DE2915067C2 - Verfahren zur Redundanzreduktion bei der Übertragung digital codierter Analogsignale - Google Patents
Verfahren zur Redundanzreduktion bei der Übertragung digital codierter AnalogsignaleInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Redundanzreduktion
bei der Übertragung digital codierter Analogsignale, bei dem die Signaldarstellung in einzelnen
Datenblöcken durch binäre Impulsgruppen und in Verbindung mit Hilfssignalen zur datenblockbezogenen
Fehlerkennung erfolgt.
Bei der Übertragung und Speicherung digital codierter Signale besteht bekanntlich die Gefahr, daß einzelne
oder auch mehrere aufeinanderfolgende Impulse verfälscht oder überhaupt nicht dargestellt werden. Damit
diese Impulsfolgen aber dennoch fehler- und störsignalfrci decodiert werden können, müssen dem Nutzsignal
in bekannter Weise redundante Hilfssignalc zugeordnet werden, deren Anzahl um so höher sein muß. je höher
die zu erwartende Fehlerquote bzw. Fehlerdichte ist. Zur Fehlererfassung ist es, wie die Literaturstelle DF.
21 772 Al ausweist, üblich, von einem sogenannten CRC-Verfahren Gebrauch zu machen, das einen zykli-
Si:
te
sehen Redundanzkontroll- oder Prüfcode verwendet
Ein hoher prozentualer Anteil redundanter Signale am Gesamtsignalinhalt bringt zwar entsprechend hohe
Sicherheit in bezug auf die Fehlererkennung und deren Korrektur, bedeutet aber gleichzeitig auch einen entsprechend
hohen Verlust an Übertragungs- bzw. Speicherkapazität für die eigentlichen Nuusignale.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, für die Übertragung digital codierter Signale
mit Fehlerkorrektur eine möglichst optimale Lösung in bezug auf die notwendige Redundanz und Fehlersicherheit
anzugeben.
Ausgehend von einem Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß
in der Weise gelöst, daß zur Übertragung sendeseitig Datenblöcke gebildet werden, die aus einer den Datenblockanfang
markierenden Synchronimpulsgruppe, einer vorgegebenen Anzahl von aus Nutzsignalabtastwerten
abgeleiteten Signalimpulsgruppen, einer der Anzahl der Signalimpulsgruppen entsprechenden Anzahl
von diesen zugeordneten Hilfsinformationsimpulsgruppen fest vorgegebener Bitzahl, einer weiteren Hilfsinformationsimpulsgruppe
für die Fehlererkennung und gegebenenfalls weiteren zusätzlichen, auf den Datenblock
bezogenen HilfsinFormaticr.jimpulsgruppen besteht,
daß ferner bei jeder der Signalimpulsgruppen die für die eigentliche Übertragung der sie darstellenden
Nutzsignalabtastwerte gerade nichi benötigten Bitstellen
unterdrückt werden und hierbei die den Signalimpulsgruppen zugeordneten Hilfsinformationsimpulsgruppen
die die unterdrückten Bitstellen für sämtliche Signalimpulsgruppen betreffenden Informationen enthalten
und daß empfangsseitig die Hilfsinformationsimpulsgruppen zur Rekonstruktion des ursprünglichen Signals
verwendet werden.
Der besondere Vorteil dieses Verfahrens ergibt sich dadurch, daß die einzelnen Abtastwerte nicht mit der
jeweils maximalen, durch die Quantisierung vorgegebenen ImpulsanzaH, sondern, beginnend mit dem Bit geringster
Wertigkeit, nur jeweils bis zum letzten, eine binäre Eins darstellenden Bit übertragen werden. Die
nachfolgenden, jeweils eine binäre Null darstellenden redundanten Bitstellen fallen weg, so daß sich entsprechend
verkürzte Impulsgruppen ergeben, deren Länge durch die jeweils zugehörige Hilfsinformationsimpulsgruppe
festgelegt wird.
Durch die Literaturstelle K. Steinbuch: »Taschenbuch
der Nachrichtenverarbeitung«, 2. Auflage, Springer-Verlag 1967, Seiten 71 und 72, ist es bereits bekannt,
redundanzsparende »optimale« Codes zu erzeugen, die von einer variablen Wortlänge Gebrauch machen. Diese
Codes werden jedoch nach völlig anderen Bildungsgesetzen erzeugt und sagen darüber hinaus nichts über
damit in Verbindung stehende Maßnahmen zur Fehlersicherung aus.
Auch ist durch die Literaturstelle IEEE Transactions on Communication Technology, Vol.COM-H, No. 2,
April 1966, Seiten 181 bis 186, ein eine variable Wortlänge aufweisendes PCM-System bekannt, be; dem senseseiMg
bei jedem Codewort die ungenutzten höherwertigefl, jeweils eine binäre Null darstellenden Bitstellen im
Sinne einer Redundanzreduzierung unterdrückt werden.
Die \o geänderten Codeworte werden unmittelbar
hintereinander angeordnet und zu neuen Codeworten mi' einer' Rahmenlänge, die der der ursprünglichen CodcVorte
entspricht, zusammengefügt. Das Ende bzw. def Anfi'ng des Informationjinhaltes eines ursprünglichen
Co'lewortes wird dabei durch sogenannte »flags« markiert, um empfangsseitig die ursprüngliche Information
rekonstruieren zu können. Ein solches System hat den großen Nachteil, daß sich auftretende Streckenfehler
empfangsseitig für die nachfolgende Information voll auswirken und somit keine einwandfreie Rekonstruktion
der ursprünglichen Information mehr zulassen. Dies ist beim erfindungsgemäßen Verfahren durch die
jedem Codewort variabler Länge zugeordnete Hilfiniormationsgruppe,
in Verbindung mit einer weiteren ίο Hilfsinformationsgruppe für die Fehlererkennung, mit
großer Sicherheit unterbunden.
v Eine weitere Redundanzreduktion läßt sich in vorteilhafter
Weise dadurch erreichen, daß die mit Impulsgruppen variierender Impulsanzahl je Gruppe dargestellten
jeweiligen Signalabtastwerte durch jeweils binär codierte Differenz-Abtastwerte dargestellt werden.
Dies kann zweckmäßig auch dadurch geschehen, daß die in einem Datenblock enthaltenen Differenz-Abtastwertfolgen
sich auf eine den betreffenden Abtastwert mit vollem Amplitudenwert darstellende Referenz-Abtastwert-Impulsgruppe
beziehen, die wahlweise im gleichen oder einem zugeordneten korrespondierenden Datenblock enthalten ist.
Die Differenz-Pulscode-Modulation kann ferner auch für die Hilfsinformationsimpulsgruppen mit dem Ziel
einer weiteren Redundanzredukiion angewendet werden.
Schließlich kann, ausgehend von der im Hauptanspruch angegebenen Maßnahme, wonach jede Nutzsignal-lmpulsfolge
mit einer binären Eins endet, auch diese Eins noch weggelassen werden, so daß pro Abtastwert
nochmal ein Bit eingespart werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in den Unteransprüchen 5 bis 13
angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 einen Datenblock mit vergleichender Gegenüberstellung
eines bekannten Impulsschemas mit konstanter Impulsgruppenlänge und eines erfindungsgemäßen
Impulsschemas mit variabler Impulsgruppenlänge,
Fig.2 ein Beispiel für einen Datenblock gemäß der
Erfindung,
F i g. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäß
aufgebauten Datenblock,
F i g. 4 ein Prinzipschaltbild für eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des der Erfindung zugrunde
liegenden Verfahrens.
Die Fig. 1 zeigt das Impulsschema für einen Datenblock
bekannter Art, dessen Blocklänge mit BL bezeichnet und dessen Anfang durch eine Synchronimpulsfolge
5k mit z. B. 12 Bit markiert wird. Die sich daran anschließende
Abtastwertfolge 4Fumfaßt insgesamt 12 Abtastwerte,
deren zugeordnete Signalimpulsgruppen S] ... SI 2 entsprechend der vorgegebenen Quantisierung Q
z. B. durch je ein löstelliges Codewort dargestellt sind. Das Datenblockende wird schließlich durch eine CRC
genannte, z.B. 20 Bit lange Impulsreihe gebildet, die eine datenblockbezogene Fehlerreferenzgröße darstellt.
Im Gegensatz zur bekannten Abtastwert-Darstellung durch Signalimpulsgruppen S\ ... Si2 mit jeweils gleicher
Impulsanzahl besteht der erfindungsgemäße Datenblock aus Signaliinpulsgruppen Si ... Si 2 mit variabler
Impulsgruppenlänge. Jede Signalimpulsgruppe reicht dabei von der Stelle geringster Wertigkeit bis zur
letzten, eine binäre Eins darstellenden Binärziffer, während die jeweils nachfolgenden Nullen wegfallen bzw.
unterdrückt werden. Oberhalb dieser jeweils höchsten Eins, die das sogenannte »Meist-Signifikante-Bit« MSB
darstellt, verläuft eine MSB-Hüllkurve, die den unterhalb liegenden, redundanzreduzierenden Impulsgruppenaufbau
abgrenzt. Da jede dieser redundanzreduzierten Impulsgruppen nur bis zur letzten Eins reicht, oder
anders ausgedrückt, die letzte Bitstelle jeder Impulsgruppe zwangsläufig immer eine Eins sein muß, kann im
Wege einer weiteren Redundanzreduktion auch noch diese »letzte Eins« weggelassen bzw. unterdrückt werden,
was durch die gestrichelte Hüllkurve angedeutet wird.
Ein aus der Impulsgruppenfolge gemäß F i g. 1 abgeleiteter
Datenblock mit einem gemäß der Erfindung ausgebildeten Impulsschema ist in Fig.2 dargestellt is
und wie folg* zusammengesetzt.
Der Datenblock beginnt mit einer Synchronimpulsfolge Sy mit insgesamt 12 Bit, an die sich zwei Kontrollbits
CB anschließen. Diese jeweils durch eine binäre Eins dargestellten Kontroiibits enthalten jeweils eine
eigene Codeinformation. Das erste Kontrollbit CB\-MSB bedeutet, daß in jeder übertragenen Signalimpulsgruppe
das »Meist-Signifikante-Bit« MSB nicht übertragen wird, mit Ausnahme der Signalimpulsgruppe
S8, wo das MSS den niedrigsten Wert Q1 darstellt.
Die jeweilige Zuordnung der einzelnen Impulsgruppen im Datenblock ergibt sich aus der in F i g. 2 am
unteren Rand dargestellten und aus einzelnen Kreuzchen χ gebildeten Tabelle. Daraus geht hervor, daß
jeder Signalimpulsgruppe Si ... Sn eine Hilfsinformationsimpulsgruppe
SLi... SLn zugeordnet ist. Jede dieser
Hilfsinformationsimpulsgruppen SLi ·■· SL12 beinhaltet
eine binärcodierte Zahl, die der Anzahl der impulse in der jeweils zugeordneten Signalimpulsgruppe S\
... Si2 entspricht. Zur Darstellung einer maximal 16 Bit
langen Impulsgruppe sind daher wenigstens vier Bit erforderlich. Da, wie am Beispiel der Signalimpulsgruppe
Sio (siehe F i g. 1) ersichtlich, auch Signalwerte übertragen
werden können, die über eine durch die Quantisierung vorgegebene maximale Impulsgruppenlänge hinausragen,
sind in F i g. 2 für die Hilfsinformationsimpulsgruppen
SLi... SL12 vorsorglich fünf Bit vorgesehen.
ίη dargestelltem Beispiel sind die einzelnen Abtastwerte
einer Differenz-Pulscodemodulation unterworfen, weshalb jeder Signalimpuisgruppe Si ... Si2 ein
Polaritätsbit PO zugeordnet wird, wobei sich die Polarität jeweils auf eine die Redundanz reduzierende Impulsgruppenlängengröße
von Q beziehen kann.
Mit dem zweiten Kontrollbit CB2-R soll schließlich gezeigt werden, daß die mit der Codezahl der Hilfsinformatior.sirr.piilsgruppen
SL; SLn festgelegten variablen Impulsgruppenlängen von Si ... St 2 durch zusätzliche
Codes datenblockweise und signalabhängig weiterhin verkürzt werden können. Dies ist beispielsweise
dann der Fall, wenn — durch eine jeweils einer HilfsinfoTiationsimpulsgruppe
SLi ... SLi 2 folgende zusätzliche
Impulsgruppe gleicher Länge gekennzeichnet — die variablen Impulsgruppenlängen von Si ... Si2 um die
Impulsgruppenlänge R signalabhängig verkürzt übertragen werden, da, ausgehend vom Λ/Sß-Ende einer Impulsgruppe,
diejenigen zwischen einer beliebigen Wertigkeitsstufe Q und dem »Letzt-Signifikanten-Bit« liegenden
Impulsinhalte nicht mit übertragen werden müssen, die sich einzeln oder in der Folge auf das höherwertig
übertragene Referenzbit R mit gleichem Inhalt beziehen und später vor der Digital/Analog-Wandlung am
LJbenragungsketienende wieder hinzugefügt werden.
Vergleicht man nun das bekannte Impulsschema gemäß Fig. 1 mit dem erfindungsgemäßen Impulsschema gemäß F i g. 2, so ergeben sich für die jeweils zu übertragenden Impulse folgende Zahlenwerte.
Vergleicht man nun das bekannte Impulsschema gemäß Fig. 1 mit dem erfindungsgemäßen Impulsschema gemäß F i g. 2, so ergeben sich für die jeweils zu übertragenden Impulse folgende Zahlenwerte.
Datenblock gemäß Fig. 1:
12 Sy. + (12 χ 16) S + 20 CRC = 224 Bit
Datenblock gemäß F i g. 2:
Datenblock gemäß F i g. 2:
12Sy+2Cß + (12x5)SL + 12 PO
+ 7S, + 15S2+ 11 S3+ 5S4
+ 7 S5 + 7 S6 + 1 S7 + 1 S8
+ IOS9 + I6S10+ 15Sm +8S,2
202 Bit
+ 7S, + 15S2+ 11 S3+ 5S4
+ 7 S5 + 7 S6 + 1 S7 + 1 S8
+ IOS9 + I6S10+ 15Sm +8S,2
202 Bit
Daraus ergibt sich, daß im gewählten Beispiel bei einer Einsparung von 22 Bit und 10,78% der gleiche Signalwert
am Übertragungs-Kettenende bei entsprechender Decodierung aus den übertragenen Impulsgruppen
mit ihrer zugeordneten Code-Information abgeleitet werden kann.
Die F i g. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen gemäß der Erfindung aufgebauten Datenblock.
Den Anfang bildet wiederum eine Synchronimpulsgruppe Sy mit 12 Bit, der, falls erforderlich, eine den Datenblock
kontrollierende Impulsgruppe CB mit insgesamt vier Bit folgt. Die unmittelbar darauffolgenden, blockweise
zusammengefaßten Hilfsinformationsimpulsgruppen SLi ■ ■ · SL32 zu je vier Bit beinhalten wiederum je
eine codierte Zahl, die der jeweiligen Impulsanzahl in der zugeordneten Signalimpulsgruppe Si ... S32 entspricht.
Bei einer maximalen Impulslänge von 16 = 24 Bit sind für die Hilfsinformationsimpulsgruppen SLi ...
SL32 maximal je vier Bit erforderlich. Wird eine Grundzahl für eine Signalimpulsgruppen-Längendarstellung
angenommen und/oder setzt der Signalinhalt bei einer DPCM-Signalcodierung eine niedrige Impulsgruppendifferenz
je Abtastwert voraus, sind für SLi ... SL32 auch jeweils 3 Bit ausreichend. Der den Signalimpulsgruppen
Si ... S32 zugeordnete Impuls PO stellt die für
die DPCM-Signalcodierung erforderliche Polaritätsinformation dar. Das in den Hilfsinformationsimpulsgruppen
SLi ...SL]7 zusätzlich vorgesehene Bezugszeichen
R soll anzeigen, daß mit einer bestimmten vorausgesetzten Lage einer impulsgruppe, beispielsweise durch
/?SLi, eine zusammengehörige, aktuelle Abtastwerte darstellende Signalimpulsgruppenfolge Si ... Sib und
durch RSL\7 eine zusammengehörende, redundant
übertragene, codierte Signalimpulsgruppenfolge Si 7...
S32 adressiert werden kann, wobei jeweils S, und Si? die
Referenzwerte für die darauffolgenden Abtastwerte-Impulsgruppensequenzen bilden können. Es ist je nach
Anwendungsfall für eine DPCM-Codierung mit Nutzsignal-Soll-Pegeldarstellung
durch codierte Referenzabtastwerte möglich, daß, in teilweise redundanzreduzierender
Weise, der Nutzsignal-Referenzabtastwert sich wiederum auf eine bestimmte vorausgesetzte Impulsgruppenlänge
bzw. Wertigkeit oder auf eine kompandierte Darstellung bezieht
Das Ende eines Datenblockinhalts ist durch die Summe aus den Impulsgruppen Sy, CB, SL\ ... SL32 und
CRC und einer Addition der durch SLi ... SL32 binär
dargestellten Summanden definiert Die Impulsfolge CRC mit 16 Bit stellt eine datenblockweise Übertragungsfshlerreferenz
dar und kann aus einer binären Addition von Datenblockinhaltsabschnitten gleicher Länge
und dem variablen Ende gebildet werden. Mit der L/O-
Darstellung der Synchronimpulsfolge Sy soll angedeutet werden, daß zur Redundanzreduktion der Sy-Impulsgruppenlänge
eine vom Datenblockinhalt abhängige Sy-Wortbildung vorgenommen werden kann.
Für eine beispielsweise aus 32 Abtastwert-Impulsgruppen bestehende DPCM-codierte Folge kann bei einem
zur Fehlerkorrektur angenommenen Verhältnis: Nutzsignal/Paritätsimpulsanzahl = 2/1 errechnet werden,
daß sich für eine (Signalvariations-)Pausen- bzw. Gleichspannungsfestwertübertragung, abhängig von einer
Nutzsignalreferenzwertimpulsgruppe RS mit z. B. vier Bit eine Impulsgruppe mit
12 Sy + 4 Cß +(32x4)SL+ 32 χ (x+\ PO)S
4 RS + 16 CRC = 196 Bit/je > 32 Abtastwerte
4 RS + 16 CRC = 196 Bit/je > 32 Abtastwerte
am Ende einer Übertragungskette nach entsprechender Decodierung ergibt. Im Vergleich dazu ergäbe sich bei
einer 16 Bit gleichförmig quantisierten Nutzsignalübertragung eine Impulslänge von
12 Sy + (32 χ 16) S + 22 CRC = 546 Bit.
Werden im DPCM-Beispiel für die Signalimpulsgruppen S als mittlere erforderliche Länge 5 Bit angenommen,
ergibt sich ein entsprechendes Impulsanzahlverhältnis von
546
348
348
= 1.565
bzw. eine Redundanzreduktion von = 36%. Bereits 49% Redundanzreduktion sind bei 3 Bit Impulsgruppenlänge
erzielbar. Aufgrund dieser Einsparung kann nun bei gleicher Fehlerkorrekturfähigkeit und aus dem übertragenen
Signal abgeleiteter, gleichförmig quantisierter Nutzsignalübertragungscharakteristik die Fehleranfälligkeit
der Übertragungskette durch zusätzliche Redundanz noch weiter reduziert und/oder eine gegebene Signalträger-Speicherkapazität
vergrößert werden.
Mit den Vorteilen einer reinen DPCM-Signal-Decodierung
ohne Fehlerkorrektur-Redundanz-Impulsgruppen und Impulsintegrationsschaltungen am Ausgang
der Ubertragungskette läßt sich gegenüber bekannten Lösungen eine gemittelte Impulsreduktion von mindestens
25/17 Bit erreichen.
Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erlaubt u. a. durch seine Unabhängigkeit von starren
Codierungsformaten, daß z. B. eine digitalisierte Audio-Signal-Übenragung
mit der für eine eventuelle Transcodicrung vorteilhaften Abtast-Frequenz-Standardisierung
keine Berücksichtigung von Fernsehzeilen benötigt, da entweder die Datenblocklängen variabel sind
bzw. das erfindungsgemäße Verfahren auch Anwendung für den digitalisierten Analoginhalt einer Fernsehzeile
finden kann oder eine Anpassung verschiedener Normen auch durch eine von der Datenblocklängenvariation
abgeleitete Modulations-Impulsbreiten-Änderung erfolgen kann.
Die Fig.4 zeigt das Blockschaltbild für eine Schaltungsanordnung
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Den Eingang der Schaltung bildet
ein A/D-Wandler 1, dem ein Analogsignal zugeführt wird. Das Ausgangssignal dieses durch eine bestimmte
Abtastfrequenz gesteuerten A/D-Wandlers 1 gelangt einerseits in einen DPCM-Codierer 2 und andererseits
in einen Referenzsignal-Codierer 3. Mit Hilfe der Detektorschaltung 4 wird die jeweils notwendige Impulsgruppenlänge
für die DPCM-Signale Si ... S32 festgelegt,
während in der nachfolgenden Zwischenspeicherstufe 5 die jeweils zugehörige Hilfsinformationsimpulsgruppe
SLi... SZ.32 codiert wird. Die einzelnen DPCM-Signalimpulsgruppen
gelangen schließlich zusammen mit den H'lfsinformationsimpulsgruppen SLi ... SLn
und gegebenenfalls mit Referenzsignalgruppen in einen Blockformat-Codierer 7, der die einzelnen Impulsgruppen
in der in den Fig.2 und 3 gezeigten Reihenfolge aneinanderfügt. Die Schaltung enthält ferner einen vom
A/D-Wandler-Ausgangssignal gesteuerten Kontrollbit-Codierer 6 sowie eine Funktionseinheit 20, in der eine
CflC-FehlerprüMmpulsgruppe aus einem sich aufbauenden
Datenblockinhalt bzw. Zeitabschnitt zusammengestellt wird. Die redundante CRC-Impulsgruppe und
gegebenenfalls die Kontrollbits werden nun in einer weiteren Codierstufe 8 mit den Nutz- und Hilfssignalen
zu einem Datenblock zusammengefaßt, der in dieser Form auf einem Signalträger bzw. einer Übertragungs-
leitung 10 übertragen wird. Signalträger bzw. Übertragungsleitung 10 werden dabei durch eine datenblocklängenabhängige
Träger- bzw. Modulationsfrequenz-Regelstufe 9 beeinflußt. Auf der Empfangsseite wird der
Datenblock im Decoder U demoduliert und formatdecodiert sowie anschließend mit Hilfe der Fehlerkorrekturstufe
12 korrigiert. In der nachfolgenden Funktionseinheit 13 werden die DPCM-Impulsgruppen entsprechend
dem aus der Schaltstufe 14 gewonnenen Polaritätsbit PO mit dem Referenzsignalinhalt in eine gleichförmig
quantisierte binäre Nutzsignalimpulsfolge umgeformt. Mit Hilfe des D/A-Wandlers 17 werden diese
Impulsfolgen schließlich in Analogsignale zurückverwandelt.
Über einen zweiten Signalweg gelangen die decodierten Ausgangssignale 11 ferner an eine Funktionseinheit 16. Mit Hilfe dieser Funktionseinheit 16 werden, einem Delta-Demodulationsverfahren entsprechend, die mit hoher Impulsrate am Anfang des Impulsgenerators 15 stehenden Impulsfolgen über eine Torschaltung 19 auf die Integratorschaltung 81 in der Weise gegeben, daß die vom jeweiligen DPCM-Signalinhalt abgeleitete Impulsanzahl je Zeiteinheit gleichmäßig auf diese Zeiteinheit verteilt wird.
Über einen zweiten Signalweg gelangen die decodierten Ausgangssignale 11 ferner an eine Funktionseinheit 16. Mit Hilfe dieser Funktionseinheit 16 werden, einem Delta-Demodulationsverfahren entsprechend, die mit hoher Impulsrate am Anfang des Impulsgenerators 15 stehenden Impulsfolgen über eine Torschaltung 19 auf die Integratorschaltung 81 in der Weise gegeben, daß die vom jeweiligen DPCM-Signalinhalt abgeleitete Impulsanzahl je Zeiteinheit gleichmäßig auf diese Zeiteinheit verteilt wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (13)
1. Verfahren zur Redundanzreduktion bei der Übertragung digital codierter Analogsignale, bei
dem die Signaldarstellung in einzelnen Datenblökken durch binäre Impulsgruppen und in Verbindung
mit Hilfssignalen zur datenblockbezogenen Fehlererkennung erfolgt, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Übertragung sendeseitig Datenblöcke gebildet werden, die aus einer den Datenblockanfang
markierenden Synchronimpulsgruppe, einer vorgegebenen Anzahl von aus Nutzsignalabtastwerten
abgeleiteten Signalimpulsgruppen, einer der Anzahl der Signalimpulsgruppen entsprechenden Anzahl
von diesen zugeordneten Hilfsinformationsimpulsgruppcn
festvorgegebener Bitzahl, einer weiteren Hilfsinformationsimpulsgruppe für die Fehlererkennung
und gegebenenfalls weiteren zusätzlichen auf den Datenblock bezogenen Hilfsinformationsimpulsgruppen
besteht, daß ferner bei jeder der Signalimpulsgruppen die für die eigentliche Übertragung
der sie darstellenden Nutzsignalabtastwerte die gerade nicht benötigten Bitstellen unterdrückt werden
und hierbei die den Signalimpulsgruppen zugeordneten Hilfsinformationsimpulsgruppen die die unterdrückten
Bitstellen für sämtliche Signalimpulsgruppen betreffenden Informationen enthalten und
daß empfangsseitig die Hilfsinformationsimpulsgruppen zur Rekonstruktion des ursprünglichen Signals
verwendet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß die mit Impuisgruppen variierender Impulsanzahl je Gruppe dargestellten jeweiligen Signalabtastwerte
durch jeweils binär codierte Differenz-Abtastwerte dargestellt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in einem Datenblock enthaltenen
Differenz-Abtastwertfolgen sich auf eine den betreffenden Abtastwert mit vollem Amplitudenwert darstellende
Referenz-Abtastwert-Impulsgruppe beziehen, die wahlweise im gleichen oder einem zugeordnet
korrespondierenden Datenblock enthalten ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils
letzte, eine binäre Eins darstellende Einzelimpuls einer einem Abtastwert zugeordneten Signalimpulsgruppe
unterdrückt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der
Differenz zwischen der auf eine konstante Nutzsignal-A/D-Wandler-Abtastfrequenz mit quantisierter
Abtastwertdarstellung durch jeweils eine Impulsgruppe gleicher Länge je Abtastwert bezogenen
Datenblocklänge und der signalinhaltsabhängigen variablen Datenblocklänge sich ergebende Differenz-Blocklänge
zur Übertragung zusätzlicher Impulsgruppen mit redundantem oder anderem zusätzlichem-Signalinhak
verwendet und/oder durch eine Expandierung des Datenblock-Inhalts im Wege ei- &o
ner Verringerung der Übertragungsgeschwindigkeit- bzw. der Modulationsfrequenz wieder voll ausgeschöpft
wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die co- b5
dierten Abtastwerte bestimmenden Impulsgruppenfolgen in Abhängigkeit von einem Referenzwert in
Differenz-Pulscodeinodulation übertragen werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur störsignalfreien
Rekonstruktion von Impulsgruppen, die durch Nutzsignaleinblendangen, Überblendungen
bzw. durch Fehler im Übertragungsweg verlorengegangen sind, eine Interpolation des letzten fehlerfrei
übertragenen Abtastwertes mit dem sich ai'f eine Abtastwert-Referenzgröße beziehenden Anfang eines
fehlerfrei folgenden Abtastwertes durchgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß beim Überschreiten der durch den Quantisierungsbereich vorgegebenen
Impulsgruppenlänge einzelner Abtastwerte die jeweiligen Impulsgruppen durch eine dem
Datenblock zugeordnete oder in ihm enthaltene Positionscodierung gleichförmig oder durch Divisionsfaktor bzw. Corrpandierung auf die für die Übertragung
vorgegebene Impulsgruppenlänge reduziert werden.
9. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die redundanten Abtastwert-lmpulsgruppsnfolgen
eines Datenbiocks wahlweise Nutzsignal- und/oder Paritäts- oder Steuer-ZRegelinformationen
enthalten.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge
und Lage der jeweils einem Abtastwert zugeordneten Impulsgruppe durch eine im Datenblock enthaltene
Codierung bestimmt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Datenblock eine der Übertragungsfehlerprüfung
dienende, sogenannte CRC-Impulsgruppe übertragen wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsgruppen
jeweils eines Datenblocks in verschiedenen Übertragungskanälen oder Zeitabschnitten
übertragen werden.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Abtastwert-Impulsgruppe
und der ihr zugeordneten Hilfsinformations-lmpulsgruppe eine Paritäts-Information
zur datenblockinternen Fehlerkontrolle zugeordnet wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792915067 DE2915067C2 (de) | 1979-04-12 | 1979-04-12 | Verfahren zur Redundanzreduktion bei der Übertragung digital codierter Analogsignale |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792915067 DE2915067C2 (de) | 1979-04-12 | 1979-04-12 | Verfahren zur Redundanzreduktion bei der Übertragung digital codierter Analogsignale |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2915067A1 DE2915067A1 (de) | 1980-10-16 |
DE2915067C2 true DE2915067C2 (de) | 1985-06-27 |
Family
ID=6068300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19792915067 Expired DE2915067C2 (de) | 1979-04-12 | 1979-04-12 | Verfahren zur Redundanzreduktion bei der Übertragung digital codierter Analogsignale |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2915067C2 (de) |
Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1257230B (de) * | 1962-01-16 | 1967-12-28 | Postal Administration Of The U | Zeitmultiplex-UEbertragungssystem |
JPS53142105A (en) * | 1977-05-18 | 1978-12-11 | Sony Corp | Code transmission system |
-
1979
- 1979-04-12 DE DE19792915067 patent/DE2915067C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2915067A1 (de) | 1980-10-16 |
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