователь кода, последовательно соединенные сумматор, блок задержки и умно- житель, выход которого подключен к первому входу сумматора, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества воспроизведенного иэображения, на приемной стороне дополнительно введены блок обнаружения перегрузки, формирователь управляющего сигнала и коммутатор, включенные последовательно между выходом преобразователя кода и входом сумматора, а также блок задержки, включенный между выходом преобразователя кода и вторым входом коммутатора, и формирователь кодовой комбинации, вклюР ченный между вторым, выходом блока 8 обнаружения перегрузки и третьим входом коммутатора, при этом вторые вхо- ЯЯ ды формирователя кодовой комбинации блока задержки и блока обнаружения перегрузки объединены и являются Я входом сигнала синхронизации, а второй выход формирователя кодовой комбинации соединен с третьим входом блока обнаружения перегрузки,Изобретение относится к средствам связи и может быть использовано при построении цифровых телевизионных и видеотелефонных систем.Наиболее близкой к предлагаемой 5 по технической сущности является система передачи телевизионного сигнала, содержащая на передающей стороне последовательно соединенные блок вычитания, первый вход которого является входом системы передачи телевизионного сигнала, блок квантования, преобразователь кода, сумматор, блок задержки И умножитель, выход которого соединен с вторым вхо дом сумматора и вторым входом блока вычитания, а на приемной стороне - преобразователь хода, последователь- . но соединенные сумматор, блок задерж ки и умножитель, выход которого под ключен к первому входу сумматора.Полученное в вычитающем устройстве разностное значение, например, двух соседних отсчетов квантуется в квантующем устройстве по нелинейной шкале, что позволяет, учитывая свойства зрения, значительно сократить число уровней квантования. Так, например, при 256 уровнях квантования входного видеосигнала достаточно 16 30 уровней при нелинейном квантовании разностного сигнала 11 .Однако в такой системе передачи телевизионного сигнала при передаче высококонтрастных перепадов изображений возникают шумы перегрузки. При этом раэностный сигнал, полученный на выходе вычитающего устройства, превьппает динамический диапазон квантующей характеристики квантующего 40 устройства и ограничивается. Шумы перегрузки,по крутизне могут проявляться на изображении как линейные и нелинейные искажения и ухудшают качество воспроизведенного изображе ния, Устранение шума перегрузки путем увеличения уровней квантования неэффективно, так как при этом увеличивается линейная скорость передачи информации.50 Цель изобретения - повышение качества воспроизведенного изображения,Поставленная цель достигается тем, что в систему передачи телевизионного сигнала, содержащую на передающей стороне последовательно соеди. ненные блок вычитания, первый вход которого является входом системы передачи телевизионного сигнала, блокквантования, преобразователь кода,сумматор, блок задержки и умножитель,выход которого соединен с вторымивходами сумматора и блока вычитания, ана приемной стороне - преобразователькода, последовательно соединенныесумматор, блок задержки и умножитель,выход которого подключен к первомувходу сумматора, на приемной стороне дополнительно введены блок обнаружения перегрузки, формировательуправляющего сигнала и коммутатор,включенные последовательно междувыходом преобразователя кода и вторымвходом сумматора, а также блок задержки, включенный между выходом преобразователя кода и вторым входомкоммутатора, и Формирователь кодовой комбинации, включенный междувторым выходом блока обнаружения перегрузки и третьим входом коммутатора, приэтом вторые входы Формирователя кодовойкомбинации, блока задержки и блокаобнаружения перегрузки объединены иявляются входом сигнала синхронизации, а второй выход формирователякодовой комбинации соединен с третьимвходом блока обнаружения перегрузки. На Фиг. 1 представлена структурная электрическая схема передающейстороны системы; на фиг. 2 - то жеприемной стороны системы; на фиг, 3 -то же блока обнаружения перегрузки;на фиг. 4 - шкала квантования.Система содержит на передающейстороне блок 1 вычитания, блок 2квантования, преобразователь 3 кода,сумматор 4, блок 5 задержки, умножитель 6, на приемной стороне - преобразователь 7 кода, блок 8 обнаружения перегрузки, формирователь 9 управляющего сигнала, коммутатор 20,сумматор 11, блок 12 задержки, умножитель 13, формирователь 14 кодовойкомбинации, блок 15 задержки,Блок 8 обнаружения перегрузки содержит блок 16 задержки, первый,второй, третий блоки 17, 18 и 19сравнения, блок 20 определения знака и элемент И 21.Система работает следующим образом.На первый вход блока 1 (фиг. 1)подается входной видеосигнал, представленный, например, параллельнымвосьмираэрядным двоичным кодом. Вблоке 1 из входного видеосигналавычитается задержанное в петле обратной связи, например, на периоддискретизации (что соответствует одному элементу изображения) значениевидеосигнала. Полученное разностноезначение двух соседних отсчетовквантуется в блоке 2 по нелинейнойшкале, что позволяет, учитывая свойства зрения, значительно сократитьчисло уровней квантования. Так, например, при 256 уровнях квантованиявходного видеосигнала достаточно 16уровней при нелинейном квантованииразностного сигнала. Квантованноена 16 уровней значение разностногосигнала преобразуется в блок 2 вчетырехразрядный код Грея для передачи по каналу связи. Для выполненияарифметических операций в петле обратной связи в преобразователе 3 кодГрея преобразуется в восьмиразрядныйдвоичный код. В сумматоре 4 происходит сложение текущего разностногозначения и предыдущего отсчета, полученного после задержки в блоке 5 иумноженного в умножителе 6.На приемной стороне (фиг2), вслучае отсутствия шумов перегрузки,в сумматоре 11 происходит аналогичная операция. Принятый разностныйсигнал в коде Грея преобразуется впреобразователе 7 в восьмиразрядныйдвоичный код, который через блок 15и коммутатор 10 суммируется в сумматоре 11 со значением предыдущегоотсчета видеосигнала, полученногопосле задержки в блоке 12 и умножения в умножителе 13.В случае наличия высококонтрастных перепадов изображений в блоке 8происходит обнаружение перегрузки.Сигнал обнаружения с блока 8 поступает на формирователь 9, который управляет работой коммутатора 10, Вэтом случае коммутатор пропускаетна первый вход сумматора 11 кодовыекомбинации, устраняющие перегрузки,с формирователя 14. Блок 15 задерживает входной сигнал на величину,необходимую для анализа отсчетов,определяющих шумы перегрузки в системе и для формирования управляющихсигналов,В основу обнаружения шумов перегрузки положены следующие соображенияКак известно, величина перегрузки(в единицах числа отсчетов) при передаче высококонтрас тных перепадовизображений определяется по отношению максимального значения входного сигнала к максимальному уровню шкалы кантования.5 Хна Хн- (если результат неР = " целое число)Хюах- (если результат це 1 ч илое число), 1 О где Х- максймальное значениевходного сигналаУ - максимальный уровень шкалы квантования.Следует отметить, что результат 15 деления округля тся до ближающегобольшего целого числа, При этомквантованные разностные сигнала, спомощью которых можно определить наличие перегрузки, можно представить 20 в виде следующей последовательности;и ц , 1 1 , (ХИ 1 р 0 ьп 0(тттО К Р(-Рроз Ьри положительном перепаде) 25 или КГ ркЫ "ХПайкН 1 р (при отрицательном перепаде)где- квантованное значение соответствующей разности, - коэффициент умножения умножителя.На приемной стороне наличие квангованных разностей приведенного вида 35 означает перегрузку по крутизне и разностные значения заменяются комбинациями 0 0 0 (при положител- ном перепаде)РРсхЗ Еп или - Х ,0,00 (при отрицательиом перепеле)ра Вероятность появления таких разностньгх сигналов в реальных сюжетах при отсутствии перегрузки очень мала. Но если произойдет такой случай, то на приемной стороне не будет размножения ошибок, так как при этом неправильны только Р или (Р) элементов. На восстановленном изображении влияние такого эффекта практически незаметно.Обнаружение перегрузки происходит в блоке 8 (фиг. 3) и определяется видом шалы кваа (фиг4).На выходах блока 16 (фиг. 3) появляются разряды соответствующих трех отсчетов, следующих последовательно. В блоках 17, 18 и 19 проис 1095452(при отрицательном перепаде), которая поступает вместе со значениями максимальных уровней с формирователя кодовых комбинаций, В схеме определения знаков происходит сравнение знака трех последовательных отсчетов. Выходной сигнал блока 20 поступает на первый вход формирователя 14 и на элемент И 21. ходит сравнение этих отсчетов с кодовыми комбинациями, соответствующими двум максимальным уровням 93 и-93 и квантованной разности 1 255-К 2 к 93" ,0-(255-К 2- (-93)1,При31К = - имеем квантованную разность3231 1255 -- 2931= 73 (при попо.жительном32перепаде) При одновременном наличии сигналов на выходах блоков 17 - 20 элемент И 21 вьдает сигнал управления, поступающий на формирователь 9 уп равляющего сигнала. В этом случаекоммутатор 10 пропускает комбинации 255,0,0 или -255,0,0, поступающие с формирователя 14 кодовых комбинаций.Выбор одной из этих комбинаций осуществляется по сигналу блока 20 определения знака.Устранение шумов перегрузки припередаче .высококонтрастных перепадов изображений в системе передачи теле визионного сигнала с помощью дифференциальной импульсно-кодовой модуляции дает возможность повысить субъективное качество восстановленного изображения и улучшить объективные показатели такой системы при передаче испытательных сигналов МККРЗ при этом система усложняется незначительно.1095452 А. ИлатовскийКорре Составител Техред А. Редактор Л. Авраменко омит кры наб/5 ю д лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 3638/45 Тираж 635 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 313035, Москва, Ж, Раушск