NL9100285A - Transmissiesysteem, en ontvanger te gebruiken in het transmissiesysteem. - Google Patents

Description

Transmissiesysteem, en ontvanger te gebruiken in het transmissiesysteem.

De uitvinding heeft betrekking op een digitaal transmissiesysteem met een zender en een ontvanger, voor het verzenden via een transmissiemedium, en ontvangen van, een breedbandige digitaal signaal dat is bemonsterd, met een zekere bemonsterfrekwentie Fs, bijvoorbeeld een digitaal audiosignaal, waarbij de zender is voorzien van een ingangsklem voor het ontvangen van het breedbandige digitale signaal, welke ingangsklem is gekoppeld met een ingang van een eerste koder bevattende signaalsplitsingsmiddelen voor het in responsie op het breedbandige digitale signaal opwekken van een aantal van M subbandsignalen met bemonsterfrekwentieverlaging, waartoe de splitsingsmiddelen het breedbandige digitale signaal opsplitsen in opvolgende subbanden met bandnummers m die toenemen met de frekwentie, waarbij voor m geldt 1 <m<M, waarbij de kodeerinrichting verder bevat kwantiseringsmiddelen voor het bloksgewijs kwantiseren van de respektievelijke subbandsignalen, een gekwantisee-erd subbandsignaal zijnde opgebouwd uit opvolgende signaalblokken, elk signaalblok bevattende q bemonsteringen en bittoewijzingsmiddelen, voor het genereren van bitallokatieinformatie, aangevende met hoeveel bits de q bemonsteringen in een signaalblok zijn gerepresenteerd, waarbij de zender verder schaalfaktorinformatie vaststellingsmiddelen bevat voor het vaststellen van informatie die in relatie staat tot een schaalfaktor behorende bij elk signaalblok van q bemonsteringen in het subbandsignaal, middelen voor het onderbrengen van de gekwantiseerde subbandsignalen, de schaalfaktorinformatie en de bitallokatieinformatie in een frame van een tweede digitale signaal dat is opgebouwd uit opvolgende frames, tweede kodeermiddelen voor het omzetten van het tweede digitale signaal in een derde digitale signaal waardoor eeen foutenkorrektie op het derde digitale signaal in de ontvanger mogelijk is, en van middelen voor het toevoeren van het derde digitale signaal aan het transmissiemedium, waarbij de ontvanger is voorzien van eerste middelen voor het ontvangen van het derde digitale signaal van het transmissie-medium, foutenkorrektiemiddelen voor het omzetten van het derde digitale signaal in het tweede digitale signaal, tweede middelen voor het afleiden van de gekwantiseerde subbandsignalen, de bitallo-katieinformatie en de schaalfaktorinformatie uit de frames in het tweede digitale signaal, stuursignaalgeneratormiddelen voor het genereren van een eerste stuursignaal indien bij de omzetting in de foutenkorrektiemiddelen van het derde digitale signaal naar het tweede digitale signaal een fout in het derde digitale signaal niet gekorrigeerd kan worden, foutverhullingsmiddelen voor het bewerken van ten minste de subbandsignalen onder invloed van het eerste stuursignaal, en synthesefiltermiddelen voor het in responsie op de respektievelijke gekwantiseerde subbandsignalen konstrueren van een replica van het breedbandige digitale signaal, welke synthesefiltermiddelen de subbanden met bemonsterfrekwentieverhoging samenvoegen tot de signaalband van het breedbandige digitale signaal, en op een ontvanger te gebruiken in het transmissiesysteem.

Een transmissiesysteem van de in de aanhef genoemde soort is bekend uit de Europese oktrooiaanvrage nr. 402.973, publikatie (2) in de lijst van referenties aan het eind van deze aanvrage. In de bekende ontvangers wordt een foutverhulling in de vorm van een interpolatie op de ontvangen informatie toegepast, indien de ontvangen informatie fouten bevat die niet meer gekorrigeerd kunnen worden. Om een dergelijke interpolatie toe te kunnen passen zijn aparte interpolatieschakelingen nodig.

De uitvinding beoogt een transmissiesysteem en een ontvanger in dit transmissiesysteem voor te stellen waarbij op eenvoudige wijze een foutverhulling gerealiseerd kan worden.

Het transmissiesysteem volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk dat de foutverhullingsmiddelen zijn ingericht voor het toekennen van de amplitude nul aan een bemonstering waarvoor door de stuursignaalgeneratormiddelen een eerste stuursignaal is gegenereerd.

De uitvinding gaat uit van het inzicht dat, in geval van een foutieve bemonstering, in de bekende interpolatieschakelingen een middeling plaatsvindt over ten minste de direkt voorafgaande bemonstering en de direkt opvolgende bemonstering, en dat de verkregen gemiddelde waarde in de plaats komt van de foutieve bemonstering. Hiervoor is extra geheugenruimte en een extra middeling nodig. Door nu volgens de uitvinding een foutieve bemonstering een amplitude nul te geven behoeft men geen extra geheugenruimte te hebben en is geen middeling nodig. Doordat de bemonsteringen namelijk na de foutverhulling nog naar de synthesefiltermiddelen worden toegevoerd, vindt in deze synthesefiltermiddelen al een middeling over de opeenvolgende bemonsteringen plaats. Dit betekent dat een interpolator waarin die extra middeling plaatsvindt achterwege kan blijven.

De ontvanger volgens de uitvinding kan verder zijn gekenmerkt, doordat de foutverhullingsmiddelen zijn ingericht voor het, bij het optreden van het tweede stuursignaal, vervangen van de foutieve schaalfaktor door een waarde die is verkregen door extrapolatie uit schaalfaktoren behorend bij één of meer voorgaande signaalblok-ken in het subbandsignaal.

Bij voorkeur zijn de foutverhullingsmiddelen ingericht voor het gelijkne-men van deze schaalfaktor aan de schaalfaktor voor het aan het signaalblok voorafgaande signaalblok in het subbandsignaal bij het optreden van het tweede stuursignaal.

Bij de bekende interpolatieschakeling geldt, dat indien er een fout is in één van de schaalfaktoren, deze foutieve schaalfaktor vervangen wordt door de gemiddelde waarde van de overeenkomstige schaalfaktoren uit het direkt voorafgaande en het direkt opvolgende frame. Dit betekent dat er extra geheugenruimte nodig is om de schaalfaktoren van het direkt voorafgaande frame en het opvolgende frame in op te slaan. Verder is ook hier een extra middeling nodig. Voor het geval men de foutieve schaalfaktor vervangt door de voorgaande schaalfaktor houdt dit in dat men slechts extra geheugenruimte nodig heeft voor het opslaan van de schaalfaktoren van enkel het voorgaande frame, en dat verder geen middeling nodig is.

De ontvanger kan nog verder zijn gekenmerkt, doordat de foutverhullingsmiddelen zijn ingericht voor het herhalen van de informatie opgeslagen in het voorgaande frame indien door de stuursignaalgeneratormiddelen voor een frame het derde stuursignaal is gegenereerd en voor het daaraan voorafgaande frame door de stuursignaalgeneratormiddelen geen derde foutsignaal is gegenereerd.

Bevindt er zich een fout in de allokatieinformatie, dan kan de ontvanger niet meer in staat zijn de verschillende soorten informatie uit de frames af te leiden, zodat in dat geval de informatie in het voorgaande frame herhaald worden. Blijkt ook voor een daaropvolgend frame een derde stuursignaal gegenereerd te worden, dan worden aan de bemonsteringen in dat frame een amplitude nul toegekend. De synthesefiltermiddelen zorgen ook hier weer voor een middeling, waardoor het uitgangssignaal van de fïltermiddelen niet abrupt, doch langzaam naar nul kan gaan.

De ontvanger kan verder zijn gekenmerkt, doordat indien de stuursignaalgeneratormiddelen een vierde stuursignaal hebben gegenereerd voor een eerste zowel als een direkt daaropvolgend tweede frame, de foutverhullingsmiddelen zijn ingericht voor het toekennen van de amplitude nul aan alle bemonsteringen in de signaalblokken in dit tweede frame.

Blijkt het synchronisatiesignaal van een frame foutief te zijn, terwijl het synchronisatie-signaal van het daaraan voorafgaande frame korrekt was, dan wordt het vierde stuursignaal gegenereerd, omdat op dit moment aangenomen wordt dat het een eenmalige fout in het synchronisatiesignaal betreft. Blijkt ook het daaropvolgende frame een foutief synchronisatiesignaal te bevatten, dan wordt aangenomen dat de synchronisatie in de ontvanger verloren is. In de tijd dat gepoogd wordt weer in te vangen op de synchronisatiesignalen, worden de bemonsteringen van het daaropvolgende frame, en eventueel opvolgende frame, op nul gezet. De synthesefiltermiddelen zorgen weer voor een langzame afname van het uitgangssignaal naar nul.

De uitvinding zal aan de hand van een aantal uitvoeringsvoorbeelden in de hierna volgende figuurbeschrijving nader worden uiteengezet.

Hierin toont figuur 1 de zender in het transmissiesysteem, figuur 2 het tweede digitale signaal gegenereerd door de zender, figuur 3 een uitvoeringsvoorbeeld van de ontvanger volgens de uitvinding, en figuur 4 een uitvoeringsvoorbeeld van de foutverhullingsmiddelen.

Figuur 1 toont in figuur la de kodeerinrichting van de zender. Aan een ingangsklem 1 wordt een breedbandig digitaal signaal aangeboden. Te denken valt daarbij aan een audiosignaal dat een bandbreedte van ongeveer 20 kHz bezit. Het audiosignaal kan een stereo audiosignaal zijn. In dat geval zal verder slechts één van de twee signaaldelen (het linker of het rechter signaaldeel) van het stereo audiosignaal besproken worden. Voor het andere signaaldeel gebeurt dan hetzelfde.

Aan de ingang 1 worden bijvoorbeeld 16 bits bemonsteringen van bijvoorbeeld het linker signaaldeel van het audiosignaal met een bemonsteringsfrek-wentie van 44 kHz aangeboden. Het audiosignaal wordt aangeboden aan een subband-coder 2, die is voorzien van analysefiltermiddelen. De subbandcoder 2 verdeelt het audiosignaal over M subbanden door middel van een M-tal filters, te weten een laagdoorlaatfilter LP, M-2 bandpasfilters BP en een hoogdoorlaatfilter HP. M is bijvoorbeeld gelijk aan 32. De M subbandsignalen worden in bemonsterfrekwentie verlaagd in de met het referentienummer 9 aangegeven blokken. Daarin wordt de bemonsteringsfrekwentie met een faktor M verlaagd. De aldus verkregen signalen worden aangeboden aan de uitgangen 3.1, 3.2, ..., 3.M. Aan de uitgang 3.1 wordt het signaal in de laagste subband SBj aangeboden. Aan de uitgang 3.2 wordt het signaal in de op één na laagste subband SB2 aangeboden. Aan de uitgang 3.M wordt het signaal in de hoogste subband SBM aangeboden. De signalen aan de uitgangen 3.1 tot en met 3.M zijn in de vorm van opvolgende bemonsteringen die zijn uitgedrukt in 16 of meer, bijvoorbeeld 24, bits getallen. In het huidige uitvoeringsvoorbeeld hebben de subbanden SBj tot en met SBM alle eenzelfde breedte.

Noodzakelijk is dit echter niet. In de prior art publikatie (5), Krasner, is bijvoorbeeld een opdeling in een aantal subbanden gegeven, waarvan de bandbreedten bij benadering korresponderen met de bandbreedten van de kritieke banden van het menselijk oor in de respektieve frekwentiegebieden.

De werking van de subbandcoder 2 zal niet verder worden uitgelegd aangezien de werking van een subbandcoder reeds eerder uitgebreid is beschreven. Daartoe zij verwezen naar de prior art dokumenten (1), (5) en (7), die waar nodig worden geacht in deze aanvrage te zijn opgenomen.

De subbandsignalen worden in opvolgende signaalblokken van q opvolgende bemonsteringen samengenomen, zie figuur la, en worden toegevoerd aan een bijbehorende kwantisator Qj tot en met QM. In een kwantisator Qm worden de bemonsteringen gekwantiseerd tot gekwantiseerde bemonsteringen met een aantal bits dat kleiner is dan 16.

Figuur 1 toont hoe de linker subbandsignalen in signaalblokken van q opvolgende bemonsteringen aan een bijbehorende kwantisator Qm worden toegevoerd. Op eenzelfde wijze worden de rechter subbandsignalen in signaalblokken van q opvolgende bemonsteringen aan een bijbehorende kwantisator (niet getekend) toegevoerd. Tijdens het kwantiseren worden telkens de signaalblokken (groepen) van q opvolgende bemonsteringen van de subbandsignaaldelen gekwantiseerd naar een kleiner aantal bits. q is bijvoorbeeld gelijk aan 12. Daarbij worden de q bemonsteringen in een signaalblok eerst genormeerd. Dit normeren vindt plaats in het met 10 aangegeven blok door de amplitudes van de q bemonsteringen te delen door de amplitude van de bemonstering met de grootste absolute waarde in het signaalblok. De amplitude van de bemonstering met de grootste amplitude in het signaalblok van de subband SBm levert de schaalfaktor SFm, zie dokument (2). Vervolgens worden de amplitudes van de genormeerde bemonsteringen, die nu liggen in een amplitudebereik van -1 tot +1, gekwantiseerd.

In het prior art dokument (2) staat deze kwantisatie uitvoerig beschreven, zie de figuren 24, 25 en 26 en de bijbehorende beschrijving in dit dokument.

De gekwantiseerde bemonsteringen in de subbanden SBj tot en met SBM worden vervolgens aan de respektievelijke uitgangen 4.1 tot en met 4.M aangeboden.

De uitgangen 3.1 tot en met 3.M zijn verder gekoppeld met de respektievelijke ingangen 5.1 tot en met 5.M van bitbehoeftebepalingsmiddelen 6. De bitbehoef-tebepalingsmiddelen 6 bepalen voor in de tijd gezien overeenkomstige signaalblokken van q bemonsteringen van de linker en de rechter subbandsignaaldelen in de subbanden SBj tot en met SBM de bitbehoefte bm. De bitbehoefte bm is een getal dat in relatie staat tot het aantal bits waarmee de q bemonsteringen in een signaalblok van q bemonsteringen in een subbandsignaaldeel in een subband zouden moeten worden gekwantiseerd.

De bitbehoeftes bj tot en met bM, door de bitbehoeftebepalingsmiddelen 6 afgeleid, worden toegevoerd aan bitverdelingsmiddelen 7. De bitverdelingsmiddelen 7 bepalen uitgaande van de bitbehoeftes bj tot en met bM het werkelijke aantal bits nj tot en met nM waarmee de q bemonsteringen van de overeenkomstige signaalblokken in de subbandsignalen SBj tot en met SBM worden gekwantiseerd. Stuursignalen overeenkomende met de getallen nj tot en met nM worden via de leidingen 8.1 tot en met 8.M naar de respektievelijke kwantisatoren Qj tot en met toegevoerd, zodat de kwantisatoren de bemonsteringen met het juiste aantal bits kunnen kwantiseren.

In de dokumenten (9a) en (9b) van de referentielijst is uitgebreid beschreven hoe de bitbehoeftebepalingsmiddelen 6 en de bitverdelingsmiddelen 7 kunnen funktioneren.

De gekwantiseerde bemonsteringen in de signaalblokken van de subbandsignalen worden vervolgens toegevoerd aan ingangen 4.1 tot en met 4.M van een signaalkombineereenheid 14. Evenzo wordt de bitallokatieinformatie, die is opgebouwd uit de getallen nj tot en met nM, na een eventuele konversie, toegevoerd aan ingangen 9.1 tot en met 9.M van de kombineereenheid 14. Ook wordt de schaalfaktorinformatie, die is opgebouwd uit de schaalfaktoren SFj tot en met SFM, na een eventuele konversie, toegevoerd aan de ingangen 11.1 tot en met ll.M van de kombineereenheid 14.

Figuur lb toont het tweede deel van de zender, dat naast de kombineereenheid 14 nog een tweede koder 15 bevat en middelen 16 voor het toevoeren van het aan zijn ingang aangeboden signaal aan een transmissiemedium. Dit transmissiemedium is in dit geval een magnetische registratiedrager.

Naast de bemonsteringen, de bitallokatieinformatie en de schaalfaktorinformatie voor de linker signaaldelen in de subbanden worden natuurlijk ook de bemonsteringen, de bitallokatieinformatie en de schaalfaktorinformatie voor de rechter signaaldelen in de subbanden aan de kombineereenheid 14 toegevoerd. De eenheid 14 neemt de signalen samen en brengt ze onder in opvolgende frames van een tweede digitale signaal dat aan zijn uitgang 17 wordt aangeboden.

Figuur 2 toont het formaat van dit tweede digitale signaal. Dit formaat is uitgebreid beschreven in publikatie (2) in de referentielijst, die waar nodig wordt geacht in de huidige aanvrage te zijn opgenomen. Figuur 2 toont het tweede digitale signaal met de opvolgende frames j-1, j, j + 1 en toont hoe een frame kan zijn opgebouwd. Het frame bevat een eerste framedeel FD1 waarin synchronisatieinformatie kan zijn opgenomen, een tweede framedeel FD2 waarin de allokatieinformatie is opgenomen en een derde framedeel FD3. In dit derde framedeel bevindt zich eerst de schaalfaktorinforma-tie, en daarachter de bemonsteringen van de gekwantiseerde signalen in de subbanden. Voor een verder beschrijving zij verwezen naar publikatie (2).

Het tweede digitale signaal wordt toegevoerd aan de ingang 18 van de tweede koder 15. In deze koder 15 wordt nog een kodering op het tweede digitale signaal uitgevoerd zodanig dat aan de ontvangstzijde een foutenkorrektie op de ontvangen informatie mogelijk is. Daartoe wordt bij voorbeeld een Reed solomon kodering, en eventueel een interleaving, op het tweede digitale signaal toegepast.

Verder wordt het signaal zodanig gekodeerd dat de te verzenden informatie geschikt is om via het transmissiemedium te worden verzonden. Daartoe kan men bij voorbeeld een 8-naar-10 kodering toepassen op de 8-bits woorden waaruit het signaal is opgebouwd. Een dergelijke 8-naar-10 omzetting is bij voorbeeld beschreven in de Europese oktrooiaanvrage 150.082 (PHN 11.117), op naam van aanvraagster. In deze omzetting worden de informatiewoorden van 8-bits omgezet in kodewoorden van 10-bits.

Het aldus verkregen derde digitale signaal wordt aan de uitgang 19 aangeboden. Deze uitgang 19 is gekoppeld met de ingang 20 van middelen 16, die in de vorm zijn van optekenmiddelen 16 voor het optekenen van het derde digitale signaal op een magnetische registratiedrager.

Figuur 3 toont schematisch een uitvoeringsvoorbeeld van de ontvanger volgens de uitvinding. De ontvanger bevat middelen 30 voor het ontvangen van het derde digitale signaal van het transmissiemedium. In dit geval zijn de middelen 30 in de vorm van uitleesmiddelen voor het uitlezen van de informatie uit een magnetische registratiedrager. Het uitgelezen derde digitale signaal wordt toegevoerd aan een ingang 31 van foutenkorrektiemiddelen 32. In de middelen 32 wordt eerst een 10-naar-8 omzetting gerealiseerd. Vervolgens wordt een foutenkorrektieslag en een eventuele de-interleaving op de uitgelezen informatie toegepast. Het aldus gedekodeerde signaal komt weer overeen met het tweede digitale signaal, zoals het in figuur 2 is weergegeven, en dat aan een uitgang 33 wordt aangeboden. Het tweede digitale signaal wordt vervolgens aan een ingang 34 toegevoerd van middelen 35 die uit de frames, zoals in figuur 2 weergegeven, de allokatieinformatie, de schaalfaktorinformatie en de bemon- storingen voor elk signaalblok in elke subband afleidt. Na dekwantisering en vermenigvuldiging met de schaalfaktoren verschijnen dan aan de uitgangen 37.1 tot en met 37.M de subbandsignalen SBj tot en met SBM. Deze subbandsignalen worden aangeboden aan ingangen 39.1 tot en met 39.M van synthesefiltermiddelen 36, die uit de subbandsignalen weer het oorspronkelijke digitale signaal samenstellen. De werking van deze synthesefiltermiddelen 36 is reeds uitvoerig beschreven in publikatie (7) in de referentielijst. Het oorspronkelijke digitale signaal wordt door de middelen 36 aan een uitgang 40 van de ontvanger aangeboden. Het gaat daarbij om bij voorbeeld het linker signaaldeel van het oorspronkelijke digitale signaal. Het spreekt natuurlijk voor zich dat de middelen 35 nog M uitgangen bezitten waaraan de subbandsignalen van het rechter signaaldeel ter beschikking staan. Synthesefiltermiddelen (niet getekend) zoals de filtermiddelen 36 zijn aanwezig om uit die subbandsignaaldelen het oorspronkelijke rechter signaaldeel te rekonstrueren.

In de foutenkorrektieeenheid 32 worden eventueel aanwezige fouten in de binnenkomende informatie gedetekteerd en, indien mogelijk, gekomgeerd. Blijkt een fout niet te kunnen worden gekomgeerd, dan genereert de eenheid 32 aan een uitgang 41 een foutvlag. Deze foutvlag wordt toegevoerd aan een stuursignaalingang 42 van een foutverhullingsnetwerk. Een dergelijk verhullingsnetwerk kan bij voorbeeld tussen de korrektie-eenheid 32 en de middelen 35, zoals schematisch in figuur. 3 door middel van het onderbroken lijnen aangegeven blok 43 is getoond, zijn aangebracht. De foutverhul-ling in responsie op de foutvlaggen van de korrektieeenheid 32 vindt dan plaats rechtstreeks op het tweede digitale signaal.Het moment van optreden van een foutvlag van de eenheid 32 geeft voor het verhullingsnetwerk aan welke informatiewoord in de seriële datastroom van het tweede digitale signaal van figuur 2 foutief is. Het verhullingsnetwerk 43 werkt daarbij als volgt.

Stel dat een foutvlag wordt gegenereerd aangevende dat een bemonstering in het derde framedeel FD3 foutief is. In dat geval wordt door het verhullingsnetwerk 43 aan de bewuste bemonstering een informatiewoord toegekend overeenkomende met een amplitude nul. In één van de signaalblokken van een subbandsignaal in een subband zoals het uiteindelijk door de middelen 35 aan de synthesefiltermiddelen 36 wordt toegevoerd bevindt zich dus een bemonstering met amplitude nul. Door de filterkarakteristiek in de synthesefiltermiddelen 36 vindt nu automatisch al een interpo latie over een aantal opvolgende bemonsteringen in het signaalblok plaats. Hiervoor is dus in het verhullingsnetwerk 43 geen aparte interpolator nodig waarin het gemiddelde tussen een voorgaande en een opvolgende bemonstering bepaald moet worden ter vervanging van de foutieve bemonstering.

Stel nu dat een foutvlag wordt gegenereerd aangevende dat een schaal-faktor SFm van een signaalblok in het subbandsignaal SBm foutief is. In dit geval zal door het verhullingsnetwerk 43 aan de bewuste schaalfaktor een informatiewoord worden toegekend overeenkomende met de waarde van de schaalfaktor voor het aan het signaalblok voorafgaande signaalblok. In het geval van het signaalformaat zoals het in figuur 2, en ook in de publikatie (2) is beschreven, betekent dit dat de overeenkomstige schaalfaktorinformatie uit het voorgaande frame j-1 voor de schaalfaktor wordt genomen.

Een andere mogelijkheid zou zijn om de foutieve schaalfaktor te vervangen door een waarde die door middel van extrapolatie uit, bijvoorbeeld het gewogen gemiddelde van twee of meer schaalfaktoren behorende bij voorgaande signaalblokken in het subbandsignaal, is verkregen.

Stel nu dat vastgesteld wordt dat er zich een fout bevindt in de allokatie-informatie van het frame j. Indien voor de allokatieinformatie voor het voorgaande frame j-1 geen foutvlag is gegenereerd wordt nu door het verhullingsnetwerk 43 het vorige frame j-1 herhaald. Bleek ook voor het frame j-1 al een fout in de allokatieinformatie te zijn gedetekteerd, dan wordt aan alle bemonsteringen in het frame j een informatiewoord overeenkomende met de amplitude nul toegekend. Door de filterwer-king in de filtermiddelen 36 betekent dit dat weer automatisch een interpolatie plaats vindt waardoor het uitgangssignaal, voor het geval dat er voor een aantal opvolgende frames een fout in de allokatieinformatie wordt gedetekteerd, niet abrupt naar nul gaat.

Stel dat er een fout wordt gedetekteerd in het synchronisatiesignaal in het eerste framedeel FDj van het frame j. Indien in het synchronisatiesignaal van het frame j-1 geen fout is gedetekteerd, dan zal het verhullingsnetwerk 43 niet reageren. Bleek echter dat ook het synchronisatiesignaal in het frame j-1 foutief was, dan wordt aangenomen dat de synchronisatie verloren is. In dit geval wordt, net als hiervoor, aan alle bemonsteringen in het frame j een informatiewoord overeenkomende met de amplitude nul toegekend.

In het voorgaande is de foutverhulling uitgevoerd op de nog niet gedeko-deerde informatie, zoals die is opgenomen in het tweede digitale signaal. Een andere mogelijkheid is om de foutverhulling uit te voeren op de gedekodeerde informatie, zoals die door de middelen 35 wordt afgeleid uit het tweede digitale signaal. Dit betekent dat de foutvlaggen via de uitgang 41 moeten worden toegevoerd aan een stuursignaalingang 46 van de middelen 35. Het foutverhullingsnetwerk 43 zoals in figuur 3 aangegeven is dan afwezig, doch is dan opgenomen in de middelen 35, die in dat geval met het referentiecijfer 35’ wordt aangeduid. Een verdere uitwerking van deze middelen 35’ is in figuur 4 aangegeven.

In figuur 4 is de ingang 34 van de middelen 35’ gekoppeld met de ingang van een multiplexer 50. Onder invloed van stuursignalen (niet getekend) geleverd door een centrale besturingseenheid 51, worden uit de seriële datastroom van het tweede digitale signaal de allokatieinformatie uit het tweede framedeel FD2 van de frames afgeleid. In één frame bevindt zich allokatieinformatie behorend bij één signaalblok van alle signaaldelen in alle subbanden, zie hiervoor de publikatie (2). De allokatieinformatie wordt in de dekwantisator 52 omgezet naar de rij van getallen nj tot en met nM, die aangeven het aantal bits waarmee de bemonsteringen in een signaalblok in de verschillende subbanden zijn gekwantiseerd. Deze getallen worden in een geheugen 53 opgeslagen. De allokatieinformatie opgeslagen in het geheugen 53 is nodig om vervolgens de schaalfaktoren en de bemonsteringen uit de seriële datastroom van het tweede digitale signaal af te leiden. Dit is schematisch aangegeven door middel van de leiding 54, die deze informatie weer toevoert aan de multiplexer 50. De multiplexer 50 kan nu de schaalfaktorinformatie uit het derde framedeel FD3 afleiden en na dekwantisatie in de dekwantisator 55 kunnen de schaalfaktoren SF1 tot en met SFM in een geheugen 56 worden opgeslagen. Bovendien kan de multiplexer 50 uit het tweede digitale signaal de bemonsteringen uit het derde framedeel FD3 afleiden en toevoeren aan een dekwantisator 58 die, eveneens onder invloed van de allokatieinformatie, de bij elkaar behorende bits uit de seriële datastroom afleidt. Na konvertering tot de genormeerde bemonsteringen sm j’ tot en met sm q’ van een signaalblok in de subband SBm worden deze genormeerde bemonsteringen afgegeven aan een geheugen 59 en daarin opgeslagen. Figuur 4 geeft schematisch de inhoud van het geheugen 59 aan indien één frame op de hiervoor beschreven wijze is gedekodeerd. Het geheugen bevat dan precies één signaalblok van alle subbandsignaaldelen (zowel het linker als het rechtersignaal-deel) in alle subbanden. De genormeerde bemonsteringen worden vervolgens toegevoerd aan een vermenigvuldiger 60, die de genormeerde bemonsteringen vermenigvuldigt met hun bijbehorende schaalfaktor. De werkelijke bemonsteringen sm j tot en met sm,q van &11 signaalblok in een subband SBm worden daarna opgeslagen in een geheugen 61. Via de uitgangen 37.1 tot en met 37.M worden de subbandsignalen vervolgens toegevoerd aan de synthesefiltermiddelen.

Is op de voorbeschreven wijze één frame gedekodeerd, dan wordt de schaalfaktorinformatie in het geheugen 56 vervolgens opgeslagen in een geheugen 62. Vervolgens wordt een volgend frame gedekodeerd. Dat betekent dat in het geheugen 56 de schaalfaktorinformatie uit het opvolgende frame wordt opgeslagen, de bitallokatiein-formatie in het geheugen 53 en de bemonsteringen in de geheugens 59 en 61.

De foutverhullingsmiddelen worden in de middelen 35’ gevormd door een deel van de besturingseenheid 51, het geheugen 62 en het geheugen 61. De stuursignaalingang 46, via welke de foutvlaggen binnenkomen, is gekoppeld met de besturingseenheid 51. Verder ontvangt de besturingseenheid 51 natuurlijk timingin-formatie, die via een ingang 63 wordt toegevoerd, en kloksignalen, die via de ingang 64 worden toegevoerd. De timingsignalen en de kloksignalen worden intern gegenereerd, waarbij de timing signalen worden afgeleid uit het tweede digitale signaal door middel van een synchronisatieeenheid (niet getekend). Samen met de timingsignalen en de kloksignalen, kan de besturingseenheid op het optreden van een foutvlag vaststellen in welke informatiekomponent zich een fout bevindt.

Stel nu dat een foutvlag gegenereerd wordt aangevende dat één van de bemonsteringen in het geheugen 59 fout is. De besturingseenheid 51 genereert daarop op de leidingen 65 en 66 een adres n,m, aangevende de positie in het geheugen 61 waar de foutieve bemonstering na bewerking in de vermenigvuldiger 60 zou zijn opgeslagen, m is de subband en n de (n-de) bemonstering in het signaalblok in de subband m dat fout is. Verder levert de besturingseenheid 51 een schrijfsignaal via de leiding 67 aan het geheugen 61, zodat een getal ’nul’, dat aan een ingang 68 van het ^ geheugen 61 wordt aangeboden, op de geheugenplaats n,m wordt ingeschreven.

Stel nu dat een foutvlag aan de ingang 46 wordt aangeboden, aangevende dat een schaalfaktor SFm foutief is. In dit geval wordt door de besturingseenheid 51 op de leiding 69 een adres m, en op de leiding 70 een stuursignaal gegenereerd. Beide signalen worden aan de geheugens 56 en 62 toegevoerd. Het geheugen 62 zal onder invloed van deze signalen de schaalfaktor SFm, opgeslagen in het geheugen, en overeenkomende met de schaalfaktor SFm uit het voorgaande frame via de leiding 71 toevoeren aan een ingang van het geheugen 56. Dit geheugen 56 zal vervolgens onder invloed van de signalen op de leidingen 69 en 70 deze waarde voor de schaalfaktor opslaan op de geheugenplaats voor de schaalfaktor SFra in het geheugen 56. Dit betekent dus dat de genormeerde bemonsteringen sm j’ tot en met sm q’ in de vermenigvuldiger 60 worden vermenigvuldigd met de schaalfaktor SFm uit het voorgaande frame ter verkrijging van de bemonsteringen sm γ tot en met sm q.

Wordt er een foutvlag gegenereerd aangevende dat er een fout is in de allokatieinformatie in een frame, dan is de multiplexer 50 niet meer in staat de schaalfaktoren en de bemonsteringen op korrekte wijze uit het frame af te leiden. Was de allokatieinformatie voor het voorgaande frame goed, dan werkt de besturingseenheid 51 als volgt. Het dekoderen van het frame wordt gestopt en de inhoud van het geheugen 61 wordt nogmaals uitgelezen naar de uitgangen 37.1 tot en met 37.M. Vervolgens wordt een daaropvolgend frame gedekodeerd. Bleek echter ook in het voorgaande frame de allokatieinformatie niet korekt te zijn, dan genereert de besturingseenheid 51 een schrijfsignaal op de leiding 67 en ook alle adressen van 1.1 tot en met M.q van de geheugenposities in het geheugen 61. Dit betekent dat op alle geheugenposities de amplitude ’nul’ wordt opgeslagen. Alle signaalblokken in alle subbanden bevatten dus bemonsteringen met amplitude ’nul’, zowel voor de linker- als voor de rechter signaaldelen.

Bleek dat er een fout in het synchronisatiesignaal van het frame j is gedetekteerd, terwijl er geen fout in het synchronisatiesignaal van het frame j-1 is gedetekteerd, dan reageert de besturingseenheid hier niet op en dekodeert de informatie in het frame op de hierboven beschreven wijze. Blijkt dat ook het synchronisatiesignaal van het frame j +1 foutief is, dan wordt op de boven beschreven wijze het geheugen 61 helemaal gevuld met amplitudes gelijk aan ’nul’.

Het zij hier vermeld dat de uitvinding grotendeels is beschreven als een kodering en transmissie van een monosignaal. De uitvinding is hier echter niet toe beperkt. De uitvinding is evenzeer van toepassing op een kodering van een stereosig- naai, waarbij in elke subband twee signaaldelen aanwezig zijn, te weten links en rechts. Ook is de uitvinding van toepassing bij kodeerinrichtingen waarbij één of meer van de subbandsignalen in een stereo-intensiteitsmode gekodeerd kunnen worden. Voor een uitleg van de intensiteitsmode kodering zij verwezen naar de publikaties (2) en (6) in de referentielijst.

References (1) Europese oktrooiaanvrage nr. 289.080 (PHN 12.108) (2) Europese oktrooiaanvrage nr. 402973 (PHN 13.241) (3) EBU Techn. Review nr. 230, Aug. 1988 G. Theile et al "Low bit rate coding of high-quality audio signals.

An introduction to the MASCAM system".

(4) Philips Journal of Research 44, 329-343, 1989 R.N.J. Veldhuis et al "Subband coding of digital audio signals".

(5) IEEE ICASSP 80, Vol. 1, 327-331, April 9-11, 1980 M.A. Krasner "The critical band coder .. Digital encoding of speech signals based on the perceptual requirements of the auditory system".

(6) Nederlandse oktrooiaanvrage nr. 9100173 (PHN 13.581) (7) Europese oktrooiaanvrage nr. 400.755 (PHQ 89.018A) (8) Nederlandse oktrooiaanvrage nr. 90.00.635 (PHN 13.281) (9a) Nederlandse oktrooiaanvrage nr. 90.01.127 (PHN 13.328) (9b) Nederlandse oktrooiaanvrage nr. 90.01.128 (PHN 13.329) (10) Europese oktrooiaanvrage nr. 150.081 (PHN 11.117)

Claims (9)

1. Een digitaal transmissiesysteem met een zender en een ontvanger, voor het verzenden via een transmissiemedium, en ontvangen van, een breedbandige digitaal signaal dat is bemonsterd, met een zekere bemonsterfrekwentie Fs, bijvoorbeeld een digitaal audiosignaal, waarbij de zender is voorzien van een ingangsklem voor het ontvangen van het breedbandige digitale signaal, welke ingangsklem is gekoppeld met een ingang van een eerste koder bevattende signaalsplitsingsmiddelen voor het in responsie op het breedbandige digitale signaal opwekken van een aantal van M subbandsignalen met bemonsterfrekwentieverlaging, waartoe de splitsingsmiddelen het breedbandige digitale signaal opsplitsen in opvolgende subbanden met bandnummers m die toenemen met de frekwentie, waarbij voor m geldt 1 <m<M, waarbij de kodeerin-richting verder bevat kwantiseringsmiddelen voor het bloksgewijs kwantiseren van de respektievelijke subbandsignalen, een gekwantiseeerd subbandsignaal zijnde opgebouwd uit opvolgende signaalblokken, elk signaalblok bevattende q bemonsteringen en bittoewijzingsmiddelen, voor het genereren van bitallokatieinformatie, aangevende met hoeveel bits de q bemonsteringen in een signaalblok zijn gerepresenteerd, waarbij de zender verder schaalfaktorinformatie vaststellingsmiddelen bevat voor het vaststellen van informatie die in relatie staat tot een schaalfaktor behorende bij elk signaalblok van q bemonsteringen in het subbandsignaal, middelen voor het onderbrengen van de gekwantiseerde subbandsignalen, de schaalfaktorinformatie en de bitallokatieinformatie in een frame van een tweede digitale signaal dat is opgebouwd uit opvolgende frames, tweede kodeermiddelen voor het omzetten van het tweede digitale signaal in een derde digitale signaal waardoor eeen foutenkorrektie op het derde digitale signaal in de ontvanger mogelijk is, en van middelen voor het toevoeren van het derde digitale signaal aan het transmissiemedium, waarbij de ontvanger is voorzien van eerste middelen voor het ontvangen van het derde digitale signaal van het transmissiemedium, foutenkorrektiemiddelen voor het omzetten van het derde digitale signaal in het tweede digitale signaal, tweede middelen voor het afleiden van de gekwantiseerde subbandsignalen, de bitallokatieinformatie en de schaalfaktorinformatie uit de frames in het tweede digitale signaal, stuursignaalgeneratormiddelen voor het genereren van een eerste stuursignaal indien bij de omzetting in de foutenkorrektiemiddelen van het derde digitale signaal naar het tweede digitale signaal een fout in het derde digitale signaal niet gekorrigeerd kan worden, foutverhullingsmiddelen voor het bewerken van ten minste de subbandsignalen onder invloed van het eerste stuursignaal, en synthesefïltermiddelen voor het in responsie op de respektievelijke gekwantiseerde subbandsignalen konstrueren van een replica van het breedbandige digitale signaal, welke synthesefïltermiddelen de subbanden met bemonsterfrekwentieverhoging samenvoegen tot de signaalband van het breedbandige digitale signaal, met het kenmerk, dat de foutverhullingsmiddelen zijn ingericht voor het toekennen van de amplitude nul aan een bemonstering waarvoor door de stuursignaalgeneratormiddelen een eerste stuursignaal is gegenereerd.

2. Ontvanger zoals gedefinieerd door de ontvanger karakteriserende kenmerken van het transmissiesysteem volgens konldusie 1.

3. Ontvanger volgens konklusie 2, waarbij de stuursignaalgeneratormiddelen zijn ingericht voor het genereren van een tweede stuursignaal indien een schaalfaktor voor een signaalblok van een subbandsignaal foutief is, met het kenmerk, dat de foutverhullingsmiddelen zijn ingericht voor het, bij het optreden van het tweede stuursignaal, vervangen van de foutieve schaalfaktor door een waarde die is verkregen door extrapolatie uit schaalfaktoren behorend bij één of meer voorgaande signaalblok-ken in het subbandsignaal.

4. Ontvanger volgens konklusie 3, met het kenmerk, dat de foutverhullingsmiddelen zijn ingericht voor het gelijknemen van deze schaalfaktor aan de schaalfaktor voor het aan het signaalblok voorafgaande signaalblok in het subbandsignaal bij het optreden van het tweede stuursignaal.

5. Ontvanger volgens konklusie 2, 3 of 4, waarbij de stuursignaalgeneratormiddelen zijn ingericht voor het genereren van een derde stuursignaal indien er zich een fout bevindt in de allokatieinformatie opgeslagen in een frame, met het kenmerk, dat de foutverhullingsmiddelen zijn ingericht voor het herhalen van de informatie opgeslagen in het voorgaande frame indien door de stuursignaalgeneratormiddelen voor een frame het derde stuursignaal is gegenereerd en voor het daaraan voorafgaande frame door de stuursignaalgeneratormiddelen geen derde foutsignaal is gegenereerd.

6. Ontvanger volgens konklusie 5, met het kenmerk, dat indien de stuursignaalgeneratormiddelen voor een direkt daaropvolgend frame eveneens een derde stuursignaal hebben gegenereerd, de foutverhullingsmiddelen zijn ingericht voor het toekennen van de amplitude nul aan alle bemonsteringen in de signaalblokken in dit frame.

7. Ontvanger volgens één der konldusies 2 tot en met 6, waarbij de tweede middelen bovendien zijn ingericht voor het afleiden van een synchronisatiesignaal aanwezig in elk van de frames in het tweede digitale signaal, en de stuursignaalgeneratormiddelen verder zijn ingericht voor het genereren van een vierde stuursignaal indien een synchronisatiesignaal foutief is, met het kenmerk, dat indien de stuursignaalgeneratormiddelen een vierde stuursignaal hebben gegenereerd voor een eerste zowel als een direkt daaropvolgend tweede frame, de foutverhullingsmiddelen zijn ingericht voor het toekennen van de amplitude nul aan alle bemonsteringen in de signaalblokken in dit tweede frame.

8. Ontvanger volgens één der voorgaande konldusies, met het kenmerk, dat de ontvanger is in de vorm van een inrichting voor het uitlezen van het derde digitale signaal uit een spoor op een registratiedrager.

9. Ontvanger volgens konklusie 8, met het kenmerk, dat de registratiedrager een magnetische registratiedrager is.