DE4307686A1

DE4307686A1 - Method of processing a serial digital data signal

Info

Publication number: DE4307686A1
Application number: DE4307686A
Authority: DE
Inventors: Andreas Ebner; Klaus Schuster
Original assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Current assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Priority date: 1993-03-11
Filing date: 1993-03-11
Publication date: 1994-09-15

Abstract

To achieve a reliable information more rapidly in the decoding of low-frequency signal elements of a serial digital data signal contained in a television signal, the low-frequency signal element is sampled at the same sampling rate as is used for sampling the high-frequency signal elements in the case where the low-frequency signal element only carries a single information unit. The sampling rate corresponds to the frequency and phase of the high-frequency signal elements. The sequence of the samples produced during the sampling of the low-frequency signal element is subjected to a majority check.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method according to the preamble of Claim 1.

Bei der Signalisierung unterschiedlicher Bildformate und Zusatzinformationen (z. B. für unterschiedliche Signalvorfilterungen) für Breitbildempfänger werden serielle, digitale Signale in der ersten Hälfte der Zeile 23 des Fernsehsignals übertragen. Diese seriellen, digitalen Signale haben eine besondere Mischstruktur; sie bestehen pro Vollbild (= halbe Zeile 23) aus z. B. vierzig hochfrequenten und drei tieffrequenten, bi-phase-modulierten Signalelementen, von denen die drei tieffrequenten Signalelemente als 3-Bit-Aussage das Bildformat und die vierzig hochfrequenten Signalelemente als 5 Datenworte zu je 8 Bit die Zusatzinformationen signalisieren. Üblicherweise wird vor der Decodierung dieser Mischstruktur eine frequenzmäßige Trennung vorgesehen, um die hoch- und tieffrequenten Signalelemente gesondert decodieren zu können. Bei der Decodierung der drei tieffrequenten Signalelemente ergibt die Abtastung mit einer der tieffrequenten Datenrate entsprechenden Abtastfrequenz entsprechend dem Abtasttheorem nur eine einzige Aussage pro Vollbild. Da es sich bei der Bildformatsignalisierung um eine sehr kritische Information handelt, müssen - um ein Mindestmaß an Signalisierungszuverlässigkeit auch bei ungünstigen Empfangsbedingungen, insbesondere an den Rändern der Rundfunkversorgungsbereiche, zu erreichen - wenigstens die Aussagen dreier aufeinanderfolgender Vollbilder abgewartet und bewertet werden, bevor eine endgültige Aussage getroffen wird. Diese relativ träge Auswertung führt jedoch bei schnellen Kanalwechseln durch den Benutzer ("zapping") u. U. zu falschen Formateinstellungen des Breitbildempfängers.When signaling different image formats and additional information (e.g. for different signal pre-filtering) for widescreen receivers, serial, digital signals are transmitted in the first half of line 23 of the television signal. These serial, digital signals have a special mixed structure; they consist of z per frame (= half line 23 ). B. forty high-frequency and three low-frequency, bi-phase-modulated signal elements, of which the three low-frequency signal elements signal the picture format as a 3-bit statement and the forty high-frequency signal elements as 5 data words of 8 bits each signal the additional information. A frequency separation is usually provided before decoding this mixed structure in order to be able to decode the high and low frequency signal elements separately. When the three low-frequency signal elements are decoded, the sampling with a sampling frequency corresponding to the low-frequency data rate yields only one statement per frame according to the sampling theorem. Since image format signaling is very critical information, in order to achieve a minimum level of signaling reliability even under unfavorable reception conditions, especially at the edges of the broadcasting coverage areas, at least the statements of three successive full images must be awaited and evaluated before a final statement can be made is hit. However, this relatively sluggish evaluation leads to rapid channel changes by the user ("zapping") and. The format settings of the wide-screen receiver may be incorrect.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, bei der Decodierung der tieffrequenten Signalelemente eines seriellen, digitalen Datensignals eine zuverlässige Aussage schneller zu erzielen.In contrast, the object of the invention consists in decoding the low-frequency signal elements of a serial, digital data signal to achieve reliable statements faster.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of Claim 1 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous refinements and developments of the invention Procedures result from the subclaims.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, eine frequenzmäßige Trennung des empfangenen, digitalen Signals in hoch- und tieffrequente Signalelemente zu vermeiden und vielmehr eine einheitliche Abtastfrequenz für sämtliche Signalelemente vorzusehen, welche der höchsten vorkommenden Datenrate innerhalb des Signals entspricht. Dadurch werden die tieffrequenten Signalelemente mit einer gegenüber dem Abtasttheorem wesentlich erhöhten Abtastfrequenz abgetastet ("oversampling"), wodurch pro Vollbild und je tieffrequentes Signalelement nicht nur ein einziger Abtastwert sondern eine Folge mehrerer Abtastwerte zur Verfügung steht. Diese Folge mehrerer Abtastwerte je tieffrequentes Signalelement und je Vollbild erlaubt die Anwendung einer statistischen Mehrheitsprüfung, wodurch eine zuverlässige Aussage getroffen werden kann, ohne die Aussagen der nachfolgenden Vollbilder berücksichtigen zu müssen. Im Ergebnis läßt sich eine Vollbild bezogene Aussage über die Bildformatsignalisierung treffen, so daß auch bei schnellen Kanalwechseln durch den Benutzer stets eine richtige Formateinstellung des Breitbildempfängers gewährleistet ist.The invention is based on the consideration of a frequency separation of the received digital signal into high and low frequency signal elements avoid and rather a uniform sampling frequency for all To provide signal elements which the highest occurring data rate within the signal. This makes the low-frequency Signal elements with a significantly increased compared to the sampling theorem Sampling frequency sampled ("oversampling"), which means per frame and each low-frequency signal element not just a single sample but a sequence multiple samples is available. This sequence of multiple samples each low-frequency signal element and per frame allows the use of one statistical majority check, which makes a reliable statement can be considered without taking into account the statements of the following full images to have to. As a result, a statement about the full frame can be made Image format signaling so that even with fast channel changes always correct format setting of the widescreen receiver is guaranteed.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen naher erläutert. Es zeigt:The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. It shows:

Fig. 1 eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und Fig. 1 shows an arrangement for performing the method according to the invention, and

Fig. 2 zeigt Diagramme von Signalen, welche an den verschiedenen Punkten der Anordnung nach Fig. 1 auftreten. FIG. 2 shows diagrams of signals which occur at the various points in the arrangement according to FIG. 1.

Der in Fig. 1 dargestellten Anordnung wird eine serielles, digitales Datensignal gemäß Fig. 2a zugeführt, das im Zeitmultiplex mit einem analogen Fernsehsignal in der ersten Hälfte der Fernsehzeile 23 übertragen wird. Bei dem Datensignal handelt es sich um das sogenannte "Wide-Screen-Signaling" Signal, welches die hochfrequenten Signalelemente zwei und drei sowie die tieffrequenten Signalelemente vier aufweist. Bei der Darstellung in Fig. 2a handelt es sich nur um einen Ausschnitt des pro halbe Fernsehzeile 23 in jedem Vollbild übertragenen Datensignals.The arrangement shown in FIG. 1 is supplied with a serial, digital data signal according to FIG. 2a, which is transmitted in time-division multiplex with an analog television signal in the first half of television line 23 . The data signal is the so-called "wide-screen signaling" signal, which has the high-frequency signal elements two and three and the low-frequency signal elements four. In the illustration in Fig. 2a there is only a section of the half per television line 23 transmitted in each frame data signal.

Das zugeführte serielle, digitale Datensignal gemäß Fig. 2a wird in einer Stufe 11 vom Fernsehsignal abgetrennt und begrenzt, wie Fig. 2b zeigt. In einer nachfolgenden Stufe 21 wird das abgetrennte und begrenzte Datensignal mit einer Taktfrequenz abgetastet, welche zur Abtastung der höchsten, vorkommenden Datenrate nötig ist, d. h., durch die hochfrequenten Signalelemente 2, 3 bestimmt wird. Für die tieffrequenten Signalelemente 4 des Signals gemäß Fig. 2a deutet diese relativ hochfrequente Abtastung, daß, wie anhand von Fig. 2c veranschaulicht ist, jedes tieffrequente Signalelement 4 mehrfach, im dargestellten Beispielsfalle zehnfach abgetastet wird. Da jedes tieffrequente Signalelement 4 der Länge P (Fig. 2c) bi-phase-moduliert ist, werden bei der Demodulation in der Stufe 31 die Abtastwerte des invertierten Abschnitts jedes tieffrequenten Signalelementes invertiert, wie anhand von Fig. 2d veranschaulicht ist. Nach erfolgter Demodulation werden in der Stufe 31 ferner die Abtastwerte, die den tieffrequenten Signalelementen 4 zugeordnet sind, abgetrennt (Fig. 2e) und in der nachfolgenden Stufe 41 - für jedes tieffrequente Signalelement 4 gesondert - nach ihren logischen Zuständen summiert. In der nachfolgenden Stufe 51 erfolgt - wiederum getrennt für jedes tieffrequente Signalelement 4 - eine Auswertung der Summation, dahingehend, daß eine Mehrheitsentscheidung unter Berücksichtigung eines Schwellwertes erfolgt. Beispielsweise gilt ein Summationsergebnis als richtig, wenn 70% der summierten Abtastwerte eines Signalelementes 4 einem logischen Zustand entspricht. Liegen die Summationsergebnisse sämtlicher tieffrequenter Signalelemente 4 pro Vollbild über dem Schwellwert, dann gilt das Gesamtergebnis als sicher und wird an die Stufe 61 weitergegeben. Die Stufe 61 decodiert dann das aus den drei tieffrequenten Signalelementen bestehende 3-Bit- Wort und führt das Ergebnis den Bildformateinstellungsstufen des Breitbildempfängers zu.The supplied serial digital data signal according to FIG. 2a is separated and limited in a stage 11 from the television signal, as shown in FIG. 2b. In a subsequent stage 21 , the separated and limited data signal is sampled at a clock frequency which is necessary for sampling the highest occurring data rate, ie is determined by the high-frequency signal elements 2 , 3 . For the low-frequency signal elements 4 of the signal according to FIG. 2a, this relatively high-frequency scanning means that, as illustrated with reference to FIG. 2c, each low-frequency signal element 4 is scanned several times, in the example shown, ten times. Since each low-frequency signal element 4 of length P ( FIG. 2c) is bi-phase modulated, the samples of the inverted section of each low-frequency signal element are inverted during the demodulation in stage 31 , as illustrated with reference to FIG. 2d. After demodulation has taken place, the samples which are assigned to the low-frequency signal elements 4 are also separated in stage 31 ( FIG. 2e) and in the subsequent stage 41 - separately for each low-frequency signal element 4 - summed up according to their logical states. In the subsequent stage 51 , the summation is evaluated - again separately for each low-frequency signal element 4 - in such a way that a majority decision is made taking into account a threshold value. For example, a summation result is considered correct if 70% of the summed samples of a signal element 4 correspond to a logic state. If the summation results of all low-frequency signal elements 4 per frame are above the threshold value, the overall result is considered to be certain and is passed on to stage 61 . The stage 61 then decodes the 3-bit word consisting of the three low-frequency signal elements and supplies the result to the image format setting stages of the wide-screen receiver.

Claims

1. A method for processing a serial, digital data signal which is contained in and separated from a television signal, which is further inserted in an unchangeable data frame and which has both high and low frequency signal elements, in which the data signal is sampled and which resulting samples are correlated with the data frame of the sampled data signal, characterized in that in the event that the low-frequency signal element carries only a single information unit, the low-frequency signal element is sampled with the same sampling frequency that is used for the sampling of the high-frequency signal elements, the Sampling frequency corresponds to the frequency and phase position of the high-frequency signal elements, and that the sequence of the sampling values resulting from the scanning of the low-frequency signal element is subjected to a majority check.

2. The method according to claim 1, characterized in that the low-frequency signal element Bi-phase is encoded before Majority check the samples of the inverted section of the low-frequency signal element are inverted and that not inverted and the inverted samples are evaluated as valid, if the number of samples of one polarity is above one defined threshold lies.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that as digital data signal a signaling signal for the current image format a widescreen receiver is used, and that in the case of Playback of the data signal from a home video recorder just that tested low-frequency signal element for controlling the image format of the widescreen receiver is used.