DK161291B - System til digital overfoering af video- henholdsvis billedtelefonsignaler - Google Patents

Description

i

DK 161291 B

Opfindelsen angår et system til digital overføring af video- henholdsvis billedtelefonsignaler som omhandlet i indledningen til krav 1.

Opfindelsen ifølge tysk patentansøgning nr. P 32 5 27 780.6 (offentliggjort 26-1-84) tager sigte på at an give et system til digital overføring af video- henholdsvis billedtelefonsignaler med bithastigheden for et PCM-kvartærsystem, som gør det muligt på enkel og prisgunstig måde foruden video- henholdsvis billedtelefonsignalerne 10 at overføre yderligere lydkanaler, en signaleringskanal eller andre signaler til 64 kbit/sek-raster med en modulær henholdsvis kontrollerbar opbygning. Til løsning af denne opgave foresloges der i den tyske ansøgning en syn-kronmultiplekser på sendesiden og en tilsvarende demul-15 tiplekser på modtagesiden.

Ved den foreliggende ansøgning tilsigtes til denne synkrone multiplekser henholdsvis demultiplekser angivet en optimal ukompliceret rammeopbygning med en egnet tidsslidslængde.

20 Dette opnås med de i krav 1 angivne midler.

Som følge af multipleksrammen ifølge opfindelsen med 10-bit-tidsslidser opnås de fordele, som ligger i en hastighedsreduktion med faktoren 10 i forhold til en 1-bit-tidsslids, og at der ved den sædvanlige samlede 25 kodning af videoinformationen ikke kræves yderligere synkroniseringsinformation til digital-analog-omsætteren.

Yderligere fordele fremkommer ved optimale udførelser af opfindelsen som angivet i underkravene. Som følge af den matrixformede opbygning af multipleksrammen 30 med 32 linier og 68 spalter opnås den fordel, at hver spalte udgør en transparent 2-Mbit/sek-kanal.

Som følge af, at der til synkroniseringen sendes ækvidistant i rammen fordelte 10-bit-tidsslidser, som hver indeholder et synkroniseringsord, opnås der en mere 35 effektiv synkronisering end ved 1-bit-synkroniserings-tidsslidser.

2

DK 161291B

Som følge af tilknytningen af en første spalte til synkroniseringsignaleringsformål, stereolydkanaler og andre formål og som følge af tilknytningen af en anden spalte, som har en ækvidistant afstand til den første 5 spalte på 33 spalter, til en transparent PCM-30-kanal resulterer der for videoinformationen, som er indeholdt i de 33 mellemliggende spalter, et optimalt lille lager.

Som følge af det gunstige valg af bitfølgen 111000100 til rammesynkroniseringsordet opnås der en me-10 get hurtig synkronisering, fordi denne sekvens inklusive dens inverterede version har gode autokorrelationsegenskaber, som udmærker sig ved, at der ved bitforskydninger kun fremkommer små overensstemmelsessandsynligheder med den øvrige information. Som følge af det inverterede 15 valg af det andet synkroniseringsord fremkommer der desuden en synkroniseringskomparator med næsten den samme realisering.

Opfindelsen er i det følgende forklaret nærmere ' eksempelvis under henvisning til tegningen, hvor 20 fig. 1 viser et udførelseseksempel på en multi- pleksramme ifølge opfindelsen med tidsslidstilknytning, fig. 2 og 3 hver især et blokdiagram over en optimal grundudførelse af henholdsvis en multiplekser og en demultiplekser, og 25 fig. 4 et forløbsdiagram over en af flere mulige algoritmer for rammesynkroniseringen.

Af fig. 1 fremgår den matrixfomede opbygning af rammen med 68 spalter og 32 linier. Spalterne 2-34 og spalterne 36-68 er bestemt til overføring af videoinfor-30 mation, spalte 1 til overføring af rammesynkroniseringen, (stereo)lydkanaler, signaleringsformål og andre formål og spalte 35 til en transparent 2048 kbit/s-kanal, f.eks. PCM-30- eller 2 x stereolydkanaler. I spalte 1 er rammekendingsordet anbragt i hver fjerde linie begyn-35 dende med linie 1, hvorhos rammekendingsordet R = 1111000100 er anbragt i linie 1, og den inverterede in-

DK 161291 B

3 formation R er anbragt i de øvrige af de nævnte linier.

I linier med lige numre overføres en 1024-kbit/sek-ste-reolydkanal T, hvorhos der i den sidste linie er anbragt en lydudfyldningstidsslids ST i tilfælde af posi-5 tiv udfyldning. Lydudfyldningssignaleringen TS sker i den tredje linie. I tilfælde af overløb for lyd findes den første tidsslids i den ellevte linie (TU).

Med denne angivne tilknytning tillades maksimale afvigel- -2 ser for lydbithastigheder på 6 10 .1 linie 7 sker sig- 10 naleringen for udfyldningen PS for en 2,048-Mbit/sek-kanal, eksempelvis PCM-30, som den findes i spalte 35 (P).

I tilfælde af overløb bliver overløbet PU

overført i den nittende linie i den første spalte, og i tilfælde af positiv udfyldning tjener den sidste tids-15 slids i linie 35 (SP). Til overvågning A findes der en tidsslids i den femtende linie i den første spalte, og i den treogtyvende linie i denne første spalte findes der en tidsslids til eksempelvis faksimileoverføring FX.

I den syvogtyvende tidsslids i spalte 1 står en 64-20 kbit/sek-kanal F til fri disposition, og i den enog-tredivte tidsslids i denne første spalte overføres signaleringen S for billedtelefonsignaleringen.

Som anført i det foranstående overføres video- henholdsvis billedtelefoninformationen i de resterende spal-25 ter, hvorhos billedudfyldningssignaleringen SKB til formindskelse af virkningen af burstfejl er anbragt i to langt fra hinanden beliggende tidsslidser i rammen. Sammen med den egentlige udfyldningsinformation, der er anbragt i den toogtyvende linie i den fireogtyvende spalte 30 (SB), er udfyldningskendingstidsslidserne fordelt ækvidistant i rammen.

Hvis der ønskes kompatibilitet med PCM-rammeken-dingsordet, kan dette naturligvis også overføres i den første tidsslids og i den første del af den anden tids-35 slids.

DK 161291B

4

Fig. 2 viser et blakdiagram over· en optimal grundudførelse af en multiplekser til overføring af billed-information og tilhørende signalering. Der ses en 10-bit-bus, hvortil der på indgangssiden er tilsluttet et 5 elastisk lager ES, et 10-bit-skifteregister til optagelse af signaleringsinformation, to registre til afgivelse af et første synkroniseringsord R henholdsvis et andet inverteret synkroniseringsord R over tristate-registre. På udgangssiden er der tilsluttet en 10-bit-10 parallel-serieomsætter, over hvis serielle udgang multi-pleks-bitstrømmen på 139,264 Mbit/s aftages. En taktforsyningsenhed frembringer alle nødvendige signaler til styring af bussen og til aftastning af videosignalet. Videosignalet bliver her efter en lavpasfiltrering med 15 en 9-bit-analog-digitalomsætter A/D kodet samlet og sammen med en af en paritetsbitgenerator PB frembragt paritetsbit indlæst (skrive) som 10-bit-ord i det elastiske lager i takt med aftastningsfrekvensen F^, som fordelagtigt andrager 13,5 MHz. I stedet for den samle-20 de kodning kan der selvfølgelig også optages en 135-Mbit /s-bitstrøm, som er kodet separat, i det elastiske lager ES over serie-parallel-omsættere med en bredde på 10 bit.

Det elastiske lager udlæses med (læse) taktfre-25 kvensen på 13,9264 MHz under spalterne 2-34 henholdsvis 36-68, idet det aktiveres over en læsestyring.

Ved hjælp af en fasekomparator bliver faserne af det elastiske lagers skrivetakt og læsetakt sammenlignet med hinanden, hvorved læsetakten ved opnåelse henholds- ΟΛ u vis underskridelse af en forudbestemmelig faseforskelsværdi standses ved den nærmest mulige udfyldningslejlighed, og der signaleres tilsvarende, idet fasekomparato-ren aktiverer et 10-bit-register SKB, som derpå afgiver kendingen til bussen.

Fig. 3 viser den til synkronmultiplekseren i fxg.

35

DK 161291B

5 2 svarende synkron-demultiplekser på modtagesiden. Også her findes der en 10-bit-bus, hvortil der på indgangssiden over en 10-bit-Latch er tilsluttet et 10-bit-skifte-register som serie-parallelomsætter. På udgangssiden 5 findes der igen et elastisk lager ES, et 10-bit-skif-teregister som parallel-serieomsætter for signaleringen samt komparatorer til konstatering af rammesynkroniseringen R henholdsvis det inverterede synkroniseringsord R. Endvidere er der på udgangssiden tilsluttet en -*-0 komparator til konstatering af udfyldningssignaleringen SKB. En taktforsyningsenhed, der styres af bittakten *"ind' som er afle<^et fra den indgående multipieksstrøm, frembringer alle nødvendige overtagelsessignaler til styring af de 10-bit-bussen tilsluttede indgangs- hen--*-5 holdsvis udgangsregistre. Til rammesynkronisering findes der en styringsindretning, som aktiveres af de to syn-kroniseringskomparatorer, og som eksempelvis arbejder efter den i fig. 4 viste synkrsmiseringsalgoritme. Den ankommende serielle bitstrøm på 139,264 Mbit/s bliver un-20 <3^ spalte 2-34 henholdsvis 36-68 indlæst son 10-bit-ord i det ela stiske lager ES med (skrive) takten på 13,926 MHz. Udlæsningen fra det elastiske lager sker ved hjælp af en (læse) takt, som svarer til middelskrivetakten, og som frembringes ved hjælp af en fasereguleringskreds PC, 25 VCO. Det fra det elastiske lager udlæste 10-bit-ord tilføres en digital-analog-omsætter, som aktiveres af en fejltilsløringsenhed, der udgøres af en yderligere komparator og en paritetsbitfrembringer PB, idet kom-paratoren sammenligner den af paritetsbitgeneratoren ^0 frembragte paritetsbit med den i det udlæste ord medleverede paritetsbit. I tilfælde af manglende overensstemmelse standses den med læsetakten taktstyrede digital-analog-omsætter D/A. På digital-analog-omsætterens udgang er der tilsluttet et lavpasfilter, fra hvilket det 35 overførte videosignal kan aftages.

6

DK 161291B

Det i fig. 4 viste forløbsdiagram for en mulig algoritme til rammesynkroniseringen anvender en l"0-bit-forskydning med hver 1 bit, så længe der ikke er overensstemmelse mellem det modtagne ord og et af synkroni-5 seringsordene. Så snart en overensstemmelse er fundet, kontrolleres det efter fire linier, om der foreligger en yderligere overensstemmelse. I tilfælde af tre på hinanden følgende overensstemmelser konstateres en spaltesynkronisering. Derpå sker liniesynkroniseringen, idet 10 der afspørges efter det første synkroniseringsord, som indleder rammen. Hvis der tre gange efter hinanden ikke er fundet henholdsvis ikke er konstateret et af synkroniseringsordene, konstateres der ikke-synkronisering, og der indledes en ny synkroniseringsproces.

Claims (8)

1. System til digital overføring af video- og/el-ler billedtelefonsignaler med et PCM-kvartærsystems bithastighed på 139,264 Mbit/sek. ifølge CCITT G 703.9, 5 hvor det analoge video- henholdsvis billedtelefonsignal kodes digitalt med en bithastighed på 135 Mbit/sek., hvor der på sendesiden findes en multiplekser (sync-mux), ved hjælp af hvilken det kodede video- henholdsvis billedtelefonsignal, hvis bithastighed ved hjælp af en udfyld-10 ningsteknik er bragt på et helt multiplum af 64 kbit/sek., sammen med synkroniseringssignaler (syn), med signalerings- (sign) og med yderligere smalbåndssignaler og evt. også med udfyldningssignaler for disse yderligere smalbåndssignaler hver især med bithastigheden på 64 15 kbit/sek. eller hele multipla deraf bundtes synkront til et multiplekssignal med bithastigheden 139,264 Mbit/sek., og hvor der på modtagesiden findes en demultiplekser (sync-demux), ved hjælp af hvilken multiplekssignalet på tilsvarende omvendt måde igen opdeles i de enkelte 20 signaler, kendetegnet ved, at det af multi-plekseren (sync-mux) dannede og af demultiplekseren (sync-demux) modtagne multiplekssignal har en ramme med 2176 tidsslidser, idet hver tidsslids består af 10 bit.

2. System ifølge krav 1, kendetegnet ved, at rammen er opdelt i 32 linier og 68 spalter, idet hver tidsslids er karakteriseret for det første ved sit linienummer og for det andet ved sit spaltenummer (Z, S), hvorhos overføringen sker linievist serielt.

3. System ifølge krav 2, kendetegnet ved, at tidsslidserne i en spalte (35) er bestemt til overføring af en 2,048 Mbit/sek-bitstrøm, og at tidsslidserne i en 34 spalter forskudt spalte (1) er bestemt til overføring af en 1,024 Mbit/sek-bitstrøm og af syn- qc kroniserings-, signalerings- og eventuelt udfyldningssig- DK 161291B naler.

4. System ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved, at der til synkronisering findes tidsslidser, som er fordelt ækvidistant 5. rammen og hver indeholder et synkroniseringsord, hvorhos en tidsslids (R) fører den inverterede information af de andre (R).

5. System ifølge krav 3, kendetegnet ved, at der som rammesynkroniseringsord anvendes bit- 10 følgen 1111000100 (R) og bitfølgen 0000111011 (R) .

6. System ifølge et eller flere af kraven 3-5, kendetegnet ved, at den første tidsslids i hver fjerde linie begyndende med den første linie indeholder rammesynkroniseringsordet, at tidsslidserne i 15 spalte 35 er bestemt til overføring af en 2,048-Mbit/ sek-bitstrøm (f.eks. til PCM (P)), og ved en i plesio-krontilfælde nødvendig udfyldning er den første tidsslids i den syvende linie bestemt til udfyldningssignaleringen (PS) og den første tidsslids i den nittende linie som 20 overløb (PU), at den første tidsslids i linier med lige nummer er bestemt til overføring af en 1,024-Mbit/sek-bitstrøm (f.eks. til stereolyd (T)), og ved en i plesio-krontilfælde nødvendig udfyldning er den første tidsslids i den tredje linie bestemt til udfyldningssignalering (ts) 25 og den første tids slids i den ellevte linie til overløb (TU), at den første tidsslids i den femtende linie er bestemt til overføring af et alarmsignal (A), et overvågningssignal eller andre signaler, at den første tidsslids i den treogtyvende linie er bestemt til overføring 30 af et faksimilesignal (FX), at tidsslidsen i den syvogtyvende linie er bestemt til overføring af en synkron 64-kbit/sek-bitstrøm (F) eller af et asynkront overaf-tastet signal med lav bithastighed, at den første tidsslids i den enogtredivte linie er bestemt til overføring 35 af et signaleringssignal til billedtelefon- henholdsvis DK 161291 B videosignalering (S), og at tidsslidserne i spalterne 2-34 og 36-68 er bestemt til overføring af billedtelefon-henholdsvis videosignalet, hvorhos den anden tidsslids i den første linie og tidsslids nr. 46 i den ellevte linie 5 indeholder udfyldningskendingen (SKB) , og den fireogtyvende tidsslids i den toogtyvende linie indeholder udfyldningsinformationen (SB).

7. System ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved, at synkronmultiplek-10 seren (sync-mux) indeholder en 10-bit-bus, hvortil der i hvert enkelt tilfælde over tristate-registre er tilsluttet dels et elastisk lager (ES), som parallelt får tilført det kodede video- eller billedfjernsynssignal som 10-bit-ord, dels yderligere registre, som stiller synkronise-15 ringsordene, udfyldningskendingen 0g signaleringsordet til rådighed, dels som udgangsregister en 10-bit-parallel-serie-omsætter, samt en taktforsyning, ved hjælp af hvilken de bussen tilsluttede tristate-registre aktiveres i den til rammeopbygningen svarende tidsslidsrækkefølge. 2®

8. System ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved, at synkrondemulti-plekseren (sync-demux) indeholder en 10-bit-bus, hvortil der er tilsluttet dels en serie-parallel-omsætter som indgangsregister, dels et elastisk lager (ES) , hvorfra 25 det kodede video- eller billedtelefonsignal aftages parallelt som 10-bit-ord, dels komparatorer til synkroniserings- og udfyldningskonstatering, dels et register til signalering, samt en taktforsyning og en styringsindretning for synkroniseringen.