Przedmiotem wynalazku jest uklad transmisji informacji cyfrowej, zwlaszcza sygnalów cyfro¬ wych posiadajacych szczególna charakterystyke statystyczna, takich sygnalów jak wizyjne np. z wideofonu.Transmisja takich sygnalów w formie cyfrowej odbywa sie zazwyczaj w ten sposób, ze charakte¬ ryzuje sie kazda próbke slowem posiadajacym stala liczbe bitów. Jednakze gdy przesylane slowa posiadaja szczególna charaterystyke statystyczna, mozna przeslac ta sama informacje przy pomocy mniejszej ilosci bitów, stosujac slowa o zmiennej dlugosci. Slowo zawiera tym mniej bitów, im jest bairdziej prawdopodofone.Zasada* zapisywania informacji slowami o zmiennej dlugosci jest znana np. z artykulu R.C. Rice i J.R. Plaunt opublikowanego w I.E.E.E.Trans, on Communication Technology z dnia 6 grudnia 1971, w którym przedstawiono metode realizacji asynchronicznego skracania slowa.Taka zasada zapisu informacji ma szczególne zastosowanie do sygnalów wizyjnych. Sygnal wizyjny jest wynikiem przeszukiwania kolejno - liniowego obrazu, przy czym kazda linia zawiera okreslona liczbe punktów. Jesli próbkowac sygnal wizyjny ii rozpatrywac skoki lub róznice miedzy amplitudami dw6ch kolejnych próbek, to stwierdza sie, ze niewielkie skoki, które odpowiadaja nie¬ wielkim zmianom Lumiiinaneji sa bardziej prawdo¬ podobne niz duze skoki odpowiadajace zmianom 10 15 20 30 gwaltownym. Stosujac róznicowa modulacje ko- dowo-impulsowa w przypadku wizyjnego sygnalu analogowego uzyskuje sie sygnaly, dla których moze byc stosowalny korzystnie zapis informacji przy zmiennej dlugosci slowa.Inny przyklad zapisu asynchronicznego dostarcza system warunkowy. W tym przypadku informacje wysyla sie tylko wtedy, gdy sa spelnione pewne warunki, np. przekroczenie pewnego progu.System taki zostal opisany w publikacji Bell System Technieal Journal, Vol. 50 nr 6 na stro¬ nach 1889—1919 w lipcu 1971 przez J.C. Camdy, M.A. Frankee, B.G. Haskell i W.F. Mounts w arty¬ kule pt. „Transmitting Television as Chisters of Frame Differences".Aby zapewnic przesylanie synchroniczne o stalej ilosci bitów sygnalów asynchronicznych konieczna jest „elastyczna" pamiec buforowa po stronie na¬ dawania i druga po stronie odbioru, zeby regulo¬ wac przeplyw informacji. Wynika to z faktu, ze slowa zapisane w pamieci po stronie nadawania posiadaja zmienna ilosc bitów. Jednakze czesto¬ tliwosc przesylania jest niezalezna od pierwotnej czestotliwosci, w która wpisywane sa slowa do pamieci po stronie nadawania i konieczne jest odtworzenie tej pierwotnej czestotliwosci po stro¬ nie odbioru, a to dlatego, by zregenerowac sygnal identyczny do wysylanego i by zapewnic synchro- nizm dwóch pamieci buforowych. 115 493115 493 Celem wynalazku jest opracowanie ukladu transmisji informacji cyfrowej,, zapewniajacego odtwarzanie czesttotliiwosci pierwotnej.Uklad transmisji informacji cyfrowej, zawiera¬ jacy po stronie nadawania koder róznicowy o mo- 5 dulacji kodoiwo-dmpiuilisawej, do którego dolaczony jest |ramskoder wytwarzajacy slowa o zmiennej dlugosci zgodnie z ich prawdopodobienisitwem po¬ jawienia sie oraz generator slów synchronizacji, prizy czym do wejscia trainskodera i generatora 10 slów synchronizacji doprowadzany jest sterujacy sygnal zegarowy, ponadto zawierajacy sterujacy rniultipilekser polacziony z wyjsciem transkodera i generatora slów synchronizacji, do którego wyjscia dolaczona jest pamtiec elastyczna nada- is wania, do której to jednego wejscia doprowadzony jest sygnal zegarowy ^transmisji dla ustalenia czestotliwosci odczytu, a wyjscie pamieci pola¬ czone jest z linia transmisji, po stronie odbioru zawierajacy pamiec elastyczna odbioru polaczona 20 z pamiecia elastyczna nadawania poprzez linie transmisji, przy czym jej czestotliwosc zapasu ste¬ rowana jest sygnalem zegarowym transmisji, za¬ wierajacy detektor synchronizacji polaczony z wyjsciem pamieci elastycznej odbioru oraz de- u koder polaczony równiez z wyjsciem tej pamieci, wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze po stronie nadawania do jednego z wejsc multiplek¬ sera dolaczony jest komparator czestotliwosci, do którego doprowadzane sa sterujacy sygnal zega- 30 rowy oraz sygnal zegarowy transmisji, a wytwa¬ rzajacy sygnal odchylki czestotliwosci odpowiada¬ jacy róznicy czestotliwosci sterujacego sygnalu ze¬ garowego i czestotliwosci sygnalu zegarowego transmisji. 35 Po stronie odbioru do wyjscia detektora syn¬ chronizacji dolaczony jest detektor sygnalu od¬ chylki czestotliwosci, którego wyjscie polaczone jest z obwodem pamieci buforowej, który z koiei polaczony jest z oscylatorem wytwarzajacym ste- *° rujacy sygnal zegarowy doprowadzany do wejscia pamieci elastycznej odibioru dla okreslenia czesto¬ tliwosci jej odczytu. Do obwodu pamieci buforo¬ wej doprowadzany jest równiez sygnal zegarowy transmisji pochodzacy z linii transmisji. 45 Multiplekser polaczony jest korzystnie z komu¬ tatorem/którego wejscia polaczone sa odpowiednio z transkoderem i z koderem róznicowym. Jedno z wejsc tego komutatora dolaczone jest do pa¬ mieci elastycznej nadawania dla okreslenia po- w ziomu obciazenia tej pamieci. Na wyjsciu komuta¬ tora wystepuja sygnaly nietranskodowame, kiedy obciazenie pamieci jest nizsze od dolnej granicy, lub gdy srednia dlugosc slów transk&dowanych jest wiejksza niz srednia dlugosc sygnalów nietran- m skodowanych, a transmisja jest przerwana kiedy obciazenie pamieci jest wyzsze od górnej granicy.Ponadto wytwarzana w komutatorze informacja rodzaju dokonywanej selekcji jest z jego wejscia doprowadzona do wejscia multipleksera, przy M czym informacja selekcjii zostaje wydzielona po stnonie odbioru przetz detektor sygnalu odchylki czestotliwosci i doprowadzona do dekodera.Przedmiot wynalazku jest objasniony w .przy¬ kladzie wykonania na rysunku, który przedstawia « schemat blokowy ukladu transmisji informacji cyfrowej.Przedstawiony przyklad realizacji dotyczy trans¬ misji sygnalu wyjsciowego wideofonu. Sygnal ten powstaje w wyniku wybierania kolejnoliiniowego obrazu i zawiera dla kazdej linii sygnal wizyjny i sygnal wygaszania odpowadajacy powrotowi linii. Ozas odpowiadajacy okresowi wygaszania wykorzystuje sie na przeslanie sygnalu synchro¬ nizacji. Przykladowo: jedna linia sklada sie z 256 punktów obrazu, z których 216 jest zwiazanych z sygnalem wizyjnym, a 18 z sygnalem synchro¬ nizacji.Sygnal wyjsciowy wideofonu w postaci analogo¬ wej jest podawany do róznicowego kodera 1 o mo¬ dulacji kodowo-Ampulsowej. Koder 1 przetwarza nie amplitudy próbek, lecz róznice miedzy ampli¬ tudami dwóch kolejnych próbek na slowa 3-bito- we. Kazde slowo powstajace zgodnie ze steruja¬ cym sygnalem zegarowym HE odpowiada jednemu punktowi obrazu, przy czym zegar sterujacy pra¬ cuje z czestotliwoscia 2,048 MHjz. Tak wiec koder 1 wytwarza 3X2,048 = 6,144 Mb/sek.Trainskoder 2 przeksztalca 3-bitowe slowa po¬ wstajace w koderze 1 na slowa o zmiennej dlu¬ gosci — od 1 do 8 bitów. Dlugosc slowa powsta¬ lego w transkoderze 2 jest funkcja prawdopodo- dobienstwa pojawienia sie slowa powstajacego w koderze 1. Najbardziej prawdopodobne slowa odpowiadaja slowom najkrótszym (1 lub 2 bity) na wyjsciu transkodera. Jest oczywiste, ze w przy¬ padku sygnalu wizyjnego prawdopodobienstwo wszystkich sygnalów jest takie samo, poniewaz niewielkie skoki, które odpowiadaja niewielkim skokom luminancji czesciej wystepuja niz skoki duze, które z kolei odpowiadaja znacznym zmia¬ nom. Trainskoder 2 wytwarza sygnaly, które maja postac np. 0, 01, 011,... 01111111; kazde „0" oznacza tu poczatek slowa. Tramskoder 2 wytwarza slowa zgodnie ze sterujacym sygnalem zegarowym HE, tak wiec jego wydajnosc jest zawarta miedzy 2,048 Mb/sek, a 8X2,048 Mb/sek.Slowa wychodzace z transkodera 2 wpisywane do pamieci elastycznej nadawania 7 za posred¬ nictwem komutatora 3 i multipleksera 4. Pamiec elastyczna nadawania 7, w polaczeniu z komuta¬ torem 3, pozwala na regulacje przeplywu informa¬ cji, który jak to wykazano wyzej, jest* bardzo nie¬ regularny na wyjsciu transkodera 2. Komutator 3 posiada jedno wejscie polaczione bezposrednio z koderem 1 i moze dodatkowo spowodowac przerwanie biezacego procesu transmisji w linii.Jest on sterowany sygnalem odwzorowujacym od¬ ciazenie pamieci elastycznej nadawania 7.Sredni przeplyw informacji cyfrowej na wyjsciu pamieci nadawania 7 jest rzedu 2 bitów na slowo.Jednakze jesli pamiec jest niedooiazona, co wpro¬ wadza ryzyko bledów odczytu, komutator 3 prze¬ syla slowa 3-bitowe wychodzace z kodera 1, a nie slowa z wyjscia transkodera 2. Wykorzystuje sie równiez slowa wychodzace z kodera 1 dla linii, gdy sredni przeplyw informacji dla poprzedniej linii jest wiekszy niz 3 bity na slowo. Tak wiec jesli pamiec nadawania 7 jest przezwyciezona, komutator 3 przerywa transmisje. To przerwanie11^493 powoduje . powtórne odczytywanie poprzecznej .. linii. .-., • v ' ,.; \. Ponadto;komutator. 3 podaje do-multipleksera 4 informacje selekcji TR charakteryzujaca - rodzaj dokonywanej selekcji. Wystarczylyby dwa bity, by * okreslic' informacje TR, poniewaz moga wystajpic trzy przypadki, lecz mnozy sie kazdy z elementów dwójkowych przez trzy, by umozliwic wykrycie, który proces ma przewage. Informacja selekcji TR zawiera wiec 6 elementów dwójkowych. w Multiplekser 4 otrzymuje równiez slowa syn¬ chronizacji generowane pirzez * generator 5 zgodnie ze sterujacym sygnalem zegarowym HE. Slowo synchronizacji sklada sde z sekwencji pseudoprzy- padkowcj 15 bitów i jest wyzwalane przez gene- 15 rator 5 dla kazdej- linii, gdy pojawia sie czc% sygnalu synchronizacja zawartego w sygnale przy¬ padkowym.Multiplekser 4 wtraca informacje selekcji TR ze stawem synchronizacji wytwarzanym przez 20 generator <5» Dzieje sie to w okresie wygaszania sygnalu przypadkowego. Po przejsciu przez multi¬ plekser sygnal jest wpisywany do paimieci ela¬ stycznej nadawaniaT ptizy ponzeplywie siówr;wy¬ zwalanych sterujacym sygnalem zegarowym' HE*"'¦* i informacja jest przesylana z pamieci nadawania 7 do pamieci elastycznej odbioru 8 zgodnie z sygnalem zegarowym transmisja RT, zaleznym od kanalu transmisji.Poniewaz dlugosc slów jest zmienna — wynika " w to z transkodowaniia — czestotliwosc sygnalu zega¬ rowego transmisji HT nie jest zalezna od czesto¬ tliwosci sterujacego sygnalu \zegarowego HE. Jest wiec konieczne odtworzenie tej czestotliwosci ste¬ rujacej w odbiorniku po to, by odtworzyc sygnal * * i zeby zsynchronizowac, wpisanie go dor pamieci nadawania 7 z odczytem z pamieci odbioru 8.W tym celu multiplekser 4 odbiera informacje odchylki czestotliwosci d charakteryzujaca róznice czestotliwosci sterujacego sygnalu zegarowego HE 40 od czestotliwosci zwiazanej z czestotliwoscia sygnalu transmisji HT, nip. k-HT. Informacja ta jest dostarczana przez komparator czestotliwosci 6.Czynnik k jest wybrany tak, aby róznica dla jed¬ nej linii miedzy czestotliwoscia sygnalu steruja- *' cego HE, a czestotliwoscia, stanowiaca wielo¬ krotnosc czestotliwosci sygnalu transmisji k-HT mogla byc wyrazona przy pomocy jednego bitu.Informacja ta jest wprowadzana przez multi¬ plekser 4 za informacja selekcji TR, wytwarzana w przez komutator 3.Po stronie odbioru sygnal jest czytany z pamieci odbioru 8 z czestotliwoscia sygnalu sterujacego HE. Sygnal tej czestotliwosci jest odtwarzamy przez oscylator 11. Nastepnie detektor synchroni- 5» zacji 9 bada sekwencje synchronizacji wykrywa¬ jac na ilu pozycjach — bitach wystepuje zgodnosc miedzy odbierana informacja, a slowem synchroni¬ zacji wpisanym do paimieci.Odtworzenie czestotliwosci sygnalu sterujacego •• HE odbywa sie w sposób nastepujacy. Informacja odchylki czestotliwosci d jest odczytywana z pa¬ mieci odbioru 8 z czestotliwoscia natuaralina FN oscylatora 11, nastepnie detektowana, tak jak informacja selekcji TR, w detektorze 10 po rozpo. M, znaniu slowa synchronizacji w detektorze synchro¬ nizacji 9, który wysyla sygnal S.Informacja odchylki czestotliwosci d jest wpisy¬ wana do obwodu pamieci buforowej 14 z czestotli- ¦ woscia naturalna FN i doczytywana z czesto¬ tliwoscia Fp, wytwarzana przez oscylator 11, która odpowiada czestotliwosci -linii emisyjnej. "Zgodnie z wartoscia odchylki czestotliwosci d impuls jest obcinany przy zapamietanej czestotliwosci stano¬ wiacej wielokrotnosc czestotliwosci transmisji k-HT. Czynnik posiada podana juz wamtiosc rlub k«HT pozo&taje niezmienione. Uzyskany sygnal pobudza oscylator 11, który posiada na wejsciu nie przedstawiony na rysunku obwód fazowyutjwo- rzony z. komparatora fazy ; i filtru. dolno-przepu- stcwego, sluzacy do eliminowania skoków w mo¬ mencie obciecia impulsu. Tak wiec steruje sie oscylator 11 czestotliwoscia sygnalu steruja¬ cego HE.Rozpoznanie * slowa synchronizacji odbywa sie przy pomocy obwodu blokujacego 12. Detektor synchronizacji 9 bada pierwsza grupe zawifetfeijfccai ta sama liczbe bitów co slowo takie samo jak slowo synchronizacji. Jednakze w szczególnym przypadku, dla slów o zmiennej dlugosci nie mozha juz liczyc liczby impulsów zegara dla roz¬ poznania sekwencji synchronizacji i trzeba deko¬ dowac odebrany sygnal celem zablokowania syn¬ chronizacji. Bada sie synchronizacje wewnatrz przedzialu okreslonego przez obwód blokujacy, który rozpoznaje podstawe czasu, która jest zero¬ wania, gdy. detektor synchnonizacji 9 poda do obw&dir totokujajcego 12 sygnal S odpowiadajacy momentowi detekcji. Wspomniany piizeckial sta¬ nowi pewien kompronis miedzy wartoscia mala pozwalajaca uniknac ponownego wykrycia bledów synchronizacji sygnalu, a przedzialem szerokim, który pozwala wyeliminowac ewentualnych bledów w porcji slów, które wyipadlyby z synchroinizmu: Gdy system nie jest blokowany, bada sie pierwsza grupe odpowiadajaca slowu synchroniza¬ cji w detektorze synchronizacji 9, wykrywane sa informacje transkodowania i?odchylki w detekto¬ rze 10 i dekoduje sie kolejne bity w detektorze 13 wystepujace po wykrytej transkodowanej infor¬ macji. Jesli nastepnie odnajdzie sie slowo syn¬ chronizacji w oczekiwanym odcinku, dopuszczajac blad jednego bitu na slowo, by zniWnializicwac wplyw -bledów transmisji cyfrowej, system blo¬ kuje sie. W przeciwnym wypadku, gdy nie od¬ najdzie sie juz slowa synchronizacji wewnatrz przedzialu i nie mozna odszukac informacji doty¬ czacej transkodowania, blokowanie jest trakto¬ wane jako niespelnione. Blokowanie jest funkcja rozpoznania slowa synchronizacji i oczekiwanego polozenia slowa synchronizacji. Wystepuja wiec dwa typy bledów dopuszczalnych przez kryterium dochowania blokady w przypadku przesylania slów o (zmiennej dlugosci. By zminimalizowac Wplyw bledów transmisji, a wiec bledów moga¬ cych wprowadzic przesuniecie slowa, dopuszcza sie zmiane mniej wiecej czterech slów na oczekiwanej pozycji synchronizacji. ' Uklad transmisji wedlug wynalazku badany przy bledach tratnsrhisji moze byc eksploatowanyLllfcl93 i 8 koder 13 wysyla 3-foiftowe; slowa z czestotliwoscia 2,648 MHz w.przypadku wideofonu. Slowa sa ko¬ dowane w; formie; róznicoiwej. uUklad toaaasmipjii wedlug wynalazku zostal opisany idia wideolonu, gctoie ? slowo jest tnzy- bdiowe. ,Zastoeowa«me Uego ' systemu zostalo zreali- .zowame iv Jjpisz^adlai kodiowaiaia sygnalu telew i- izyjeegoma slowo ozamiennej dlugosci. Moze ca byc stosowany równiez w telefonii, dla modulacji optycznej kodowo-dmpuHsocwej lub ogólnie, dla kazdego systemu, w którym ilosc informacji miedzy dwoma slowami synchronizacji nie jest stala.Zastrzezenia patentowe 1. Uklad transmisji informacji cyfrowej zawie¬ rajacy po stronie nadawania koder róznicowy , o modulacji kodowo-impulsowej, do którego do¬ laczony jest tramskoder wytwarzajacy slowa o zmiennej dlugosci zgodnie z ich prawdopodo- blenstwem pojawienia , sie oraz generator slów synchronizacja, przy czym do wejscia transkodera i. rgenecaAora slów synchronizacji doprowadzany jest sterujacy sygnal. zegarowy, ponadto zawiera¬ jacy sterujacy multiplekser polaczony z wyjsciem transkodera i =generatora slów synchronizacji, do którego wyjscia dolaczona jest pamiec elastyczna /nadawania,'do której to jednego wejscia doprowa¬ dzony jest „sygnal zegarowy transmisji dla ustale¬ nia czestotliwosci odczytu, a wyjscie pamieci po¬ laczone jest z linia transmisji, po stronie odbioru zawierajacy pamiec elastyczna odbioru polaczona z pamiecia elastyczna nadawania poprzez linie transmisgli, przy czyim jej czestotliwosc jzapisu sterowana jest sygnalem zegarowym transmisji, zawierajacy detektor synchronizacji polaczony z wyjsciem pamieci elastycznej odbioru oraz dekoder polaczony równiez z wyjsciem tej pamieci, znamienny tym, ze po stronie nadawania do jed- 10 19 M 35 40 nego z wejsc .multipleksera (4) dolaczony jest komparaitor czestotliwosci (6), do którego dopro¬ wadzane sa sterujacy sygnal zegarowy (HE) oraz sygnal zegarowy tranisrmisji (HT), a wytwarzajacy sygnal odchylki czestotliwosci (d) odpowiadajacy róznicy czestotliwosci sterujacego sygnalu zegaro¬ wego (HE) i czestotliwosci sygnalu zegarowego transmisji (HT), a po stronie odbioru do wyjscia detektora synchronizacji (9) dolaczony jest de¬ tektor (10) sygnalu odchylki czestotliwosci (d), którego wyjscie polaczone jest z obwodem pamieci buforowej (14), który z kolei polaczony jest z oscylatorem (11) wytwarzajacym sterujacy sygnal zegarowy (HE) doprowadzany do wejscia pamieci elastycznej odbioru (8) dla okreslenia czestotliwosci jej odczytu, przy czym do obwodu pamieci buforowej i(14) doprowadzany jest równiez sygnal zegarowy transmisji (HT) pochodzacy z linii transmisji. 2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze multiplekser (4) polaczony jest z koimiutaitorem (3), którego wejscia polaczone sa odpowiednio z tran- skoderem (2) i z koderem róznicowym (1), przy czym jedno z wejsc tego komutatora (3) dolaczone jest do pamieci elastycznej nadaiwania (7) dla okreslenia poziomu obciazenia tej pamieci (7), przy czym na wyjsciu komutatora (3) wystepuja sygnaly nietranskodowane kiedy obciazenie pamieci (7) jest nizsze od dolnej granicy, lub gdy srednia dlugosc slów tramskodiowanych jest wieksza niz srednia dlugosc sygnalów nietranskodowanych, a transmisja jest przerwana kiedy obciazenie pamieci (7) jest wyzsze od górnej granicy, ponadto wytwarzana w komutatorze (3) infonmacja rodzaju dokonywanej selekcji (TR) jest z jego wyjscia do¬ prowadzana do wejscia multipleksera (4), przy czym dnformacja selekcji (TR) zostaje wydzielona po stronie odbioru przez detektor (10) sygnalu od¬ chylki czestotliwosci (d) i doprowadzona do deko¬ dera (13).IHE TR 7 —3 HE HT «T r w HL 10 12 HT 13- 14 JHE \ TR U LZGraf. Z-d Nr 2 — 480/82 100 egz. Al Cena 100 zl PL PL