[发明专利]具有减少数据通量的高清晰度电视发射和接收系统

说明书

本发明涉及一种高清晰度电视发射系统，其中，将一幅图象划分为许多个区，对于每一个区来说，视频数据发射方式可从至少两种采样结构互不相同的方式中选择，在一个相关的数字通道中所发射的数据可对所说的诸区中的每一个区作出的选择进行限定;本发明还涉及一种高清晰度电视接收机用以显示上述系统发射的图象，其中，将一幅图象划分为许多个区，对于每一个区来说，视频数据再现方式可从至少两种方式中确定，所说的两种方式是以从发射机中接收的数字形式的显示为基础的。

本发明适用于DATV（数字辅助电视），其中，对于视频数据的数据补偿是由数字装置发射的。这样一个系统的目的是要减少视频通道的通带。

这种系统可以标题为“应用于HD.MAC画面编码和译码的动态补偿内插法”的论文中获知，该论文的作者为M.R.Haghiri和F.Fonsalas，公开在第二届关于HDTV的信号处理国际研讨会上（L.Aquilu    1988.2.29-1988.3.3）。

在已知的系统中，将要发射的信号可由50Hz摄象机形成，它是具有1152行和每行有1440个象素的隔行扫描图象。该信号设定在54MHz时被采样，这个频率是CCIR中601条所示频率的4倍。编码的目的是将发射信号的通带减少到原来的四分之一，并具有尽可能小的相关的数字数据通量。为此，将图象划分为许多个区，在本申请中为许多个16×16个象素的正方形，就每一个区而言，可从三种不同的发射方式中选择出一种方式来进行发射，这三种不同的发射方式以其所适用的速度范围（在图象中的位移）和一个完整图象的发射时间为特征。“80ms”方式显示12.5Hz的图象频率，适用于被完全固定的图象区;“40ms”方式显示25Hz的图象频率，适用于延续到每个图象区中有少数象素的速度范围;“20ms”方式显示50Hz图象频率，适用于这样一些图象区，即在该图象区物体具有最高速度。

进一步说，在“40ms”方式中，要发射一个速度矢量，对于所考虑的图象区而言，这种方法是可行的，它允许接收机在两个有效地接收到的图象之间合成一个中间图象。

如果仅考虑“40ms”方式和“20ms”方式，则第一种（40ms）方式对应于通过用于每个图象区的速度矢量的数字装置来进行的确定和发射;而在第二种（20ms）方式中，不使用速度矢量，且图象频率比第一种方式的高，但空间分辨率比第一种方式低。

一种速度矢量的确定和发射允许将40ms方式用于更高的最大速度。其结果，而用来发射该局部速度值的位数更多，并且这种发射会消耗数字发射容量的有效部分，甚至会超过它。为了减少数字通量，该发射系统最好包括一种装置，该装置可用来针对每一个图象，在一组速度矢量中，确定一个子组，该子组含该图象中出现率最大的那些矢量;还有一种装置，它用于对每个图象发射一次上述子组中所有矢量的特征，而且，如果一个欲被发射的图象区的速度矢量是子组中的一个元素，则第一种（40ms）方式可被采用，并且参照该小组可确定该速度矢量，然而，如果一个欲被发射的图象区的速度矢量不是子组中的元素，则第二种（20ms）方式可用在这个图象区。

进一步说，在接收机中，最好包括一个存储器，用来存储每一图象中的诸速度矢量，还包括一个装置，用来在该存储器中寻找对应于一个图象区的速度矢量的特征，以用于这个图象区的从发射机接收来的基准信号为基础。

本发明基于这样的观察结果（将在下文中参照附图对它们作出详细解释）：一个图象的最大频率的速度矢量组成的子组包括该图象中已确定的大多数矢量;不构成该子组的矢量的互斥所导致的分辨率损失被限制，因为对于所涉及的图象区来说，有可能回复到第二种（20ms）方式，同时就数字发射通量而论的增益是大的，这基于下列事实，即需用来定义所说子组的矢量基准数目少。