RU2308169C2 - Method for encoding and decoding signals - Google Patents
Method for encoding and decoding signals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2308169C2 RU2308169C2 RU2005125632/09A RU2005125632A RU2308169C2 RU 2308169 C2 RU2308169 C2 RU 2308169C2 RU 2005125632/09 A RU2005125632/09 A RU 2005125632/09A RU 2005125632 A RU2005125632 A RU 2005125632A RU 2308169 C2 RU2308169 C2 RU 2308169C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- digital
- signals
- signal
- analog
- conversion
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 33
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 99
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 13
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 13
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 5
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 5
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 31
- 238000000844 transformation Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 6-oxabicyclo[3.2.1]oct-3-en-7-one Chemical compound C1C2C(=O)OC1C=CC2 TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Dc Digital Transmission (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области передачи изображений и сигналов в системах связи. Оно может быть использовано для одновременной передачи и приема в меньшей частотной полосе одного аналогового сигнала, преобразованного в цифровую форму, N синхронных аналоговых телевизионных сигналов многоградационных изображений, формируемых, например, с помощью ТВ-камер или других источников сигналов черно-белых, цветных, спектрозональных, объемных, или иных многоградационных изображений, а также для совместной передачи N цифровых сигналов в системах связи, одновременной записи и консервации N синхронных ТВ сигналов многоградационных изображений или иных сигналов, и может найти применение в системах видеонаблюдения, видеосвязи, видео "по требованию", при трансляции программ телевидения, в мультимедийных системах передачи видеоинформации, в системах передачи данных телеметрии, при передаче сигналов телевидения высокой четкости, спектрозонального телевидения, в ТВ системах дистанционного зондирования поверхности Земли и в других системах, при совместной передаче N сигналов в системах связи.The invention relates to the field of transmission of images and signals in communication systems. It can be used for simultaneous transmission and reception in a smaller frequency band of one analog signal converted into digital form, N synchronous analog television signals of multi-gradation images, formed, for example, using TV cameras or other sources of signals in black and white, color, spectrozonal , volumetric, or other multi-gradation images, as well as for the joint transmission of N digital signals in communication systems, simultaneous recording and conservation of N synchronous TV multi-gradation signals images or other signals, and can be used in video surveillance systems, video communications, video “on demand”, when broadcasting television programs, in multimedia video information transmission systems, in telemetry data transmission systems, in transmitting high-definition television signals, spectrozonal television, TV systems of remote sensing of the Earth's surface and in other systems, with the joint transmission of N signals in communication systems.
Скорость передачи ТВ сигнала в цифровой форме равна произведению частоты дискретизации fd и числа двоичных символов в одном дискретном отсчете:The transmission speed of the TV signal in digital form is equal to the product of the sampling frequency f d and the number of binary symbols in one discrete sample:
где k - число двоичных символов в кодовой комбинации одного отсчета.where k is the number of binary characters in the code combination of one sample.
С другой стороны известно, что должно выполняться условие, при котором fd≥2fв, где fв - верхняя граничная частота ТВ сигнала, значение которой в первом приближении может быть представлено в видеOn the other hand, it is known that the condition must be satisfied under which f d ≥2f in , where f in is the upper boundary frequency of the TV signal, the value of which can be represented in the first approximation as
где к - формат кадра, Z - число строк разложения, к·Z2 - общее число элементов разложения в ТВ изображении, n - число передаваемых кадров в сек.where k is the frame format, Z is the number of decomposition lines, k · Z 2 is the total number of decomposition elements in the TV image, n is the number of transmitted frames in seconds.
Согласно табл.1 рассмотрим, для примера, основные виды источников ТВ сигналов, у которых первичные сигналы формируются в аналоговом виде.According to Table 1, we consider, for example, the main types of sources of TV signals in which the primary signals are formed in analog form.
436 Мбит/с326 Mbps
436 Mbps
Для решения тех или иных задач передачи видеоинформации могут быть использованы отдельные источники ТВ сигналов, приведенные в табл.1, или совместно несколько таких источников. Общее количество первичных аналоговых сигналов при этом может быть равным N, что естественно приведет к необходимости увеличения пропускной способности каналов связи при одновременной передаче всех сигналов.To solve these or other problems of video transmission, individual sources of TV signals shown in Table 1 can be used, or several such sources together. The total number of primary analog signals in this case can be equal to N, which naturally leads to the need to increase the throughput of communication channels while transmitting all signals.
Как видно из табл.1, для рассмотренных источников ТВ сигналов, представленных в цифровой форме, актуальны способы, позволяющие уменьшить полосу частот передаваемых радиосигналов, и особенно при передаче сигналов ТВЧ с высоким разрешением изображений или при передаче большого числа сигналов спектрозонального телевидения в задачах дистанционного зондирования поверхности Земли и других планет. Такая же задача возникает в системах связи при совместной передаче большого числа сигналов, когда в качестве источников информации используются любые другие известные датчики сигналов, формирующие аналоговые сигналы или цифровые сигналы, представленные в двоичном коде и требующие одновременной их передачи в меньшей частотной полосе пропускания канала связи.As can be seen from Table 1, for the considered sources of TV signals presented in digital form, methods are relevant that reduce the frequency band of the transmitted radio signals, and especially when transmitting HDTV signals with high resolution images or when transmitting a large number of spectrozonal television signals in remote sensing tasks the surface of the earth and other planets. The same problem arises in communication systems during the joint transmission of a large number of signals, when any other known signal sensors are used as information sources, generating analog signals or digital signals presented in binary code and requiring their simultaneous transmission in a lower frequency bandwidth of the communication channel.
Известны системы и способы передачи телевизионных сигналов многоградационных изображений (US 6727935, H04N 7/14, 27.04.2004, DE 10249221, H04N 7/14, 06.05.2004, СА 2455501, H04N 7/14, 2003, WO 2004030374, H04N 7/14, 08.04.2004). Однако указанные способы предполагают наличие широкополосного канала передачи.Known systems and methods for transmitting television signals of multi-gradation images (US 6727935, H04N 7/14, 04/27/2004, DE 10249221, H04N 7/14, 05/05/2004, CA 2455501, H04N 7/14, 2003, WO 2004030374, H04N 7 / April 14, 2004). However, these methods assume the presence of a broadband transmission channel.
Известны основные принципы построения систем цифрового телевидения и обработки сигналов, например компонентное цифровое кодирование на основе аналогового мультиплексирования сигналов, а также гибридного мультиплексирования составляющих сигналов или компонентное цифровое кодирование на основе их цифрового мультиплексирования (см. Птачек М. Цифровое телевидение: Теория и техника / Пер. с чеш. Под ред. Л.С.Виленчика. - М.: Радио и связь, 1990. - 528 с).The basic principles of constructing digital television systems and signal processing are known, for example, component digital encoding based on analog signal multiplexing, as well as hybrid multiplexing of component signals or component digital encoding based on their digital multiplexing (see Ptachek M. Digital television: Theory and technique / Per from Czech, edited by L.S. Vilenchik. - M.: Radio and Communications, 1990. - 528 s).
Известны также способы формирования, обработки и передачи цифровых ТВ сигналов, которые нашли отражение во множестве отечественных и зарубежных публикациях, например, некоторые из них: см. Новаковский С.В., Котельников А.В. Новые системы телевидения. Цифровые методы обработки видеосигналов. - М.: Радио и связь, 1992. - 88 с., Цифровая обработка телевизионных и компьютерных изображений / Под ред. Ю.Б.Зубарева и В.П.Дворковича. - М.: Международный Центр научной и технической информации, 1997. - 212 с., Цифровое телевидение / Под ред. Н.С.Мамаева. - М.: Горячая линия - Телеком, 2001. - 180 с., Зубарев Ю.Б., Сагдуллаев Ю.С. Спектральная селекция оптических изображений. Изд-во ФАН АН РУз. Ташкент, 1987 - 108 с. Распознавание оптических изображений. / Под общ. ред. Ю.С.Сагдуллаева, В.С.Титова, Ташкент, 2000 - 315 с., а также Смирнов А.В. Основы цифрового телевидения: Учебное пособие. - М.: Горячая линия - Телеком, 2001. - 224 с.: ил.). В последней работе, на стр.35, представлен вариант структурной схемы формирователя цифрового телевизионного сигнала в соответствии с Рекомендацией ITU-R ВТ 601.There are also known methods of generating, processing and transmitting digital TV signals, which are reflected in many domestic and foreign publications, for example, some of them: see Novakovsky SV, Kotelnikov AV New television systems. Digital video processing methods. - M .: Radio and communications, 1992. - 88 p., Digital processing of television and computer images / Ed. Yu.B. Zubarev and V.P. Dvorkovich. - M .: International Center for Scientific and Technical Information, 1997. - 212 p., Digital Television / Ed. N.S. Mamaev. - M .: Hot line - Telecom, 2001. - 180 p., Zubarev Yu.B., Sagdullaev Yu.S. Spectral selection of optical images. Publishing house of FAN AN RUz. Tashkent, 1987 - 108 p. Recognition of optical images. / Under the total. ed. Yu.S. Sagdullaev, V.S. Titova, Tashkent, 2000 - 315 p., As well as Smirnov A.V. The Basics of Digital Television: A Study Guide. - M .: Hot line - Telecom, 2001 .-- 224 p.: Ill.). In the last work, on page 35, a variant of the block diagram of a digital television signal shaper is presented in accordance with Recommendation ITU-R BT 601.
Известны принципы построения систем ТВЧ и методы уплотнения сигналов, а также методы уменьшения требуемой полосы частот радиоканала для сигналов ТВЧ (см. Телевидение: Учебник для вузов / В.Е.Джакония, А.А.Гоголь, Я.В.Друзин и др.; Под ред. В.Е.Джаконии. - М.: Радио и связь, 2000, 640 с.: ил.)There are known principles for constructing HDTV systems and signal compression methods, as well as methods for reducing the required frequency band of a radio channel for HDTV signals (see Television: Textbook for high schools / V.E.Dzhakoniya, A.A. Gogol, Ya.V. Druzin, etc. ; Under the editorship of V.E.Dzhakonii. - M.: Radio and communications, 2000, 640 p .: ill.)
В качестве наиболее близкого аналога заявляемого изобретения по совокупности признаков и операций над сигналами принят способ передачи синхронных телевизионных сигналов многоградационных изображений (заявка в Патентное ведомство РФ от 11 июня 2004 года за №2004117747, положительное решение от 30 мая 2005 года), включающий на передающей стороне операции обработки и преобразования N синхронных аналоговых ТВ сигналов в N синхронных цифровых ТВ сигналов путем их аналого-цифрового преобразования, формирования цифровых сигналов синхронизации, передачу сигнала по каналу связи, а на приемной стороне осуществляются обратные операции над сигналами по сравнению с передающей стороной, в котором после формирования цифровых сигналов синхронизации осуществляют их объединение в один многоуровневый результирующий сигнал S путем цифроаналогового преобразования N синхронных цифровых сигналов, далее многоуровневый результирующий сигнал S суммируют с сигналом синхронизации, усиливают его и передают по каналу связи, а на приемной стороне снова усиливают многоуровневый результирующий сигнал S, выделяют из него сигналы синхронизации, формируют тактовые и управляющие импульсы, далее выполняют операцию аналого-цифрового преобразования многоуровневого результирующего сигнала S и формируют N синхронных цифровых ТВ сигналов в последовательном коде, после чего выполняют обратные передающей стороне операции над сигналами, а именно, каждый цифровой сигнал, представленный в последовательном коде, преобразуют в параллельный n-разрядный двоичный код, затем осуществляют формирование N исходных аналоговых синхронных ТВ сигналов многоградационных изображений путем их цифроаналогового преобразования.As the closest analogue of the claimed invention, according to the totality of the signs and operations on the signals, a method for transmitting synchronous television signals of multi-gradation images (application to the Patent Office of the Russian Federation dated June 11, 2004 for No. 2004117747, positive decision of May 30, 2005), including on the transmitting side, is adopted processing and converting N synchronous analogue TV signals into N synchronous digital TV signals by analog-to-digital conversion, generating digital synchronization signals, transmitting sensing the signal through the communication channel, and on the receiving side, reverse operations are performed on the signals compared to the transmitting side, in which, after the generation of digital synchronization signals, they are combined into one multilevel resulting signal S by digital-to-analog conversion of N synchronous digital signals, then a multilevel resulting signal S summarize with the synchronization signal, amplify it and transmit it over the communication channel, and at the receiving side, the multilevel resulting signal S is again amplified, extract synchronization signals from it, generate clock and control pulses, then perform the operation of analog-to-digital conversion of the multi-level resultant signal S and form N synchronous digital TV signals in a serial code, after which operations on the signals are inverse to the transmitting side, namely, each digital signal presented in the serial code is converted into a parallel n-bit binary code, then N initial analogue synchronous TV signals of the multicast are generated Image processing by digital-to-analog conversion.
Данный способ обеспечивает совместную передачу N синхронных аналоговых ТВ сигналов в частотной полосе одного аналогового сигнала, представленного в цифровой форме. Вместе с тем, предлагаемая схема обработки аналоговых сигналов и принятая последовательность операций над сигналами не позволяет обеспечить передачу одного или совместную передачу N синхронных ТВ сигналов многоградационных изображений в М-раз меньшей полосе частот, отводимой для передачи одного аналогового сигнала, преобразованного в цифровую форму. Это ограничивает применение данного способа для совместной передачи N сигналов по каналам связи с меньшей пропускной способностью.This method provides the joint transmission of N synchronous analog TV signals in the frequency band of one analog signal, presented in digital form. At the same time, the proposed analog signal processing scheme and the adopted signal processing sequence do not allow for the transmission of one or joint transmission of N synchronous TV signals of multi-gradation images in an M-times smaller frequency band allocated for transmission of one analog signal converted to digital form. This limits the application of this method for the joint transmission of N signals over communication channels with lower bandwidth.
Технический результат - обеспечение передачи одного или совместной передачи нескольких N синхронных аналоговых ТВ сигналов многоградационных изображений или иных цифровых сигналов в М-раз меньшей частотной полосе одного аналогового сигнала, преобразованного в цифровую форму.EFFECT: provision of transmission of one or joint transmission of several N synchronous analog TV signals of multi-gradation images or other digital signals in M times smaller frequency band of one analog signal converted to digital form.
Технический результат достигается за счет того, что в отличие от известного способа передачи синхронных ТВ сигналов многоградационных изображений, включающего на передающей стороне операции обработки и преобразования N синхронных аналоговых ТВ сигналов в N синхронных цифровых ТВ сигналов путем аналогово-цифрового преобразования, их объединение в один многоуровневый результирующий сигнал S путем цифроаналогового преобразования N синхронных цифровых сигналов, представленных в последовательном коде, формирования цифровых сигналов синхронизации, суммирования многоуровневого результирующего сигнала S с сигналом синхронизации, его усиления и передачи по каналу связи, а на приемной стороне выполнение обратных операций над сигналами, включающих формирования сигналов синхронизации, тактовых и управляющих импульсов, аналого-цифрового преобразования многоуровневого результирующего сигнала S с формированием N синхронных цифровых ТВ сигналов в последовательном коде, преобразовании их в параллельный n-разрядный двоичный код, формирование N исходных аналоговых синхронных ТВ сигналов многоградационных изображений путем цифроаналогового преобразования, на передающей стороне вводится операция преобразования исходного многоуровневого результирующего сигнала S в новый многоуровневый результирующий сигнал Sp путем введения последовательных р-звеньев М - аналого-цифровых преобразований сигнала S, формирования цифровых сигналов в двоичном коде, осуществления цифроаналогового преобразования сигналов в каждом звене и формирования новых многоуровневых результирующих сигналов S1, S2, ... Sp, для чего вводится операция преобразования исходного многоуровневого результирующего сигнала S в цифровую форму путем первых m1 - аналого-цифровых преобразований сигнала S с использованием задержки отсчета сигнала на элемент изображения Δtэ для второго и каждого последующего аналого-цифрового преобразования сигналов, равного времени (m1-1)·Δtэ, затем сигналы, полученные с помощью m1 - аналого-цифровых преобразований, представленные в N-разрядном параллельном двоичном коде, объединяют в многоуровневый результирующий сигнал S1 путем первого цифро-аналогового преобразования сигналов, причем до выполнения операции объединения сигналов осуществляют задержку сигналов на величину, равную времени (m1-1)·Δtэ, начиная для группы сигналов первого и до их последнего аналого-цифрового преобразования для выполнения операции их одновременного цифроаналогового преобразования, далее, в зависимости от достижения требуемой величины М осуществляют вышеприведенные операции над сигналами для вновь сформированного многоуровневого результирующего сигнала S1, преобразуют его в цифровую форму используя вторые m2 - аналого-цифровые преобразования и получают сигналы, представленные в m1·m2·N - разрядном параллельном двоичном коде, которые объединяют в многоуровневый результирующий сигнал S2 путем второго цифроаналогового преобразования сигналов, причем до выполнения операции объединения сигналов, снова осуществляют задержку сигналов на величину, равную времени (m2-1)·Δtэ, начиная для группы сигналов первого и до их последнего аналого-цифрового преобразования, затем осуществляют идентичные р-кратные операции над сигналами до формирования конечного многоуровневого результирующего сигнала Sp, а на приемной стороне выполняют операции над сигналами, обратные передающей стороне, а именно, после аналого-цифрового преобразования многоуровневого результирующего сигнала Sp получают N·M сигналов, далее осуществляют М цифроаналоговых преобразований, затем из М сигналов путем их суммирования формируют многоуровневый результирующий сигнал Sp-1, далее выполняют идентичные операции над сигналом Sp-1 и получают сигнал Sp-2, далее Sр-3, ..., Sp-(p-1), до получения первичного многоуровневого результирующего сигнала S.The technical result is achieved due to the fact that, in contrast to the known method of transmitting synchronous TV signals of multi-gradation images, including on the transmitting side processing and converting N synchronous analog TV signals to N synchronous digital TV signals by analog-to-digital conversion, their combination into one multi-level the resulting signal S by digital-to-analog conversion of N synchronous digital signals represented in a serial code, the formation of digital signals timing, summing the multilevel resulting signal S with a synchronization signal, its amplification and transmission over the communication channel, and on the receiving side, performing reverse operations on the signals, including the formation of synchronization signals, clock and control pulses, analog-to-digital conversion of the multilevel resulting signal S with the formation of N synchronous digital TV signals in a serial code, converting them into a parallel n-bit binary code, generating N original analog synchronous T In the signals of multi-gradation images by digital-to-analog conversion, on the transmitting side, the operation of converting the initial multi-level resulting signal S to a new multi-level resulting signal S p is introduced by introducing sequential p-links M - analog-to-digital conversions of signal S, generating digital signals in binary code, performing digital-to-analog signal conversion in each stage and the formation of new multilevel resulting signals S 1, S 2, ... S p, which is introduced for about era tio original multilevel conversion of the resulting signal S in digital form by first m 1 - analog-to-digital conversions of the signal S with the reference delay signal at the picture element e Δt for the second and each subsequent analog-to-digital conversion of signals of equal time (m 1 -1) e · Δt, then the signals obtained by 1 m - analog-to-digital conversions presented in N-bit parallel binary code are combined in layered resultant signal S 1 through the first digital-analogovog signal conversion, and to perform signal combining operations performed on the signal delay amount equal to time (m 1 -1) · Δt e from the group of the first and before the last analog-to-digital conversion for the operation of simultaneous digital-analog conversion, etc., depending on the achievement of the required value of M, the above operations are performed on the signals for the newly formed multi-level resulting signal S 1 , convert it to digital form using the second m 2 - analog-to-digital conversion and receive the signals presented in m 1 · m 2 · N - bit parallel binary code, which are combined into a multilevel resulting signal S 2 by the second digital-to-analog signal conversion, and before the operation of combining signals, again carry out delay signal by an amount equal to the time (m 2 -1) · Δt e from the group of the first and before the last analog-to-digital conversion, and then perform identical p-fold operation on the signals before forming f course multilevel resultant signal S p and the reception side perform operations on signals, inverse transmission side, namely, after analog-digital conversion of multilevel S p resultant signal obtained N · M signals further carried M digital to analog conversions, then from M signals by summing them up forms a multilevel resulting signal S p-1 , then perform identical operations on the signal S p-1 and receive a signal S p-2 , then S p-3 , ..., S p- (p-1) , until primary tiered p zultiruyuschego signal S.
Введение на передающей стороне ТВ системы для исходного многоуровневого результирующего сигнала S, объединяющего N-аналоговых синхронных ТВ сигналов многоградационных изображений или иных сигналов М - аналого-цифровых преобразований со смещением отсчета сигнала на элемент изображения для отдельного аналого-цифрового преобразования сигналов в каждой группе mj - аналого-цифровых преобразований, а на приемной стороне выполнение обратных операций позволяет использовать частоту дискретизации сигнала для каждого отдельного звена аналого-цифрового преобразования, равной величине fd/mj, что приводит, в соответствии с формулой (1) к уменьшению полосы частот в М-раз, необходимой для передачи N исходных сигналов, представленных в виде многоуровневого результирующего сигнала Sp.Introduction on the transmitting side of the TV system for the initial multilevel resulting signal S, combining N-analog synchronous TV signals of multi-gradation images or other signals M - analog-to-digital conversions with a shift of the signal count by an image element for a separate analog-to-digital signal conversion in each group m j - analog-to-digital conversions, and on the receiving side, performing reverse operations allows you to use the sampling frequency of the signal for each individual link of the analog -digital conversion equal to the value of f d / m j , which leads, in accordance with formula (1) to reduce the frequency band by M-times, necessary to transmit N source signals, presented in the form of a multi-level resulting signal S p .
Величина М=(m1·m2·...·mj·...·ms) равна произведению отдельных звеньев аналого-цифровых преобразований многоуровневого результирующего сигнала Sj, получаемого после предыдущих цифроаналоговых преобразований и характеризует общее число возможных аналого-цифровых преобразований многоуровневого результирующего сигнала Sp. Каждая из величин m1, m2, ... mj, ... ms может иметь свое значение в интервале чисел 2, 3 ...≤mj<Z2, где Z2 - общее число элементов в телевизионном изображении. Кратность преобразования р исходного многоуровневого результирующего сигнала S в новый многоуровневый результирующий сигнал Sp удовлетворяет значениям чисел 1, 2, 3≤...≤р≤...<В. При кратности преобразования р=1, общее число аналого-цифровых преобразований определяется использованием одного звена обработки сигналов и составляет величину М=m1, которая может быть равной 2, 3, 4, 5, ...<Z2. При р=2, соответственно, общее число аналого-цифровых преобразований в двух звеньях обработки сигналов составит величину М=m1·m2 и может быть равным 4, 6, 8, ...<Z2 и т.д. При этом применение многозвенной схемы обработки сигналов позволяет уменьшить общее число используемых аналого-цифровых преобразователей в каждом отдельном звене.The value M = (m 1 · m 2 · ... · m j · ... · m s ) is equal to the product of the individual parts of the analog-to-digital transformations of the multilevel resulting signal S j obtained after the previous digital-to-analog transformations and characterizes the total number of possible analog- digital transformations of the multilevel resulting signal S p . Each of the values m 1 , m 2 , ... m j , ... m s can have its own value in the range of numbers 2, 3 ... ≤m j <Z 2 , where Z 2 is the total number of elements in the television image . The multiplicity of conversion p of the original multilevel resultant signal S into a new multilevel resultant signal S p satisfies the values of the
Использование известных операций обработки цифровых ТВ сигналов в предложенной новой последовательности и их применение в данном способе являются существенными и обеспечивают достижение поставленной цели.The use of known processing operations of digital TV signals in the proposed new sequence and their application in this method are essential and ensure the achievement of the goal.
Технический результат достигается за счет введения на передающей стороне операций обработки исходного многоуровневого результирующего сигнала S на основе его р-кратных последовательных М - аналого-цифровых преобразований сигналов с уменьшенной частотой дискретизации по сравнению с исходными цифровыми сигналами и цифроаналоговых преобразований сигналов с формированием нового многоуровневого результирующего сигнала Sp для последующей передачи его по каналу связи или записи.The technical result is achieved by introducing on the transmitting side processing operations of the original multilevel resulting signal S based on its p-fold sequential M - analog-to-digital signal conversions with a reduced sampling frequency compared to the original digital signals and digital-to-analog signal conversions with the formation of a new multi-level resulting signal S p for subsequent transmission via a communication or recording channel.
Для достижения указанного результата предлагается способ кодирования и декодирования сигналов, включающий на передающей стороне операции обработки и преобразования N-синхронных аналоговых телевизионных или иных сигналов путем их аналого-цифрового преобразования в N-синхронных цифровых сигналов, представленных в параллельном n-разрядном двоичном коде, преобразование сигналов параллельного кода в последовательный n-разрядный двоичный код, где N-синхронные цифровые сигналы объединяются в один многоуровневый результирующий сигнал S путем цифроаналогового преобразования, формирование цифровых сигналов синхронизации, причем на передающей стороне до осуществления операции суммирования многоуровневого результирующего сигнала S с сигналом синхронизации осуществляют р-кратное преобразование исходного многоуровневого результирующего сигнала S в новый многоуровневый результирующий сигнал Sp путем выполнения аналого-цифровых и цифроаналоговых преобразований сигналов в отдельных последовательно соединенных звеньях обработки сигналов, для чего исходный многоуровневый результирующий сигнал S преобразуют в цифровую форму путем первых m1 - аналого-цифровых преобразований сигнала S, причем тактовые импульсы, определяющие частоту дискретизации многоуровневого результирующего сигнала S, S1, ... Sj, ... Sp, в зависимости от числа mj - аналого-цифровых преобразований в каждом отдельном звене, имеют свое значение частоты следования тактовых импульсов fd/mj и времени их поступления на каждый аналого-цифровой преобразователь, для чего используют задержку отсчета сигнала на элемент изображения Δtэ для второго и каждого последующего аналого-цифрового преобразования, равного времени (m1-1)·Δtэ, затем m1·N - цифровых сигналов, представленных в двоичном коде, объединяют в новый многоуровневый результирующий сигнал S1 путем первого цифро-аналогового преобразования сигналов, причем, до выполнения операции объединения цифровых сигналов осуществляют обратную задержку сигналов на величину, равную времени (m1-1)·Δtэ, начиная от цифровых сигналов первого и каждого последующего аналого-цифрового преобразования сигналов и до последнего аналого-цифрового преобразования с целью их одновременного объединения, начиная с первого цифроаналогового преобразования и осуществляя формирование многоуровневого результирующего сигнала S1, далее проводят идентичные операции над сигналами для многоуровневого результирующего сигнала S1, преобразуя его в цифровую форму и используя второе звено m2 - аналого-цифровых преобразований с использованием задержки отсчета сигнала на элемент изображения Δtэ для второго и каждого последующего аналого-цифрового преобразования, равного времени (m2-1)·Δtэ, затем m1·m2·N - цифровых сигналов, представленных в двоичном коде, объединяют в новый многоуровневый результирующий сигнал S2 путем второго цифроаналогового преобразования сигналов, причем начиная для цифровых сигналов первого и каждого последующего аналого-цифрового преобразования сигналов и до последнего аналого-цифрового преобразования вводится обратная задержка сигналов на величину, равную времени (m2-1)·Δtэ, с целью их одновременного объединения, путем второго цифроаналогового преобразования и формирования многоуровневого результирующего сигнала S2, далее на передающей стороне идентично формируют сигналы S3...Sj, ... и последний сигнал Sp, после чего осуществляется суммирование многоуровневого результирующего сигнала Sp с сигналом синхронизации, далее осуществляется его усиление и передача по каналу связи, а на приемной стороне выполняются обратные операции над сигналами, которые включают усиление многоуровневого результирующего сигнала Sp, выделение из него сигналов синхронизации и формирования тактовых и управляющих импульсов, выполнение операции аналого-цифрового преобразования многоуровневого результирующего сигнала Sp с получением N·М - цифровых сигналов в двоичном коде, далее осуществляют ms - цифроаналоговых преобразований (N·M)/ms - цифровых сигналов, причем до выполнения операций цифроаналоговых преобразований сигналов осуществляют обратную задержку цифровых сигналов на величину, равную времени (ms-1)·Δtэ, начиная с группы (N·М)/ms - цифровых сигналов, подаваемых для последнего и до первого цифроаналогового преобразования сигналов, затем на основе полученных сигналов путем их суммирования формируют многоуровневый результирующий сигнал Sp-1, далее выполняют идентичные операции над сигналом Sp-1 и получают сигналы Sp-2, далее Sp-3, ... Sp-(p-1), и исходный многоуровневый результирующий сигнала S, потом выполняют операцию аналого-цифрового преобразования многоуровневого результирующего сигнала S и формируют N синхронных цифровых сигналов в последовательном n-разрядном двоичном коде, после чего выполняют обратные передающей стороне операции над сигналами, а именно, каждый цифровой сигнал, представленный в последовательном коде, преобразуют в параллельный n-разрядный двоичный код, затем путем их цифроаналогового преобразования осуществляют формирование N исходных синхронных аналоговых телевизионных или иных сигналов.To achieve this result, a method for encoding and decoding signals is proposed, including, on the transmitting side, processing and converting N-synchronous analog television or other signals by analog-to-digital conversion to N-synchronous digital signals represented in parallel n-bit binary code, conversion parallel code signals into a serial n-bit binary code, where N-synchronous digital signals are combined into one multi-level resulting signal S put we use digital-to-analog conversion, the generation of digital synchronization signals, and on the transmitting side, before the operation of summing the multilevel resulting signal S with the synchronization signal, the original multilevel resulting signal S is converted into a new multi-level resulting signal S p by performing analog-to-digital and digital-to-analog signal conversions in separate series-connected signal processing links, for which the original is multi-level S resultant signal is converted to digital form by first m 1 - analog-to-digital conversions of the signal S, wherein the clock pulses determining the sampling frequency of the resultant multi-level signal S, S 1, ... S j, ... S p, depending on the number of m j - analog-to-digital conversions in each link have their frequency sampling clock f d / m j and time of receipt of each analog-to-digital converter, which uses the reference delay signal Δt e picture element for the second and each th subsequent analog-to-digital conversion, equal time (m 1 -1) · Δt e, then m 1 · N - digital signal represented in binary code are combined into a new multilevel resultant signal S 1 through the first digital-to-analog signal conversion, and , before the merge operation of digital signals are inverse signals delayed by an amount equal to time (m 1 -1) · Δt e, starting from digital signals of the first and each subsequent analog-to-digital conversion of signals to the last analog-to-digital preo mations for the purpose of their simultaneous associations starting from the first digital to analog conversion and carrying out formation of multilevel S 1 resulting signal further carried out identical operations on signals to the multilevel resultant signal S 1, converting it into digital form and using the second link m 2 - analog-to-digital conversions using the delay of the signal reference to the image element Δt e for the second and each subsequent analog-to-digital conversion equal to the time (m 2 -1) · Δt e , then m 1 · m 2 · N - digital signals presented in binary code are combined into a new multi-level resultant signal S 2 by means of a second digital-to-analog signal conversion, and the inverse delay is introduced for the digital signals of the first and each subsequent analog-to-digital signal conversion to the last analog-to-digital conversion signals at a value equal to the time (m 2 -1) · Δt e, for the purpose of their simultaneous association, by a second digital to analog conversion and the resultant formation of multilevel second signal S 2, then on the transmission side is identical to produce signals S 3 ... S j, ..., and the last signal S p, then the summation is performed multilevel resultant signal S p from the synchronization signal, it is carried further amplification and transmission over the channel communication, and on the receiving side, reverse operations are performed on the signals, which include amplification of the multilevel resulting signal S p , extracting synchronization signals from it and generating clock and control pulses, performing an analog-digital operation the conversion of the multilevel resulting signal S p to obtain N · M - digital signals in binary code, then m s - digital-to-analog conversions (N · M) / m s - digital signals are carried out, and before digital-to-analog signal conversions are performed, the digital signals are inverse delayed by an amount of time equal to (m s -1) · Δt e, starting from the group (N · M) / m s - a digital signal supplied to the latter and to the first digital to analog signal conversion, and then on the basis of signals obtained by summing them pho miruyut multilevel resultant signal S p-1 then perform identical operations on the signal S p-1 and receive signals S p-2, then S p-3, ... S p- (p-1), and the resultant signal source multilevel S, then perform the operation of analog-to-digital conversion of the multi-level resultant signal S and form N synchronous digital signals in a serial n-bit binary code, after which operations on the signals are inverse to the transmitting side, namely, each digital signal represented in the serial code is predominantly azuyut into a parallel n-bit binary code, and then by their digital to analogue conversion is carried forming N source synchronous analogue television or other signals.
Система кодирования и декодирования сигналов, реализующая предлагаемый способ для передачи ТВ сигналов многоградационных изображений (или иных сигналов), содержит на передающей стороне (фиг.1) N источников синхронных телевизионных сигналов 1, синхрогенератор 2, N-аналого-цифровых преобразователей 3 и N-преобразователей параллельного кода в последовательный 4 по каждому источнику телевизионных сигналов, цифроаналоговый преобразователь 5, последовательно включенные р-звенья аналого-цифрового и цифроаналогового преобразования многоуровневого результирующего сигнала S для получения сигнала Sp 6, каждое звено из которых содержит включенных параллельно по входу mj - аналого-цифровых преобразователей (АЦП)) 7, (mj-1) линий задержки сигналов 8 и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 9, формирователь сигналов синхронизации 10, сумматор 11, усилитель 12, а на приемной стороне (фиг.2) усилитель 14, селектор синхронизирующих сигналов 15, генератор тактовых импульсов 16, последовательно включенные р-звенья аналого-цифрового и цифроаналогового преобразования многоуровневого результирующего сигнала Sp для получения исходного сигнала S, каждое звено из которых содержит аналого-цифровой преобразователь 18, (mj-1) линий задержки сигналов 19, mj - цифроаналоговых преобразователей 20, сумматор сигналов 21, аналого-цифровой преобразователь 22, N преобразователей сигналов последовательного кода в параллельный 23, N цифроаналоговых преобразователей 24, формирователь строчных и кадровых импульсов или иных синхронизирующих импульсов 25, N видеоконтрольных блоков или иных блоков отображения и регистрации информации 26, а также канал связи 13.A system for encoding and decoding signals that implements the proposed method for transmitting TV signals of multi-gradation images (or other signals), contains on the transmitting side (Fig. 1) N sources of synchronous television signals 1, a sync generator 2, N-analog-to-digital converters 3 and N- converters of parallel code to serial 4 for each source of television signals, digital-to-analog converter 5, series-connected p-links of analog-to-digital and digital-to-analog conversion of the resulting signal S to obtain a signal S p 6, each link of which contains parallel in at the input m j - analog-to-digital converters (ADC) 7, (m j -1) delay lines for signals 8 and digital-to-analog converter (DAC) 9 , a synchronization signal generator 10, an adder 11, an amplifier 12, and on the receiving side (FIG. 2) an amplifier 14, a clock signal selector 15, a clock generator 16, p-links of analog-to-digital and digital-to-analog conversion of a multi-level resultant system Nala S p to obtain the original signal S, each link comprising an analogue to digital converter 18, (m j -1) signals of delay lines 19, m j - analog converters 20, the signal adder 21, an analog-digital converter 22, N transducers serial code signals into parallel 23, N digital-to-analog converters 24, a line and frame pulse generator or other synchronizing pulses 25, N video control units or other information display and recording units 26, as well as a communication channel 13.
Система кодирования и декодирования сигналов, применительно к передаче ТВ сигналов многоградационных изображений, работает следующим образом. Синхрогенератор 2 формирует необходимые синхронизирующие импульсы для синхронной работы N источников ТВ сигналов 1, а также формирует необходимые тактовые импульсы для работы N - аналого-цифровых преобразователей 3 и N-преобразователей кода 4 по каждому источнику ТВ сигнала, на выходах которых образуются цифровые сигналы, представленные в последовательном n-разрядном двоичном коде. Данные сигналы (в виде логического "0" или "1") поступают на входы 1, ... j, ... N цифроаналогового преобразователя 5, который на выходе формирует соответствующий сигнал с уровнем, в зависимости от значений сигнала на его N входах, а именно многоуровневый результирующий сигнал S. Рассмотрим случай, когда число источников ТВ сигнала равно N=3. В этом случае на выходе цифроаналогового преобразователя 5 будет сформировано 2N значений выходного сигнала, которые характеризуют собой многоуровневый результирующий сигнал S. Полоса частот, необходимая для передачи N аналоговых сигналов в цифровой форме, определяется произведением частоты дискретизации fd аналогового сигнала и числа двоичных символов в одном дискретном отсчете k.A system for encoding and decoding signals, as applied to the transmission of TV signals of multi-gradation images, operates as follows. The clock 2 generates the necessary clock pulses for the synchronous operation of N sources of
Пусть необходимое значение частоты дискретизации исходного многоуровневого результирующего сигнала S для его преобразования в цифровую форму составляет величину fd=1/T0, как показано на фиг.3а. При использовании первого звена (фиг.1, блок 6.1) обработки входного многоуровневого результирующего сигнала S и числа используемых аналого-цифровых преобразований, например, равных m1=2, значение частоты дискретизации для первого аналого-цифрового преобразования будет равным fd/2=1/T1 (фиг.3б), поскольку T1=2T0, а для второго аналого-цифрового преобразования значение частоты дискретизации будет таким же, но с задержкой тактирующего импульса на время, равное t3=T0 (фиг.3в). Таким образом, при использовании одного звена обработки сигналов с двумя аналого-цифровыми преобразованиями входного многоуровневого результирующего сигнала S можно обеспечить снижение частоты дискретизации в два раза и, соответственно, уменьшить требуемую полосу частот канала в два раза, необходимой для одновременной передачи N исходных сигналов, объединенных в новый многоуровневый результирующий сигнал S1. В общем случае, при использовании одного звена обработки сигналов, когда кратность преобразования сигналов равна р=1, достигаемый выигрыш в уменьшении необходимой полосы частот для передачи нового многоуровневого результирующего сигнала S1 составит величину m1 и может быть равным 2, 3, 4 ...<Z2. При использовании последующего 6.j звена обработки сигнала (фиг.1) осуществляются идентичные операции для преобразования предыдущего многоуровневого результирующего сигнала Sj-1 в последующий Sj сигнал. Необходимость добавления последующих звеньев обработки сигналов может быть вызвана потребностью в достижении больших значений уменьшения требуемой полосы частот. Использование многократных последовательных звеньев обработки сигналов, где р>1, более эффективно, так как при этом можно уменьшить необходимое число аналого-цифровых преобразований сигналов. Так, например, пусть требуется достичь уменьшения необходимой полосы частот для передачи N исходных сигналов в 100 раз. В этом случае, при р=1, необходимо осуществить 100 аналого-цифровых преобразований сигналов, при р=2, можно использовать в первом звене m1=10, во втором звене m2=10 аналого-цифровых преобразований сигналов, что потребует использование 20 АЦП, при р=3, соответственно m1=5, m2=5 и m3=4, требуется всего 14 АЦП. Для последнего случая, общее сокращение необходимой полосы частот составит величину, равную произведению преобразований в отдельных звеньях обработки сигналов, а именно М=m1·m2·m3=5×5×4=100. Таким образом, использование на передающей стороне р - последовательно включенных звеньев обработки сигналов, включающих m1+m2+m3+...+ms аналого-цифровых преобразований, позволяет уменьшить частоту дискретизации сигнала в fd/M раз. Синхрогенератор 2 формирует также необходимые специальные тактовые импульсы для работы аналого-цифровых преобразователей 3, 7 и преобразователей кода 4. Для звеньев обработки сигналов 6.1, ... 6.j, ... 6.p, тактовые импульсы, определяющие частоту дискретизации многоуровневого результирующего сигнала S, S1, ... Sj, ... Sp, в зависимости от числа mj - аналого-цифровых преобразований в каждом отдельном звене, имеют свои значения частоты следования тактовых импульсов и времени их поступления на каждый АЦП 7. Для этого в синхрогенераторе 2 формируются группы импульсов с одинаковой частотой следования и определенной задержкой во времени, а именно с задержкой отсчета сигнала на элемент изображения Δtэ для второго и каждого последующего аналого-цифрового преобразования, равного времени (mj-1)·Δtэ. Для одновременного поступления цифровых сигналов с выходов АЦП 7, каждого звена 6.1, ... 6.j, ... 6.p, на соответствующие входы ЦАП 9, для формирования многоуровневого результирующего сигнала S1, ... Sj, ... Sp, между ними включены линии задержки сигналов 8, причем в зависимости от числа mj - аналого-цифровых преобразований в каждом звене, до выполнения операции объединения цифровых сигналов осуществляют обратную задержку сигналов (по сравнению с сигналами, формируемыми в синхрогенераторе 2) на величину, равную времени (mj-1)·Δtэ, начиная для цифровых сигналов, поступающих с выхода первого и каждого последующего АЦП 7 и до последнего АЦП, и тем самым обеспечивают их выравнивание во времени. В результате выполнения этих операций на выходах ЦАП 9 формируются новые многоуровневые результирующие сигналы S1, ... Sj, ... Sp. С выхода последнего ЦАП 9р сигнал Sp поступает на первый вход сумматора 11, на второй вход которого поступают сигналы синхронизации, сформированные в блоке 10, на основе сигналов, поступающих с синхрогенератора 2. С выхода сумматора 11 многоуровневый результирующий сигнал вместе с сигналами синхронизации поступает на усилитель 12 и далее в линию (канал) связи 13. Многоуровневый результирующий сигнал Sp с выхода линии связи 13 (фиг.2) после соответствующего усиления во втором усилителе 14 поступает на вход селектора синхронизирующих сигналов 15, а также на вход аналого-цифрового преобразователя 18р первого звена 17р аналого-цифрового и цифроаналоговых преобразований многоуровневого результирующего сигнала Sp на приемной стороне. На выходе АЦП 18р формируются N·M - цифровых сигналов в двоичном коде, отдельные группы (N·M)/ms - цифровых сигналов поступают на входы ms - цифроаналоговых преобразований сигналов 20, причем до выполнения операций цифроаналоговых преобразований сигналов осуществляется задержка каждой группы (N·M)/ms - цифровых сигналов с помощью линий задержек 19 на величину, равную времени (ms-1)·Δtэ, начиная с сигналов, поступающих на последний ЦАП 20ms и так до первого ЦАП 201. На выходах ms - цифроаналоговых преобразователей 20 формируются ms - отдельные многоуровневые сигналы, которые после объединения во времени на элементе 21р на его выходе образуют многоуровневый результирующий сигнал Sp-1. Далее сигнал Sp-1 поступает на следующее звено обработки сигналов 17p-1, где, выполняя идентичные операции над сигналом Sp-1, получают сигналы Sp-2, далее идентично на выходах последующих звеньев обработки сигналов формируются сигналы Sp-3, ..., Sp-(p-1) и на выходе последнего звена 171 формируется исходный многоуровневый результирующий сигнала S. Данный сигнал поступает на вход АЦП 22, в котором многоуровневый результирующий сигнал S преобразуется в N цифровых сигналов, представленных в последовательном n-разрядном двоичном коде. Для рассмотренного выше примера, когда число исходных сигналов равно N=3.Let the necessary value of the sampling frequency of the initial multilevel resulting signal S for its digitalization be f d = 1 / T 0 , as shown in figa. When using the first link (Fig. 1, block 6.1) of processing the input multilevel resulting signal S and the number of used analog-to-digital conversions, for example, equal to m 1 = 2, the value of the sampling frequency for the first analog-to-digital conversion will be equal to f d / 2 = 1 / T 1 (Fig.3b), since T 1 = 2T 0 , and for the second analog-to-digital conversion, the value of the sampling frequency will be the same, but with a delay of the clock pulse for a time equal to t 3 = T 0 (Fig.3c) . Thus, when using one signal processing link with two analog-to-digital conversions of the input multilevel resulting signal S, it is possible to provide a halving of the sampling frequency and, accordingly, halving the required frequency band of the channel, necessary for the simultaneous transmission of N source signals combined into a new multi-level resultant signal S 1 . In the general case, when using one signal processing link, when the signal conversion ratio is p = 1, the achieved gain in reducing the necessary frequency band for transmitting a new multi-level resultant signal S 1 will be m 1 and may be 2, 3, 4 .. . <Z 2 . When using the subsequent signal processing link 6.j (FIG. 1), identical operations are performed to convert the previous multi-level resultant signal S j-1 to the subsequent S j signal. The need to add subsequent signal processing links can be caused by the need to achieve large values for reducing the required frequency band. The use of multiple consecutive signal processing links, where p> 1, is more efficient, since this can reduce the required number of analog-to-digital signal conversions. So, for example, let it be required to achieve a reduction in the necessary frequency band for transmitting N source signals by 100 times. In this case, at p = 1, it is necessary to carry out 100 analog-to-digital signal conversions, at p = 2, you can use m 1 = 10 in the first link, and m 2 = 10 analog-to-digital signal conversions in the second link, which will require the use of 20 ADC, with p = 3, respectively m 1 = 5, m 2 = 5 and m 3 = 4, only 14 ADCs are required. For the latter case, the overall reduction in the necessary frequency band will be equal to the product of the transformations in the individual links of the signal processing, namely, M = m 1 · m 2 · m 3 = 5 × 5 × 4 = 100. Thus, the use on the transmitting side of p - serially connected signal processing units, including m 1 + m 2 + m 3 + ... + m s analog-to-digital conversions, allows to reduce the signal sampling rate by f d / M times. Sync generator 2 also generates the necessary special clock pulses for the operation of analog-to-digital converters 3, 7 and code converters 4. For signal processing units 6.1, ... 6.j, ... 6.p, clock pulses that determine the sampling frequency of the multilevel resulting signal S, S 1 , ... S j , ... S p , depending on the number m j - analog-to-digital conversions in each individual link, have their own values of the frequency of repetition of clock pulses and the time of their arrival at each ADC 7. For this, groups are formed in the sync generator 2 pulses with the same repetition rate and a certain delay in time, namely with a delay in the signal count per image element Δt e for the second and each subsequent analog-to-digital conversion equal to the time (m j -1) · Δt e . For the simultaneous receipt of digital signals from the outputs of the ADC 7, each link 6.1, ... 6.j, ... 6.p, to the corresponding inputs of the DAC 9, for the formation of a multi-level resulting signal S 1 , ... S j , .. . S p , between them there are delay lines for signals 8, depending on the number m j of analog-to-digital conversions in each link, before the operation of combining digital signals, the signals are inverse delay (compared with the signals generated in the clock 2) the value equal to the time (m j -1) · Δt e starting for digital signals the signals coming from the output of the first and each subsequent ADC 7 to the last ADC, and thereby ensure their alignment in time. As a result of these operations, at the outputs of the DAC 9, new multilevel resulting signals S 1 , ... S j , ... S p are formed . From the output of the last DAC 9p, the signal S p enters the first input of the adder 11, the second input of which receives the synchronization signals generated in block 10, based on the signals from the clock 2. From the output of the adder 11, the multilevel resulting signal together with the synchronization signals amplifier 12 and further to the line (channel) connection 13. The multilevel resultant signal S p from the line output connection 13 (Figure 2) after suitable amplification in the
Сигналы с выхода АЦП 22 поступают на входы преобразователей последовательного кода в параллельный 231, ... 23j, ... 23N, выходные сигналы с преобразователей поступают на соответствующие входы ЦАП 241, ... 24j, ... 24N, на выходе которых формируются исходные N аналоговые синхронные ТВ сигналы многоградационных изображений, которые далее подаются на информационные входы видеоконтрольных блоков 261, ... 26j, ... 26N. Сигнал с выхода селектора синхронизирующих сигналов 15 поступает на вход генератора тактовых импульсов 16. Генератор формирует необходимые тактовые и управляющие импульсы с заданной частотой следования, которые поступают на второй вход аналогово-цифрового преобразователя 18p, ... 18j, ... 181, а также на 22, на второй вход преобразователей последовательного кода в паралельный 231, ... 23j, ... 23N, a также сигнал со второго выхода селектора 15 поступает на вход формирователя строчных и кадровых синхроимпульсов 25, с выхода которого синхроимпульсы поступают на второй и третий вход видеоконтрольных блоков 261, ... 26j, ... 26N.The signals from the output of the
В представленной схеме системы кодирования и декодирования сигналов при передаче исходных ТВ сигналов, когда величина N≤3, на передающей стороне (фиг.1) можно исключить операцию преобразования сигналов параллельного n-разрядного двоичного кода в последовательный n-разрядный двоичный код, осуществляемую с помощью преобразователя 4, а формирование исходного многоуровневого результирующего сигнала S осуществить путем цифроаналогового преобразования цифровых сигналов, представленных в параллельном n-разрядном двоичном коде, а на приемной стороне (фиг.2) соответственно исключить операцию преобразования сигналов, представленных в последовательном коде в n-разрядный параллельный код с помощью преобразователя 23, при этом верхняя граничная частота в спектре многоуровневого результирующего сигнала S для N исходных сигналов будет удовлетворять условию fв≤fd/2, а для вновь сформированного результирующего сигнала Sp условиюIn the presented scheme of a system for encoding and decoding signals when transmitting the original TV signals, when the value is N≤3, on the transmitting side (Fig. 1), the operation of converting signals of a parallel n-bit binary code to a serial n-bit binary code using converter 4, and the formation of the initial multilevel resulting signal S is carried out by digital-to-analog conversion of digital signals represented in parallel n-bit binary code, and at the receiving side (figure 2), respectively, to exclude the operation of converting the signals represented in the serial code into n-bit parallel code using the
fв≤fd/2·M, где М≥2.f in ≤f d / 2 · M, where M≥2.
Исключение вышеназванных операций требует условие, что при передаче ТВ сигналов число входов цифроаналогового преобразователя 5 (фиг.1) должно быть равно величине w=N·k, где N число исходных ТВ аналоговых сигналов, k - число двоичных символов в кодовой комбинации одного отсчета при преобразовании аналогового ТВ сигнала в цифровую форму. В качестве источников сигналов по каждому входу АЦП 5 для их объединения в один многоуровневый результирующий сигнал S могут также выступать любые другие (не телевизионные) синхронные цифровые сигналы, представленные в двоичном коде. В данном случае, если один двухуровневый цифровой сигнал требует для своей передачи канал связи с полосой пропускания равной Δf, то использование рассмотренного метода кодирования и объединения сигналов позволяет одновременно передать w - сигналов в частотной полосе Δf/М и тем самым снизить требования к пропускной способности канала связи.The exclusion of the above operations requires the condition that, when transmitting TV signals, the number of inputs of the digital-to-analog converter 5 (Fig. 1) should be equal to w = N · k, where N is the number of source TV analog signals, k is the number of binary symbols in the code combination of one sample at converting analog TV signal to digital form. As sources of signals for each input of the ADC 5 for combining them into one multi-level resultant signal S, any other (non-television) synchronous digital signals presented in binary code can also be used. In this case, if one two-level digital signal requires for its transmission a communication channel with a bandwidth equal to Δf, then using the considered encoding and combining method of signals allows you to simultaneously transmit w - signals in the frequency band Δf / M and thereby reduce the channel bandwidth requirements communication.
Принцип действия и подробное описание работы отдельных узлов и блоков данной системы, связанных с получением и обработкой ТВ сигналов, преобразованием сигналов в цифровую форму, синхронизации и развертки, передачи и отображения видеоинформации можно найти в соответствующих разделах книги: Телевидение: Учебник для вузов / В.Е.Джакония, А.А.Гоголь, Я.В.Друзин и др.; Под ред. В.Е.Джаконии. - М.: Радио и связь, 2000, 640 с.: ил.The principle of operation and a detailed description of the operation of individual nodes and blocks of this system related to receiving and processing TV signals, converting signals to digital form, synchronizing and scanning, transmitting and displaying video information can be found in the relevant sections of the book: Television: Textbook for high schools / V. E.Jaconia, A.A. Gogol, Y.V. Druzin and others; Ed. V.E.Jaconia. - M.: Radio and Communications, 2000, 640 p.: Ill.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005125632/09A RU2308169C2 (en) | 2005-08-12 | 2005-08-12 | Method for encoding and decoding signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005125632/09A RU2308169C2 (en) | 2005-08-12 | 2005-08-12 | Method for encoding and decoding signals |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005125632A RU2005125632A (en) | 2007-02-20 |
| RU2308169C2 true RU2308169C2 (en) | 2007-10-10 |
Family
ID=37863204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005125632/09A RU2308169C2 (en) | 2005-08-12 | 2005-08-12 | Method for encoding and decoding signals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2308169C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2375837C1 (en) * | 2008-03-18 | 2009-12-10 | Закрытое акционерное общество "Московский научно-исследовательский телевизионный институт "МНИТИ" | Method of transmitting and receiving television signals |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1663778A1 (en) * | 1988-12-28 | 1991-07-15 | Предприятие П/Я М-5149 | Tv device for driving bi-level graphics signals |
| JP2001177837A (en) * | 1999-12-21 | 2001-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Image transmission system |
| WO2003015293A3 (en) * | 2001-08-10 | 2003-12-04 | Jps International Inc | Method and apparatus for video communication over a limited bandwidth medium |
| WO2004030374A1 (en) * | 2002-09-27 | 2004-04-08 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Multiple image transmission method and mobile device having multiple image simultaneous imaging function |
| US6727935B1 (en) * | 2002-06-28 | 2004-04-27 | Digeo, Inc. | System and method for selectively obscuring a video signal |
-
2005
- 2005-08-12 RU RU2005125632/09A patent/RU2308169C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1663778A1 (en) * | 1988-12-28 | 1991-07-15 | Предприятие П/Я М-5149 | Tv device for driving bi-level graphics signals |
| JP2001177837A (en) * | 1999-12-21 | 2001-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Image transmission system |
| WO2003015293A3 (en) * | 2001-08-10 | 2003-12-04 | Jps International Inc | Method and apparatus for video communication over a limited bandwidth medium |
| US6727935B1 (en) * | 2002-06-28 | 2004-04-27 | Digeo, Inc. | System and method for selectively obscuring a video signal |
| WO2004030374A1 (en) * | 2002-09-27 | 2004-04-08 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Multiple image transmission method and mobile device having multiple image simultaneous imaging function |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005125632A (en) | 2007-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11716114B2 (en) | Encoder and decoder circuits for the transmission of video media using spread spectrum direct sequence modulation | |
| US20230223981A1 (en) | Wireless transmission of samples encoded using spread spectrum video transport | |
| KR880014824A (en) | Tv transmission system | |
| US20190373260A1 (en) | Compressed high dynamic range video | |
| JPH01198840A (en) | Transmitter and receiver for a number of digital data flows | |
| US20140176691A1 (en) | Endoscope for outputting signal | |
| US4562467A (en) | Data compression apparatus and method for encoding and decoding multi-line signals | |
| RU2308169C2 (en) | Method for encoding and decoding signals | |
| JPH0832032B2 (en) | Information transmission system | |
| RU2267234C1 (en) | Method for transferring synchronous television signals of multi-gradation images | |
| RU2375837C1 (en) | Method of transmitting and receiving television signals | |
| TWI810720B (en) | Encoder and decoder circuits for the transmission of video media using spread spectrum direct sequence modulation | |
| TWI905514B (en) | Decoder circuits for the transmission of video media using spread spectrum direct sequence modulation | |
| JPH0440754A (en) | signal converter | |
| US6539109B1 (en) | Imaging system | |
| CN118435610A (en) | Wireless transmission of samples encoded using spread spectrum video transmission | |
| RU2432705C1 (en) | Method of transmitting television signals | |
| JP3106579B2 (en) | Image signal transmission method | |
| JP2025060088A (en) | Video signal transmitting device, video signal receiving device, and video signal transmitting/receiving system | |
| KR20230073135A (en) | Encoder and decoder circuits for the transmission of video media using spread spectrum direct sequence modulation | |
| SU896768A1 (en) | Device for stochastic coding and decoding of television images | |
| RU2557261C2 (en) | Method and apparatus for generating image signals in standard and high definition digital television systems | |
| RU2262206C1 (en) | Method for transferring multi-dimensional information and device for its realization, method for word synchronization of major-compacted signals and device for realization of said method | |
| KR0167449B1 (en) | Parallel converting preferred processing circuit of three serial signals | |
| JPS6313486A (en) | High efficiency encoder |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090813 |