Способ кодирования и декодирования телевизионного сигнала

(19) (111 И 7 / 08 СССРКРЫТИЙ БРЕТЕНИ ТЕЛЬСТВУ 46пере ор роб-53 РОВ НОГ ИЯ И ДЕКОДИРОСИГНАЛА(57) Изобрете ращение объем ледовательнос обеспечивает сокдовой цифровой посСпособ заключается ый телевизионный к и, в том что ис сигнал при ко руют, разделя изображения ( ровании дискретизина блоки элементов И), в каждом из них говые уровни (ПУ) и пределяют по и устр-ва. 2 ил. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ(71) Институтмации АН СССР(54) СПОСОБ КОВАНИЯ ТЛЕВИЭИ величины интервалов квантования (ИК) При этом за ПУ в каждом БЭИ принимают миним, величину из кодов .амплитуд элементов изображения, а за величину ИК принимают частное от деления разности между макс. и миним.величинами из кодов амплитуд элементов иэображения данного БЭИ на числоуровней квантования. Далее каждому ИК присваивается номер, и каждый элемент БЭИ кодируют, присваивая ему номер того ИК, которому соответствует код амплитуды данного элемента изображения. Из кода ПУ, кода величины ИК и кодов номеров ИК каждого элемента изображения формируют последовательность, соотв.каждому БЭИ, При декодировании производят обратные действия, Способ поясняется ра 1359914Изобретение относится к адаптивному кодированию телевизионных сигналов,Цель изобретения - сокращениеобъема кодовой цифровой последовательности.На фиг.1 показана структурнаяэлектрическая схема устройства, реализующего способ кодирования и декодирования телевизионного сигнала,кодирующая часть; на Фиг,2 - то же,декодирующая часть,Способ кодирования и декодирования телевизионного сигнала заключается в следующем. Аналоговый телевизионный сигнал 10 15 после дискретизации резделяют на блоки элементов изображения, В каждом блоке элементов изображения оп ределяют минимальную и максимальную величины из кодов амплитуд элементов, изображения - пороговые уровни, т.е. определяют диапазон изменения яркости в данном блоке элементов изображе ния, Разницу между максимальным и минимальным значениями кодов амплитуд элементов изображения делят на число уровней квантования. Каждому полученному интервалу квантования присваи вают свой номер. Определяют какому интервалу квантования соответствует код амплитуды каждого элемента изображения и присваивают этому элементу номер того интервала квантования,35 которому соответствует код амплитуды данного элемента иэображения.Формируют кодовые последовательности для каждого блока элементов изображения, куда включают код поро гового уровня в виде кода минимальной величины из кодов амплитуд элементов изображения, код величины интервала квантования и коды номеров интервалов квантования, соответствующие,каж-дому элементу иэображения в блоке элементов иэображения.Сформированные кодовые последовательности для каждого блока элементов изображения объединяют в единую ко 50 довую цифровую последовательность, которую можно передавать по линиям связи, запоминать в блоке памяти или записывать на видеомагнитофон.Декодирование кодовой цифровой пос 55 ледовательности осуществляют, разделив ее на кодовые последовательности, соответствующие каждому блоку элементов изображения. Затем из кодовых последовательностей выделяют код порогового уровня, код величины интервала квантования и коды номеров интервалов квантования, соответствующиекаждому элементу изображения в блокеэлементов изображенияИспользуя значение минимальнойвеличины амплитуды элементов изображения в данном блоке элементов изображения, которая была выделена изкодовой последовательности в видекода порогового уровня, и величинуинтервала квантования, определяют коды амплитуд телевизионного сигнала,соответствующие каждому номеру интервалов квантования,Определяют код амплитуды телевизионного сигнала каждого элементаизображения, сравнивая код номераинтервала квантования и коды номеровинтервалов квантования, соответствующие каждому элементу изображения,При совпадении номеров данному элементу изображения присваивают кодамплитуды телевизионного сигнала,соответствующий данному номеру интервала квантования,Таким образом каждому элементуизображения в блоке элементов изображения присваивается значение кодаамплитуды телевизионного сигнала,после чего полученные коды амплитудпреобразуются в аналоговый сигнали направляются потребителю,Кодирующая часть устройства, реализующего способ кодирования и декодирования телевизионного сигнала(Фиг.1), содержит аналогово-цифровойпреобразователь 1, вход которого яв.ляется входом телевизионного сигнала,первый блок 2 памяти, первый коммутатор 3, второй коммутатор 4, блок 5вычитания, первый блок б деления,второй блок 7 памяти, блоки8-18-(И) суммирования, каждыйизкоторых содержит первый регистр 9, второй регистр 10, третий регистр 11 ипервый сумматор 12, Кроме того, кодирующая часть содержит шифратор 13и блок 14 Формирования кодовой цифровой последовательности,Выход аналого-цифрового преобразователя 1 соединен с входом первого блока 2 памяти, выход которогосоединен с входом второго. блокапамяти, через первый коммутатор 3с первым входом блока 5 вычитания,через второй коммутатор 4 - с вторым5 10 15 20 25 30 35 40 45 В блоке 8-(М) суммирования второй выход отсутствует. Декодирующая часть устройства,реализующего способ кодирования идекодирования телевизионного сигнала(фиг,2), содержит разделитель 15 кодовой цифровой последовательности,блоки 16-1 16-М определения уровней квантования, каждый из которыхосодержит. четвертый регистр 17, пятыйрегистр 18, шестой регистр 19, второй сумматор 20, третий сумматор 21и второй блок 22 деления, Кроме того,декодирующее устройство содержитблок 23 регистров, дешифратор 24,третий блок 25 памяти и цифроаналоговый преобразователь 26, выход которого является выходом телевизионнога сигнала,50 55 входом блока 5 вычитания, с первымвходом блока 8-1 суммирования и спервым входом блока 14 ормированиякодовой цийровой последовательности,Выход второго блока 7 памяти соединенс первым входом шифратора 13. Первыевыходы всех блоков 8-18-(М) суммирования соединены соответственносо 2 М входами шифратора 13.Второй выход блока 8-1 суммирования соединен с первым входом блока8-2 суммирования, второй выход блока8-2 суммирования соединен с первымвходом блока 8-3 суммированиявторой выход блока 8-(М) суммирования соединен с первым входом блока8-(М) суммирования.Выход блока 5 вычитания через первый блок 6 деления соединен со вторыьы входами всех блоков 8-1 8-(М)суммирования и со вторым входомблока 14 Аормирования кодовой цифровой последовательности, выход кото,рого является выходом кодовой цифровой последовательности,Вход первого регистра 9 являетсяпервым входом блока суммирования.Вход второго регистра 10 являетсявторым входом блока суммирования,Выход третьего регистра 11 являетсяпервь 1 м выходом блока суммирования.Выход первого сумматора 12 соединенсо входом третьего регистра 11 и является вторым выходом блока суммирования. Первый вход первого сумматора12 соединен с выходом первого регистра 9, а второй вход - с выходомвторого регистра 10. Вход разделителя 15 кодовой циАровой последовательности является входом кодовой цифровой последовательности, первый выход его соединен с первым входом блока 16-1 определения уровней квантования, второй - с вторым и третьим входами блока 16-1 определения уровней квантования и третий - через блок 23 регистров - с первым входом дешифратора 24, выход которого через третий блок 25 памяти соединен со входом цифроаналогового преобразователя 26,Первый, второй и третий выходыблока 16-1 определения уровней квантования соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока 16-2 определения уровней квантования, первый, второй и третий выходы блока 16-2 определения уровней квантования соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока 16-3 определения уровней квантования, первый, второй и третий выходы блока 16-(М) определения уровней квантования соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока 16-М определения уровнейквантования.Четвертые выходы всех блоков 16-116-М определения уровней квантования соединены соответственно со 2(М+1) входами дешиюратора 24.Вход четвертого регистра 17 объединен с первым входом второго сумматора 20 и является первым входом блоков 16-1 16-М определения уровней квантования.Второй вход второго сумматора 20 является вторым входом блоков 16-1 16-М определения уровней квантования. Вход пятого регистра 18 является третьим входом блоков 16-1 16-М определения уровней квантования.Выход четвертого регистра 17 является первым выходом блоков 16-116-М определения уровней квантования. Выход второго сумматора 20 соединен с первым входом третьего сумматора 21 и является вторым выходом блоков 16-116-М определения уровней квантования и третьим выходом блоков 16-1 16-М определения уровнейквантования, Выход пятого регистра18 соединен с вторым входом третьегосумматора 21, выход которого черезвторой блок 22 деления соединен с510 15 ЗО входом шестого регистра 19, выход которого является четвертым выходом блоков 16-1 16-И определения уровней квантования.Устройство, реализующее способ кодирования и декодирования телевизионного сигнала, работает следующим образом.Телевизионный сигнал поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 1, с вьгкода которого с частотой дискретизации сформированные элементы изображения поступают в первый блок 2 памяти, где они объединяются в блоки по И элементов изображения. С выхода первого блока 2 памяти И кодовых комбинаций одного блока элементов изображения одновременно в параллельном коде поступают на входы коммутаторов 3 и 4 и на вход второго блока 7 памяти, где они запоминаются. В коммутаторе 3 происходит определени наибольшей, а в коммутаторе 4 наименьшей кодовой комбинации в блоке элементов изображения.С выхода коммутатора 3 наибольшая кодовая комбинация поступает на блок 5 вычитания. С выхода коммутатора 4 наименьшая кодовая комбинация поступает на второй вход блока 5 вычитания, на вход блока 8-1 суммирования и вход формирователя 14 кодовой цифровой последовательности. В.блоке 5 вычитания наименьшая кодовая комбинация вычитается из наибольшей кодовой комбинации, а резулЬтат подается на блок 6 деления, Результат деления поступает на входы блоков 8-18- Ь) суммирования и на вход формирователя 14 кодовой цифровой последовательности. В блоке 8-1 суммирования наименьшая кодовая комбинация запоминается в первом регистре 9, а результат деления с выхода блока 6 деления - во втором регистре 10. Затем эти кодовые комбинации одновременно считываются на входы сумматора 12. Результат суммирования запоминается в третьем регистре 11 и" подается на первый вход блока 8-1 суммирования. В блоках 8-28-(М) суммирования аналогичным образом ойределяют границуостальных интер" валов. Когда все регистры блоков 8"18-;(И) суммирования окажутся заполненными, происходит считывание содержимого третьих регистров 1 1 всех блоков 8-18-(Ы) суммирования на 2 И входы шифратора 13. В шифраторе 13 вырабатываются кодовые комбинации номеров интервалов квантования,в которые попали по своему значениюэлементы блока элементов изображения.С выхода шифратора 13 И кодовых комбинаций поступают на третий вход формирователя 14 кодовой цифровой последовательности, В нем происходитобъединение всех входных кодовыхкомбинаций в единичную цифровую последовательность. В декодирующей части устройства с выхода разделителя 15 кодовой цифровой последовательности, где происходит операция, обратная операции формирователя 14 кодовой цифровой последовательности, кодовая комбинация величины интервала квантованияпоступает на вход второго сумматора20 и четвертого регистра 17. На другой вход второго сумматора 20 поступает кодовая комбинация амплитуды наименьшего элемента в блоке элементов иэображения, котораязапоминается в пятом регистре 18. С выхода четвертого регистра 17 кодовая комбинация величины интервала квантования подается на вход блока 16-2 определения уровней квантования, Результат суммирования с выхода второго сумматора 20 поступает на первыивход третьего сумматора 21 и на второй вход блока 16-2 определения уровней квантования, На второй вход сумматора 21 поступает кодовая комбинация с выхода пятого регистра 18.Результат суммирования подается на вход второго блока 22 деления, гдеделится на 2 и на вход блока 16-2определения уровней квантовачия.Кодовая комбинация полусуммы запоминается затем в шестом регистре 19Когда все регистры блоков 16-1 16-Иопределения уровней квантованияокажутся заполненными, происходитсчитывание их содержимого на входы2(Ы +1) дешифратора 24, а на первый вход одновременно поступят кодовые комбинации из блока 23 регистров,в которых хранились выделенные разделителем 15 кодовой цифровой пос-ледовательности кодовые комбинации номеров интервалов квантования,В результате с выхода дешифратора 24 кодовые комбинации, соответствующие определенным уровйям квантованияблока 25блока 25уровнейчастотой поступят на вход третьего памяти. С выхода третьего памяти кодовые комбинации квантования считываются с дискретизации в параллельном кодена вход цифроаналогового преобразователя 2 б, на выходе которого образуется восстановленный телевизионныйсигнал. Формула изобретения Способ кодирования и декодирования телевизионного сигнала, при котором исходный телевизионный сигнал при кодировании дискретизируют и разделяют на блоки элементов изображения, определяют в каждом блокЕ элементов изображения пороговые уровни и величины интервалов квантования, каждому интервалу квантования присваивают свой номер, кодируют каждый элемент блока элементов изображения путем присвоения ему номера того интервала кодирования, которому соответствует код амплитуды данного элемента изображения, формируют кодовые последовательности, соответствующие каждому блоку элементов изображения из кода порогового уровня, когда величины интервала квантования и кодов номеров интервалов квантования, соответствующих каждому элементу изображения в блоке элементов иэображения, формируют кодовую цифровую последовательность в виде кодовых последовательностей всех блоков элементов изображения, при декодировании разделяют кодовую цифровую последовательность на кодовые последовательности, соответствующие каждому блоку элементов изображения выделяютиз каждой кодовой последовательности,5соответствующей блоку элементов изображения, код порогового уровня, кодвеличины интервала квантования и коды номеров интервалов квантования,соответствующие каждому элементу1 О изображения в блоке элементов изображения, в каждом блоке элементовизображения по коду порогового уровня и коду величины интервала квантования определяют коды амплитуд телевизионного сигнала, соответствующие каждому номеру интервала квантования, определяют код амплитуды каждого элемента изображения при совпадении кода номера элемента изображе 20 ния с кодом номера интервала кванто.вайия, производят цифроаналоговоепреобразование кодов амплитуд каждого элемента изображения каждого блока элементов изображения и телеви 25 зионный сигнал, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью сокращенияообъема кодовой цифровой последовательности, при кодировании пороговыеуровни и величины нтервалов квантования в каждом блоке элементов изображения определяют, принимая за пороговый уровень минимальную величинуиз кодов амплитуд элементов .изображения данного блока элементов изоба за величину интервалаквантования - частное от деления разности между максимальной и минимальной величинами: из кодов амплитудэлементов изображения данного блока40 элементов изображения на число уровней квантованияТираарств лам из сква Ж ого комит тений и о Раушская Подписноа СССР рытииаб., д.4 ул,Проектная,