DE2522910C3 - Verfahren zur Übertragung eines digitalen Datensignals - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Übertragung eines digitalen Datensignals gemäß der Gattung des Haüptänspruchs.

Aus der Zeitschrift »Rundfunktechnische Mitteilungen«, Band 16, 1972, Heft 2, S. 88 bis 93, ist ein Hilfe eines Prüfzeilen-Einmischgerätes eine Datenzeile in ein Fernsehsignal eingeblendet wird. Diese Datenzeile enthält serialisierte Informationen, denen eine Startinformation vorangestellt ist. Die Übertragung der Informationen erfolgt in einem von der Independent Television Authority (ITA), Großbritannien vorgeschlagenen Bi-Phase-Code. Bei diesem Code werden für jedes zu übertragende Bit der Information zwei komplementäre Elemente übertragen, so daß sich in der Mitte jedes übertragenen Bits ein Übergang von H (hoher Spannung) nach L (niedriger Spannung) oder umgekehrt ergibt Auf der Empfängerseite dienen die in der Mitte eines jeden Bits befindlichen Übergänge zur Erzeugung eines Taktsignals für Serien-Parallel-Wand-Ier mit Schieberegistern. Dieses bekannte Datenübertragungsverfahren hat folgende Nachteile: Es erfordert einen sehr breitbandigen Übertragungskanal (5 MHz), um eine relativ gute Übertragungssicherheit der einzelnen Bit-Elemente zu gewährleisten. Weiterhin ist zur Einblendung der Datenzeile ein teueres Prüfzeileneinmischgerät erforderlich. Als weiterer Nachteil ist die aufwendige Startinformationserkennung mit der Taktsignalgenerierung im Empfänger zu nennen.

Ferner ist aus der DE-OS 23 01 122 bekannt, ein innerhalb des Bildrücklaufaustastbereiches im Fernsehsignal zu übertragendes digitales Datensignal nicht Bi-Pha.^ce-Code zu modulieren, um das Taktsignal wieder regenerieren zu können, sondern das Taktsignal horizontal- und vertikal frequent zu verkoppeln. Dazu wird ein mit einem Vielfachen der Horizontalfrequenz schwingender Start-Stop-Oszillator von einem aus Horizontal- und Vert'kalsynchronimpulssignalen abgeleiteten Start-Stop-Impuls synchronisiert. Von dem am Ausgang des Start-Stop-Oszillators abnehmbaren Signal wird durch logisches Verknüpfen mit weiteren horizontalfrequent verkoppelten Signalen das Taktsignal erzeugt. Abgesehen von dem durch dieses Verfahren bedingten erheblichen Schaltungsaufwand weist dieses Verfahren den Nachteil auf, daß zur Übertragung sehr breitbandige und damit teuere Übertragungsleitungen erforderlich werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren nach der eingangs genannten Art anzugeben, welches in der Realisierung weniger schaltungsaufwendig ist und es gestattet, digitale Daten auch über schmalbandige Leitungen, z. B. Steuerleitungen im Kamerakabel einer Fernsehkamera, zu übertragen.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den Kennzeichen der Unteransprüche zu entnehmen.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist den Vorteil auf, daß durch die Verkopplung des Taktsignals mit Horizontal- und Vertikalimpulsen eine aufwendige Taktsignalerzeugung im Sender und eine Taktsignalregenerierung im Empfänger entfallen kann. Ferner treten Störungen durch Schaltflanken an den Übergängen der einzelnen Bitelemente im sichtbaren Bereich eines Fernsehbildes nicht auf, da durch die Verkopplung der Taktsignale mit den Η-Impulsen die Schaltflanken mit den Vorder- bzw. Rückflanken der Η-Impulse in den Austastintervallen zusammenfallen. Ein anderer Vorteil besteht darin, daß zur Übertragung des Datensignals nunmehr die gesamte Vertikalperiodendauer zur Verfügung steht. Dadurch wird die Wahl einer niedrigen Bitfclgefrequenz ermöglicht und damit die Verwendung

einer Zweidrahtleitung, z.B. zwei Steuerleitungen in einem Kamerakabel. Die Modulation des Datensignals mit einem Bi-Phase-Code dient bei dem erfindungsgemäßen System dazu, die bei diesem Code bekannte einfache Axt der Fehlererkennung zu nutzen.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Ausführungsbeispiels mit einer Zeichnung näher erläutert und erklärt Die Zeichnung zeigt ein Blockschaltbild gemäß der Erfindung.

Das Übe; tragungssystem besteht aus einem Sender, einer Übertragungsstrecke und einem Empfänger. Senderseitig werden parallel vorliegende digitale Daten den Paralleleingängen eines Schieberegisters 1 zugeführt Die zu übertragenden digitalen Daten stellen im wesentlichen Schaltfunktionen zur Steuerung bestimmter Schaltvorgänge im Empfänger dar. Diese Schaltfunktionen werden beispielsweise mit einer Tastatur 2 in das Schieberegister 1 parallel eingegeben. Mit einem über eine Leitung 3 zugeführten Taktsignal werden die parallel eingegebenen Schaltfunktionen seriell aus dem Schieberegister 1 herausgeschoben. Das Taktsignal wird von Horizontal- und Vertikalimpulsen abgeleitet Dazu werden die an Klemme 4 liegenden Horizontalimpulse mit einem Teiler 5 in der Frequenz geteilt Es sei angenommen, daß die Impulsfolgefrequenz der Horizontalimpulse an Klemme 4 im Verhältnis 1 :8 heruntergeteilt wird. Ferner sei angenommen, daß der Teiler 5 einen Zähler enthält, der die Anzahl de Taktimpulse der der zu übertragenden digitalen Datenbits anpaßt Bei einer Übertragung von 24 Datenbits werden mit dem Teiler 5 somit 24 Taktimpulse pro Vertikalabtastung erzeugt. Gestartet wird der Teiler 5 zu Btg'nn jeder Vertikalabtastung mit Impulsen, welche von an Klemme 6 liegenden Vertikalimpulsen durch Formung mit einer monostabilen Kippstufe 7 abgeleitet werden. Das am Ausgang des Schieberegisters 1 abnehmbare serialisierte digitale Datensignal wird sodann in einer Stufe 8 mit einem Bi-Phase-Code codiert Diese Codierung dient einmal zur gleichspannungsfreien Übertragung des Datensignals und zum ίο anderen, um empfängerseitig eine einfache Fehlererkennung im übertragenen Datensignal durchführen zu können. Mit einem Tiefpaßfilter 9 wird das mit einem Bi-Phase-Code codierte Datensignal im Frequenzgang begrenzt und so der Frequenzbandbreite der Übertragungsstrecke angepaßt. Bevor das frequenzbandbegrenzte Datensignal einer Zweidrahtleitung 10 der Übertragungsstrecke zugeführt wird, wird es mit einem Verstärker 11 verstärkt und mit einem Inverter 12 invertiert.

Einem Draht der Zweidrahtleitung 10 wird das nichtinvertierte Datensignal und dem anderen Draht der Zweidrahtleitung 10 das invertierte Datensignal zugeführt Auf der Ernpfängerseke werden die beiden Datensignale den Eingängen eines Differenzverstärkers 13 zugeführt Am Ausgang des Differenzverstärkers 13 ist ein Datensignal abnehmbar, welches von Störsignalen (Brummeinstreuungen) weitgehendst befreit ist Am Ausgang des Differenzverstärkers 13 schließt sich eine Stufe 14 an, die im wesentlichen zur Regenerierung des übertragenen Datensignals dient und aus einer Begrenzerstufe besteht deren Schwellpegel auf etwa 50% der zugeführten Datensignalamplitude eingestellt ist. Das regenerierte Datensignal wird in ein Schieberegister 15 geschoben, und an den Ausgängen eines Speichers 16 parallel ausgegeben. Die Geschwindigkeit des Einschiebens in das Schieberegister 15 ist abhängig von der Impulsfolgefrequenz und der Phasenlage der Taktimpulse, die über einer Leitung 17a dem Schieberegister 15 zugeführt werden. Die Ableitung dieser Taktimpulse entspricht im wesentlichen der auf der Senderseite. Mit einem Teiler 17 wird zunächst die Impulsfolgefrequenz der Horizontalimpulse im gleichen Verhältnis wie auf der Senderseite geteilt und eine bestimmte Anzahl der Taktimpulse pro Vertikaltastung abgezählt Auch der Teiler 17 wird zu Beginn jeder Vertikalabtastung durch ein Impulssignal, welches mit einer monostabilen Kippstufe 18 von Vertikalimpulsen abgeleitet wird, gestartet Die Übertragung der Horizontal- und Vertikalimpulse vom Sender zum Empfänger erfolgt beispielsweise in einer Fernsehkameraanlage über eine Übertragungsleitung 19 des Kamerakabels in Form des Synchronanteils im Videosignal für den Sucher. Der Speicher IG besteht beispielsweise aus einzelnen D-Flipflops. An den Ausgängen des Speichers 16 sind die senderseitig mit der Tastatur 20 eingegebenen Schaltinformationen parallel abnehmbar.

Die Übernahme der an den Eingängen des Speichers

16 liegenden Signale zu den Ausgangsklemmen 20, erfolgt durch einen über eine Leitung 21 übertragenen Übernahmeimpuls. Dieser Übernahmeimpuls kann einmal direkt von dem am Ausgang der monostabilen Kippstufe 18 abnehmbaren Startimpulse für den Teiler

17 abgeleitet werden oder durch eine Fehlererkennungsschaltung 22 geführt werden, welche nur dann einen Übernahmeimpuls abgibt, wenn in dem am Ausgang der Stufe 14 abnehmbaren Bi-Phase-codierten Datensignal kein Übertragungsfehler erkannt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   ί. Verfahren zur Übertragung eines digitalen Datensignals in einer Video-Übertragungsanlage, bei welchem senderseitig parallel vorliegende digitale Daten mit einem ersten Schieberegister serialisiert und empfängerseitig mit einem zweiten Schieberegister in eine parallele Form zurückgewandelt werden, wobei beide Schieberegister mit von Horizontal- und Vertikal-Impulssignalen abgeleiteten Taktsignalen synchronisiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur sender- und empfängerseitigen Ableitung eines jeden Taktsignals das Horizontal-Impulssignal (H) mit je einem Frequenzteiler (5 bzw. 17) in der Frequenz geteilt wird und daß die Phasenlage jedes Frequenzteilers (5 bzw. 1?') mittels des Vertikalimpulssignals zu Beginn einer Vertikalabtastung definiert wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Taktimpulse pro Vertikalperiodendauer in einem jedem Taktsignal der Zahl der zu übertragenden Datenbits im Datensignal entspricht.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der zu übertragenden Datenbits pro Vertikalperiodendauer dem Frequenzgang einer Zweidrahtleitung (10) zwischen Sende- und Empfangseinrichtung der Videoübertragungsanlage angepaßt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein senderseitig Bi-Phase-Code-moduliertes digitales Datensignal über den einen Draht der Zweidrahtleitung (10) nichtinvertiert und über den anderen Draht invertiert übertragen wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß empfängerseitig das von der Zweidrahtleitung (10) übertragene digitale Datensignal einem Differenzverstärker (13) zugeführt wird, an dessen Ausgang das Bi-Phasen-Code-modulierte Datensignal abnehmbar ist.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das am Ausgang des Differenzverstärkers (13) abnehmbare Bi-Phase-Code-moduliertes Datensignal in einer Begrenzeranordnung (14) regeneriert wird und dem Eingang des empfängerseitigen Schieberegisters (15) zugeführt wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge des empfängerseitigen Schieberegisters (15) mit D-Flip-Flops (16) verbunden werden, die das am Schieberegisterausgang liegende Datensignal durch ein vom Vertikalimpulssignal (V^abgelp'ietes Übernahmeimpulssignal zwijchenspeicherr.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Anordnung der Zweidrahtleitung (10) in einem Kamerakabel zwischen einer Fernsehkamera und einer der Fernsehkamera zugeordneten Kontrolleinheit.