DE3424813C1 - Verfahren zum Übertragen von digitalisierten Tonsignalen - Google Patents

Description

• Ein Datenformat, um diese, bei dem älteren Verfahren vorgesehene Zusatzinformation zu übertragen, ist beispielsweise in F i g. 3 veranschaulicht. Dieses Datenformat geht von der Überlegung aus, die für die Tonsi- gnalabtastung relevanten Informationsbits, z. B. die Bits Y9 bis Y14 bei einem Skalenfaktor 8, nach links an das Vorzeichenbit Y1 »heranzuschieben«, d. h., daß diese Bits bei der Übertragung die Stellen der höchstwertigen Bits einnehmen. Die dadurch freiwerdenden Stellen der geringwertigen Bits werden entsprechend der verfügbaren Ubertragungskapazität mit den Zusatzinformationsbits belegt, im betrachteten Beispielsfall mit den Bits Y15 und Y16 (wobei Y15, Y16 die LSB's für eine 16-bit-Tonauflösung sind und Z1 und Z2 belegen) sowie weitere Bits V1 bis V5, (wobei V 1 bis V5 die LSB's für eine noch weitergehende Tonsignalauflösung in einem 21/24-Bit-Gleitkomma-Übertragungssystem im Sinne einer Aufwärtskompatibilität oder die Bits einer tonsignalfremden Information sein können und die Bits Z3 bis Z7 belegen). Das Datenformat nach F i g. 3 läßt sich indessen ebensogut auch für ein linear codiertes Übertragungssystem nutzen, indem der Skalenfaktor stets zu »0« gesetzt wird.
• Der Einsatz von einfacheren Digital-Analog-Wandlern mit geringerer Auflösung von beispielsweise nur 12 oder 14 Bit ist einfach dadurch möglich, indem nach der Übertragung im Datenformat nach F i g. 3 und Umkehrung der «Schiebeoperation« nach Maßgabe des Skalenfaktors nur die Bits Y1 bis Y12 bzw. Y14 an den D/A-Wandler angelegt werden.
• - L e e r s e i t e -

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Übertragen von digitalisierten Tonsignalen, insbesondere auf Satelliten-Übertragungsstrecken und Übertragungswegen innerhalb des digitalen Fernmeldenetzes, deren Abtastwerte nach Betrag und Vorzeichen jeweils in einer festgelegten numerischen Genauigkeit als Binärstellen eines einen Abtastwert beschreibenden Bitwortes übertragen werden und bei dem eine festgelegte Anzahl von Bitworten zu jeweils einem Block zusammengefaßt ist, wobei für jeden Block ein Skalenfaktor mitübertragen wird, welcher angibt, in welchem von mehreren Größenbereichen die Amplitude des größten Abtastwertes des betreffenden Blockes liegt, und wobei die Werte derjenigen Binärstellen jedes Bitwortes innerhalb eines Blockes, welche dem oder den Größenbereichen außerhalb des durch den Skalenfaktor repräsentierten Größenbereiches zugeordnet sind, nicht übertragen, sondern empfangsseitig die nicht übertragenen Binärstellen jedes Bitwortes nach Maßgabe des jeweiligen Skalenfaktors und Vorzeichens der Abtastwerte regeneriert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte der übrigen Binärstellen als höchstwertige Bits des übertragenen Bitwortes verwendet werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im übertragenen Datenformat freiwerdenden geringerwertigen Bits jedes Bitwortes eine Zusatzinformation enthalten.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzinformation einen eine höhere numerische Genauigkeit der Abtastwerte angebenden Stellenwert enthält als er ohne Berücksichtigung des Skalenfaktors im betreffenden Übertragungsformat ermöglicht würde.

   Die Erfindung geht aus von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein Verfahren dieser Art ist aus der älteren DE-PS 33 28 344 bekannt.

   Zur Übertragung-digitaler Tonsignale im Rundfunk, insbesondere Satelliten-Direkt-Rundfunk ist es bekannt (E.B.U.-Dokument Com. T 481 (April 1983) »35th Meeting of the Technical Committee«, Appendix 3 to Part 3 »Sound Coding Methode«), die Abtastwerte der digitalen Tonsignale beispielsweise mit einer Auflösung von 14 bit im sog. Zweier-Komplement-Code zu übertragen.

   Ein Code-Schema dieses Zweier-Komplement-Codes ist in F i g. 1 veranschaulicht Die 14 bit jedes Abtastwortes sind mit Y1 bis Y14 bezeichnet Alle vorkommenden Bitkombinationen (=Abtastworte) sind in dem Schema in vertikaler Folge aufgezeichnet Dabei sind diejenigen Kombinationen, deren erstes Bit Y1 eine logische Null enthält, in der oberen Hälfte des Schemas veranschaulicht, während diejenigen Kombinationen, deren erstes Bit Yl eine logische Eins enthält, in der unteren Hälfte des Schemas gezeigt sind. Eine logische Null für das erste Bit Y1 bedeutet nach der Code-Vereinbarung einen positiven Abtastwert, eine logische Eins für das erste Bit Y1 einen negativen Abtastwert Wie man aus F i g. 1 ferner erkennt, läßt sich jede Hälfte des Schemas in insgesamt acht Skalenstufen 1 bis 8 unterteilen, die sich dadurch auszeichnen, daß in der oberen Hälfte bei der ersten Skalenstufe 1 das erste Bit Y1 ausschließlich eine logische Null ist, bei der zweiten Skalenstufe 2 das erste Bit Y1 und das zweite Bit Y2 ausschließlich logische Nullen sind, usw. In der unteren Hälfte des Schemas gilt das entsprechende für die logischen Einsen: Bei der ersten Skalenstufe ist das erste Bit Y1 ausschließlich eine logische Eins, bei der zweiten Skalenstufe 2 sind das erste Bit Y1 und das zweite Bit Y2 ausschließlich logische Einsen usw.

   In der älteren Patentanmeldung P 33 28 344.3-35 ist vorgeschlagen worden, die von dem Skalenfaktor repräsentierte MSB' 1 bei der Übertragung wegzulassen und die dadurch freiwerdende Ubertragungskapazität für Zusatzinformationen zu nutzen, beispielsweise zusätzliche »Kommastellen« (sog. »blockweise Gleit-Kommatechnik«). In welchem Datenformat diese Zusatzinformationen in die Tonsignal-Abtastwerte einzuschachteln sind, ist in der älteren Anmeldung nicht angegeben.

   Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, für ein Verfahren der eingangs erwähnten Art ein Datenformat anzugeben, welches einerseits eine Abwärtskompatibilität zu gleichförmig (linear) codierten Übertragungssystemen und andererseits eine Aufwärtskompatibilität zu Gleitkomma-Übertragungssystemen mit maximaler, entsprechend dem Skalenfaktor festgelegter Auflösung ermöglicht Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

   Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 ein bekanntes Code-Schema für den Zweier-Komplement-Code; F i g. 2 ein bei dem älteren Verfahren zur Anwendung gelangendes Code-Schema für Zweier-Komplement-Code, wobei im Unterschied zu dem Code-Schema nach F i g. 1 zusätzliche Informationen übertragen werden können; F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel für ein Übertragungsformat nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.

   Das Code-Schema nach F i g. 2 beruht auf der Überlegung, daß nicht mehr alle Bits eines Abtastwertes (vgl.

   F i g. 1: Ei ... Y14) übertragen werden, sondern neben dem Vorzeichenbit Y1 nur noch solche Bits, deren Wert sich nicht bereits aus dem Vorzeichenbit und dem Skalenfaktor ergeben; das sind in F i g. 1 neben Y 1 die Bits, die sich rechts vom treppenförmigen Muster befinden.

   Dementsprechend variiert die Anzahl der bei dem älteren Verfahren übertragenen Bits eines Tonsignals pro Block derart, daß bei großen Skalenfaktoren weniger Tonsignal-Bits pro Block übertragen werden. Wenn der Übertragungsweg eine ausreichend große Kapazität für die Übertragung von stets gleich langen Bitworten pro Block (z. B. 32 x 14 bit) besitzt, können bei Blöcken mit großem Skalenfaktor die von den Abtastwerten des Tonsignals ungenutzten Bitplätze entsprechend F i g. 2 zur Übertragung von Zusatzinformationen verwendet werden. Bei einem Block mit z. B. einem Skalenfaktor 8 werden dann neben den sieben Bits Y1, Y9... Y14 des einzelnen Abtastwertes des Tonsignals noch jeweils weitere sieben Bits der Zusatzinformation (Z1...Z7) übertragen, indem sie an die übertragenen Bits Y1, .9... Y14 angehängt werden bis das Datenformat der Übertragung aufgefüllt ist und somit keine höhere Bandbreite des vorgegebenen Übertragungsweges vorzusehen ist.