DE2454232C2 - System zur Codierung von Videosignalen nach dem sogenannten Differenz-Signalverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Codierung von Videosignalen nach dem sogenannten Differenz-Signalverfahren, bei dem die Videosignale einem Quantisierer mit umschaUbarer Quantisierungskennünie zugeführt werden. Bei der digitalen Übertragung von Fernsehsignalen sind verschiedene Verfahren bekannt, um die zur Übertragung erforderliche Kanalkapazität zu verringern. Im allgemeinen ist man bei der Codierung bestrebt, möglichst wenig Quantisierungsstufen zu übertragen, was jedoch bei Flächen, deren Helligkeit sich allmählich ändert, in Form von zusätzlichen Konturen störend in Erscheinung tritt Bei dem sogenannten Differenz-Signalverfahren, also beispielsweise bei der DPCM-Übertngung, wird jeweils der Differenzwert vom vorangegangenen Bildpunkt übertragen. Dieses Differenzsignal ist bei flächenhaften Bildvorlagen relativ klein, so daß es mit wenigen eng beieinanderliegenden Graustufen übertragen werde.. kann. An Kanten jedoch wird dieses Differenzsignal sehr groß. Es ist hier jedoch nicht erforderlich, eine genaue Abstufung vorzunehmen. Deshalb wird bei einem bereits vorgeschlagenen System (DE-OS 23 64 629) die Kennlinie des Quantisierers je nach Vorliegen bzw. Richtvorliegen von Kanten umgeschaltet.

Sind jedoch die Videosignale, welche zur Codierung anstehen, mit Rauschen behaftet, so kann es vorkommen, daß dieses Rauschen einen statistischen Wechsel des Signals zwischen Werten oberhalb der Entscheidungsschwelle, ob eine Kante vorliegt, oder unterhalb dieser vornimmt Durch eine derart ungewollte Umschaltung der Quantisierungskennlinie würde zusätzliches Rauschen in dem wiedergegebenen Bild entstehen. Aufgabe der Erfindung ist es. ein System anzugeber' ' ei dem dieses zusätzliche Rauschen möglichst nicht a.jftritt.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Quantisierungskennlinie für die Kanten und die Quantisierungskennlinie für Flächen eine Entsclieidungsschweile gemeinsam aufweisen und daß die an diese Entscheidungsschwelle angrenzenden Repräsentativwerte ebenfalls in beiden Quantisierungskennlinien gleich sind.

Das erfindungsgemäße System hat den Vorteil, daß bei Signalwerten, die in der Nähe des Entscheidungspegels liegen, das Rauschen keine zusätzliche Verschlech* terüng des Störabstandes zur Folge hat.

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert Von diesen zeigen

Fig.¹. einen Quantisierer gemäß der Erfindung und Fi g. 2 eine entsprechende Quantisierungskennlinie.
Dem System nach Fig, 1 wird bei 11 das sogenannte Differenzsignal, welches jeweils der Differenz zwischen dem letzten und dem momentanen Abtastwert entspricht, zugeführt Dieses Signal kann entweder in analoger Form vorhanden sein oder bereits in digitaler

to Form, weiche jedoch durch die Anwendung sehr kleiner Quantisierungsstufen entstanden ist und somit eine größere Anzahl von Binärstellen, üblicherweise acht, umfaßt Dieses Differenzsignal wird den an sich bekannten Komparatoren 12,13,14 und 15 zugeführt Im Falle eines analogen Differenzsignals bestehen die Komparatoren aus je einem Differenzverstärker. Ob nun analog oder digital verglichen wird, in jedem Fall wird dem anderen Eingang eines jeden Komparators ein der anzuwendenden Quantisierung entsprechender Referenzwert zugeführt Bei der an sich bekannten Kennlinienumschaltung des Quantisierers werden die Vergleichsspannungen umgeschaltet, was bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel für die Komparatoren 12, 13 und 14 durch die Umschalter 16,17 und 18 erfolgt Es sei angenommen, daß die Schalter 16, 17 und 18 in ihrer oberen Stellung den Komparatoren Gleichspannungen zuführen, welche einer groben Quantisierung entsprechen und in ihrer unteren Stellung zu einer feingestuften Quantisierungskennlinie führen.

Dem Komparator 15 wird ein konstanter Vergleichswert, beispielsweise 15% des gesamten Amplitudenbereichs des Differenzsignals zugeführt

Das Ausgangssignai des Komparators 15 wird außerdem einem sogenannten Kantendetektor 30 zugeführt, der eine Steuerspannung abgibt, die bei Auftreten von Kanten die Schalter in die gezeichnete obere Stellung bringt und bei Vorliegen von Flächen auf die untere Stellung umschaltet Ein Beispiel für einen Kantendetektor wurde in der deutschen Patentanmeldung P 23 64 629 dargestellt

Die Ausgangssignale der Komparatoren 12, 13, 14 und 15 werden nun einem Codierer zugeführt, der in an sich bekannter Weise die darin enthaltene Information in eine zur Übertragung geeignete Form bringt.

Wie bereits aus F i g. 1 ersichtlich, bleibt bei beiden Quantisierungskennlinien die durch den Komparator 15 festgelegte Entscheidungsschwelle erhalten. Wie F i g. 2 zeigt, wird bei der Decodierung darüberhinaus noch dafür gesorgt, daß die an dieser Entscheidungsschwelle anschließenden Repräsentativwerte ebenfalls für beide Quantisierungskennlinien gleich sind, so daß sich durch eine eventuell durch Rauschen verursachte zusätzliche Umschaltung von einer Kennlinie auf die andere nicht störend bemerkbar machen kann.

Ir, Fig. 2 ist die grobe zur Übertragung von Kanten vorgesehene Quantisierungskennlinie gestrichelt und die feine zur Übertragung von Flächen zu benutzende Quantisierungskennlinie durchgezogen dargestellt. Sowohl die Ausgangsspannung des Gesamtsystems als auch die Eingangsspannung sind in Prozenten des Maximalwertes aufgetragen. Beiden Kennlinien gemeinsam ist eine Entscheidungsschwelle bei 15% der maximalen Eingangsspannurig sowie die darin angrenzenden Re^ präsentativwerte, nämlich bei 10 Und 20%<

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   System zur Codierung von Videosignalen nach dem sogenannten Differenz-Signalverfahren, bei dem die Videosignale einem Quantisierer mit umschaltbarer Quantisierungskennlinie zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Quantisierungskennlinie für die Kanten und die Quantisierungskennlinie für Flächen eine Entscheidungsschwelle gemeinsam aufweisen und daß die an diese Entscheidungsschwelle angrenzenden Repräsentativwerte ebenfalls in beiden Quantisierungskennlinien gleich sind.