Іванисенко В. В., Бритко А. В., Макеєнко І. В. ТОВ «Бета ТВ ком» м. Донецьк, вул. Університетська, 112, оф.15 тел. / Факс: 062-381-81-85, e-mail: betatvcom@dptm.donetsk.ua

a)                        6)

Фіг. 3. Початкове (а) і кодоване (б) зображення Fig. 3. Initial (a) and coded (b) picture

Анотація – Розглядаються технічні рішення, застосовані при кодуванні чорно-білого зображення шляхом перетворення аналогового відеосигналу в цифровий сигнал, перестановки фрагментів рядків місцями і зворотного перетворення за допомогою цифроаналогового перетворення.

I. Вступ

Основне призначення запропонованого пристрою

– захист від несанкціонованого перегляду відеосигналу в системах відеоспостереження в режимі реального часу. Кодер і декодер зображення мають однакові функціональні схеми, але не є взаємозамінними.

II. Основна частина

Фіг. 1. Структурна схема кодера / декодера. Fig. 1. Coder / decoder flow chart

Структурна схема кодера / декодера приведена на фіг. 1. їх зовнішній вигляд на фіг. 2, вихідне і кодоване зображення на фіг. 3 (а, б), відповідно.

У пристрої кодування виробляється перетворення аналогового відеосигналу в цифровий сигнал з тактовою частотою ft= 16МГц (інтервал вибірки 62,5 не, розрядність АЦП – 8). Точка розрізу в кожному рядку вибирається за допомогою генератора ПСП. Генератори ПСП кодера і декодера синхронізуються за допомогою службової інформації, вставляється кодером в область кадрового синхроімпульса. Т.к. точка розрізу змінюється від рядка до рядка, то на виході кодера спостерігається хаотична картинка (див. фіг. 4). При відновленні зображення на декодуючої боці «номер» взятого відліку повинен відповідати «номеру» відліку на кодує стороні. Номери з 1-го по вісімсот сорок восьмого в кожному рядку відраховуються таймером по фронту рядкового синхроімпульса (На кодує і декодуючої стороні). Цей фронт виділяється за допомогою «сепаратора» рядкових синхроімпульсів (ССІ) виконаного на мікросхемі LM 1881 (National Semiconductor). «Виділення» фронту ССИ виробляється на основі фільтрації з подальшим обмеженням з метою зниження можливого «джиттера» тривалості формованих ССИ. Все це дозволило використовувати кварц в опорному генераторі з точністю установки частоти 10′5 (З довготривалою стабільністю такого ж порядку). Виходячи з числа рядків 625,

формату кадру р = ~^ = ^ (За стандартом), де /-довжина

екрану, h – висота екрана, тривалості активної частини рядка 64 мкс – 12 мкс = 52 мкс, перепад від рівня білого до рівня чорного (і навпаки) в стандартному телевізійному тракті відбувається за час = 60нс, а з урахуванням обмеження на смугу частот до=_L = 125 тривалість такого перепаду соста-

0,8

вит 75-80 не. Цей факт слід враховувати на декодуючої стороні (див. фіг. 1), (тому що аналоговий сигнал з кодувальника надходить не відразу на декодер, а може бути пропущений через телевізійний тракт з смугою пропускання 6 МГц, наприклад, сигнал з кодувальника надходить на ТВ модулятор, з нього на ресивер і далі кодований сигнал надходить на декодер). Додаткова неточність взяття відліку (на величину інтервалу вибірки) також виникає через те, що опорні генератори в кодере і декодері не синхронізовані один з одним.

Гіпотетична модель на кодує стороні. Значення відліку за номером j (рівень чорного) записується в номер відліку i на кодує стороні, рядок розрізається і її частини а і b міняються місцями (Фіг. 4).

Фіг. 4. Фрагмент рядка на кодує стороні. Fig. 4. Line fragment on coding side

Гіпотетична модель на декодуючої стороні. Видно, що якщо значення i-ro відліку записати назад в j відлік (для відновлення початкового зображення), то тоді через перехідного процесу, що тривав 75-80 не, в j-ий відлік буде записаний не рівень чорного, а рівень білого, що призведе до перешкоди в місці «розрізу» рядки (фіг. 5).

Фіг. 5. Фрагмент рядка на декодуючої стороні.

Fig. 5. Line fragment on decoding side

Для виключення перешкод j відлік на кодує стороні слід записати в перебігу декількох тактів в інтервалі АВ (трохи зменшивши тривалість дванадцяти мікросекундного рядкового імпульсу), так щоб до i-ому відліку його рівень в декодері мав стале значення. Аналогічно проводяться дії і з частиною рядка а на кодує стороні – останнє її значення повторюється протягом кількох тактів в інтервалі CD. З метою мінімізації апаратурних витрат рядкові та кадрові імпульси відеосигналу на відміну від «активних» частин рядків проходять з входу на вихід без затримок.

III. Висновок

Відновлене зображення візуально нічим не відрізняється від вихідного, а невисока собівартість (приблизно 30 $) дозволяє його застосовувати в побутових системах відеоспостереження в реальному часі, де важлива конфіденційність передачі інформації.

VIDEOCONTROL SIGNALS CODING DEVICE

Ivanisenko V. V., Britkov A. V. Makeenko I. V.

Betatvcom Ltd.

Universitetskaya str. 112, office 15 tel./fax: 062-381-81-85 e-mail: betatvcom@dptm. donetsk. ua

Annotation – Technical decisions in coding of black-and- white picture by means of analog video signal transformation into digital signal, transposition of line fragments and back transformation with the help of digital analog transformation have been considered.

I.  Introduction

The main purpose of the device is protection from the unsanctioned videosignal review in real time mode. The picture coder and decoder have the same functional scheme, but they are not interchangeable.

II.  Main part

The structural scheme of coder/decoder is given in fig. 1, their view is in fig. 2, the initial and coded pictures are in fig. 3 (a, b).

In the coding device analog videosignal is transformed into digital signal with timing frequency f 1 = 16 MHz (sampling interval 60 ns, ADC 8 bit).

The cut off point in each line is chosen by generator of psevdorandom sequence (PS). PS generators of coder and decoder are synchronized by the information which the coder puts into the synchroimpuls still field.

As the cut off point is changed from line to line, then on the coder output there is a chaotic picture.

If to restore the picture on the decoding side there will be interference in the cut off point.

The reason of the interference and the way of its removal are considered.

III.  Conclusion

The picture restored doesn’t differ from the initial one. The low cost (about 30 $) allows to use it in domestic videocontrol systems in real time, when it is important to have the information confidential.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології»