12.4.3. Кодер помехоустойчивого кодирования

Перед рассмотрением помехоустойчивого кодирования заметим, что не вся передаваемая информация подлежит помехоустойчивому кодированию. Например, нецелесообразно подвергать помехоустой­чивому кодированию дополнительную информацию в виде испытате­льных таблиц, поскольку она статична и ее можно неоднократно пе­редавать по каналу связи. Структура сигналов цифровой синхрониза­ции строк также заранее оговорена, и в ней предусмотрена простейшая защита от ошибок. Поэтому, как правило, помехоустой­чивому кодированию подвергаются лишь цифровые сигналы изобра­жения, звука и некоторые виды дополнительной информации.

Сигналы, подлежащие помехоустойчивому кодированию, записы­ваются со входа кодера в ОЗУ. Процессор кодера последовательно выбирает из ОЗУ N кодовых слов и вычисляет по ним проверочные символы, которые также записываются в ОЗУ.

Из ОЗУ кодера данные в виде помехозащищенных кодовых слов поступают на преобразователь формата данных (рис. 12.10).

Зачастую при считывании символов из ОЗУ кодера в преобразо­ватель формата с целью дополнительного повышения помехоустойчи­вости выполняется операция перемежения. Эта операция позволяет па­кетные ошибки, вызванные воздействием длительных помех, преоб­разовать в одиночные.

Одиночные ошибки — это искажение одного символа кодового сло­ва.

Пакетные ошибки — искажение нескольких соседних символов. Пакетные ошибки могут достигать длины нескольких тысяч бит. По­мехоустойчивые коды эффективно исправляют одиночные ошибки и менее успешно — пакетные. Для борьбы с пакетными ошибками необходимо существенно увеличивать объем проверочных символов, что оказывается зачастую нецелесообразным. Поэтому прибегают к дру­гому способу защиты от пакетных ошибок — введению операций перемежения/деперемежения.

Перемежение — это перемешивание в определенной последователь­ности символов одной кодовой комбинации с символами других комбина­ций. Деперемежение — обратная операция. Перемежение осуществляется в передающем устройстве, деперемежение — в приемном.

Преобразование пакетных ошибок в одиночные с помощью опе­раций перемежение — деперемежение иллюстрируется на рис. 12.18.

При считывании информации из ОЗУ стремятся максимально разнести по времени четные и нечетные отсчеты каждого из сигналов

Рис. 12.18. Иллюстрация операций перемежения: — ошибочные символы

(E_Y, E_R-Y, E_B-Y, E_ЗВ). Например, четные отсчеты первого и второго полукадров меняются местами: на месте четных отсчетов второго полукадра размешаются четные отсчеты первого полукадра и наоборот. Такой способ перемежения сигналов используется для исправления (маскировки) ошибочных отсчетов, которые не смогло исправить де­кодирующее устройство.

Декодирующее устройство во время работы помечает флагами принятые недостоверные слова, которые оно не смогло исправить. В схеме интерполяции ошибочные отсчеты заменяются средним зна­чением двух правильных соседних отсчетов сигнала. Такая операция называется линейной интерполяцией (рис. 12.19).

Рис. 12.19. Маскировка ошибочных от­счетов сигнала с помощью интерполя­ции: — отсчеты сигналов без ошибок; О — отсчет, вычисленный схемой интерполяции;n₂ = (u₁ + u₂)/2

Рассмотренное перемежение сигналов позволяет с помощью интерполяции восстановить сиг­нал даже при полном пораже­нии помехой одного полукадра. Например, при поражении по­мехой первого ТВ-полукадра изображение может быть восста­новлено с помощью интерполя­тора по сигналам второго полу­кадра, где размещены четные отсчеты сигналов первого полу­кадра и нечетные отсчеты вто­рого полукадра.

В преобразователе формата данных (ПФД)цифровые сигналы преобразуются из параллельного кода в последовательный, который поступает в радиопередающее устройство (рис. 12.10). ПФД строится на базе приемных регистров данных и сдвигового регистра.

В приемные регистры данных записываются цифровые сигналы, подлежащие передаче в последовательном коде. Обычно используют­ся три приемных регистра: регистр основных данных, куда записыва­ются 8-разрядные помехозащищенные кодовые слова; регистр допол­нительных данных, содержащий информацию по обеспечению сер­висных функций ТВ-приемника; регистр служебных сигналов — сигналов разметки зон последовательного кода, адресов фрагментов передаваемой информации и указателей вида этих фрагментов.

По готовности данных в приемных регистрах их содержимое передается в сдвиговый регистр, с которого записанная информа­ция выдается к последовательном формате в радиопередающее устройство.

Вся информация на выходе преобразователя формата разбивается на зоны, содержащие основную, дополнительную и служебную ин­формацию.