нием - накопление ошибок. Если одно из значений разностного сигнала принято с ошибкой, то в пределах цикла работы (например, в течение строки) искажаются асе последующие отсчеты сигнала.

Для предсказания могут быть использованы корреляционные связи между элементами одной строки, между соседними элементами разных строк н элементами, имеющими одни и те же или близкие координаты в смежных кадрах. Соответственно систему предсказания считают одномерной, двумерной и трехмерной. В двумерной и трехмерной системах для задержки сигналов на необходимое число строк и кадров изображения используют ЗУ.

В системе предсказания, построенной на основе предположения о сильно выраженных межэлементных корреляционных связях а изображении при часто повторяющихся значительных перепадах сигнала возникают искажения, так называемые шумы перегрузки. При передаче протяженных участков изображения с постоянной яркостью в системе наблюдаются искажения, имеющие вид зернистой структуры, называемые гранулированным шумом. В зависимости от выбранной шкалы квантования в большей или меньшей степени могут появляться ложные контуры и краевые искажения на деталях изображения. Работы по исследованию систем с предсказанием свидетельствуют о том, что при высоких требованиях к качеству изображения число уровней квантования должно быть не менее 16.

В системах кодирования с преобразованием в изображении выделяют фрагменты, например прямоугольники с Л отсчетами по горизонтали и N строками по вертикали, образующими квадратную матрицу NXN. Блок отсчетов каждого фрагмента подвергается обратимому линейному преобразованию с целью уменьшения количества числовых отсчетов, необходимых для восстановления изображения в месте приема. После преобразования мощность сигнала в новом блоке отсчетов, называемых трансформантами, распределяется так, что основной вклад в воспроизведение изображения вносит небольшое число трансформант, отбираемых для передачи по каналу связи. Принцип кодирования с преобразованием обычно поясняют на примере дискретного двумерного преобразования Фурье, Представим изображение в виде квадратной матрицы, содержащей отсчетов яркости Um п (т -номер строки, п-номер Столбца). Дискретное преобразование Фурье

где Ut,/ -матрица трансформант; ft, / - дискретные переменные, называемые пространственными частотаин (номера строк н столбцов матрицы).

При исходном Числе отсчетов дискретное преобразование! Фурье приводим к числу отсчетов 2Л/*, однако их сопряженная симметрия позволяет рассматривать только трансформант, так как их вторая часть при приеме может быть восстановлена но первой.

Известно, что при двумерном преобразовании Фурье яркости изображения, большие трансформанты, которыми нельзя пренебречь при восстановлении изображения, сосредоточиваются в области низких пространственных частот. Поэтому для передачи могут быть отобраны трансформанты, расположенные в сравнительно небольнюй области значений k w t. Функциональная схема системы кодирования с преобразованием (рис, 7.16) содержит преобразователь формата ПФ, выделяющий фрагменты изображения, устройство прямого преобразования ПП. устройство квантования и кодирования К. канал сннзн КС, декоднруюнее устройство Д. устройство обратного преобразования ОП и преобразователь формата ПФ;, объединяющий фрагменты изображения.

Процесс прямого преобразования в блоке ПП рассматривают как декорреляцию сигнала и получение массива статистически независимых и значительно отличаюншхея отсчетов. Существует много в]дов преобразования. Однако в большинстве случаев преобразования, эффективные с точки зрения снижения скорости передачи информации, связаны с практически непреодолимыми трудностями из-за чрезвычайно больнюго объема В1.1числений, которые должны быть выполнены в ограниченное время. Уменьшенным объемом нычисленнй отличается преобразование с использованием матриц Адамара Для ;V = 2 матрица Адамара имеет вид

Рис, 7 16, Функциональная схема CHciev кодирования с преобразованнеч

При /V=4 матрицы состоит нз : пример, при /V=4

1 1 1 - 1

ементарных матриц ± г. На-

"1 1 1 - 1

1 - 1 1 1-1-1

1-1-1 I

Прк)бразованне заключается в умножении матрицы блока отсчетов фрагмента изображении на матрицу Адамара.

Результатом поиска рационального алгоритма преобразования явилось создание системы группового кодирования [16]. При групповом кодировании s результате преобразования для каждого фрагмента изображения определяют среднюю яркость элементов, среднее значение положительных и отрицательных ошибок, отли-1;ающих Яркости элементов от Средней яркости фрагмента и для каждого элемента знак разности его яркости и средней яркости фрагмента. Предположим, что фрагмент состоит из 16 элементов. Без преобразования для передачи фрагмента 8-разрядным кодом потребовалось бы J6-8-128 бит. Предположим, что преобразования выполнены. Тогда для передачи информации о средней яркости фрагмента достаточно использовать 8 бит, для передачи каждого »з усредненных значений ошибки-4 бит и для передачи знаков ошибки-16 бит. Для передачи информации о фрагменте изображения после преобразования требуется % + 4 + 4+\Ь = = 32 бит вместо 128 бит.

В системах с дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией, с кодированием с преобразованием и других системах сокращения избыточности информации, передаваемой в ТВС, имеют место искажения изображения. Прн поиске рациональных алгоритмов обработки, учитывающих как Статистические свойства телевизионных сигналов, таи и особеиностн зрительного восприятия, должна быть решена задача снижения этих искажений до допусти-моги уровня.

ГЛАВА Я

СИСТЕМЫ ВИДЕОЗАПИСИ

§ 8.1. Принципы магнитной записи сигналов изображения

Как в вещательной, так и в прикладных ТВС существует необходимость разделения во времени съемки событий передающей камерой и просмотра изображения на экранах приемников. Поэто-

аппараты магнитной записи ~ видеомагнитофоны получили Широкое распространение.

Особенности техники видеомагнигной записи обусловлены широким спектром телевнзи01шого сигнала. Для записи высоких частот записывающая головка должна с большой скоростью перемещаться относительно ленты. Поэтому головку устанавливают на лиске или барабане и вращают в плоскости, перпендикулярной Нлн нгжлоненкой на некоторый \гол к направлению протяжки Ленты,

Траектории головок на магнитной ленте /дорожки записи) занимают онределенное положение. Расположение дорожек записи la магнитной ленте и связанное с ним размещение телевизионного сигнала на дорожках записи определяют формат записи. В даль-