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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Datenschaltvorrichtung,
die in Übertragungs- oder
Rundfunksendevorrichtungen zum Auswählen und Übertragen der Daten aus einer
Vielzahl von empfangenen Daten ohne Änderung der Codiereinheit verwendet
werden.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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16 zeigt
eine herkömmliche
Datenschaltvorrichtung, die beispielsweise in einem TV-Studio vorgesehen
ist. In 16 sind empfangene Daten 110A und 110B TV-Signale
(NTSC-Signale usw.), die in die vorliegende Vorrichtung eingegeben wurden.
Die empfangenen Daten 110A und 110B enthalten
Informationen wie einen vertikalen Treiberimpuls, der ein Vollbild
zeigt (Synchronisation). Die herkömmliche Daten schaltvorrichtung
enthält
auch Vollbilddetektoren 101A, 101B und Schalter 102A, 102B.
Die Schalter 102a und 102B schalten jeweils die
empfangenen Daten 110A und 110B zu den Zeitpunkten
der Vollbilddetektoren 101A und 101B unter der
Steuerung einer Steuereinheit 103 EIN/AUS. Die Steuereinheit 103 steuert
jeweils einen der Schalter 102A und 102B zum Schalten
von EIN/AUS durch eine externe Schaltanforderung (nicht gezeigt).
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Die
Arbeitsweise wird nachfolgend erläutert. Eine Vielzahl von empfangenen
Daten 110A und 110B, die in die vorliegende Vorrichtung
eingegeben werden, sind TV-Signale enthaltend Synchronisationssignale.
Die Zeitpunkte der Synchronisationssignale werden so gesteuert,
dass die jeweiligen Zeitpunkte der empfangenen Daten 110A und 110B dieselben
sind.
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Die
Vollbilddetektoren 101A und 101B entdecken Vollbilder
(Synchronisationssignal) wie einen vertikalen Treiberimpuls der
empfangenen Daten und liefern sie zu den Schaltern 102A und 102B.
Dieses Vollbild stellt den Kopf der das TV-Bild definierenden Daten
dar. Die Steuereinheit 103 weist einen der Schalter 102a und 102B an,
Ein zu sein, und den anderen AUS zu sein.
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Die
Schalter 102A und 102B werden durch den Befehl
der Steuereinheit 103 gemäß den Vollbild-Zeitpunkten
der Vollbilddetektoren 101A und 101B geschaltet.
Da die Vollbilder einer Vielzahl von empfangenen Daten 110A und 110B sämtlich synchronisiert
sind, sind die von den Vollbilddetektoren 101A und 101B zu
den Schaltern 102A und 102B gelieferten Zeitpunkte
sämtlich
synchronisiert. Daher werden die jeweiligen Schalter 102a und 102B zur selben
Zeit geschaltet. Zu dieser Zeit wird nur ein Schalter EIN geschaltet
und der andere AUS geschaltet.
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Auf
diese Weise wählt
die vorliegende Vorrichtung immer einen Datenstrom aus einer Vielzahl von
empfangenen Daten aus. In 16 sind
aus Gründen
der vereinfachten Erläuterung
nur zwei Paare aus Vollbilddetektor 101A und Schalter 102A sowie
Vollbilddetektor 101B und Schalter 102B gezeigt.
Aber die Schaltvorrichtung nach 16 kann mehrere
Paare aus Vollbilddetektoren und Schaltern aufweisen. Da die Schalter 102A und 102B an
dem Kopf des Vollbilds bei der Auswahl der Daten geschaltet werden,
kann das Vollbild der Daten in der Nähe des Schaltpunkts in einer
konstanten Periode gehalten werden.
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Daher
haben die durch diese Vorrichtung geschalteten Daten keinen schlechten
Einfluss auf das Bild aufgrund des Schaltens wie einer Bildturbulenz (Störung) und
ein Außertrittfallen
der Vollbildsynchronisation, und daher kann das Bild in derselben
als ein Zustand ohne Schalten der Daten gehalten werden.
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Wie
vorstehend erläutert
ist, war die herkömmliche
Schaltvorrichtung erforderlich, um Vollbilder von allen Daten für jedes
Vollbild gemäß einem extern
angelegten Takt zu treffen. Demgemäß besteht das Problem, dass
die herkömmliche
Schaltvorrichtung die Daten nicht verarbeiten kann, deren jeweilige
Vollbildzeiten nicht synchronisiert sind.
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Darüber hinaus
kann die herkömmliche
Vorrichtung, da die Vollbildperioden aller empfangen Daten dieselben
sein müssen,
die Daten nicht verarbeiten, wenn die empfangenen Daten mit einem
Code variabler Länge
codiert sind.
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Die
EP 0 590 974 A2 offenbart
eine Aufbereitungsvorrichtung für
codierte Daten, bei der zwei codierte Datenströme erfasst und gepuffert werden. Eine
Datenauswahleinheit wählt
dann den zu übertragenden
Datenstrom aus, aber überträgt nicht
den ausgewählten
Datenstrom selbst.
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EP 0 805 601 A2 offenbart
ebenfalls ein System zum Codieren, Speichern und Übertragen
digitaler Signale, bei dem mehrere Bitströme von einem zu einem anderen
geschaltet werden.
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EP 0 802 691 A2 offenbart
ein Netzwerksystem für
mobile Funkkommunikation, das eine Datenkommunikation zwischen einer
Servereinheit und mobilen Funkkanälen durchführt. Das mobile Funkendgerät überwacht
die elektrische Feldstärke
zum Schalten der Leitung in Abhängigkeit
von einem Schwellenwert für
die elektrische Feldstärke.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Datenschaltvorrichtung
vorzusehen, die beliebige Daten an beliebigen Punkten verbindet, wenn
sie Daten schaltet.
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Es
ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Datenschaltvorrichtung
vorzusehen, die die Daten ohne Unterbrechen der Daten verbindet.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Datenschaltvorrichtung
vorzusehen, die normal arbeitet, selbst wenn der Dateneinheitendetektor
die Erfassung der Dateneinheit verzögert.
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Es
ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Datenschaltvorrichtung
vorzusehen, die die unerwünschten
Daten auslöscht durch
Ersetzen unerwünschter
Daten durch ungültige
Daten.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Datenschaltvorrichtung
vorzusehen, die die Videopuffer-Restmenge in dem Decodierer verringert,
um zu verhindern, dass der Puffer überläuft.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Datenschaltvorrichtung
vorzusehen, die die Videopuffer-Restmenge in dem Decodierer erhöht, um zu
verhindern, dass der Puffer unterläuft.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Datenschaltvorrichtung
vorzusehen, die die Videopuffer-Restmenge in dem Decodierer hält, um zu
verhindern, dass der Puffer überläuft und unterläuft.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Datenschaltvorrichtung
vorzusehen, die die Schaltpunkte zum normalen Schalten der Daten
erhöht.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung enthält eine
Datenschaltvorrichtung mehrere Dateneinheitendetektoren jeweils
zum Erfassen einer Codiereinheit von Daten aus empfangenen Daten;
mehrere Datenspeicher jeweils zum Speichern empfangener Daten in
einem Puffer und zum Übertragen
der empfangenen Daten zu einer gegebenen Zeit von durch den Dateneinheitendetektor
spezifizierten Punkt; und eine Datenauswahleinheit zum Auswählen und Übertragen
nur eines Datenstroms aus mehreren Datenströmen, die jeweils von den mehreren
Datenspeichern übertragen
werden. Die Datenschaltvor richtung enthält weiterhin einen Mustergenerator
zum Übertragen
eines vorbestimmten Datenmusters zu der Datenauswahleinheit auf
Anforderung von der Datenauswahleinheit.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung beginnt und beendet der Datenspeicher
in der Datenschaltvorrichtung die Datenübertragung an dem der von dem
Dateneinheitendetektor erfassten Codiereinheit in den Daten; und
die Datenauswahleinheit schaltet die Datenströme von dem Datenspeicher derart,
dass jeder der Datenströme
von dem jeweiligen Datenspeicher zusammen in einem kontinuierlichen
Datenstrom verbunden ist.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung enthält in der Datenschaltvorrichtung
jeder jeweilige Speicher eine Verzögerungseinheit, die die empfangenen
Daten um mehr als eine vorbestimmte Zeit verzögert.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung erzeugt und überträgt der Mustergenerator in der
Datenschaltvorrichtung ungültige
Daten, d.h., eine durch die Datenauswahleinheit angeforderte Datenmenge.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung erzeugt und überträgt der Mustergenerator in der
Datenschaltvorrichtung eine Datenmenge, die von der Datenauswahleinheit
angefordert wurde, und Fülldaten
für Videodaten.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung erzeugt und überträgt der Mustergenerator in der
Datenschaltvorrichtung eine Datenmenge, die von der Datenauswahleinheit
angefordert wurde, und Codiereinheits-Videodaten mit geringer Informationsmenge.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung enthält die Datenschaltvorrichtung
weiterhin einen Komparator zum Vergleichen jedes Wertes der jeweiligen
Decodierstart-Verzögerungszeit,
die in zwei zu schaltenden, empfangenen Datenstücken enthalten ist, wobei die
Datenauswahleinheit Fülldaten
in die Videodaten einfügt,
wenn die Decodierstart-Verzögerungszeit
vor dem Schalten länger
als die nach dem Schalten ist, und Codiereinheits-Videodaten mit
einer geringen Informationsmenge in die Videodaten einfügt, wenn
die Decodierstart-Verzögerungszeit
vor dem Schalten kürzer
als die nach dem Schalten ist, so dass die jeweiligen Decodierstart-Verzögerungszeiten,
die in den zu schaltenden, empfangenen Datenstücken enthalten sind, einander gleich
werden.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung enthält eine Datenschaltvorrichtung
mehrere Dateneinheitendetektoren jeweils zu Erfassen einer Codiereinheit
von empfangenen Daten; mehrere Datenspeicher jeweils zum Speichern
eines empfangenen Datenstücks
in einem Puffer und zum Übertragen
der empfangenen Daten, die von dem Dateneinheitendetektor spezifiziert
wurden, zu einer gegebenen Zeit von einem durch den Dateneinheitendetektor
spezifizierten Punkt; und einen Multiplexer zum Multiplexieren und Übertragen
einer beliebigen Anzahl von Datenströmen aus mehreren Datenströmen, die
jeweils von den mehreren Datenspeichern übertragen wurden.
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Die
Datenschaltvorrichtung enthält
weiterhin einen Mustergenerator zum Übertragen eines vorbestimmten
Datenmusters zu dem Multiplexer auf Anforderung von dem Multiplexer.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung enthält die Datenschaltvorrichtung
weiterhin mehrere Schaltmeldevorrichtungen jeweils zum Melden von
Quellen zum Empfangen von zu schaltenden Daten einer Vorrück- und
Beendigungsmeldung zum Schalten der Daten als Antwort auf die Anforderung von
der Datenauswahleinheit af das Schalten hin.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung fordert die Schaltmeldevorrichtung
die Übertragungsdatenquelle
auf, häufig
Unterbrechungspunkte für
die Datencodiereinheit zu erzeugen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung wird vollständig verständlich durch die begleitenden
Zeichnungen, die nur im Wege der Illustration gegeben werden und somit
für die
vorliegende Erfindung nicht beschränkend sind, und in denen:
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1 zeigt
eine Datenschaltvorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
eine Operation von Puffern bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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3 ist
ein Zeitdiagramm von Steuersignalen der Datenschaltvorrichtung nach
dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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4A,
B zeigen eine Operation von Puffern nach einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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5 zeigt
eine Datenschaltvorrichtung nach einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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6 ist
ein Diagramm, das empfangene Daten erläutert, gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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7A,
B, C zeigen eine Videopuffer-Restmenge eines Decodierers nach dem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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8A,
B, C zeigen eine Videopuffer-Restmenge eines Decodierers nach einem
sechsten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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9 zeigt
eine Datenschaltvorrichtung nach einem siebenten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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10 zeigt
eine Datenschaltvorrichtung nach einem achten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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11 zeigt
einen Übertragungsdatenstrom nach
dem achten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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12 zeigt
eine Datenschaltvorrichtung nach einem neunten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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13 zeigt
eine Datenschaltvorrichtung nach einem zehnten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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14 ist
ein Zeitdiagramm von Steuersignalen der Datenschaltvorrichtung nach
dem zehnten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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15 zeigt
eine modifizierte Datenschaltvorrichtung nach dem zehnten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung.
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16 zeigt
ein Blockschaltbild einer herkömmlichen
Datenschaltvorrichtung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Ausführungsbeispiel 1
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1 ist
ein Blockschaltbild, das eine Datenschaltvorrichtung nach einem
ersten Ausführungsbeispiel
zeigt, das für
das Verständnis
der vorliegenden Erfindung nützlich
ist und das nicht durch die Ansprüche abgedeckt ist. In 1 werden
empfangene Daten 10A und 10B als ein codierter
Datenstrom in die Datenschaltvorrichtung eingegeben. Die Datenschaltvorrichtung
nach 1 enthält
auch Dateneinheitendetektoren 1A und 1B sowie
Puffer 2A und 2B. die Dateneinheitendetektoren 1A und 1B erfassen die
Codiereinheit der empfangenen Daten. Die Puffer 2A und 2B empfangen
und speichern die empfangenen Daten 10A und 10B und übertragen
jeweils die Daten nach dem von den Dateneinheitendetektoren 1A und 1B mitgeteilten
Punkt zu der Auswahlvorrichtung 3.
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Eine
Auswahlvorrichtung 3 wählt
einen der Datenströme
aus mehreren Puffern 2A und 2B aus und überträgt ihn als Übertragungsdaten.
Die Auswahlvorrichtung 3 steuert auch den Start und die
Beendigung der Übertragungsdaten
von den Puffern 2A und 2B. In 1 sind
aus Gründen
der Vereinfachung der Erläuterung
nur zwei Paare aus dem Dateneinheitendetektor 1A und dem
Puffer 2A sowie dem Dateneinheitendetektor 1B und
dem Puffer 2B gezeigt. Jedoch kann die Datenschaltvorrichtung nach 1 mehr
als zwei Paare eines Dateneinheitendetektors und einem Puffer aufweisen.
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Die
Arbeitsweise der Datenschaltvorrichtung nach 1 wird nachfolgend
erläutert.
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Die
in diese Datenschaltvorrichtung eingegebenen, empfangenen Daten 10A und 10B werden durch
eine bestimmte Codiereinheit codiert. In der Datenschaltvorrichtung
werden gleichzeitig mehrere Stücke
der empfangenen Daten 10A und 10B in die Dateneinheitendetektoren 1A und 1B und
die Puffer 2A und 2B eingegeben.
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die
Dateneinheitendetektoren 1A und 1B erfassen Codiereinheiten
in den empfangenen Daten 10A und 10B und informieren
die Puffer 2A und 2B über Informationen der Codiereinheiten.
Beispielsweise erkennen bei dem MPEG-2-Systemstandard, wenn eine
Anzeige über
den Beginn einer Nutzinformationseinheit in den Vorsatz eines Transportstroms gesetzt
ist und der Datenstrom in der PES-Schicht ausgerichtet ist, die
Dateneinheitendetektoren 1A und 1B, dass ein neue
Dateneinheit in dem Transportstrompaket gestartet hat. Wenn ein
Spleißpunkt-Kennzeichen
in einem Transportstrom-Adaptionsfeld
gesetzt ist und ein Transportstrompaket mit einem Spleiß-Herunterzählwert 0
gegeben ist, erkennen die Dateneinheitendetektoren 1A und 1B,
dass eine neue Dateneinheit in dem nächsten Paket gestartet hat.
Auf diese Weise erfassen, da ein Kommunikationsprotokoll gewöhnlich Informationen
hat, die verschiedene Dateneinheiten zeigen, die Dateneinheitendetektoren 1A und 1B die
Informationen, die verschiedene Dateneinheiten zeigen.
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Die
Puffer 2A und 2B speichern die empfangenen Daten 10A und 10B.
Die Puffer 2A und 2B erkennen und halten auch
Punkte in dem Puffer bei den start- und Enddaten betreffend die
Codiereinheit der empfangenen Daten 10A und 10B gemäß den Informationen über die
Datencodiereinheit, die von den Dateneinheitendetektoren 1A und 1B ausgegeben wurden.
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Die
Puffer 2A und 2B arbeiten unterschiedlich in Abhängigkeit
davon, welcher von der Auswahlvorrichtung 3 ausgewählt wurde.
- (i) Wenn der Puffer nicht durch die Auswahlvorrichtung
ausgewählt
ist:
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Jeder
der Puffer 2A und 2, der von der Auswahlvorrichtung
nicht ausgewählt
wurde, speichert immer neue Daten und löscht die alten Daten. Beispielsweise
löscht
einer der Puffer 2A und 2B, wenn von den Dateneinheitendetektoren 1A und 1B darüber informiert
wurde, dass die empfangenen Daten 10A und 10B an
dem Kopf der codierten Daten sind, die gespeicherten Daten und speichert
die empfangen Daten vom Beginn an.
- (ii) Wenn
einer der Puffer durch die Auswahlvorrichtung ausgewählt ist.
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Wenn
einer der Puffer 2A und 2B durch die Auswahlvorrichtung 3 ausgewählt ist,
beginnt der ausgewählte
Puffer 2A oder 2B, die Daten von dem Kopf der
Daten zu der Auswahlvorrichtung 3 zu übertragen. Der ausgewählte Puffer 2A oder 2B fährt fort, die
gespeicherten Daten in dem Puffer 2A oder 2B zu der
Auswahlvorrichtung 3 auszugeben, bis die Auswahl freigegeben
wird.
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2 zeigt
eine Zeitveränderung
der Puffer 2A und 2B. Die Puffer 2A und 2B speichern
jeweils die empfangenen Daten 10A und 10B und
löschen alle
vergangenen Daten bei Empfang des Kopfes der codierten Daten. Die
Puffer 2A und 2B führen diese Operation für alle Daten
wiederholt durch. Während die
empfangenen Daten 10A und 10B gespeichert werden,
wenn einer der Puffer 2A und 2B von der Auswahlvorrichtung 3 ausgewählt wird,
beginnt der ausgewählte
Puffer, die Daten von dem Kopf der codierten Daten an zu der Auswahlvorrichtung 3 zu übertragen.
Die Puffer 2A und 2B speichern jeweils die empfangenen
Daten 10A und 10B und geben die gespeicherten
Daten gleichzeitig zu der Auswahlvorrichtung 3 aus.
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Es
gibt ein anderes Verfahren zum Speichern der empfangenen Daten 10A und 10B,
bei dem die Puffer 2A und 2B als Schleifenpuffer
verwendet werden. Gemäß diesem
Verfahren werden, wenn die Puffer 2A und 2B die
Daten durch die Menge der Puffergröße speichern, die alten Daten
durch neue Daten überschrieben.
Auf diese Weise werden die letzten Daten immer gespeichert bis zur
oberen Grenze der Puffergröße. Die
Puffer 2A und 2B speichern die empfangenen Daten 10A und 10B und speichern
gleichzeitig Punkte der Vorsatzdaten, die von den Dateneinheitendetektoren 1A und 1B mitgeteilt
wurden. Die Puffer 2A und 2B beginnen die Daten
von den Punkten der zuletzt empfangenen Vorsatzdaten an auszugeben,
wenn die Puffer 2A und 2B durch die Auswahlvorrichtung 3 ausgewählt sind.
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Die
Dateneinheitendetektoren 1A und 1B erfassen den
Kopf oder Vorsatz und das Ende der codierten Daten, während die
Puffer 2A und 2B durch die Auswahlvorrichtung 3 ausgewählt werden,
und informieren die Puffer 2A und 2B jeweils über die
erfassten Kopf- und Endinformationen. Die Auswahlvorrichtung 3 vorinformiert
für die
Freigabe der gegenwärtig
ausgewählten
Puffer 2A und 2B, bevor die Puffer 2A und 2B tatsächlich geschaltet
werden.
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Wenn
sie vorher über
das Schalten (Freigeben) informiert werden, geben die Puffer 2A und 2B die
codierten Daten bis zu den Enddaten, die von dem Dateneinheitendetektor 1A und 1B erfasst
werden, aus und senden das freizugebende Bestätigungssignal zu der Auswahlvorrichtung 3.
Danach wählt
die Auswahlvorrichtung 3 einen der Puffer 2A und 2B aus.
Nach der Auswahl eines der Puffer beginnt der ausgewählte Puffer,
die Daten von dem Kopf der Daten an zu der Auswahlvorrichtung 3 zu übertragen.
Der freigegebene Puffer bereitet den Beginn der Ausgabe der Daten
von dem Kopf der codierten Daten an vor, wenn er als Nächstes ausgewählt wird.
Die Auswahlvorrichtung 3 wählt einen Puffer aus mehreren
der Puffer 2A und 2B aus und gibt entweder die
empfangenen Daten 10A oder 10B, die von den Puffern 2A bzw. 2B empfangenen
wurden, als die Übertragungsdaten 11 aus.++.
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3 ist
ein Zeitdiagramm von Steuersignalen unter den Dateneinheitendetektoren 1A und 1B, Puffern 2A und 2B und
einer Auswahlvorrichtung 3. In 3 erfassen
die Dateneinheitendetektoren 1A und 1B den Kopf
und das Ende der codierten Daten und informieren jeweils die Puffer 2A und 2B über den
Kopf und das Ende der codierten Daten für jede Erfassung. In 3 wird
angenommen, dass der Puffer 2A von der Auswahlvorrichtung 3 ausgewählt ist
und der Puffer 2B von der Auswahlvorrichtung 3 nicht
ausgewählt
ist. Der von der Auswahlvorrichtung 3 ausgewählte Puffer 2A wird
so gesetzt, dass er tätig ist,
um immer den Endpunkt der Daten zu erfassen, die von dem Dateneinheitendetektor 1A mitgeteilt werden.
Der von der Auswahlvorrichtung 3 nicht ausgewählte Puffer 2B wird
so gesetzt, dass er tätig
ist, um immer den Kopfpunkt der Daten zu erfassen, die von dem Dateneinheitendetektor 1B mitgeteilt
werden.
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Wenn
die Auswahlvorrichtung 3 von dem Puffer 2A zu
dem Puffer 2B zu schalten wünscht, informiert die Auswahlvorrichtung 3 den
Puffer 2A, der gegenwärtig
die Daten "Freigabeanforderung" empfängt. Der
Puffer 2A fährt
fort, die Daten bis zu dem letzten Punkt der codierten Daten, die
von dem Dateneinheitendetektor 1A mitgeteilt wurden, zu übertragen.
Wenn der letzte Punkt der codierten Daten erreicht ist, informiert
der Puffer 2A die Auswahlvorrichtung 3 über "Freigabeanforderung" und beendet die Datenausgabe.
Der Puffer 2A fährt
fort, den Kopfpunkt der codierten Daten, die von dem Dateneinheitendetektor 1A geliefert
werden zu erfassen, so dass die codierten Daten von dem Kopfpunkt
an übertragen
werden, wenn der Puffer 2A als Nächstes durch die Auswahlvorrichtung 3 ausgewählt wird.
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Die
Auswahlvorrichtung 3 empfängt "Freigabebestätigung" von dem Puffer 2A und informiert
den Puffer 2B über "Auswahl". Danach empfängt die
Auswahlvorrichtung 3 die Daten von dem Puffer 2B und gibt
sich als Übertragungsdaten 11 aus.
Bei Empfang von "Auswahl" beginnt der Puffer 2B,
die Daten, die in dem Puffer 2B gespeichert waren, von
dem Kopfpunkt der codierten Daten, die von dem Dateneinheitendetektor 1B mitgeteilt
wurden, an zu übertragen.
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Wie
vorstehend erläutert
ist, können
die durch diese Datenschaltvorrichtung empfangenen codierten Daten
geschaltet werden, indem die Codiereinheit gehalten wird.
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Ausführungsbeispiel 2
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Gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung werden die in den Puffern 2A und 2B empfangenen
Daten um eine vorbestimmte Zeit verzögert. Als ein Ergebnis hiervon
können, wenn
die Informationen über
den Kopf oder das Ende der Codiereinheit der durch einen Dateneinheitendetektor
erfassten Daten zu den Puffern verzögert werden, der Kopf oder
der Endpunkt genau erkannt werden, da eine ausreichende Zeit vor
der Übertragung von
diesen zu der Datenauswahlvorrichtung 3 besteht. Eine Verzögerungsfunktion
kann durch Verzögern
der Lesezeit der Puffer 2A und 2B realisiert werden.
Das zweite Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend im Einzelnen erläutert.
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4 zeigt die Zeitveränderung der Puffer 2A und 2B denen
die Verzögerungsfunktionen
des zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung hinzugefügt sind.
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Beispielsweise
werden 100 ms als eine vorbestimmte Zeit für die Erläuterung verwendet. Wie in 4(a) gezeigt ist, speichert der Puffer 2B die
empfangenen Daten 10B und löscht die Daten nach dem Warten
von 100 ms von dem Empfang des Kopfes der codierten Daten an. Daher
verbleiben die Daten während
100 ms, die gegenüber
den Kopfdaten verzögert
sind, in dem Puffer 2B. Dann speichert der Puffer 2B wieder
die empfangenen Daten 10B und löscht die vergangenen Daten
nach 100 ms von dem Empfang des Kopfes der codierten Daten an. Der Puffer 2B führt diese
Operation wiederholt durch.
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Wenn
der Puffer 2B von der Auswahlvorrichtung 3 nach
dem Speichern der empfangenen Daten 10B ausgewählt wird,
beginnt der ausgewählte
Puffer 2B, die gespeicherten Daten von dem Kopf der codierten
Daten an zu der Auswahlvorrichtung 3 zu übertragen.
Der Puffer 2B gibt die Daten zu der Auswahlvorrichtung 3 aus,
währen
die empfangene Daten 10B gespeichert werden. Zu dieser
Zeit wird, da die zu speichernden Daten dieselben wie die auszugebenden
sind, die gespeicherte Datenmenge in dem Puffer konstant.
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4(b) wird nachfolgend erläutert. In 4(b) überträgt, während der
Puffer 2B durch die Auswahlvorrichtung 3 ausgewählt ist,
der Puffer 2A der insoweit ausgewählt wurde, die codierten Daten bis
zu dem letzten Punkt der Daten und teilt der Auswahlvorrichtung 3 die "Freigabebestätigung" mit und beendet
den Zustand der "Freigabeanforderung". Zu dieser Zeit
wird die Datenausgabe aus dem Puffer 2B beendet, so dass
die Restmenge des Puffers zunimmt. Danach nimmt der Puffer 2A einen
Zustand an, in welchem er nicht durch die Auswahlvorrichtung 3 ausgewählt ist.
Daher überträgt der Puffer 2A nicht die
Daten zu der Auswahlvorrichtung 3 und speichert und löscht nur
die Daten.
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In
einem System, in welchem die empfangenen Daten 10A und 10B und
die Steuersignale zum Steuern der Puffer nicht vollständig synchronisiert sind,
kann die Verzögerung
der Steuersignale zugelassen werden durch Verzögern der Speicherung der Daten
in dem Puffer. In diesem Fall kann, wenn die Daten für 100 ms
in dem Puffer gespeichert sind, selbst wenn das Steuersignal, das
die letzten Daten von dem Dateneinheitendetektor 1A mitteilt,
um mehrere 10 ms verzögert
ist, der Puffer 2A der Auswahlvorrichtung 3 "Freigabebestätigung" mitteilen, wenn
die letzten Daten zu der Auswahlvorrichtung 3 übertragen
werden, da der Puffer 2A die letzten Daten noch nicht zu
der Auswahlvorrichtung 3 übertragen hat.
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Ausführungsbeispiel 3
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5 zeigt
eine Datenschaltvorrichtung enthaltend einen Mustergenerator 4 zum
Erzeugen eines vorbestimmten Datenmusters zu dem ersten Ausführungsbeispiel.
In dem ersten Ausführungsbeispiel
werden keine Daten zwischen zwei Datenströme eingefügt, nämlich den Datenstrom vor der
Datenschaltung und den Datenstrom nach der Datenschaltung, aufgrund
der Datenschaltung. Bei der Datenschaltvorrichtung nach dem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung werden vorbestimmte Daten zwischen die
beiden Datenströme
auf die Datenschaltung hin unter Verwendung des Mustergenerators 4 eingefügt.
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In 5 erzeugt
der Mustergenerator 4 vorbestimmte Daten und gibt die Daten
mit vorbestimmtem Inhalt zu der Datenauswahlvorrichtung 3 aus. 5 hat
nur einen Mustergenerator 4, jedoch können ein Mustergenerator 4 zum
Erzeugen verschiedener Muster oder mehrere Mustergeneratoren 4 zum
Erzeugen jedes Musters vorgesehen sein, um verschiedene Arten von
Datenmustern zu erzeugen. In 5 sind äquivalente
Teile wie in 1 mit denselben Bezugszahlen
versehen. Eine wiederholte Beschreibung hiervon ist nicht erforderlich
und wird weggelassen.
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Die
Arbeitsweise der Datenschaltvorrichtung nach dem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
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Der
Mustergenerator 4 erzeugt Musterdaten, die gespeichert
oder extern vorgesehen waren. Die können einmal oder wiederholt
ausgegeben werden. Wenn eine Unterbrechung der Codiereinheit in
den Daten auftritt, erkennt der Mustergenerator 4 einen Punkt
der Unterbrechung. Der Datenübertragungsvorgang
des Mustergenerators 4 ist derselbe wie der der Puffer 2A und 2B.
Der Datenübertragungsvorgang
des Mustergenerators 4 wird nachfolgend beschrieben.
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Wenn
die Auswahlvorrichtung 3 den Mustergenerator 4 auswählt, beginnt
der Mustergenerator 4, die in dem Mustergenerator 4 gespeicherten
Daten zu übertragen.
Wenn er "Freigabeanforderung" von der Auswahlvorrichtung 3 empfängt, überträgt der Mustergenerator 4 die
Daten bis zu denen der Unterbrechung der Codiereinheit. Dann teilt
der Mustergenerator 4 der Auswahlvorrichtung 3 "Freigabeanforderung" mit, um die Datenübertragung
zu beenden. Wenn keine Daten in dem Mustergenerator 4 gespeichert
sind, teilt der Mustergenerator 4 der Auswahlvorrichtung 3 "Freigabebestätigung" mit, ohne "Freigabeanforderung" von der Auswahlvorrichtung 3 abzuwarten,
um die Datenübertragung
zu beenden.
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Die
Auswahlvorrichtung 3 wählt
einen aus dem Muster generator 4, dem Puffer 2A und
dem Puffer 2B aus, um die Daten von diesen als die Übertragungsdaten 11 auszugeben.
Darüber
hinaus treten auf das Schalten an der Auswahlvorrichtung 3 hin
die Datenfehler wie Außertrittfallen
der Vollbildsynchronisation in den Ausgangsdaten der Auswahlvorrichtung 3 nicht
einfach auf durch Verzögern
der empfangenen Daten und Schalten der Daten wie vorbeschrieben.
-
Ausführungsbeispiel 4
-
Eine
Datenschaltvorrichtung nach einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung ist so ausgebildet, dass ein Mustergenerator ungültige Daten
erzeugt und ausgibt. Die ungültigen Daten
stellen Daten dar, die nur ein Vollbild zum Bilden der codierten
Daten haben, Daten, die nur ein Synchronisationssignal oder Nulldaten
im MPEG-2-Transportstrom usw. haben. Obgleich die vorgenannten ungültigen Daten
tatsächlich
keine bedeutenden Daten sind, halten sie die Vollbildsynchronisation
aufrecht.
-
Das
Folgende sind Beispiele, die unter Verwendung der ungültigen Daten
realisiert werden können.
- (i) Wenn keine empfangenen Daten vorhanden sind:
-
Wenn
keiner der Puffer 2A und 2B die empfangenen Daten 10A und 10B empfängt, wählt die Auswahlvorrichtung 3 die
ungültigen
Daten von dem Mustergenerator 4 aus, wodurch die von der
Auswahlvorrichtung 3 ausgegeben Daten die Vollbildsynchronisation
aufrechterhalten können.
Dann kann, wenn die empfangenen Daten 10A und 10B eingegeben
werden, die Auswahlvorrichtung 3 die empfangenen Daten
glatt ausgeben.
-
Wenn
die vorbeschriebene Verarbeitung nicht durchgeführt wird, benötigt das
Datenendgerät zum
Empfangen der von der Auswahlvorrichtung 3 ausgegebenen Übertragungsdaten
viel Zeit, da das Datenendgerät
das Vollbild in den Übertragungsdaten
suchen und die Synchronisation herstellen muss, nachdem die Auswahlvorrichtung 3 die
normal empfangenen Daten 10A und 10B empfangen
und übertragen
hat. Das Verfahren, bei dem die Auswahlvorrichtung 3 die
ungültigen
Daten von dem Mustergenerator 4 auswählt, kann auch als ein Verfahren
zum vorübergehenden
Vermeiden eines Versagens der Vorrichtung verwendet werden, wenn
der Verarbeitungsteil für
die empfangenen Daten 10A und 10B eine Fehlfunktion
in der Vorrichtung hat.
- (ii) Die empfangenen
Daten sind Multimediendaten:
-
Die
empfangenen Daten 10A und 10B sind Multimediendaten
enthaltend mehrere Medien, beispielsweise sind die empfangenen Daten
ein MPEG-2-Transportstrom, wie nachfolgend erläutert wird.
-
6 zeigt
ein Zeitdiagramm für
den Inhalt der empfangenen Daten 10A und 10B in
der Nähe
eines Schaltpunkts des Datenstroms. An dem Schaltpunkt wird der
Puffer 2A zu dem Puffer 2B umgeschaltet, und dann
werden die empfangenen Daten 10A zu den empfangenen Daten 10B umgeschaltet. Es
wird angenommen, dass die empfangenen Daten 10A und 10B ein
Video- und ein Audiosignal in dem MPEG-2-Transportstrom enthalten.
Es wird auch angenommen, dass die Video- und Audiodaten jeweils einen
Rahmen haben, der eine Codiereinheit ist, und jeder Rahmen wird
multiplexiert ohne irgendeine Beziehung zwischen diesen.
-
Die
Datenschaltvorrichtung nach dem vierten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung kann die von dem Mustergenerator erzeugten ungültigen Daten
so übertragen,
dass die Rahmensynchronisation aufrechterhalten werden kann durch Übertragen
der ungültigen
Daten, selbst wenn keine auszuwählenden
Daten vorhanden sind. Wenn unerwünschte
Daten in den empfangenen Daten vorhanden sind, ist es möglich, die
unerwünschten
Daten zu eliminieren, indem sie durch die ungültigen Daten ersetzt werden.
-
In 6 wird
angenommen, dass die letzten Daten in Abhängigkeit von dem Rahmen oder
Vollbild der Videodaten bestimmt werden, und die letzten Videodaten
werden durch die Auswahlvorrichtung 3 an dem Schaltpunkt
geschaltet. Da der Schaltpunkt den Audiorahmen abtrennt, wird der
frühere
Bereich in dem abgetrennten Audiorahmen durch die ungültigen Daten
ersetzt. Die Auswahlvorrichtung 3 schaltet den Puffer 2A in
dem Moment zu der Mustererzeugungsvorrichtung 4, in welchem
die Audiodaten von dem Puffer 2A ausgegeben werden, um
die ungültigen
Daten auszugeben, und die Auswahlvorrichtung 3 schaltet
die Mustererzeugungsvorrichtung 4 zu dem Puffer 2B,
wenn die Übertragung
der Audiodaten beendet ist. Gemäß einer
derartigen Umschaltung können
Multimediendaten auf der Grundlage der Codiereinheit übertragen
werden. Dieses Ausführungsbeispiel
kann auch verwendet werden, um die Spleißfunktion zu realisieren, die
durch das MPEG-2-System
definiert ist.
-
In
den mit variabler Länge
codierten Daten wie MPEG-2-Videodaten
decodiert der Decodierer allgemein die Daten durch Speichern einer
angemessenen Menge der Daten. Die Daten, die für jede Codiereinheit für eine vorbestimmte
Periode decodiert werden, gelangen aufgrund der Codierung mit variabler
Länge gewöhnlich nicht
während
einer vorbestimmten Periode zu dem Decodierer. Durch Speichern einer
angemessenen Menge der Daten ist es möglich, zu verhindern, dass
die Daten ausbleiben, selbst wenn die Empfangsperiode länger wird.
Die bei der Decodierung zu speichernde Menge ist in der Form von "vbv-Verzögerung" bei dem MPEG-2-Video enthalten.
Die "vbv-Verzögerung" gibt die Anweisung,
wann mit der Decodierung nach dem Empfang der Daten zu beginnen
ist. Die "vbv-Verzögerung" zeigt die Decodierstart-Verzögerungszeit
an und ist in die Videodaten multiplexiert.
-
In
einem Strom wird die in dem Decodierer zu speichernde Datenmenge
durch den Codierer gesteuert und variiert innerhalb eines vorbestimmten Bereichs.
Zu dieser Zeit wird der Puffer zum Speichern der Daten im Decodierer
so gesteuert, dass die Datenmenge nicht unterfließt oder überfließt. Wenn jedoch
zwei Videodatenstücke,
die keine Beziehung zueinander haben, durch die Datenschaltvorrichtung nach
dem vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung geschaltet und gespleißt werden,
ist jede erstgenannten und letztgenannten Daten zu speichernde Datenmenge
unterschiedlich, d.h., die von dem Codierer geschätzte Pufferrestmenge
ist nach dem Schalten verschieden von der tatsächlichen Restmenge. Daher hat
der Decodierer, der die beiden aufeinander folgenden Videodatenstücke empfangen
hat, eine Möglichkeit
des Überlaufs
oder des Unterlaufs nach dem Schalten.
-
Die 7A,
B, C zeigen die in dem Puffer zu speichernde Datenmenge, wenn zwei
Videodatenstücke,
die keine Beziehung zueinander haben, durch die vorbeschriebenen
Datenschaltvorrichtung geschaltet und gespleißt werden. 7A zeigt
die Videopuffermenge des Decodierers, in welchem der erste Strom
normal gespeichert wird, ohne geschaltet zu werden. 7B zeigt
die Videopuffermenge des Decodierers, in welchem der zweite Strom
im normalen Zustand gespeichert wird, ohne geschaltet zu werden. 7C zeigt
die Videopuffermenge des Decodierers, in welchem der erste und der
zweite Strom empfangen werden. In 7A und 7B variiert
jede Zeitveränderung
der Puffermenge von zwei Decodierern innerhalb eines Bereichs. Wie
in 7C gezeigt ist, findet der Unterlauf (Ausfall)
des Puffers nach dem Schalten statt, da der erste Datenstrom, in welchem
die Puffermenge klein ist, wie in 7A gezeigt
ist, zu dem zweiten Datenstrom, in welchem die Puffermenge groß ist, wie
in 7B gezeigt ist, an dem Schaltpunkt geschaltet
wird. Die 7A, B, C zeigen einen Fall des
Unterlaufs, aber im Gegensatz hierzu kann ein Fall des Überlaufs
auftreten. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, wenn zwei Videodatenströme, die
keine Beziehung zueinander haben, durch die Datenschaltvorrichtung
geschaltet und gespleißt
werden, dass der Unterlauf oder der Überlauf des Puffers in dem
Decodierer stattfindet.
-
Ausführungsbeispiel 5
-
Eine
Datenschaltvorrichtung nach einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung enthält
einen Mustergenerator, der die Videofülldaten erzeugt und überträgt. Durch
Verwendung der Videofülldaten
wird die Videopuffer-Restmenge des Decodierers, der von der Datenschaltvorrichtung ausgegebene Übertragungsdaten 11 empfängt, eingestellt.
Die Videofülldaten
sind keine bedeutenden Daten für
die Decodierung der Videodaten. Es ist jedoch möglich, die Eingangsdatenmenge,
die bei Empfang der normalen Videodaten in den Puffer eingegeben
wird, konstant zu halten, da diese Daten zusammen mit den gültigen Daten
in dem Puffer des Decodierers gespeichert werden.
-
Dann
werden die Videofülldaten
zusammen mit den gültigen
Daten von dem Decodierer gelesen und die Fülldaten werden augenblicklich
gelöscht.
Zu dieser Zeit wird die Pufferrestmenge klein, da die ausgelesenen
Daten die Fülldaten
zusätzlich
zu den ursprünglichen
Daten enthalten. Mit anderen Worten, indem die Videofülldaten
beim Schalten in die ursprünglichen
Daten aufgenommen werden, kann die Restmenge des Videopuffers des
Decodierers nach dem Schalten herabgesetzt werden. Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das vorstehend diskutierte
Problem zu lösen,
d.h., ein Überlauf
des Puffers nach dem Schalten kann vermieden werden.
-
Um
den Pufferüberlauf
nach dem Schalten zu vermeiden, gibt es ein anderes Verfahren, bei
dem die bei dem vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschriebenen ungültigen Daten nach dem Schalten
in die ursprünglichen
Daten eingefügt
werden. Die ungültigen
Daten werden nicht in dem Videopuffer gespeichert, aber die Menge
der Videodaten wird herabgesetzt. Als Ergebnis werden keine Videodaten
in den Videopuffer eingegeben, aber die Videodaten werden aus dem
Videopuffer ausgegeben, und daher nimmt die Pufferrestmenge ab.
Wenn die Videodaten auf einer konstanten Rate gehalten werden, werden
die Videodaten gleich 0 während
der Periode zum Einfügen
der ungültigen Daten,
und daher kann die konstante Rate während der Schaltperiode nicht
realisiert werden. Bei dem fünften
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist es möglich, da die Videofülldaten
verwendet werden, die Videorate selbst während der Schaltperiode konstant
zu halten.
-
Ausführungsbeispiel 6
-
Eine
Datenschaltvorrichtung nach einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung enthält
einen Mustergenerator, der Codiereinheits-Videodaten mit einer geringen
Informationsmenge erzeugt und ausgibt. Unter Verwendung dieser Videodaten
wird die Pufferrestmenge des Decodierers eingestellt.
-
Die
Codiereinheiten-Videodaten mit einer geringen Informationsmenge
können
gewöhnlich
in mehr als 30 Stücken
der Bilddaten pro Sekunden übertragen
werden. Nachdem die Videodaten in den Videopuffer des Decodierers
eingetreten sind, werden die in den Videopuffer eingetretenen Daten
nicht stark verringert, da die während
der Decodiereinheitszeit zu decodierende Datenmenge klein ist. Andererseits
nimmt die Menge des Videopuffers zu, da die Datenmenge zum Übertragen
eines Blatts der Bilddaten während
der Durchschnittszeit in dem Puffer gespeichert ist.
-
Mit
anderen Worten, die Videopuffer-Restmenge des Decodierers nach dem
Schalten kann erhöht
werden durch Eintritt der Codiereinheiten-Videodaten mit einer kleinen
Informationsmenge in den Puffer nach dem Schalten. Auf diese Weise
ist es bei dem sechsten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung möglich,
den Unterlauf des Puffers nach dem Schalten zu vermeiden, was vorstehend
diskutiert ist.
-
Die
Codiereinheiten-Videodaten mit einer geringen Informationsmenge
werden als Videodaten angesehen, in denen Einzelfarben-Bilddaten
codiert sind, und Videodaten, die dieselben wie die vorhergehenden
Bilddaten sind, usw. Die Videodaten, die dieselben wie die vor hergehenden
Videodaten sind, werden als "nicht
codierte" Daten
im MPEG-2-Videostandard bezeichnet. Der Decodierer zum Empfangen
der Übertragungsdaten 11 zeigt
das Bild während
der Schaltperiode an durch Einfügen
der Codiereinheiten-Videodaten mit einer geringen Informationsmenge.
-
Die 8A,
B, C zeigen Beispiele für
die Übertragung
der Videopuffer-Restmenge in dem Decodierer, der die Übertragungsdaten 11 von
der Datenschaltvorrichtung empfängt.
Mit anderen Worten, sie zeigen, wie die Empfangspuffer-Restmenge
gemäß der zu
empfangenden Informationsmenge variiert. Wenn der Decodierer die
Daten empfängt,
die durch die konstante Rate codiert sind, empfängt der Videopuffer die Daten
mit der konstanten Rate. Bei dem sechsten Ausführungsbeispiel wird angenommen,
dass die empfangenen Daten mit der konstanten Rate eingetreten sind.
Daher treten die Daten mit der geringeren Informationsmenge häufig ein
und die Daten mit der größeren Informationsmenge
treten seltener ein.
-
8A zeigt Übertragungszustände von dem
Zeitpunkt, zu welchem die Videodaten mit der durchschnittlichen
Informationsmenge ankommen, bis zu dem Zeitpunkt, zu welchem der
Puffer zum Decodieren ausgelesen wird. In 8A ändert sich,
da die einzugebende Informationsmenge dieselbe ist wie die auszugebende,
die Pufferrestmenge nicht. Mit anderen Worten, da die einzugebende
Informationsmenge dieselbe wie die auszugebende ist, ändert sich
die Pufferrestmenge im Verlauf der Zeit nicht.
-
8B zeigt
ein Beispiel, bei dem die Videodaten, denen Fülldaten hinzugefügt sind,
in dem Videopuffer empfangen werden. Da die Daten, denen die Fülldaten hinzugefügt sind,
groß sind,
wird eine längere
Zeit für
den Eintritt der Daten in den Puffer benötigt. Als eine Folge tritt
nur eines der Videodatenstücke,
denen Fülldaten
hinzugefügt
sind, während
der Zeit in den Puffer ein, in der normalerweise zwei codierte Datenstücke eintreten.
Die Pufferrestmenge ändert
sich jedoch nicht zu der Zeit, zu der die Videodaten, denen Fülldaten
hinzugefügt
sind, in den Puffer eingetreten sind. Wenn die Daten aus dem Puffer
gelesen werden, nimmt die Pufferrestmenge ab, da die Ausgangsdatenmenge
größer als
die Eingangsmenge ist. Während
des Decodierens ist, da die Ausgangsdaten eines Vollbilds für jede konstante Periode
trotz der Informationsmenge gelesen werden, die Informationsmenge
der Ausgangsdaten größer als
die Informationsmenge der Eingangsdaten. Wenn die Daten aus dem
Puffer gelesen werden, nimmt die Pufferrestmenge ab, da die Ausgangsdatenmenge
größer als
die Eingangsmenge ist.
-
8C zeigt
ein Beispiel, bei dem die Codiereinheiten-Videodaten mit einer geringen
Informationsmenge in den Videopuffer eintreten. Zwei Codiereinheiten-Videodaten treten
in den Puffer ein, da für
den Eintritt in den Puffer keine längere Zeit benötigt wird.
In diesem Fall ist die Pufferrestmenge dieselbe wie die bei dem
vorstehenden Beispiel nach 8A. Die
Daten von zwei Vollbildern am Eingang treten in den Puffer während der
Zeit ein, in der Daten für
zwei Vollbilder aus dem Puffer gelesen werden. Jedoch nimmt die
Pufferrestmenge zu, da die Eingangsdatenmenge größer als die Ausgangsdatenmenge
ist.
-
Ausführungsbeispiel 7
-
Eine
Datenschaltvorrichtung nach einem siebenten Aus führungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung vergleicht Werte der Decodierstart-Verzögerungszeit
der in den beiden zu schaltenden Puffern gespeicherten Videodaten.
Wenn die Daten vor dem Schalten größer sind, fügt die Datenschaltvorrichtung Fülldaten,
die bei dem fünften
Ausführungsbeispiel verwendet
werden, so ein, dass der Wert vor dem Schalten derselbe wie der
vor dem Schalten wird. Wenn die Daten vor dem Schalten kleiner sind,
fügt die
Datenschaltvorrichtung die Codiereinheiten-Videodaten mit einer
geringen Informationsmenge, die bei dem sechsten Ausführungsbeispiel
verwendet werden, so ein, dass der Wert vor dem Schalten derselbe
wie der vor dem Schalten wird. Das siebente Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung löst das
vorbeschriebene Problem, nämlich
den Unterlauf und den Überlauf
des Videopuffers in dem Decodierer zum Empfangen der Übertragungsdaten 11.
-
9 zeigt
eine Datenschaltvorrichtung, die einen Komparator 7 zusätzlich zu
der Datenschaltvorrichtung nach dem in 5 gezeigten
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung aufweist. Der Komparator 7 vergleicht
jeden "vbv-Verzögerungswert", der die Decodierstart-Verzögerungszeit
anzeigt, der für
jede Codiervollbildeinheit multiplexiert ist. Für MPEG-2-Videodaten usw. werden "vbv-Verzögerungswerte", die die Decodierstart-Verzögerungszeit
für jede
Codiervollbildeinheit anzeigen, multiplexiert. Wenn der "vbv-Verzögerungswert" vor dem Schalten
derselbe ist wie der nach dem Schalten, wird die verbleibende Menge
des Videopuffers des Decodierers normal gehalten.
-
Zuerst
werden "vbv-Verzögerungswerte,
die die Decodierstart-Verzögerungszeit
anzeigen", unter Verwen dung
von MPEG-2-Videodaten erläutert.
Im Allgemeinen werden die Videodaten für jeweils ein Bild codiert
(angenähert
für jeweils
33 ms). Die Informationsmenge eines Bildes ist unterschiedlich,
da die Codierung mit variabler Länge
im Allgemeinen zum Codieren verwendet wird. Für den Fall, dass der Übertragungspfad
eine konstante Rate hat, ist das Intervall, bis die Daten eines
durch den Codierer codierten Bildes an dem Decodierer eintreffen,
nicht konstant. Andererseits decodiert der Decodierer die Daten
eines Bildes für
jedes konstante Intervall. Daher speichert der Decodierer die Daten
so, dass die zu decodierenden Bilder nicht auslaufen. Wie vorstehend
beschrieben, ist der Speicher, der die Daten speichert, ein VBV-Puffer. Eine vorbestimmte
Menge ("vbv-Verzögerungswert"), die die in dem
VBV-Puffer zu speichernde Datenmenge anzeigt, so bestimmt, dass
der Decodierer stetig arbeitet. Der Decodierer kann stetig in der
Reihenfolge arbeiten, in der der Decodierer die Videodaten enthaltend
den "vbv-Verzögerungswert" empfängt und
die durch den "vbv-Verzögerungswert" angezeigte Zeit
in dem Puffer speichert und dann mit der Decodierung der Videodaten beginnt,
arbeiten. Wenn die danach einzugebenden Videodaten so wie sie sind
in den Puffer eingegeben werden, werden sie zu der angemessenen
Zeit ausgegeben. Dann werden die Daten tatsächlich in dem Puffer während der
Zeit, die der "vbv-Verzögerungswert" in den Videodaten
anzeigt, gespeichert. Diese Vorgänge
werden sämtlich
durch den Codierer gesteuert.
-
Bei
der Datenschaltvorrichtung nach dem siebenten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung vergleicht der Komparator 7 den "vbv-Verzögerungswert" vor dem Schalten
mit dem "vbv-Verzögerungswert" nach dem Schalten.
Zu dieser Zeit ist der "vbv-Verzöge rungswert" an dem Kopf der
Codiereinheit von jeweiligen Daten enthalten, und der "vbv-Verzögerungswert" ist auch in den
zu löschenden
Daten direkt nach dem Schaltpunkt der alten Daten enthalten. Dieser "vbv-Verzögerungswert" nach dem Schaltpunkt
der alten Daten ist die Decodierstart-Verzögerungszeit, der die neuen
Daten nach dem Schalten folgen. Andererseits gibt es eine "vbv-Verzögerung" direkt nach dem
Schaltpunkt der neuen Daten. Wenn diese beiden Werte dieselben sind,
fällt der
Puffer nicht aus, selbst wenn die Daten aufeinander folgend in den
Empfangspuffer eingegeben werden.
-
Wenn
der "vbv-Verzögerungswert" vor dem Schalten
derselbe wie der "vbv-Verzögerungswert" nach dem Schalten
ist, schaltet beispielsweise die Auswahlvorrichtung 3 direkt
den Puffer 2A zu dem Puffer 2B. Wenn der "vbv-Verzögerungswert" vor dem Schalten
größer als
der nach dem Schalten ist, schaltet die Schaltvorrichtung 3 den
Puffer 2A vor dem Schalten zu dem Mustergenerator 4.
Der Mustergenerator 4 fügt
die Videofülldaten
um die Menge im Verhältnis
zu der Differenz jeder "vbv-Verzögerung" ein. Danach schaltet
die Auswahlvorrichtung 3 den Mustergenerator 4 nach
dem Schalten zu dem Puffer 2B. Wenn der "vbv-Verzögerungswert" vor dem Schalten
kleiner als der "vbv-Verzögerungswert" nach dem Schalten
ist, schaltet die Auswahlvorrichtung 3 den Puffer 2A vor
dem Schalten zu dem Mustergenerator 4. Der Mustergenerator 4 fügt die Codiereinheiten-Videodaten
mit einer geringen Informationsmenge in der Menge im Verhältnis zu
der Differenz der "vbv-Verzögerung" ein. Dann schaltet
die Auswahlvorrichtung 3 den Mustergenerator 4 nach dem
Schalten zu dem Puffer 2B. Gemäß der vorstehenden Operation
wird die Videopuffer-Restmenge des Decodierers normal gehalten,
selbst nachdem die Schaltopera tion durchgeführt.
-
Ausführungsbeispiel 8
-
10 zeigt
eine Datenschaltvorrichtung, die für das Verständnis der Erfindung nützlich ist,
in der die Datenauswahlvorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel
einen Datenmultiplexer enthält. Gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
wählt die Datenauswahlvorrichtung
eins der n empfangenen Datenstücke
(n ist eine ganze Zahl) aus und überträgt die ausgewählten Daten.
Gemäß einem
achten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wählt
ein Datenmultiplexer m Datenstücke
aus n Datenstücken
aus (m ist eine ganze Zahl, m ≤ n)
und überträgt den mit
m Datenstücken
multiplexierten Datenstrom. Jegliche ausgewählten m empfangenen Datenstücke können zu
jeder Zeit mit jeglichen anderen empfangenen Datenstücken ausgetauscht
werden.
-
In 10 liest
der Multiplexer 5 aufeinander folgend aus den Puffern 2A, 2B, 2C und 2D die
gemäß einem
bestimmten multiplexierten Muster zu multiplexierenden Daten aus
und führt
eine Zeitteilungs-Multiplexverarbeitung mit den gelesenen Daten
durch. In 10 sind äquivalente Elemente wie in 1 mit
denselben Bezugszahlen versehen. Eine wiederholte Beschreibung von
diesen ist nicht erforderlich und wird weggelassen.
-
11 zeigte
einen Datenstrom der Übertragungsdaten 11 in 10.
In 11 weist der Datenstrom die von mehreren Puffern 2A, 2B, 2C und 2D übertragenen Übertragungsdaten 11 nach 10 auf,
die der Zeitteilungs-Multiplexverarbeitung durch den Multiplexer 5 unterzogen
wurden. In 11 sind die Daten von den Puffern 2A, 2B, 2C und 2D jeweils als
A, B, C und D dargestellt.
-
Der
Multiplexer 5 wählt
die Puffer 2A, 2B und 2C aus und multiplexiert
und überträgt die Daten
A, B und C bis zu dem. Schaltpunkt, wählt dann die Puffer 2A, 2B und 2C und
multiplexiert und überträgt die Daten
A, B und D nach dem Schaltpunkt. Als ein Ergebnis können beliebige
Daten vorteilhaft miteinander gekoppelt werden, um nach dem Schalten
der Daten multiplexiert zu werden.
-
Ausführungsbeispiel 9
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12 zeigt
eine Datenschaltvorrichtung, die einen Mustergenerator 4 zum
Erzeugen gewünschter
Datenmuster zusätzlich
zu der Datenschaltvorrichtung nach dem achten Ausführungsbeispiel
zeigt. Gemäß einem
achten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung werden keine Daten zwischen den Datenstrom
vor dem Schalten und dem Datenstrom nach dem Schalten eingefügt. Gemäß der Datenschaltvorrichtung
nach dem neunten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung fügt
der Mustergenerator 4 vorbestimmte Daten zwischen den Datenstrom
vor dem Schalten und dem Datenstrom nach dem Schalten auf das Datenschalten
hin ein.
-
In 12 erzeugt
der Mustergenerator 4 vorbestimmte Daten und gibt die Daten
mit vorgebestimmtem Inhalt zu dem Multiplexer 5 aus. 12 hat
nur einen Mustergenerator 4, jedoch können ein Mustergenerator 4 zum
Erzeugen verschiedener Muster oder mehrere Mustergeneratoren 4 zum
Erzeugen jedes Musters vorgesehen sein, um verschiedne Arten von
Datenmustern zu erzeugen. In 12 sind äquivalente
Teile wie in 10 mit denselben Bezugszahlen
versehen. Eine wiederholte Beschreibung von diesen ist nicht erforderlich
und wird weggelassen.
-
Die
Arbeitsweise der Datenschaltvorrichtung nach dem neunten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben. Der Mustergenerator 4 erzeugt
Musterdaten, die gespeichert waren, oder von außen gelieferte Musterdaten.
Die Daten können
einmal oder wiederholt ausgegeben werden. Wenn eine Unterbrechung
der Codiereinheit in den Daten stattfindet, erkennt der Mustergenerator 4 einen
Punkt der Unterbrechung. Der Datenübertragungsvorgang des Mustergenerators 4 ist
derselbe wie der der Puffer 2A, 2B, 2C und 2D. Der
Datenübertragungsvorgang
des Mustergenerators 4 wird nachfolgend beschrieben.
-
Wenn
der Multiplexer 5 den Mustergenerator 4 auswählt, beginnt
der Mustergenerator 4, die in dem Mustergenerator 4 gespeicherten
Daten zu übertragen.
Wenn er "Freigabeanforderung" von dem Multiplexer 5 empfängt, überträgt der Mustergenerator 4 die
Daten bis zu denen der Unterbrechung der Codiereinheit. Dann teilt
der Mustergenerator 4 dem Multiplexer 5 "Freigabeanforderung" mit, um die Datenübertragung
zu beenden. Wenn keine Daten in dem Mustergenerator 4 gespeichert
sind, teilt der Mustergenerator 4 dem Multiplexer 5 "Freigabebestätigung" mit, ohne "Freigabeanforderung" von dem Multiplexer 5 abzuwarten,
um die Datenübertragung zu
beenden.
-
Der
Multiplexer 5 wählt
einen aus dem Mustergenerator 4, den Puffern 2A, 2B, 2C und 2D ... aus,
um die Daten von ihnen als Übertragungsdaten 11 zu
multiplexieren und auszugeben. Hierdurch können beliebige Musterdaten
eingefügt
werden und beliebige empfangene Daten können mit beliebigen anderen
Daten auf das Schalten hin multiplexiert werden.
-
Darüber hinaus
treten, wenn die Daten durch den Multiplexer 5 multiplexiert
werden, wenn die Daten geschaltet werden durch Beibehalten der Codiereinheit
gemäß der vorstehenden
Steuerung, die Datenfehler wie ein Außertrittfallen der Vollbildsynchronisation
usw. nicht leicht auf in den von dem Multiplexer 5 gesendeten Übertragungsdaten 11.
-
Ausführungsbeispiel 10
-
13 zeigt
eine Datenschaltvorrichtung, die Schaltmeldevorrichtungen 8A und 8B zum
Melden einer Vorrück-
und Beendigungsmeldung zum Schalten der Daten zusätzlich zu
der Datenschaltvorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel enthält. Die
Schaltmeldevorrichtungen 8A und 8B geben Steuerdaten 12A und 12B aus
zum Melden der Vorrück-
und Beendigungsmeldungen für
das Schalten der Daten. Die Datenschaltvorrichtung nach dem ersten
Ausführungsbeispiel
meldet nicht Übertragungsdatenquellen
(nicht gezeigt) für
die empfangenen Daten 10A, 10B von beliebigen
Informationen über
das Schalten der Daten. Andererseits meldet die Datenschaltvorrichtung
nach dem zehnten Ausführungsbeispiel
die Übertragungsdatenquelle
der Datenschaltzeit unter Verwendung der Steuerdaten 12A und 12B von
den Schaltmeldevorrichtungen 8A und 8B.
-
In 13 erzeugen
die Schaltmeldevorrichtungen 8A und 8B die Informationen
zum Melden von Übertragungsdatenquellen
(nicht gezeigt) der Vorrückmeldung
und Beendigung des Schaltens der Daten, das in der Auswahlvorrichtung 3 auszuführen ist. Die
Steuerdaten 12A und 12B werden zum Melden der
Vorrückmeldung
und Beendigung des Schaltens der Daten verwendet. In 13 sind äquivalente
Teile wie in 1 mit denselben Bezugszahlen
versehen. Eine wiederholte Beschreibung von diesen ist nicht erforderlich
und wird weggelassen. 13 hat nur zwei Schaltmeldevorrichtungen 8A und 8B,
jedoch können
mehr als zwei Schaltmeldevorrichtungen vorgesehen sein.
-
Die
Schaltmeldevorrichtungen 8A und 8B und die Steuerdaten 12A und 12B können zu
den Datenschaltvorrichtungen der 5, 10 und 12 in
derselben Weise wie bei der in 13 hinzugefügt sein.
-
Die
Arbeitsweise der Datenschaltvorrichtung nach dem zehnten Ausführungsbeispiel
wird nachfolgend erläutert.
-
Bei
Empfang des Schaltbefehls von außerhalb meldet die Auswahlvorrichtung 3 den
Schaltmeldevorrichtungen 8A und 8B "Vorrückmeldung
des Schaltens".
Die Schaltmeldevorrichtungen 8A und 8B melden
die jeweiligen Übertragungsquellen
entsprechend den empfangenen Daten 10A und 10B der
Vorrückmeldung
des Schaltens durch die Steuerdaten 12A bzw. 12B.
Die Vorrück-
oder Vorausmeldung des Schaltens wird sowohl der Übertragungsquelle
entsprechenden den Daten vor dem Schalten und der Übertragungsquelle
entsprechend den Daten nach dem Schalten gemeldet.
-
Jede Übertragungsquelle
(nicht gezeigt), die durch die Vorausmeldung des Schaltens durch
die Steuerdaten 12A und 12B gemeldet ist, überträgt jeweils
zweckmäßige empfangene
Daten 10A und 10B zum Schalten.
-
Dann
schaltet die Auswahlvorrichtung 3 die empfangenen Daten 10A mit
den empfangenen Daten 10B. Weiterhin meldet die Auswahlvorrichtung 3 den
Schaltmelde vorrichtungen 8A und 8B die "Schaltbeendigung". Die Schaltmeldevorrichtungen 8A und 8B melden
jede Übertragungsquelle
für die empfangenen
Daten der Beendigung des Schaltens durch die Steuerdaten 12A bzw. 12B.
Die Beendigung des Schaltens wird sowohl der Übertragungsquelle entsprechend
den Daten vor dem Schalten als auch der Übertragungsquelle entsprechend
den Daten nach dem Schalten gemeldet.
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Jede
Vorrichtung (nicht gezeigt), der die Beendigung des Schaltens durch
die Steuerdaten 12A und 12B gemeldet ist, überträgt die normalen
empfangenen Daten 10A und 10B anstelle der für das Schalten
geeigneten empfangenen Daten 10A bzw. 10B.
-
Demgemäß erkennt
jede Vorrichtung (nicht gezeigt) zum Übertragen der empfangenen Daten 10A und 10B die
Zeit zum Schalten der Daten in der Datenschaltvorrichtung, erzeugt
dann die für
das Schalten von Daten zweckmäßigen codierten
Daten und überträgt sie zu
den Puffern 2A und 2B als die empfangenen Daten 10A bzw. 10B.
-
14 ist
ein Zeitdiagramm von Steuersignalen unter den Schaltmeldevorrichtungen 8A und 8B und
den Übertragungsvorrichtungen
A und B (nicht gezeigt) zum Übertragen
der empfangenen Daten 10A und 10B und einer Auswahlvorrichtung 3. Gemäß dem Schaltbefehl
von außerhalb
meldet die Auswahlvorrichtung 3 den Schaltmeldevorrichtungen 8A bzw. 8B "Vorausmeldung des
Schaltens". Die Schaltmeldevorrichtungen 8A und 8B melden
jeweils den Übertragungsvorrichtungen
A und B zum Übertragen
der empfangenen Daten 10A und 10B "Vorausmeldung des
Schaltens" unter
Verwendung der Steuerdaten 12A und 12B. Bei Empfang
von "Vorausmeldung
des Schaltens" übertragen
die Übertragungsvor richtungen
A und B die zum Schalten geeigneten Daten als empfangene Daten 10A und 10B zu den
Puffern 2A und 2B.
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Nach
einer vorbestimmten Zeit schaltet die Auswahlvorrichtung 3 die
empfangenen Daten 10A mit den empfangenen Daten 10B an
einem zum Schalten geeigneten Punkt und meldet den Schaltmeldevorrichtungen 8A bzw. 8B "Schaltbeendigung". Die Schaltmeldevorrichtungen 8A und 8B melden
jeweils den Übertragungsvorrichtungen
A und B "Schaltbeendigung" unter Verwendung
der Steuerdaten 12A und 12B. Bei Empfang von "Schaltbeendigung" übertragen die Übertragungsvorrichtungen
A und B die normalen Daten als die empfangenen Daten 10A und 10B.
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15 zeigt
eine Modifikation des Steuersystems nach 13. Die
Datenschaltvorrichtung nach 15 enthält eine
Steuereinheit 9 zum Befehlen des Schaltens. In der Datenschaltvorrichtung nach 13 übertragen
die Schaltmeldevorrichtungen 8A und 8B die Steuerdaten 12A und 12B gemäß dem Befehl
von der Auswahlvorrichtung 3. In der Datenschaltvorrichtung
nach 15 jedoch liefert die Steuereinheit 9 einen
Befehl zu den Schaltmeldevorrichtungen 8A und 8B.
Die Auswahlvorrichtung 3 wird durch die Steuereinheit 9 angewiesen
und meldet der Steuereinheit die Beendigung des Schaltens nach beispielsweise
mehreren Sekunden. Wenn sie dieses empfängt, sendet die Steuereinheit 9 den
Befehl der Schaltbeendigung zu den Schaltmeldevorrichtungen 8A und 8B.
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Die
Vorwärtsvorhersage
und die Rückwärtsvorhersage
werden im Allgemeinen zum effizienten Codieren der Daten verwendet.
Auf das Schalten durch die Auswahlvorrichtung 3 hin kann
die Vorhersage nicht vor und hinter dem Schaltpunkt durchgeführt werden.
Mit anderen Worten, das normale Schalten kann nur an den Punkten
durchgeführt
werden, an denen keine Vorhersage durchgeführt wird. Das vorgenannte normale
Schalten bedeutet, dass keine Fehler während der Decodierung auftreten. Daher
sind die Übertragungsvorrichtungen
zum Übertragen
der empfangnen Daten 10A und 10B erforderlich,
um eine für
das Datenschalten geeignete Codierung durchzuführen, wenn den Übertragungsvorrichtungen
die Vorausmeldung des Schaltens gemeldet wird.
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Andererseits
hat das zum Schalten geeignete Codieren einen geringen Codierwirkungsgrad,
da keine Vorhersage durchgeführt
wird. Daher empfängt die
Datenschaltvorrichtung die empfangenen Daten 10A und 10B,
die die Daten nur dann leicht schalten kann, wenn die Datenschaltvorrichtung
die Daten schaltet, obgleich der Codierwirkungsgrad abnimmt. Selbst
wenn die normale Codierung durchgeführt wird, können einige Schaltpunkte existieren,
bei denen keine Decodierfehler auftreten. In diesem Fall kann durch
Erzeugen häufiger
für das
Schalten verfügbarer
Punkte die Datenschaltvorrichtung die Daten an verschiedenen Punkten
schalten, wodurch die Flexibilität
des Schaltens zunimmt und das Schalten der Daten leichter wird.
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Die
Vorrichtung zum Empfangen der Übertragungsdaten 11 (nicht
gezeigt) vor und nach dem Schalten kann eine gewünschte VBV-Pufferrestmenge
halten, indem die Decodierstart-Verzögerungszeit der empfangenen
Videodaten übereinstimmend
mit einem vorbestimmten Wert gemacht wird. Daher ist es möglich, Decodierfehler
zu verhindern, die durch Überlauf
und Unterlauf des VBV-Puffers
nach dem Schalten auftreten.
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Jede Übertragungsvorrichtung
(nicht gezeigt), der die Vorausmeldung des Schaltens durch die Steuerdaten 12A und 12B gemeldet
wird, steuert die Codierung derart, dass die Decodierstart-Verzögerungszeit
der Videodaten ein vorbestimmter Wert wird, bis die Schaltbeendigung
gemeldet wurde. Daher kann die Vorrichtung zum Empfangen der Übertragungsdaten 11 verhindern,
dass der VBV-Puffer des Videos nach dem Schalten überläuft und
unterläuft.