Устройство кодирования видеосигнала

.А.Шнир,й еви ерницк СССР980.ССР1983. ельст 5/22,ьство С 5/22, ЙСТВО КОДИРОВ ИЯ В(54) УСТРО СИГНАЛА (57). Изобрете передачи изоб использовано Цель изобрете ти передачи и начала черных достигается з е относитсяжений и можфаксимильныхя - повышен ехнике ыт системах. точнос жении жения допол формации о п отрезков изо счет введен фиг. У ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОЛИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(56) Авторское свиде9 869009, кл. Н 03 КАвторское свидетеУ 1218901, кл, Н 03 тельной информации при кодировании без расширения полосы передаваемого сигнала. Устройство содержит селектор 1 нижнего порога длительности, блок 2 формирования минимальной дли" тельности, счетчик 3 импульсов, элемент ИЛИ 4, триггеры 6 и 5, генератор 7 импульсов эталонной частоты, формирователи 8 и 9 импульсов, элементы И 10 и 11, элемент 12 задержки, блок 13 анализа положения, блок 14 Формирования бита индикации, входную шину 15, шину 16 тактовых импуль-, сов, шину 17 начальной установки, выводную шину 18, Устройство обеспечивает погрешность передачи положе-Ф ния начала каждого черного отрезка, не большую 1/4 периода квантования, что улучшает качество Факсимильныхкопий. 8 ил.рования минимальной длительности и с шиной 17, Выход второго триггера 6 соединен с выходной шиной 18.Селектор 1 (фиг. 2) содержит элемент ИСКЛЮЧАЯЦЕЕ ИЛИ 19, выход кото 55 Изобретение относится к технике передачи изображений и может быть использовано в Факсимильных системах.Цель изобретения - повышение точ 5 ности передачи информации о положении начала черных отрезков изображения за счет введения дополнительной информации при кодировании без расширения полосы передаваемого сигнала.На Фиг. 1 приведена структурная схема .устройства; на фиг. 2-4 - структурные схемы блоков устройства;. на фиг. 5 - разделение периода тактовой частоты на зоны; на фиг. 6-8 - временные диаграммы работы устройства.Устройство содержит последовательно соединенные селектор 1 нижнего порога длительности, блок 2 формирования минимальной длительности, счет чик 3 импульсов,. элемент ИЛИ 4, первый и второй триггеры 5 и 6, а также генератор 7 импульсов эталонной частоты, первый.и второй Формирователи 8 и 9 импульсов, первый и второй эле" 25 ментыИ 10 и 11, элемент 12 задержки, ,блок 13 анализа положения, блок 14 формирования бита индикации, входную шину 15, шину 16 тактовых имнпульсов, шину 17 начальнои установки и выходную шину 18,Входная шина 15 соединена с пер- .вым входом селектора 1. Выход генера 1 тора 7 соединен с вторыми входамиселектора 1 и счетчика 3 и с первымвходом блока 13. Выход счетчика 3 соединен с вторым входом блока 2, выходкоторого через второй формирователь 9соединен с его же третьим входом ис первым входом второго элемента И 11,выход. которого соединен с вторым входом элемента И 4 ипервым входомблока14.формирования бита индикации, вто"рой вход которого соединен с шиной16, вторым входом второго триггера 6и через первый Формирователь 8 - свторым входом блока 13 анализа положения и входом элемента 12, выход которого соединен с первым входом первого элемента И 10, выход которогосоединен с вторым входом первого триг гера 5, а второй вход соединен с вы" ходом блока 14 формирования бита индикации, третий вход которого соединен с четвертым входом блока 2 формирого соединен с входом регистра 20,выходы которого поразрядно соединеныс входами элемента И-НЕ 21, выход которого соединен с входом сброса регистра 20 и входом триггера 22, выходкоторого соединен с первым входомэлемента 19 и является выходом селектора 1, первым входом которого является второй вход элемента 19, а вторым входом - тактовый вход регистра 20.Блок 2 (Фиг. 3) содержит первый ивторой триггеры 23 и 24, элемент И25, элемент ИЛИ 26 и формирователь 27импульсов. Первый вход и выход элемента ИЛИ 26 является первым входоми выходом блока 2, а второй вход соединен с прямым выходом второго триггера 24, инверсный выход которого через формирователь 27 соединен с входом сброса первого триггера 23, тактовый вход которого является третьимвходом блока 2, вторым входом которого является первый вход элементаИ 25, второйвход которого соединенс выходом первого триггера 23, а выход - тактовым входом второго .триггера 24, вход сброса которого являетсячетвертым входом блока 2,Блок 14 (фиг. 4) содержит первый и второй триггеры 28.и 29, элемент И 30 и Формирователь 31 импульсов, инверсный выход второго триггера 29 является выходом блока 14 и соединен через формирователь 31 с входом сбро" са первого триггера 28, тактовый вход которого является первым входом блока 14, а выход соединен через элемент И 30 с тактовым входом второго триггера 29, вход сброса которого является третьим входом блока 14, вторым водом которого является второй вход элемента И 30.Счетчик 3 и блок 13 представляют собой счетчики с дешифраторами заданных состояний на выходе. Первый. вход счетчика 3 - вход установки в исходное состояние, второй вход - счетный, Первый вход блока 13 - счетный, второй вход - вход установки в исходное состояние. Первый формирователь 8 и формирователи 27 и 31 вырабатывают короткий отрицательный импульс по положительному перепаду напряжения на своем входе, а второй формирователь 9 вырабатывает короткий положительный импульс по положительному перепаду напряжения на своем входе.50 На шину 1.6 поступают тактовые импульсы с частотой Р , генератор 7 вырабатывает импульсы с частотой и Р где и выбирается из ряда: 10,12,14 и т.д.Поясним работу отдельных узловСелектор,1, работает следующим образом. Если триггер 22 установлен в нулевое состояние, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19 пропускает импульсы положительной полярности. При поступлении на информационный вход импульса длительностью, равной или больше времени заполнения регистра 20 часто той генератора 7, на выходе элемента И-НЕ 21 устанавливается нулевой потенциал, который устанавливает триггер 22 в единичное состояние и обнуляет разряды регистра 20, что приводит в свою очередь к установлению на выходе элемента .ИНЕ 21 единичного потенциала, Теперь состояние триггера 22 может изменяться только лишь после прихода на входную шину 15 пау зы длительностью, не меньшей времени заполнения регистра 3 частотой генератора 7. Число разрядов регистра 20 и величина частоты генератора 7 опре-. деляют нижний порог селекции входных импульсов по длительности. Счетчик 3 считает импульсы генератора 7, поступающие на его второй вход (фиг,бб), при наличии положительного импульса на его первом входе (фиг. бв). Первый импульс на выходе счетчика 3 появля(1 еТся через время равное -- а даУ2 Р (т далее через каждый период тактовой1частоты, т.е, через - (фиг. би). 40тБлок 2 работает следующим образом. Положительный импульс с выхода селектора 1 через элемент ИЛИ 26 поступает на формирователь 9. Триггер 23 от 45 импульса формирователя 9 устанавливается в единичное состояние, которое разрешает прохождение-через элемент И 25 первого импульса счетчика 3 через время, равное 1/2 периода от момента начала входного импульса. Триггер. 24 при этом устанавливается в единичное состояние, которое удерживается на выходе элемента ИЛИ 26, даже в случае окончания положительного импульса на выходе селектора 1. Возврат триггера 24 в нулевое состояние осуществляется вторым импульсом со счетчика 3, который вырабатывается через время, равное 1,5 периодам РтПри этом формирователь 27 вырабатывает отрицательный импульс, устанавливающий триггер 23 в нулевое состояние,которое в дальнейшем останавливаетработу блока 2 до прихода очередноговходного импульса положительной полярности с выхода селектора 1,Блок 13 Формирует на своем выходеположительные разрешающие импульсы,положение которых во времени соответ"ствует заштрихованной зоне 2 периодатактовой частоты (фиг. 5). Положениеэтих импульсов показано также нафиг. бж.Блок 14 работает сле(дующим образом. В исходном состоянии на инверсном выходе триггера 29 установленединичный потенциал (фиг. 8 е) от импульса начальной установки (фиг. 8 а)Работа блока 14 начинается с приходомс выхода элемента И импульса положительной полярности (фиг. 8 в), т.е.в случае совпадения начала импульсавходной информации с зоной 2 периодатактовой частоты. При этом триггер28 устанавливается в единичное сос-тояние (Фиг. 8 г). Первый приходящийимпульс Р, (фиг. 8 б) проходит черезэлемент И 30 (фиг. 8 д) и устанавливает на инверсном выходе триггера 29нулевой потенциал. Второй импульс Ртвозвращает триггер 29 в единичноесостояние, что обеспечивает сбросчерез Формирователь 31 (фиг. 8 ж)триггера 28 в нулевое состояниеРа-.бота схемы возобновляется с приходомв устройство очередного импульсавходной информации в зоне 2 (фиг, 5)периода квантования. Выходной сигналтриггера 29 обеспечивает удержаниетриггера 28 в нулевом состоянии в те"чение второго периода квантования,отсчитываемого от момента совпаденияначала импульса входной информациис зоной 2 (фиг. 5) периода квантовария, Формируя тем самым бит индикации.Рассмотрим работу устройства вцелом.Возможность повышения точностипередачи местоположения импульсоввидеосигнала и тем самым уменьшенияискажений изображений основана натом, что при передаче факсимильныхизоображений размер элементов,изображения выбирается по крайней мере вдва раза меньшим минимальных черныхотрезков оригинала, что соответствует теореме Котельникова, Так, например, для машинописных текстов минимальная ширина составляет 0,3 мм, аразмер элемента изображения для аппаратуры передачи документальной информации равен 0,125 мм (ГОСТ 2634884), Это обстоятельство позволяетосуществлять с уменьшенной в пределев 2 раза погрешностью передачи местоположения начала черных отрезков кодирование видеосигнала, которое заключается в следующем.Если начало черного отрезка лежитв периоде тактовой частоты (фиг. 5). в зоне 1 кодированный сигнал черныхотрезков представляется единицами,количество которых определяется длиной этих отрезков. Если начало черного отрезка лежит.в зоне 2 (фиг. 5)периода тактовой частоты, вторая единица в последовательности единиц, определяющих длину черного отрезка,заменяется нулем. Условимся называтьего индикационным битом, Наличие индикационного бита (нуля) после первойединицы сигнализирует, о необходимостив процессе воспроизведения изображения в приемной части сместить началочерного отрезка к середине соответствующего периода тактовой частоты ссокращением его длины,Селектор 1 повторяет входную информацию, блокируя поступление в устройство входных импульсов, длительность которык меньше нижнего порогаселекции.Для обеспечения надежной работыустройства в случае, если длительность входного импульса несколько ниже величины, равной двум периодамквантования, блок 6 удлиняет его доэтой величины.По переднему фронту тактовой частоты Р (фиг, ба) формирователь 8 вы 45рабатывает короткий одиночный импульс (фиг. бг и 7 г), который устанавливает в исходное. состояние блок 13,Подсчитывая импульсы с генератора 7(фиг. бб и 7 б), блок 13 вырабатываетсигналы (фиг. бж) запрета "0" в зоне 1 (фиг. 5) и разрешения "1" в зоне 2 (фиг. 5) периода тактовой частоты.Если начало входного импульса(фиг, бв) лежит в зоне 1 (фиг. 5),импульс, поступающий с выхода формирователя 9, не проходит через элемент И 11 из-за сигнала запрета, вырабатываемого блоком 13. В этом случае блок 14 в работу не включается (фиг. бз). Импульс с выхода счетчика 3, пройдя через элемент ИПИ 4, устанавливает триггер 5 в единичное состояние (фиг. бк). Фронт частоты Р обеспечивает перезапись единицы в выходной триггер 6 (фиг, бл). Задержанный элементом 12 одиночный импульс, выбираемый формирователем 8 (фиг.бд) в,момент фронта частоты Р , возвращает триггер 5 в нулевое состояние. Работа триггеров 5 и 6 повторяется до тех пор, пока счетчик 3 вырабатывает импульсы. Таким образом, если момент прохода входного импульса совпадает с зоной 1 (фиг. 5) периода Р устройство выполняет все функции известного устройства, обеспечивая при этом определение длительности входных им" пульсов, привязанных к частоте Р с точностью округления нецелых чисел, что является максимально достижимым пределом. При этом погрешность передачи местоположения начала входных импульсов не превышает 1/4 периодатактовой частоты.Если начало входного импульса (фиг. 7 в) лежит в зоне 2 (фиг. 5) периода квантования, одиночный импульс, вырабатываемый формирователем 9. (фиг. 7 е), благодаря разрешению, поступающему от блока 13 (фиг. 7 ж), проходит через элемент И 11 и элемент ИЛИ 4 и устанавливает. триггер 5 в единичное состояние (фиг. 7 л). Если при этом импульс с выхода счетчика 3 (фиг. 7 з) вырабатывается в этом же периоде Р , то он не меняет состоя" ние триггера 5. Одиночный импульс формирователя 9, проходящий через элемент И 11, запускает блок 14, Фронт частоты Р (фиг. 4 а) при этом обеспечивает:перезапись единицы с выхода триггера 5 в триггер 6 (фиг. 7 м);выработку на входе блока 14 в течение целого периода Рт нуля (фиг, 7 к),который через элемент И 10 (фиг.7 и)поступает на установочный вход триггера 5, удерживая его в нулевом состоянии,Возврат блока 14 в единичное состояние производится следующим импульсом частоты Р , т;е. через период тактовой частоты, обеспечивая тем самым перезапись в триггер 6 фронтом следую 14206щего (второго) импульса Г нуля(индикационного бита). При этом поступающий через элемент ИЛИ 4 .импульс счетчика 3 в течение этого периода5 не меняет нулевого состояния триггера 5. В дальнейшем в случае продолжения входного импульса установка триггера 5 в единичное состояние происходит только от сигнала счетчика 3, а сброс - от импульса формирователя 8 (фиг. 7 д), поступающего через элемент И 10 (фиг. 7 и),Таким образом, устройство кодирования видеосигнала обеспечивает погрешность передачи положения начала каждого черного отрезка, не большую 1/4 периода квантования, что приводит к улучшению качества факсимильных копий, эквивалентному уменьшению в два раза периода тактовой частоты.Ф Формула из обретенияУстройство кодирования видеосигна ла, содержащее генератор импульсов эталонной частоты и счетчик импульсов, соединенные последовательно, первый формирователь импульсов, вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, первый и второй элементы И, первый триггер, выход которого соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с выходной шиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности пере дачи информации о положении начала черных отрезков иэображения, в него введены последовательно соединенные 57 8селектор нижнего порога длительности и блок формирования минимальной длительности, элемент ИЛИ, второй формирователь импульсов, элемент задержки, блок анализа положения, блок формирования бита индикации, причем вход селектора нижнего порога длительности соединен с входной шиной, второй вход - с выходом генератора импульсов эталонной частоты и первым входом блока анализа положения, второй вход которого соединен с выходом первого,формирователя импульсов и через элемент задержки - с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом блока формирования бита индикаций, первый вход которого соединен с выходом второго элемента И, второй вход - с шиной тактовых импульсов и вторым входом второго триггера, а третий вход - с шиной начальной установки, при этом выход счетчика импульсов соединен с первым входом элемента ИЛИ и вторым входом блока формирования минимальной длительности, выход которого соединен с входом сброса счетчика импульсов и через второй формирователь импульсов - с первым входом второго элемента И и своим третьим входом, а четвертый вход соединен с шиной начальной установки, второй вход второго элемента И соединен с выходом блока анализа положения, а выход - с вторым входом эле- мента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого триггера, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И.1420 б 57еСоставитель А.Смирнов Редактор М.Петрова Техред Л.Олийнык КоРРектоР Ц,Король Заказ 4334/57 Тираж 928 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно"полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4