NO845068L - Anordning til overfoering av fjernsyn-komponentsignaler - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en anordning som tjener til overføring av synkrone fjernsyn-komponentsignaler dekomponert i luminans og krominans og omfatter kodere som omsetter luminans-og krominans-signalene til kodeord av variabel lengde, samt dekodere som omsetter kodeordene av variabel lengde tilbake igjen.

Fra NTG-fagrapporter 84, "Neue Aspekte der Informations-und Systemtheorie", VDE-Verlag GmbH, Berlin-Offenbach, 1983,

s. 219-225 er der kjent en koding med variable kodeordlengder. Ved en slik koding kan det ved opptreden av overføringsfeil hende at ordsynkroniseringen går tapt. Det betyr at kodeordene ikke lenger kan adskilles på mottagningssiden. Hvis luminans-og krominanssignaler som er kodet på en slik måte, skulle sammenstokkes ord for ord, ville følgene av en opptredende bitfeil ytre seg på begge signalformer.

Fra verket "Review of the Electrical Communication Laboratories", Vol. 27, nr. 11-12, nov.-des. 1979, s. 1095-1112, særlig fig. 12, er der kjent et overføringssystem for fjernsynsignaler. Ved dette system tjener et første kvantiseringsledd alt etter anvendt koderegel til å frembringe DPCM-kodeord med fire eller åtte posisjoner. Omkoblerstyringen på sendesiden teller de åttesifrede DPCM-kodeord som opptrer i et måletidsrom, og omkobler etter at et visst antall er nådd, et annet kvantiseringsledd som frembringer de firesifrede DPCM-kodeord. Ved dette system blir der ved forestående buffer-overløp koblet om til kvantiseringsledd med grovere karakteri-stikk.

Fra DE-OS 33 14 384 er der ennvidere kjent et overførings-system hvor der i en DPCM-sløyfe er anordnet et første kvantiseringsledd for kodeord av en lengde opptil seks bits og et ytterligere kvantiseringsledd for kodeord av en lengde av tre bits. Etter hver omsetning skjer der på grunnlag av antall gjenstående lagerplasser et valg av kvantiseringsleddet for neste PCM-kodeord som opptrer ved inngangen.

Oppfinnelsens oppgave er å gi anvisning på en form for sammenstokking hvor bitfeil til enhver tid bare ytrer seg enten på luminans- eller på krominans-signalet.

Med utgangspunkt i en anordning av den innledningsvis angitte art blir denne oppgave ifølge oppfinnelsen løst ved at der sendesidig er anordnet en multiplekser som, styrt av koderne, sammenstokker luminans- og krominanssignalene i pulsrammer som alternerende for begge signalformer inneholder en eller flere faste plasser, og at der mottagningssidig er anordnet en demultiplekser som igjen adskiller luminans-

og krominanssignalene.

Oppfinnelsen beror på den erkjennelse at bitfeil i én signalform ikke ytrer seg på en annen signalform, siden de to sigalformer blir adskilt i avhengighet av antall bits mottatt ved dekoderne.

Det er gunstig om samplingsraten for luminanssignalene

er et helt multiplum m/n av samplingsraten for krominans-signalene og der er valgt en pulsramme hvor der hver gang etter et m-bit-luminanssignal følger et n-bit-krominanssignal.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli belyst nærmere ved

et utførelseseksempel.

Fig. 1 viser en anordning ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser en pulsramme for det tidsmultiplekssignal som skal overføres med anordningen på fig. 1. Fig. 3 viser i detalj en kodeomsetter for en koder for luminans- eller krominansfargedifferanse-signaler. Fig. 4 viser detaljert en multiplekserdel for luminans-eller krominansfargedifferanse-signalene.

Fig. 5 viser en multiplekser i detalj.

Fig. 6 viser en demultiplekser i detalj.

Fig. 7 viser i detalj en demultiplekserdel for luminans-eller krominansfargedifferanse-signaler, og

fig. 8 viser detaljert en kodeomsetter for en dekoder

for luminans- eller krominansfargedifferanse-signaler.

På figurene er de respektive henvisningstall tresifret. Første siffer angir den figur hvor tallet anvendes første gang. Siffere forsynt med en<*>angir hvor mange parallelle ledninger der finnes.

Anordningen på fig. 1 har en inngang 101 for et Y-signal, en inngang 102 for avvekslende U- og V-signaler, kodere 103, 104, en multiplekser 105, en overføringsstrekning 111, en demultiplekser 112, dekodere 118 og 119, en utgang 120 for Y-signalet og en utgang 121 for U- og V-signalet. Overførings-strekningen 111 består av fire parallelle ledninger.

Et luminanssignal som opptrer ved inngangen 101, blir

i koderen 103 omsatt til kodeord av variabel lengde. Det samme skjer med krominansfargedif feranse-signalene U og V skiftevis i koderen 104. Begge former for kodeord av variabel lengde blir tilført inngangene til multiplekseren 105.

Pulsrammen hos multiplekseren 105 er organisert i samsvar med fig. 2. Den gjelder for hver av de fire parallelle ledninger 11. På fire luminansbits Y følger enten en krominansbit U eller en krominansbit V. Multiplekseren 105 blir i den forbindelse styrt ved hjelp av koderne 103 og 104. Ordgrensene for luminanskodeordene kan ligge på vilkårlig sted i blokkene av fire Y-bits.

På mottagningssiden skjer adskillelsen av luminans-

og krominansfargedifferanse-signalene i demultiplekseren 112. Dekoderne 118 og 119 omsetter kodeordene av variabel lengde igjen til Y-signaler ved utgangen 120 og til U- og V-signaler ved utgangen 121.

På denne måte lar luminans- og krominanskomponenten

seg med sikkerhet adskille på mottagningssiden, og det selv om ordsynkroniseringen av de enkelte komponenter går tapt.

En krysstale når det gjelder feil i luminans-kanalen, til krominanskanalen eller omvendt er ikke mulig.

Bufferlagre, f.eks. til utligning av uregelmessige data-strømmer fra koderne 103 og 104, må ved stokkingsmetoden ifølge oppfinnelsen bare ha en minimal lengde.

Fig. 3 viser en kodeomsetter som slutter seg til en DPCM-sløyfe med to kvantiseringsledd utført som beskrevet

i et av de allerede nevnte publikasjoner "Review of the Electrical Communication Laboratories" eller DE-OS 33 14 384.

Anordningen inneholder programmerbare fastverdilagre (PROM) 302 og 303 av type 24S41, en teller 308 bestående av to integrerte koblinger av type 74LS161, et inversjonsledd 304 og en NAND-port 305. Videre inneholder den en om-kobl ingsstyr ing med teller 310 realisert av tre integrerte koblinger 74LS161, med et programmerbart fastverdi lager (PROM) 311 av type 28S42 og med en komparator 312 i form av en integrert kobling av type 74LS684.

Ved inngangen 301 opptrer de kodeord som ankommer fra DPCM-sløyfen, og som her skal være 8-bit-kodeord. Disse blir, hvis de stammer fra det ene kvantiseringsledd, omsatt i det programmerbare fastverdilager 302 til et 3- eller 6-bit-kodeord, eller, hvis de stammer fra det annet kvantiseringsledd, i det programmerbare fastverdilager 303 omsatt til et 3-bit-kodeord.

Utgangen 106/107 dannes av seks dataledninger og en signaliseringsledning 108/109 som meddeler de etterfølgende koblinger om det kodeord som opptrer på dataledningene, ble omsatt i det programmerbare fastverdilager 302 eller i det programmerbare fastverdilager 303.

Telleren 308 blir ved begynnelsen av en billedlinje stillet tilbake ved hjelp av en linjepuls som opptrer ved inngangen 309. Med ordtakten som opptrer ved inngangen 307

og NAND-porten 305, teller telleren 308 antall 6-bit-kodeord. Tellerutgangen gir stadig antallet av de 6-bit-kodeord som allerede er kodet i den aktuelle linje, videre til komparatoren 312.

Telleren 310 teller antall kodeord som allerede er kodet i en billedlinje. Ved begynnelsen av hver billedlinje blir den satt-. tilbake av linjepulsen ved inngangen 309 og teller på grunnlag av ordtakten ved inngangen 307. Utgangen fra telleren 310 er forbundet med inngangen til det programmerbare fastverdilager 311, hvis utgang angir hvor mange 6-bit-kodeord er tillatt frem til det aktuelle billedpunkt i billed-linjen. Komparatoren 312 sammenligner antall av tillatte 6-bit-kodeord med det antall kodeord som faktisk opptrer ved utgangen fra telleren 308. Er disses antall større enn det ved utgangen fra det programmerbare fastverdilager 311, avgir komparatoren 312 et signal til tilkoblingspunktet 306. Dette signal bevirker at omkobleren i DPCM-sløyfen kobler om til det annet kvantiseringsledd. Samtidig meddeler det de programmerbare fastverdilagre 302 og 303 at neste kodeord blir å kode med tre bit.

Fig. 4 viser en multiplekserdel 400, 400a for luminans-eller krominansfargedifferanse-signaler. En og en multiplekserdel for en signalform behøves for den samlede multiplekser 105. I drift skiller de to multiplekserdeler for de to signalformer seg ved at frekvensen av krominansfargedifferanse-signalets ordtakt tilsvarer en fjerdedel av frekvensen av luminanssignalets ordtakt.

Multiplekserdelen inneholder åtte undermultipleksere 401-408 av type 74LS399. SEL (select)-inngangen til hver undermultiplekser 401-408 er forsynt med dennes respektive henvisningstall pluss en a. Henvisningstegnet for den respektive taktinngang utgjøres av undermultiplekserens henvisningstall pluss en b. Videre inneholder anordningen fire under-mult ipleksere 409-412 av type 74LS153. SEL-inngangene til disse undermultipleksere 409-412 er forsynt med de respektive henvisingstall for den tilhørende undermultiplekser pluss en b, mens MSB (most significant bit)-inngangene har henvisningstall med en tilføyet a. Videre inneholder anordningen et register 413 av type 74LS273, et bufferlager FIFO (First-In-First-Out-Memory) 414 bestående av to integrerte koblinger TDC1030 fra firma TWR, samt en undermultiplekser 417 av type 74LS399.

Videre er der anordnet en styreinnretning som består

av tre PROMs 422 av type 74LS288, to registre 423 og 424

av type 74LS273, et register 425 av type 74LS174, en teller 427 bestående av to integrerte koblinger av type 74LS161,

samt en OG-port 426.

En lesestyreinnretning inneholder en teller 428 bestående av tre integrerte koblinger av type 74LS161, OG-porter 420

og 429, en teller 430, et inversjonsledd 431, en underdekoder 432, en eksklusiv-ELLER-port 433 samt en D-flipflop 434 og en J-K-flipflop 435. En inngang 438 tjener stadig til å motta en luminans-ordtakt.

Sluttelig finnes også en loddebro 419 hvormed det er mulig å lodde om mellom en drift for luminans-signaler L

og en drift for krominansfargedifferanse-signaler C.

Ved inngangen 106/107 blir 3- eller 6-bit-kodeord parallelt tilført undermultiplekserne 401-408. Styreinnretningen 422 får via inngangen 108/109 beskjed med hensyn til om der opptrer et 3- eller et 6-bit-kodeord. Styreanordningen frembringer ved registrene 423 og 424 takt- og utvalgssignaler for undermultiplekserne 401-408 slik at 3- og 6-bit-kodeord opptrer som en kontinuerlig sekvens i registrene hos under-mult i-plekserne 401-408. Utgangene fra disse registre er i en bestemt rekkefølge forbundet med inngangene til undermultiplekserne 409-412. Disse forbindelser er betegnet med tosifrede tall. SEL-inngangene 409b-412b og MSB-inngangene 409a-412a påstyres slik i fellesskap av registeret 425 at 3- eller 6-bit-kodeord blir sammenfattet til en parallell 8-bit-datastrøm som mellomlagres i registeret 413. Når der ut fra 3- eller 6-bit-kodeord kan dannes et 8-bit-kodeord, avgir styreinnretningen ved utgangen fra OG-porten 426 en Shift-IN-puls SI som via klemmen 415 opptar det i øyeblikket opptredende 8-bit-kodeord i bufferlageret 414.

Registrene 423 og 424 tjener til å holde de signaler

de avgir, stabile mens der pågår innsvingning på PROM-utgangene. Pulsene Sla blir tellet i telleren 427. Når det maksimale antall pulser SI i en linje er nådd, blir der ikke lenger gitt ut ytterligere pulser SI. En linjebegynnelses-puls ved inngangen 319 stiller telleren 427 tilbake.

Inngangen for ordtakten enten for luminans eller for krominans har også her henvisningstallet 307.

Ved hjelp av en puls SO resp. SOa ved inngangen 416

blir et 8-bit-kodeord lagt på utgangen fra bufferlageret 414. Da de etterfølgende koblinger f.eks. for datasikring, behøver 4 bit parallelt, blir 8-bit-kodeordet fra bufferlageret 414 via undermultiplekseren 417 dekomponert i to 4-bit-kodeord. Ved hjelp av signalet ved inngangen 418 blir til enhver tid 4 bit gjennomkoblet til utgangen 437 fra undermultiplekseren 417.

Hver billedlinje består av femhundreogtjueto 4-bit-kodeord. Telleren 428 blir stilt tilbake av det av taktforsyningen frembragte forsinkede linjebegynnelsessignal ved inngangen 421. Den åpner OG-porten 429 for femhundreogtjueto ordtakter. Telleren 430 teller til fem. Signalet for inngangen 418 tas ut direkte fra tellerutgangen. Signalet SO og signalet for utgangen 436 blir frembragt ved hjelp av underdekoderen 432 og eksklusiv-ELLER-porten 433. Ved utgangen fra OG-porten 420 opptrer et signal SOa hver gang etter ti takter tellet av telleren 430. Fig. 5 viser en multiplekser 105 med en multiplekserdel 400 for luminans-signaler i samsvar med fig. 4, en multiplekserdel 400a for krominansfargedifferanse-signaler og en undermultiplekser 501 av type 74LS399. Denne stokker de to signaler som vist på fig. 2. Ved inngangen 307a opptrer ordtakten for luminans og ved inngangen 307b ordtakten for krominans. Dennes frekvens utgjør en fjerdedel av frekvensen av ordtakten for luminans. Fig. 6 viser demultiplekseren 112. Den inneholder registre 601 og 602 som hvert består av en integrert kobling 74LS175, en teller 607 som teller til fem og består av integrerte koblinger 74LS163 og 74LS111, to demultiplekserdeler 604

og 606 som vist på fig. 7, samt utganger 608 og 609.

Tilkoblingspunktene 309c for linjebegynnelsespulsene

og 307c for ordtakten er forbundet med en mottagningssidig taktforsyning.

Ved inngangen 113 opptrer 4-bit-kodeord. Telleren 607 påstyrer nå registrene 601 og 602 slik at der etter tur blir overtatt:fire kodeord av luminans-signalet i registeret 602 og så et kodeord av krominansfargedifferanse-signalet i registeret 601. De to registre 601 og 602 separerer altså luminans- og krominansfargedifferanse-signalet, så krominansfargedifferanse-signalet blir avgitt ved utgangen 114 og luminans-signalet ved utgangen 115.

Fig. 7 viser demultiplekserdelene 604 res. 606. Disse inneholder registre 701-703, OG-porter 704-707 bestående av integrerte koblinger 74LS11, et bufferlager Fifo 708 bestående av to integrerte koblinger TDC 1030 fra firma TRW,

en styreinnretning 709 bestående av en teller 74F163 og en dekoder 74F139, samt en teller 710 bestående av to integrerte koblinger 74LS161. Videre inneholder anordningen en

multiplekser 711 bestående av to integrerte koblinger 74F153, et register 712 bestående av en integrert kobling 74LS175,

to OG-porter 713 og 714 bestående av integrerte koblinger 74LS08, en NAND-port 715 bestående av en integrert kobling 74LS00, et bufferlager Fifo 716 bestående av tre integrerte koblinger TDC 1030 fra firma TRW, en OG-port 717 bestående av en integrert kobling 74LS11, samt tellere 718 og 719,

hver bestående av tre integrerte koblinger 74LS161.

Data stammende fra et register 601/602 opptrer ved inngangen 603/605 som 4-bit-kodeord. Registrene 701-703 overtar ett og ett 4-bit-kodeord med takten fra styreinnretningen 709. Hver gang etter tre ordtakter opptrer der altså tolv bit parallelt ved utgangene fra registrene 701-703. Styreinnretningen 709 leverer overtagelsen av pulsene for disse registre 701-703.

Kildekodingen leverer sendesidig kodeord med lengde

tre bit eller seks bit. Et 6-bit-kodeord begynner i utførelses-eksemplene prinsipielt med "111". Ved hjelp av OG-portene 704-707 blir til enhver tid tre ved siden av hinannen liggende ledninger kontrollert på ordet "111". Resultatet blir i tillegg til de tolv bit overtatt i bufferlageret Fifo 708 ved utgangene fra registrene 701-703. Dermed blir det meddelt de etter-følgende koblinger om og i såfall hvor der forekommer 6-bit-kildekodeord i det dannede 12-bit-kodeord.

Telleren 710 frembringer "Shift-In"-pulser SI (skrive-pulser) og "Shift-Out"-pulser SO (lesepulser) for bufferlageret 708. Dettes utgang er forbundet med multiplekseren 711. Denne dekomponerer 16-bit-kodeordene slik at der ved dens utgang til enhver tid opptrer tre informasjonsbit. En fjerde ledning signaliserer om de første tre ledninger inneholder ordet "111". Hvis ja, er dette begynnelsen av et 6-bit-kodeord. Neste 3-bit-kodeord som opptrer ved utgangen fra multiplekseren 711, blir så annen del av 6-bit-kodeordet.

Den koblingsdel som er innrammet med en strekpunktert linje, virker som følger: Inneholder den ovenfor anførte fjerde informasjonsledning biten "1", blir neste "Shift-In"-puls for bufferlageret 716 undertrykket, og annen del av kildekodeordet lagt på dets inngang. I bufferlageret 716 overtas altså enten et 6-bit-kildekodeord "IIIxxx" eller et 3-bit-kildekodeord "OOOxxx". x betegner da informasjonsbits.

Telleren 718 frembringer de "Shift-In"-pulser som behøves for bufferlageret Fifo 716, og telleren 719 "Shift-Out"-pulsene.

Utgangene fra bufferlageret 716 er forbundet med inngangen til en dekoder 118 resp. 119.

Fig. 8 viser en kodeomsetter. Denne etterfølges av en rest-dekoder som kjent fra de innledningsvis omtalte publikasjoner .

Anordningen inneholder et programmerbart fastverdilager (PROM) 801, en NAND-port 803 og en teller 805 bestående av to integrerte koblinger av type 74LS161.

Ved inngangen 114/115 opptrer 3- eller 6-bit-kodeordene fra bufferlageret 716 på fig. 7. I tillegg opptrer der på inngangen 116/117 et signal som angir om der på de seks parallelle ledninger til inngangen 114 resp. 115 opptrer et 3-eller et 6-bit-kodeord. Det programmerbare fastverdilager 801 dekoder 6-bit-kodeordet til nummeret på det tilhørende etterfølgende kvantiseringstrinn, som er kjent fra før og derfor ikke er vist, og dette nummer blir så ved utgangen 802 avgitt til den etterfølgende kobling. Signalet ved inngangen 116/117 åpner NAND-porten 803, så telleren 805 teller videre med billedpunkttakten ved inngangen 806. Ved utgangen 807 opptrer antallet av de 6-bit-kodeord som allerede er mottatt i den aktuelle billedlinje. Telleren 805 blir ved begynnelsen av hver linje stilt tilbake med en linjepuls ved inngangen 309c.Tellerstanden på telleren 805 blir be-handlet i en anordning i samsvar med nedre halvdel av fig. 3. Ut fra denne anordning manøvreres en omkobler i den etter-følgende del av dekoderen 118 eller 119.

Claims (2)

1. Anordning til overføring av fjernsyn-komponentsignaler som er dekomponert i luminans og krominans, omfattende kodere (103, 104) som omsetter luminans-og krominans-signalene til ord av variabel lengde, og dekodere (118, 119) som omsetter kodeordene av variabel lengde tilbake igjen, karakterisert ved at der sendesidig er anordnet en multiplekser (105) som, styrt av koderne (103, 104), sammenstokker luminans-og krominanssignalene i pulsrammer som skiftevis for begge signalformer inneholder en eller flere faste plasser, og at der mottagningssidig er anordnet en demultiplekser (112) som igjen adskiller luminans- og krominanssignalene.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at luminanssignalenes samplingsrate utgjør et heltallig multiplum m/n av krominanssignalenes samplingsrate, og at der er valgt en pulsramme hvori der hver gang etter et m-bit-luminanssignal følger n-bit-krominanssignal.