NO930137L - Flerkomponents x-pakkekoder og tilsvarende dekoder - Google Patents

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

Foreliggende oppfinnelse angår en flerkomponents koder som er egnet til å bygge opp en multiplekskrets som kan betegnes som en "X-pakke" multipleks (der dette uttrykk utførelser som er kjent under navnene D2 MAC, DMAC, heltids D2, heltids D, og HD-MAC), der hver komponent omfatter en sekvens med pakker og der pakkene fordeles i på hverandre følgende støt som hver fyller opp en på forhånd bestemt brøkdel av en linje i et TV-bilde, hvilken brøkdel ligger et eller annet sted i området fra 0/1 til 1/1 og oppfinnelsen angår tilsvarende flerkomponents dekoder. Uttrykket "digitale komponenter" er her benyttet for å angi alle data fra en kilde der dataene blir identifisert med et vindu i bildet: en sekvens med støt er et eksempel på en digital komponent.

En særlig viktig anvendelse av oppfinnelsen ligger i å frembringe en koder som gjør det mulig å bygge opp heltids D2 eller D type digital multipleks, der brøkdelen av hver komponent eventuelt strekker seg ut til hele den tid som er tildelt aktive linjer. En viktig komplementær anvendelse ligger 1 å komme frem til en dekoder, særlig en frelles dekoder som gjør det mulig for et kringkastet signal å bli behandlet og fordelt blant abonnentlinjer.

En slik multipleks, og særlig en heltids multipleks, må kunne tilpasses behovene som kringkasteren og programleverandørene måtte ha. Slike behov kan forandre seg. Antallet av kilder som skal kringkastes kan øke, noe som gjør det hele mer komplisert. For å oppnå optimal bruk av midlene, er det nødvendig at brøkdelen av den tid som er tildelt forskjellige kilder lett kan forandres.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN

En formål med oppfinnelsen er å komme frem til en forbedret koder. Det er videre et formål med oppfinnelsen å komme frem til en koder som lett kan modifiseres når det gjelder større kompleksitet for å motta et større antall kilder der dette gjøres bare ved å tilføye komponenter uten endring av lagrede instruksjoner og uten endring av allerede eksisterende utstyr.

For dette formål, er det blitt utviklet en X-pakke modulkoder som omfatter en rekke blokker der hver har minst en pakkekoder forsynt med et bufferminne til lagring av digitale data som kommer fra en kilde og en støtkoder for fordeling av pakkene i støtene med justerbar varighet som Ikke er større enn varigheten av en fjernsynslinje og en basiskoderanordning. Basiskoderanordningen kan inneholde en programmerbar anordning for tildeling av et på forhånd bestemt vindu for fjernsynsbildet til hver blokk og anordninger for oppkalling av et støt med en lengde svarende til bredden i det vindu som er blitt tildelt av den programmerbare anordning, fra støtkoderen for den respektive blokk, ved begynnelsen av hvert vindu i en linje.

For enkelthets skyld er uttrykket "støt" benyttet for å angi det sett med data som kalles opp fra en gitt blokk for å bli innført i en linje og uttrykket "sekvens med støt" er benyttet for å angi alle støt som tilføres med støtkodere for en blokk i hele vinduet som er tildelt denne koder. Uttrykket "digitale komponenter" er benyttet for å angi alle de data fra en kilde som blir identifisert med et vindu i bildet (en sekvens med støt er et eksempel på en digital komponent).

De digitale data kan representere en hver type informasjon så som: lyd, video, prøvesignaler, teletekstdata etc.

Oppbygningen av en dekoder kan betraktes som symmetrisk med oppbygningen av den ovenfor angitte koder. Et annet formål med oppfinnelsen er å komme frem til en koder (eller en dekoder) av den ovenfor angitte art som er lett å omprogram-mere der omprogrammering kan innbefatte endring av vinduer i hvert bilde. For dette formål innbefatter en koder (eller en dekoder) en prosessor som gjør det mulig å endre støt som reaksjon på lnngangsdata som dannes av: Identiteten for et karakteristisk utvalgs- (eller bit) antall ved hvilket vindusforandring og dermed følgende blokkveksling finner sted i en hver linje,

identiteten til karakteristiske linjetall, hvori blokkfor-dellngen blir modifisert.

Denne løsning muliggjør hurtig omformning og krever bare lagring av et lite informasjonsvolum sammenlignet med en løsning som ville innebære lagring av fordeling mellom støtene for alle linjene i fjernsynsbildet.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjengitte trekk og vil i det følgende bli forklart nærmere på grunnlag av utførelser av kodere og dekodere som utgjør bestemte utførelser som imidlertid ikke er begrensende eksempler.

Beskrivelsen viser til tegningene.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Figur 1 viser en mulig utførelse av et D2 MAC/pakkefjernsyns-bilde med heltids sending av tre sekvenser med støt; Figur 2 er et blokkdiagram for en flerkomponents koder som er egnet til frembringelse av et bilde av den type som er vist på figur 1; og Figur 3 er et blokkdiagram som viser en fordelaktig struktur for en basiskoder svarende til diagrammet på figur 2.

DETALJERT BESKRIVELSE AV UTFØRELSER

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet benyttet i heltids digital overføring i et bilde som i overensstemmelse med D2 MAC/- pakkestandard har 625 linjer der linje 625 er tiltenkt meldinger for overføringsformål. Mens, under vanlig kringkasting av D2 MAC fjernsynsprogrammer hver aktive linje innbefatter et digitalt støt på 99 biter i tillegg den analoge MAC del, vil ved fulltids digital kringkasting eller overføring hver linje bare omfatte 1296 digitale utvalg, dvs. 648 biter når overføringen er i duobinær kode. I de fleste tilfeller vil data fra samme kilde bli overført i pakker på 751 biter som fordeles i støt hvis tildeling kan bli angitt med data som er innbefattet i linje 625 i TV-bildet.

I eksemplet som er gitt på figur 1, er bildet bygget opp av tre sekvenser med støt som fyller tre vinduer som henholdsvis er angitt med I, II og III. Hver linje inneholder 1 til 3 støt. Hvert utvalgstall, ved hvilket en forandring finner sted i en hvilken som helst linje i bildet fra et støt til det neste er 1 det følgende betegnet som "karakteristisk utvalgstall".

Uansett antallet av sekvensstøt omfatter flerkomponentkoderen til oppbygning av bildet en basiskoderanordning som utgjør hovedkomponenten i koderen der basiskodeanordningen er den eneste komponent som benyttes når bare en sekvens med støt skal kringkastes eller overføres, hvilken sekvens er bygget opp av pakker som kommer fra en enkel pakkekoder 10^1 diagrammet på figur 2.

Basiskoderen 8 mottar overføringsinstruksjoner fra en frontenhet 12 som i seg selv innbefatter et minne som lagrer den struktur av bildet som skal bygges opp. Disse instruksjoner blir benyttet av en prosessor 14.

Basiskoderen 8 - som sammen med frontenheten 12 utgjør en basisanordnlng - gir signaler til støtkoderene 16^, 163 .... 16n (hvis antall kan variere) som ordre om støt som hvert Inneholder et antall x biter avhengig av det vindu (I, II og III på figur 1) som er tildelt en blokk den respektive støtkoder hører til. Hver støtkoder utgjør utgangsenheten for den tilhørende blokk.

Den støtkoder som ordren rettes til (signal 1 på figur 2) reagerer med å sende x biter som skal innføres i (signal 2) til basiskoderen 8. Basiskoderen 8 er beregnet på å tilføye synkroniserings- og blankesignaler til hver linje og/eller bilde i overensstemmelse med den standard som er i bruk og også til å tilføye angivelser som gis av frontenheten 12 i linje 625. Med fulltids D pakke blir det dermed mulig å identifisere opptil 12 sekvenser med støt, dvs. 12 digitale komponenter og 12 vinduer.

Den første blokk som er vist på figur 2 omfatter en enkel pakkekoder 10^som er slavekoblet til den tilsvarende støtkoder 16^. Den er beregnet på å avgi en pakke med biter (signal 4) som reaksjon på en overføringsordre (signal 3) fra støtkoderen 16j_. Pakkekoderen 10^mottar data som skal overføres fra en kilde. Den har et inngangsminne som er organisert som en kø, dvs. har først inn, først ut (FIFO) adferd, noe som gjør det mulig å formatere data i pakker og et utgangsminne som gjør det mulig for pakkene å danne et støt som skal sendes til støtkoderen, idet pakkene er bygget opp med det beordrede antall biter x.

Flerkomponentskoderen innbefatter så mange støtkodere som det finnes støtsekvenser, dvs. vinduer (tre vinduer i eksemplet på figur 1).

En blokk kan inneholde en flerhet av pakkekodere som hver er tildelt en kilde. For eksempel kan den andre blokk som er vist omfatte pakkekodere IO21, .... l°2nrDisse kan være knyttet til hverandre i kaskade med hver pakkekoder slavekoblet til den foregående koder og en hoveddel til den påfølg-ende koder og med hver pakkeordre overført inntil den støter på en koder med pakker som skal overføres. Det blir også mulig å organisere koderene slik at det blir den koder som har den høyest prioriterte kilde som sender en pakke som reaksjon på en ordre, f.eks. ved implementering av den fremgangsmåte som er beskrevet i fransk patent nr. 91 07443 eller US. patentansøkning nr. 07/899684 som det her henvises til.

En dekoder for gjenvinning av alle pakker som er innbefattet i multipleksoverføringen kan ha en struktur som er symmetrisk med koderen. Dette er årsaken til at dekoderen er beskrevet med ytterligere henvisning til figur 2. I dette tilfellet, angir imidlertid henvisningene 8, 16 og 10 henholdsvis en basisdekoder (finnes alltid), støtdekodere (det finnes alltid samme antall støtkodere som det finnes digitale komponenter eller vinduer) og pakkedekodere.

Basisdekoderen er igjen hoveddelen. Den sender de støt som skal behandles til støtdekoderene (signal 1 på figur 2) og disse anordninger reagerer med å sende et bekreftelsessignal (signal 2). Basisdekoderen 8 fordeler de forskjellige støt i overensstemmelse med oppbygningen av den digitale multipleks-inngang den mottar (som beskrevet i linje 625 i fjernsynsbildet ).

Hver støtdekoder arbeider som en slave til basisdekoderen og som en hoveddel til den eller de tilknyttede pakkekodere. Den bygger opp pakkene idet den mottar data fra et støt som skal behandles og den sender slike pakker (signal 3) til pakke-dekoderene. Som reaksjon på en mottatt pakke, vil den respektive pakkedekoder sende tilbake et bekreftelsessignal (signal 4) til støtdekoderen. Et bufferminne finnes ved utgangen fra støtdekoderen (eller ved inngangen til pakkedekoderen) for å sette pakkedekoderen i stand til å arbeide bare med komplette pakker slik de blir rekonstruert fra en flerhet av støt som alle hører til den samme sekvens av støt.

Det er ofte fordelaktig å plassere minnet ved utgangen av støtdekoderen: på denne måte blir hver pakke som avgis av støtdekoderen fulgt av en adresse slik at det blir mulig for hver pakkedekoder, når det finnes en flerhet av pakkedekodere å bestemme om pakken er adressert til seg og må behandles eller, 1 stedet skal slippes forbi til den påfølgende dekoder.

Dialogen mellom to pakkedekodere (i tilknytning til den samme støtdekoder) kan være identisk med dialogen mellom støtdeko-deren og den første pakkedekoder.

Som vist på figur 1, er lengden for plasseringen av vinduene (dvs. digitale komponenter) i det samme gitte bilde variabel fra en linje til en annen. Videre er det i alminnelighet nødvendig periodisk å modifisere den måte vinduer blir tildelt på, eventuelt et pr. bilde.

Oppdelingen kan bestemmes ved lagring for hver linje av antallet eller plasseringen av de utvalg der veksling finner sted fra en digital komponent til en annen. I så tilfelle, er en stor minnekapasitet nødvendig, hvis konfigurasjonen er kompleks.

Som vist på figur 3, omfatter basiskoderen i en foretrukket utførelse for oppfinnelsen en prosessor som gjør det mulig for driften av koderen å bli overvåket på en slik måte at det blir mulig å foreta sanntids rekonfigurasjon samtidig med at det kreves en liten minnemengde og en enkel prosessor til frembringelse av styresignalene.

Operasjon av koderen krever "karakteristiske utvalgstall"

(xq,X}, ...Xp) definert i bildet når som helst veksling (det vil f.eks. si veksling fra et støt til et annet) finner sted i en hvilken som helst linje, sammen med "karakteristiske linjetall" Y1 Yq, f.eks. de linjer der støtfor-delingen forandrer seg.

Det blir da mulig for alle karakteristiske linjer å lagre rekken for karakteristiske koder for hver digitale komponent og derved gjøre det mulig å gjenoppbygge fordelingen i hver linje siden: i hver linje kan koden bare endres med et karakteristisk utvalg; og

fordelingen som er lagret for en karakteristisk linje forbli uforandret opp til den følgende karakteristiske linje.

I alminnelighet kan basiskoderen Innbefatte to grener med sammenlignbar struktur. En av grenene er til valg av de digitale komponenter som skal innføres i bildet. Den andre gren er til frembringelse av koder som representerer ordrer om digitale komponenter.

I den utførelse som er vist på figur 3, omfatter den første gren et lese/skrive eller RAM minne 30 til lagring av de karakteristiske utvalgstall x^ ..., xp. Dette minnet har vanligvis et antall adresserbare binære lagersteder som er lik antall utvalg i hver linje (f.eks. 1296 ved heltids digital overføring). Lagerstedene i minnet 30 som har adresser svarende til de karakteristiske utvalgstall settes i en aktiv binær tilstand (f.eks. 1) ved skriving fra en buss 34 i prosessor-frontenhetanordningen. Grenen innbefatter et andre minne 32 organisert som en FIFO, hvori identifika-sjonskodene for den digitale komponent er lagret med bussen i samme rekkefølge som i bildet og bare for en karakteristisk linje om gangen. Kodene som er gitt som eksempel på figur 3, er "åpne støt" koder. En inngang 36 til FIFO 32 mottar et signal fra RAM minnet 30 når minnet blir adressert for utlesning av tallet på et karakteristisk utvalg som kommer fra en utvalgsteller 38. Denne blir tilbakestilt til null ved begynnelse av hver linje. Hvert signal flytter frem køen 32 et lagersted og sørger for at koden for valg av en digital komponent blir avgitt ved utgangen 40. Denne kode tilføres velgerinngangen for en multiplekser 42.

FIFO enheten 32 er sløyfekoblet tilbake slik at den passerer gjennom alle de karakteristiske linjekoder inntil en ny karakteristisk linje opptrer.

Ved hver opptreden av en karakteristisk linje laster bussen 34 en ny fordeling. I praksis er FIFO enheten med fordel bygget opp og styrt på en slik måte at den sikrer at den alltid lagrer de koder som finnes i den neste linje som ankommer.

Den andre gren innbefatter et lese/skrive eller RAM minne 44 organisert på samme måte som RAM 30. Ordrekoder for de karakteristiske linjer 1 den digitale komponent skrives inn 1 dette minnet via bussen 34. Det innbefatter også en FIFO enhet 46 hvori bussen for prosessoren 34 laster ordrekoder, f.eks. koder som hver angir den støtkoder som skal frembringe et støt. Utgangen fra hver støtkoder tilføres en respektiv datainngang til multiplekseren 42.

Oppbygningen, styringen og anordningen av de vanlige komponenter og kretser er for størstedelen vist på tegningene med lettfattelige blokkrepresentasjoner og skjematiske diagrammer og viser bare de spesielle detaljer som er knyttet til oppfinnelsen for ikke å dekke over beskrivelse av strukturelle detaljer som lett vil fremgå for fagfolk på området på grunnlag av denne beskrivelse. Flerleders busser er gjengitt som enkle linjer og strømtilførselskontakter og ledninger er utelatt for oversiktens skyld.

Claims (8)

1. Koder til frembringelse av et multiplekssignal med en flerhet av komponenter der hver komponent omfatter en sekvens med digitale pakker og pakkene fordeles i på hverandre følgende støt som hvert opptar en på forhånd bestemt brøkdel av en linje i et forhåndsbestemt fjernsynsbilde, karakterisert ved at den omfatter: en flerhet av blokker som hver har minst en pakkekoder forsynt med et bufferminne til lagring av digitale data som kommer fra en respektiv kilde og kodeanordninger for oppdeling av de nevnte fordelte på hverandre følgende pakker som leveres av koderen i støt som hver har en stillbar varighet ikke større enn varigheten av en linje i fjernsynsbildet; og en basiskoderanordning inneholdende en programmerbar anordning for tildeling av et på forhånd bestemt vindu i fjernsynsbildet til hver blokk og anordning for oppkalling av et støt med en lengde svarende til den del av linjen som ligger innenfor det vindu som er tildelt av den programmerbare anordning, fra kodeanordningen for den respektive blokk, ved begynnelsen av hvert vindu i en linje.

2. Koder som angitt i krav 1, karakterisert ved at minst noen av blokkene innbefatter en flerhet av pakkekodere der hver pakke har en prioritetsidentifikasjon og de respektive kodeanordninger er utført slik at den pakkekoder som har den høyeste prioritet sender data mot kodeanordningen.

3. Koder som angitt i krav 1, karakterisert ved at hver basiskoder (8) er fordelt for i hvert bilde å tilføye synkroniserings- og blankesignaler i overensstemmelse med en X-pakkestandard og for å innsette støtidentifikasjons-angivelser i bildets linje 625.

4. Dekoder for oppdeling av en multipleks bestående av pakker som fremkommer fra en flerhet av kilder som hver tilfører en sekvens med pakker som blir fordelt i på hverandre følgende støt, som hver opptar en på forhånd bestemt brøkdel av en fjernsynsbildelinje, karakterisert ved at den omfatter: en basisdekoderanordning inneholdende et programmerbart minne til bestemmelse av et forhåndsbestemt og styrbart vindu for det fjernsynsbilde som er tildelt hver blokk og anordning til frembringelse av identifiserte støt i fjernsynsbildet via forskjellige utganger; og en flerhet av blokker som hver er koblet til en tilhørende av de nevnte utganger og har minst en støtdekoder som arbeider som en slave til basisdekoderanordningen og som en hoveddel for minst en pakkedekoder som her er tilknyttet.

5. Koder som angitt i krav 1, karakterisert ved at den innbefatter en prosessor som gjør det mulig for organisasjonen av støt å bli endret som reaksjon på inngangsdata dannet med: en identitet for karakteristiske utvalgstall hvori blokkveksling finner sted i en hvilken som helst av linjene; en identitet for karakteristiske linjetall hvori en forandring i blokkfordelingen finner sted.

6. Koder som angitt i krav 5, karakterisert ved at basiskoderen innbefatter to grener hvorav en er bygget opp for å velge den digitale komponent for hvilken et støt skal sendes og den andre gren er bygget opp for å frembringe koder som representerer støtordre til identifika-sjon av de rette av kodeanordningene.

7. Koder som angitt i krav 6, karakterisert ved at den første gren innbefatter et lese/skriveminne for lagring av de karakteristiske utvalgstall og har et antall adresserbare binære lagersteder som minst er lik antallet av utvalg i hver linje og en FIFO enhet hvori de nevnte koder er lagret i støtorden fra en ekstern prosessor bare for en karakteristisk linje om gangen, hvilken FIFO enhet mottar et utgangssignal fra det respektive minnet når minnet leser adressen for et karakteristisk utvalgstall fra en utvalgsteller.

8. Koder som angitt i krav 6, karakterisert ved at den andre gren innbefatter et lese/skriveminne hvori det karakteristiske utvalgstall for støtordrekoder blir lagret via en buss og en FIFO krets hvori prosessorbussen lagrer ordrekoder som Identifiserer den støtkoder som skal frembringe et støt.