DE3781448T2

DE3781448T2 - Systeme fuer synchronisierung von digitalen geraeten.

Info

Publication number: DE3781448T2
Application number: DE8787303057T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Patents Divisio Fukami; Taro Patents Division Nakagami; Toshiro Patents Divis Terauchi
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1986-04-10
Filing date: 1987-04-08
Publication date: 1993-03-18
Anticipated expiration: 2007-04-09
Also published as: AU596835B2; DE3781448D1; US4876719A; KR960004578B1; EP0242121A3; EP0242121B1; CN87103190A; KR870010731A; CA1284220C; HK95795A; JPH087941B2; EP0242121A2; CN1010072B; JPS62239472A; AU7106887A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Synchronisierungssysteme für digitale Geräte.
Ein digitales Übertragungssystem ist vor kurzem zur Übertragung digitaler Ausgangssignale nach dem Zeitmultiplexverfahren aus einer Vielzahl von Einrichtungen (beispielsweise Compactdisc-Plattenspieler) zur Reproduzierung von digitalen Signalen durch einen Multiplexer und anschließender Übertragung der gebündelten digitalen Ausgangssignale, beispielsweise in der jap. Patentanmeldung Nr.58-210353 mit der Bezeichnung "Digitales Signalübertragungssystem" vorgeschlagen worden.
In diesem Fall ist es notwendig, die digitalen Ausgangssignale des entsprechenden Wiedergabegerätes für digitale Signale zu synchronisieren, wenn die entsprechenden digitalen Signale im Zeitmultiplexverfahren übertragen werden. Es wird jedoch im allgemeinen eine Vielzahl von Wiedergabegeräten für digitale Signale als Master zur Synchronisierung der betreffenden digitalen Signale benutzt, so daß jeder Multiplexer notwendigerweise mit einem Digital-Analog-Konverter (D/A) und einem Analog-Digital-Konverter (A/D) vorgesehen wird, wodurch diese einem Anwachsen der kosten und einer Minderung der Datenqualität ausgesetzt sind.
Die europäische Patentanmeldung EP-A- 0 162 461 offenbart ein digitales Übertragungssystem, bei welchem digitale Daten aus einer Vielzahl von Quellen, beispielsweise einer Stereomusikquelle, einer Sendeeinrichtungsquelle und einer Faksimileinformationsquelle, zur Übertragung, beispielsweise durch das Kabelfernsehnetzwerk, im Zeitmultiplexverfahren übertragen werden. Bei einem solchen System ist es notwendig, daß die digitalen Daten jeder Quelle und der Multiplexer synchronisiert werden.
Nach der vorliegenden Erfindung ist ein Synchronisierungssystem vorgesehen, das umfaßt:
eine Vielzahl von digitalen Signalwiedergabeeinrichtungen;
und einen digitalen Signalmultiplexer, der mit einem Ausgangssignal jeder der digitalen Signalwiedergabeeinrichtungen versorgt wird, und zur Erzeugung von Daten, die in einer Vielzahl von Kanälen von digitalen Signalen organisiert sind; dadurch gekennzeichnet:
die digitalen Signalwiedergabeeinrichtungen umfassen jeweils einen digitalen Ausgangsmodulator, einen digitalen Eingangsmodulator und einen Decoder;
der digitale Signalmultiplexer enthält Mittel zur Erzeugung eines Taktimpulses und eines Wortsynchronisierungssignals, einen digitalen Ausgangsmodulator zur Erzeugung eines zusammengesetzten digitalen Signals aus dem erzeugten Taktimpuls und dem Wortsynchronisierungssignal, und eine Vielzahl von Demodulatoren mit digitalem Eingang;
Schaltungsverbindungseinrichtungen befinden sich zwischen dem digitalen Ausgangsmodulator des digitalen Signalmultiplexers und jedem digitalen Eingangsdemodulator der Vielzahl von digitalen Signalwiedergabeeinrichtungen, um so einen demodulierten Taktimpuls und ein Wortsynchronisierungssignal für jeden Decoder zu liefern;
eine Einrichtung ist zur Erzeugung eines Blocksynchronisierungssignals für den digitalen Signalmultiplexer vorgesehen; und
Schaltungsverbindungseinrichtungen befinden sich zwischen jeden digitalen Ausgangsmodulator der Vielzahl von digitalen Signalwiedergabeeinrichtungen und entsprechend einer Vielzahl von digitalen Eingangsdemodulatoren der digitalen Signalmultiplexer, um so die decodierten Daten jedes Decoders zum digitalen Signalmultiplexer synchron mit dem demodulierten Taktimpuls und dem Wortsynchronisierungssignal zu übertragen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die anschließend ausführlicher beschrieben wird, sieht ein Synchronisierungssystem für digitale Signalwiedergabeeinrichtungen vor, welche den oben erwähnten Mangel des kürzlich vorgeschlagenen Systems verbessern kann.
Das bevorzugte Synchronisierungssystem ist mit einer digitalen Schnittstelle zwischen einer Vielzahl von digitalen Signalwiedergabeeinrichtungen und dem digitalen Signalmultiplexer versehen.
Die Erfindung wird nun durch ein Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei durchweg gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, und bei welchen:
Fig. 1A bis 1E Diagramme sind, die eine Struktur eines digitalen Signals zeigen, das durch einen digitalen Signalmultiplexer reproduziert wird, entsprechend einer Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Blockschaltungsdiagramm ist, das einen Schaltungsaufbau einer Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3 bis 7 Diagramme sind, die Strukturen von digitalen Signalen im Detail zeigen;
Fig. 8 und 9 Blockdiagramme sind, die einen Schaltungsaufbau einer Ausführungsform zeigen, wobei ein digitales Signal von einer Zentrale zu jedem Terminal über eine optische Schaltung übertragen wird, und
Fig. 10A bis 10C Diagramme sind, die eine Struktur einer digitalen Audioschnittstelle zeigen.
Die Fig. 1A bis 1E sind Diagramme, die ein Beispiel einer Struktur eines digitalen Signals Sd zeigen, wenn eine Vielzahl von digitalen Daten übertragen wird.
Unter Bezug auf Fig. 1D ist das digitale Signal, das übertragen werden soll, ein binäres Signal, welches einen Wert "0" oder "1" annimmt. 168 Bits des digitalen Signals werden als Basiseinheit bestimmt, welche einen Block bildet. Eine zyklische Periode des Blocks FR wird bestimmt als 1/44,1 kHz = 22,7 usec.
Wie in Fig. 1C gezeigt, wird ein Mehrfachblock MF von 4 Blöcken FR1 bis FR4, und ein Superblock SF von 64 Mehrfachblöcken MF1 bis MF 64 , wie in Fig. 1B gezeigt, gebildet. Weiter wird, wie in Fig. 1A gezeigt, ein Mehrfachsuperblock durch 5 Superblöcke SF1 bis SF5 gebildet.
Jeder Block FR umfaßt einen 8-Bit-Synchroniserungscode SYNC, einen 4-Bit-Serviceanteil SB und einen 156-Bit-Datenanteil DATA in dieser Reihenfolge, wie in Fig. 1D gezeigt.
In diesem Fall werden die Synchronisierungscodes SYNC so geordnet, daß sie in einem Bitmuster zwischen den ersten Blöcken FR1 des Blockes MF und dem Superblock SF verschieden sind, so daß sie als die ersten der zwei Strukturen MF und SF unterschieden werden können. Der Serviceanteil SB hat, wie später im Detail beschrieben wird, die Information bezüglich des Datenanteils DATA.
Der Datenanteil DATA hat 156 Bits, die in vier unabhängigen Kanälen #1 bis #4 aufgeteilt sind, wobei jeder 39 Bits hat, wie in Fig. 5 gezeigt ist und die in dieser Form verwendet werden. Jeder der Kanäle #1 bis 14 hat seine verwendbaren Modi, die wie in Fig. 3 festgelegt sind.
Diese Modi, nämlich die A-, B- und C-Modi, haben jeweils einzeln angegebene Strukturen und Signalinhalte, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Insbesondere umfaßt der A-Modus linke und rechte Stereoaudiosignale L und R, die durch eine Abtastfrequenz von 44,1 kHz abgetastet werden und als 16-Bit-PCM-Signale mit einem 7-Bit-Fehlerkorrekturcode ECC (beispielsweise gebildet durch eine Bose-Chaudhuri-Hocguenghem (BCH)-Code) verschlüsselt werden, der dazu hinzugefügt wird, welcher einem digitalen Signal entspricht, wie es durch ein Compact Disc (CD)- Abspielgerät reproduziert wird.
Der B-Modus umfaßt zwei Sätze von Stereoaudiosignalen L&sub1;, R&sub1; und L&sub2;, R&sub2;, die mit einer Abtastfrequenz von 44,1 kHz abgetastet werden und als 8-Bit-PCM-Signale mit einem 7-Bit-Fehlerkorrekturcode ECC, der dazugefügt wird, verschlüsselt werden. Als Folge davon sind die Signale, die in einem Kanal im B-Modus gespeichert sind, L&sub1; bis R&sub2;, für die eine Geräuschreduzierung durch Kompression oder Extension ausgeführt wird.
Der C-Modus umfaßt 32-Bits digitaler Daten, beispielsweise Programme und Daten für einen Computer, Bilddaten, reproduzierte Daten von einer CD-ROM und dgl., mit einem 7-Bit Fehlerkorrekturcode ECC, der dazugefügt wird. Es sollte angemerkt werden, daß beim C-Modus ein Multiblock MF, d. h. 156 Bits (= 39 Bits · 4 Blöcke), als eine Basiseinheit bestimmt wird, welche dann im Zeitmultiplexverfahren übertragen werden kann und entsprechend den Erfordernissen verwendet wird, durch eine Vielzahl von digitalen Daten, die als eine Bit-Einheit übertragen werden sollen. Aus diesem Grund erlaubt der C-Modus ein Maximum von 128 Arten von digitalen Daten pro Kanal, die mit einer Bitrate von 1 Bit/l Multiblock (= 1 Bit/ ((1/44,1 kbps) · 4 Blöcke) &sim; 11,025 kbps) übertragen werden sollen, oder, wenn eine Art von digitalen Daten übertragen wird, kann dieser mit einer Bitrate von 128 Bits/1 Multiblock (=128 Bits/ ((1/44,1 kbps) · 4 Blöcke) &sim; 1,41 Mbps) übertragen werden.
Der Datenanteil DATA von 156 Bits ist, wie in Fig. 1E gezeigt und in Folge- oder Zeitreihen durch Pfeile in Fig. 5 angezeigt ist, in einer Weise aufgebaut, daß die Daten Bit für Bit aus jedem der Kanäle #1 bis #4 herausgeholt werden, die abwechselnd und reihenweise in einem Block FR angeordnet sind.
Der Serviceanteil oder das Bit SB besteht aus einem Block, der aufgebaut ist wie in Fig. 6 gezeigt. Insbesondere zeigt Fig. 6 nur Servicebits SB , die in einem Multisuperblock geordnet enthalten sind. Deshalb werden die 1024-Bit-Datenblöcke des Kopfes jeweils als Servicebit SB für die Superblöcke SF1 bis SF5 zugeteilt. Die ersten 4-Bit-Daten SFSY des Servicebits SB in jedem der Superblöcke SF1 bis SF5 stellen einen Synchronisierungscode dar, der einen Startpunkt des Servicebits SB in jedem Multisuperblock SF anzeigt, welcher ein besonderes festgelegtes Bitmuster hat. Insbesondere zeigt der Synchronisierungscode SFSY des ersten Multisuperblocks SF1 einen Startpunkt des Hilfsbits SB jedes Multisuperblocks an, so daß dieser ein Bitmuster hat, das von denen der anderen Superblöcke SF2 bis SF 5 verschieden ist.
Eine 12-Bit-Datenmenge PGMM, die dem Sychronisierungscode SFSY folgt, ist in 4 Kanäle durch eine Einheit von 3-Bit- Daten aufgeteilt, und jedes der 3-Bit-Daten sind Modusdaten, die einen Modus jeden der Kanäle #1 bis#4 anzeigen. Fig. 7 zeigt ein Beispiel der Beziehung zwischen dem Inhalt der Datenmenge PGMM und den Modi A, B oder C.
Die übrigen 1008 Bits in den Diagrammen von Fig. 6 sind aufgeteilt in 63 Felder SLOT jeweils von 16 Bits, wobei jedes eine Information auf den Kanälen #1 und #2 anzeigt, z. B. die Anordnung des Datenbits DATA, die Kategorie oder den Service (Signalinhalte), das Kennwort, die Adresse und dergleichen. Folglich hat das Servicebit SB im fünften Multisuperblock SF5 nur 60 Felder gebraucht und die übrigen 48 Bits werden nicht gebraucht.
Bei der Signalstrukur wird, wie oben beschrieben, die Bitübertragungsrate des digitalen Signals Sd wie folgt berechnet:
168 Bits · 44,1 kHz &sim; 7,4 Mbps.
Die erforderliche Bandbreite zur Übertragung des digitalen Signals Sd, welches die Hälfte der Übertragung für die Bitrate aufweist, wird wie folgt berechnet:
7,4 Mbps / 2 = 3,7 MHz.
Aus diesem Grund kann das digitale Signal Sd innerhalb der Bandbreite für ein Basisband für ein Videosignal bei Fernsehübertragungen untergebracht werden, nämlich bei 4,5 MHz, so daß jeder Kanal für die Fernsehübertragung zur Übertragung des digitalen Signals Sd verwendet werden kann. In anderen Worten, wenn es ein verwendbares Band gibt, das ein Videosignal übertragen kann, können 4-Kanal-Daten in jedem der A- bis C-Modi, wie in Fig. 4 gezeigt, übertragen werden.
Die Fig. 8 und 9 zeigen ein Beispiel eines in zwei Richtungen kommunizierenden Fernsehantennensystems (CATV), das eine optische Verbindung umfaßt, die das digitale Signal Sd verwendet, das wie oben strukturiert wurde.
In Fig. 8 ist eine CATV-Zentrale 100 sowie Terminals 200 dargestellt. Angenommen, daß beispielsweise die Zentrale 100 einen Servicebereich so groß wie bei Fernsprechern abdecken kann und die Terminals 200 in einzelnen Wohnungen oder Büros installiert sind, sind sowohl die Zentrale 100 und die Terminals 200 miteinander durch zweiseitig gerichtete optische Glasfaserleiter 300 verbunden.
In der Zentrale 100 sind Signalquellen 11 bis 15 vorgesehen, welche hauptsächlich im A-Modus oder B-Modus übertragen werden. Insbesondere bezeichnet die Signalquelle 11 ein CD-Abspielgerät, die Signalquelle 12 ein CD-ROM-Abspielgerät (Treibereinheit), die Signalquelle 13 ein digitales Audiobandabspielgerät (DAT), die Signalquelle 14 ein analoges Bandabspielgerät und die Signalquelle 15 ein Mikrophon. Die digitalen Signale, die durch die Abspielgeräte 11 bis 13 reproduziert werden, werden, nachdem alle Fehler, die in den digitalen Signalen enthalten sind, korrigiert worden sind, einem Multiplexer 19 zugeführt. Die analogen Signale des Abspielgerätes 14 und des Mikrophons 15 werden zu A/D Konvertern 14 A und 15 A geführt, um in digitale Signale umgewandelt zu werden, welche dann ebenso zum Multiplexer 19 geführt werden. Weiterhin werden der Fehlerkorrekturcode ECC, der Synchronisierungscode SYNC und das Servicebit SB durch eine Erzeugungsschaltung 18 erzeugt und dann dem Multiplexer 19 zugeführt.
Signalquellen 21 bis 24 sehen Signale vor, die hauptsächlich im C-Modus übertragen werden. Insbesondere bezeichnet die Signalquelle 21 eine Videocamera, die Signalquelle 22 einen Computer, die Signalquelle 23 ein Teletextempfangsgerät und die Signalquelle 24 eine Bildabtastvorrichtung. Ein Videosignal der Camera 21 wird zu einer Speicherschaltung 21 A geführt, wo das Videosignal in ein digitales Signal umgewandelt wird und ein Feld- oder eine Blockmenge in einem Speicher einer Speicherschaltung 21 A gespeichert wird. Dann werden die in der Speicherschaltung 21 A gespeicherten Bilddaten mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit als serielle Daten ausgelesen. Deshalb wird ein Videosignal, das repräsentativ für ein Standbild ist, von der Speicherschaltung 21 A als ein serielles digitales Signal erhalten. Dieses serielle digitale Signal wird zu einem anderen Multiplexer 29 über eine Schnittstelle 21 B (Typ RS-232C) geführt.
Die Ausgangssignale der Signalquellen 22 bis 24 werden als serielle digitale Signale erhalten und zum Multiplexer 29 über die Schnittstellen 22 B bis 22 B (Typ RS-232C) entsprechend geführt.
Die digitalen Signale, die zum Multiplexer 29 geführt werden, werden ausgewählt und im Multiplexverfahren als C-Modussignal im Zeitmultiplexverfahren übertragen (der Fehlerkorrekturcode ECC wurde noch nicht dazugefügt). Dann wird das C- Modussignal zu einem Multiplexer 19 geführt. Im Multiplexer 19 wird eines der zugeführten digitalen Signale ausgewählt, zum Fehlerkorrekturcode ECC addiert, der durch eine Erzeugungsschaltung 18 erzeugt wurde, um ein A-Modus-, ein B-Modus- oder ein C-Modussignal zu bilden, und danach auf die Kanäle #1 bis #4 aufgeteilt. Die aufgeteilten Signale haben den Synchronisierungscode SYNC und das Servicebit SB, die hinzugefügt wurden, um das digitale Signal Sd zu bilden, das in der vorhererwähnten Art aufgebaut wurde, wobei das digitale Signal Sd aus dem Multiplexer 19 ausgegeben wird.
Die Signalquelle 11 für das CD-Abspielgerät kann beispielsweise vier separate Abspielgeräte umfassen. Auf dieselbe Art können die anderen Signalquellen und die sich anschließenden Schaltungen jeweils auch eine Vielzahl von Anordnungen oder Schaltungen darstellen.
Eine Mastersteuerung 90, welche einen Mikrocomputer umfassen kann, liefert Steuersignale (nicht gezeigt) zu den Signalquellen 11 bis 15 und 21 bis 24, zu ihren sich anschließenden Schaltungen 14 A, 15 A, 21 A und 21 B bis 24 B, zu den Multiplexern 19 und 29, und zur Erzeugungsschaltung 18 in solch einer Weise, daß ein gewünschtes Signal in den Signalen, das aus den Signalquellen 11 bis 15 und 21 bis 24 geliefert wird, mit dem digitalen Signal Sd im Zeitmultiplexverfahren übertragen wird.
Das Signal Sd wird zu einer Zerhackerschaltung 31 geführt, wird darin zerhackt, und das zerhackte Signal Sd wird zu einer Modulatorschaltung 41 geführt, um moduliert zu werden, um ein Fernsehsignal St auf einem freien oder verfügbaren Kanal zu bilden (d. h. ein Signal desselben Typs wie ein Signal, das VSB- moduliert ist durch ein Videosignal bei einer normalen Fernsehsendung), wobei das Signal zu einer Misch- oder Überlagerungsschaltung 49 geführt wird.
Die Signalquellen 32 bis 35 sehen Videosignale vor, und insbesondere sind Empfänger 32 und 33 jeweils angeordnet, um gewöhnliche Fernsehsendungen oder andere CATV-Sendungen zu empfangen, wobei jeder Empfänger beispielsweise einen RF-Verstärker umfaßt. So können die empfangenen Fernsehsignale (auf einer Vielzahl von Kanälen) bezüglich ihres Pegels justiert aber nicht demoduliert werden, d. h., die empfangenen Signale werden direkt zur Überlagerungsschaltung 49 geführt, ohne in der Form gegenüber den empfangenen Fernsehsignalen geändert zu werden.
Das System enthält weiterhin ein Abspielgerät 34 zur Wiedergabe beispielsweise einer U-Standard-Videobandcassette, und einen Laserplattenspieler 35 Ein Videosignal und ein Audiosignal, reproduziert von jeden dieser Abspielgeräte, werden zu entsprechenden Modulatorschaltungen 44 und 45 geliefert, um in Fernsehsignale moduliert zu werden für einen freien Kanal, die zu der Überlagerungsschaltung 49 geliefert werden. Die Abspielgeräte 34, 35 und die Modulatorschaltungen 44, 45 können auch eine Vielzahl von Abspielgeräten und Schaltungen verkörpern.
Entsprechend liefert die Überlagerungsschaltung 49 ein überlagertes Signal Sm, das durch Frequenzmultiplexen des Signals St mit all den Fernsehsignalen gebildet wird, die von den Empfängern 32,33 und den Modulatorschaltungen 44, 45 geliefert werden.
Das Signal Sm wird zu den Tunerschaltungen 5A bis 5N geliefert, die jeweils für eines der Terminals 200A bis 200N vorgesehen sind, wobei jede Tunerschaltung eine Kanalauswahlstufe (Tuner) und eine Bilddetektierungsstufe hat. Deshalb geben die Tunerschaltungen 5A bis 5N entsprechend der Kanalauswahl das Signal St oder ein zusammengesetztes Signal aus, das durch ein Basisband-Videosignal und einem Audiozwischenfrequenzsignal des korrespondierenden Kanals gebildet wird. Die Kanalauswahl, die durch die Tunerschaltungen 5A bis 5N ausgeführt wird, hängt von einem Auswahlsignal ab, das von einem Ausgangssignal der entsprechenden Terminals 200A bis 200N geliefert wird. Man kann deshalb verstehen, daß die Überlagerungsschaltung 49 und die Tunerschaltungen 5A bis 5N in Verbindung als Auswahlschalter zur Auswahl eines Videosignals aus dem Signal St und der verschiedenen Videosignale (und Audio-Zwischenfrequenzsignale) arbeiten.
Das Signal St und die Videosignale der Tunerschaltungen 5A bis 5N werden zu photoelektrischen Konvertern (FOU) 6A bis 6N geführt, um in optische Signale umgewandelt zu werden, welche der Reihe nach zu den Terminals 200A bis 200N über die optischen Glasfaserleitungen 300A bis 300N übertragen werden.
Die optischen Glasfaserleitungen 300 in diesem System übertragen ein optisches Signal, das vom Basisbandsignal Sd oder vom Videosignal für nur einen Kanal umgewandelt wurde, so daß preiswerte optische Glasfaserleitungen verwendet werden können. Ebenso kann eine preiswerte Vorrichtung für die photoelektrischen Konverter 6A bis 6N oder dgl. verwendet werden.
Jedes der Terminals 200 ist so aufgebaut, wie jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschrieben wird.
In Fig. 9 enthält eine Systemsteuerung 202 einen Mikrocomputer, der in Antwort auf Eingabeoperationen einer Eingabetastatur 203 die Steuersignale zu entsprechenden Schaltungen liefert, um verschiedene Funktionen auszuführen, welche später erklärt werden. Wenn das Terminal 200 das digitale Signal Sd empfängt, erzeugt die Systemsteuerung 202 die Steuersignale auch bezüglich des Hilfsbits SB, das im digitalen Signal Sd enthalten ist.
Ein Fernbedienungsbefehlsgeber 204 kann beispielsweise Infrarotstrahlen verwenden, und eine Empfangsschaltung 205 empfängt die Befehlssignale, die vom Befehlsgeber 204 übertragen werden. Das Ausgangssignal der Empfangsschaltung 205 wird zur Systemsteuerung 202 geliefert, so daß das Terminal 200 so gesteuert wird, daß es verschiedene Funktionen durch den Befehlsgeber 204 ausführt, und zwar so gut wie durch die Eingabetastatur 203.
Wenn ein Kanal im Signal Sm durch die Eingabetastatur 203 oder den Befehlsgeber 204 ausgewählt wird, wird ein Auswahlsignal Ss, das bezeichnend für den ausgewählten Kanal ist, durch die Systemsteuerung 202 erzeugt und zu einem photoelektrischen Konverter 211 geliefert, um in ein optisches Signal umgewandelt zu werden, welches dann zum CATV-Zentrum 100 über die optische Glasfaserleitung 300 übertragen wird. Wenn beispielsweise das optische Signal vom Terminal 200A kommt, wird es zuerst zum photoelektrischen Konverter 6A über die optische Glasfaserleitung 300A geliefert und dann wieder in das ursprüngliche elektrische Auswahlsignal Ss umgewandelt. Das Signal Ss wird schließlich zur Tunerschaltung 5A geliefert, in welcher der Kanal, der durch die Eingabetastatur 203 oder durch den Befehlsgeber 204 ausgewählt wurde, ausgewählt wird. Deshalb wird das Terminal 200A mit einem optischen Signal beliefert, das entweder vom Signal Sd oder einem der Videosignale des Kanals umgewandelt wurde, der durch die Tastatur 203 oder den Befehlsgeber 204 ausgewählt wurde.
Wenn ein optisches Signal zum Terminal 200 übertragen wird, wird es zuerst zum photoelektrischen Konverter 211 geliefert, um zum ursprünglichen Signal Sd oder zum ursprünglichen Videosignal (und Audio-Zwischenfrequenzsignal) zurückverwandelt zu werden.
Wenn das digitale Signal Sd ausgewählt wird, wird das Ausgangssignal des photoelektrischen Konverters 211 zur Zusammensetzungsschaltung 212 geliefert, um zum ursprünglichen digitalen Signal Sd zusammengesetzt zu werden, welches dann zu einer Identifizierungsschaltung (ID) 201 geliefert wird, wo der Inhalt des Signals Sd hinsichtlich des Hilfsbits SB identifiziert wird. Das Ergebnis der Identifizierung wird zur Systemsteuerung 202 geliefert.
Wenn insbesondere ein Stereosignal im A- oder B-Modus des Signals Sd (beispielsweise ein Signal, das durch das CD-Abspielgerät reproduziert wird) ausgewählt wird, wird das Signal Sd, das von der Zusammensetzungsschaltung 212 ausgegeben wird, über eine Schalterschaltung 213 zu einem Decoder 221 geliefert, in welchem ein gewünschtes digitales Signal von einem korrespondierenden Signal der Kanäle #1 bis #4 getrennt wird, und eine Fehlerkorrektur und eine Fehlerkompensation wird für das getrennte digitale Signal durchgeführt.
Das digitale Signal Sd, das der obigen Verarbeitung unterworfen wurde, wird über eine Schalterschaltung 222 zu einem D/A-Konverter 223 geliefert, um in die ursprünglichen analogen Stereosignale L,R (L&sub1;,R&sub1; oder L&sub2;,R&sub2;) umgewandelt zu werden. Die Stereosignale werden zu einem Audiowiedergabegerät 291 über eine Geräuschunterdrückungsschaltung (NR) 224 und einer Schalterschaltung 225 geliefert, wobei die Stereosignale im A- oder B- Modus reproduziert werden. Die Geräuschunterdrückungsschaltung 224 wird eingeschaltet, wenn das Signal im B-Modus ist und abgeschaltet (um es dem Signal zu erlauben, unverändert zu passieren), wenn das Signal im A-Modus ist.
Wenn ein digitales Signal im A-Modus innerhalb des Signals Sd, welches aus einem Programm oder Daten für einen Computer (beispielsweise ein Signal, das durch das CD-ROM- Abspielgerät reproduziert wird) besteht, ausgewählt wird, wird das Signal Sd, das von Zusammensetzungsschaltung 212 ausgegeben wird, über die Schalterschaltung 213 zu einem Decoder 241 geliefert, in welchem ein gewünschtes digitales Signal von einem korrespondierenden Signal der Kanäle #1 bis #4 getrennt wird, und es wird eine Fehlerkorrektur nur für das getrennte Signal durchgeführt. Dann wird das fehlerkorrigierte Signal zu einem Personalcomputer 243 über eine Schnittstelle 242 geliefert.
Der Computer 243 gibt entsprechend dem digitalen Signal ein Videosignal aus, welches über eine Schalterschaltung 244 zu einer Monitoreinrichtung 292 geliefert wird, die die verarbeiteten Ergebnisse des Computers 243 abbildet.
Während dieses Betriebs kann eine Menge des digitalen Signals der Schalterschaltung 244 über eine Schnittstelle (I/F) 283 zu einem Drucker 293 geliefert werden, durch den eine ausgedruckte Kopie des Abbildes auf dem Bildschirm der Monitoreinrichtung 292 erhalten werden kann.
Wenn ein digitales Signal im A-Modus innerhalb des Signals Sd, das sowohl Bilddaten als auch Audiodaten enthält, ausgewählt wird, wird das Signal Sd der Zusammensetzungsschaltung 213 über die Schalterschaltung 213 zu einem Decoder 231 geliefert, in welchem ein gewünschtes digitales Signal von einem korrespondierenden Signal der Kanäle #1 bis #4 getrennt wird, wobei nur die Fehlerkompensation für die Bilddaten des getrennten digitalen Signals durchgeführt wird, wobei sowohl die Fehlerkorrektur als auch die Fehlerkompensation für die Audiodaten des getrennten digitalen Signals ausgeführt wird.
Die Audiodaten vom Decoders 231 werden dann über die Schalterschaltung 222 zum D/A-Konverter 223 geliefert. Die Bilddaten vom Decoder 231 werden über die Schnittstelle 242 zum Computer 243 geliefert. Deshalb werden die Audiodaten durch die Audiowiedergabeeinrichtung 291 und die Bilddaten durch die Anzeigeeinrichtung 292 reproduziert.
Als Folge davon werden, wenn Daten, die von einem CD- ROM durch das Abspielgerät 12 reproduziert werden, erforderlich sind, Adreßsignale wie eine Spurnummer des CD-ROMs und des Steuerungssignals wie ein Suchsignal vom Computer 243 auf dem Weg über die Systemsteuerung 202, die Tastatur 203 oder den Befehlsgeber 204 eingegeben. Diese Adreßsignale werden dann zum photoelektrischen Konverter 211 als Teil des Signals Ss von der Systemsteuerung 202 geliefert, um in optische Signale umgewandelt zu werden, welche wiederum zur Zentrale 100 über die optische Glasfaserleitung 300 übertragen werden.
Angenommen, daß das optische Signal Ss vom Terminal übertragen wird, wird das Signal Ss durch den photoelektrischen Konverter 6A empfangen und zur Steuerung 90 geliefert, welche das Abspielgerät 12 gemäß dem Signal Ss steuert, um Daten zu reproduzieren, die einzeln durch den Computer 243 oder die Systemsteuerung 202 angegeben werden. Die reproduzierten Daten werden zum Terminal 200A übertragen.
Wenn ein digitales Signal im C-Modus innerhalb des Signals Sd (beispielsweise ein Videosignal, das durch die Camera 21 produziert wurde) ausgewählt wird, wird das Signal, das von der Zusammensetzungsschaltung 212 ausgegeben wurde, über die Schalterschaltung 213 zum Decoder 241 geliefert, wo das digitale Signal von einem entsprechenden Signal der Kanäle #1 und #2 getrennt wird, und eine Fehlerkorrektur wird für das getrennte digitale Signal durchgeführt. Das fehlerkorrigierte digitale Signal wird zur Schnittstelle 242 geliefert, wo nur gewünschte Bits von den Bit für Bit gemeinsam betriebenen oder im Zeitmultiplexverfahren übertragenen digitalen Daten DATA getrennt und zum Computer 243 geliefert werden. Dann wird ein Bild, das von den Daten reproduziert wird, die zum Computer 243 geliefert werden, auf dem Bildschirm der Monitoreinrichtung 292 in derselben Weise wie oben beschrieben abgebildet.
Wenn weiter ein Videosignal (mit einem Audiozwischenfrequenzsignal) von einen der Signalquellen 32 bis 35 durch die Eingabetastatur 203 oder den Befehlsgeber 204 ausgewählt wird, kann weiterhin das Videosignal vom photoelektrischen Konverter 211 erhalten werden und über eine Fangstelle oder Filter 251 für das Audiozwischenfrequenzsignal und über die Schalterschaltung 244 zur Monitoreinrichtung 292 geliefert werden, welche - ein Bild entsprechend dem Videosignal auf ihrem Bildschirm abbildet.
Bei der obenbeschriebenen Verarbeitung des Videosignals wird die Audiozwischenfrequenz des photoelektrischen Konverters 211 über einen Audiozwischenfrequenzverstärker 252 zu einer das Audiosignal detektierenden Schaltung 253 geliefert, um demoduliert zu werden. Dann wird das demodulierte Audiosignal über die Schalterschaltung 225 zur Audiowiedergabeeinrichtung 291 geliefert, um reproduziert zu werden.
Das obenbeschriebene CATV-System kann daher eine Mannigfaltigkeit von Videosignalen, Audiosignalen und Daten übertragen, von denen die Anwender die gewünschten Daten auswählen können.
Zusätzlich zur obenbeschriebenen Arbeitsweise des CATV- Systems ist, wie in Fig. 8 gezeigt, eine Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, wobei der Multiplexer 19 ein Taktsignal und ein Synchronisierungssignal zu den Abspielgeräten 111 bis 114, wie in Fig. 2 gezeigt, liefert, so daß die Abspielgeräte 111 bis 114 synchron mit dem Taktsignal und dem Synchronisierungssignal arbeiten. Das Sychronisierungssystem wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben.
In Fig. 2 wird der Multiplexer von einem Taktgenerator 1900 versorgt, der ein Taktsignal CLK (Bittakt) und ein Synchronisierungssignal SYN wie ein Blocksynchronisierungssignal erzeugt. Diese Signale CLK und SYN werden zu einer digitalen Eingangs/Ausgangs (I/O)-Modulatorschaltung 1901 geliefert, wo die Signale CLK und SYN zusammengesetzt werden, um ein digitales I/O-Signal in der Form eines zusammengesetzten digitalen Signals CSYN zu bilden, welches ein vorbestimmtes Format hat. Das Signal CSYN wird zu einem CD-Abspielgerät 111 geliefert.
Ein Beispiel eines digitalen Audioschnittstellenblocks wird anhand der Fig. 10A bis 10C erklärt. Die L-Kanaldaten und die R-Kanaldaten werden abwechselnd mit einer zyklischen Periode von 1/2 fs (11,34 usec) im Zeitmultiplexverfahren (Fig. 10A) übertragen. Ein Beispiel der modulierten Daten enthält einen Block, der durch Anteile für ein Wortsynchronisierungssignal (4 Bits), Audiodaten (24 Bits, von denen 16 Bits verwendet werden) und ein Steuersignal (4 Bits), wie in Fig. 10B gezeigt, gebildet wird. Der Wortsynchronisierungssignalanteil enthält ein besonderes Muster (z. B. 11100100). Der 16-Bit-Audiodatenanteil wird moduliert in einer Art, die "Zweiphasenmarke" genannt wird, wo Daten einmal bei einem Wert "0" und zweimal bei einem Wert "1" invertiert werden, wie in Fig. 10C gezeigt ist. Die Audiodaten werden wie vorbestimmte Daten übertragen und reproduziert, wenn sie empfangen werden, um einen Bittakt (CLK) vorzusehen. Weiterhin wird das Wortsynchronisierungssignal wie das obenerwähnte Blocksynchronisierungssignal SYN reproduziert.
Wenn man nun zu Fig. 2 zurückkehrt, wird das Signal CSYN, das zum Abspielgerät 111 geliefert wurde, zu einer digitalen Demodulatorschaltung 1111 geliefert, um in das ursprüngliche Taktsignal CLK und in das Synchroniserungssignal SYN getrennt zu werden, welche dann zu einer Decoderstelle 1110 des Abspielgerätes 111 geliefert werden, welches digitale Daten PBDT von einer CD (nicht gezeigt) synchron mit dem Signalen CLK und SYN reproduziert und eine Fehlerkorrektur und eine Fehlerkompensation für das reproduzierte digitale Signal durchführt.
Eine digitale I/O-Modulatorschaltung 1112 des Abspielgerätes 111 wird mit den reproduzierten Daten PBDT wie auch den Signalen CLK und SYN der Demodulatorschaltung 1111 versorgt, so daß das Signal PBMD zu dem obenerwähnten digitalen Signal PBMD moduliert wird, das ein vorbestimmtes Format hat, welches mit den Signalen CLK und Syn synchronisiert ist. Das Signal PBMD wird zu dem Multiplexer 19 geliefert.
Im Multiplexer 19 wird das Signal PBMD zu einer digitalen I/O-Demodulatorschaltung 1910 geliefert, worin die ursprünglichen reproduzierten Daten PBDT aus dem Signal PBMD gebildet werden und zu einer Multiplexerstelle 190 geliefert werden.
Der gleiche Arbeitsablauf wird für die anderen Abspielgeräte 112 bis 114 durchgeführt, wo die entsprechenden Signale PBMD synchron mit den Signalen CLK und SYN erhalten werden, die vom Signal CSYN getrennt und vom Multiplexer 19 und zu entsprechenden Demodulatorschaltungen 1920 bis 1940 geliefert wurden, wo die reproduzierten Daten PBDT erhalten und dann zur Multiplexerstelle geliefert werden.
Bei dem obenbeschriebenen Arbeitsablauf beliefert der Generator 1900 die Multiplexerstelle 190 mit den Signalen CLK und SYN, so daß die reproduzierten Daten PBDT von den Abspielgeräten 111 bis 114 im Zeitmultiplexverfahren zu den Kanälen #1 bis #4 synchron mit den Signalen CLK und SYN übertragen werden, um dann als die digitalen Signale Sd ausgegeben zu werden.
Insbesondere werden die Abspielgeräte 111 bis 114 im allgemeinen vom Multiplexer 19 mit dem Taktsignal CLK und dem Synchronisierungssignal SYN beliefert, die erforderlich sind, um Signale von einer CD zu reproduzieren, so daß die reproduzierten Daten PBDT alle miteinander synchronisiert sind. Es ist deshalb möglich, in der Multiplexerstelle 190 die reproduzierten Daten PBDT im Zeitmultiplexverfahren ohne D/A-Konvertierung und A/D-Konvertierung zu übertragen, wobei sich die reproduzierten Daten einer CD nicht verschlechtern, wenn sie durch das Terminal 200 empfangen werden.
Die obige Beschreibung ist für einen Fall gegeben, bei welchem die reproduzierten Daten von vier CD-Abspielgeräten 111 bis 114 im Zeitmultiplexverfahren übertragen werden. Wenn beispielsweise in anderen Fällen die Decoderstelle 1110 und der D/A-Konverter des CD-Abspielgeräts separat in verschiedenen Stellen oder dgl. im CD-Abspielgerät untergebracht sind, wenn das analoge Signal in einer Weise reproduziert wird, so daß das Signal CSYN vom D/A-Konverter übertragen wird, d. h. von einer Datenverarbeitungsstelle zu der reproduzierenden Stelle 1110, um die reproduzierten Daten PBDT zu erhalten, welche der Reihe nach zum D/A-Konverter übertragen werden, um in ein korrespondierendes analoges Signal umgewandelt zu werden, ist ein PLL (PLL-Kreis) für eine D/A-Konvertierung nicht erforderlich, und konsequenterweise wird das reproduzierte analoge Signal als Ergebnis von Flackern oder Schwankungen, herrührend durch PLL nicht verschlechtert.
Weiterhin werden die anderen Abspielgeräte 12, 13, die Konverter 14 A, 15 A und dgl. durch das gemeinsame Takt- und Synchronisierungssignal betrieben, so daß es möglich ist, synchronisierte Daten zu erhalten.
Ebenso kann die Schalterschaltung 244 nicht nur Videosignale umschalten, die zu ihr geliefert wurden, sondern die Signale auch mischen oder überlagern.
Da die Abspielgeräte 111 bis 114 gewöhnlich vom Multiplexer 19 mit dem Taktsignal CLK und dem Synchronisierungssignal beliefert werden, die erforderlich sind, um ein Signal von einer CD zu reproduzieren, um so die reproduzierten Daten PBDT zu erhalten, kann man aus der oben gegebenen Erklärung verstehen, daß die Mehrzahl der reproduzierten Daten PBDT alle miteinander synchronisiert sind, so daß es möglich ist, die reproduzierten Daten PBDT in der Multiplexerstelle 190 ohne D/A- Konvertierung und A/D-Konvertierung im Zeitmultiplexverfahren zu übertragen, wodurch die reproduzierten Daten, beispielsweise von einer CD, nicht verschlechtert werden, wenn sie durch das Terminal 200 empfangen werden.

Claims

1. Synchronisierungssystem, das umfaßt:

eine Vielzahl von digitalen Signalwiedergabeeinrichtungen (111 bis 114);

und einen digitalen Signalmultiplexer (19), der mit einem Ausgangssignal (PBMD) jeder der digitalen Signalwiedergabeeinrichtungen (111 bis 114) versorgt wird, zur Erzeugung von Daten, die in einer Vielzahl von Kanälen von digitalen Signalen (Sd) organisiert sind;

dadurch gekennzeichnet:

die digitalen Signalwiedergabeeinrichtungen (111 bis 114) umfassen jeweils einen digitalen Ausgangsmodulator (1112), einen digitalen Eingangsmodulator (1111) und einen Decoder (1110);

der digitale Signalmultiplexer (19) enthält Mittel (1900) zur Erzeugung eines Taktimpulses (CLK) und eines Wortsynchronisierungssignals (SYN), einen digitalen Ausgangsmodulator (1901) zur Erzeugung eines zusammengesetzten digitalen Signals (CSYN) aus dem erzeugten Taktimpuls (CLK) und dem Wortsynchronisierungssignal (SYN), und eine Vielzahl von Demodulatoren (1910, 1920, 1930, 1940) mit digitalem Eingang;

Schaltungsverbindungseinrichtungen befinden sich zwischen dem digitalen Ausgangsmodulator (1901) des digitalen Signalmultiplexers (19) und jedem digitalen Eingangsdemodulator (1111) der Vielzahl von digitalen Signalwiedergabeeinrichtungen (111 bis 114), um so einen demodulierten Taktimpuls (CLK) und ein Wortsynchronisierungssignal (SYN) für jeden Decoder zu liefern; eine Einrichtung (18) ist zur Erzeugung eines Rahmensynchronisierungssignals (SYNC) für den digitalen Signalmultiplexer (19) vorgesehen; und

Schaltungsverbindungseinrichtungen befinden sich zwischen jedem digitalen Ausgangsmodulator (1112) der Vielzahl von digitalen Signalwiedergabeeinrichtungen (111 bis 114) und einer entsprechenden Vielzahl von digitalen Eingangsdemodulatoren (1910, 1920, 1930, 1940) der digitalen Signalmultiplexer (19), um so die decodierten Daten (PBDT) jedes Decoders (1110) zum digitalen Signalmultiplexer (19) synchron mit dem demodulierten Taktimpuls (CLK) und dem Wortsynchronisierungssignal (SYN) zu übertragen.

2. Synchronisierungssystem nach Anspruch l, bei welchem der digitale Signalmultiplexer (19) in der Lage ist, ein zeitmultigeplextes digitales Signal (Sd) zu erzeugen, das in einem Rahmenformat angeordnet ist, das umfaßt:

das Wortsynchronisierungssignal (SYN);

ein Servicebit- Signal (SB), das einen Übertragungsmodus anzeigt; und mehrere Kanäle von digitalen Daten;

wobei die digitalen Signale (PBMD) aus der Vielzahl der digitalen Signalwiedergabeeinrichtungen (111 bis 114) entsprechend dem Servicebit- Signal (SB) in einer Multiplexeinrichtung verarbeitet werden.

3. Synchronisierungssystem nach Anspruch 2, bei dem wenigstens einer von mehreren Kanälen von digitalen Daten rechte und linke Kanäle (L,R) von digitalen Stereoaudiosignalen umfaßt, die jeweils bei 44,1 kHz abgetastet werden und in 16 Bits codiert werden.

4. Synchronisierungssystem nach Anspruch 2 oder 3, bei dem wenigstens einer von mehreren Kanälen von digitalen Daten linke und rechte Kanäle (L,R) von digitalen Stereoaudiosignalen umfaßt, die jeweils bei 44,1 kHz abgetastet werden und in 8 Bits codiert werden.

5. Synchroniserungssystem nach Anspruch 2, 3 oder 4, bei welchem wenigstens einer von mehreren Kanälen von digitalen Daten ein Computerprogramm umfaßt.

6. Synchronisierungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei welchem der digitale Ausgangsmodulator (1901) des digitalen Signalmultiplexers (19) ein digitales Formatsignal (CSYN) erzeugt, das das Wortsynchronisierungssignal (SYN) aus den Erzeugungsmitteln (1900), die Audiodaten und die Steuerdaten umfaßt.

7. Synchronisierungssystem nach Anspruch 6, bei welchem die Audiodaten durch Zweiphasenzeichen markiert werden.

8. Synchronisierungssystem nach Anspruch 6 oder 7, bei welchem der digitale Eingangsmodulator (1111) jeder der digitalen Signalwiedergabeeinrichtungen (111 bis 114) das Wortsynchronisierungssignal (SYN) und den Taktimpuls (CLK) des digitalen Formatsignals (CSYN) demoduliert, um es dem Decoder (1110) zuzuführen.

9. Synchronisierungssystem nach Anspruch 8, bei welchem der digitale Ausgangsmodulator (1112) jeder der digitalen Signalwiedergabeeinrichtungen (111 bis 114) ein digitales Formatsignal (PBMD) erzeugt, das das Wortsynchronisierungssignal (SYN), das digitale Audiosignal (PBDT) und die Steuerdaten umfaßt.

10. Synchronisierungssystem nach Anspruch 9, bei welchem der digitale Eingangsdemodulator (1910) des Signalmultiplexers (19) die digitalen Audiodaten jedes digitalen Ausgangsmodulators (1112) aus der Vielzahl der digitalen Signalwiedergabeeinrichtungen (111 bis 114) demoduliert.