|
Цифровое кодирование телевизионного сигнала (часть 3) |
Конечно, данный прием дает хорошие результаты лишь в среднестатистическом смысле, т.е. для всего изображения. Для деталей же изображения, содержащих резкие яркостные переходы и контуры, будут характерны (хотя и редкие в статистическом плане) всплески сигнала ошибки. При грубом квантовании они обусловят появление на изображении соответствующих искажений. Однако, как показывает эксперимент, эти искажения благодаря особенностям зрения оказываются малозаметными. Известно, что зрительный аппарат хуже различает яркость мелких деталей; более того, физиологи обнаружили явления, называемые латеральным (боковым) торможением, которые подавляют фоновую составляющую изображения и подчеркивают в нем контуры и мелкие детали, выделяя тем самым наиболее информативную его часть. На фоне этих "искажений", обусловливаемых алгоритмом работы зрительного аппарата, искажения из-за грубого квантования сигнала ошибки в области его больших значений становятся менее заметными. Сокращение числа уровней квантования сигнала ошибки оказывается допустимым, таким образом, и для деталей изображения, содержащих резкие переходы и контуры.
Число уровней квантования сигнала ошибки для разных систем кодирования с предсказанием выбирается неодинаковым. Но что важно: шкала квантования существенно нелинейна и несимметрична относительно нуля.
Итак, принцип действия систем кодирования с предсказанием заключается в передаче вместо истинного значения сигнала закодированной разности истинного и предсказанного значений. В соответствии с этим принципом подобные системы кодирования получили еще одно название — системы с дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией (ДИКМ).
Простейшей из систем ДИКМ является система с дельта-модуляцией. В этой системе сигнал ошибки квантуется всего на два уровня, т.е. фиксируется только знак ошибки. В качестве предсказателя при дельта-модуляции применяется интегратор, который линейно суммирует подаваемые на его вход с частотой дискретизации сигналы ошибки ±δ(рис.5.10). Поскольку последние в течение интервала дискретизации постоянны, суммирование их во времени обусловит образование сигнала ступенчатой формы. Этот сигнал используется в качестве сигнала предсказания u(t). Вычтя его из исходного сигнала, получим после сумматора разностный сигнал e{t). Квантователь ограничивает этот сигнал всего двумя уровнями.
После преобразования полученного сигнала ошибки ±δ в двоичный код его можно передавать. На приемном конце системы двоичный код сначала превращается в биполярные отсчеты ±δ, а в кодирующем устройстве, представляющем собой описанный выше интегратор, формируется сигнал u(t). Этот сигнал и используется в качестве восстановленного, хотя он заметно сличается от исходного сигнала.
|
