DK159750B - Digitalt videodatatransmissionsanlaeg - Google Patents

Description

DK 159750 B

o

Opfindelsen angår datatransmission og er især, men ikke udelukkende, nyttig ved transmission af videoinformation, som anvender betinget komplettering.

Et fjernsynstotalbillede indeholder typisk om-5 kring 200.000 billedelementer, og dersom data skal sendes digitalt bør der findes 8 bit for at gengive hvert elements lysstyrkeinformation. Med en totalbilledgentagel-sesfrekvens på 25 pr. sekund for et billed som bevæger sig, kræver digital transmission på ovenstående grundlag en 10 transmissionskanalkapacitet på 40 M bit/s. Dette krav kan formindskes betydeligt ved at udnytte den store korrelation mellem et totalbillede og det næste, som opstår fordi almindeligvis kun en lille del af billedet vil bevæge sig til et vilkårligt tidspunkt. Betinget komplettering inde-15 bærer transmission kun af ændringerne med en nøjagtighed på f.eks. kun 16 ulineært fordelte kvantiseringsniveauer fra et totalbillede til det næste, og den resulterende datareduktion er normalt større end de yderligere data, som må sendes for nøjagtigt at identificere de bestemte områ-20 der af totalbilledet, som ændringerne angår. Områderne i-dentificeres med linienummer og billedelementets adresse langs linien. Selv om det er nødvendigt med 9 bit for fuldstændigt at identificere linienummeret, foretages en besparelse ved at anvende kun 3 bit, hvilket giver nummeret 25 modulo 8. Der sendes en delbilledsynkroniseringskode for at identificere den første linie i et delbillede, og dette gøres for samtlige linienumre, hvad enten der findes en ændring i linien eller ikke. Den datatransmissionstakt, som er nødvendig ved anvendelse af betinget komplettering, 30 varierer betydeligt fordi den afhænger af den mængde af totalbilledet, som bevæger sig til det pågældende tidspunkt, hvorimod det er meget mere hensigtsmæssigt at have en konstant datatransmissionstakt. For at afhjælpe denne vanskelighed er der tilvejebragt bufferlagre ved trans-35 missionskanalens to ender, og det er vigtigt, at disse bufferlagre hverken bliver tomme eller løber over. Ved an-

O

DK 159750 B

2 vendelse af denne teknik har det vist sig muligt på tilfredsstillende måde at transmittere et billede som bevæger sig over en 2 M bit/s-kanal.

Dersom BE(t) er antallet af bit, som er lagret i 5 indkoderbufferen (benævnt indkodertilstanden) ved kanalens transmissionsende til et tidspunkt t, og BD(t) er antallet af bit, som er lagret i dekoderbufferen ved kanalens modtageende til tidspunktet t, kan det vises, at 10 BE(t - £t) + BD(t) = VR.fct hvor VR er kanalens transmissionskapacitet (i bit/s), som antages at være konstant, og /^t er tidsforsinkelsen mellem data, som indføres i indkoderbuffer lageret og de data·, 15 der afgives fra dekoderbufferlageret. Normalt vælges en optimalværdi for /\t, hvilket betyder at de samlede data, som er lagret i bufferne, er lig med det halve af det samlede tilrådighed værende bufferlager, og styringen af dekoderbufferen er baseret på indkoderbufferens tilstand 20 ved et tidspunkt ^t tidligere. Dette betyder, at tømningen og overfyldningen af dekoderbufferen kan forudses og der kan foretages en egnet handling, ved enten midlertidigt at udsætte dekodningen eller afvise data, således at forringelse af det gengivne billede som følge af at data plud-25 seligt ikke mere er tilgængelige eller er gået tabt, kan undgås.

Eftersom kompletteringsdataene afledes fra et billede, som skanderes af et sædvanligt fjernsynsraster, og det gengivne billede opdateres af kompletteringsdata linie 30 for linie af et lignende raster, betyder det, at udlæsningen af data fra dekoderbufferen må forløbe parallelt med indskrivningen af data i indkoderbufferen, dersom ændringer i det første billede skal optræde nøjagtigt i det gengivne billede. Dette lægger en yderligere begrænsning på 35 udlæsningen fra dekoderbufferen og klares ved at transmittere indkoderbuf fertilstanden B^, (t) til dekoderen, således

O

DK 159750 B

3 at dekoderbuffertilstanden BD(t) kan forudsiges på grundlag af den ovenfor angivne ligning.

Kanaltransmissionsfejl kan imidlertid bevirke at dekoderbuffertilstanden afviger fra den, der er forudsagt 5 af indkoderbuffertilstanden, af en eller flere af de efterfølgende grunde: 1. Værdien af Bg(t) var forringet under transmissionen, hvilket medfører en urigtig forudsigelse for BD(t).

2. Dekoderbufferens udgangssignal er ude af spo-10 ring med videoadressen som følge af kanalfejl, hvilket forårsager simulering af eller forringelse af synkroniseringsordene .

3. fat har ikke den optimale værdi som følge af at dekoderen omskiftes fra en datakilde til en anden eller 15 som følge af forekomsten af en ikke-synkron afbrydelse i indkoderens videoindgang.

Når der er indtruffet en sporingsfejl som følge af enten grund 2 eller grund 3 ovenfor, vil forringelsen af billedet fortsætte indtil den korrekte sporing er gen-20 oprettet, således at det er i høj grad ønskeligt at gøre dette så hurtigt som muligt. Den krævede korrigerende virkning består i at finde denne nøjagtige adresse i dekoderbufferen, hvor dataene svarer til den øjeblikkelige videoadresse (eller i det mindste den øjeblikkelige linie) og 25 skifte om til den.

Det er et formål med opfindelsen at anvise et datatransmissionsanlæg af den ovenfor angivne art, i hvilken sporingsfejl hurtigt kan korrigeres.

Ifølge opfindelsen er der tilvejebragt et digi-30 talt datatransmissionsanlæg med en kilde for data med u-jævn takt, idet dataene indbefatter et antal markeringssignaler, et første bufferlager for dataene fra kilden, et organ til at transmittere dataene fra det første bufferlager ved en konstant takt til en transmissionsvej, et 35 organ til at modtage dataene fra transmissionsvejen og tilføre dem til et andet bufferlager, et organ til at læse dataene fra det andet bufferlager ved en ujævn takt,

O

DK 159750 B

4 og et anvendelsesorgan, som anvender dataene fra det andet bufferlager, hvori modtageorganet indbefatter et hjælpe-datalagerorgan, et organ til i hjælpedatalagerorganet at lagre det andet bufferlagers adresser, i hvilke markerings-5 signalerne lagres, og et organ til at bestemme de af læse-organet anvendte adresser med henvisning til de i hjælpedatalagerorganet lagrede adresser.

Modtageorganet kan indbefatte et organ til at detektere, hvornår modtageorganet tilsyneladende læser data 10 fra en urigtig adresse i det andet bufferlager og til at korrigere denne adresse ud fra den information, der er lagret i hjælpedatalagerorganet.

Opfindelsen er af særlig betydning ved transmission af betingede kompletteringsdata til et billede, i 15 hvilket tilfælde markeringssignalerne kan bestå af del- billedsynkroniseringskodeord og liniesynkroniseringskodeord sammen med linienummerinformation, idet disse afledes fra et sædvanligt fjernsynsskanderingsraster fra hvilket billeddata afledes. Hjælpedatalagerorganet kan lagre til-20 kendegivelser af den art, der består af synkroniseringsord og af linienumre sammen med deres adresser i det andet bufferlager. Det første bufferlager omfatter indkoderbufferen, og det andet bufferlager omfatter dekoderbufferen i det ovenfor beskrevne anlæg.

25 Dataene kan hensigtsmæssigt transmitteres i en sædvanlig billedtilretningsstruktur, såsom den der er benævnt som CCITT G732, men som følge af kildedataenes variable takt, vil dataene være asynkrone i forhold til bil-ledtilretningsstrukturen.

30 Styringen af det andet bufferlagers læseadresser kan udføres til alle tidspunkter og ikke kun, når der er indtruffet en sporingsfejl, ved henvisning til den information, der er lagret i hjælpedatalagerorganet.

Modtageorganet kan være indrettet til i de ind-35 kommende data at søge efter liniesynkroniserings- og del-billedsynkroniseringskodeord. Transmissionsfejl kan be-

O

DK 159750 B

5 virke at disse ord optræder som uægte ord eller forsvinder, og modtageorganet kan indeholde et organ til at vurdere gyldigheden af et liniesynkroniseringsord, som ledsages af et modulo 8 linie nummer, ved at holde rede på linienumrene.

5 Dersom linienumrene ikke optræder i den rigtige cycliske sekvens, kan dette opfattes som en tilkendegivelse af et manglende eller uægte liniesynkroniseringsord. En anden form for kontrol, som kan foretages i sådanne tilfælde, udgøres af adresserne langs en linie, hvor der kræves ændrin-10 ger. Disse adresser skal også forekomme i en opadstigende orden. Dersom et tilsyneladende gyldigt liniesynkroniseringsord og linienummer, der ikke stemmer overens med den linienummeroptegnelse, som er ført af modtageorganet, forekommer, antages at der er sket et tab af sporing, og kor-15 rektionsvirkningen iværksættes.

Linienummersekvensen kan også anvendes til at forudsige tidspunktet for modtagelse af et delbilledsynkroni-seringsord, medmindre en sådan forudsigelse er upålidelig som følge af at det foregående delbilledsynkroniserings-20 ord ikke optrådte på det forventede tidspunkt.

Billedelementerne langs en linie, på hvilken ændringer skal udføres, kan formes til en eller flere grupper af på hinanden følgende elementer til transmission. En gruppe kan indbefatte nogle få punkter, hvori der ikke kræ-25 ves nogen ændring, for herved at formindske antallet af grupper og derfor antallet af gruppeadresser.

Sporingen kan være adaptiv for herved at skaffe plads til fejl indenfor tidsrummet /yt. Dette kan opnås ved at indstille længden af delbilledslukkeperioden, hvorved 30 tidspunktet for starten af det næste videodelbiIlede ændres. Forstyrrelse af billedet kan undgås ved at foretage tilsvarende ændringer i antallet af linier i delbilledet, hvilke ændringer ikke bemærkes på en monitor-billedskærm. Sådanne ændringer kan imidlertid forstyrre virkemåden af

o C

en videooptager eller andet videobehandlingsudstyr. Denne vanskelighed kan afhjælpes ved at foretage indstillingerne,

O

DK 159750 B

6 når disse er påkrævede, i en fuldstændig videototalbil-ledeperiode, således at synkroniseringsordene forekommer uden mellemrum. Dette kræver, at det andet bufferlager har tilstrækkelig kapacitet til at lagre data for omtrent to 5 totalbilleder. Indstillingerne ville bestå i at gentage et totalbillede og kassere et totalbillede og ville ikke være subjektiv ubehagelig. Der ville forekomme nogle kompletteringsfejl i tilfælde af et kasseret totalbillede, men den lave hyppighed for deres forekomst, ville gøre dem ud-10 holdelige.

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 er et diagram der anvendes til at forklare hvorledes de billedelementer, der er blevet ændret, iden-15 tificeres, fig. 2 er et diagram som viser den til datatransmissionen anvendte billedtilretningsstruktur, fig. 3 er et blokdiagram over et indkoderkredsløb, som er egnet til at frembringe et betinget komplet-20 teringsvideosignal, fig. 4 er et blokdiagram over en dekoder til at regenerere et fjernsynssignal fra betingede kompletteringsvideodata, og fig. 5 er et blokdiagram over et datatransmissions-25 anlæg ifølge et udførelseseksempel af opfindelsen, som er egnet til at behandle betingede kompletteringsvideodata.

I fig. 1 angiver et rektangel 1 et fjernsynsbilledes billedområde, og 2 angiver en gruppe på otte på hinanden følgende linier i billedet. De otte linier har 30 linienumre modulo 8, således at nummeret kan repræsenteres af en gruppe på 3 bit fra 000 til 111 som vist. Langs hver linie har billedelementerne adresser, som afhænger af deres position langs linien, idet der findes 256 elementer i hver linie. Der er angivet en gruppe 3 af elementer i linien 35 011, og det antages, at disse elementer har været under kastet en ændring siden det foregående totalbillede. De

O

DK 159750 B

7 elementer, der danner gruppen 3, identificeres af linienummeret 011 og adressen ved gruppens begyndelse. Når først denne information er blevet tilvejebragt, optræder elementernes ændringer fortløbende ved anvendelse af Huff-5 man-koder med variabel længde. Ved afslutningen af. grup pen optræder en gruppeafslutningskode.

Dersom senderen og modtageren har billedlagre, som i digital form optegner elementernes lysintensitet, hvilke elementer skanderes på sædvanlig måde i et fjernsyn i syn-10 kronisme med det andet billedlager, kan de data, som angår ændringer i elementernes lysintensitet, transmitteres fra et billedlager til et andet, således at modtagebil-ledlageret gengiver informationen i senderen. Disse data vil selvsagt kræve linie- og delbilledsynkroniseringskode-15 ord for at sikre, at skanderingen af de to billeder er i synkronisme. Liniesynkroniseringsordene indbefatter også linienummeret på 3 bit. Delbilledsynkroniseringskodeordene er af to typer, som identificerer de ulige og lige delbilleder i den normale sammenbladede skandering.

20 De data, der skal transmitteres fra senderen til modtageren, indgår i en billedtilretningsstruktur CCITT G732 af kendt art. Som vist i fig. 2 består denne struktur af 32 8-bit serietidsslidser, som danner et rammegennemløb. Seksten sådanne rammegennemløb danner et multiram-25 megennemløb. Tidsslidsen 0 i de ulige rammegennemløb indbefatter et rammegennemløbssynkroniseringsord for billed-tilretningsstrukturen i form af en Barker-sekvens sammen med en bit, som med de enkelte bit i de andre ulige tidsslidsers O'er danner en Barker-sekvens over et multiram-30 megennemløb, således at tidsstyringen af billedtilretningsstruktur en kan genkendes af modtageren. Alarm- og styreinformation transmitteres i de lige tidsslidsers O'er.

Lyddata og yderligere synkroniseringsord forekommer i tidsslidserne 1 og 2. De øvrige 29 tidsslidser i hver ramme-35 gennemløb rummer videodata og indbefatter de linie- og delbilledsynkroniseringskodeord, som repræsenterer de ænd- o

DK 159750 B

8 ringer, der skal transmitteres fra senderbiliedlageret til modtagerbilledlageret. Da den mængde af et billede, som bevæger sig til ethvert givet tidspunkt, er variabel, vil mængden af data, som skal transmitteres fra senderbilled-5 lageret til modtagerlageret, således variere, men disse data må sendes for derved at sikre, at dataene i modtagerbilledlageret er i hovedsagen de samme som dataene i sen-derbilledlageret. Mængden af data, som skal sendes i et delbilledskanderingstidsrum, varierer med andre ord med 10 mængden af bevægelse i billedet, og følgelig er videodataene asynkrone med billedtilretningsstrukturen af det G372--formatsignal, i hvilket de bæres.

Som følge af variationen i videodatatakten er det nødvendigt at tilvejebringe både indkoder- og dekoderbuf-15 fere ved senderen hhv. modtageren, således at en konstant transmissionstakt kan anvendes mellem senderen og modtageren .

Endvidere anvendes fire teknikker til at formindske den særdeles store videodatatakt, som ellers kunne fore-20 komme, når der er en stor mængde billedbevægelse. Disse fire teknikker er: (1) Bevægelsesdetektorens følsomhed ved indkoderen formindskes efterhånden som indkoderbufferens fyldningsgrad forøges, således at antallet af områ- 25 der med detekteret billedændring formindskes.

(2) Der indføres delbilledsubeksemplering på tidsbasis. I denne teknik kasseres vekselvis delbil-ledinformation, og dekoderen arbejder på en sådan 30 måde, at den manglende information fås ved inter- polering mellem to indbyrdes tilstødende transmitterede delbilleder.

(3) Subeksemplering på elementbasis indføres, såle- 35 des at visse elementer for områder, der bevæger sig, kasseres af indkoderen og interpoleres af dekoderen.

9

DK 159750B

O

(4) Dersom de ovennævnte teknikker ikke er i stand til at forhindre forestående overfyldning af indkoderbufferen, ses der herefter bort fra al bevægelse af senderbilledet indtil indkoderbuffer-5 tilstanden er vendt tilbage til en sikker værdi.

Fig. 3 viser i blokdiagramform en egnet indkoder, i hvilken 8-bit PCM-videodata, som repræsenterer det billede, der skal transmitteres, tilføres via en klemme 10 til et rum/tid-filter 11, som behandler billedet med rumlig 10 ulineær filtrering og støjreduktion for at forbedre ydeevnen af den efterfølgende bevægelsesdetektor. Udgangssignalet fra filteret 11 føres til en DPCM-indkoder 12, hvor de indkommende data sammenlignes med de i billedlageret 13 lagrede. Indkoderen indbefatter en bevægelsestærskel, som 15 indstilles af en bevægelsesdekoder 14 som svar på et føl-somhedsstyresignal, der er påtrykt en klemme 15. De indkodede data føres til en multiplexer 16, hvor de kombineres med de billedtilretningssignaler, som er påtrykt via en klemme 17, for herved at frembringe et udgangssignal på 20 en klemme 18, som er forbundet med et indkoderbufferlager.

Indkodningen er baseret på forskellen mellem det øjeblikkelige billedelements lysintensitet og en forudsagt lysintensitet for elementet, som er afledet enten fra et tilsvarende element i det foregående totalbillede eller fra 25 tilstødende elementer i det samme delbillede.

Ved modtageren dekodes videodata af en dekoder af den i fig. 4 viste art, hvor de indkommende data på klemmen 20 tilføres til et opdateringsdatalager 21, som adresseres af en adresseenhed 22. Enheden 22 adresserer også 30 dekoderbilledlageret 23, og de værdier, som udlæses fra lageret 23's adresser, tilføres via et regenereringskredsløb 24 til lagerindgangskredsløbene 25. Dersom det bestemte elements adresse skal ændres, tilføres opdateringsdata fra lageret 21 til indgangen 25 samtidig med at data udlæses

OC

fra lageret 23 ind i lagerindgangen 25. I indgangskredsløbene 25 indstilles elementets værdi i overensstemmelse

DK 159750B

10 o med de indkommende data og genindføres i lageret 23. Et videoudgangssignal optræder ved en klemme 26, når lageret adresseres sekventielt. De dekoderindstillinger, som kræves ved anvendelse af de ovenfor beskrevne fire forskel-5 lige teknikker til at formindske spidserne i videodata-takten, er ikke vist, men kan rummes ved egnet modifikation af lagerindgangskredsløbene 25.

Virkemåden af de i fig. 3 og 4 viste kredsløb til behandling af transmissionen af videodata som beskrevet 10 ovenfor er tilfredsstillende medmindre der forekommer fejl i datatransmissionen fra senderen til modtageren, hvilke fejl forstyrrer den rigtige synkronisering af opdateringen af det i modtageren lagrede billede med transmissionen af opdateringsdataene fra senderen. Fejl i de transmitter-15 ede data kan forårsage, at der forekommer yderligere liniesynkroniseringskodeord eller at sådanne ord forsvinder, og når dette sker, vil opdateringsvideodata anvendes til at forringe elementer på billedskærmen i stedet for at korrigere andre elementer. Opfindelsen forsøger at afhjælpe 20 dette og andre beslægtede problemer ved at tilvejebringe en dekoder forud for dekoderbufferlageret, hvilken dekoder effektivt ser frem mod den datastrøm, som når modtageren, og når frem til en beslutning om gyldigheden af et liniesynkroniseringskodeord på grundlag af de tidligere forekom-25 mende liniesynkroniseringsord og de ord, der følger efter det. Et eksempel på et anlæg, der anvender opfindelsen er vist i fig. 5, hvor indkommende videodata i form af 8-bit PCM-ord, der repræsenterer billedelementernes lysintensitet, via en klemme 30 tilføres til en indkoder 31. Indko-30 deren 31's funktion er at frembringe betingede kompletteringsdata for billedet, og billedtilretningssignaler fra en enhed 32 anvendes til at færdiggøre videodataene til transmission, hvilke videodata er lagrede i en indkoderbuffer 33. En sender 34 transmitterer dataene via en trans-35 missionsvej 35 til en modtager 36. Sammen med videodataene transmitteres desuden til modtageren indkoderbuffertil- o

DK 159750 B

11 standen B„(t), som afledes fra bufferen 33 ved hjælp af en Γι enhed 37. Forbufferdekoderen består af en enhed 38 til at detektere delbillede- og liniesynkroniseringskodeordene, en linienummerbehandlingsenhed 39, en linienummertæller 5 40, en delbilledtidsafbøjning 41 og et hjælpelager 42.

Signaler fra forbufferdekoderen føres til et dekoderbufferlager 43, hvis udgangssignal optræder ved en klemme 46 og føres desuden til en efterbufferdekoder 45. Klemmen 46 er forbundet med indgangen 20 i fig. 4.

10 Modtageren 36 tilfører videodata og et kloksignal til enheden 38. Når enheden 38 detekterer et liniesynkroniseringskodeord, tilfører den et signal til.linienummerbehandlingsenheden 39, som tilkendegiver forekomsten af ordet, og den sender også et 3-bit binært nummer til denne 15 enhed, hvilket binære nummer er linienummeret modulo 8 som udgør del af liniesynkroniseringskodeordet. Modtageren 36 sender indkoderbuffertilstanden Bg(t) direkte til linienummerbehandlingsenheden 39. Enheden 39 udfører et antal behandlinger af de data, der sendes til den, og en af en-20 hedens funktioner er at godkende liniesynkroniseringsordet på en måde, der bliver beskrevet. Dersom enheden 39 afgør, at liniesynkroniseringsordet er gyldigt, tilfører den herefter et signal til linienummertælleren 40, som angiver, at det er et gyldigt ord, og den bevirker også at det linie-25 nummer, som er talt af tælleren 40, fremtælles med 1. I et udførelseseksempel af opfindelsen er der 286 linier i et delbillede, og tælleren 40 er indrettet til at tælle fra 0 til 285 og derefter vende tilbage til 0 igen. Delbilled-tidsafbøjningen 41 modtager fra detekteringsenheden 38 et signal, når et delbiliedsynkroniseringskodeord detekteres. Tidsafbøjningen 41 holder rede på det forventede tidspunkt for forekomsten af et delbilledsynkroniseringsord, og når der forventes et, tilfører den et signal til enheden 38 for at indstille den til en sandsynlig forekomst af et så- oc dant ord. Tidsafbøjningen 41 tilbagestiller også linienummertælleren 40 til nul. Hjælpelageret 42, der indbefatter et organ til at bestemme bufferlageret 43's skrivadres-

O

12

DK 159750 B

se, lagrer adresserne i lageret 43 ved starten af et delbillede og starten af hver linie sammen med dens fuldstændige linienummer. Endvidere lagrer lageret 42 en tilkendegivelse af, hvorvidt delbilledsubeksemplering anvendes til 5 at formindske datatakten fra senderen til modtageren som omtalt ovenfor. Efterbufferdekoderen 45, som indbefatter et organ til at frembringe læseadressen for bufferlageret 43, er indrettet til at modtage linienumre og tilsvarende bufferadresser fra lageret 42, således at hvis det er nød-10 vendigt kan læseadressen for lageret 43 omskiftes til starten af en bestemt linie i de i lageret 43 lagrede videodata.

Under normal drift holder forbufferdekoderen udelukkende rede på beliggenheden af starten af hvert del-15 billede og starten af hver linie i delbilledet i lageret 43. Når en bestemt linie i videodataene udlæses fra lageret 43 af dekoderen 45, er lageret 42 indrettet til at slette den optegnelse, som angår dette linienummer, fra dets lagrede data.

20 Som omtalt ovenfor indbefatter hvert liniesynkroni seringsord modulo 8 linienummeret for den videolinie, til hvilken det hører. Ved godkendelsen af liniesynkroniseringsordene forsøger enheden 39 at opretholde den rigtige linienummerrækkefølge ved at kassere uægte yderligere liniesyn-25 kroniseringsord og ved på ny at fastlægge linienumrene og de liniesynkroniseringsord, hvis linienumre optræder forringede som angivet med de foregående og efterfølgende liniesynkroniseringsord. Når liniesynkroniseringsordene er så stærkt forringede at de ikke kan detekteres, vil dette være åbenbart 30 fra et mellemrum i linienummerrækkefølgen, og selv om denne fejl resulterer i delvis forringelse af en videodatalinie, undgås med genoprettelsen af den korrigerede linienummerrækkefølge en forringelse af et stort område. Yderligere tilkendegivelse af rigtigheden af antagelsen om det 35 manglende liniesynkroniseringsord kan opnås fra de tilhørende videodata ved at søge efter kodeforvrængninger,

O

DK 159750 B

13 som kunne skyldes en sådan forekomst såsom en nedadgående ændring i gruppeadressen uden et foregående liniesynkroniseringsord. Enheden 39 kan indbefatte en mikroprocessorkreds, som er programmeret til at udføre den nødvendige kontrol af 5 linienumre og, dersom det er ønsket, desuden gruppeadresserne. Linienummertælleren 40 virker ved at den tæller i synkronisme med de indkommende videodatas linienumre, og enheden 39 kontrollerer også at de to nummerrækkefølger er i indbyrdes synkronisme.

10 Selv om de i hjælpelageret 42 lagrede data i det te eksempel anvendes til at muliggøre hurtig korrektion af bufferlageret 43's læseadresse, når efterbufferdekoderen 45 detekterer, at læsepunktet er ude af sporing med skanderingen af det billedlager til hvilket videodataene tilfø-15 res, kan dekodningspunktet subsidiært tvinges til den af hjælpelageret udpegede adresse ved afslutningen af hver videolinie, således at efterbufferdekoderen 45 ikke er nødvendig for at afgøre, hvorvidt 'læsepunktet er i sporing med dataene eller ikke.

20 Som omtalt ovenfor står tilstanden af dekoder bufferen 43 i forbindelse med tilstanden af indkoderbufferen ved hjælp af ligningen BE(t - At) + BD(t) = VR.At 25 hvor V er vejen 35's transmissionskapacitet, og At er tids-rummet mellem det tidspunkt, på hvilket data indføres i indkoderbufferlageret og det tidspunkt på hvilket data afgives fra dekoderbufferlageret. Ved hjælp af denne lig-30 ning er det muligt at forudsige tilstanden af bufferlageret 43, og forbufferdekoderen kan indbefatte et organ til at overvåge lageret 43's øjeblikkelige tilstand og sammenligne den med den ved hjælp af ligningen forudsagte værdi.

Dersom tilstanden af lageret 43 over en tidsperiode konse-35 kvent er for høj eller for lav, vil dette angive en fejl i den antagne værdi for At. Dersom lageret 43 konsekvent

O

14

DK 159750 B

indeholder for megen information, kan starten af næste video-delbillede fremrykkes med nogle få linier ved at forkorte delbilledslukkeperioden. Dersom bufferen på den anden side er for tom, kan delbilledslukkeperioden forlænges, hvor-5 ved starten af næste delbillede forsinkes. Normalt er antallet af fremrykningslinier eller forsinkelseslinier begrænset til en største værdi på tre linier, idet én linie er den foretrukne værdi. Forstyrrelse af billedet som følge af denne delbilledsynkroniseringsindstilling er mulig, 10 dersom billedlageret er udformet som et skifteregister med variabel længde, og dette har vist sig at fungere helt tilfredsstillende, når videoudgangssignalet fremvises på en monitor. Videooptageapparater er imidlertid mindre modstandsdygtige overfor sådanne forstyrrelser end andet videobe-15 handlingsudstyr kan være, dersom delbilledfrekvensens ændringstakt skal have en meget lille værdi. En anden ulempe ved denne opstilling er, at korrektionen er langsom, således at omskiftning af en modtager fra en sender til en anden kunne betyde, at der kræves en lang tidsperiode for at 20 modtageren kan fastlåses til den nye kilde for videodata.

Det har vist sig i praksis, at dekoderbufferlageret 43 bør have større kapacitet end indkoderbufferlageret 33 for at tillade små afvigelser af At fra den værdi den skulle have for at bufferlagrene skulle være nøjagtigt 25 halv fyldte, når dekoderudgangen sporer nøjagtigt uden at forårsage buffertømning eller bufferoverløb. Jo større forskellen mellem buffernes størrelser er, jo større variation af At kan der skaffes plads til. Dersom dekoderbuffer lageret 43 er så stort, at det er i stand til at rum-30 me en del mere end en hel videototalbilledperiode, kan At ændres med et helt totalbillede på et tidspunkt, hvor indstilling af dets værdi er nødvendig som beskrevet ovenfor, og på denne måde vil der ikke opstå nogen afbrydelse i delbillede- og liniesynkroniseringskodeordene. Til at for-35 øge At med 40 ms undertrykkes læsningen af lageret 43 i denne periode, hvilket forårsager at det samme videototal-

O

15 DK 159750 B

billede fremvises to gange. Til at formindske Λt med 40 ms kasseres et fuldstændigt datatotalbillede fra lageret 43, således at der fremkommer et lille spring i det gengivne billede. Kassering af data forårsager nogle kompletterings-5 fejl λ men det antages, at disse fejl ikke er uacceptable, idet den sandsynlige hyppighedsforekomst for denne virkning tages i betragtning. I anlæg, hvori modtageren omskiftes mellem et antal forskellige sendere såsom er tilfældet ved en konfererenceopstilling med et stort antal deltag-10 ere, er det muligt at sikre, at korrektioner til værdien af At som forekommer efter omskiftning fra en datakilde til en anden, kun er af totalbilledgentagelsesarten og ikke inddrager kassering af et totalbillede. Dette udføres ved at sikre, at indkoderbufferen for kilden, som der skiftes til, 15 er så tom som mulig før den vælges som en datakilde. På denne måde vil dekoderbufferen synes at være for tom på tidspunktet for omskiftningen, og den eneste sandsynlige effekt af at At er for kort på denne måde er, at der vil indtræffe en totalbilledgentagelse.

20 For at afgøre hvorvidt en totalbilledgentagelse el ler en totalbilledkassering skal finde sted, er der to alternative procedurer. I den første procedure skaffes oplysning om værdien af At og sammenlignes med den teoretisk krævede værdi for at dekoderen skal være i sporing.

25 Når forskellen mellem disse værdier er tilstrækkeligt større end + 20 ms, bevirkes en totalbilledgentagelse eller en totalbilledkassering alt efter hvilken der er mest hensigtsmæssig ved næste delbilledsynkroniseringskodeord. Der skaffes oplysning om værdien af At ved hjælp af en iterativ 30 proces, som kan udføres af mikroprocessoren i enheden 39.

I denne proces gættes på en begyndelsesværdi for At, og summen BE(t-At) + BD(t) vurderes for et stort antal prøver af bufferens tilstande. Den største og mindste sum kasseres fordi de kan indeholde store fejl, og middelværdien 35 af de øvrige summer sammenlignes med den forventede værdi for VR .At ved anvendelse af den gættede værdi for At. U- )

O

DK 159750 B

16 ligevægten mellem de to sider af ligningen angiver karakteren af fejlen i den gættede værdi for ht, som derefter kan forøges eller formindskes for at frembringe et nøjagtigere resultat.

5 Når At's virkelige værdi er blevet konstateret, kan mikroprocessoren i enheden 39 udføre den yderligere opgave bestående i delbilledesubeksempleringsverifika-tion. Som omtalt ovenfor anvendes delbilledsubeksemplering til at formindske datatakten og signalleres ved hjælp af 10 en modifikation til delbilledsynkroniseringsordet. En forringelse af dette ord kan imidlertid betyde, at dekoderen fortsætter med at fungere normalt, når delbilledsubeksemple-ringen er i fremadskriden. Under et subeksempleret delbillede skal indkoderbufferens tilstand være stationær mens 15 data afgives fra den over transmissionsvejen og ingen nye data indføres i bufferen. Mikroprocessoren undersøger værdien af Be(t) for denne retning for at afgøre, hvorvidt delbilledsubeksempleringen er i fremadskriden eller ikke. Mikroprocessorprogrammet bør atter være indrettet til at 20 tillade muligheden af fejl i værdierne for indkoderbuf-fertiIstanden.

Den alternative proces til at afgøre hvorvidt der skal udføres en totalbilledgentagelse eller en totalbilled-kassering består i at sammenligne dekoderbufferens øjeblik-25 kelige tilstand med den af den ovenfor angivne ligning forudsagte tilstand ved anvendelse af den teoretisk korrekte værdi for At. Dersom forskellen mellem den øjeblikkelige og den forudsagte tilstand for dekoderbufferen overskrider en forudbestemt tærskel svarende til en ændring 30 i At på større end + 20 ms, udføres en totalbilledgentagelse eller en totalbilledkassering alt efter hvilken, der er mest hensigtsmæssig. For at undgå virkningen af fejl i dataene, bør beregningen gentages et antal gange før den virkelige totalbilledgentagelses- eller totalbil-35 ledkasseringsoperation udføres. Denne proces fører ikke

DK 159750B

17

O

til bestemmelse af værdien for Δt, således at den ikke kan tilvejebringe den yderligere mulighed at verificere tilstedeværelsen af delbilledsubeksemplering.

Selv om opfindelsen er beskrevet under henvis-5 ning til et særligt art signal, kan den anvendes på ethvert signal, der har egnede markeringssignaler.

10 15 20 25 30 35

Claims (13)

1. Digitalt datatransmissionsanlæg med en kilde for data med ujævn takt, hvilke data indbefatter et antal markeringssignaler, et første bufferlager (33) for data 5 fra kilden, et organ (34) til at sende data fra det første bufferlager med en konstant takt til en transmissionsvej (35), et organ (36,38-42) til at modtage data fra transmissionsvejen og tilføre dem til et andet bufferlager (43), et organ (45) til at læse data fra det andet bufferlager med en ujævn takt, 10 og et anvendelsesorgan der anvender data fra det andet bufferlager, kendetegnet ved, at modtageorganet indbefatter et hjælpedatalagerorgan (42), et organ (39,40) til i hjæl-pedatalagerorganet at lagre adresserne for det andet bufferlager, i hvilket markeringssignalerne lagres, og et organ (45) 15 til at bestemme den af læseorganet anvendte adresse med henvisning til de i hjælpedatalagerorganet lagrede adresser.

2. Anlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at markeringssignalerne indbefatter tal, som følger en forudbestemt cyklus.

3. Anlæg ifølge krav 1 eller 2, kendeteg net ved, at adresserne for samtlige markeringssignaler overføres fra hjælpedatalagerorganet (42) til læseorganet (45) for herved at styre de af læseorganet anvendte adresser.

4. Anlæg ifølge krav 2, kendetegnet ved, 25 at modtageorganet indbefatter et organ (45) til at detektere, hvornår læseorganet åbenbart læser data fra en ukorrekt adresse i det andet bufferlager og til at korrigere denne adresse ved hjælp af den i hjælpedatalagerorganet lagrede information.

5. Anlæg ifølge krav 4, kendetegnet ved, at detekterings- og korrigeringsorganet (45) reagerer på tallene i markeringssignalerne i de modtagne data før end de indføres i det andet bufferlager (43) .

6. Anlæg ifølge krav 3 eller 5, kendete g-35 net ved, at modtageorganet indbefatter et tælleorgan (40) til at følge den forudbestemte cyklus af tallene i marke- DK 159750 B 19 O ringssignalerne og et organ til at sammenligne det af tælleorganet optegnede markeringssignaltal med tallet i det markeringssignal, som modtages på dette tidspunkt, hvor en ikke-nul-udgang fra sammenligningsorganet tilvejebringer 5 en tilkendegivelse af, at et markeringssignal er blevet forringet så at det ikke kan genkendes, og at den af læse-organet anvendte adresse bør korrigeres.

7. Anlæg ifølge krav 6, kendetegnet ved, at dataene også indbefatter andre markeringssignaler og 10 modtageorganet indbefatter et organ til at forudsige tidspunktet for forekomsten af sådanne andre markeringssignaler ved henvisning til positionen af de modtagne markeringssignaltal i den forudbestemt cyklus.

8. Anlæg ifølge krav 1-6, kendetegnet 15 ved, at dataene er betingede kompletteringsdata for et billede, og markeringssignalerne er liniesynkroniseringskodeord med linienummerinformation, og at dataene repræsenterer billedelementer langs en linie, på hvilken der skal foretages ændringer, idet ændringerne er udformet i grup- 20 per som har relation til på hinanden følgende elementer.

9. Anlæg ifølge krav 8, kendetegnet ved, at dataene også indbefatter delbilledsynkroniseringskode-ord, og modtageorganet indbefatter et tidsafbøjningsorgan (41) til at forudsige tidspunktet for modtagelse af delbilled- 25 synkroniseringskodeord ved henvisning til linienumrene i liniesynkroniseringskodeordene.

10. Anlæg ifølge krav 6 og 9, kendetegnet ved, at tælleorganet (40) sporer linienumrene og tilbagestilles til en dataværdi som svar på et udgangssignal fra tids- 30 afbøjningsorganet (41).

11. Anlæg ifølge krav 8-10, kendetegnet ved, at dataene for hver gruppe indbefatter elementadressen langs linien for det første element i gruppen, og modtageorganet (39) indbefatter et organ til at kontrollere at ele- mentadresserne for grupperne mellem pa hinanden følgende liniesynkroniseringskodeord forekommer i opadstigende numerisk orden for derved at detektere, hvorvidt et forrin- 35 DK 159750 B O 20 get, og derfor uigenkendeligt, liniesynkroniseringskodeord er forekommet.

12. Anlæg ifølge krav 8-11, kendetegnet ved, at modtageorganet indbefatter et organ (39) , der reagerer 5 på datamængderne i det første og andet bufferlager for derved at beregne, hvorvidt den øjeblikkelige datamængde i det andet bufferlager afviger konsekvent fra den mængde, det var forventet, der skulle befinde sig i dette lager, under antagelse af en bestemt udbredelsesforsinkelsestid 10 for transmissionsvejen, idet læseorganet er indstillet til at forsøge at korrigere enhver konsekvent forskel, som det reagerende organ har påvist.

13. Anlæg ifølge krav 12, kendetegnet ved, at det andet buf fer lager (43) kan lagre mere end en fuldstændig 15 videototalbilledperiode af data og indstillingerne af læseorganet indebærer kassering eller gentagelse af et fuldstændigt totalbillede af data. 20 25 30 35