专利名称：具有减少数据通量的高清晰度电视发射和接收系统的制作方法
技术领域：
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.Aquilu1988.2.29～1988.3.3)。
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。
一个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。
可能注意到英国广播公司在BBCRD1987/11UDC621，397，3上刊登的一篇文章“用于DATV和其它领域的电视动态测量研究室报告”，文章中提到对一个图象采用可靠的速度矢量的一个限定组。然而，该文章中所述系统不同于本发明的系统，主要表现在在文章中所述系统是在前一步骤中采用“时空微分法”来确定速度矢量，“时空微分法”的特征在于它能在表征可能的速度矢量的坐标平面上提供峰值，该峰值处于图象中或图象区中遇到的速度矢量的坐标之上。仅仅通过分析那些其高度超过预定阈值的峰值，而不采用统计学的方法，就可获得可靠的速度矢量的数目限定。进一步说，为了分析一个组所蕴含的内容，文章中所述系统不是在全部自由度方面确定精确的速度矢量，而是从限定的矢量组出发，研究哪一个矢量是最完善的或最少不合适的。在一幅图象中有漂移运动的情况下，该方法可能导致大的误差，因为在这种情况下，组中最少不合适的矢量仍然不是完善的。此时，按现在的描述，由于第二种模式不用于文章中所述的系统，当移动显示的速度在该组中找不到一个能完全适用的矢量时，则要么采用另一种速度测量的方法，要么在相邻的图象区的基础上插入该速度，要么在该组中增加矢量。总之，它导致了一个复杂的处理过程，并且这个处理过程的执行时间是不可预见的。根据本发明，在采用了如前文所定义的两种方式的系统中，应用依据统计学确定的矢量子组就避免了上述不足，特别是它允许通量是恒定的，并能预先设定。
在一个修订的实施例中，要实现数字通量的附带减少，按照本发明的系统是值得重视的，其中子组矢量特征的发射是通过发射一个图象的这些特征的组来完成的，对下一个图象而言，是通过只发射一组变化矢量来完成的，该变化矢量是表示与前一图象有关的子组的一个速度矢量的变化;同时，接收机要带有个装置，用来存储每一个图象区的速度矢量，还有一个装置，用于在存储器中加入这些矢量，对于每一图象来论，这些矢量的量值表示相对于前一图象的变化。
而且，通过应用变化矢量(该变化矢量与前述的速度矢量概念相同)，可再次获得通量的新的减少，这基于下列事实即该系统中含一种装置，用来在变化矢量组中确定一个子组，该子组应含出现率最高的那些变化矢量，还用来发射(每个图象一次)该子组的所有变化变量的特征，参照该子组可定义每个图象区的变化矢量;还有如下事实，即如果欲被发射的图象区的变化矢量不是该子组中的一个元素，则第二种方式可用于该图象区，同时在接收机中有一个存储器，可存储每一个图象的许多个变化矢量，还有一个装置，用来在该存储器中，寻找对应于一个图象区的变化矢量的特征，以从发射机中接收的用于该图象区的基准为基础。
参考非限定性的实施例的附图，下文的叙述将对本发明如何实施提供一个易于理解的帮助。
图1说明了一个速度矢量的定义模式;
图2表示在一个图象中速度的出现率曲线;
图3是发射系统编码电路装配模块图;
图4是用于完成本发明的电路部件的详细模块图;
这里举例说明的系统，其目的是仅利用与625行标准(每行有720个象素的576个有用行)的视频通带对应的一个视频通带，去发射来自图象源的图象，其中图象的高度定为1152行，图象的宽度定为1440个象素。
为了允许重新构造成一部分遗漏的视频信息，数字数据要与视频数据相联系。
为了视频信号的发射，采用了三种不同的方式。
在“80ms”方式中，利用适当的数字滤波，发射过程这样进行，例如在头20ms的时间周期内，首先发射奇数行的奇数象素，在随后的20ms周期内，发射偶数行的奇数象素，再下一个20ms周期则发射奇数行的偶数象素，最后的20ms周期发射偶数行的偶数象素，用于发射一幅完整图象的时间总共是80ms，然而，在每一个20ms的时间周期内，一个图象的整个画面要被显示，这就可以与旧式625行标准相兼容。通过适当地重新合并在每一个连续的20ms时间周期内显示的象素，再生一个高清晰度图象就成为可能，为此目的，必须保证源图象在整个80ms过程中完全不变，所以，这个“80ms”方式适用于固定或半固定的图象。
在“40ms”方式中，还是经适当的滤波后发射，发射过程这样进行，例如仅仅是偶数行的所有象素在两个时期内被发射，在头20ms周期内，发射偶数行的奇数象素，在后20ms周期内，发射偶数行的偶数象素(也可以设计为在两个时间周期内仅发射在每一行上的一种象素)，所以清晰度有一半的损失，但图象可在40ms内显示出，也就是说较“80ms”方式快了一倍，这种方式允许图象有一定的移动。
在“40ms”方式中，可以得到用于每一个图象区的速度矢量。在每一个图象区中速度的测量与速度值的发射过程无关。在前面曾提及的L′Aquila学术讨论会上的一篇文章中，就叙述了一种速度测量的方式。例如，按照此处描述的方法，从源图象的一个区着手，使这个区移动一个预定的位移，以测定与下一个源图象中相同的区之差(通过应用于象素亮度的最少正方形法)，这样可以测量所有可能的位移，然后导致最小差的位移可被采用。
图1显示了一个速度矢量，它表示在20ms内一个物体的位移，此时，坐标为X＝+4，Y＝+3，(单位象素/20ms)。如果设定一个要求，即不处理大于±6象素/40ms的坐标，则要被测量的每一个位移与一个距离对应，该距离为处于矢量原点的中心象素到由13×13的方格式正方形中的一个格表征的象素之间的距离，这表示169个测量。当被测量的位移数目增加时，这个方法就更加适用，但是，因为这个处理过程是在发射时执行，即设备仅存在于一个实例中，没有太复杂的情况，接收机本身也是简单的。
速度矢量允许在接收机中合成一个中间图象，并在两个已被发射的图象之间瞬时插入该中间图象。为了合成一个中间图象，可以从一个已发射的图象开始，沿着一个适当的速度矢量将图象中可移动的诸区在该图象中移动，这可由发射机显示出。也可以利用两个图象，在这两个图象中插入一个附加图象。关于再生这个中间图象的方法的详细情况，可以参照序言中提到的一些出版物。利用这个插入的图象，图象的瞬时清晰度可提高一倍。当图象中有高速成分时，也可利用这种方式。然而只有当速度是稳定的或半稳定时中间图象才是正确的，反之，在有高加速度时，可利用第二种“20ms”方式。
在这种“20ms”方式中，发射过程仅仅发生在一个20ms时间周期中，例如发射奇数行的奇数象素，在随后的20ms过程中，发射过程按同样的方式发射一个新的图象。这样，考虑到图象重现率是50Hz，则瞬间清晰度是优异的。这种方式允许发射所有无模糊效应或颤抖运动效应的移动。另外，空间分辨率是低的(因为在四个象素中仅有一个象素被发射)，且与625行标准相一致，这并不会引起太大麻烦，因为对一个快速移动的被观察的物体来说，人眼对缺少空间分辨率并不太敏感。
一条图象被划分为许多个区，例如被划分成许多个16×16个象素的正方形，对于每一个区可采用不同的方式。进一步说，在这种情形下，如在一幅“风景”背景前有正移动的物体，则可采用“80ms”方式来显示背景的所有细节，而对于由16×16个象素的正方形形成的多边形而言，及在移动物体的边缘处，可局部地采用“40ms”或“20ms”方式。
而且，为了减化数据的处理过程，最好在80ms恒定的时间段内处理图象系，而不将这80ms划分为两个以上的时间段。
当80ms时间段被充满时，有以下五种情况1.一幅“80ms”图象
2.一幅“80ms”图象接两幅“20ms”图象3.两幅“20ms”图象接一幅“40ms”图象4.两幅“40ms”图象5.四幅“20ms”图象每一个“80ms”时间段作为一个独立的整体来处理，即相邻的时间段是无关的，对于每一个80ms时间段来说，用于上述五种可能情况的指定及与每种方式相关的数据，都必须发射到接收机中。所需的位数取决于可能的状态数目第1种情况对应于一种状态，同样第5种情况也对应一种状态，另外，在含有“40ms”方式的第2和第三种情况中，还需要发射速度矢量值。
首先让我们假定不实施本发明，还假定有一个±6个象素/20ms的速度矢量，它具有最大值(在垂直和水平方向上)。这与132＝169种可能矢量，即169种状态相对应。
在情况4中必须定义两个矢量(其中一个矢量用于两个40ms周期中的一个周期)，这相应于169个第一矢量×169个第二矢量，即1692个状态5种情况的状态总数是在每一种情况中状态数之和，即情况11情况2169情况3169情况41692＝28561情况51总计28901这28901个状态中的每一状态可用15个位码加以限定。
这15个位码必须进一步再限定以用于图象的每一个区，若这些区是16×16的正方形，则在一个1440×1152个象素的图象中，存在6480个区，而且每秒钟有12.5个80ms的时间段，总计起来，15个位×6480个正方形×12.5个时间段＝1215000个位/秒的通量是必要的，这个通量比按照D2MAC射束标准配置这种信息时的通量大(D2MAC射束标准近似为1Mbit/s在帧回扫中)。
因此，按照现有技术有必要限定矢量到±3个象素。实际上，对每一个正方形有72＝49个矢量，则5种情况共有1+49+49+492+1＝2501个状态，可用12个位加以限定，那么通量为12×6480×12.5＝97200个位/秒，这是可以接受的。然而遗憾的是限制速度矢量的幅度对图象质量是不利的，所以人们试图找到一种装置来发射±6象素/20ms甚至更大的矢量，同时具有最大可能的数字通量约为1M bit/s。
为此目的，一旦确定了用于6480个图象元的每一个的速度，则可采用统计学的处理方式，利用一个逻辑处理器，以确定速度矢量出现率的曲线。图2是一个完全任意的速度曲线的例子，在每一个图象区，可能会遇到169个不同的矢量，因此，将水平轴划分为169个区间，用垂直轴代表在一个完整图象中，169个矢量中的每一个出现的数目，然后将图象十个十个地一组，以便进行出现率分析，显然，实际上，曲线中的每一个“台阶”应有10个更小的台阶(每一个对应于一个矢量)，特别值得一提的是水平轴不代表矢量的值，而是将矢量由左至右地按出现率的衰减归类。
按照本发明，要进行最大出现率的矢量子组的确定，例如，可以在曲线左端取62个矢量，此时，它们与包括在一幅图象中的6480个区的5568个区(6480是图象区的数目)相对应。为了参照曲线，已经假定所有的正方形按“40ms”方式处理。
这62个矢量的特征对于每个图象被发射一次。它们可能利用13×13的矩阵来确定(对于图1的格子形式)，其中用“1”来表征被采用的矢量，用“0”来表示被消除的矢量。对于情况4的两幅图象来说，这样一个矩阵可以用169位/40ms，即最多338位/80ms来发射。
在每一个图象区，参照含62个矢量的子组，例如通过指示出子组在最初显示中的秩的数目来给出每一图象区的矢量的定义。例如，按一个预定顺序读取矩阵，则矢量数1是与遇到的第一个“1”对应，依此类推。
因此，对于情况2和3中的每种情况来说有62种可能的状态，而不是169种，根据前述的计算进行相似的计算，则在80ms时间段内一个图象区可能的状态总数为情况11情况262情况362情况4622情况51总计3970因此，一个状态可由12个位来限定，每80ms时间段的通量为12个位×6480个区+338个最初显示位，即为78098个位，即976225个/秒，这与由D和D2MAC射束标准的帧回扫所提供的容量兼容。
对于这样一些图象区，即矢量不构成该图象区的矢量子组，则可采用20ms方式。根据图2的曲线，这与980出现率对应，即占总图象区的14%，而且，这些不被发射的矢量的缺少并不一定对应于图象质量的下降。实际上，如果不采用本发明的方法，要得到最可能的通量，必须把矢量长度限定为±3个象基/20ms，同时，显示出更长矢量的所有图象区将不得不按“20ms”方式来处理，其数目可能会更大。
上述例子提供了能够发射的62个矢量的一种选择方式，该例子与数字通道的最大容量的利用相当一致。然而，这个例子不是十分理想的，实际上，常常是许多图象区有同样的速度矢量。最明显的例子是一种风景的无边际全景镜头，这时，所有图象区有同样的速度矢量;在尺寸很大的物体的转移过程中，被该物体覆盖的所有图象区也有同样的速度矢量，其结果是按出现率分类的矢量曲线常常比图2中所示的更集中于左端，消失的矢量数更少。
值得注意的是上述过程是简化了的，因为没有什么能阻止可发射矢量的最大数目的选择，这个最大数目在情况2、3和4中是在不相同的;也没有什么能阻止子组内容的选择，即使对情况2、3和4来说可发射的矢量数目是一样的，所选择的子组内容也不一样，唯一的一个根据数字通量容量设定的量是N2+N3+N41×N42，其中N2、N3、N41、N42分别用来代表在情况2中的“40ms”图象中，在情况3的“40ms”图象中，在情况4的第一和第二个“40ms”图象中欲被发射的矢量数目。
从对应于情况2～4中每一种情况的矢量出现率着手，一个具有本领域和数字领域普通专业人员很容易想象到将N2+N3+N41×N42之和减至最小的过程，它与连续处理相匹配。
本发明的另一个优点是不再对矢量的大小加以限定，实际上，若一个矢量定义的容量是增加的，则该矢量的最初显示过程(每40ms一次)中，这个容量的增加是完全可行的，例如我们假定希望发射的矢量最大为±15个象素，这就意味着有一个31×31的矩阵代替13×13的矩阵，则每40ms时间段发射961位以代替前述的169位是必然的，这表征了每秒9900个位的显著增加。
根据本发明的另一个特征，采用下列措施还可能在数字能量方面取得进展，即在情况4中，在同一个80ms时间基中有两个连续的采用“40ms”方式的图象，其中第一个图象按前述的方法发射，这里重点讨论第二个图象，对于每一个在第一个图象中被选择来作为他们的更大出现率的函数的矢量，只有当相对于前一个图象有变化时发射才进行，该变化有水平方向和垂直方向成分，因此是矢量，称为变化矢量。
在上述的第一个例子中，参照图2，有62个被保留的矢量与用于第一个图象的169个可能的矢量相比较，由于速度矢量是±6个象素，则可能有从-6变到+6个象素矢量，即变化为+12，即用于第二个图象的变化矢量，在水平和垂直方向上，最大值为±12个象素/20ms。因此，一个可能的变化组由25×25矩阵构成，即625种可能性，然而，在多数情形下，从一个图象到另一个图象的速度变化常常是细微的，例如按一定速度发射的物体至少在一定的时间内保持着该速度。因此，一般说来，变化矢量是低幅值的，只需很少的位来用于它们的发射，而且，在变化矢量组中，有一定数量的由相等矢量构成的子组。这样，适用于速度矢量的方法也适用于变化矢量，即可将变化矢量按出现率进行分类，然后仅仅保留具有最大出现率的子组，并发射这些变化矢量的最初显示(对情况4的每个第二图象(40ms)发射一次)，然后，对于每一个16×16个象素的正方形来说，每一个变化矢量可根据它在子组中的秩来定义。通过采用上述的例子(参照图2)，可以假定，在用于第一个40ms图象的62个保留的矢量的变化中，仅是有最常出现的14个不同的变化被发射，在这种情况下，从625个可能的矢量中，14个矢量的最初显示消耗625个位用于情况4的第二个40ms周期(代替169个位)。应该注意的是，在这时，不是发射25×25矩阵中的“1”(如前面解释的13×13矩阵的情况一样)，而是最好发射子组中每矢量的显示。由于这些矢量中的每一个可用10位来显示，则此时有14×10个位(即140个位而不是625个位)用于14个被采用的矢量的最初显示。
用于16×16正方形的每80ms时间段的可能状态数为情况11情况262情况362情况462×14情况51总计994这个可能的状态数可用10位来显示，这样对于一个80ms的时间段来说，通量将为169+169+140，分别用于情况3、情况2和4的第一个图象、情况4的第二个图象的矢量的最初显示， 将上述通量值加入到6480个正方形×10个位＝64800个位，即每个80ms时间段有65278个位，即通量为815975个位/秒。当为了改善效率时，相对于本发明的基础方案通量还有约20%的进一步增加，这个增加可能用来提高发射的可能性，例如通过使用12个位来显示每80ms时间段的状态数，这个最大数是212＝4096;也可能去选择(例如)N2＝N3＝N41＝186，N42＝20(由于1+186+186×20+1＝4094)，这里仅仅只是举例说明而已，由于总的位数是提定的，当确定了N2+N3+N41×N42的最佳值时，则对于N2、N3、N41可有不同的选择方式。
要总结各种可能的状态，首先让我们假定最初确定的是情况4是适用的，假如于于一个正方形来说，第一个图象的速度矢量不构成子组元素，则要改动到图象3，还要观察第二个图象的速度矢量是否构成同一子组的元素，如果是，情况3肯定是适用的;否则，必须改动到情况5;如果仅仅在第二个图象中变化矢量不构成最大出现率的变化矢量子组之元素，则要改回到情况2。
图3是关于发射过程的编码系统模块图，其目的是要确定本发明的内容及其实际的状态。
按照行扫描，图象连续地到达连接器34，这些图象由三个并联通道(9，25，29，26)，(10，27)，(11，30，28)同时进行处理。
“80ms”通道以级连方式依次包括一个瞬时滤波器9、一个空间滤波器25、一个12.5Hz的开关29、一个执行二次采样的采样电路，即在与象素的完全分辨率相对应的频率的四分之一处执行采样。该支路在80ms内显示了一幅完整的图象。
“20ms”通道以级连的方式依次含有一个空间滤波器10和一个二次采样电路27，在20ms内对一个完整图象采样。这个通道在20ms内显示一个低分辨率的完整图象。
“40ms”通道含有一个空间滤波器11，一个25HZ开并30及一个二次采样器28，每40ms该通道发射一个图象。
输入信号34也送到电路1，以用于速度矢量的估测，该电路计算对应于每一个图象区(如前文所定义的)的速度，并在连接器21上显示出速度矢量的值。
选择方式控制电路31在同一时刻接收来自连接器34的图象的瞬时显示，来自连接器21的速度矢量，并在它的三个输入端S1、S2、S3处接收分别由三个通道提供的瞬时显示。这个复杂的电路将源图象34与来自三个通路的图象分别加以比较，在“40ms”通道中还要使用速度矢量，这种比较针对每一个图象区(16×16个象素的正方形)进行，哪一个通道的图象最接近于源图象，哪一个通道就被选择出来。对于每一个正方形都制定有一个特定的选择。
为了简化，各种延迟没有(在图中)表示出来，然而在实际过程中因各种原因必须引进这些延迟，其中一个最明显的原因是为了得到一个完整的80ms图象并去比较它，必须等待着直到四个连续的20ms周期的第四个被接收到;另一个明显的原因是，为了利用速度矢量进行正确的校正，必须得到瞬时构成现行图象的两个图象。结果是，控制电路31同时在连接器22、23上分别提供两个判定，该判定涉及来自同一个80ms时间段的按“40ms”方式的两个连续图象，这两个图象分别被设为“-1”和“0”。
标号为35表示的是用于完成本发明的一个模块，它主要包括若干元件，用于对来自电路31的判定的校正，通过连接器21将速度矢量提供给35，并通过连接器将最初的判定提供给35。然后，被校正的判定提供到连接器16和17上，将被发射的数字元素提供到连接器18上。
根据在连接器16和17上的已校正的判定，并依据由三个通道提供的信号41、42、43、一个多路调节器32在具有压缩通带的模拟输出端上发射所选择的通道。
除了模块35，其它所有元件就构成了现有技术的内容，特别是关于滤波过程和采样过程的详细说明已在序言中提到的文件中作了介绍，通过文件“A-HD-MAC发射系统(W.Jonker等，公开于L′Aquila研讨会1988.2.29-3.3)、并通过本申请人更早的专利申请88-05，010，也可得到详细介绍，在此可作参考。
现在，参考图4详细讨论模块35。如前所述，对应于图象0和-1的最初判定可以在连接器22、23上得到，速度矢量可以在连接器21上得到。
速度矢量信号通过电路2、提供一个40ms的延迟，以使图象0的每一个矢量与图象-1的每一个矢量同相位，电路3接收这个已延迟的速度矢量及三个通道中的一个的选择方式的判定D(-1)，该判决是关于图象-1的。电路3是一个处理器部件，随着一个图象的完整显示，该部件可根据出现率将速度矢量分类，并将最高出现率的矢量子组的显示提供给之36。处在电路3输入端处的速度矢量信号通过一个延迟电路4传输到元件36，它与用在处理器3的时间相对应，以建立分类。部件36确定由电路4发射的速度矢量是否构成由处理器3传送的子组中的元素，如果不是，判定D(-1)可能被修正以设定“20ms”通道的选择方式。表征已修订的最后选择MD(-1)的信号送到连接器16。如果“40ms”的方式被选择(此时速度矢量构成子组的元素)，则相应的速度矢量数目被送到连接器44，通过元件3、4、36起作用的选择方式是关于一个80ms时间段中的一个40ms图象的，即它提供数据项中的一项，其数目在前文已经指出，要么是N2，要么是N41。
电路5是用来与在元件3、4中执行的各种处理过程的时间周期相对应的延迟补偿，利用电路5，速度矢量被送到元件7、8、19。关于图象0的判定D(0)，在连接器23上，被送到处理器元件7和元件39上，元件7、8的输出端也送到元件39上。从结构和功能来看，元件7、8、39的构成分别地与元件3、4、36的完全一样，元件39提供一个关于图象0的已校正判定D(0)及一个速度矢量V，它们均被送到电路14上，这些数据项是那些数据项中的一项，其数目已在前文中指出N3。
图象-1的被选择速度矢量，在连接器44上，也可以从延迟补偿电路5上得到，均送至电路19，在连接器18和23上，当判定MD(-1)，D(0)对应于情况4时，电路19用来计算速度变化，这些变化矢量被送到元件37、38的方式，恰如速度矢量分别地被送到元件3、4或7、8上一样，这些元件按相同的方式构成和操作并将最高出现率变化矢量的显示送到元件13，元件13也是与元件36、39完全一致的。这个电路确定由延迟电路38发射的变化矢量是否构成由处理器37显示的子组的元素，根据判定MD(-1)和D(0)，它还可确定最后的判定MD(0)，该判定可能已被修正。需要的话，MD(0)可与现行的变化矢量△V一起被送到电路14上。
电路14是一个多路调节器，根据所应用的是情况3还是情况4，从电路14的两个输出端MD(0)中选择出一个，提供该最后选择MD(0)给连接器17;依据特定的情况，电路14还提供速度矢量或变化矢量给连接器45。
编辑电路15一方面接收速度矢量子组的显示以及对每80ms时间段发射一次的变化矢量的显示，然后还接收用于每一个图象区的判定MD(-1)和MD(0)及可能的现行矢量(在连接器44和45上)，电路15编辑这些数据并根据在发射数字通道上的一个预定形式将它们提供到输出端18以待发射。
用于重放按照本发明进行发射的图象的接收机包括作为本领域技术人员已知的现有技术中的电路，特别还包括一种装置，可用于对数字数据解码，以便对于每一个图象区来说允许它得知哪种情况被选择来用于发射，还包括一种旋转加开关装置用于在每一个时刻按发射方式重新构造图象，一个装置用于“40ms”方式，在两个发射的图象之间再生一个中间图象。
除上述电路以外，接收机还包括一个存储器，其中，记录有“40ms”图象的速度矢量和/或下一个“40ms”图象的变化矢量;一个寻地系统，根据通过用于每一个16×16个象素正方形的数字通道，从发射机中接收到的基准信号，该系统允许在存储器中读取速度矢量和变化矢量的坐标;也可以在存储器中记录变化矢量，然后，对于每一个正方形连续地读取速度矢量和变化矢量，再将它们相加;对于从发射机接收的每一个变化矢量的显示来说也可以在存储器中读取相应的速度矢量(即关于前一图象的同一正方形)并将这两种矢量相加，再将所得之和送到存储器中以代替最初的速度矢量，这可节约存储器中的位置，但必须废除一个假定，即第二个图象的变化矢量的显示仅仅发生在第一个图象重放之后。
在任何情况下，对于第二图象来说，如果发射机发射其数目少于第一图象的速度矢量的一个变化矢量子组，则考虑在存储器中不引起一个变化矢量发射的用于第二图象的正方形的遗漏的矢量，这是因为用于它们的设计为“20ms”方式的信号将不会从发射机中接收。
权利要求
1.高清晰度电视发射系统，其中，将图象划分为许多区，对于所说的诸区的每一个区来说，一个视频数据发射方式可从采样结构互不相同的至少两种方式中选择，在一个相关的数字通道中，所发射的数据可以确定用于每一个区的选择方式，第一种方式对应于通过与每一个区相应的一个速度矢量的数字装置所进行的确定和发射，而在第二种方式中不使用速度矢量，并且图象频率较第一种方式的图象频率高，但空间分辨率较低，所说系统的特征在于它包括一种装置，用于对每一个图象，在一组速度矢量上，确定一个子组，子组中所含矢量是该图象中出现率最高的；一种装置，用于数字地发射所说子组的特征(每图象一次)，其中，如果一个欲被发射的图象区的速度矢量属于构成子组中的元素，则第一种方式被采用，参照该子组确定该速度矢量，如果欲被发射的图象区的速度矢量不构成子组的元素，则第二种方式用于该图象区。
2.根据权利要求1的系统，其特征在于子组矢量的特征的发射通过以下方式完成，即通过按第一种方式发射用于一个图象的这些特征的组，对下一个图象，仅发射变化矢量组，每一个变化矢量表示相对前一图象中的子组中的一个速度矢量的变化。
3.根据权利要求2的系统，其特征在于它包括一种装置，用于在一个图象的变化矢量组中确定一个出现率最高的变化矢量子组，还用于发射(每个图象一次)该子组中的所有变化矢量的特征，然后参照该子组确定每一个图象区的变化矢量，其中，如果一个欲被发射的图象区的变化矢量不构成该子组的元素，则对这个区采用第二种方式。
4.高清晰度电视接收机，用于显示通过权利要求1所述系统发射的图象，其中图象被划分为许多个区，对每一个区而言，根据以数字形式从发射机接收到的指示，一个视频数据再生方式可以从至少两种方式中选择，第一种方式对应于用于每一个图象区的速度矢量的接收，而第二种方式中不使用速度矢量，该接收机带有一种装置，用于根据速度矢量在两个有效接收的图象之间合成一个中间图象，其特征在于它有一个存储器，用于存储每一个图象的许多个速度矢量，一种装置，用来在存储器中对相应于一个图象区的速度矢量的特征定位，根据用于该图象区的从发射机接收来的基准信号。
5.根据权利要求4所述的接收机，用于显示通过权利要求2所述系统发射来的图象，其特征在于，除了有存储用于每一个区的速度矢量的装置外，还有一种装置，用于在存储器中将这些速度矢量加到代表用于每一图象的相对于前一图象变化的量上。
6.根据权利要求4所述的接收机，用于显示通过权利要求3的系统发射来的图象，其特征在于它包括一个存储器，用于对每一个图象存储许多个变化的矢量，还包括一种装置，依据用于这个图象区的从发射机接收来的基准信号，用于在存储器中对相应于一个图象区的变化矢量的特征定位。
全文摘要
为减少数字数据通量，发射机系统包括装置(3，7，37)，对各图象在一速度矢量组中确定一在图象中出现率最大的矢量的子组；一装置(36，39，13，4，18)，用于每幅图象一次地数字地发射该子组中所有矢量的特征，一欲被发射图象区的速度矢量如是子组中元素，则参照子组可定义该速度矢量，如不是，则对该图象区取不采用速度矢量但发射有低空间分辨率、高帧速率的模拟视频信号的发射方式。本发明适于附加数据由数字装置发射的DATV系统。
文档编号H04N7/24GK1040475SQ89104719
公开日1990年3月14日 申请日期1989年5月20日 优先权日1988年5月20日
发明者居尔查特·菲利普, 哈希里·莫哈麦德-里扎 申请人:菲利浦光灯制造公司