具有自標識插補符的動態圖象編碼器的製作方法

2023-05-09 21:44:06 1

專利名稱:具有自標識插補符的動態圖象編碼器的製作方法
本發明涉及彩色全電視信號(FBAS)中的動態圖象信號的等距數字行掃描頻率與數字傳輸線路設備即動態圖象編碼器在時鐘上達到同步的一種方法和裝置。
對彩色全電視信號的活動圖象信號進行數字傳輸，其基礎就是對這些信號進行確定的正交掃描，也就是說用某種時鐘頻率進行信號掃描。這種時鐘頻率是和圖象的行頻相關的，即這種時鐘頻率是圖象行頻的整數倍。
在實踐中，攝象機和傳輸裝置相互間大多不同步，以致在圖象信號的行掃描頻率和傳輸裝置的時鐘之間不存在固定的關係。為了能將所產生的掃描值通過某個固定規格的數字通道傳送，這個通道在原則上必須比其掃描率所對應的掃描頻率大一些。傳輸容量和掃描率之間的差額通過加入插補位或插補符號來補償。為了能將插補位或插補符號和有效位或有效符號區別開，插補位或插補符號必須按如下所述的方法來識別。
為使源信號與傳輸通道的容量相匹配而採用插補符號的這種基本思想來源於S.Butman發表在IEEE Trans COM.1968年第252頁至254頁上題為《用插補字的方法使脈衝編碼調製通道同步》的論文。這一思想應用於數字網絡同步見DE-2925391和DE-3101536。
DE-3213534提到一種139，264兆赫的時間-多路轉換系統。其框架結構可傳送具有136，256兆位/秒的動態圖象通道和具有2，048兆位/秒寬頻帶通道。
在異步網絡中，當頻率發生偏差時，為了補償從某一網絡部分傳輸到另一網絡部分在相應的節點上發生的各個通道容量偏差量，經常採用外加標識符的手段通過正/負位的插補，或通過正/負符號的插補來補償。
採用外加標識符這種方案的缺點在於在這個信號裡的彩色全電視信號被還原後，由於所謂的等待時間效應，那些幹擾的低頻分量全都保留下來了。
本發明的任務就是要創造出一種方法和裝置，使上述的頻率幹擾分量消除。
為完成這個任務，採用了下述方法當出現插補符號的要求時，立即產生出一個具有自身標識符的插補符號，並使它進入傳輸通道中去，以高速掃描率來適應通道容量(通道比特率)。採用這種措施就可以避免等待時間效應;
在動態圖象編碼器的發送部位裡，加入插補符號，這些插補符號總是通過一附加位來標識自己的;
在動態圖象編碼器的接收部位裡，識別出插補符號的附加位，並將附加的插補符號都刪除掉，從而恢復了原符號序列。
在動態圖象編碼器的發送部位裡，加入插補符號是藉助一個插補處理器來實現的，這個處理器由下列部分組成一個相位檢波器，它的作用在於當緩衝存貯器的讀出脈衝和相應的寫入脈衝之間的時間間隔太小的時候，產生出一個插補指令;一個截止門電路，用來刪除圖象通道時鐘的讀出脈衝，以延續某個符號;一個插補符號發生器，它向通道多路轉換器發送出一個插補標識符的位。
對插補符號的附加位進行識別和刪除都是在接收器的插補處理器部分內實現的，插補處理器部分由下述部分構成一個截止門電路，用來防止將插補符號寫入到緩衝存貯器中去;一個由相位檢波器、PLL(鎖相環)濾波器和振蕩器組成的鎖相環，用以產生一個13.5兆赫的時鐘，將9位圖象符號從緩衝存貯器中讀出來。
由於在發送器和接收器方面採用了這些措施，所以能實現下述結果，即當彩色全電視信號還原之後，在這個信號裡不再含有幹擾的低頻頻率部分。此外，為了解決時鐘同步問題，在電路技術的複雜性方面，比採用插補符號的外加標識符及其電路減少了。
其他一些優越性，其特徵都在從屬的權利要求
中予以闡明。另一種可能的解決方案是在動態圖象編碼器中的發送部分加入插補符號，這些符號總是通過一個代碼字表明自己的特徵，這種代碼字不包含在掃描值的代碼棧之中;在動態圖象編碼器的接收部分裡將插補符號的代碼字識別出來，並將其刪除掉，以使原有的等距行掃描序列恢復產生出來。
此外，動態圖象編碼器發送部分中的插補處理器由一個插補符號發生器和一個符號變更裝置構成。插補符號發生器是通過一個相位檢波器控制的，它通過一個「或」邏輯裝置向通道多路轉換器發送出一個插補符號的代碼字;符號變更裝置是和緩衝存貯器串接的，它被用來產生圖象掃描值的代碼棧，以得到一個用來標明插補符號的代碼字。
在這個實施例中，接收器內的插補處理器部分由一個插補符號檢測器和一個鎖相環構成。插補符號檢測器在出現某個插補符號的代碼字時，禁止符號通過截止門電路寫入到緩衝存貯器中去;鎖相環電路則由相位檢波器、PLL濾波器和振蕩器組成，用以產生等距的讀出時鐘。此時鐘頻率和將圖象符號序列寫入到存貯器中去的頻率精確地一致。
本發明用畫成圖表的一些實施例進一步闡釋，其中有圖1動態圖象信號數字傳輸裝置的結構;
圖2動態圖象編碼器發送部分線路框圖;
圖3動態圖象編碼器接收部分線路框圖;
圖4，另一種方式時，動態圖象編碼器發送器內的插補處理器部分;
圖5，另一種方式時，動態圖象編碼器接收器內的插補處理器部分。
圖1展示了以彩色全電視信號進行的動態圖象信號數字傳輸的基本裝置的結構。彩色全電視信號(100)被傳輸到動態圖象編碼器的發送部分(10)。在這個發送部分裡模擬信號通過等距的和相干的行同步掃描，並通過緊接的模/數轉換轉變成比特率為135兆位/秒的一個數位訊號。在添加插補符號的情況下，這個數位訊號被傳輸到一個容量較大一些的通道中去，這個通道是適合傳輸數位訊號的時間分割多路轉換系統的一部分。信號以這種方式經過數字傳輸線路到達動態圖象編碼器的接收部分(30)，數字傳輸線路則由發送器、傳輸線和接收器組成。插補符號在接收器裡被刪除，並且經過相位調整之後，恢復了原有的等距符號序列。通過緊接的數/模轉換，原有的彩色全電視信號(100)從符號序列中得到恢復。
圖2說明了動態圖象編碼器發送部分的線路框圖(10)，並且借用一個附加位在實施例中使插補符號進行自身標識。
彩色全電視信號(100)到達行頻編碼器(11)。行頻編碼器(11)從彩色全電視信號中導引出15，625千赫的圖象信號行頻，並將這個信號置於相位檢波器(12)的輸入端A。在相位檢波器(12)的輸入端B上出現的是13.5兆赫壓控振蕩器(16)的864分頻信號。通過由相位檢波器(12)、PLL濾波器(13)、振蕩器(16)和分頻器(14)組成的鎖相環的作用，振蕩器(16)給出的13.5兆赫的時鐘可以和彩色全電視信號的行頻同步。彩色全電視信號被13.5兆赫的時鐘掃描，並通過n級模/數轉換器(15)(n＝9)轉變成一個等距的脈衝編碼調製(PCM)的符號序列。它是與行頻同步的，並如所期待的與圖象信號有正交關係。由n＝9位組成的符號用13.5兆赫的時鐘以並行的方式被寫入到緩衝存貯器(17)中去。
從緩衝存貯器(17)將符號讀出，並將其繼續傳送到通道多路轉換器(21)去，這些都是藉助於時鐘發生器(23)中產生出的13.5 168兆赫的圖象通道時鐘來實現的。這個時鐘就其本身而言是和作為傳輸基礎的139，264兆赫時間分割多路轉換系統的頻率同步的。圖象通道的時鐘頻率稍稍大於在緩衝存貯器中緩存符號序列的頻率。因此從存貯器中讀出比寫入要快一些。對於同樣的符號來說，如果讀出脈衝和寫入脈衝之間的時間間隔達到了某種事先規定的下限，那麼相位檢波器(18)就會發出一個插補指令。該插補指令起著兩種作用第一種作用就是通過截止門電路(19)的作用，將圖象通道時鐘的一個讀出脈衝刪掉，這樣就使從緩衝存貯器讀出的過程停頓下來，以此來延續某個符號，彼此對應的寫入、讀出脈衝在時間上會相互錯位;第二種作用是，在某個符號的時鐘周期，從插補符號發生器(20)發出一個插補標識符，位K＝1，並將它從另一路傳輸到通道多路轉換器(21)去。
在通道多路轉換器中，將9位的圖象符號和附加位都加入到供支配使用的135，168兆赫圖象通道的10位的時間間隙中去，並將其傳送到並/串轉換器(22)。在串行方式下，緊接著，這些圖象信號在139，264兆赫時間分割多路轉換系統內被傳送給後面的傳輸設備。
圖3畫出了藉助一個附加位在實施例中使插補符號進行自身標識的動態圖象編碼器接收部分的線路框圖(30)。
從上述那些傳輸裝置傳送來的串行的139，264兆位/秒的數據，在串/並轉換器(31)中被轉變成10位符號，並以這種方式傳輸到通道多路分配器(33)。串/並轉換器(31)還同時並行地從傳送來的數據中拾取附帶的符號時鐘和所應用的時間分割多路轉換的幀頻脈衝。符號時鐘和幀頻在分頻器內都被用來產生用於通道多路分配器的多路轉換時鐘和產生出135，168兆赫的圖象通道時鐘。通道多路分配器(33)發出包含在圖象通道中的10位的符號，與圖象通道文本相同步。9位圖象部分傳到緩衝存貯器(36)。第10位，即插補標識符的位到達截止門電路(34)。
只要插補標識符位是「0」態，截止門電路(34)就讓圖象通道文本通過，並將從屬的圖象符號寫入到緩衝存貯器(36)中去。如果插補標識符的位處於狀態「1」，也就是說，此刻的符號是一個插補符號，那麼截止門電路(34)在此時鐘周期就將圖象通道時鐘截止，因此也就阻止了將插補符號寫入到緩衝存貯器(36)裡面去。
將9位符號從緩衝存貯器中等距地讀出，是藉助由振蕩器(38)所產生出的13.5兆赫的時鐘進行的。圖象符號都被傳送給數/模轉換器(39)，並在數/模轉換器中被還原成原來的彩色全電視信號(100)。振蕩器(38)的13.5兆赫時鐘頻率和寫入到緩衝存貯器(36)中去的圖象符號的頻率精確地相符。這是通過由相位檢波器(35)、PLL濾波器(37)和由電壓控制的振蕩器(38)所組成的鎖相環的作用達到的。
從截止門電路(34)傳送到相位檢波器(35)的非等距的圖象通道時鐘經過鎖相環，在相位上實施了濾波處理;時鐘沒有發生頻率方面的變化。
圖4是通過一個專門的代碼字，用插補符號自身標識的實施形式工作的動態圖象編碼器(40)的插補處理器部分。動態圖象編碼器的其餘部分與圖2的構造是一樣的。
本插補處理器，並不是圖2中的那個插補符號發生器(20)-在單個的線路上發出一個附加位的標識符，而是插補符號發生器(45)。發生器(45)通過相位檢波器(43)和「或」邏輯操作部分(46)給通道多路轉換器一個n＝9位的插補符號，以此作為插補指令的結果。這個插補符號具有的值為0 0000 0000 (1)。
為了防止出現下述情況，即具有相等值的圖象符號被正交的圖象掃描器寫入到緩衝存貯器(42)中去，因而使插補符號偽裝變形，所以，給緩衝存貯器(42)前接一個符號變更裝置(41)。如果由掃描器提供一個圖象符號(1)，那麼，這個變更裝置(41)就將這個符號加以變換，這個符號的值變成了不能和插補符號進行混淆的值0 0000 0001 (2)。
其中從0變到1的位為圖象符號的LSAB-最低有效位。經過這種變更，進行傳輸的動態圖象的圖象內容沒有受到損害，因為符號(1)只有在彩色全電視信號的圖象逆程中才出現。
圖5是通過一個專門的代碼字，用插補符號自身標識的實施形式工作的動態圖象編碼器接收器(50)中的插補處理器部分。動態圖象編碼器的其餘部分都和圖3中的結構相同。
這個被展示的處理器部分通過附加的插補符號的檢測器(51)將自己和圖3中的那個插補處理器部分區別開。這些圖象符號的全部序列都由多路分配裝置傳送給插補符號檢測器(51)。當出現插補符號代碼字0 0000 0000時，這個檢測器就發出一道截止指令。它用與圖3相同的方式將截止門電路截止，以延續一個時鐘周期，這樣就會阻止插補符號被寫入到緩衝存貯器(54)中去。此外它還通過鎖相環的作用產生出一個等距的讀出時鐘。這個鎖相環是由相位檢波器(53)、PLL濾波器(55)和振蕩器(56)構成的。讀出時鐘的頻率和寫入緩衝存貯器中(54)去的圖象符號序列的頻率精確地相同。
權利要求
1.彩色全電視信號(FBAS)中的動態圖象信號之等距數字圖象掃描頻率與數字傳輸線路設備即動態圖象編碼器的時鐘同步的一種方案，其特徵在於在動態圖象編碼器的發送部分加入插補符號，所述插補符號總是通過一附加位顯示自身的特徵的；在動態圖象編碼器的接收部分，通過刪去經附加位顯示特徵的那些插補符號來恢復原等距圖象符號序列。
2.彩色全電視信號中的動態圖象信號之等距數字圖象掃描頻率與數字傳輸線路設備即動態圖象編碼器的時鐘同步的一種方法，其特徵在於在動態圖象編碼器的發送部分加入插補符號，所述插補符號總是通過一代碼字顯示自身的特徵的，所述代碼字通過改變圖象掃描值而包含在傳輸的圖象符號的代碼棧之中;在動態圖象編碼器的接收部分識別出插補符號的代碼字，並將它刪除掉，使原有的等距的符號序列產生出來。
3.根據權利要求
1所述的方法，實施該方法的裝置的特徵在於，動態圖象編碼器(10)的發送部分的插補處理器具有下列組成部分一個相位檢波器(18)，其作用在於當緩衝存貯器(17)的寫入脈衝和讀出脈衝之間的時間間隔對於相同的圖象符號而言太小時，則產生出一個插補指令;一個截止門電路(19)，用以阻止圖象通道時鐘的讀出脈衝，使符號延續;一個插補符號發生器(20)，用來向通道多路轉換器(21)發送一個插補標識符的位。
4.根據權利要求
1所述的方法，實施該方法的裝置的特徵在於，動態圖象編碼器(30)的接收部分的插補處理器具有下列組成部分一個截止門電路(34)，用來防止將插補符號寫入到緩衝存貯器(36)中去，這個插補符號是通過插補符號位來標識的;一個由相位檢波器(35)、PLL(鎖相環)濾波器(37)和振蕩器(38)組成的鎖相環，用以產生一個13.5兆赫的時鐘，這個時鐘在頻率上和寫進緩衝存貯器(36)的圖象符號序列精確地一致。
5.根據權利要求
2所述的方法，實施該方法的裝置的特徵在於，動態圖象編碼器發送器內的插補處理器部分(40)由下列部分構成一個通過相位檢波器(43)控制的插補符號發生器(45)，該發生器通過「或」邏輯部分(46)向通道多路轉換器發出插補符號的代碼字;一個前接於緩衝存貯器(42)的符號變換裝置(41)，用來產生圖象掃描值的代碼棧，以求得到用以標識插補符號的一個代碼字。
6.根據權利要求
2所述的方法，實施該方法的裝置的特徵在於，動態圖象編碼器接收器內的插補處理器部分(50)由下列部分構成一個插補符號檢測裝置(51)，其作用是當出現插補符號的代碼字時，經過截止門電路(52)防止該符號寫入到緩衝存貯器(54)中去;一個由相位檢波器(53)、PLL濾波器(55)和振蕩器(56)組成的鎖相環，用來產生一個等距的讀出時鐘，此時鐘在頻率上和寫入緩衝存貯器(54)的圖象符號序列精確地符合。
專利摘要
本發明描述使彩色全電視信號(FBAS)中的動態圖象信號的等距數字行掃描頻率與數字傳輸線路的設備，即動態圖象編碼器在時鐘上同步的一種方法和裝置。在動態圖象編碼器的發送部分(10)，在固定時鐘偏移的情況下，將本身具有標識特徵的插補符號加到圖象掃描值的序列中去；這種標識符號是通過一個附加位產生的，或通過一個專門的代碼字產生的，該代碼字事先從圖象掃描值的代碼棧中被刪除。在動態圖象編碼器的接收部分(30)這種插補符號被識別和刪除掉，原有的符號序列被恢復。
文檔編號H04N7/56GK86104523SQ86104523
公開日1987年4月22日 申請日期1986年7月12日
發明者赫爾穆特·克利姆 申請人:克羅內有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan