автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Разработка и моделирование адаптивно-управляемых видеоинформационных систем с многомерным аналоговым преобразованием

НАУЬ

НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

^Л^^Й^Й&ОДСТЗЕННОЕ ОБШаНгййй "К^ЕРНКГЛКА"

Не правах рукоиисл . Удл ó¿i..5^7

ДАКГ ДИНЬ КОНГ

гЛоРпЬСТКА й йОДЕЛИРОйАййб адйПТИдНО-УПРАйЛлЕ-Ьл C»ÎCl£iJ С ..!HOrü;.:^rri„.í AîiA.Xl'OJjl.l uPijObPASOaAHtliu

Специальность 05.13.01 - Управление ъ те;-сн::чссk¿íx

системах

л з ï о р е i е р a i

¡¡Kcapïsmta на соазкэние ¿'чзно.; степени кандидата гвхнических ньук

Работа адпо..нена в Ордена Трудового Красного Зньиеви -1нзткт;;те кибернетики Научно-производственного объединения "Кибернетика" !Ш РУз.

паучныи руководитель - доктор технических наук,профессо;

АТАМНОВ Р.!д.

Официальные оппоненты - диктор технических наук

РАХ.:АТ/Лла2В Р.У.

кандидат технических наук, старший научный сотрудник ШШОЛДШ й.Н".

¿едущая организация - Ташкентский электротехнический институт связи ТЭИС

Защита состоится "¿Л" НОЯБРЯ 1955 г, в >10 часов на заседании специализированного совета Д 015.12.21 в НПО "либернетик8°~АН РУз по адресу: 700143, г.Ташкент, .Ходааева, 34.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института кибернетики НПО "Кибернетика" АН РУз.

Абторе.феропг разослан "¿0 " октлбря 4935 г.

Ученый секретарь специализированного совета,// •

доктор технических наук,З.с-.ЖАСИЕ$ профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИК! Р." БОТЫ

Актуальное^ работы. Проблема повышения -эсйективнссги видеошивриациовных с .¡о тем является чрезвычайно актуальной задачей в связи со значительно возросшим требованиями к качеству принимаемого изос^ажения. йидеоии^ошацйоннг.п система относится к наиболее одоннш и дорогостоящи хвхниче-киа систеуам. Поэтому велика обьеьы хехшг зскпх и ноге-ряальаых средств, требуеные для их дальнейшего "ваввтиг и реконструкцзи. Расчета показшают, что дsaa небольшое увеличение э^ектизности действующих каналов связи сулит оо.:ь-иой экономический" выигрыш. Пр;' построении различных спст';ц передачи видеосигнала возникает проблема помехоустойчивости.

Сравнительный анализ существующих иетодов повышения эффективности слоавых технических сястеа локаззваах, что эту задачу с высокой а-йвкгяз носив и грвхой, апяарагураой pea-/ лизвцией ыокно реиахь иеходои предыскажения - коррвктнрова-ния ТВ сигнала иа основе линейного предсказания и огракичо-ния (JIRO). Видеоивфораационная система с Ж) обеспечивает увеличение шше^устоЁчшэосги в канале передачи.

Теоретически и экспериментально из уровне моделирования обоснована целесообразность и перспективность ириыенеаня методов адзптЕвао-управляеишс скстеа преобразования сигнала изображения на основе кногоыеркого предсказания базирующихся на особенностях внутренней структуры изображений, свойств зрительно»! систеш и характеристики поаех канака связи.

Создание шкгвциоааах «оделей позволяет анробировсзь юевозаопшо варианты 13 оистеш с управляемым аналоговым преобразованном из ЭШ.

Пета ¡•■■'i'loi.a - теоретическое и зкслерж» читальное, на уровне моделирования, исследование^шиацзонное моделирование к прзкзачйская роэлиззщш истода адэптивно-управляз-iioro иногс-'ераого сазлогоаого преобразования ав основе МО • дуга? ■ зездоцсгвай нэ различные иарз-

Moipv o:ío oru в son ч::еле на ограничения сигнала oeshJkz, ¿-Л-^УчШ-'Йа Айя двзиааоиия поогзвлеаной дела

необходим решит-* следующзе задачи!

- Теоретическое обоснование испоиьзоззиия иетодз едзп-тивно-упрэвлйеаого цвогоыерного аналогового преобразования на основе ЛПО для полного сигнала изображения в слокаых технических системах, при управлении по входному сигналу изображения;

- Теоретическое и экспериментальное определение параметров айашгьлно-управкяеиого ццогоыерного предасканения и корректирования на основе анализа поллого виигриаа в ОСИ по средне!! иоциостк при условии получения ааксииаяьного выигрыша, стропящегося к предельному вотовциальао-возиох-ноиу выигрышу в ОСП.

Разработка алгоритмов функционирования, создание имитационной «одели и моделирование на Э&1 ТЗ сксгеаы с многомерна ллвейаыа предсказаниеи и адэнхивно-упрайляеиыи ограниченней.

ОДъзкт исследования видеоинфор. ¿иная система с адап-тивао-управляеыой двуаервой обработкой (на компьютере).

Ыеюдд исследования. Для дости&зния поставленной дела были использованы методы:

- предсказания;

- адаптивного управления}

- матеыатико-статистические;

- оценки качества ТВ изображения и его поыехогзциценноа-

ти;

- имитационного моделирования но ЗдИ.

Научная новизна;

- Теоретически и экспериментально обоснованы выбор параметров в сложной технической системе о учетоа стзтистиче-

■ скюс характеристик ЗЯ сигналов изображения, обеспечивающих близкий к максимальному вьшгрщ в ОСП.

- Теоретически обоснована возможность дальнейшего повышения помехоустойчивости Т^ СДДО за счет введения многоаер-ного управления предсказателей и адзптивно-управдяедого ограничения сигнала ошибки, что обеспечивает, адаптацию а структуре и с ложа ости сюжета;

- Получены выражения для продисканезия - корректироза-ния, учитывающие полный выягрым в ОСИ по средней исщвсстп,'

накопление лоиех з кзвзле связи а количество элс-азнтоа участвующих в предсказании.

- РазрзО'отзн «сюдологический подход, алгоритм, позволяющие осуществить иаатационноо моделирование адаптивио-управляеиых вариантов ТВ СЛПО.

Праиткчеок~зя ценность >1 реализация результатов.

Рюрзбоаанц пепечентезные ием^ы ад^пй.'ано-управляемого лногоыерзот,о предаскагания .. корректирования »■а основе ЛПО для сниаенкя уровня флуктуац'лоаннх помех з капые связи. Разработаны модели адаптивно-управляемых иаогоизриых азз-договых преобразователей с адзптшзке-упразляеаин уровней ограничения сигнала ошибки.•

Построена универсальная «одель IБС ЛПО, позволявшая лрен всоги на Эй! серии зксперсаеигоэ по апробации разработанных варкаатоз а оиш-тзация различных параметров.

Достоверность результатов ¡шгацисаяого нодзлвровааия подгверл!-:-аз резулматэкн зкеперпиеяюв из реальной действующей аппаратуре 1'В СЛПО.

Апроблпня .результатов.. Основные подоаевия и результат работы док«адчвэлксь, обеудались и получили одобрение ¡¡з научно-технических конференциях молодых ученых и еяециогше-тов УеППО "ИкберЕзтикэ" АН Р?з (г.Ташкенг, 1534, 1355 гг.). на секкнорах лаборатории "Проблема передачи видеоинформации" ШИСЦ НПО "Кибернетика" АН РУз.

Публстации. Основные результаты, отрохакзде содержание диссертации, опубликованы в 4-х печатных работах (3 статьи I тезис).

Диссертационная рае'отз состоит из введения, трех глаз, заключения, списка кспольгозанвой литература я пркяогзаия.

"СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введен:;;! обоснойаиэ актуальность гемы дясоеряадионпой работы, с-^ориуляровзвы. цели и задачи рзботн, поречуслс;;ы основные изучи из дезудматы диссертации, приведена краткое ссдсртанпз работы.

8 пеетои глздо приводятся постановка задача, исследсзиаиз с сравнение основных видов линейного предккоксния в коррек-

ъ'ирования взобрг^еаяя.'

РассаагркАиеюя зопроо создания пар (¿нлмроз (предаска-аащего и корроягир^вдвго) с выборов чзсюааых харакзорио-аик гэклх * , чюбы получил-

ся гкитрш с ы;шшаглшо допусзиша ОСП на эходо $иямра Д.

Проанализированы истода обработки Ti3 сигааяог, исходя из критерия шгааму^а чаетогар-вэзеиеаного сродиоквэдраглч-аого огкд^йвайя иранйаого изображая ох пср^дс;-: аого и шн нкауие аддих-кзаой поавхи аз еходз прмалаш«. Доказгио,чю вгорой крааирай наиболее удачзн для мдео.едоразудоаьых cBcieu. Обосаоввао нрешуцесаво когодов аналогового преобразования на основе лааеШюго предсказания и ограалчеакя с обраины связью. iipeBUrf«eos»o заключайся л яросгоао реализации преддакаазкия - воррекгарования з суаесгвувщях ва-деои^ориацконаш; скоге^ах а обгоаочецпг больаего вылгршэ в огноаоник сигнал/шуа по срааиеыш с другзаи i/eivAsux об-рабоаки сигнала изображения. Раосиоарзн прааляа рабоза ава«* логовом преобразования аа освоив лкяелаого предсказания и ограничения с обратной связью. ¡¡> npewo-seaaoii сиогима пря ьнелогояоы преобразования выполняемся болез полно cia-«юзачесная обработка сигнала, производимая с уч&тоц свойств зрагодгной сисгшш чаловзка и особенностей поазх в каналах связи. Преобразование ссущеагздяегся пузе« вычигааля лрод-окэеулного сагвалз изображала из кзходкого, в результата когорого образуегсл разноргныл сигнал, прс'дзлагаиыь olt-авя формируется ояосваием о соогьозг^ьук^аи зеоогшз ко-з$:,ццявн1эии задзркзашгх значений исходного салша ;;зоб-рзазаая.

Ьлагодэря »йогой коррслядо (иезд элваеихгаа каобраад-ния одиол сорока и соседзпх отрок) предгавзаваак оагаад Слизок к исходному, поэюау рззаосх-ны;! - близок к нули. Исилйченке соиавляег достаточно рзда;:з зкбрссп, соог^згсг-:у резкли сольаы породадза яркое?а. Но указанной причте средняя аокаосгь ародокааоаиого .¿идоосшчъда звачхавль-ак-io среда ел uowsocsa лсладаого влАосе&>аа;з. Для sauo-харзкзерва шшвшз переходы яр.<со1л 02 глеавага к элоиензу, а резкие аерзьадц si-грйчаюгвя огасскгельао вдд-ко. Сподует «tsaaa добавить, что зрлтслзаая к /.ока-

копиям в таких перепадах не критична. Поэтому долусино ограничение больших выбросов з разностном сигнале.

Обосновывается возыозвосгь применения огрзлкчсьля и вн^ игрша в пиковой мощности при использовании прздске?а«Л1я.

Сравниваются различные варианты способэ прздсказзизя и пок~зазаи:ся судеяйоашв преимущества многомерного предсказания, кооие того, та увеличении количуС^э эяеаенгоз» учэоизущих в прэдеказэниа улучшается выигрыш а С^П,

в заключении перзой г.~звы дзн обзор различных с 1.xобоз обработки сигйаяз' изображения для релзчеиия з^октивносги йродоказагпя-пэобраке&й'я".' основе анализа этих методов выбраны перспективные, нопразленяь создания адаптивно-упрзв- . пяеиой ТВС с цногоаернш ЛДО, который посвянсиа глзва 2,

Во лторой глззо приводится исследование зидеоиЕзораацаои-нол систеиы с преобразованием на осяозе многомерного линейного предсказания.

Теоретический анализ передачи .сигналов черно-белого ТВ по-реальный каналам связи подтвердил возаокноста глубокого ограничения разностного сигнала. Показано, что зыэтрып в ОСИ является функцией хоэй&эдвзнмв корреляций и еззизня от варианта предисназсяия. Теоретически проанализированы варианты предкекааеаия-норрзкхирозания позвояякузэ получить 1локс!ыол5иьШ (потенциальный) випгрьш в ОСП, что позволило сопоставишь айакгивноея» других варгавгов предкоканоаая-коррекшровзнпя. Поскольку кешз.тьзэ&анкэ не::отрочяой и licz-кадровой корреляции осложняется срслрздкостьв аппаратуры, при пос1роов.чи устройства обработки ТВ сигнала автором за основу била принята и'екэлеиеятаая корреляция сигналов,от- у л;::экдэгля достаточно высокой сиспеньв связи при исядота-го:;ь-;о простой впп-зрэтдасй роализзцяи«

а работе взлдони выражения» • представлявшие сувдосаь пред-ыек&вязя изс^роаеаия Во(х>у.) и его корректирования ддп любого варианта предсказания

= ат,А(х-тлх,у-пду) Ш

" а.л а-.о

улз атл.>Чал' - зосозые коэффициенты предсказаа-едей (ВКЕ) п;а произвольном число используешх элеыеигов;

(а,п,га',а' - номера элеиенгоь, учэоюуацих в предока-ззнии«

аирзхзвкз (2) позволяй провеет одаину ¿.орны Л'Л усгроа-отзз предкскаЕеикя и корректирования по величине за да в них ьеоознх К0а145"цкби10э' О та > а<п«.' » гаьпскздис ог ¿¿ежэле-меягеого козу),;зцвев2в корреляции 'Гтат'а 11 иеисвдьго дбьогзик изкопиеввоИ помехи.

Для оценки Б£$екаивка;22 вредасквйви$.л-коррекгврс*8вка н$обходзио а общеа случае оце&кгг: выкррыи в СС12 по средней иоцкосга с учетом изкопдоная сои ох канала связя, крагкоегь сужения ди-шшчзского диапазона N охвосизэльио исходного; кепзьйсе дзИсггио иекоиаеаисй поаг... V » степень искааения изображения У "з зозкеимооги ох ,-ея ограничения разноса-? ноге сигнала.

С «чоаоы перечисленных пэраиотров результирующий выигрыш определяется следутада. обрззоы:

К + Ы-У-У Ы

иеяичгаш К определяется как:

М N

гдэ С>о - средняя мощность исходного видеосигнала (без постоянной составляющей);

- средняя иощкооть предасквзозаого• за дзосигаааа? "<£« - средняя мощность помех канала связи; "Ж» - средаяя аоциосаь накоплоашх на выходе корре::« юра.

3 случае предсказания по двум элецеитам строгч N определяются $ораулой

где Ш-П исходный видеосигнал,,

flWp - кратность ограничения рззяостн'ок сигналя; - коэйиц;тенз остаточного сигнала (обычно

О, ,0* - JKBj определяемые да полного ыэнооссного сиг-, вале*

О,' = a.ÍJ + SCo^G,)] ■ Ü¿' = Oa[-I + S(O,+Q2;] (6)

О, - вкп, олродолясдов с yqesou полозагеагаой об-рзтяой СВЕЗИ а • ,T.-520íq)Se

аешаодее действие поаех V и степень• искаженияизображения Y , зависящая es уровня ограничения, определяется : экспериментально, при этой из (I)-(S) следует, что при параметрах блоков пред^иазеияя-коруектировения:-

Q, = 0.5G ; Ог = 0.32 ; fílorp « б í-Ю j

резульгарукций выигрыш F , в ООО составит 10*12 дь.

Теоретически проанализировано варианты аредыскакеаия-корректирование, позвиияицив получать ыаксиаайъвый. (потенциальный) выигрыш з ООП, что позволило сопоставить эффективность фиксированных и адаптивных вариантов предсказания»

Рассмотрено предыскажение-корректирование видзитгораа-длонней сксгеаы с аналоговый преобразованием на основа двумерного линейного предсказания и ограничения. Линейное предсказание обеспечивает декорреляцив передаваемого изображения, что позволяет по каналу связи передавать только разностный сигнал или контурную, наиболее информативную часть изображения. .....

Для варианта предсказания, з котором „частвуют даа элемента данной строки и о дня элемент из предыдущей строки была получены след;кдао выражения

5, (х,у) = -о/бо(х-лх,у)- б,(-</¡1 -йу)- 0,&»{х-2лхлр <?) Мощность кодированного сигнала

= S^ а? - До,Г-2алГ г- 20/+ 20,0/120,05<\ ZQ^oJ^ ) (S) ы

Величина накопления поаех найдено следующим образом

"Эе? = \ + й, + йд+-а(од +

где

о< =(Qf+O3)(UQî+Qî<-0,0J + Qfo3+Q)3Q3+^Qla3 ) ^

ц

А - fo,(Qf+o3)-+Q,QsK^ + + 3<jfo2)

I 1 "" а-0

'Хакиы oûpaaois, получим полный выигрыш з UCïi по среди;;.: мощности;

К = 6? 6'f œ* зг* do

¿одзтавиш (8) и в (10) воду чш шягрш в ОСИ по средней иоцвосгя. Результата раочеаа длн раглячных ¿spiasH-sob в виде зависимости выигрыке по средне»! моцассти от ¿к2 приведена з дигсертациа.

Проанализирована эффективность видеинйорааиконной ci.oîo-' ыы с адзгтше-упрэвдяеаыа двумерным кодорои-декодеров.Осло/ ной задачей вря построении адаптивной к oaaesy îb система является выбор ¿отчества элементов, учзсгвуащх з предсказания и правильная постановка весовых ко градиентов предсказателей, С учегои' угечкя, нажшиин доаех и и&жеису.;-ной горреляцли установлено, что близки к оптпиэльао^у является предсказание по 5*7 элементам. Считая, что в ирод-сказании используется V алеавнтов после центрирования,усрод-ьеиня по строка и нормирования есответетзувцих козор;ю;;:и1.г получим корре-ляционкув матрицу 7x7. Коз^ицаенш коррелят-иг (КК) Го, ;Гог •, • • • j С» ; Гц исдочатньактся по известит! выралшияи. Корреляционная натркца саааетрачиа (G* - Ск? ) ■ диагональные элементы равны единице, некоторые КК ровш меаду' собой:

•Toi = Л г =* -'Си = j Гг* = fjj

/Го* = As - Гге ; Го^'Ч Лз .> fos = Л«

' II, = = эе

"оэтону среда лэ-та элеаенаоз корреяяцзониоа матрицы 5оль~ чо II лииеиво-нёзав:;с!Шых.

Телевизионная система является слоеной технической сне* •-уаой и экспериментально резлизовзгь гсевовнояные заркэаи.: и'.оа системы с упразляеаки яреоора зоизчава сигнала игобра-/.гл;ия очень сложно (грзбуеа длительного зреаена к сломах -.-йхизчсоаис средств). Еозгому езаляз эффективности рэзлич-г.'.< заргаааоз 2Ъ оио^гы « улрззляеана прзобр-ззозаниеа сиг-иаоОрааеяпя прозой'-".:я на оовезо иаихзциозиого иодела-г*?.ззяк 153 о*1. Ксходаое яезбрауенив задается на нвадоа? рзеогко 512x512 элеаеатов изображения ¿2 по баз кзлд^:;. ;пя заиуиления ислользовэдлеь спзцлальяые массизн, ааписав-'и:з как иукоподобныо изображения с характеристиками, близкими к ауиаа, имеющим аесто з рздиорзле&ш и спутниковых гшаях.

На основе теоретически ксслгдоюзаЗ показано, тзо пг"! .¡¿зсироаавных весо?ых коэффициент иредскэзатэля (»Ш ;г;ч;п!о ваигрнсз зазасиг от характера передаваемых ейзетод« т,е. ст сгеаеия точноеуи прелзказакзя. Коэффициенты корра-ищзя (КК) лензатоя а больших пределах и соответственно йдН

• /л:т доданы меняться синхронно для увелячоит точности вре£~

• :-'ззайпя. Таким образов, ВХЙ доагаш а азп®ароэат:ьвя и изиепо-; ;.:о характера сшета. а адаптиянш зориент 2-й С;Ш0 введен ...злазатор слолюма сюзеЧ-а а едза-лшо-управляеный блок ЬШЬ .¡■.-л тзксЛ адаптации в аяиы) поступав® сигнал оыибки о мвян-,;.';льноИ дисперсией, • что дает ьозыоансоуь узеличи?» отелен* з&згая даиаанческого деапвзоыа стонала, т.е. удучяиг* яа* играй в ОСА»

Изучение нежащего действия преобразованных помех иеоо:,с-даю ддн выбора оптимальных параметров 13 системы о ЛДО. 5 большастае йазеотзше работ исследуется видаооаь помех,пространственны!! сае::тр которых ограничен только по направленна рзззертки, т.е. изучена видоость одномерного иума. Для построения оптимальной ТВ системы о ЛЕО необходимо исследовать зиднссть "окрашенного" подвианого пуме на $оне разных евзо-

то в и ври разных ВКД в реальных HS системах. В этоы«случае на видность преобразованных помех оказывают влияние инерционности зрения и люминофора трубки, подзиеность помех и другие фактора. В связи с изменением характера помех меняется и их виднос'ть. йеаающае действие '.'окрашенного" вуаз разное при разных весовых коэйиц"ентах, участвующих в предсказании. Необходимо стыогить, чм привольной интенсивности поаэх, наблюдателе трудно ¿становить равенство ме^адегс действия "белого" и "окрашенного" иуыа из-за разной струя-ауры шумовых узоров. Особенно ето относится к изченее¡ш аеиаюяего действия поаех.на ровном фоне. Поэтому при большой интенсивности поиех большой разброс показаний наблюдателей. •

Исследована возиокность дальнейшего повышения помехоустойчивости IB спстеш с предаскааениеи и корректированием путей введения управляемого ограничения разностного сигнала.

Действие двухстороннего ограничителя на разностный сигнал коаэт записать в виде:

Í+ h, ) при £(+) ^ h.

ес+) , прк |£С+)К h. (П)

-k . : , при dW .'■

гдо h- - порог ограничения, т.о. -Ь. ^€,(4) ^ h-Тогда кратность сеэеия дшгзшг-гссного диапазона передаваемого сигнала запиаеы в виде:

N= ll(Ti(2fu- SlU)"1 (12)

здесь Um, - аилитудасе звачевкэ исходного сигнала;

- часть исходного сигнала. Когда ограничитель в, спсхоае отсутствуем, сигнал изображения восстанавливается правильно во всоа диапазоне частот, При подключении ограничителя» в зависимости от краткости сазтия, перегрузка по крутизне будет киеть нееso в точках вше косой линии, кологевие которой определяется кок:

-вер = Kq.-'OrtiW i ЧР = b-

где коэффициент Кср показывав! степень расширения фронтов больших перепадов.

При анализе отмечено» что включение ограничителя в кольцо слокноа обратной сзпзи резко уменыгает заызтность перегрузок по крутизна на самом изобрЕаении и сильное ограничение разностного сигнала приводит к затягиванию фронтов больших перепадов. В этой связи проблема увеличения кратности сяатия динамического диапазона баз ущерба для качества результирующего изобракения является весьма актуальной. Использование многократного вычитания и ограничения позволяет вдвое уменьшить динамический диапазон иродыска-¡¿енного сигнала за счет передачи информации о перегрузке по крутизне через узкополосный кааал. Одним из зозмогазостей еунения динамического диапазона ограниченного разностного сигнала является введение управляемого ограничения, йред-нскавение-корректирозэвив с управляемый ограничением работает следукцям образога (рис.1 и 2). Исходный сигнал 1К+) с выхода датчика телевизионного сигнала I поступает на первый вход вычислителя 2, где сравнивается с предсказанным сигналом ирШ , разностный видеосигнал £(+) поступав! на первый вход управляемого ограничителя 3.

Далее разностно-ограниченаый сигнал поступав! на

вход первого суыааторз где суммируется с предсказанным сигналом 1)рС+) лоступающш с выхода первого предсказателя 5. Восстановленный сигнал, равный <5.00 + Ир(-И

поступает на вход первого предскааателя 5, на выходе которого получ-кы предеказэннкй видеосигнал 11р(-П •

С выхода первого предсказателя 5, видеосигнал поступает на вход первого блока управления б, работу которого ыокне записать следующим образом:

Г К-и , при Ир < К д1г О , при м иР ^ Чт.-^ (14)

I ищ-Чр-Ь- )Р

где ^т. - цаксиаальноз значение исходного сигнала.

Управляющие сигналы численно равные значению с первого олока управления б поступают на вторые входы управляемого

itl

t—; О

-К ■ и

и

10

11

1Z

15

15

\М

Pj:c.I Блок-схема ТВ системы кодером-декодером с введением управляемого ограничения.

€

А

Е

D

Z

"Р.

г,"Ч)гг. оррйккче; ' i'.sвинного скт-:.п

ограничителя 3 и первого управляемого усилителя 7. Таким образом аа выхода первого упрааляеиого усаяи?эая ? голу-чкм сигнал, ровный , который поступает нэ второй

вход сумшзтора Э, на первый вход которого через еттевштор 8 поступай! остаточный сигнал . Суммарный видео-

сигнал разный 8Ж+) с выхода второго уп-

разлякгого усилителя II. С выхода всорого управляемого усилителя И усиленный сигнал К'^А) (*) поступает на первый зход третьего сумматора 12, где складываете я с предсказанным сигналом и р<+) . Восстановленный видеосигнал, рззвыа и,'и)=К^11'(-')1-ирС+) поступаэз аа зход зидокоаа-рольаого устройства 13 и второго предсказателя 14. На вч-ходе второго предсказателя 14 получим ярздскззааааи видеосигнал 11р(4) . предана заьный видеосигнал ирС4) с выхода второго предсказателя 14 поступает на второй зход третьего сумматора 12 и аа вход второго блоха управления 15. Управляла сигналы численно равные значении с выхода второго блока управлеаия Х5 поступают на второй вход второго управляемого усилителя II.

Благодаря такому управления ограниченней повидается эффективность использования динамического диапазона, т.е. догшлиитйЛЬйо повышается помехоустойчивость системы.

Третья глава , посзящсва вопросам имитационного аодели-розэния. Перед тем, как перейти н вопросу моделирования рассмотрена методике -субъективной оцзнкз качества результатов имитационного моделирования ЗВС с многомерным ДНО. х>ия:1 предложены различные шкалы оценок. Цри использовании акали оценки качества я заметиости помех определена тазаость £¿0 с многомерным Ж), а для оценки помехозащищенности применялась изала относительного сравнения. Обоснован ьо пркменеьиа шкала относительной оценки для надежной оценки предельных возможностей 1ВС с маогомернах ЛЕС.

¿ычитаталь, су*шг,тор и аттенюаторы - простелило арифметико-логические элеяснти. Ёум канала с необходимой характере ггкоа легко генерирозать на ЬлЛ. Лидия за дерзка, псполь-¿^еаае в предсказателе, просто иалзаруюгся регисграаи сдаа-гэ, ямевдш соответствующие зшоды и поазоляэдие установить требуемые весовые коэффициенты. Алгоритм, ¡шатир.ующяй вез

неооходаиые действия закон системы, представляет собой рекурсивную процедуру. Исходное иэобракеаиз задается отсчетами, взятыми в узлах квадратной реаотки 312:512 элементов изображения (Эй). Информация об уровне кодируется 8-0и-товыы словом. Б модели ¡шатирована такае чорезстрачзость развертки.

Для настройки и вденаиСзкэцип модели были ислазгоованы тестовые изображения и такав детерминированный поевдоеду < чзйвий кум. При различных звачэниях коэффициента обрэтвой связи, проверялась локализация помех. Через иодаль при различию: условиях были пропущены типовые (реальные) изображении. Основные принципы построения к нзетро&ш моделей использованы для адаптивных вариантов ЛД0 с управлением. С

Значение Ш1 определялись по предварительному анализу дисперсии каадой строки. (Эффективность вводимого управления определялась путем экспертного оценивания воссхансвяепиых изобранзний* Причем в ТЕС ЛПО о управлением, вуиы канала вводились до выравнивания субъективного качества изображений (с адаптацией я без нее).

И варианте адаптации 1'БС с нногомераш МО с плавным управлением МП также использован упреадайщий анализ дисперсен, однако в этом случае изменяюсь по определенным законам. При отладке этой модели особенно эффективным оказался интерактивный режим работы. На первом осапз моделирования исследовалось интерактивное изменение закона перераспределения ВКП. Затем через нодэль проходят полные массивы (51£х512) типовых изобрааений4 При этом обкдательшд! требованием к иодели была возможность вмешательства в процесс функционирования на любом этапе. С поиос&ю этого двух стадийного процесса моделирования и била отработаны заклуч-иие варианты, использованный в работе принцип сохранения первичных вариантов при постоянном взращивании слониостз модели презоаагэл достоянную проверку уяс иайдовнах етз-поз, поэтому розрвоотанаыэ тестовые «¡ег-нц повторялась ко наядой этапе.

Таким образом, Ста создана универсальная кодзкь управляемой с ЛПО, которая при соответствующих неходок •параметрах (которые задаьалаоь в диалоговом регате) иомг

имитировать любой из разработанных методов адаптации отдельно, а такаэ в любом совыестноы варианте прдаевения. Интерактивный рении рабой сильно сокращает отрзботку алгоритма функционирования, а такке подбор оптимальных параметров, условий и реа.ыов моделей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Способ многомерного предыскажения и корректирования на основе линейного предсказания и ограничения (ЛПО) является наиболее элективным методой увеличения помехоустойчивости видзоиифораециошшх систем.

2. Теоретически обоснованы и с помощь» имитационного моделирования из Э&1 разработаны методы построения вдаптив-но-управлр.ецы:с скстса преобразований сигпзла изображений

иа основе аиоюыернсго предсказания, базирующихся на особенностях внутренней структуры изображений, свойств зрительной сштеаы й характеристики поыех касзла связи,обеспечивание ущцаеззз качественных параметров видеоин<;ориа-цлонноа системы за счет сужения динамического диапазона сигнала ошибка, что обеспечивает дополнительный выиграш по ОСП на 4*5 дБ.

3. Дальнейшее повышение помехоустойчивости злдеиифориа-цаонаей системы аогыоэю аутгм адоитизно-уараала'лшго ограничения сигнала оаибки, что осуществляется иа основе имитационного иоделиривания на теоретических и экспериментальных исследований.

4. Посгроека унивзреальнзя имитационная модель управляемой ТЗС с иногоаериыи ЛПО, в которой предусмотрен птерак-тизнай реаи,4 работы значительно ускоряюаий отработку оптимальных вариантов.

3. ¿ведение различных стратегий управления позволяег полнее использовать нотзнц^альныо возможности заложенные в ш Ш10.

ПО аАТЕРйАЛАи; ;:.ИСС£РТАЩЫ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛШ»№ ДьЧАТааЬ РАБОТЫ.

I. данг динь Ковг. Видеоивформационная система с адаптив-во-улравляеаьш дауиераыи кодороы-декодером //Тезисы докла-

дов на "Республиканиа алона тармоклари ва тазиллариви ра-каалалшгрии в ТЖ- - Ташкент, 1Й4, - С.132.

2. Атахевов Р.М., Даш? Динь Ковг. Исследование элективное ти ьидеоинфорц&циовных систем с авьлогозьш преобразованием ¡й об. "Вопросы кибернетики". - Ташкент, 1995.

- Выи.152. - С.67-79 (Соискателю приведденит расчет эффективности преобразователей}.

3. Дакг динь Коиг. Исследование выигрыша по средней мощности ТВ системы с двуаерньш аналоговым преобразованием. В сб. "Вопросы кибернетики". - Ташкент, 1995. - Вып.153,

(а печати).

4. Стаханов Р.М., Данг Дат Конг. Анализ 8&фок1Квности видзоинформзционной сясгены о ад&птивно-упрввляеиын двумерный кодорой-декодером. В сб. "Вопросы кибернетики". -Ташкент, 1995. - Вып.153 (в печати).'(Соискателю пр^а&дле-еит определение повышения эффективности за счет едвпгиьного управления двум ерши преобразователей). -

АННОТАЦИЯ

Кулулчовли ьналсгли узгарюти цоеланувчи ■ боскариладкган тасвирли ахборот ti:c;:mi:!»¡ яратка еа иоделлазтириа.

,г1нг дшь Koiv*'

Хл^ори ск^атли тасвир сигма :кш га суньий йулдса ор-

1$али узатаз ва к^абул цидшз тискмлари кет1 ривоапак ухл муиоса-бгти бклан видесахборо? тигюлажнг самарадорлагпни спкраа дол-зарб ыасала бупнб гряда.

Ушбу диссертация гаи вкдеог.г'оро? таэкмларпд?. иослакуг. .а бошуариладаган акалогли узгарткрувчыардан фоГ.далзн1:з оргрли пу ыасалани ечзота баришлшгган.

Видеоахборот тизшларкнкнг сацарадорлвгкни якада о^-граа узгарткрувчиларга хато сигналит мосланувчи бсс^аггладетан чегараловчкни кириташ орцали ечаа кураб чысилган.

Олдандан айтиб берил ва хато скгиалини ipilTa алок/гги ":сга-ралаяда мослашган бош>арилувчи оадздден айтиб бе^азии тфктоа эр:соб ига, т ас вариант мураккаблиги ва структураскга пае лет-:; номакбул "каялик qlj6 кох-впи'" ни Пуцоти ор^али 1з;;дссахборо'? тизииини хала^итга чадамлигини янада опириа шпониятк яратили-ек назарий асосланган.

Üoc равзида бош^ариладиган увгартзезчили ва и о с равалда боа!$арадиган хатосагналани чегаралоьчи видеоахборот тнЬпязп-ля1 такдш ^клакган усули Узбекистан Республакаси ёап ва техкака Дав лат ^матаск програпмасанаиг бар рсмк булнб.келаяакда яра-таладкгаи куп турдаги с ¡jopa саыарадоряи видеоахборот ткзгмла-ркни яратиэда $улланилади.

¿o .

Dang Dinh Cong

The working and modeling of adaptable manageable videoinformation systems with multi-measured analogical

transformation

The rise's problems of effectiveness for videoinformation systems are actual in connection with wide development of nets for distant and satellite systems of transmission and receiving signal of high quality's signal.

This dissertation devotes to solution for this problem by means of use on videoinformation systems by adaptable manageable transformers.

The subsequent rises of effectiveness for videoinformation systems are considered by means of preface with signal's adaptable manageable limitations of mistake on transformers. The possibility of subsequent rise to interference-steadiness for videoinformation systems is theoretically based with prediction and signal's limitation of mistake with reverse connection at the expense of preface with adaptable management by predictor, that secure adaptation to structure and subject's complication, and also elimination of distortion for type "trans-shipment by steepness".

The prepositional version of videoinformation systems with the adaptable manageable transformation and with the signal's adaptable manageable limitation of mistake is the part of Goscommittee's program by science and technics of Republic Uzbekistan and would be undoubtedly brought in the heavy contribution to working fór real high effective videoinformation systems by vari-

TaiükewT, 09.4995«-.

G^z-

Jycmr jü.uvh Kour

DOCMAXOHArA TOnUlHPM/inH Ü 9$ g. EOCHUirA PyXCAT 3TH/IÜH j -i- 1-C&H. K0F03 EHmiMH 60x81 1/16. O0CET T/. 'MA ycyjiH. HA.HOB11 (5o HyCXA. ByiOPTAlA "1,-2 Ó

53 P OA «KIIBEPHETIIKA» HUMG CUTA KAPAUi.TII KMCHPIILT11KA HliCTHiyTHHinir DOCMAXOHACllflA

MOÍ1 :-)TH.Ti"AH. 700143. TOUIKEHT. O xyJKAF.R K~M\CH 34 y'H.