NO170119B - Fremgangsmaate for takttilpasning av den ekvidistante digitale verdirekken av et kildesignal samt innretning for utfoerelse av fremgangsmaaten - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for takttilpasning av den ekvidistante digitale verdirekken av kildesignal som angitt i innledningen til krav 1 samt en innretningen for utførelse av fremgangsmåten.

For den digitale overføringen av i fullstendig farvebilde (FBÅS)-form foreliggende bevegbildesignaler tjener som grunnlag den faststående ortogonale avsøkningen av signalet, dvs. signalavsøkningen med en taktfrekvens, som er korrelert med linjefrekvensen, dvs. som utgjør et helt multippel av billediinjefrekvensen.

I praksis er billedkamera og overføringsinnretninger oftest ikke synkronisert, slik at mellom linjefrekvensen til billedsignalet og takten til overføringsinnretningen foreligger ikke noe fast forhold. For på tross av dette å kunne overføre den frembragte avsøkningsverdien over en digital kanal av fast størrelse må kanalen prinsippielt være noe større enn den som tilsvarer avsøkningstakten. For-skjellen mellom overføringskapasiteten og avsøkningstakten blir utjevnet ved å føye inn utfyllingsbiter eller utfyllingstegn. For å kunne skille utfyllingsbiten eller utfyllingstegnet fra nyttebiten henholdsvis nyttetegnet må den første være betegnet som sådan.

Den prinsippielle ideen å anvende utfyllingstegn for å tilpasse kildesignaler til kapasiteten i en overføringskanal stammer fra S. Butman, "Synchronization of PCM Channes by the Method of Word Stuffing", IEEE Trans COM., 1968, side 252-254. Anvendelsen av denne ideen for synkronisering av digitale nett er beskrevet i DE-OS 2925 391 og i DE-OS 31015 36.

Fra DE-OS 32 13 534 er det kjent et 139, 264 MHz-tidsmulti-plekssystem, hvis rammestruktur tillater en overføring av en kanal for bevegede bilder med 136, 256 Mbit/s og en bånd-breddekanal med 2,048 Mbit/s.

Taktavviket i asynkrone nett blir her til utjevning ved overgang fra en nettdel til en annen nettdel ved tilsvarende knutepunkt de respektive kanalkapasitetsforskjellene utjevnet ved hjelp av et fremmedkjennetegn ved positiv/negativ-utfylling og ved en alternativ form ved positiv/negativ-tegnutfylling.

Ulempen ved fremgangsmåten med fremmedkjennetegn består deri at etter tilbakeomformingen av FBAS-signalet til dette signalet ved hjelp av den såkalte ventetidseffekten forblir forstyrrende lavfrekvente frekvensandeler.

Oppgaven til oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe en fremgangsmåte og en innretning som ikke inneholder denne forstyrrende frekvenskomponenten.

Oppgaven løses ved hjelp av fremgangsmåte av den innlednings-vis nevnte art hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1, samt en innretning hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 2.

Innføyingen av utfyllingsbiten foregår i sendedelen til koderen for beveget bilde ved hjelp av en utfyllingspro-sessor, som består av en fasedetektor for tilveiebringelse av en utfyllingsordre ved en for liten avstand i sideret-ningen mellom lesepulsen og tilordnet skrivepuls til et fleksibelt lager fra en sperreport for undertrykking av en lesepuls til billedkanaltakten for varigheten av et tegn og fra en utfyllingstegngenerator for utsending av en ut-fyllingskjennetegnsbit for en kanalmultiplekser.

Registreringen og fjerningen av utfyllingstegn-tilleggsbiten foregår i utfyllingsprosessordelen til mottageren, som har en sperreport for å forhindre skriving av utfyllingstegnet i det fleksible lageret og en fasereguleringskrets bestående av en fasedetektor, PLL-filter og oscillator for tilveiebringelse av en 13,5 MEz-takt for utlesning av 9 bit-billedtegnet fra det fleksible lageret.

Ved disse tiltakene på sender- og mottagersiden ble til-veiebragt at ingen forstyrrende lavfrekvente frekvensandeler etter tilbakeomformingen av FBAS-signalet inneholdes i dette signalet. Dessuten reduseres den kretsmessige kompleksiteten ved løsningen på problemet med takttilpasningen i forhold til kretsen og fremmedkjennetegnet til utfyllingstegnet.

Ytterligere fordelaktige utforminger ved oppfinnelsen fremgår av underkravene.

Oppfinnelsen skal i det påfølgende beskrives nærmere med henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser apparatanordningen for digital overføring av

bevegede billedsignaler.

Fig. 2 viser blokk-kretsdiagrammet av sendedelen til

koderen for beveget bilde.

Fig. 3 viser blokk-kretsdiagrammet av mottagerdelen til

koderen for beveget bilde.

Fig. 4 viser utfyllingsprosessordelen i senderen til koderen for beveget bilde ved alternativ utførel-sesform. Fig. 5 viser utfyllingsprosessordelen i mottageren til koderen for beveget bilde ved alternativ utførel-sesform. Fig. 1 viser den prinsippielle apparatanordningen for digital overføring av signaler for bevegede bilder i FBAS-form. FBAS-signalet 100 blir tilført sendedelen til en koder 10 for beveget bilde. Der blir analogsignalet omformet ved lik avstand og koherent, linjesynkron avsøkning og ved en tilsluttende analog/digitalomforming til et digitalsignal med bruttobittakten 135 Mbit/s. Ved tillegg av utfyllingstegnet blir signalet ført inn i en kanal med noe høyere kanalkapa-sitet, som er en del av et for overføringen egnet tidsmulti-plekssystem. I denne formen når signalet over den digitale overføringsstrekningen, bestående av sender, overførings-ledning og mottager til mottagerdelen til koderen 30 for beveget bilde. Der blir utfyllingstegnet fjernet og ved faseregulering blir den opprinnelige med lik avstand anordnede tegnrekkefølge opprettet. Ved avsluttende digital/- analogomforming blir det ut fra tegnrekkefølgen rekonstruert det opprinnelige FBAS-signalet 100.

Fig. 2 viser blokk-kretsen for sendedelen til koderen 10 for beveget bilde og da i utførelsesformen til selverkjennelse av utfyllingstegnet ved hjelp av en tilleggsbit.

FBAS-signalet 100 når linjetakt-dekoderen 11. Linjetakt-dekoderen 11 utleder ut fra FBAS-signalet billedsignalets 15,625 kHz-linjetakt og legger den ved den ene inngangen A til f asedetektoren 12. Ved den andre inngangen til fasedetektoren 12 ligger takten til den spenningsstyrte 13,5 MHz-oscillatoren 16, som er delt ned med faktoren 864. Som følge av virkningen til fasereguleringssløyfen dannet av fasedetektoren 12, PLL-filteret 13, oscillatoren 16 og deleren 14 er den fra oscillatoren 16 avgitte 13,5 MHz-takt synkron i forhold til linjetakten til FBAS-signalet. Med 13,5 MHz-takten blir FBAS-signalet avsøkt og omformet til en PCM-tegnrekkefølge med lik avstand ved hjelp av den n-trinnede A/D-omf ormeren 15 (n = 9). Den er synkron i forhold til linjetakten og har således den ønskede ortogonaliteten i forhold til billedsignalet. Med samme 13,5 MHz-takt blir det av n = 9 biter bestående tegnet skrevet i parallell form i et fleksibelt lager 17.

Utlesingen av tegnet fra det fleksible lager 17 og videre-ledningen til kanalmultiplekseren 21 foregår ved hjelp av den i taktgeneratoren 23 frembragte 13,5168 MHz-billedkanaltakt som igjen er synkron i forhold til overføringstakten til 139,264 MHz-tidsmultiplekssystemet som ligger til grunn for overføringen. Frekvensen til billedkanaltakten er ubetydelig høyere enn frekvensen til den i det fleksible lageret mellomlagrede tegnrekkefølge. Utlesningen fra lageret foregår derfor noe hurtigere enn innskrivningen. Når den tidsmessige avstanden til en lesepuls overfor skrivepulsen til samme tegn en på forhånd gitt nedre grense så frembringer fasedetektoren 18 en utfyllingsordre. Denne bevirker to ting. Først blir en enkelt lesepuls til billedkanaltakten undertrykt ved hjelp av virkningen til sperreporten 19 slik at utlesingen fra det fleksible lageret uteblir for varigheten av et tegn. Til hverandre tilordnede skrive- og lesepulser rykker da igjen tidsmessig fra hverandre. For det andre blir fra utfyllingstegngeneratoren 20 avgitt ved en separat ledning for varigheten av en tegntaktperiode et stoppkjennetegn bit k = "1" og ført til kanalmultiplekseren 21.

I kanalmultiplekseren blir innføyd 9 bit-billedtegnet og tilleggsbiten i 10 bit-tidsslissen til den til rådighet stående 135, 168 MHz-billedkanalen og ført til parallell/- serieomformeren 22. I seriell form blir billedsignalet til slutt tilført innenfor det anvendte 139,264 MHz-tidsmultiplekssystemet til den etterpåfølgende overføringsinnret-ningen.

Fig 3 viser blokk-kretsdiagrammet for mottagerdelen 30 til koderen for beveget bilde ved utførelsesformen med automatisk kjennetegning av utfyllingstegnet ved hjelp av en tilleggsbit.

De fra overføringsinnretningen leverte serielle 139,264 Mbit/s-data blir omformet i serie/parallellomformeren 31 til 10 bit-tegn og i denne formen tilført kanal-demultiplekseren 33. Parallell dertil detekterer S/P-omformeren 31 fra den leverte dataen den tilhørende tegntakten så vel som rammetakten til den anvendte tidsmultipleksrammen. Tegntakten og rammetakten blir i taktdeleren anvendt for frembringelse av multiplekstakten for kanal-demultiplekseren så vel som for frembringelse av 135,168 MHz-billedkanaltakt. Synkront til billedkanaltakten avgir kanal-demultiplekseren 33 de i billedkanalen inneholdte 10 bit-tegn. 9 bit-billedandelen går så til det fleksible lageret 36. Biten nr. 10, utfyllingskjennetegningsbiten, går så til sperreporten 34. Så lenge utfyllingskjennetegningsbiten har tilstand "0" lar sperreporten 34 billedkanaltakten passere og sørger så for at det tilhørende billedtegnet blir skrevet i det elastiske lageret 36. Har stoppkjennetegnsbiten tilstanden "1", dvs. er det derpå stående tegnet et utfyllingstegn så sperrer sperreporten 34 billedkanaltakten for varighetene av en taktpuls. Innskrivningen av utfyllingstegnet i det fleksible lageret 36 blir dermed forhindret.

Utlesningen med lik avstand (ekvidistante) av 9 bit-tegnet fra det fleksible lageret blir så foretatt av den fra oscillatoren 38 tilveiebragte 13,5 MHz-takten. Billedtegnet blir tilført digital/analogomformeren 39 og der tilbake-omformet i det opprinnelige FBAS-signalet 100. 13,5 MHz-takten til oscillatoren 38 tilsvarer frekvensmessig nøyaktig frekvensen til det i det fleksible lageret 36 beskrevne billedtegn. Dette blir fremtvunget ved virkningen av fasereguleringskretsen, som består av fasedetektor 35, PLL-f ilter 37 og den spenningsstyrte oscillator 38. Den fra sperreporten 34 fra fasedetektoren 35 leverte ikke-ekvidistante billedkanaltakten blir glattet fasemessig ved hjelp av fasereguleringskretsen, og en f rekvensendring av takten finner ikke sted.

Fig. 4 viser utfyllingsprosessordelen til koderen 40 for beveget bilde i utførelsesformen for automatisk kjennetegning av utfyllingstegnet ved hjelp av et spesielt kodeord. De øvrige delene av koderen for beveget bilde tilsvarer oppbygningen på fig. 2.

Ved den foreliggende utfyllingsprosessoren er anordnet istedenfor utfyllingstegngeneratoren 20 på fig. 2, som avgir på de. enkelte ledningene en tilleggsbitkjennetegning, utfyllingstegngeneratoren 45. Denne avgir som følge av en utfyllingsordre et utfyllingstegn på n = 9 bit over fasedetektoren 43 og ELLER-porten 46 til kanalmultiplekseren. Utfyllingstegnet har verdien

0 0000 0000 (1)

For å forhindre at billedtegn fra ortogonal billedavsøkning blir skrevet inn med samme verdi i det fleksible lageret 42 og således forveksler utfyllingstegn er det koblet en tegn-modifiseringsinnretning 41 foran det fleksible lageret 42. Blir det fra avsøkningen levert et billedtegn (1), så endrer modifiseringsinnretningen 41 tegnet til verdien

0 0000 0001 (2)

som ikke kan forveksles med utfyllingstegnet.

Da er biten endret fra "0" til "1" LSÅB (Least Significant Bit) til billedtegnet. Ved modifiseringen blir billedinn-holdet til overføringen av det bevegede bilde ikke påvirket da tegnet 1 kun oppstår i billedluken til FBAS-signalet.

Fig. 5 viser utfyllingsprosessordelen i mottageren til koderen 50 for beveget bilde i den utførelsesformen med automatisk kjennetegning av utfyllingstegnet ved hjelp av et spesielt kodeord. Den øvrige delen av koderen for beveget bilde tilsvarer oppbygningen på fig. 3.

Den viste prosessordelen skiller seg fra utfyllingsprosessordelen på fig. 3 ved hjelp av den ytterligere utfyllingstegn-detektoren 51. Denne utfyllingstegndetektoren 51 blir tilført den totale rekken med billedtegn fra demultiplekserinnretningen. Ved opptreden av utfyllingstegn-kodeordet 0 0000 0000

frembringer detektoren en sperreordre, som på samme måte som på fig. 3 sperrer sperreporten 52 i en taktperiode og således forhindrer innskrivning av utfyllingstegnet i det fleksible lageret 54. Dessuten blir det sørget for at ved påvirkning av fasereguleringskretsen, oppbygget av fasedetektoren 53, PLL-filteret 55 og oscillatoren 56, frembringes en ekvidistantert lesetakt, hvis frekvens har nøyaktig den samme verdi som den i det fleksible lageret 54 innskrevne billedtegnrekkefølgen.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for takttilpasning av den ekvidistante digitale verdirekken av et kildesignal til takten til en digital overføringsbane, idet det innføyes utfyllingstegn i sendedelen, som kjennetegner seg selv ved respektive kodeord, og hvor det i mottakerdelen fjernes de av kodeord kjennetegnede utfyllingstegn slik at den opprinnelige ekvidistante verdirekken fremstilles på nytt, karakterisert ved at den ekvidistante, digitale verdirekken utvinnes ved ortogonal avtastning av et fullstendig fargebilde (FBAS)-signal for beveget bilde og at kodeordet som kjennetegner utfyllingstegnet utvinnes ved modifikasjon av bildeavtast-ningsverdien til det tilbudte bildetegn.

2. Innretning for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, karakterisert ved at en utfyllings-prosessordel (40) i senderen til koderen for beveget bilde består av en tegn-modifiseringsinnretning (41) koblet foran et fleksibelt lager (42) for modifisering av kodeforrådet til billedavtastningsverdien for gjenvinning av et kodeord for kjennetegning av utfyllingstegnet, og av en utfyllingstegngenerator (45), styrt av en fasedetektor (43), for utsending av utfyllingstegn-kodeord over en ELLER-port (46) til en kanalmultiplekser.

3. Innretning ifølge krav 2, karakterisert ved at utfyllingsprosessordelen (50) i mottageren til koderen for beveget bilde er oppbygget av en utfyllingstegndetektor (51), som ved opptreden av et utfyllingstegn-kodeord forhindrer innskrivningen av tegnet i det fleksible lageret (54) over sperreporten (52), og en fasereguleringskrets bestående av en fasedetektor (53), PLL-filter (55) og oscillator (56) for tilveiebringelse av en ekvidistant lesetakt, som frekvensmessig tilsvarer nøyaktig de i det elastiske lageret (54) innskrevne billedtegn.