DE2405534C2 - Nachrichtenübertragungssystem, insbesondere zur Übertragung von Videosignalen - Google Patents
Nachrichtenübertragungssystem, insbesondere zur Übertragung von VideosignalenInfo
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- DE2405534C2 DE2405534C2 DE19742405534 DE2405534A DE2405534C2 DE 2405534 C2 DE2405534 C2 DE 2405534C2 DE 19742405534 DE19742405534 DE 19742405534 DE 2405534 A DE2405534 A DE 2405534A DE 2405534 C2 DE2405534 C2 DE 2405534C2
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Description
Die Erfindung betrifft ein Nachrichtenübertragungssystem,
insbesondere zur Übertragung von Videosignalen, bei dem dia Differenz c/zwLohen dem Eingangssignal
Xe und einem Prädiktionssignal X\ durch eine
Quantisierer-Codierer-Kombinatio . quantisiert und digital
übertragen und empfangsseitig decodiort und ins ursprüngliche Signal zurückverwandelt wird.
gital übertragen und empfangsseitig decodiert und ins
ursprüngliche Signal zurückverwandelt wird.
Der Übertragungsgewinn eines DPCM-Verfahrens beruht auf der Eliminierung von Redundanzanteilen eines
Signals, in dem statt der Abtastwerte (PCM-Verfah · ren) nur die Differenz des zu übertragenden Abtastwertes
zu einem Prädiktionswert an den Empfänger übermittelt wird. Zur Übertragung müssen dazu eine gleiche
Anzahl an Codeworten zur Verfügung gestellt werden, wie Differenzwerte auftreten können (NTZ, Vol. 24, Februar
1971, Seiten 114 bis 116).
Aus der DE-AS 22 41 457 ist z. B. ein Verfahren zur digitalen Codierung eines Analogsignals, insbesondere
für Farbfernsehsignale nach dem NTSC- oder PAL-System, bekannt, mit dem in einer Übertragungskette
mehrfach codiert bzw. decodiert werden kann, ohne daß die Bildqualität allzusehr darunter leidet. Dieses Verfahren
ist dementsprechend mit einem erheblichen Aufwand verbunden. Für einfachere Anwendungen wie ζ. Β
das Bildfernsprechsystern, ist ein solches Verfahren zu aufwendig.
Die Anzahl der Codeworte gegenüber der Anzahl der möglichen Differenzwerte kann verringert werden,
wenn wenigstens einem Codewort mehrere Differenzwerte zugeordnet werden können und der Empfänger
einen Decodierer enthält, der mit Hilfe von Steuerinformationen, die aus bereits vorher übertragenen Abtastwerten
gewonnen werden und daher nicht zusätzlich übertragen zu werden brauchen, eine eindeutige Rekonstruktion
des Differenzwertes durchführen kann. Die notwendige Stcuerinformation wird mit Hilfe einer
Schaltlogik ermittelt und dem Decodierer mit dem übertragenen Codewort zugeführt (DE-OSh21 31 083), Die
benötigte Schaltlogik muß jedoch auf der Sende- sowie auf der Empfangsseite vorhanden sein, um ein synchrones
Arbeiten der Schaltung zu gewährleisten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Nachrichtenübertragungssystem
der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die Anzahl der übertragbaren Differenzwerte
größer ist als die Anzahl der Codew irte, Dabei
soll die benötigte Schaltlogik eingespart werden, so daß der sende- und empfangsseitige Aufwand wesentlich
reduziert wird.
Die Aufgabe wird gelöst, wie im Anspruch 1 beschrieben.
Der Unteranspruch gibt eine vorteilhafte Weiterbildung an.
Bei diesem System wird bei einer fest vorgegebenen Anzahl an Codeworten in vorteilhafter Weise die Anzahl
der übertragbaren Differenzwerte verdoppelt. Jedes übertragbare Codewort repräsentiert zwei unterschiedliche
Differenzwerte, wobei die eindeutige Zuordnung im Sender und Empfänger allein durch den vorangegangenen
Abtastwert gegeben ist. Eine Steuerung zur richtigen Zuordnung der Codeworte wird dadurch eingespart
In einem gemäß der Erfindung aufgebauten
DPCM-System ist die Übertragung großer Amplitudensprünge des Videosignals innerhalb eines Abtastintervalls
möglich, so daft dadurch die bekannten Störeffekte wie »Overload« und »Edge business« verringert sind.
Als weitere Verbesserung des erfindungsgemäßen Nachrichtensystems wird vorgeschlagen, zur Irrelevanzreduktion einen Quantisierer mit nichtlinearer Kennlinie zu verwenden, die zum Wert 0,5 ■ 2" symmetrisch ist.
Die Erfindung wird nun an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
Als weitere Verbesserung des erfindungsgemäßen Nachrichtensystems wird vorgeschlagen, zur Irrelevanzreduktion einen Quantisierer mit nichtlinearer Kennlinie zu verwenden, die zum Wert 0,5 ■ 2" symmetrisch ist.
Die Erfindung wird nun an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
Fi g. 1 Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Nachrichtenübertragungssystems,
F i g. 2 prinzipielle Darstellung der Quantisierungskennlinie,
F i g. 3 Quantisierungsfehler bei der DPCM-Übertragung.
In F i g. 1 ist ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen
Nachrichtensystems zur DPCM-Übertragung dargestellt. Das analoge Videosignal wird von einem
Analog/Digital-Wandler abgetastet und in ein 8-Bit-Codewort
umgewandelt. Falls es erforderlich erscheint, kann der Codewortvorrat durch einen nachfolgenden
Begrenzer 2 eingeengt werden. Selbstverständlich kann die Einengung des Codewortvorrats auch vor dem Analog/Digital-Wandler
durch Begrenzung des analogen Videosignals durchgeführt werden.
Anschließend erfolgt die Differenzbildung benachbarter Abtastwerte durch ein Substrahierglied 3, dessen
Differenzwerte d vorzeichenlos einem Quantisierer 4 zugeführt werden und dessen quantisierte Ausgangswerte
q zum einen einem Codewandler 7 und zum anderen einem Prädiktor, bestehend aus einem Summierglied
5 und einem Verzöger igsglied 6, zugeführt werden. Das Verzögerungsglied 6 verzögert den rekonstruierten
Abtastwert um die Dauer eines Bildpunktabstandes, so daß er für den zeitlich nachfolgenden Eingängswert
Xe als neuer Prädiktionswert ΛΊ zur Verfügung
steht. Das Verzögerungsglied ist zwischen Ausgang und einem Eingang des Addiergliedes 5 angeschlossen und
liefert an seinem Ausgang den Prädiktionswert X\, der außerdem dein zweiten Eingang des Subtrahiergliedes 3
zugeführt wird. Quantisierer 4 und Codewandler 7 werden weiter unten näher beschrieben.
25
30
Die Datenbits des Codewandlers 7 werden über den
Übertragungskanal 8 dem empfangsseitigen Decodierer übertragen.
Der empfangsseitige Decodierer besteht aus einem Codewandler 9, der die empfangsseitig in codierter
Form gesendeten Differenzwerte zurückverwandelt, und einem Prädiktor, bestehend aus dem Addierglied 10
und dem Verzögerungsglied 11,
Das Verzögerungsglied 11 ist genauso aufgebaut wie
das Verzögerungsglied 6, es verzögert also um die Dau- to er eines Bildpunktabstandes und liefert an seinem Ausgang
den Prädiktionswert X'\ an den zweiten Eingang des Addiergliedes 10, dessen erstem Eingang die Differenzwerte
<7'des CodewandleiT; 9 zugeführt werden. Die
Ausgangswerte des Addiergliedes 10 gelangen zum einen zum Eingang des Verzögerungsgliedes 11 und zum
anderen zu einem Digital/Analog-Wandler, von dem sie in ein analoges Videosignal zurückverwandelt werden.
Die Eliminierung des redundanten Anteils eines Videosignals erfolgt also durch Differenzbildung des zu
übertragenden Abtastwertes zu einem Pradiktionswert Diese Differenz wird an den Empfänger übermitte't, der
durch Summation der Differenzen zum Prädiktionswert das Signal rekonstruiert Auf der Empfangsseite muß
dabei das Vorzeichen der Differenz bekannt sein.
Im allgemeinen wird dazu bei der Übertragung ein spezielles Bit verwendet. Aus der Theorie der binären
Zahlendarstellung ist dagegen bekannt, daß eine Subtraktion sich durch eine Addition der komplementären
Zahl ersetzten läßt. Dabei wird eine Komplementierung ebenfalls durch ein Vorzeichenbit angezeigt Bei Vernachlässigung
dieses Vorzeichens wird die eindeutige Erkennbarkeit der binären Zahl zu einem positiven oder
komplementierten negativen Wert aufgehoben.
Erfindungsgemäß wird hier die eindeutige Rekonstruktion durch den im Coder und Decoder vorliegenden
Prädiktionswert erreicht. Eine Vorzeichenkennung wird damit überflüssig und das zugehörige Bit kann zur
Codierung weiterer Differenzwerte verwendet werden. Die Betrachtung eines allgemeinen Beispiels möge dies
näher erläutern.
Ein Videosignal kann Werte zwischen Null und einem Maximalwert, dem im allgemeinen die größte Helligkeit
zugeordnet ist, annehmen. Ein in 2"-Stufen quantisiertes Videosignal, wobei η die Bitzahl je Abtastwert bedeutet,
kann jede GröOe zwischen 0 und 2"—1 annehmen. Als
Differenzen sind daher alle Werte zwischen Null und + 2"— 1 möglich. Für einen Prädiktionswert X\, der ja nur
zwischen den Werten Null und 2"— 1 liegen kann, sind dagegen von den 2 · 2" theoretisch möglichen Differenzwerten
nur 2" sinnvoll. Dies sind die positiven Differenzwerte Null bis 2"- 1 -ΛΊ und die negativen Differenzwerte
— 1 bis —X\.
Während ein positiver Differenzwert d durch die zugehörige Binärzahl dargestellt wird, wird erfindungsgemaß
ein negativer Differenzwert durch das 2"-Komplement ddargestellt. Hierbei gilt d.= 2"—d. Durch dieses
Verfahren lassen sich die negativen Differenzwerte - 1 bis - X\ durch die Binärzahlen 2"- 1 bis 2"- X\ darstellen.
Da die positiven Differenzwerte durch die Binärzählen Null bis 2"- 1 -ΛΊ dargestellt werden, sind für einen
beliebigen Prädiktionswert somit alle möglichen Differenzwerte durch die Binärzahlen Null bis 2"-1 gegeben.
In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Verarbeitung der Signale in den öchaltungseinheiten 3 bis 6 mit
8 Bit. Der Codewandler 7 sef.t die 8stelligen Binärzahlen
auf 5-Bit Codeworte um.
Der Subtrahierstufe 3 werden das 8 Bit Eingangssignal
Xe sowie der Prädiktionswert X\ — ebenfalls in
8 Bit Darstellung — zugeführt Das Differenzsignal d besteht normalerweise aus 9 Bit, nämlich aus 8 Bit und
einem Vorzeichenbit, wobei negative Werte durch das 2"-K.omp!ement dargestellt sind. Durch Vernachlässigung
des Vorzeichens wird jedoch hier die eindeutige Erkennbarkeit der Differenz d zu einem positiven oder
negativen Wert aufgehoben, also jeweils ein positiver und ein negativer Wert durch nur eine Dualzahl dargestellt
Tabelle 1 gibt die doppeldeutigen Differenzwerte d am Ausgang der Subtrahierstufe 3 mit der jeweils zugehörigen
Binärzahl des Differenzwertes an. Die eindeutige Wiedererkennbarkeit ist dabei durch den Prädiktionswert
gegeben, da bei einem vorgegebenen Aussteuerbereich des Eingangssignals A^mit 0
< XE <255 der Differenzwert +2 nur für die Prädiktionswerte 0
< Xs^ 253, dagegen der Differenzwert —254 nur für die
Prädiktionswerte 254 oder 255 auftreten kann.
Binärzahl der | = | 8) | L | L | L | L | L | d | |
d | Differenzwerte | L | L | L | L | L | L | 0 | |
(n | L | L | L | L | L | 0 | L | -1 | |
+ 2"-I | L | L | L | L | L | L | 0 | L | -2 |
+ 2"-2 | L | L | L | L | L | L | 0 | L | -3 |
+ 2"-3 | L | L | L | L | L | L | 0 | L | |
L | L | L | L | L | L | 0 | L | ||
L | L | L | L | L | L | 0 | L | ||
L | L | L | 0 | 0 | 0 | L | L | ||
L | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | L | 0 | ||
L | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | L | -253 = -2"-3 | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -254 2"-2 | |
0 | 0 | 0 | -255 = --2"-J | ||||||
0 | -256= -2" | ||||||||
0 | |||||||||
+ 3 | |||||||||
+ 2 | |||||||||
+ 1 | |||||||||
0 |
Am Eingang des Quantisierers 4 stehen also bereits·- doppeldeutige Binärwerte an, derart, daß alle möglichen
Differenzwerte durch die Dualzahlen von Null bis 255 repräsentiert werden. Der Quantisierer 4 bnucht daher
nur für diese Werte ausgelegt zu werden, da sie auf Grund der Doppeldeutigkeit ebenfalls die negativen
Differenzwerte enthalten. Aufgabe des Quantisierers ist die Zusammenfassung mehrerer Eingangswerte dzu jeweils
einem Ausgangswert q, beispielsweise gemäß Tabelle 2 (Irrelevanzreduktion). Eingangswerte d sowie
Ausgangswerte q weisen dabei noch 8 Bit auf.
<7 | q | Q |
± 0 | ± 59 | ±205 |
± 2 | ± 71 | ±213 |
± 5 | ± 87 | ±221 |
± 9 | ±103 | ±229 |
±13 | ±119 | ±235 |
±17 | ±137 | ±239 |
±21 | ±153 | ±243 |
±27 | rH69 | ±247 |
±35 | ±185 | ±251 |
±43 | ±197 | ±254 |
±51 |
Aufgabe des Codewandlers 7 ist die Umcodierung seiner 8 Bit Eingangswerte q in 5 Bit Ausgangswerte y.
beispielsweise gemäß Tabelle J. Der Codewandler 9 führt empfangsseitig die inverse Operation durch. Das
Signal LLLLL wird hier zur Synchronisation des Empfängers verwendet.
Tabelle | 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | L | 0 | Differenzwerte | + 2 | Ausgangswert y | L | L | L | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | L | 0 | L | -254; | + 5 | L | L | L | 0 | L | ||
0 | 0 | 0 | 0 | L | 0 | L | -251; | + 9 | L | L | L | 0 | 0 | ||
Eingangswert q | 0 | 0 | 0 | 0 | L | 0 | L | -247; | + 13 | L | I. | 0 | L | L | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | L | 0 | L | -243; | + 17 | 1. | L | 0 | L | 0 | |
0 | I) | 0 | U | 0 | L | 0 | L | -239; | ■<- 2i | L | L | U | υ | L | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | I. | 0 | L | 235: | + 27 | L | L | 0 | 0 | 0 | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | L | 0 | L | -229; | + 35 | 1. | 0 | L | L | L | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | L | 0 | L | -221: | + 43 | L | 0 | 1. | L | 0 | |
(J | 0 | 0 | η | 0 | L | 0 | -2IJ: | + 51 | L | 0 | L | 0 | L | ||
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | L | 0 | L | -205; | + 59 | L | 0 | L | 0 | 0 | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | L | 0 | L | - 197; | + 71 | L | 0 | 0 | L | L | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | L | 0 | L | -185; | + 87 | L | 0 | 0 | L | 0 | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | L | 0 | L | - 169: | + 103 | L | 0 | 0 | 0 | I. | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | L | 0 | L | -153: | + 119 | L | 0 | 0 | 0 | 0 | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | L | 0 | L | -137; | + 137 | L | L | L | I. | L | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | L | 0 | L | -119; | + 153 | 0 | L | L | L | 0 | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | L | 0 | L | -103; | + 169 | 0 | L | L | 0 | L | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | L | 0 | L | - 87: | + 185 | 0 | L | L. | 0 | 0 | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | L | 0 | L | - 71; | + 197 | 0 | L | 0 | L | L | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | L | 0 | I | - 56. | + 205 | 0 | L | 0 | L | 0 | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1. | 0 | L | - 51; | + 213 | 0 | L | 0 | 0 | L. | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | L | 0 | L | - 43; | + 221 | 0 | L | 0 | 0 | 0 | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | I. | 0 | L | - 35; | + 225 | 0 | 0 | L | L | L | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | L | 0 | L | - 27; | + 235 | 0 | 0 | L | L | 0 | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | L | 0 | L | - 21: | + 239 | 0 | 0 | L | 0 | L | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | L | 0 | L | - 17; | + 243 | 0 | 0 | L | 0 | 0 | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | L | ö | L | - 13; | + 247 | 0 | 0 | 0 | L | L | |
0 | L | L | L | L | 0 | L | L | - 9; | + 251 | 0 | 0 | 0 | L | 0 | |
0 | L | L | L | L | L | L | 0 | - 5: | + 254 | 0 | 0 | 0 | 0 | L | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | - 2; | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
0 | Svnchrc: | .isation | 0; | 0 | L | L | L | L | |||||||
L | L | ||||||||||||||
L | |||||||||||||||
0 | |||||||||||||||
10
35
40
V)
Durch diese erfindungsgemäße Codierung negativer Differenzwerte ist auf der Empfängerseite nur noch eine
Addition notwendig. Ein positiver Differenzwert zwischen Null und 2"-1 - X\ zum Prädiktionswert X\ addiert,
ergibt einen neuen Wert X\, der zwischen dem ursprünglichen Wert X\ und 2"—1 liegt Für negative
Differenzwerte zwischen 2"—X\ und 2"—1 erhält man
aber jetzt Werte X\, die zwischen 2" und 2"—1 + X\
liegen. Hierbei bedeutet 2" aber nur ein Oberlauf eines
Modulo-/7-Addierers, denn ein Oberlauf eines Modulo-/7-Addierers
ist gleichbedeutend mit einer Subtraktion von 2". Dadurch ergeben sich für X\ neue Werte zwisehen
NuH X\ -I.
Die Umwandlung der über den Kanal 8 (F i g. 1) übert-agenen
Codeworte y in das ursprüngliche Signal erfolgt also nach Rückwandlung der Codeworte y in Differenzwerte
q' durch Codewandler 9 durch eine fortlaufende Addition der übertragenen Differenzwerte q' zu
dem vorangegangenen Summenwert (Prädiktionswert X'\) mittels eines Modtilo-n-Addierers 10.
Sämtliche in F i g. I dargestellten Schaltungseinheiten 2-11 arbeiten digital. Die hierzu erforderlichen Steuerleitungen
wurden aus Gründen der Übersicht hier nicht mit eingezeichnet.
Zur weiteren Verbesserung der Erfindung hat der Quantisierer 4 eine nichtlineare Kennlinie, die zum Wert
0.5 2" symmetrisch ist. Dies soll im folgenden näher erläutert werden.
Das Videosignal der Kamera wird mit Hilfe des Analog/Digital-Wandlers
1 in 8 Bit quantiskrt. Das am Ausgang des .Subtrahiergliedes 3 entstehende Differenzsignal
d kann dadurch nur 256 unterschiedliche Werte aufnehmen, die auf Grund ihrer Doppeldeutigkeit aber
alle möglichen Differenzen zwischen Null und +255 icprii.sciiiicrtri. im riacrifuigeiKieri Qmmiisierei 4 werden
die Differenzwerte einer weiteren Irrelevanzreduktion unterworfen (Nachrichtentechnische Fachberichte.
Vol. 40. 1971, S. 46 - 55) und die Anzahl der doppeldeutigen
Differenzwerte auf 31 begrenzt. Der Code wandler 7 ordnet den einzelnen Ausg;ingszuständen des Quantisierers
4 Codeworte y, von je fünf Bit zu (Tabelle 3). Die ungerade Anzahl der Codeworte ergibt sich durch Verwendung
einer Quantisierungsstufe für den Differenzwert Nu.1;. Das verbleibende zweiunddreißigste Codewort
wird in vorteilhafter Weise zur Übertragung von Synchronisationssignalen verwendet.
Durch die Doppelricutigkeit eine, jeden Binärstufe ist
für die Auswahl der Qiiantisierungskennlinie des Quantisierers
4 bereits eine erste Festlegung getroffen. Eine Zusammenfassung mehrerer Differenzwerte zu einem
Repräsentationswert, zum Beispiel der Werte +2 und + 3 in Tabelle 1, bedingt bei einer zum Differenzwert
Null symmetrischen Kennlinie ebenfalls die Zusammenfassung der entsprechenden negativen Differenzwerte
— 2 und — 3. Auf Grund der Zweideutigkeit werden damit erfindungsgemäß die Werte +2"-2 und +2"-3
sowie -2"-2 und -2"-3 ebenfalls zusammengefaßt. Große Differenzwerte werden auf diese Weise mit der
gleichen Genauigkeit wiedergegeben wie kleine Differenzen, und die gesamte Quantisierungskennlinie ist erfindungsgemäß
symmetrisch zum Wert 0.5 · 2".
In Fig. 2 ist der prinzipielle Aufbau der gesamten Quantisierungskennlinie dargestellt. Tabelle 2 gibt die
verwendeten Zahlenwerte an.
Die Eingangswerte c/des Quantisierers sind die binären
Zahlenwerte Null bis 255. Diese repräsentieren aber alle Differenzwerte zwischen —255 und +255.
Da sich die Doppeldeutigkeit dieser Eingangswerte zeichnerisch schlecht darstellen Iä3t, ist in Fig.2 eine
vollständige Kennlinie für Eingangswerte von —255 bis + 255 dargestellt. Damit verdoppelt sich die Zahl der
gezeichneten Ausgangswerte q ebenfalls, wobei allerdings jeweils zwei Ausgangswerte einem gsmeinsamen
Codewort entsprechen. Gleiche Buchstaben (A bis £fj an
der Achse der Ausgangswerte q bedeuten gleiche Codeworte. Es sei nochmals darauf hingewiesen, daß F i g. 2
nur eine prinzipielle Darstellung ist, eine vollständige Kennlinie muß natürlich 61 Ausgangswerte q aufweisen
(30 doppeldeutige Differenzwerte plus Null).
Aus dieser Kennlinie für Eingangswerte zwischen — 255 und + 255 wird für jeden Prädiktionswert nur der
Teil ausgewählt in dem auch Differenzwerte realistisch sind Dies sollen in F i g. 2 die Prädiktionswerte x, bis x3
andeuten. Der angegebene Bereich zu den einzelnen Prädiktionswerten zeigt ebenfalls, daß damit alle Ausgangswerte
q eindeutig sind. Beispielsweise kann für den Bereich von ,Vi nur der Ausgangswert A der positiven
(j-Achse auftreten, nicht aber derjenige der negativen
q-Achse. Diese Auswahl aus der gesamten Kennlinie in Abhängigkeit vom Prädiktionswert kann aber
auch als eine Auswahl von verschiedenen Teilkennlinien angeseir-n werden. Entsprechend der gewählten Anzahl
von 61 Ausgangszuständen der gesamten Kennlinie von -255 bis +255 und bei Verwendung von jeweils 31
möglichen Ausgangswerten für einen Präd.ktionswert können somit je nach Prädiktionswert 31 unterschiedliche
Teilkennlinien erfaßt werden.
Tabelle 4 zeigt ein Übertragungsbeispiel für zwei verschiedene Differenzsignale ei die im I. Fall ohne Quantisierungsfehler,
im 2. Fall mit Quantisierungsfehler übertragen werden.
Übertragungsbeispiel
I) Ohne Quantisierungsfehler durch Quantisierer 4
Signal
Wert
Binärzahl
Xe | 27 | O | 0 | 0 | L | L | 0 | L | I. |
Xi | i2 | η | π | L | f | 1 | 0 | 0 | |
d | -5 | y. L | L | L | L | L | 0 | L | L |
q | -5 | L | L | L | L | L | 0 | L | L |
y | 0 | 0 | 0 | L | 0 | ||||
q' | — 5 | L | L | L | L | L | 0 | L | L |
x\ | 27 | KO | 0 | 0 | L | L | 0 | L | L |
2) Mit Quantisierungsfehler durch Quantisierer 4
Signal
Wert
Binärzahl
X1 | 32 | 0 | 0 | L | 0 | 0 | 0 0 | 0 | h |
X. | 28 | 0 | 0 | 0 | L | L | LO | 0 | F* |
d | + 4 | ,01O | 0 | 0 | 0 | 0 | LO | 0 | |
q | + 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | LO | L | |
y | L | L | LO | L | |||||
q' | + 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | LO | L | |
x\ | 33 | ET 0 | 0 | L | 0 | 0 | 0 0 | L | |
Eine Zusammenfassung mehrerer Eingangswerte d im Quantisierer zu einem Ausgangswert q verursacht
einen weiteren Quantisierungsfehler (d-q). der in die Summation zur Bestimmung des neuen Prädiktionswer-
itnt\ r>i>rr»Hip»rciailp pinhprapht
Durch die Addition eines quantisierten Differenzwertes
q ist eine Überschreitung des vorgegebenen Aussteuerbereichs u"1 den maximalen Quantisierungsfehler
möglich. Zur Übertragung des nachfolgenden Abtastwertes kann damit ein Differenzwert außerhalb des vorgegebenen
Bereichs von +255 auftreten, der mit der verwendeten Kennlinie nicht erfaßt wird und eine verfälschte
Wiedergabe des übertragenen Abtastwertes hervorruft.
jo Um diesen Fehler zu vermeiden, ist es von Vorteil,
eine Begrenzung des Eingangssignals Xean beiden Aussteuergrenzen
vorzusehen. Beim Auftreten des maximalen Quantisierungsfehlers wird dadurch das Auftreten
eines Prädiktionswertes außerhalb des Signalbereichs vermieden. Der maximale Quantisierungsfehler beträgt
bei der gewählten Kennlinie +8/256. Damit wird der Aussteuerbereich an den Grenzen um jeweils ca. 3%
verkleinert. Für den Betrachter tritt diese Herabsetzung der Gesamtstufenzahl subjektiv nicht in Erscheinung.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
- Patentansprüche:1, Nachrichtenübertragungssystem, insbesondere zur Übertragung von Video-Signalen, bei dem die Differenz d zwischen dem Eingangssignal XE und einem Prädiktionssigna] X\ durch eine Quantisierer-Codierer-Kombination quantisiert und digital übertragen und empfangsseiug decodiert und ins ursprüngliche Signal zurückverwandelt wird, gekennzeichnetdurch die Kombination folgender Merkmale: Sendeseitig werden die quantisierten Differenzwerte q vom Codewandler (7) derart digital codiert, daß positive Differenzwerte als diesen zugehörige Λ-steIIige Binärzahl, negative Differenzwerte als /7-stellige Binärzahl des 2"-KompIements von q übertragen werden, wobei gilt q = 2"— q und daß in an sich bekannter Weise empfangsseitig die Umwandlung der übertragenen Binärzahlen in das ursprüngliche Signal durch eine fortlaufende Addition der empfangenen Differenzwerte q'zu dem vorangegangenen Summenwert X\ (Prädiktionswert) mittels eines Modulo-n-Addierers (10) erfolgt
- 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sendeseitige Quantisierer (4) eine zum Wert 0,5 · 2"symmetrische Kennlinie aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742405534 DE2405534C2 (de) | 1974-02-06 | 1974-02-06 | Nachrichtenübertragungssystem, insbesondere zur Übertragung von Videosignalen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH082025B2 (ja) | 1987-01-12 | 1996-01-10 | 日本電気株式会社 | 適応量子化器 |
JPH082026B2 (ja) | 1987-06-20 | 1996-01-10 | 日本電気株式会社 | 差分符号化装置 |
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