Особенности формирования информационных сигналов для систем ТВ с межкадровой обработкой сигналов изображений

Особенности формирования информационных сигналов для систем ТВ с межкадровой обработкой сигналов изображений

Ключевые слова: информационные сигналы, межкадровая обработка сигналов, охранные телевизионные системы.

Бусаев О.Г., Игнатов Ф.М., МТУСИ

В современных комплексах охранного телевидения используют межкадровую обработку при выделении сигнала изменений в контролируемой зоне. Сигнал изменений необходим в данном случае для формирования сигнала управления (сигнал "тревога"). При этом в составе аппаратуры комплекса чаще всего используют камеры черно-белого телевидения на ПЗС с четкостью в пределах 400-450 телевизионных линий. Выделение сигналов, отражающих межкадровые изменения видеоинформации в зоне охраны, реализуют за счет использования дифференциальной обработки в последовательности кадров. При этом коррелированные в межкадровом пространстве участки видеоинформации подавляются за счет вычитания сигналов кадров, отражающих различные моменты в процессе контроля охраняемой зоны, а декоррелированные участки сигналов выделяются как составляющие сигнала разности [1,2]. К сожалению, шумы в телевизионном сигнале не имеют корреляции в межкадровом пространстве, поэтому при последовательных вычитаниях, уровень шумов возрастает, приблизительно, в корень квадратный из двух раз соответственно. Рассмотрены методы формирования информационных сигналов для охранных телевизионных систем межкадровой обработкой сигналов изображений.

Таблица 1

Технические параметры ТВ камер

Для уменьшения влияния шумов в системах охранного телевидения используют интегральную в ну три кадровую и межкадровую обработку сигналов при формировании необходимого сигнала управления (тревоги) в комплексах охранного телевидения. Выбор степени внутрикадрового интегрирования может быть реализован на основе учета апер-турных искажений телевизионных сигналов в камерах ПЗС. Основными причинами возникновения указанных искажений являются:

1. Неэффективность переноса зарядовых пакетов в выходном регистре матрицы ПЗС. Это приводи! к отличию частотно-контрастных характеристик (ЧКХ) матриц на левом и правом краях реестра. На левом краю растра, где число переносов больше, ЧКХ матрицы имеет большой спад в области высоких частот спектра ТВ сигнала. С этим связано падение четкости соответствующих телевизионных изображений в горизонтальном по растру направлении.

2. Усреднение видеоинформации в пределах светочувствительных элементов ПЗС.

3. Усредняющее действие объектива в ТВ камерах.

Наибольшее влияние на результирующую апертурную

характеристику камер на ПЗС оказывают первые два из перечисленных факторов. При этом совместное влияние частотно* контрастной характеристики объектива и неэффективности переноса зарядовых пакетов определяет форму апертурной характеристики. Из-за этого апертурные характеристики камер на ПЗС имеют различную форму в центральной части растра и на периферии.

В таблице ] представлены технические параметры грех разного типа телевизионных камер, широко используемых в качестве датчиков телевизионного сигнала при реализации систем видеоконтроля объектов.

В качестве преобразователя свет-сигнал, в этих камерах используют матрицы ПЗС с разрешением порядка 380-500 телевизионных линий, что соответствует сквозной апертурной характеристике, спадающей на частоте 1тк до 15-20%:

и, = 0,01278 ^Ц

где ТЧЬ — число ТВЛ разрешаемых матрицей; - частота в МГц

Характеристики WV - ВР 100 \УУ - ВО 900 Ш - В1. 600

Размер ПЗС 1/3" 2/3" 1/2"

матрицы

Разрешающая способность (ТВЛ) 380 420 500

Отношение 46 45 48

синал/шум дБ

Вид данной характеристики может быть представлен с учетом ее приближения к гауссовской форме. При этом для современных матриц ПЗС общее соотношение апертурной характеристики в горизонтальном направлении по растру, как известно, отражается следующим соотношением:

Каи

где В,, - параметр размера считывающей апертуры в горизонтальном направлении по растру; = 2л/х — круговая пространственная частота. Согласно формуле (2.2), определяем Г„1|м для данных камер.

Для ч/б телевизионных камер - ВР100, WV - В0900 п \УУ - ВЬбОО получаем равной 4,9; 5,4 и 6,4 МГц соответственно.

Следовательно, для камеры типа У/У - ВР 100 имеем:

- 1п 0,15 =-В V,

- 1п 0,15 = В2 4л2 (4,9)2 Щ12.

Отсюда В = 4,47 - 10"я.

Аналогично для камеры — В15900 получаем:

е-'ад5-4)2'|о1г=0,15,

- 1п 0,15 = В" 4л2 (5,4)2 1012.

Отсюда В =4,06  1(Г.

Для телевизионной камеры типа - ВЬ 600 имеем:

7 1 7 17

ев4я^6'4)'1О=0,15

- 1п 0,15 = В2 4л2 (6,4)2 1012.

Отсюда В =3,43 - 10"8.

Соответствующие графические изображения расчетных ЧКХ для данных камер приведены на рис. I.

На левом краю растра, где неэффективностью зарядов можно пренебречь, также наблюдается спад частотно-контрастной характеристики ЧКХ из-за конечного геомет-

ричсского размера элементов, диффузионного растекания носителей заряда, несовершенства выходного устройства матрицы и т.д.

МГЦ)

Рис. I. Расчёл :ая апертур лая характеристика для разных ТИПОВ ч/б камер на ПЗС

1. Аналоговый метод формирования

сигнала межкадроной разности

Рассмотрим возможность использования аналогового метода формирования сигнала управления для системы видеоконтроля с межкадровой обработкой сигнала изображения с помощью двух матричной телевизионной камеры [3].

Структурная схема данной камеры показана на рис. 2. В рассматриваемой двухматричной камере применены две одинаковые по числу элементов разложения матрицы ПЗС. Одна из них, как обычно, используется в качестве преобразователя свет-сигнап, а другая - в качестве ОЗУ на кадр. Изображение с помощью объектива 1 проецируется па фо-толриемную матрицу ПЗС 2. Зарядовый рельеф, соответствующий изображению, считывается с матрицы ПЗС построчно и поэлементно путем подачи на электроды матрицы управляющих напряжений, вырабатываемых генератором импульсов 4, Видеосигнал с выхода матрицы 2 поступает на видеоусилитель 5, который осуществляет операцию двойной коррелированной выборки сигнала и усиление.

Рис. 2. Структурная схема двухматричной камеры на ПЗС: 1 - бъектив; 2 - фотоприёмная матрица ПЗС; 3 - запоминающая матрица ПЗС; 4 - генератор импульсов; 5,6 - видеоусилитель;

7 — дифференциальный усилитель

Далее видеосигнал поступает на электронное входное устройство запоминающей матрицы ПЗС-З. Выходной сигнал этой матрицы усиливается и обрабатывается в видеоусилителе 6 гак же, как и в видеоусилителе 5. Этот сигнал представляет собой задержанный точно на время кадра сигнал предыдущего кадра.

Оба этих сигнала - видеосигнал текущего кадра и видеосигнал предыдущего кадра - соответственно с выходов видеоусилителей 5 и 6 поступают на дифференциальный усилитель 7, осуществляющий операцию вычитания. Таким образом, на выходе дифференциального усилителя 7 будет присутст вовать сигнал межкадровой разности.

Важнейшим качественным показателем рассматриваемой системы является ошибка вычитания. При проецировании на фотоприемную матрицу неподвижного и не изменяющегося оптического изображения видеосигналы в соседних кадрах должны быть одинаковые и разностный сигнал на выходе дифференциального усилителя должен быть равен 0.

Реально перезапись аналогового вида сигнала в запоминающей матрице на ПЗС сопровождается искажениями. Вычитание из видеосигнала его искаженной копии вызывает появление ненулевого разностного сигнала, т.е. ошибки вычитания. Если эта ошибка окажется недопустимо большой, то станет невозможным функционирование рассматриваемого устройства.

Появление ошибки вычитания в этом случае связано с увеличением числа переносов зарядовых пакетов для видеосигнала задержанного кадра, так как число переносов в два раза больше по сравнению с видеосигналом текущего кадра, что отражается увеличением неэффективности переноса и шумов переноса. Искажения из-за наводок тактовой частоты, используемой при переносе зарядовых пакетов, приводит к отличию сигнала задержанного кадра от сигнала текущего.

2. Цифровой метод формирования сигнала

межкадровой разности

Использование цифрового телевизионного сигнала ЩТВС) для формирования сигнала нарушений в зоне контроля объекта упрощает реализацию аппаратуры— пространственно-временной фильтрации TBC, обеспечивающей выявление изменений пространственной структуры контролируемого объекта в последовательности кадров, т.е. во времени, что отражается увеличением качества работы системы видео контроля объектов.

Формирование ЦТВС осуществляют с применением специальных интегральных схем аналого-цифрового преобразователя (ИСАЦП), на выходе которого исходный телевизионный сигнал TBC' аналогового типа преобразуют в параллельный, например, восьмиразрядный код [4,5,6j

Максимально возможная частота следования отсчетов в каждом из разрядов кода определяется частотой дискретизации ТВ-системой (TBC). Достоверность формируемых отсчетов на выходе аналого-цифровою преобразователя (АЦП) Зависит в основном от отношения си гнал/шум на его входе. Использование восьмиразрядного АЦП требует обеспечения отношения сигнал/шум на выходе ПЗС не менее 52 дб [5,6,71.

Как видно из графиков рис. 1, апергурные искажения уменьшают соотношение сигнал/шум в высокочастотной части спектра телевизионного сигнала и влияют соответственно на качество формируемого сигнала межкадровых изменений при видссжонтролс объектов. Одним из возможных вариантов уменьшения воздействия шумов является ограничение протяженности пространственного спектра телевизионного изображения.

Оценим степень ограничен^ спектра TBC для телевизионных камер WV-BP1ÜÜ, WV-BD900 и WV-BL600 с различными апертурными характеристиками.

На рис. 3. представлены относительные изменения (отклонения) апертурной характеристики К;и|(/) в исследуемом диапазоне частот (график I) от идеального вида данной характеристики (график 2). Уровень искажений в данном случае определяется разностью площадей AS = S1-S2, где S| - площадь, охватываемая при текущем изменении частоты / = /0 идеальной характеристикой (график 2), а S2 площадь, охватываемая реальной апертурной характеристикой (график 1), при том же значении частоты.

2

д %

Рис.3. Влияние апергурных искажений

Обозначим КирС/) - реальная апертурная характеристика, и Каш,(/) - идеальная апертурная характеристика. Тогда относительная разность площадей определяется соотношением:

1(/) =

В общем виде т](/) имеет вид:

ч( /) =

л/а- A \Kmp(f )df i Afn

-(Л/4Вяуффа^/Ъ

или получим:

лШ = ,

где ф(Вш„) - функция интеграла ошибок, соп= 2 л/».

С использованием последнего соотношения осуществим расчет коэффициента т}(/), отражающего степень амплитудных искажений в зависимости от изменений значений частоты /.

Задаваясь значениями (Вози), осуществим расчет функции Результаты расчета ц(/) для указанных выше вариантов камер в зависимости от изменений текущей частоты /о = / представлены трафиками на рис, 4,

Фактически результаты расчета отражают собой падение амплитуды телевизионного сигнала по отношению к его потенциальному значению, например, для изображения точечного объекта в зависимости от увеличения используемого диапазона частот ТВ сигнала.

ЧШ

/ МГЦ

Рис. 4. Функция коэффициента отражающего амплитудных искажений от частоты

Падение амплитуды телевизионного си [нал а практически определяют в данном случае изменения соотношения сигнал/шум в условиях действия, например, белого шума.

По расчетным 1 рафикам рис. 4. можно заметить, что при определенных частотах следует ожидать уменьшения степени искажения. Увеличение крутизны т рафиков сопряжено с увеличением степени искажения в рабочем диапазоне частот. По этому критерию было реализовано ограничение, по расчетным данным, области минимального влияния искажений (шумов) на результат формирования сигнала межкадровой разности [8].

В частности, для ТВ камеры \VV-BP 100 график-1 область минимального влияния искажений (шумы) прости-

рается до частоты f=l,3 МГц, для камеры WV-BL 600 (график 2) - f«l,5 МГц, для камеры WV-BD 900 {график 3) имеем f =¡¡,7 МГц соответственно.

Следовательно, при формировании сигнала межкадровой разности, во- первых, следует ограничивать область используемых пространственных частот как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении по растру. Возможность распространения получен ного результата и на вертикальное направление по растру обусловлено изотропным действием апер-турных искажений 11,8].

Обработка сигнала изображения во ецутрикадровом пространстве в системах телевизионного контроля объектов.

Фактически задача формирования информационных сигналов в системах видсоконтроля объектов определяется необходимостью обнаружения, например, во времени изменений в пространственной структуре контролируемого изображения. При этом чаще всего необходимо контролировать изменения п последовательности элементов во внутрикадро-вом пространстве. Собственно задача обнаружения изменений может быть реализована за счет обнаружения изменений в фиксированном числе участков (элементов) структуры ТВ изображения [1,47].

Величина периодов следования контролируемых участков (элементов) структуры изображения определяется многими факторами. Важное значение например, имеют относительная разрешающая способность датчика сигнала, уровень освещенности контролируемых объектов, весовая относительная оценка объектов в пределах кадра, контрастность по отношению к фону и т.д. К основным показателям, определяющим качество работы системы видеоконтроля объектов, следует отнести чувствительность и разрешающую способность. Чувствительность определяется минимально возможным уровнем сигнала контролируемого изображения (по отношению, например, к среднему сигналу фона), который обнаруживает система контроля.

В автоматической системе процесс обнаружения объекта на окружающем фоне осуществляется не зрительным анализатором оператора в видеоконтрольном устройстве, а пороговым устройством, контролирующим относительный уровень сигнала изменений. При этом должна быть обеспечена энергетическая и контрастная чувствительность системы, т.е. минимальные значения входной энергии (освещенности) и входного контраста, при которых пороговое устройство регистрирует объект с заданной вероятностью 11,6]. Пороговый уровень, необходимый для обнаружения объекта, определяется его протяженностью и контрастом по отношению к фону. Поэтому следует обеспечить накопление энергии путем уменьшения общего количества отсчетов за счет адаптивного согласования структуры их нанесения с пространственной спецификой изображений.

Локализация энергий элементов воздействия в отсчете позволяет увеличить в системах охранного ТВ эффективность контроля объектов с заданной относительной протяженностью за счет уменьшения относительной энергии «фона», маскирующего контролируемое воздействие. Как уже отмечалось, от разрешающей способности и чувствительности зависит эффективность работы системы видеоконтроля объектов. Чувствительность систем м определяется отношением сигнал/шум па входе порогового устройства Ч'.

При определении У видеотракт можно считать линейным, а его полосу частот — близкой к полосе идеального фильтра нижних частот. Ошибки в оценке уровня преобразованного сигнала изменений за счет флуктуации состоят из ложных тревог и пропусков.

Ошибки оценки за счет флуктуации сигнала изменений возникают при оценке как положительных, так и отрица-

искажения уменьшают соотношение сигнал/шум в высокочастотной части спектра ТВ сигнала и влияют соответственно на качество формирования информационных сигналов но внутрикадровом пространстве при видеоконтроле объектов. Для сигнала изображения характерно ухудшение отношения сигнал/шум на высоких пространственных частотах, что обусловлено спецификой функционирования соответствующих преобразователей "свет - сигнал". Поэтому при формировании сигнала " нарушения " в зоне охраны обычно используют пространственную фильтрацию. За счет этого в сигнале, подвергаемом дальнейшей обработке для выделения информации, связанной с нарушением в зоне охраны, практически исключают высокочастотные пространствен-he,ie составляющие сигнала изображения и шума. Следовательно, снижается воздействие шумов на результаты обнаружения нарушений. Однако при »том возрастают, и минимальные пространственные размеры объектов изменения, которых могут обнаруживаться в системе видеоконтроля как нарушения.

Д1я увеличения соотношения сигнал/шум предлагается подавлять шумы путем цифровой фильтрации. Ii основном апертурные искажения определяют относительный уровень увеличения шума в высокочастотной части спектра телевизионного сигнала. Поэтому оценим возможную степень усреднения отсчетов сигнала изменений, обеспечивающую требуемое отношение сигнал/шум, с использованием апер-турной характеристики. При этом будем считать ее изотропной во внутрикадровом пространстве и осуществим анализ тонкой структуры АЧХ реального датчика на ПЗС [2,34 ]. На рис. 6, показана расчетная алертурно-частотная характеристика датчика на ПЗС, как функция частоты, которая оценивалась с использованием известного соотношения: Г= 0,01278 NL, (10) где NL - число телевизионных линий. На рис.6а представлен график АЧХ - КС Г), на рис.66 показана нормированная функция первой производной К (Г), на рис. 6в изображена расчетная функция второй производной, ее максимумом определяется начало среза апертурной характеристики как фильтра низких частот. Частота 1,917 МГц ограничивает участок полосы пропускания фильтра.

Таким образом, именно в диапазоне f> 1,9 МГц возникает падение отношения сигнал/шум в ТВ сигнале по отношению к его максимальному значению в диапазоне от 50 до 1900Гц.

Это дает основу для ограничения усреднения отсчетов, например, в горизонтальном направлении полосой частот в 1,4-1,9 МГц. Например, на чистоте 1,5 МГц частота следования элементов для телевизионного сигнала, примерно, в 2 раза больше, т.е. > 3 МГц соответственно для цифрового телевизионного сигнала выбрана частота следования элементов в 2,25 раза больше - 3,375 МГЦ. Отсюда следует, что количество отсчетов, которые формируют усреднением информационного сигнала во внутрикадровом пространстве (частота 1,5 МГц) определяется матрицей в 4x4 элемента. Соответственно при формировании каждого информационного отсчета используется 16 исходных отсчетов.

1 фактически имеет место низкочастотная пространственная фильтрация отсчетов контролируемого изображения в соответствии с импульсной характеристикой цифрового фильтра нижних пространственных частот (ЦФ114).

Простейший вариант реализации такого пространственного цифрового фильтра имеет место при выборе импульсной характеристики прямоугольного вида. При этом в реальной области такая характеристика описывается соотношением вида

,

отражающим результат взвешивания и суммирования всех отсчетов, попадающих в пределы импульсной характеристики вида (II) в процессе формирования соответствующих отсчетов. На рис. 7а представлен один из вариантов расположения прямоугольников в пространстве кадра и показана форма прямоугольника, который содержит 16 отсчетов (4x4). По мере увеличения числа отсчетов внутри каждого прямоугольника усложняется процесс фильтрации. Число эквивалентных формируемых отсчетов зависит от числа отсчетов внутри каждого прямоугольника и от выбранного порядка расположения прямоугольников во внутрикадровом пространстве.

Рис. 6. Экспериментальная апертурная характеристика: а - датчика телевизионного сигнала на TI3C: первая (б); вторая (в) производные апертурной характеристики

Дня формирования информационных отсчетов во внутри-кадровом пространстве необходимо использовать интегрально-дифференциальный цифровой фильтр низких частот.

11редставим сигнал изображения пространственно-временной функцией:

F(x, у, t). Пусть Sj.|S.у. t](to*, ш) - ее спектр.

11рп фиксированном t = ТО спектральная функция приобретает вид: Sn^ v.uira^ wv, ы) = Shb vl(«„ с\).

В том случае, если сигналом изображения является двумерная 5-функция - 5(х, у), S|.(s у|(ti)s, <ау) = 1 [12].

В реальной области имеет меего свертка импульсной характеристики пространственного фильтра низких частот

(ПФ114) с сигналом изображения (в пространственном представлении изображения):

F,„(x, у) = rect(x/a)-rect(y/b)  F(x, у).

Соответственно в спектральной области (в области пространственных частот) имеет место произведение спектров пространственной импульсной характеристики (НИХ) и спектра сигнала изображения.

S,H(ws, (Ov) -

си а ео Ь ab sin —sin^— _2 _2

Фха

~2~

covb 2

Sft*. yi(w (Ov),

. 2,т/;.4

sm- sin--—

_2__2_

2^Л-4

2 2 Для случая = 0 и с учетом нормирования получим:

sin 4л- —

0) =

Д sin 4я&

4irA

fx.

Последние соотношения получены без дискретной структуры импульсной характеристики и фактически соответствует аналоговому варианту пространственной фильтрации. Реальная импульсная характеристика цифрового фильтра может быть, в самом простейшем случае, определена произведением []]:

00 00

Р,шч(х.у) = Рн.,(х,у).1 Х6{х-кх„). б (у-пу„).

к =Щ п=-со

Аналогичным образом в частотной области имеет место свертка функции Рнч(х,у) и спектра последовательности пространственных 5 —функций.

со со

$п ,(йу) = X X й ((°Х- Р «>хо )  5 ((»V- т (Оуо).

Р =-оо т=-оо

Соответственно спектр импульсной пространственной характеристики цифрового фильтра имеет вид:

00 00

8]„

Р =-со т=-со

Соотношение (14) фактически определяет характеристику коэффициента передачи цифрового фильтра с импульсной характеристикой матричного типа в пространстве кадра.

к- Уо

Уо

Уо

ПХр

• • • • • • •

тф.

а)

где а, Ь - размеры прямоугольника в горизонтальном и вертикальном направлениях соответственно.

С учетом того, что спектр б-функции = 1, спектр Рнч

представлен на рис. 76

Если учесть, что а; = 4хц, Ь) = 4у(), ы* = 2тгГхт <о>. = 2лГу, х0 = 1 / у» = 1 / ГУ(1, оз,, С0у = пространственные частоты; а1, Ы - размер (ширина и длина) прямоугольника; хи, у0 — период дискретизации во внутри кадровом пространстве по вертикали и по горизонтали; при а] = 4х«, Ь[ = 4ун,

Спектр пространственной импульсной характеристики усредняющего цифрового фильтра прямоугольного вида отражается соотношением;

s(iu

Рнс. 7, Расположение отсчетов внутри прямоугольника

и относительный спектр прямоугольника в горизонтальном по растру направлении

В системах видеоконтроля объекты с автоматическим обнаружением нарушений, с формированием и обработкой контролируемых изображений и самого сигнала (нарушений) целесообразно, при выделении сигнала управления, осуществлять ограничение протяженности спектра в пространстве, детектирование выделенною сигнала, интегрирование и нелинейное формирования сигнала нарушеннй.

Ограничение протяженности пространственного спектра отражается подавлением высокочастотных составляющих Сигнала изображения и сигнала шума. Однако в видеотрактах возникают шумовые воздействия и в области низких частот; сетевые помехи, индустриальные, низкочастотные помехи, нестабильности и др. С другой стороны возникают и фоновые изменения освещенности из-за, например, быстро-временных изменений погодных условий, нестабильности освещения контролируемых объектов и т.д. Все это обуславливает целесообразность подавления области низких пространственных частот и, в конечном итоге, даст снижение количеству (или средней плотности) ложных тревог. Подавление в области низких частот должно быть сопряжено со структурой характеристики передачи усредняющего фильтра (фильтра низких частот).

Это подавление обеспечивает увеличение относительного уровня сигнала изменений пространственной структуры изображения и соответственно отражается увеличением чувствительности устройств обнаружения сигнала изменений.

Литература

[. Безруков ВН.. Элъбашир A.M., АхмедДжараши С.М. Формирование информационных от счетов во внутри кадровом пространстве для системы охранного телевидения // Депонирована в 1 [НТИ «Ииформсвязь» № 2190 св 2001 от 22.05.2001. - С. 79-97.

2. Ахмед Джараши СМ.. Эльбашир A.M. Особенности функционирования и характеристики современных камер для аппаратуры видеоконтроля объектов // Депонирована в ЦНТИ «Информ-связь» № 2190 св 2001 от 22.05.2001. - С. 129-154.

Безрукое ВН.. Ахмед Джараши С.М. Эльбашир A.M. Линейные и нелинейные пространственно-временные преобразования

сигнала изображений в охранных системах телевизионного контроля объектов. // Тезисы докладов НТК Профессоре копре по давател некого, научного и инженерно-технического состава МТУСИ,-Москва. 2001.

4. Кривошеее М.И. Цифровое телевидение. - М.: ВЗЭИС, 1985. -95 с.

5. Цифровое телевидение / под.ред. М.И.Крнвошеева. - М.; Радио и связь, 1980. -240 с.

6. Егорова С.Д.. Колесник С В. Оптико-Электронное цифровое преобразование изображен и й.« М.: Радио и связь, 1990.-528 с.

7. Системы технического зрения / под ред. Д.Н. Пнсаревского, А.Ф. Чернявского. - Л.: Машиностроение, 1988. -424 с.

8. Цифровая обработка телевизионных и компьютерных изображений / под ред. Ю.Б. Зубарев п В.П. Дворковича. - М.: Международный центр научной и технической информации. — 212 с.

9. Ханзел Г.Е. Справочник по расчету фильтров. - М.: Советское радио, 1974.

Peculiarities of formation of information signals for systems TV with interframe processing of image signals

Busaev O.G., Ignatov F.M., MTUCI, Moscow, Russia

Abstract

In a modern complex of CCTV use inter-frame processing in the allocation of signal changes in a controlled area. Signal change is required in this case for generating a control signal (signal "alarm"). In the composition of complex equipment often use a black and white camera CCD television in the precision with television lines within 400-450. Isolation signals reflecting changes interframe video information in the area of protection implemented through the use of differential treatment in the frame sequence. At the same time correlated in inter space plots video suppressed by subtracting the signal frames that reflect different moments in the monitoring of protected areas and areas of de-correlated signals are distinguished as components of the difference signal [1,2]. Unfortunately, noise in the television signal are not inter-frame correlation in space, so successive subtraction, noise increases approximately to the square root of two times, respectively. Methods of formation of information signals for closed-circuit television systems interframe processing of image signals.

Keywords: information signals, inter-frame signal processing, video security system.

References

1. Bezrukov V. , Elbashir A.M., S.M. Ahmed Jerash. Formation of information from the accounts in the intra space for CCTV / Deposited in CSTI "Informsvyaz» No 2190 from 22.05.2001. Sv. 2001, pp. 79-97.

2. Ahmed Jerash S.M, Elbashir A.M. Osobennosti functioning and characteristics of modern cameras for video surveillance equipment / Objects deposited in CSTI "Informsvyaz» No 2190 from 22.05.2001 Sv. 2001, pp. 129-154.

3. Bezrukov V., Elbashir A.M., S.M. Ahmed Jerash. Linear and non-linear spatio-temporal image signal conversion in security systems television monitoring facilities. MTUCI. Moscow, 2001.

4. Krivocheev M.I. Digital tele^denie. Moscow: VZEIS, 1985. 95 p.

5. Digital TV / Edit. M.I.Krivosheev. Moscow: Radio and Communications, 1980. 240 p.

6. Egorova S.D., Kolesnikov S.V. Optoelectronic digital image conversion, Moscow: Radio and Communications, 1990. 528 p.

7. Vision Systems / ed. AN. Pisarevsky, A.F Cherniavskii. Leningrad, 1988. 424 p.

8. Digital processing of TV and computer images / ed. Y.B. Zubarev and V.P Dvorkovicha. Moscow: International Centre for Scientific and Technical informatsii. 212 p.

9. Hansel G.E. Manual calculation. Moscow: Soviet Radio, 1974.

Features of character codes with interleaving Bykov V.V., Ph.D., Associate Professor MTUCI

Abstract

A method of error correcting coding and decoding TS packet MPEG-2 using symbol interleaving provides correction capability with high recovery packets erroneously received symbols and individual symbols processed low latency and high speed information of the digital information stream. Found a short systematic cyclic code of the Fire, the information of which is a multiple of the information part of MPEG-2 packets, allowing you to build a systematic cyclic code (1680.1504) by interleaving character for encoding MPEG-2 packets. On the receiving side the long code initial short parallelized the Fire codes, which, in turn, are decoded error-correction. The starting corrected the Fire codes are subject to deinterleaving and creates a transmission code with the error corrected. The described method of encoding-decoding of packets MPEG-2 allows packets shibok correct length and less than 64 characters, a large number of shorter error bursts and single random error.

Keywords: coding, interleaving, deinterleaving, burst error, random error code rate. References

1. Shakhnovich I. DVB-T2 - a new standard for digital television broadcasting. Electronics: Science, Technology, Business, 2009, No 6.

2. Morelos-Zaragoza R. Art error-correcting coding. Moscow. Technosphere, 2005.

3. Peterson W, Weldon E. Codes Correcting Errors. Trans. from English. Moscow: Mir, 1976. 600 p.

4. Blahut R. Theory and Practice of Error Control Codes. Ed. KS Zigangirova. Moscow: Mir, 1986. 578 p.

5. Werner M. Fundamentals of coding. Technosphere. Moscow, 2004.