CS204149B1

CS204149B1 - Method of coding the complete television signal

Info

Publication number: CS204149B1
Application number: CS367477A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Fenik; Ondrej Korinek; Milan Rejzek; Jaroslav Kozner
Original assignee: Frantisek Fenik; Ondrej Korinek; Milan Rejzek; Jaroslav Kozner
Priority date: 1977-06-03
Filing date: 1977-06-03
Publication date: 1981-03-31

Description

Vynález se týká způsobu kódování úplného televizního signálu v zatemňovacích intervalech obrazového signálu zakódovaného v soustavě SECAM pulsně kódovanými vzorky, které přenášejí informaci o vícejazyčném zvukovém doprovodném signálu.The present invention relates to a method of encoding a complete television signal at blackout intervals of a video signal encoded in a SECAM system by pulse-encoded samples that transmit multilingual audio companion information.

Vzhledem k tomu, že číslicový signál pulsně modulovaných vzorků je v průběhu kódování zpravidla spektrálně omezen, dochází při aplikaci víceúrovňových pulsnich modulací k parazitní polohové modulaci čel bitových impulsů přenášejících informaci o fázi čtecího signálu obsaženého v aktivním číslicovém signálu a využívaného na straně dekodéru k vydělení číslicového signálu z úplného obrazového signálu, který sdružuje složku obrazovou a složku pulsní. Přenos vícejazyčného zvukového doprovodu je proveden tak, že dílčí kanály úplného číslicového kanálu vytvořeného v zatemňovacích Oblastech obrazového signálu jsou rozčleněny a signál úplného číslicového kanálu je přenášen v každém zatemňovacím intervalu v N slovech. Prvá dvě slova jsou využita pro přenos doprovodné informace v plné spektrální kvalitě, zbývající slova jsou využita tak, že každým slovem je přenášena rozdílná informace komentáře s omezenou spektrální kvalitou. Dílčí kanál se dvěma slovy číslicového signálu v každém televiz2 ním řádku je nazýván kanálem základním, zatímco dílčí kanál využívající jednotlivá slova je nezýván kanálem pomocným.Because the digital signal of the pulse-modulated samples is usually spectrally constrained during coding, the application of multilevel pulse modulations results in a parasitic positional modulation of the bit pulse fronts transmitting phase information of the read signal contained in the active digital signal and used on the decoder side signal from the complete video signal, which combines the video component and the pulse component. The transmission of the multilingual audio is performed such that the sub-channels of the full digital channel formed in the blanking areas of the video signal are subdivided, and the full digital channel signal is transmitted at each blanking interval in N words. The first two words are used to transmit accompanying information in full spectral quality, the remaining words are used so that different words of limited spectral quality commentary are transmitted with each word. A subchannel with two digital signal words in each television line is called a base channel, whereas a subchannel using single words is not called an auxiliary channel.

V okamžiku ukončení přenosu aktivní informace kanálem pomocným je tímto kanálem přenášen služební kód zajišťující automatické přepojení režimu dekodéru -na dekódování informace přenášené kanálem základním. V okamžiku zahájení přenosu aktivního signálu pomocným kanálem je automaticky přepnut dekodér na režim dekódování signálu přenášeného předvoleným pomocným kanálem. Přitom sestava Služebního kódu musí být vyloučena z abecedy kódů aktivního signálu přenášeného pomocnými kanály, neboť by vznikalo parazitní přepínání dekodéru v průběhu zpracování aktivního číslicového signálu.At the moment of termination of transmission of the active information by the auxiliary channel, the service code is transmitted by this channel to automatically switch the decoder mode to decode the information transmitted by the basic channel. At the moment the transmission of the active signal by the auxiliary channel starts, the decoder is automatically switched to the decoding mode of the signal transmitted by the preset auxiliary channel. In doing so, the Service Code assembly must be excluded from the alphabet of the codes of the active signal transmitted by the auxiliary channels, as this would cause parasitic switching of the decoder during the processing of the active digital signal.

Počet bitů přenášených každým slovem číslicového- .signálu je roven n, přičemž nejvýznamnější bit každého slova je přenášen 'amplitudovou modulací číslicového signálu tvořeného v každém slově η—1 bity. Tím je dosaženo relativní úspory kapacity pře100 nosového kanálu - %. Požadavkem nThe number of bits transmitted by each word of the digital signal is equal to n, the most significant bit of each word being transmitted by the amplitude modulation of the digital signal formed in each word by η-1 bits. This achieves a relative capacity savings of over 100 nasal channel -%. Requirement n

nezkresleného přenosu informace o nejvýznamnějším bitu je však vyloučení kódu n—1 bitového slova obsahujícího ve všech bitových úrovních stav log 0.However, an undistorted transmission of the most significant bit information is the elimination of the code of the n-1 bit word containing the state log 0 at all bit levels.

Předpokládáme-li optimalizovanou strukturu přenosu kódových skupin sestávajících z bitových impulsů tvaru sin² 2T přenášených bez průchodu nulou je zřejmé, že průběh číslicového signálu na rozhraní dvou slov, kde jedno slovo je přenášeno s nižší analogovou úrovní než slovo následující, může být znázorněn jedním z průběhů zakreslených na výkrese. Odtud je zřejmé, že poloha vzestupné hrany číslicového signálu odpovídající vyšší analogové úrovni slova je závislá na obsahu posledního bitu slova předchozího. Tím dochází ke zkreslení informace o fázi čtecího signálu odvozeného z čelních hran bitových impulsů slov s vyšší úrovní. Odstranění vlivu polohové nestability čel impulsů s vyšší úrovní může být odstraněno přenosem referenčního signálu přenášejícího separátně informaci o čtecím signálu. Nedostatkem takového řešení je zvýšení požadavků kladených na kapacitu číslicového kanálu a v důsledku toho i snížení efektivnosti jeho využití. Obdobně i odstranění vícestavového přenosu pulsně modulovaného signálu vede ke snížení efektivnosti přenosu.Assuming an optimized structure of the transmission of code groups consisting of sin ² 2T bit pulses transmitted without zero passage, it is clear that the waveform of a digital signal at the interface of two words, where one word is transmitted at a lower analog level than the next, can be represented by of the plots shown in the drawing. Hence, it is clear that the position of the rising edge of the digital signal corresponding to the higher analog level of the word is dependent on the content of the last bit of the previous word. This distorts the phase information of the read signal derived from the leading edges of the higher level bit pulses of words. The elimination of the influence of positional instability of the pulse fronts with a higher level can be removed by transmitting a reference signal transmitting separately the read signal information. The disadvantage of such a solution is an increase in the demands placed on the capacity of the digital channel and consequently the efficiency of its utilization. Similarly, the elimination of multi-state transmission of the pulse-modulated signal results in a decrease in transmission efficiency.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny v kódovací podle vynálezu, kde zůstává zachován přenos η—1 bitových skupin amplitudově modulovaných v závislosti na úrovni nejvýznamnějšího bitu bez přenosu doplňkové informace, využité pro- tvarování čtecího signálu obvodem bitové synchronizace na straně dekodéru.These drawbacks are overcome in the coding according to the invention, where the transmission of η-1 bit groups amplitude modulated in dependence on the level of the most significant bit is retained without transmission of additional information utilized by the decoding side of the read signal.

Předmětem vynálezu je způsob kódování úplného- televizního signálu přenášejícího v řádkových zatemňovacích Intervalech pulsně modulované vzorky doprovodného signálu, zakódované s využitím třístavové pulsní modulace, kdy n-bitová slova číslicového signálu jsou přenášena kódovými skupinami s bity a informace o n-tém bitu je přenášena amplitudovou modulací signálu bitových skupin, jehož podstata spočívá v tom, že nejméně významné bity sériově přenášených slov číslicového signálu se přenášejí v koncových pozicích slov, přičemž v takto přenášených číslicových signálech se v případě nástupu zakázaných kódových kombinací mění úrovně nejméně významných bitů, kdy se v číslicovém signálu obsahujícím zakázané kódové kombinace před převodem kódu sériového na kód paralelní a před následující amplitudovou modulací provede substituce, vycházející z vyhodnocení struktury číslicového signálu, a přičemž takto upravený číslicový signál se převede na signál sériový, poté se amplitudově moduluje a sloučení se signálem obrazovým, takže se v číslicové složce takto vytvořeného televizního signálu vyloučí kódová uspořádání, narušující nejen stabilitu polohy čelních hran symbolů, využitých při dekódování číslicového' signálu pro zajištění jeho bezporuchového čtení, nýbrž i kódová uspořádání, neumožňující přenos informace o n-tém bitu s využitím amplitudové modulace a kódová uspořádání, shodná s uspořádáním služebního kódu, zabezpečujícího automatické ovládání dekodéru s využitím signálu, tvarovaného kódovače.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method of encoding a complete television signal transmitting pulse-modulated composite signal samples encoded using three-state pulse modulation at line blanking intervals, wherein the n-bit words of the digital signal are transmitted by code groups with bits and by modulating the bit group signal, which is based on the fact that the least significant bits of the serially transmitted words of the digital signal are transmitted at the end positions of the words, and in the transmitted digital signals the levels of the least significant bits change signal containing prohibited code combinations before conversion of serial code to parallel code and before the following amplitude modulation performs substitution based on evaluation of structure no. transforming the digital signal into a serial signal, then amplitude modulating and merging it with the video signal, so that in the digital component of the television signal so formed, the coding arrangements not only disturbing the stability of the leading edges of the symbols used in digital decoding signal to ensure its trouble-free reading, but also code arrangements not allowing the transmission of the n-bit information using amplitude modulation and code arrangements identical to the service code arrangement providing automatic control of the decoder using the shaped encoder signal.

Zjednodušené skupinové schéma kódovače podle vynálezu je zakresleno na připojeném výkrese. Vstupní obrazový signál je ze svorky A přiveden ke vstupní svorce a hradla 1 obrazového signálu, tvarujícího obrazový signál přenášející úroveň černé v úsecích řádkových zatemňovacích intervalů, kterých je využito pro přenos číslicového signálu. Takto upravený obrazový signál je odebírán ze svorky c hradla 1. Hradlo 1 obsahuje dále soubor obvodů tvarujících řídicí signály analogově-digitaálního převodníku 3 doprovodných signálů a řídicí signály převodníku 5 kódu paralelního na kód sériový. Tyto· řídicí signály jsou vyvedeny ke svorkám označeným zjednodušeně symbolem b.A simplified group diagram of an encoder according to the invention is shown in the attached drawing. The input video signal from terminal A is applied to the input terminal 1 and the gate 1 of the video signal, forming the video signal transmitting the black level in portions of the line blanking intervals that are used to transmit the digital signal. The video signal thus processed is taken from the terminal 1 of the gate 1. The gate 1 further comprises a plurality of circuits forming the control signals of the A / D converter 3 and the control signals of the parallel-to-serial code converter 5. These control signals are routed to the terminals marked simply by the symbol b.

Akustické vstupní signály jsou ze svorek B až C přivedeny ke vstupním svorkám i až j analogově-digitálního převodníku 3, řízeného¹ řídicími signály přivedenými z hradla 1 k souboru vstupních svorek g. Analogově-digitální převodník 3 obsahuje kromě vlastního převodníku i obvody vzorkovací, zařazené v cestě každého ze zpracovávaných akustických signálů. Výstupní číslicový signál analogově-digitálního převodníku 3 je odebírán paralelně z jeho výstupních svorek k až 1 a odtud veden na vstup substitučního obvodu 4 provádějícího substituci kódů vyloučených z přenosu v důsledku požadavků, vztažených k zajištění požadované bitové synchronizace dekodéru a vyplývajících z požadavků zajištění přenosu informace o úrovni nejvýznamnějšího bitu amplitudovou modulací číslicového signálu. Současně substituční obvod 4 zajišťuje i substituci kódů aktivního signálu, jejichž složení je shodné s kódem služebním zabezpečujícím přepnutí režimu dekodéru na kódy náhradní. Povelový signál, přepínající na výstup substitučního obvodu 4 kód služební, je přiveden ke vstupním svorkám w, x substitučního· obvodu 4 ze svorek D, E.The acoustic input signals from terminals B to C are connected to the input terminals i to j of the A / D converter 3, controlled by ¹ control signals fed from the gate 1 to the input terminal g. The A / B converter 3 contains in addition to the converter itself in the path of each of the processed acoustic signals. The output digital signal of the A / D converter 3 is taken in parallel from its output terminals k to 1 and from there to the input of the substitution circuit 4 substituting the excluded transmission codes due to the requirements related to the required bit synchronization of the decoder and the level of the most significant bit by the amplitude modulation of the digital signal. At the same time, the substitution circuit 4 also ensures the substitution of active signal codes whose composition is identical to the service code ensuring switching of the decoder mode to the substitute codes. The command signal switching the service code to the substitution circuit 4 is applied to the input terminals w, x of the substitution circuit 4 from terminals D, E.

Substituční obvod 4 je kombinační síť identifikující zakázané kódové skupiny případně identifikující nástup zakázané kódové kombinace na rozhraní mezi dvěma slovy číslicového signálu. V případě identifikace zakázaného kódového uspořádání nahrazuje kód přenášeného čísla kódem nejbližšího jiného čísla, přičemž je přihlédnuto k poradí přenášených bitů v úplném číslicovém signálu. Za účelem minimalizace doplňkového kvantizačního zkreslení, ke kterému dochází v substitučním obvodu 4 jsou v koncových pozicích bitových míst jednotlivých kódových skupin přenášeny bity nejméně významné. S přihlédnutím ke statistickým vlastnostem zpracovávaných akustických signálů je možné se přesvědšit, že zavedení substituce v kódových skupinách, vylučující nejen přenos zakázaného rozhraní mezi dvěma slovy, nýbrž vylučují i kódové uspořádání shodné s kódovým uspořádáním služebního kódu a kód, obsahující ve všech pozicích η—1 bitových skupin nuly, tj. kód, neumožňující přenos informace o úrovni osmého bitu, nesnižuje při aplikací osmibitových kódových skupin číslicového signálu výsledný odstup úrovně signálu od kvantizačního zkreslení více než o 1,5 dB.The substitution circuit 4 is a combination network identifying prohibited code groups or identifying the onset of a prohibited code combination at the interface between two words of a digital signal. In case of prohibited code order identification, the transmitted number code replaces the code of the nearest other number, taking into account the order of the transmitted bits in the complete digital signal. In order to minimize the additional quantization distortion that occurs in the substitution circuit 4, the least significant bits are transmitted at the end positions of the bit positions of each code group. Taking into account the statistical characteristics of the processed acoustic signals, it can be ensured that the introduction of substitution in code groups, eliminating not only the transmission of the forbidden interface between two words, but also excludes the code order identical to the code order of the service code and bit groups of zero, i.e., a code that does not allow the transmission of eight-bit level information, does not reduce the resulting signal level to quantization distortion by more than 1.5 dB when the eight-bit code groups of the digital signal are applied.

Výstupní signál substitučního obvodu 4 je veden ke vstupním svorkám r až s převodníku 5 kódu paralelního na kód sériový, řízený signálem převedeným z hradla 1 ke svorce h. Výstupní obvod převodníku 5 obsahuje amplitudový modulátor, realizující převod n-bltových binárních kódových skupin na n—1 bitové, amplitudově modulované kódové skupiny. Výstupní signál amplitudového modulátoru je vyveden ze svorky t obvodu převodníku 5 ke vstupní svorce u dolní propusti 6 kmitočtově omezující spektrum číslicového signálu. Spektrálně omezený číslicový signál je vyveden z výstupní svodky v propusti 6 na vstupní svorku f slučovacího obvodu 2, realizujícího superpozici výstupního signálu hradla 1 přivedeného ke vstupní svorce d slučovacího obvodu 2 se složkou číslicovou přivedenou ke vstupní svorce f. Úplný televizní signál, obsahující superponovanou číslicovou složku, je vyveden z výstupní svorky e slučovacího' obvodu 2 k výstupní svorce F kódovače.The output signal of the substitution circuit 4 is applied to the input terminals r to s of a parallel to serial code converter 5 controlled by a signal converted from the gate 1 to the terminal h. The converter output circuit 5 comprises an amplitude modulator to convert n-binary binary code groups to n— 1 bit, amplitude modulated code groups. The output signal of the amplitude modulator is output from the terminal t of the converter circuit 5 to the low-pass input terminal 6 of the frequency-limiting spectrum of the digital signal. The spectrally limited digital signal is output from the output leakage 6 to the input terminal f of the merge circuit 2, superimposing the output signal of the gate 1 applied to the input terminal d of the merge circuit 2 with the digital component applied to the input terminal f. component, it is led from the output terminal e of the merge circuit 2 to the output terminal F of the encoder.

Claims

A method of encoding a complete television signal transmitting pulse-modulated companion samples at line blanking intervals, encoded using three-state pulse modulation, wherein the n-bit words of the digital signal are transmitted by code groups with sn-1 bits and the n-bit information is transmitted by amplitude modulation n — 1 bit groups, characterized in that the least significant bits of the serially transmitted digital signal words are transmitted at the end positions of the words, and in the transmitted digital signals the levels of significant bits change in the case of prohibited code combinations; code combinations before converting serial code to parallel code

Prior to the following amplitude modulation, the substitution based on the evaluation of the digital signal structure is converted into a serial signal, then amplified modulated and merged with the video signal so that coding arrangements are eliminated in the digital component of the television signal so formed, disturbing not only the stability of the front edges of the symbols used in decoding a digital signal to ensure trouble-free reading, but also coding arrangements that do not allow the transmission of n-bit information using amplitude modulation and coding arrangements identical to service code arrangements providing automatic control a decoder using an encoder-shaped signal.