способ трансляции информационного телевидения

Формула изобретения

1. Способ трансляции информационного телевидения, включающий при передаче цифровое сжатие сигналов изображения и звукового сопровождения, их мультиплексирование с получением сжатого сигнала информационного телевидения, помехозащищающее канальное кодирование, модуляцию несущих с применением ортогонального частотного разделения каналов (ОЧРК) и излучение, а на приеме - демодуляцию несущих сигналов, разделение цифровых сигналов изображения и звукового сопровождения, их цифровое декодирование и воспроизведение, отличающийся тем, что на передаче прореживают и затем сжимают сигналы изображения, после модуляции несущих ОЧРК к каждой поднесущей сигнала добавляют фазовое приращение случайной величины, назначенное из набора заранее известных случайных величин, сформированный таким образом высокочастотный сигнал преобразуют по частоте и излучают по узкополосному, в частности 250-500 кГц, мобильному городскому каналу, после демодуляции у каждой поднесущей сигнала производят вычитание введенного на передаче фазового приращения случайной величины, а при воспроизведении устраняют введенное на прореживание и возвращают сигнал изображения к исходному виду.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на передаче дополнительно кодируют звуковой стереосигнал и осуществляют его статистическое мультиплексирование со сжатым сигналом информационного телевидения, а на приемной стороне после демодуляции производят выделение и декодирование звукового стереосигнала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике телевизионного и звукового вещания и организации телевизионного информационного вещания и звукового стереовещания, может быть использовано для при допустимости пониженной динамики подвижных изображений при расположении приемника в движущемся транспорте в городских условиях с плотной застройкой, многолучевостью и отсутствием прямой видимости антенны передатчика, а также в районах со сложным рельефом, в горной местности и в густых лесных массивах, где в указанных условиях телевидение с известными на сегодня системами не может обеспечить удовлетворительного качества приема.

Известный способ аналогового телевизионного вещания (ГОСТ 7845. Система вещательного телевидения. Основные параметры. Методы измерений.), включающий на передающей стороне преобразование изображения и звукового сопровождения в электрический аналоговый сигнал, модуляцию этими сигналами радионесущих, а на приемной стороне - демодуляцию радионесущих и воспроизведение изображений и звукового сопровождения, не позволяет обеспечить прием и воспроизведение изображений на мобильных средствах в городских условиях с плотной застройкой, многолучевостью и отсутствием прямой видимости антенны передатчика, а также в районах со сложным рельефом, в горной местности и в густых лесных массивах, где полоса пропускания канала может сужаться до 250-300 кГц и снижение напряженности поля при резких перепадах во времени по сравнению с условиями прямой видимости достигает 20-30 дБ.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является способ цифрового телевизионного вещания по стандарту DVB-T (Цифровое Видео Вещание (DVB). Кадровая структура, канальное кодирование и модуляция для цифрового наземного телевидения. Европейский стандарт (Телекоммуникационная серия). ETSI. EN 300 744 IV.1.12(1997-08), включающий при передаче цифровое сжатие сигналов изображения и звукового сопровождения, их мультиплексирование, помехозащищающее канальное кодирование, модуляцию несущих ОЧРК и излучение, а на приеме - демодуляцию несущих, разделение цифровых сигналов изображения и звукового сопровождения, их цифровое декодирование и воспроизведение.

Недостатком этого способа является широкая полоса частот, занимаемая полным телевизионным сигналом, что не позволяет применить его на мобильных средствах в городских условиях с плотной застройкой, многолучевостью и отсутствием прямой видимости антенны передатчика, а также в районах со сложным рельефом и в горной местности.

Задачей настоящего изобретения является создание системы, позволяющей осуществлять бесперебойно прием телевизионной программы и/или звукового стереовещания в движущемся транспорте, в условиях резко пониженной напряженности поля при наличии многолучевости, узкополосности канала передачи и быстрой смены фазовой структуры поля при движении транспорта.

Сущность изобретения заключается в способе, включающем при передаче цифровое сжатие сигналов изображения и звукового сопровождения, их мультиплексирование с получением сжатого сигнала информационного телевидения, помехозащищающее канальное кодирование, модуляцию несущих с применением ортогонального частотного разделения каналов (ОЧРК) и излучение, а на приеме - демодуляцию несущих сигнала, разделение цифровых сжатых сигналов изображения и звукового сопровождения, их цифровое декодирование и воспроизведение, на передаче прореживают и затем сжимают сигналы изображения, после модуляции несущих ОЧРК к каждой поднесущей сигнала добавляют фазовое приращение случайной величины, назначенное из набора заранее известных случайных величин, сформированный таким образом высокочастотный сигнал преобразуют по частоте и излучают по узкополосному, в частности 250-500 кГц, мобильному городскому каналу, после демодуляции у каждой поднесущей сигнала производит вычитание введенного на передаче фазового приращения случайной величины, а при воспроизведении устраняют введенное на передаче прореживание и возвращают сигнал изображения к исходному виду. Введение случайных фазовых добавок превращает сигнал в шумоподобный со значительно сниженным пикфактором, что позволяет осуществлять его прием при существенно меньшем отношении сигнал/помеха, чем при строго детерминированных фазовых присвоениях.

Кроме того, на передаче дополнительно кодируют стереозвуковой сигнал и осуществляют его статистическое мультиплексирование со сжатым сигналом информационного телевидения, а на приемной стороне после демодуляции производят выделение и декодирование звукового стереосигнала. Статистическое мультиплексирование позволяет использовать моменты времени у каждого из объединяемых сигналов, в которые поток информации уменьшен, для дополнения его частью потока второго сигнала. В результате общая полоса частот, необходимая для передачи двух объединенных сигналов, значительно уменьшается по сравнению с суммой полос, занимаемых каждым из сигналов.

Изобретение относится к технике телевизионного и звукового вещания и может найти применение для распределения информационных программ в стационарных и мобильных сетях в условиях пониженной пропускной способности каналов связи.

На фиг.1 изображен один из возможных вариантов передающей части устройства для реализации способа.

Это устройство имеет два основных входа - сигнала изображения и звукового сопровождения, первый из которых соединен через блоки прореживания числа кадров и пикселов в каждом кадре 1 и сжатия сигналов изображения 2 к одному из входов мультиплексора 3, второй вход которого соединен со входом сигналов звукового сопровождения через блок сжатия 4, а выход - через последовательно соединенные блок канального кодирования 5, блок ОЧРК-модулятора 6, блок дополнительного кодирования фаз поднесущих 7, блок преобразования частоты и усиления радиосигнала 8 к передающей антенне, при этом к третьему входу мультиплексора 3 подключен сигнал звуковой стереопрограммы через дополнительный блок сжатия 9. При одновременной передаче сигналов изображения со звуковым сопровождением и сигналов звуковой стереопрограммы мультиплексор 3 выполняет статистическое мультиплексирование всех сигналов.

На фиг.2 изображен один из возможных вариантов приемной части устройства для реализации способа.

Она содержит последовательно включенные блок приемника 10, блок демодулятора 11, блок канального декодирования 12, блок демультиплексора 13, один из выходов которого подключен к последовательно соединенным блоку декодирования сигнала изображения 14, блоку восстановления числа кадров 15 и воспроизводящему устройству, второй его выход подключен к блоку восстановления сигналов звукового сопровождения 16, а третий выход - к дополнительному блоку восстановления звукового стереосигнала 17. Блоки 16 и 17 соединены через коммутатор 18 и выходные усилители 19 с динамиками, воспроизводящими либо моносигнал звукового сопровождения телевидения, либо стереосигнал.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Сигнал изображения подается на блок 1 (фиг.1), в котором производится прореживание кадров и обработка пикселов в кадре для сокращения числа кадров и снижения разрешения изображений, затем сигнал поступает на блок сжатия 2 и далее - на мультиплексор 3. Одновременно на второй вход этого же мультиплексора поступает сигнал звукового сопровождения через вокодерный блок сжатия 4. Далее сигнал подвергается канальному кодированию в блоке 5, после чего он подается на ОЧРК-модулятор 6, к каждой поднесущей сигнала на выходе которого добавляется в блоке 7 фазовое приращение случайной величины, назначенное из набора заранее известных случайных величин. Сформированный таким образом высокочастотный сигнал преобразуют по частоте преобразователем частоты передатчика 8 и излучают по узкополосному, в частности 250-500 кГц, мобильному городскому каналу с использованием передающей антенны.

На блок-схеме фиг.1 штриховыми линиями отображен вариант, в котором присутствует дополнительный звуковой стереосигнал, подвергающийся сжатию в блоке 9. При этом в мультиплексоре 3 используют статистическое мультиплексирование.

Сигнал, после блока приемника 10 (фиг.2), поступает на демодулятор 11, в котором у каждой поднесущей производят вычитание введенного на передаче фазового приращения случайной величины, и далее на блок канального декодирования 12. Из этого блока сигнал подается на демультиплексор 13, в котором он разделяется на сигнал изображения, восстанавливаемый в блоке 14 и подавемый затем на блок 15, обеспечивающий устранение введенного на передаче прореживания и возвращение сигнала к исходному виду, на сигнал звукового сопровождения, восстанавливаемый в блоке 16, и на стереосигнал, восстанавливаемый в дополнительном блоке 17. Коммутатор 18 служит для подачи либо сигнала звукового сопровождения телевидения (с выхода блока 16), либо сигналов стереопары (с выходов дополнительного блока 17) на выходные звуковые усилители 19.