NO862762L - Tidsmultiplekssystem til overfoering av video- og smalbaandsignaler. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et digitalt tidsmultiplekssystem til over-føring av video- og smalbåndsignaler som angitt i den inn-ledende del av patentkrav 1.

I og med innføringen av integrerte digitale bredbåndnett melder der seg nye krav når det gjelder fleksibilitet med hensyn til kanalbelegning og bitratevalg. Den CCITT-rekommandasjon G 751 for pulsrammen som gjelder for overføring av et 140 Mbit/ s-signal, er ikke særlig velskikket for de nye bredbåndnett.

I DE-OS 32 30 943 er der gitt anvisning på et system som tjener til digital overføring av video- og smalbåndsignaler; og som har en pulsramme forskjellig fra CCITT-rekommandasjonen. Pulsrammen inneholder 2176 tidsluker med 10 bits hver. Særlig på grunn av bredden av tidslukene og en rammefrekvens på 6,4 kHz blir det vanskelig å realisere forskjellige kanaltyper som for det meste har en bitrate på 64 kbit/s eller et multiplum herav - i endel tilfeller også bare en bitrate på 32 kbit/s eller 16 kbit/s.

Oppfinnelsens oppgave er å gi anvisning på et digitalt tidsmultiplekssystem som tjener til overføring av video- og smalbåndinformas jon og egner seg for overføring av smalbåndsignaler med forskjellige bitrater.

Med utgangspunkt i det innledningsvis angitte kjente system

blir denne oppgave løst ved de trekk som er angitt som karak-teristiske i patentkrav 1.

Ved tidsmultiplekssystemet ifølge oppfinnelsen er både bredden av en tidsluke på 8 bits og også rammefrekvensen på 8 kHz gunstige. Ved oppdelingen i fire like puls-underrammer blir der skaffet smalbåndkanaler som hver omfatter to tidsluker (16 bits) på til hinannen svarende steder av hver tidspulsramme.

I en smalbåndkanal lar det seg f.eks. gjøre å overføre informa-sjonen hos en lydkanal med 16 x 32 kbit/s = 512 kbit/s. Samp-lingsverdiene i en smalbåndkanal blir overført med samplings-

frekvensen (32 kHz) for lydsignalet.

For å gjøre det mulig å overføre signaler med høyere bitrater blir flere smalbåndkanaler sammenfattet. Likeledes er det tenkelig å dele opp en smalbåndkanal i flere underkanaler.

I en tidsluke hos en underkanal kan der til enhver tid over-føres et signal med bitraten på 64 kbit/s.

Overføringen av videosignalet skjer med den nominelle bitrate på 135 Mbit/s. I hver pulsramme finnes for hastighetstilpasning (utfylling) 24 bits, hvorav 18 bits er tilordnet fyllinformasjonen for et utfyllbart tidsavsnitt som omfatter 6 bits,

altså tre og tre fyllinformasjonsbits pr. bit hos det utfyllbare tidsavsnitt.

Oppfinnelsen vil bli belyst nærmere ved utførelseseksempler.

Fig. 1 viser en pulsramme med oktettstruktur.

Fig. 2 viser en variant av denne pulsramme, og

fig. 3-5 anskueliggjør forskjellige muligheter for belegning av pulsrammens smalbåndkanaler.

Den koblingsmessige oppbygning av tidsmultiplekssystemer er tilstrekkelig kjent. Denne beskrivelse befatter seg derfor med strukturen av pulsrammen ifølge oppfinnelsen og de forskjellige muligheter for utnyttelse av forekommende smalbåndkanaler ved overføringen av smalbåndinformas jon.

På fig. 1 ses et utførelseseksempel på pulsrammen ifølge oppfinnelsen. Den består av fire like lange delpulsrammer TR1-

TR4 som hver omfatter 544 tidsluker hver med 8 bits. Ved sammen-legning av to og to på hinannen følgende tidsluker ZS1 og ZS2, ZS69 og ZS70-ZS477 og ZS478 hos alle delpulsrammene blir der dannet 8 smalbåndkanaler SK1-SK8 som ligger i like store avstander fra hverandre.

Pulsrammen har en rammefrekvens på 8 kHz, og som overførbar bitrate for den samlede pulsramme fås derfor:

En og en tidsluke hos en pulsramme muliggjør overføring med

en bitrate på 64 kbit/s, og for en smalbåndkanal fås overfør-ingsraten 8 x 64 kbit/s = 512 kbit/s.

I første smalbåndkanal blir der i hver delpulsramme overført et 10 bits langt rammemarkeringsord RKW, et rammenummer RN

som omfatter to bitsy samt fire meldebits MW. Smalbåndkanalene kan belegges etter ønske. Således er smalbåndkanalene SK3

og SK7 på fig. 1 belagt med hver sin lydkanal TK1 resp. TK2. Slik det er vist forstørret når det gjelder lydkanalen TK2, blir 16 bits tilordnet en samplingsvefdi av et lydsignal. Såmplingsverdien blir kodet med f.eks. 14 signalbits, og dessuten blir der tilføyet en paritetsbit P og en markeringsbit K til å kjennetegne kanalen. Lydsignalets samplingsfrekvens

på 32 kHz svarer eksakt til rammefrekvensen av delpulsrammene TR1-TR4, altså frekvensen av en smalbåndkanals tidsluker.

For overføringen av et videosignal står tidslukene mellom smalbåndkanalene til rådighet. Videosignalet blir i den således dannede videokanal BK overført med en nominell bitrate på

135 mbit/s. Dessuten finnes der for hver pulsramme 24 bits for hastighetstilpasning (utfylling) mellom det videosignal som skal overføres, og pulsrammen. 6 av disse bits blir altså benyttet som utfyllbare tidsavsnitt, mens de øvrige 18 bits tjener som fyllinformas jon, idet tre og tre fyllinformasjonsbits er tilordnet ett og ett utfyllbart tidsavsnitt på én bit. Har videosignalet som skal overføres, eksakt bitraten på 135 Mbit/s, er tre av de utfyllbare tidsavsnitt (hvert 1 bit langt) belagt med informasjonsbits. For også i tilfellet av forstyrrelser av det overførte signal å kunne gjennomføre utfyllingsmetoden upåklagelig er det å anbefale å fordele fyllinformasjonen jevnt over pulsrammen.

På fig. 2 ses en variant av pulsrammen. Smalbåndkanalene SK1-SK8 omfatter igjen to tidsluker med 8 bits hver, men ikke plassert ved siden av hverandre, men jevnt fordelt over del-pulsrammen. Denne struktur er å foretrekke når der hovedsakelig blir overført smalbåndinformas joner med lave bitrater, da der til enhver tid mellom to av de tidsluker hos en delpulsramme som tjener til overføring av smalbåndinformas jon, står et like langt behandlingstidsrom til rådighet. Forøvrig gjelder også for denne pulsramme de samme betraktninger som for pulsrammen på fig. 1. De følgende eksempler på en belegning av smalbåndkanalene vil derfor bare bli forklart nærmere for den først beskrevne pulsrammes vedkommende.

Ved den pulsramme som er vist på fig. 3, er smalbåndkanalene SK2, SK4, SK6 og SK8 belagt med et digitalsignal DS som oppviser en bitrate på 2,048 Mbit/s. Smalbåndkanalene SK3 og SK7 tjener igjen til overføring av lydsignaler. I begge smalbåndkanalene kan der således overføres et stereolydsignal.

Den første tidsluke på 8 bits hos smalbåndkanalen SK5 blir benyttet til overføring av videotekstsignaler VT. Hver tidsluke hos en delpulsramme muliggjør overføring av et videotekst-signal på 64 kbit/s eller overføring av to konvensjonelle videotekstsignaler med 32 kbit/s hver. I den respektive annen tidsluke hos smalbåndkanalen SK5 blir der i tidslukene hos de første tre delpulsrammer realisert en såkalt basic-access-kanal B+B+D. D-kanalen har her bare en bitrate på 16 kbit/s,

og den belegger således bare to bits av den tilsvarende tidsluke hos tredje delpulsramme.

Den pulsramme som er vist på fig. 4, tjener til overføring

av tre stereolydsignaler. Lydkanalene TK1 og TK2, TK3 og TK4 samt TK5 og TK6 danner en og en stereokanal. I smalbåndkanalen SK5 overføres videotekstsignalene og et basic-access-signal.

Den pulsramme som er vist på fig. 5, er belagt med to lydkanaler TK1 og TK2 i smalbåndkanalene SK3 og SK7. Smalbåndkanalene

SK2, SK4, SK5, SK6 og SK8 danner en subscriber-multiplex-access-kanal bestående av en og en HO+D-kanal. HO-kanalen har en bitrate på 384 kbit/s og D-kanalen; som anvendes til signali-sering, har en bitrate på 64 kbit/s. En og en HO-kanal og en og en D-kanal lar seg i den forbindelse realisere innen en smalbåndkanal. De ikke belagte tidsluker i smalbåndkanalen tjener som reserve og kan belegges med ytterligere smalbånd-informasjon, f.eks. et talesignal med 64 kbit/s.

I de pulsrammer som er vist på fig. 3-5, er det selvsagt ikke mulig å vise alle eksisterende og planlagte kanalkonfigurasjoner■ og datagrensesnitt - f.eks. de bare som utkast eksisterende CCITT-rekommandasjoner for det integrerte datanett ISDN som skal realiseres. På grunnlag av pulsrammefrekvensen på 8 kHz, tidslukebredden på 8 bits og dermed en bitrate på 64 kbit/s for hver tidsluke samt med en bitrate på 512 kbit/s pr. smalbåndkanal lar imidlertid alle for tiden kjente datagrensesnitt seg realisere på enkel måte.

Claims (9)

1. Digitalt tidsmultiplekssystem til overføring av video-og smalbåndsignaler med en bitrate på ialt 139,264 Mbit/s, hvor videosignalet, som oppviser en nominell bitrate på 135 Mbit/s, tilhørende fyllsignaler, synkroniseringssignaler og smalbåndsignaler som særlig har en bitrate på 64 kbit/s eller et multiplum herav, blir sammenfattet til en pulsramme, karakterisert ved at pulsrammen omfatter 2176 tidsluker (ZS) med 8 bits hver, at pulsrammen er oppdelt i fire like delpulsrammer (TR1-TR4), og at hver delpulsramme i like store innbyrdes avstander oppviser smalbåndkanaler (SK1-SK8) som for hver delpulsramme omfatter ialt 16 tidsluker (ZS) og hver er en eller to tidsluker (ZS) brede, og som tjener til overføring av smalbånd-og synkroniseringssignaler.

2. Tidsmultiplekssystem som angitt i krav 1, karakterisert ved at en og en smalbåndkanal (SK1, SK2 ... SK8) omfatter to og to ved siden av hinannen liggende tidsluker.

3. Tidsmultiplekssystem som angitt i krav 1, karakterisert ved at en og en smalbåndkanal omfatter to og to tidsluker (ZS1 og ZS35; ZS 69 og ZS 103...) beligende i en innbyrdes avstand på 34 tidsluker.

4. Tidsmultiplekssystem som angitt i krav 2 eller 3, karakterisert ved at første smalbåndkanal ved begynnelsen av hver delpulsramme (TR1-TR4) er anordnet for overføring av synkroniseringssignaler.

5. Tidsmultiplekssystem som angitt i krav 4, karakterisert ved at synkroniseringssignålet omfatter et rammemarkeringsord (RKW) som omfatter 10 bits, et rammenummer (RN) som omfatter 2 bits, samt 4 meldebits (MW) .

6. Tidsmultiplekssystem som angitt i krav 1, karakterisert ved at de smalbåndkanaler (SK2-SK8) som ikke tjener til overføring av synkroniserings-informasjon, kan belegges valgvis med lydsignaler, tale- eller datasignaler.

7. Tidsmultiplekssystem som angitt i krav 1 eller 4, karakterisert ved at smalbåndkanalene (SK2-SK8) hver er oppdelt i 8 underkanaler med en bitrate på 64 kbit/ s.

8. Tidsmultiplekssystem som angitt i krav 7, karakterisert ved at flere underkanaler er sammenfattet for overføring av signaler med høyere bitrater.

9. Tidsmultiplekssystem som angitt i krav 6, karakterisert ved at flere smalbåndkanaler (SK2, SK4, SK6 og SK8) er sammenfattet for overføring av datasignaler med høyere bitrater.