Устройство кодирования телевизионного сигнала

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 13)4 Н 04 И 7 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ИДЕТЕЛЬСТ АВТОРСКОМ 24-09 Бюл. В 12 и В,Н.Ильин 3(088,8) е свидете Н 04 Б 7 свиде тель Н 04 Б/13, 1980.ство СССР7/13, 1986,ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54) УСТРОЙСТВО КОДИРОВАНИЯ ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА(57) Изобретение относится к ТВ.Цель изобретения - упрощение и повышение качества кодирования путем согласования диапазона кодирования с размахом ТВ-сигнала. Устр-во содержит АЦП 1, блоки 1 и 17 коррекции, блок 3 селекции кодов, блок 4 усреднения, блок 5 вычитания, блок 6 управления, блоки 7 и 9 задержки, регистры 8 и 10, индикатор 11 уровня ограничения. Введены блок 12 дешифра торов, коммутатор 13, дешифратор (Д) 14, формирователь 15 кода ограни чения, блок 16 накопления. Д 14 определяют какой динамич, диапазон занимает сигнал и сколько уровней квантования (п+3)-разрядного АЦП 1 он задействует. По сигналу с Д 14 происходит подключение коммутатором 13 насвой выход одного из К выходов блока 12. Блок 12 состоит из К дешифраторов. (и+3)-разрядный код на выходеблока 2 преобразуется в и-разрядныйкод на выходе коммутатора 13. В индикаторе 11 производится сравнение сигнала, сформированного в формирователе 15 по сигналу с выхода Д 14, т,к.каждому из К динамич.диапазонов соответствует свой уровень ограничения,ри каждом превышении сигналом уровня на выходе индикатора 11 формируется импульс, Эти импульсы поступают в блок 16, где происходит накопление в течение каждой строки ТВ-сигнала. Если кол-во импульсов ограничения превысит пороговое значение, то на выхо" де блока 16 формируется сигнал "1", поступающий в Д 14. 5 табл., 4 ил.Изобретение относится к техникетелевидения и может быть использовано для кодирования телевизионного сигнала.5Цель изобретения - упрощение и повышение качества кодирования путемсогласования диапазона кодирования сразмахом телевизионного сигнала,На фиг. представлена электрическая структурная схема устройства кодирования телевизионного сигнала; нафиг,2 - эпюры диапазонов кодирования;на фиг.3 . - блок накопления; на фиг.4 формирователь кода ограничения. 15Устройство кодирования телевизионного сигнала (фиг.1) содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1,первый блок 2 коррекции, блок 3 селекции кодов, блок 4 усреднения, 20блок 5 вычитания, блок 6 управления,первый блок 7 задержки, первый регистр 8, второй блок 9 задержки, второй регистр 10, индикатор 11 уровняограничения, блок 12 дешифраторов,коммутатор 13, дешифратор 14, формирователь 15 кода ограничения, блок 16накопления, второй блок 17 коррекции.Блок 16 накопления (фиг.З)содержит счетчик 18, Б-триггер 19, ВБ-триг-Мгер 20.формирователь 15 кода ограничения(фиг.4) содержит мультиплексор 21.Устройство кодирования телевизионного сигнала работает следующим образом,Телевизионный аналоговый сигнал свхода уетройства поступает на входАЦП 1, в котором осуществляется преобразование аналогового сигнала в 40(и+3)-разрядный двоичный код, которыйчерез первый блок 2 коррекции поступает в блок 3 селекции кодов, на управляющие входы которого поступаютдва вида стробирующих импульсов от 45блока 6 управления, Временное положение одних совпадает с уровнем гашения в каждой строке телевизионногосигнала, другая - с опорным уровнембелого в контрольной строке. В момент прихода стробирующего импульсагашения с первого выхода блока 6 управления на управляющий вход блока 3. селекции кодов с его выхода в блок 4усреднения подаются кодовые группы,соответствующие уровню гашения навходе АЦП 1. В блоке 4 усредненияпроизводится усреднение последователь"ных значений сигнала, которое проиэводится с. целью исключения влиянияслучайных помех. Вычисленное среднеезначение сигнала подается на входблока 5 вычитания, где вычитается иээталонного сигнала, соответствующегономинальному уровню гашения, подключаемого по сигналу с первого выходаблока 6 управления, В блоке 5 вычи-,тания между этими сигналами определяются модуль и знак разности, которыепоступают во второй блок 17 коррекции, на другой вход которого поступает сигнал с выхода первого регистра 8.Этот код корректируется в блоке 17с учетом поступающего в него модуляи знака разности, выделенных в блок 5вычитания, и записывается в первыйрегистр 8 по сигналу, поступающему спервого выхода блока 6 управления через первый блок 7 задержки, необходимый для обеспечения записи после обработки сигнала во втором блоке 17коррекции. В первом блоке 2 коррекции код каждого отсчета сигнала снимаемого с выхода АЦП 1, корректируется на величину, записанную в первомрегистре 8. Таким образом, на выходепервого блока 2 коррекции обеспечивается уровень гашения, соответствующий его номинальному значению. В момент прихода стрЬбирующего импульсабелого со второго выхода блока 6 управления на блок 3 селекции кода сего выхода в блок 4 усреднения подаются кодовые группы, соответствующиеуровню белого на входе кодирующегоустройства. В блоке 4 усреднения производится усреднение Б последовательных значений сигнала, Усреднение производится с целью исключения влиянияслучайных помех. Вычисленное среднеезначение сигнала подается на входблока 5, где вычитается из эталонного сигнала, соответствующего номинальному уровню белого, включаемогопо приходу стробирующего импульса отблока Ь. В. блоке 5 вычитания междуэтими сигналами определяются модульи знак разности, которые записываются во второй регистр 10 по сигналу,поступающему с второго выхода блока 6управления через второй блок 9 задержки, необходимый для обеспечениязаписи после обработки сигнала вблоке 5 вычитания. В зависимости отмодуля и знака разности, поступающихс выхода регистра 10 на дешифратор 14,работающего в соответствии с табл,1(при К = 4), где 1" - отрицательныйзнак разности; 0 - положительныйзнак разности. Дешифратор 14 определяет какой динамический диапазон занимает сигнал и сколько уровней квантования (п+3)-разрядного АЦП 1 он задействует. По сигналу с выхода дешифратотором 13 на свой выход одного из выходов блока 12 дешифраторов. Блок 12. дешифраторов состоит из К дешифрато 4 ров, каждый из которых производит 15 преобразование одного из диапазоновкодирования (п+3)-разрядного АЦП 1 вдиапазоне кодирования п-разрядного АЦП 1, Таким образом, (и+3)-разрядный код на выходе первого блока 2 коррекции преобразуется в и-разрядный код 20 на выходе коммутатора 13, В качестве примера при К = 4 дешифраторы, входящие в состав блока 12 дешифраторов, работают в. соответствии с табл. 2-525Автоматическая регулировка белого по контрольной строке телевизионного сигнала не исключает возможности появления искажений типа ограничения в других строках сигнала, поскольку контрольная строка и видеоинформация поступают на устройство формирования сигнала от разных датчиковС целью исключения такого типа искажений к выходу первого блока 2 коррекции под 35 ключен индикатор 11 уровня ограничения. В индикаторе 11 уровня ограниче" ния производится сравнение сигнала с опорным уровнем ограничения, сформированным в формирователе 15 кода огра-и 40 ничения по сигналу с выхода дешифратора 14, так как каждому иэ К динамических диапазонов соответствует свой уровень ограничения, При каждом превышении сигналом уровня ограничения 45 на выходе индикатора 11 уровня ограничения формируются импульсы, Эти.импульсы поступают в блок 16,накопления, в котором происходит накопление в течение каждой строки телевизионного сигналаЕсли количество импульсов ограничения превысить пороговое значение, то на выходе блока 16 накопления формируется сигнал "1", посту 55 пающий в дешифратор 14. Дешифратор 14 управляя коммутатором 13, подключает его к выходу следующий по счету выхода блока 12 дешифраторов, соответствующий большему динамическому диа ра 14 происходит подключение коммута пазону кодирования. Одновременно формирователь 15 кода ограничения подключает к индикатору 11 уровня ограничения соответствующий этому диапазону код ограничения. Возвращениеблока 16 накопления в исходное состояние происходит по временному положению уровня белого в телевизионномсигналеЭталонные сигналы, соответствующие номинальному уровню гашенияи белого, выбираются таким образом,чтобы обеспечить размещение,аналогового ТВ-сигнала в половине диапазонаАЦП 1 примерно посередине квантующейхарактеристики (и+3) Разрядного АЦПВ этом случае телевизионный сигналпзанимает 2" " уровней квантованияАЦП 1, которые должны быть преобразованы в и-разрядный код на выходе кодирующего устройства,При и = 8 номинальный размах телевизионного сигнала занимает 1024уровней квантования, а уровень белого соответствует 1302 уровню квантования 11-разрядного АЦП 1. Даже принезначительном увеличении входноготелевизионного сигнала необходимоперейти к следующему диапазону кодирования, следовательно, входовой сигнал может не занять весь новый динамический диапазон, влечет незначительное уменьшение соотношения сигнал/шум,На фиг.2 показано расположение динамических диапазонов для и = 8 иК = 4.Это позволяет кодировать безограничения входной сигнал, превышающий номанальный на 25%, При К = 6входной сигнал можно увеличить на48-50% относительно номинального.Дальнейшее увеличение сигнала можетвызвать появление ограничения эа счетвыхода сигнала из динамического диапазона (и+3)-разрядного АЦП 1 из-заизменения постоянной составляющей телевизионного сигнала. Динамическиедиапазоны (фиг,2) имеют один общийноминальный уровень гашения, поэтомусмещение границ диапазонов происходит несимметрично относительно середины диапазона (п+3)-разрядногоАЦП 1.Блок 16 накопления работает следующим образом.Счетчик 18 производит подсчет импульсов с выхода индикатора 11 ограничения, и в случае переполнения (формирование уровня "1" на выходе счетчи1385330 Т а б л и ц а Выходы Входы Знак раэ- Вход отности блока Разность моду- в деакопле я ятичн 7 1 0 79 ка) в начале следующей строки телевизионного сигнала по сигналу с выхода блока б производится запись "1" в 1)-триггер 19 и запоминание ее до по 5 ступления импульса с второго выхода блока б (один раз в поле) в ВЯ-триггере 20.формирователь 15 кода ограничения работает следующим образом. В зависи мости от К-раэрядной кодовой группы (К2 ), поступающей на управляющие входы коммутатора 13 с выхода дешифратора 14 на вход индикатора 11 коммутируется один из К кодовых групп 15 ограничения, причем "0" формируется соединением соответствующего входа с корпусом, а "1" - соединением соответствующего входа через резистор с напряжением питания, 20 Формула изобретения Устройство кодирования телевизионного сигнала, содержащее последовательно соединенные аналого-циФровой преобразователь, вход которого является входом устройства кодирования телевизионного сигнала, первый блок . коррекции, блок селекции кодов, блок усреднения и блок вычитания, блок управления, вход которого объедйнен с входом аналого-цифрового преобразова теля, первый и второй блоки задержки, индикатор уровня ограничения, первый и второй регистры и второй блок коррекции, при этом первый выход блока управления соединен с первыми управ" ляющими входами блока вычитания и блока селекции кодов, а через второй блок задержки соединен с первым входом второго регистра, второй выход блока управления соединен с вторыми управляющими входами блока вычитания и блока селекции, а через последовательно соединенные первый блок задержки и первый регистр соединен свторым входом первого блока коррекции, первый вход индикатора уровняограничения соединен с выходом первого блока коррекции, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения качества кодированияпутем согласования диапазона кодирования с размахом телевизионного сигнала, введены последовательно соединенные блок накопления, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока управления, а третий входсоединен с выходом индикатора уровняограничения, и дешифратор, второйвход которого соединен с выходом второго регистра, формирователь кода ограничения, группа входов которогосоединена с группой выходов дешифратора, а выхрд соединен с вторым входом индикатора уровня ограничения,блок дешифраторов, вход которого соединен с выходом первого блока коррекции, и коммутатор, первая группа входов которого соединена с группой выходов блока дешифраторов, втораягруппа входов соединена с группой выходов дешифраторов, выход являетсявыходом устройства кодирования телевизионного сигнала, при этом второйвход второго регистра соединен с выходом блока вычитания и объединен спервым входом второго блока коррекции, второй вход которого соединен свыходом первого регистра, второй входкоторого соединен с выходом второгоблока корреКции, а первый и второйвыходы блока управления соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами блока усреднения.Входы Разность по модулю в де- сятичном 11 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1-77 1-77 0 0 7 блица 2 ыход Количество мера уро й кванто ния в разрядно ровнеи кван вания в11-разряном коде м 44-446 47-450 51-453 3 4-457 1334-1336 1337-1340 2 5 1 омера уровней кванто Вход отблоканакопления тования в11-разряднокоде, соответствующееодному квантованию в8-разрядномкоае1 О 1385330 Т а б л и ц а 3 Выход Вход Количество уровней в 11-размера уровй квантоварядн сост ядн 4 12-415 4 16-41 429-423 425-429 4 5 Таблица 4 Вхо ыхо Количест ней кван вания в 8-разрядном коде аз коде соощее одноквантован8-разряд 378-381382-386 0 1 2 7-3 391-395 22-152 254 1536-53 25 Номера уровней квантования в 11-разрядном коде 1428-1431 1432-1436 Номера уровней квантования в11-разрядном коде я вразрядно Номера уро ней кванто одномквант8-разкоде коде тств ующее уровню вания во уровованияядном, ветствуюу уровнюия вом коде12 385330 Таблица 5 Выход Вход Номера уровней кванто 254 255 Номера уровней квантования в 11-разрядном коде 344-348 349-353 354-358 359-363 1615-1619 1620-1624 вания в 8-разрядном коде Количество уровней квантованияв 11-разрядномкоде соответствующее одномууровню квантования в 8-разрядном коде1385330 г.Ю Составитель Э.БорисоТехред М,Дидык Редактор Л. Повха орректор И,Мус 1424/ВН 1 Зак одписн Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул ек Тираж 660 ПИ Государственного к о делам изобретений и 35, Москва, Ж, Рау митета СССРоткрытийская наб., д. 4/