DE3602825A1 - Verfahren und anordnung zur synchronisation - Google Patents

Verfahren und anordnung zur synchronisation

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DE3602825A1
DE3602825A1 DE19863602825 DE3602825A DE3602825A1 DE 3602825 A1 DE3602825 A1 DE 3602825A1 DE 19863602825 DE19863602825 DE 19863602825 DE 3602825 A DE3602825 A DE 3602825A DE 3602825 A1 DE3602825 A1 DE 3602825A1
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synchronization
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distance data
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Hans-Joachim Dr Ing Grallert
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Siemens AG
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Siemens AG
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network, synchronizing decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/4302Content synchronization processes, e.g. decoder synchronization
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/242Synchronization processes, e.g. processing of PCR [Program Clock References]

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Synchronisation bei digitaler Übertragung von Fernsehsignalen mit Datenwörtern variabler Länge.

Bei der Übertragung von Bildinformation wird zur Datenreduktion häufig ein DPCM-Verfahren (Differenz-Pulscode- Modulation) oder ein Transformationsverfahren angewendet und anschließend eine Codierung mit unterschiedlicher Wortlänge eingesetzt, wie sie von den Optimalcodes her bekannt ist. Hierdurch wird jedoch beim Decoder das Auffinden von Zeilen- und Bildanfängen erschwert. Dies gilt insbesondere dann, wenn als Folge von Übertragungsfehlern die Wortsynchronisation und damit auch die Zeilen- und Bildsynchronisation verlorengeht. Als Folge hiervon sind lange Fehlerschleppen auf dem Bildschirm sichtbar. Durch die unterschiedlichen Wortlängen der übertragenen Datenwörter ist außderm eine Synchronisation zwischen Coder und Decoder problematisch. Deshalb werden bei bekannten Verfahren die Synchronisationssignale in einem getrennten Kanal übertragen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein zuverlässiges Verfahren zur Synchronisation anzugeben, das keinen zusätzlichen Synchronisationkanal benötigt und Fehlerschleppen vermeidet.

Die Aufgabe wird durch die im Patenanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Es ist vorteilhaft bei diesen Verfahren, daß in konstanten Zeitabständen ohne Berücksichtigung von Wortgrenzen ein Synchronwort übertragen wird. Das Synchronwort wird selbstverständlich so gewählt, daß es günstigtenfalls überhaupt nicht während der Übertragung von Datenwörtern, die beispielsweise Abtastwerten oder hieraus gewonnenen DPCM-Signalwerten entsprechen, vorkommt. Der konstante Zeitabstand zwischen aufeinanderfolgenden Synchronwörtern ermöglicht es, in bekannter Weise eine Zeitfensterfunktion zu realisieren, die eine erneute Überprüfung des Synchronwortes nur während des in Frage kommenden Zeitraumes ermöglicht. Trotz unterschiedlicher Anzahl von Bits je Fernsehzeile ermöglichst das Abstands-Datenwort die genaue Angabe des nächsten Zeilenanfangs und hiermit eine erneute Wortsynchronisation. Bei durch Übertragungsfehlern bedingten Störungen wird daher die Fehlerschleppe mit dem nächsten Zeilenende begrenzt sein. Das Abstands-Datenwort kann natürlich mit einem der bekannten fehlerkorrigierenden Codes gegen Störungen gesichert werden.

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung und eine Schaltungsanordnung sind den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von Figuren näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 ein Zeitdiagramm der ausgesendeten Fernsehsignale,

Fig. 2 eine erste Anordnung zur Synchronisation und

Fig. 3 eine Variante dieser Anordnung.

Das in Fig. 1 dargestellte Zeitdiagramm zeigt eine Aneinanderreihung von Datenwörtern DW unterschiedlicher Länge. In diese Datenwörter sind im konstanten Abstand, zweckmäßigerweise jeweils nach einer Zeilendauer ZD Synchronwörter SYN eingefügt. Auf jedes Synchronwort folgt ein Abstands-Datenwort ADA.

Die Synchronwörter werden hierbei ohne Rücksicht auf die Wortgrenzen von Datenwörtern eingefügt, d. h. der Rst eines vor einem Synchronwort SYN nur teilweise übertragenen Datenwortes wird nach dem Abstand-Datenwort ADA übertragen. Auf der Empfangsseite wird nach dem ersten Erkennen eines Synchronwortes SYN, hier die Ziffern 0000 ein Zeitfenster-Signal FS erzeugt, durch das jeweils beispielsweise nur im Abstand einer Zeilendauer ZD eine Synchronisiereinrichtung die empfangenen Daten zugeführt werden.

Da die codierten Zeilen unterschiedliche Abstände aufweisen, kommt es vor, daß das Synchronwort und das Abstands- Datenwort erst nach mehreren codierten Zeilen eingeblendet wird.

Zweckmäßig ist eine zusätzliche Übertragung der aktuellen Zeilennummer oder der Nummer der folgenden Zeile, um eine sichere Synchronisierung zu gewährleisten. Auch das Abstands- Datenwort kann eine variable Wortlänge aufweisen.

Die im Abstands-Datenwort ADA übertragene Zahl gibt die Anzahl der Bits vom Ende des Abstands-Datenwortes bis zum Beginn der nächsten Fernsehzeile an. Die in Fig. 1 dargestellte Zahl des Abstand-Datenwortes besagt, daß nach drei Bits (oder drei Impulsen des Empfangstaktes T E ) bereits ein neuer Zeilenbeginn erfolgt.

In Fig. 2 ist eine Anordnung zur Synchronisation prinzipiell dargestellt. Die empfangenen Datenwörter DW werden über einen Eingang 1 einem Schieberegister SR zugeführt. An den eingangsfernen Parallelausgängen PA 2 des Schieberegisters ist eine Decodiereinrichtung DEC angeschaltet. An die eingangsnahen Parallelausgänge PA 1 des Schieberegisters ist ein einstellbares Laufzeitglied LZ mit seinen Paralleleingängen PE 1 angeschaltet. Die Takteingänge des Schieberegisters SR und des Laufzeitgliedes LZ sind an einen Takteingang 2 angeschlossen, dem der Empfangstakt T E zugeführt wird. Das Laufzeitglied weist einen Ausgang 3 auf, an dem Zeilenimpulse ZI angegeben werden. Der Ausgang des Decodierers ist über ein UND-Gatter UN 1, dessen zweiten Eingang ebenfalls der Taktimpuls TE zugeführt wird mit einem Steuereingang PE des Laufzeitgliedes LZ verbunden, über den die anliegenden Daten parallel eingespeichert werden können. Dem Schieberegister SR ist hier ein zweites UND-Gatter UN 2 vorgeschaltet, an dessen zweiten Eingang 4 das Zeit-Signal FS anliegt, das das Synchronisierwort und das nachfolgende Abstands-Datenwort umfaßt.

Das Laufzeitglied wird zweckmäßigerweise mit Hilfe eines Rückwärts-Zählers realisiert. Hierfür eignet sich beispielsweise der Baustein SN74 S169 der Fa. Texas Instruments.

Sobald in das Schieberegister SR das Synchronwort SYN und das nachfolgende Abstands-Datenwort eingeschoben sind, erkennt die Decodiereinrichtung DEC das Synchronwort und gibt über das UND-Gatter UN 1 einen Impuls ab, der das Abstands-Datenwort direkt in das Laufzeitglied LZ übernimmt. Mit dem Empfangstakt T E , der der Bitrate der empfangenen Daten entspricht, wird nun rückwärts gezählt, bis am Ausgang 3 der Zeilenimpuls ZL den Beginn der neuen Fernsehzeile signalisiert.

In Fig. 3 ist eine weitgehend entsprechende Schaltungsanordnung dargestellt, bei der jedoch ein verkürztes Schieberegister SR 1 verwendet wird. An die eingangsfernen Parallelausgänge des Schieberegisters SR 1 ist wieder die Decodiereinrichtung DEC angeschaltet, deren Ausgang jedoch über ein weiteres Laufzeitglied LZ 1 mit konstanter Laufzeit geführt ist. Sämtliche Parallelausgänge PA 1 des Schieberegisters SR sind mit den Paralleleingängen PE 1 des Laufzeitgliedes LZ verbunden.

Ist nun in das Schieberegister SR ein Synchronwort SYN eingeschoben worden, so wird dies wieder von der Decodiereinrichtung DEC erkannt, die wieder an Parallelausgänge PA 2 des Schieberegisters SR 1, die einen Teil der Parallelausgänge PA 1 entsprechen, angeschaltet ist und deren Ausgangssignal über das weitere Laufzeitglied LZ solange verzögert wird, bis das Abstandsdatenwort in das Schieberegister SR 1 eingeschoben ist. Die übrige Funktionsweise entspricht der Anordnung nach Fig. 2.

Ansonsten werden die bei Synchronisierungen üblichen Maßnahmen durchgeführt. Die Synchronisation gilt erst dann als erfolgt, wenn mindestens zweimal im Abstand einer Zeilendauer das Synchronwort empfangen wurde. Ebenso muß mehrmals das Synchronwort an der erwarteten Stelle nicht empfangen worden sein, bevor eine erneute Synchronisierung erfolgt, wozu statt des Zeitfenster-Signals ein Dauersignal anliegt, das eine ständige Auswertung der empfangenen Daten gestattet. Über ein strichliert eingezeichnetes ODER-Gatter OR wird bei einem gestörten Synchronwort ein entsprechendes Signal von der Taktversorgung TV geliefert. Das Zeitfenster-Signal wird von der empfangsseitigen Taktversorgung geliefert. Es ist selbstverständlich auch möglich, ein entsprechend verkürztes Zeitfenster-Signal mit den Ausgang der Decodiereinrichtung logisch zu verknüpfen und die empfangenen Daten ständig in das Schieberegister einzuschreiben.

Claims (6)

1. Verfahren zur Synchronisation bei digitaler Übertragung von Fernsehsignalen mit Datenwörtern variabler Länge, dadurch gekennzeichnet, daß sendeseitig in konstanten Zeitabständen einer Zeilendauer in die auszusendenden Datenwörter (DW) ein Synchronwort (SYN) und ein nachfolgendes Abstands-Datenwort (ADA) eingefügt wird, das angibt nach wieviel Empfangstakten (T E ) der nächste Zeilenbeginn erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Synchronwort (SYN) und das Abstands-Datenwort im konstanten Zeitabstand einer Zeilendauer (ZD) oder einem ganzzahligen Vielfachen hiervon ausgesendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstands-Datenwort (ADA) zusätzlich die aktuelle Zeilennummer oder die Zeilennummer der nächsten Fernsehzeile übertragen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß empfangsseitig ein einstellbares Laufzeitglied (LZ) durch das Abstands-Datenwort (ADA) eingestellt wird.
5. Anordnung zur Synchronisation zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schieberegister (SR) mit parallelen Ausgängen (PA 1, PA 2) vorgesehen ist, daß eine Decodiereinrichtung (DEC) an eingangsferne Parallelausgänge (PA 2) des Schieberegisters angeschaltet sind, daß ein Laufzeitglied (LZ) mit Paralleleingängen (PE 1) an die Parallelausgänge (PA 1; DA 1 und DA 2) des Schieberegisters (SR) angeschaltet ist und daß ein dem Synchronwort (SYN) fehlendes Abstands-Datenwort (ADA) das Laufzeitglied (LZ) einstellt.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als einstellbares Laufzeitglied (LZ) ein Rückwärts- Zähler vorgesehen ist.
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