DE2624622A1 - Uebertragungssystem zur signaluebertragung mittels diskreter ausgangswerte in zeitquantisierung und einer mindestens dreiwertigen amplitudenquantisierung - Google Patents

Uebertragungssystem zur signaluebertragung mittels diskreter ausgangswerte in zeitquantisierung und einer mindestens dreiwertigen amplitudenquantisierung

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DE2624622A1
DE2624622A1 DE19762624622 DE2624622A DE2624622A1 DE 2624622 A1 DE2624622 A1 DE 2624622A1 DE 19762624622 DE19762624622 DE 19762624622 DE 2624622 A DE2624622 A DE 2624622A DE 2624622 A1 DE2624622 A1 DE 2624622A1
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Description

ftnir.etder: V.M. Philips' Giwfaprofcbrieken' ' 2624622 17.5.1976
"Uebertragungssystem zur Signalübertragung mittels diskreter Ausgangswerte in Zeitquantisierung und einer mindestens dreiwertigen Amplitudenquantisierung"
Die Erfindung bezieht sich auf ein Uebertragungssystem mit einem Sender und einem Empfänger zur Signalübertragung mittels diskreter Ausgangswerte, die in Zeitquantisierung und einer mindestens dreiwertigen Amplitudenquantisierung die übertragenen Signale kennzeichnen, wobei der Sender einen Differenzbilder, dessen Ausgangs signal die Dif.fe.renz zwischen dem Sendereingangssignal und dem Schätzwert des Sendereingangssignals kennzeichnet, und ein diesem nachgeschaltetes nichtlineares Netzwerk zur Signalkompression des Differenzsignals enthält
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und das komprimierte Differenzsignal über eine Uebertragungsstrecke durch die diskreten Ausgangswerte zum Empfänger übertragen wird, der ein nicht lineal1 es Netzwerk zur Expansion des empfangenen Differenzsignals sowie eine dem Netzwerk nachgeschaltete,' mit einem Speicher versehene Rekonstruktionsanordnung enthält, die die rückgewonnenen Signalwerte liefert. Mit Vorteil wird das erfindungsgemässe Uebertragungssystem zur Bildsignalübertragung angewandt.
Derartige Uebertragungssysteme mit Uebertragung diskreter Ausgangswerte mit einem differentiellen Signalformer unterscheiden sich von anderen Uebertragungssystemenmit Uebertragung einer gleichen Anzahl diskreter Ausgangswerte pro übertragenen Signalwert darin, dass infolge der Reduktion in der Redundanz das Quantisierungsrauschen insbesondere nach den niedrigen Signalfrequenzen verringert wird, so dass bei gleichbleibender Wiedergabequalität eine wesentliche Verringerung des Informationsbereiches in den über die Uebertragungsstrecke übertragenen diskreten Ausgangswerten verwirklicht werden kann, beispielsweise bei Pulsgruppencodemodulation die Anzahl Impulse pro Codegruppe.
Zur Verwirklichung einer optimalen Wiedergabe— qualität ist es im Empfänger vorteilhaft, zur Rückgewinnung der Signalwerte die Speicherzeit in der Rekonstruktionsanordnung möglichst zu steigern, andererseits
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wird der Storungseinfluss in dem wiederzugebenden Signal infolge Uebertragungsfehler vergrössert, da deren Einfluss durch die sehr lange Speicherzeit während langer Zeit beibehalten wirde Aus diesem Grund findet man daher bei bekannten Empfängern in Uebertragungssystemen vom angegebenen Typ meistens die Verwendung von Rekonstruktionsanordnungen mit verringerter Speicherzeit, beispielsweise durch Verwendung eines Leckkreises, was jedoch, wie bereits erwähnt, zu einer Verringerung der Wiedergabequalität führt, insbesondere bei Bildübertragung zu einer Beeinträchtigung der Umrisswiedergabe. Zur Verringerung dieses Einflusses von Uebertragungsfehlern ist bei einem Empfänger ohne Verringerung der Speicherzfeit in der Rekonstruktions— anordnung ebenfalls bereits eine andere Lösung angegeben, die aus der Verwendung eines Fehlerdetektors und einer Verzögerungsanordnung besteht, wobei jeweils bei einem . Uebertragungsfehler gestörte Bildzeilen durch vorhergehende ungestörte ersetzt werden, und zwar auf die Art und Weise, wie dies bereits in der U. S-, Pat ent schrift Nr· 3 825 680 erläutert wurde, "i·
Die Erfindung bezweckt nun',, eine neue Konzeption des Uebertragungssystems der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das sich unter Beibehaltung eines einfachen Aufbaues durch eine praktische optimale Wiedergabequalität auszeichnet, wobei die von den Uebertragungsfehlern
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herbeigeführten Störungen innerhalb des sehr kurzen Zeitabstandes von nur einigen aufeinanderfolgenden diskreten Ausgangswerten auf eine wenig oder nicht störende Grosse zurückgebracht werden.
Das erfindungsgemässe Uebertragungs syst era weist dazu das Kennzeichen auf, dass der Sender mit einer Zusammenfügungsanordnung zum Zusammenfügen des der Kaskadenschaltung aus dem Differenzbilder und dem nichtlinearen Netzwerk entnommenen Ausgangssignals und in gleicher Uebertragungsform eines von einem Hilfskreis herrührenden Hilfssignals versehen ist, das von einem dem Zeitpunkt des Sendereingangssignals vorhergehenden kennzeichnenden Signalwert abgeleitet ist und das Ausgangssignal in Form zusammengestellter diskreter Ausgangswerte über die Uebertragungsstrecke übertragen wird, und dass im. Empfänger in die Kaskadenschaltung aus dem nichtlineären Netzwerk und der Rekonstruktionsanordnung eine Trennanordnung aufgenommen ist, deren Eingang einerseits die eingetroffenen zusammengestellten Ausgangswerte und andererseits in gleicher Uebertragung.sform ein von der Rekonstruktionsanordnung abgeleitetes örtliches Hilfssignal zugeführt ist, und die Trennanordnung die eingetroffenen zusammengestellten Ausgangswerte nach Abtrennung des der Rekonstruktionsanordnung entnommenen Hilfssignals über das nichtlineare Netzwerk der Rekonstruktionsanordnung zuführt»
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Bei den erwähnten Vorteilen eines einfachen Aufbaues, einer optimalen Wie-iergabequalität und einer wirksamen Stb'rungsverringerung stellt es sich in einer günstigen Ausführungsform heraus, dass durch Hinzufügung eines Hilfssignals mit einem geeigneten Informationsbereich im Vergleich zu dem des nichtlinearen Differsnzsignals ausserdem noch der äusserst überraschende Effekt erreicht wird, dass der Informationsbereich in der Uebertragungsstrecke bis auf die Hälfte verringert wird, beispielsweise im Falle von Pulsgruppencodemodulation die Einsparung von 1 Impuls pro Codegruppe.
Ausführungsbsispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 und Fig. 2 eine Darstellung eines bekannten Senders bzw. eines bekannten Empfängers für Fernsehübertragung mittels diskreter Ausgangswerte in Form differentieller Pulsgruppencodemodulation,
Fig. 3 und Fig. h eine Darstellung eines Senders bzw, eines Empfängers· nach der Erfindung, ebenfalls für Fernsehübertragung durch differentielle Pulsgruppencodemodulation;
Fig. 5 und Fig. 6 Kennlinien und Zeitdiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der Erfindung,
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Fig, 7 und 8 Abwandlungen des in Fig. 3 und Fig. k dargestellten Senders bzw. Empfängers nach der Erfindung,
Fig. 9 und Fig. 10 andere Abwandlungen des in Fig. 3 dargestellten Senders nach der Erfindung,
Fig. 11 bis Fig. 14 weitere Ausführungsformen des in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellten Senders bzw. Empfängers nach der Erfindung,
Fig. 15 eine detaillierte Darstellung eines
verwendeten Elementes in den Sendern und Empfängern nach
den Fig. 11 bis Fig. 14.
Der in Fig. 1 dargestellte Sender zur Signalübertragung mittels diskreter Ausgangswerte, die in
Zeitquantisierung und mindestens dreiwertiger Amplitudenquantisierung die übertragenen Signale kennzeichnen, ist
zur Uebertragung von Fernsehsignalen mit einer Bandbreite von beispielsweise 5 MHz durch differentielle Pulscodemodulation eingerichtet, wobei die von einer Fernsehkamera herrührenden unipolaren Fernsehsignale von beispielsweise positiver Polarität nach Verstärkung in einem Videoverstärker 2 über eine Abtastanordnung 3 einem Analog-Digital-Wandler h mit parallelen Impulsausgangen zugeführt werden, wie dies in der Figur auf schematische leise angegeben ist. Im Takte der Abtastfrequenz von beispielsweise 10 MHz werden dem Analog-Digital-Wandler h digitale
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Signalwerte in Form aus 8 Impulsen bestehender Codegruppen entnommen, die zur weiteren Verarbeitung einem digitalen differentiellen Pulscodemodulator 5 zugeführt werden«
Ebenso wie der Analog-Digital-Wandler k ist der dif/ferentielle Pulscodemodulator 5 in digitaler Parallelform ausgebildet und enthält einen differentiellen Signalformer 6 und einen Vergleichskreis 7 mit einer darin aufgenommenen Rekonstruktionsanordnung in Form eines digitalen Integrators 8 mit einer Zusammenfügungsanordnung 9t an deren Ausgang ein Spitzenbegrenzer zur Vermeidung einer Uebersteuerung und ein diesem Begrenzer nachgeschalteter, durch Steuerimpulse mit der Abtastfrequenz gesteuerter Speicher 10 mit einer VerzSgerungszeit entsprechend einer Abtastperiode vorgesehen ist. Dabei ist der Signälformer 6 über eine Quantisierungsstufe 11 an die Zusammenfügungsanordnung 9 des digitalen Integrators angeschlossen, welche Stufe 11 in einem nicht linearen Mass'tab die Anzahl Quantisierungspegel reduziert, während der vom Speicher 10 gebildete Ausgang des Integrators 8 über einen Rückführungskreis 12 mit dem Eingang der Zusammenfügungsanordnung 9 und zugleich mit einem Eingang des Signalformers 6 verbunden ist.
Gleichzeitig mit dem Sendereingangssignal in Form einer Codegi-uppe des Analog~Digital~¥andlers 4 wird im Takte der Abtastfrequenz dem Signalformer 6 als
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erwarteter Signalwert zugleich, die dann auftretende Codegruppe des digitalen. Integral ?rs 8 zur Bildung der digitalen Differenz nach Grosse und Polarität zugeführt 9 beispielsweise unter Verwendung eines Polaritätsimpulses, wobei zur weiteren Verarbeitung die Anzahl Quantisierungspegel der auf diese Weise erhaltenen differentiellen Codegruppen in der Quant1sierungsstufe 11 mit nicht linearem Quantisierungsmasstab reduziert wird. Einerseits werden die der Quantisierungsstufe 11 entnommenen differentiellen Codegruppen nach Grössenreduktion der Codegruppen in einer Codieranordnung 13 entsprechend der reduzierten Anzahl von Quanti-sierungspegeln der Quantisierungsstufe über einen Parallel-Reihen-Wandler 14 und einen Ausgangsverstärker 15 als diskrete Ausgangswerte einer Ausgangsleitung 16 und andererseits zur Integration einer Zusammenfügungsanordnung 9 zugeführt, die jeweils die erwähnten differentiellen Codegruppen und den dann auftretenden digitalen Inhalt des Speichers 10 zusammenfügt.
In der Schleife des differentiellen Pulscodemodulators 5 folgt der erwartete digitale Signalwert am Ausgang des digitalen Integrators 8 dem digitalen Signalwert des positiven Fernsehsignals am Ausgang des Analog-Digital-Wandlers 4. Wenn beispielsweise zu einem bestimmten AbtastZeitpunkt T der digitale Signalwert am Ausgang des AnalogrDigital-Wandlers h gegenüber dem dann auftretenden
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digitalen Signalwert am Ausgang des Integrators 8 zunimmt, wird im Signalformer 6 ein positives Differenzsignal gebildet, das den positiven digitalen Signalwert am Ausgang des Integrators 9 zunehmen lässt, während umgekehrt bei einer Abnahme des digitalen Signalwertes am Ausgang des Analog-Digital-Wandlers k zu einem bestimmten Arbeitszeitpunkt T im Signalformer 6 ein negatives Differenzsignal gebildet wird, das die Abnahme der positiven digitalen Signalwerte am Ausgang des Integrators 8 herbeiführt. Insbesondere bildet im Vergleichskreis 7 der digitale Signalwert am Ausgang des Integrators 8 in Form einer Codegruppe mit 8 Impulsen, weiter der Kürze wegen als 8—Impulscodegruppe bezeichnet, einen kennzeichnenden Signalwert für ein positives Fernsehsignal zu dem vorhergehenden AbtastZeitpunkt.
Abhängig von der jeweiligen Grosse der positiven digitalen Signalwerte an den Ausgängen des Analog-Digital-Wandlers 4 und des Integrators 8 entstehen am Ausgang des Signalformers 6 positive oder negative digitale Signalwerte in Form von 8-Impulscodegruppen;mit einem zusätzlichen, zur Polaritätsbezeichnung dienenden Polaritäts- , impuls, welche Impulscodegruppen nach der Verringerung der Quantisierungspegel in der Quantisierungsstufe 11 xtnd der darauffolgenden GrSssenverringerung der Codegruppen in der Codieranordnung 13 mit dem Polaritätsimpuls
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zur Uebertragung über die Ausgangsleitung 16 über den Parallel-Reilienwandler Ik alt diskrete Ausgangswerte
dem Ausgangsverstärker 15 zugeführt werden, So werden beispielsweise in der angegebenen Ausführungsform die
2 linearen Quantisierungspegel mit einer Quantisierungsschrittgrtfsse E, die zu den positiven und negativen Signalwerten des Signalformers 6 gehören, in der Quantisierungsrundung auf den benachbarten Wert auf 2 Quantisierungspegel verringert, wobei auf diese ¥eise erhaltene 8-Impulscodegruppen mit 2 Quantisierungspegeln in der Codieranordnung 13 auf die Codegruppen von k Impulsen zurückgebracht werden, Die Quantisierungsstufe 11 sowie die Codierungsanordnung 13 sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt; so werden diese Elemente beispielsweise in einer einfachen digitalen Ausbildung durch Diodenmatrizen oder Festwertspeicher (Read Only Memories) gebildet.
Zur Erläuterung des Obenstehenden werden in Fig» 5a und in Fig. 5t> einige Kennlinien dargestellt;
insbesondere ist in Fig, 5a das Eingangssignal von 2
linearen Quantisierungspegeln mit Schrittgrösse ©(ν. . )
ο c[ $ xn '
•der Quantisierungsstufe 11 in einer Quantisierungskenn-
linie gegenüber dem Ausgangssignal von 2 Quantisierungs-
pegeln (V. . ) und in Fig, 5h die erwähnten 2 Quantisierungspegel (V, ou-fc) als Eingangssignal in einer
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Codierkennlinie gegenüber* dem Dezimalzahlwert der 4-Impulscodegruppen (V. .) aufgetragen. Während auf diese Weise am Ausgang der Quantisierungsstufe 11 der
4 Wert der 8-Impulscodegruppen die 2 Quantisierungspegel
(V, otrfc) au·^ lineare Weise kennzeichnen, besteht, wie es sich aus der Fig. 5b ergibt, zwischen dem Wert der 4-Impulscodegruppen am Ausgang der Codieranordnung 13
(Vtp,out) "1^ den 2 Quantisierungspegeln (v tq out) ein nichtlinearer Zusammenhang eines Signalkompressionscharakters, wodurch eine feine Charakterisierung der kleinen Signalwerte mit Hilfe einer feinen Quantisierungsaufteilung erreicht worden ist,
Uebersichtlichkeitshalber sind in der nachfolgenden Tabelle I die wichtigsten Daten der Quantisierungs· stufe 11 und der Codieranordnung 13 angegeben, insbesondere
zeigt die Spalte 1 die Rangnummer der 2 Quantisierungspegel, die Spalte- 2 die Grosse dieser Quantisierungspegel ausgedrückt in der QuantisierungsschrittgrSsse 'ü(V. .),
w Cl, OU u
die Spalte 3 die ihnen entsprechenden 8-Impulscodegruppen am Ausgang der Quantisierungsstufe 11 und die Spalte k die 4-Impulscodegruppen am Ausgang der Codieranordnung 13»
TABELLE ./.
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TABELLE I
Vollständigkeitshalber sei an dieser Stelle noch, erwähnt, dass zur Uebertragung über die Ausgangsleitung zusammen mit den auf diese Weise erhaltenen 4—Impulscodegruppen und mit dem zugehörenden Polaritätsimpuls auf bekannte Weise noch ein Synchronsignal mitgesendet werden kann und dass die Elemente 3, 4, 6, 9*j' 11» 13» 14 des differentiellen Pulscodemodulationssenders durch. Steuer- . impulse von einem in der Figur nicht näher angegebenen zentralen Steuerimpulsgenerator gesteuert werden können·
In Fig. 2 ist ein mit dem Sender nach. Fig. 1 zusammenarbeitender Empfänger dargestellt, der ebenfalls
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Rangnummer Quantisierungspegel 8—Impulscodegruppe 1
4-Pulscode-
gruppe
0 OE 00000000 j
0000
1 2E 00000001 0001
2 7E 00000111 0010
3 16E 00010000 0011
4 33E 00100001 0100
5 6OE 00111100 0101
6 87E 01010111 0110
7 1l4E 01110010 0111
8 141E 10001101 1000
9 168E 10101000 1001
10 195E 11000011 1010
11 222E 11011110 1011
12 239E 11101111 1100
13 248E 11111000 1101
14 253E 11111110 1110
15 255E 11111111 1111
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in digitaler Ausführungsform vom Paralleltyp ausgebildet ist, wozu die über die Leitui:" j 16 eingetroffenen ^-Impuls— codegruppen mit Polaritätsimpuls nach Impulsregeneration in einem Impulsregenerator 17 einem Reihen-Parallel-Wandler zugeführt werden»
Zur Rückgewinnung der übertragenen Fernsehsignale ist an den Reihen-Parallel-¥andler 18 eine Dekodieranordnung 19» die die 4-InipulScodegruppen und den zugehörenden Polaritätsimpuls auf nichtlineare Weise in 8-Impulscodegruppen mit einem Polaritätsimpuls umwandelt, und daran eine Rekonstruktionsanordnung in Form eines digitalen Integrators 20 angeschlossen, der dieselbe Ausführungsform hat wie der digitale Integrator 8 an der Sendeseite mit einer Zusammenfügungsanordnun-g 21 mit einem in ihren Ausgang aufgenommenen Spitzenbegrenzer, einem von Steuerimpulsen mit der Abtastfrequenz gesteuerten Speicher und einem Rüclcführungskreis 23» Nach Digital-Analog-Umwandlung in einem Digital-Analog-Wandler Zk und nach Verstärkung in einem Videoverstärker 25 werden die rückgewonnenen analogen Fernsehsignale über ein Tiefpassfilter 26, das die gewünschten ^ernsehsignale durchlässt. und die darüberliegenden Frequenzen unterdrückt, einer FernsehwiedergaberÖ*hre 27 zugeführt»
Zur Erläuterung ist von der Dekodieranordnung für die positiven und negativen Signalwerte in Fig. 5C
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der Dezimalzahlwert V. , der 4-Impulscodegruppen gegenüber den von diesen Codegruppen gekennzeichneten 2 Quantisierungspegeln (V. Q11-J-) i11 einer Dekodier
kennlinie aufgetragen, die zur Signalexpansion genau den inversen Verlauf im Vergleich zu der Codierkennlinie in Fig. 5b der Codieranordnung 13 an der Sendeseite aufweist. Im Takte der Abtastfrequenz werden dem Integrator dieselben 8-Impulscodegruppen mit dem Polaritätsimpuls angeboten wie dem Integrator 8 an der Sendeseite, und es wird auf diese Weise im Integrator 20 auch dasselbe digitale Fernsehsignal aufgebaut, das nach Digital-Analog-Umwandlung in Analog-Digital-Wandler Zk über den Videoverstärker 25 und das Tiefpassfilter 26 in analoger Form der Wiedergaberöhre 27 zugeführt wird.
Vollständigkeitshalber sei an dieser Stelle noch erwähnt, dass die Elemente 17, 18, 19, 21, Zk durch Steuerimpulse gesteuert werden können, die von einem in der Figur nicht näher angegebenen Steuerimpulsgenerator herrühren, der auf bekannte Weise, beispielsweise vom mitgesendeten Synchronsignal, synchronisiert wird.
Zur Erläuterung der Signalübertragung mittels des angegebenen differentiellen Pulscodemodulationssystems in einem Zeitdiagramm sind in der nachfolgenden Tabelle II für eine Zeitdauer von 16 AbtastZeitpunkten T0, T- ...T-e die eingetroffenen differentiellen Code-
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PIIN, 8027. 17.5.76.
gruppen QQ, Q1 ... Q15 angegeben, von denen der erste
Impuls als Polaritätsimpuls die Polarität darstellt,
beispielsweise bei einem "!"-Impuls eine positive Polarität sowie der Wert 0 und bei einem "0"-Impuls eine negative
Polarität, während die letzten vier Impulse die Grosse der Differenzwerte angeben, die in der Spalte 2 der
Tabelle I, ausgedrückt in der Quantisierungsschrittgrö*sse E,
aufgeführt sind» Auf diese Weise wird den Codegruppen
Q0, Q1 ... Q15 nach Polarität und Grosse die in der Spalte 3
der nachfolgenden Tabelle II dargestellten Differenzwerte
zugeordnet. ,
AbtastZeitpunkt Codegruppe Q Differenzwert Integratorausgangs- 45
signal 52
T0 10010 + 7 247
T1 11010 + 195 247
T2 10000 + 0 254
V " 10010 + 7 167
T4 00110 - 87 80
T5 00110 - 87 73
T6 00010 7 75
T7 10001 + 2 73
T8 00001 2 40
T9 00100 - 33 7
T10 00100 - 33 14
T11 10010 + 7 14
T12 10000 + 0 74
T13 10101 + 60 90
j
T14 10011 + 16
T15 10000 + 0
TABELLE II
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.8027. •17.5.76.
Ausgehend von einem Anfangssignal von 45 E zum AnfangsZeitpunkt T0 zeigt die Kurve a im Zeitdiagramm in Fig« 6a den Verlauf des Fernsehsignals, das zu der Tabelle II gehört, während der 16 AbtastZeitpunkte am Ausgang des Integrators 20 in Quantisierungsschrittgrössen E ausgedrückt, welches Fernsehsignal in dieser Zeitdauer über das gesamte Signalgebiet variiert. In der Spalte 4 der Tabelle II ist vollständigkeitshalber das erwähnte Integratorausgangssignal in der QuantisierungsschrittgrSsse E angegeben.
Zugleich zeigt das Zeitdiagramm in Fig. 6b,
ausgehend von demselben Anfangssignal, durch b die Abbildung eines konstanten Fernsehsignals, das zu den Abtastzeitpunkten Tq -T-tj jeweils durch Codegruppen 10000 gekennzeichnet wird. Infolge der verwendeten digitalen Integratoren mit idealer Integratorwirkung wird das konstante Fernsehsignal b auf ideale Weise ohne Qualitätsbeeinträchtigung durch Leckstrome abgebildet.
In der Praxis ergibt das bisher beschriebene differentielle Pulscodemodulationssystem mit Signalkompression an der Sendeseite und Signalexpansion an der Empfangsseite durch sein geringes Quantisierungsrauschen insbesondere nach den niedrigeren Signalfrequenzen den Vorteil der verringerten Grosse der Codegruppen unter !Beibehaltung einer ausgezeichneten Wiedergabequalität,
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PKN.3027. 17.5.76.
jedoch macht der zur Rückgewinnung der übertragenen Signale verwendete Integrator das beschriebene Uebertragungssystem besonders empfindlich gegen Uebertragungsfehler« Beispielsweise wird bei der Uebertragung des Signals a im Zeit— diagramm in Fig. 6a zu dem Abtastzeitpunkt Tg statt der gewünschten Codegruppe 10001 die Codegruppe 11001 empfangen, entsprechend einer Abweichung vom Differenzwert von.168 E — 2E= 166 E, In diesem Fall wird wegen der Integratorwirkung während der weiteren Dauer des Signals a eine Störung beibehalten, deren Verlauf durch die gestrichelte Kurve c angegeben ist. Auch im Zeitdiagramm nach Fig. 6b ist der Einfluss eines Uebertragungsfehlers durch die gestrichelte Linie d dargestellt, wenn zu dem Abtastzeitpunkt T2 statt der gewünschten Codegruppe 10000 die Codegruppe 11000 empfangen wird, die zu einer Abweichung vom Differenzwert von 1^-1 E - OE = 141 E führt.
Nach der Erfindung wird unter Verwendung einer neuen Konzeption bei den erwähnten übertragungstechnischen Vorteilen der differentiellen Pulscodemodulation bei einem besonders einfachen Aufbau der Störungseinfluss der Uebertragungsfehler innerhalb des sehr kurzen Zeit— Verlaufs nur einiger aufeinanderfolgender Abtastzeitpunkte auf eine wenig oder nicht störende Grosse durch Verwendung des in Fig. 3 und Fig. h dargestellten Senders bzw, Empfängers zurückgebracht. Der Fig. 1 und Fig* 2 entsprechende
ο t i ο 5 3 / υ t ü 2
PHN". 8027. 17.5.76.
Elemente sind dabei mit denselben Bezugszeichen angegeben.
Der Sender in Fig. 3 ist dazu mit einer Zusammenfügungsanordnung 28 zum Zusammenfügen des der Kaskadenschaltung aus dem differentiellen Signalformer und dem nichtlinearen Netzwerk 11, 13 entnommenen Ausgangssignals und in gleicher Uebertragungsform eines von einem Hilfskreis 29 herrührenden Hilfssignals versehen, das von einem Zeitpunkt des Sendereingangssignals vorhergehenden kennzeichnenden Signalwert abgeleitet ist, wobei das durch Zusammenfügung in der Zusammenfügungsanordnung erhaltene Ausgangssignal in Form der zusammengestellten Codegruppen als zusammengestellte diskrete Ausgangswerte über die Uebertragungsstrecke 16 übertragen wird.
In der angegebenen Ausführungsform wird als Eingangssignal des Hilfskreises 29 das am Ausgang des Integrators 8 auftretende digitale Fernsehsignal positiver Polarität in Form von 8-Impulscodegruppen verwendet, die nach Quantisierung in einer Quantisierungsstufe 30 in 2 Quantisierungspegeln und nach Codierung in einer Codieranordnung 31 in 4-Impulscodegruppen als diskrete Ausgangswerte zur Uebertragung über die Ausgangsleitung mit den differentiellen Codegruppen des differentiellen
Pulsoodemodulatcrs 5 iix der Zusammenfügungsanordnung 28
zusammengefügt :?'-::-:".an, Der 3±γ..\:?-. :-lz':.3±t halber si$.d in dieser Ausführunt^rr^i»^ dis QuE^-^rLarmxgsstufe 30 und die
on Q
u ,· β
17.5.76. - 19 -
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Codieranordnung 31 im Hilfskreis 29 und die Quantisierungsstufe 11 und die Codieranordnung 13 des differentiellen Pulscodemodulators 5 einander gleich, wobei auf diese Weise die wesentlichen Daten der Quantisierungsstufe 30 und der Codieranordnung 31 in der Tabelle I angegeben sind und der Verlauf der Quantisierungskennlinie und der Codierungskennlinie in Fig. 5a bzw. 5b dargestellt sind.
Beim jeweiligen Auftreten eines digitalen Differenzsignals positiver oder negativer Polarität vom differentiellen Pulscodemodulator 5 in Form einer 4-Impulscodegruppe mit einem zusätzlichen Polaritätsimpuls liefert das digitale Signal positiver Polarität am Ausgang des Integrators 8 über die Quantisierungsstufe 30 und die Codieranordnung 31 genau das Hilfssignal in Form einer 4-Impulscodegruppe, wobei nach der Zusammenfügung der beiden Codegruppen in der Zusammenfügungsanordnung 28 die zur Üebertragung über die Ausgangsleitung 16 zusammengestellte Codegruppe erhalten wird. Die Zusammenstellung der zusammengestellten Codegruppen wird nunmehr für das in der Tabelle II angegebene und im Zeitdiagramm nach Fig. 6a dargestellte Signal a bestimmt.
Ausgehend von dem AbtastZeitpunkt T~ (siehe
Tabelle II) liefert der differentielle Pulscodemodulator 5 als diskreten Ausgangswert die differentielle Codegruppe Qf mit dem Polaritätsimpuls als ersten Impuls, und am
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. 8027. 17.5.76.
Integrator 8 tritt der zu erwartende ¥ert des Sendereingangssignals von k5 E auf, das über die Quantisierungsstufe 30 und die Codieranordnung 31 entsprechend der Tabelle I zu der Codegruppe SQ als Hilfssignal führt, dessen Polarität immer durch einen "1" Impuls bezeichnet werden kann, da mit dem Integratorausgangssignal das Hilfssignal immer eine positive Polarität aufweist. Zusammmenftigung der beiden Codegruppen Q0 und Sn in der Zusammenfügungsanordnung 28 ergibt die zusammengestellte Codegruppe 10110.
Auf entsprechende ¥eise wird die zusammengestellte Codegruppe zu dem AbtastZeitpunkt TQ abgeleitet, insbesondere beträgt nach der Tabelle II zu diesem Zeitptinkt die differentielle Codegruppe Q- und entsteht am Integrator durch Hinzufügung der Differenzwerte, die zu dem Abtastzeitpunkt Tq gehören (siehe Tabelle II), das Ausgangssignal von 52 E, das über die Quantisierungsstufe 30 und die Codieranordnung 31 entsprechend der Tabelle I zu der Codegruppe 10101 als Hilfssignal S- führt. Zusammenfügung der beiden Codegruppen Q- und S- in der Zusammenfügungsanordnung 28 ergibt wieder die zusammengestellte Codegruppe·
--* Auf diese Weise weiterfahrend werden'also über
die 16 AbtastZeitpunkte TQ, T2 ... T-,- vom Signal a, das über das gesamte Signalgebiet variiert, in der nachfolgenden Tabelle III die zusammengestellten Impulsgruppen
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abgeleitet, wobei die Spalte 1 die AbtastZeitpunkte T, , die Spalte 2 die differentieüLen Codegruppen Q-. die Spalte 3 das digitale Ausgangssignal des Integrators 8 in Quantisierungsschrittgrcissen E und die 8-Impulscodegruppen ausdrückt, die Spalte 4 das digitale Hilfssignal S, und die Spalte 5 die zusammengestellte Codegruppe zeigt.
TABELLE III ./.
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OT O CO OO cn CO
CD
°? 00
ro
Abtastzeit
punkt Tk
Differentielle
C ode gruppe Q,^
Ausgangssignal-
integrator 8
Hilfssignal
Sk
Zusammenge
stellte Code
gruppe
Ausgesendete
zusammenge
stellte Code
gruppe Pk
T0 10010 k5E 00101101 10100 10110 0110
T1 11010 52E 00110100 10101 11111 1111
T2 10000 247E 11110111 11101 11101 1101
T3 10010 247E 11110111 11101 1111t 1111
T4 00110 254E 11111110 11111 11001 1001
. T5 00110 167E . 10100111 11001 10011 0011
T6 00010 8OE 01010000 101 10 10100 0100
T7 10001 73E 01001001 10110 10111 0111
T8 00001 75E 01001011 10110 10101 0101
T9 00100 73E 01001001 10110 10010' 0010
T
10
00100 4θΕ 00101000 10100 10000 0000
T11 10010 7E 00000111 10010 10100 0100
T12 10000 14E 00001110 10011 10011 0011
T13 10101; 14E 00001110 10011 10111 0111
T14 10011 74E 01001010 10110 11001 1001
A15 10000 90E 01011010 10110 11001 1001
TABELLE III
J\3
ro
co
-J On
CO K)
PKN.8027. 17.5.76.
Zu Uebertragung des konstanten Hilfssignals b in Fig.6b liefert das konstante Integratorsignal von 45E über die Quantisierungsstufe 30 und die Codieranordnung die Codegruppe 10100 als Hilfssignal, das durch Zusammenfügung mit dem differentiellen Code 10000 des differentiellen Pulscodemodulators 5 während der ganzen Zeitdauer des konstanten Fernsehsignal die zusammengestellte Codegruppe 10100 am Ausgang derbZusammenfügungsanordnung gibt.
Beim Studieren der zusammengestellten Codegruppen in der Spalte 5 der Tabelle III ist es auffällig, dass durch Zusammenfügung der differentiellen Codegruppen Q. positiver oder negativer Polarität und der Hilfssignalcodegruppen S, ausschliessuch positiver Polarität der als Polaritätsimpuls verwendete erste Impuls der zusammengestellten Codegruppen über das ganze Signalgebiet immer durch einen "!"-Impuls gebildet wird. Durch Zusammenfügung der differentiellen Codegruppen Q, mit den Hilfssignalcodegruppen S-^. des halben Informationsraumes (ausschliesslich positive Polarität) ist ohne Verlust an Information zur Signalübertragung über die Ausgangsleitung 16 daher die Uebertragung des ersten Impulses jeder der zusammengestellten Codegruppen eingespart werden, so dass für das über das ganze Signalgebiet variierende Signal a in der Zeitdauer der Abtastzeitpunkte T0, T2 ··· T1 ~ als
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c8027. 17.5.76. - Zh - .
zusammengestellte Codegruppe die in der Spalte 6 angegebenen Codegruppen P-^ und für das konstante Signal b in dieser Zeitdauer die gleichbleibende Codegruppe P1 = 0100 ausgesendet werden.
Umso überraschender ist diese Impulseinsparung in den ausgesendeten Codegruppen P, , da diese 4~Impulscodegruppen P. ohne Polaritätsimpuls zusätzliche Information enthalten, die es an der Empfangsseite ermöglichen, die in Fig. 6a und 6b durch c bzw, d dargestellten Störungen infolge von Uebertragungsfehlern in sehr, kurzem Zeitverlauf von nur einigen aufeinanderfolgenden AbtastZeitpunkten auf eine wenig oder nicht störende Grosse zurückzubringen.
Entsprechend dem-in Fig, h dargestellten Empfänger nach der Erfindung ist dazu in der Kaskadenschaltung aus dem nichtlinearen Netzwerk in Form der Dekodieranordnung 1$) und der als Integrator ausgebildeten Rekonstruktionsanordnung 20 an einen Ausgang der Rekonstruktionsanordnung 20 eine Trennanordnung 32 aufgenommen, * an deren Eingang einerseits die eingetroffene zusammengestellte Codegruppe und andererseits.in gleicher Darstellungsform ein von der Rekonstruktionsanordnung 20 abgeleitetes Ortshilfssi-gnal angelegt ist, wobe'i aus der Trennanordnung 32 die eingetroffene zusammengestellte Codegruppe unter Abtrennung des der Rekonstruktionsanordnung 20 entnommenen Ortshilfssignals über das nichtlineare
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Netzwerk 19 der Rekonstruktionsanordnung 20 zugeführt ist.
In der angegebenen Anordnung ist die Trennanordnung 32 als Zusammenfügungsanordnung in Form einer Subtraktionsstufe ausgebildet, deren Eingänge mit dem Ausgang des Reihen-Parallel-Wandlers 18 bzw. mit dem Ausgang eines an den Ausgang des Integrators 20 angeschlossenen Hilfskreises 33 verbunden sind, welcher Hilfskreis 33 die Kaskadenschaltung aus einer Quantisierungsstufe 3k und einer Kodieranordnung 35 enthält, welche Quantisierungsstufe 3^ und Kodieranordnung 35 auf dieselbe Art und Weise asugebildet sind wie die im Hilfskreis 29 des Senders.
Im beschriebenen Empfänger wird beim Fehlen von Uebertragungsfehlern im Integrator 20 dasselbe digitale Ausgangssignal aufgebaut wie im Integrator 8 an der Sendeseite, und zwar wird jeweils bei Empfang einer zusammengestellten Codegruppe im Hilfskreis 33 derselben Ausführungsform wie die des Hilfskreises 29 an der Sendeseite örtlich genau das zugehcSrende Hilfssignal erzeugt, wobei durch Subtraktion in der Substraktionsanordnung 32 die differentiellen Codegruppen des differentiellen Impulscodeniodulators. .5 zurückgewonnen werden, die über die Kodieranordnung 19 für den gegenseitigen Gleichlauf der digitalen Ausgangssignale der Integratoren 20 und 8 an der Empfangsseite sowie Sendeseite sorgen. So wird beispielsweise bei der Uebertragung
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des Signals a in Fig. 6a, das gekennzeichnet ist durch diskrete Ausgangswerte in Form der zusammengestellten
Impulsgruppen P. in der Spalte 6 der Tabelle ill, im
Hilfskreis 33 das zugehSrende Hilfssignal S, in der
Spalte h erzeugt, wonach durch Subtraktion in der Subtraktionsanordnung 32 die differentiellen Codegruppen Q-. in der Spalte 2 zurückgewonnen werden, während bei der Uebertragung des konstanten Signals b in Fig» 6b, das
gekennzeichnet wird durch die.gleichbleibenden Codegruppen, während der Abtastzeitpunkte T0-T1- das Hilfssignal am Ausgang des Hilfskreises 33 durch die gleichbleibenden Codegruppen 10100 und die zum konstanten Signal b gehörenden differentiellen Codegruppen durch 10000 wiedergegeben wird«
Nach Digital-Analog-Umwandlung im Digital-Analog-Wandler 2k des Integratorausgangssignals, das durch
Integration der differentiellen Codegruppen des differentiellen Impulscodemodulators erhalten wird, wird
über den Verstärker 25 mit dem Tiefpassfilter 26 das
übertragene Fernsehsignal in der Wiedergaberöhre 27 abgebildet. Ohne die geringste Beeinf JLuss.ung durch die
Hilfss'ignalinformation in den zusammengestellten Codegruppen hat die Wiedergaberöhre 27 optimale Wiedergabe— qualitSt der differentiellen Signalübertragung mit
Signalkompression an der Sendeseite und Signalexpansion an der Empfangsseite.
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Die beschriebene Anordnung neigt dazu, das Hilfssignal in den zusammengestellten Codegruppen am Ausgang der Subtraktionsanordnung 32 gleich Null zu machen. Insbesondere wenn zu einem bestimmten Empfangs-Zeitpunkt infolge eines Uebertragungsfehlers im Ausgangssignal des Integrators 20 eine Abweichung vom gewünschten Wert entsteht, erfahrt das Ausgangssignal des Hilfskreises 33 eine entsprechende Abweichung, die zum nachfolgenden Empfangszeitpunkt über die Substraktionsanordnung 32 und Dekodieranordnung 19 mit entgegengesetzter Polarität dem Integrator 20 zugeführt wird. In der, Schleife aus dem Integrator 20, dem Hilfskreis 33 zurück, über die Subtractionsstufe 32 und die Dekodieranordnung zum Integrator 20 wiederholt sich zu den nachfolgenden Empfangszeitpunkten der beschriebene Zyklus, bis durch Korrektur des Integratorausgangssignals wieder die genannte Bedingung erfüllt ist.
Quantitativ kann der angegebene Korrekturprozess des Integratorausgangssignals mit Hilfe der Tabelle Ί, völlig befolgt werden, wie jöun an Hand des konstanten Signals b in Fig. 4b erläutert wird, das beim Fehlen von Uebertragungsfehlern durch ein konstantes Integratorausgangssignal von 45E, gleichbleibende zusammengestellte Codegruppen 10100, gleichbleibende Oodegruppen 10100 am Ausgang des Hilfskreises 33 und
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differentielle Codegruppen 10000 am Ausgang der Subtraktionsstufe 32 gekennzeichnet ist.
Tritt nun zum Empfangszeitpunkt T2 (siehe Fig. 6b) ein Uebertragungsfehler auf, wodurch statt der richtigen Codegruppe 0100 die Codegruppe 1100 empfangen wird, so liefert die Subtractionsstufe 32 die Codegruppe 11000 mit der vom" i^-ODtnpuls als ersten Impuls bezeichneten positiven Polarität und dem durch die vier darauffolgenden Impulse der Codegruppe angegebenen Differenzwert, der entsprechend der Tabelle I einer Zunahme des Integrationsausgangssignals um 141E auf 186E entspricht, welches Integratorausgangssignal zu einer Zunahme des Ausgangssignals des Hilfskreises 33» das entsprechend der Tabelle I durch die Codegruppe 11010 gegeben ist, führt»
Werden nun zu den nachfolgenden Empfangszeitpunkten wieder die zusammengestellten Codegruppen ungestört empfangen, so liefert die Subtraktionsanordnung zum folgenden Empfangszeitpunkt To die Codegruppe 00110, die zu einer Abnahme des Integratorausgangssignals um 87E auf 99E führt und eine Codegruppe· J 0110 am Ausgang des Hilfskreises 33 entstehen läss't ,/wodurch zum Zeitpunkt Tr das Integratorausgangssignal um JB auf 92E weiter abnimmt·
Auf diese Yeise weitergehend erhält man für die folgenden EmpfangsZeitpunkte die weitere Korrektur
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des Integratorausgangssignals, die im Zextdiagramm nach Fig. 6b aufgetragen den durch, die Kurve e bezeichneten Verlauf aufweist. Dabei kann noch eine geringe Restabweichung nach wie vor vorhanden sein, deren maximale Grosse durch die Differenz in den beiden begrenzenden Hilfssignalquantisierungspegeln des konstanten Signals b gegeben wird»
Auf völlig entsprechende Weise kann für den Uebertragungsfehler zum Zeitpunkt To im variierenden Signal a zu den darauffolgenden AbtastZeitpunkten das Integratorausgangssignal berechnet werden, das in Fig. 6a aufgetragen ist und den durch die Kurve f dargestellten Verlauf aufweist. Anders als bei einem konstanten Signal wird hier nahezu immer eine exakte Korrektur der Störung durch einen Uebertragungsfehler erhalten, insbesondere findet diese exakte Störungskorrektur für das Signal a bereits nach 3 AbtastZeitpunkten zum Zeitpunkt T11 statt.
Unmittelbar nach dem Auftreten eines Uebertragungsf ehlers findet in der erfindungsgemessen ι Anordnung innerhalb eines sehr kurzen Zeitverlätif s eine. besonders wirksame Störungsverringerung statt,* -die die Störungsbeeinflussung auf minimale Werte zurückbringt, wie aus der Störungsabnahmekurve e und f im Vergleich zu den Kurven c und d in den Fig. 6a bzw» 6b hervorgeht. An der Wiedergaberöhre ZJ ist diese besonders effektive
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StBrungsverringerung sehr deutlich, und zwar wird die linienförmige Störung eines Uabertragungsfehlers in der Wiedergaberöhre 27 (siehe die Kurve c und d in den Fig. 6a und 6b) durch Anwendung der erfindungsgemässen Massnahmen auf eine punktförniige Störung zurückgebracht.
Im Wesentlichen bildet die definierte Hilfsinformation in den zusammengestellten Codegruppen an der Empfangsseite zu jedem Augenblick gleichzeitig ein Kriterium und eine Korrekturfunktion zur optimalen Wiedergabequalität; insbesondere wenn die Hilfsinformation am Ausgang der Subtraktionsstufe 32 bei ungestörtem Empfang den Nullwert hat, ist damit auf eindeutige Weise in der Wiedergaberöhre 27 die optimale Wiedergabequalität der differentiellen Uebertragung mit Signalkompression an · der Sendeseite und Signalexpansion an der. Empfangsseite festgelegt« Wird jedoch dieser einwandfreie Empfang beispielsweise durch einen Uebertragungsfehler gestört, so bewirkt die Hilfsinformation in den eingetroffenen Codegruppen unmittelbar eine Korrektur des Ausgangssignals des Integrators 20, das innerhalb eines sehr kurzen Zeitverlaufes die Hilfssignalinformation am Ausgang der Subtraktionsstufe 32 auf den Nullwert zurückbringt, was, wie aus dem Obenstehenden hervorgeht, das eindeutige Kriterium zur optimalen WiedergabequalitSt in der Wiedergaberöhre 27 bildet» Wenn man bedenkt, dass diese
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wesentlichen Vorteile einer optimalen Wiedergabequalität und einer wirksamen StSrungsverringerung bei einem einfachen Aufbau noch mit einer Impulseinsparung in den übertragenen Codegruppen einhergeht, so ist durch die Erfindung auf dem Gebiete der Signalübertragung insbesondere auf dem Gebiete durch eine Zeitfunktion gekennzeichneter Signale wie Bildsignale, Fernmessung und dergleichen ein sprunghaft technischer Fortschritt erreicht worden.
Hinzu kommt die grosse Freiheit in den Signal— kompressions- und den Signalexpansionskennlinien für die differentielle Uebertragung sowie in der Ubertragungskennlinie der Hilfssignalübertragung, wodurch neue Möglichkeiten in der Ausbildung des erfindungsgemässen Uebertragungssystem verwirklichbar sind.
Die Fig. 7 "und 8 zeigen weitere Ausführungsformen eines Senders und eines Empfängers in einem Uebertragungssystem nach der Erfindung, die sich von .dem in Fig. 3 und Fig. k angegebenen Sender und Empfänger in der' Verwendung eines differentiellen Pulscodemodulators und einer Reproduktionsanordnung sowie in der Ausbildung der Hilfskreise 29 und 33 für die Hilfssignalübertragung unterscheiden. Der Fig. 3 und k entsprechende Elemente sind mit denselben Bezugszeichen angegeben.
Im Vergleich zum Sender in Fig» 3 ist der Sender in Fig. 7 teilweise in analogen Techniken ausgebildet
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und enthält einen analogen Signalformer 36, der von einem von der Abtastanordnung 3 herrührenden Sendereingangssignal und den erwarteteten Wert des Sendereingangssignals eines Digital-Analog-Wandlers 37 im Vergleichskreis 7 des differentiellen Pulscodemodulators 5 gespeist wird« In der Quantisierungsstufe 11 und in der Codieranordnung wird das auf diese Weise erhaltene analoge Differenzsignal in die differentiellen Codegruppen umgewandelt, die auf entsprechende Weise wie im Sender nach Fig. 3 verarbeitet werden.
Einerseits werden dazu die differentiellen Codegruppen mit Signalkompression über eine Decodieranordnung 38 der Senderkonstruktionsanordnung 8 zugeführt, die an den Digital—Analog-Wandler 37 zur Erzeugung des zu erwartenden Wertes des Sender-Eingangssignals ange— schlossen ist. Insofern weicht die beschriebene Ausbildung der Senderkonstruktionsanordnung 8 von der im Sender nach Fig. 3 ab, dass ausser dem von Steuerimpulsen gesteuerten Speicher mit einer VerzSgerungszeit entsprechend einer Abtastperiode zur Erzeugung des erwarteten Wertes des Sender-Eingangs signals noch ein zwei.ter Speicher 77 mit einer abweichenden Verzögerungszeit beispielsweise in der Grössenordnung entsprechend einer Zeilenzeit verwendet wird, dessen Inhalt mit dem des Speichers 10 in einer Zusammenfügungsanordnung 78 zusammengefügt wird. Gegebenenfalls
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können noch weitere Speicher in die Rekonstruktions— anordnung 8 aufgenommen werden, um untereinander um verschiedene Zeitabstände verzögerte Ausgangssignale
zu erhalten, die über Gewichtungsnetzwerke zusammengefügt
werden.
Andererseits werden auf dieselbe Art und Weise wie im Sender nach Fig. 3 die differentieIlen Codegruppen in der Zusammenfügungsanordnuixg 28 mit dem digitalen Hilfssignal des an die Rekonstruktionsanordnung 8 angeschlossenen Hilfskreises 29 zur Erzeugung der zusammengestellten Codegruppen zusammengefügt, die über den Parallel-Reihen-Wandler 14 und den Verstärker 15 über die Ausgangsleitung 16 übertragen werden, und zwar wieder in Form von 4-Impulscodegruppen ohne Polaritätsimpuls,
Auf völlig entsprechende Weise, wie bereits bei Fig. k erläutert wurde, werden im Empfänger in Fig. aus den über die Leitung 16 eingetroffenen zusammengestellten Codegruppen die übertragenen Fernsehsignale zurückgewonnen, die zur Abbildung an die Wiedergaberöhre gelegt werden. Ebenso wie beim Empfänger in Fig. h ist an einen Ausgang der Rekonstruktions-änordnung 20 ein Hilfskreis 33 zur Erzeugung des Ortshilfssignals in Form von Codegruppen angeschlossen, die in der Subtraktionsstufe 32 von den eingetroffenen zusammengestellten Codegruppen subtrahiert werden, wobei wie zuvor das in die
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zusammengestellten Codegruppen aufgenommene Hilfssignal nur bei gestörtem Empfang zur Qualitätskorrektur der
übertragenen Fernsehsignale wirksam wird. Der Rekonstruktions· anordnung 8 an der Sendeseite entsprechend ist die
Rekonstruktionsanordnung 20 ebenfalls mit einem zweiten Speicher 79 mit einer VerzSgerungszeit entsprechend der Grössenordnung einer Zeilenzeit versehen, dessen Inhalt in einer Zusanunenfügungsanordnung 80 mit dem des Speichers zusammengefügt wird«
Die grosse Freiheit in der Ausbildung der Hilfskreise 29, 33 bietet die Möglichkeit, deren Apparaturaufbau wesentlich zu vereinfachen; insbesondere wird hier statt der Quantisierungsstufe 30, 3^ und der Codieranordnung 31, 35 in Fig. 3 und Fig. h in den Hilfskreisen 29, 33
für den diskreten Ausgangswertereduktor eine diskrete
Ausgangswerte—Unterdrückungsanordnung 39» ^O verwendet, die die am wenigsten signifikanten Impulse in den Codegruppen der Rekonstruktionsanordnungen 8, 20 unterdrückt. Sind beispielsweise die Rekonstruktionsanordnungen 8, ebenso wie bei den Fig. 3» ^- für 4-Impulscodegruppen
ausgebildet, so liefert die Unterdrückung von h bzw. 5
signifikanten Impulsen in der Impulsunterdrückungsanordnung 39» Ί-0 als Hilfssignal 4— bzw» 3—Inipuls codegruppen, die dann in einer linearen Quantisierungsskala mit in
untereinander gleichen Abständen von 16E bzw. 32E liegenden
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Quantisierungspegeln das Hilfssignal kennzeichnen. In der Praxis werden diese Impulsunterdrückungsanordnungen 39i^O der am wenigsten signifikanten Impulse auf besonders einfache Weise dadurch verwirklicht, dass die Ausgangsklemmen mit den k signifikantesten Impulsen in den Rekonstruktionsanordnungen 8, 20 über die Hilfskreise 29, 33 unmittelbar mit der ZusammenfUgungsanordnung 28 und der Trennanordnung 32 verbunden werden» Dabei kann es von Bedeutung sein, insbesondere zur Einstellung des Hilfssignals mit 3-Impulscodegruppen an den Diskretausgangswert· reduktor 39» ^O eine Einstellsignalquelle anzuschliessen, wobei zur Einsparung des PolaritUtsimpulses in den ausgesendeten Codegruppen abhängig von der Kompressionskennlinie des Differenzsignals der Informationsbereich des Hilfssignals anders gewählt ist als in Fig» 3» insbesondere 1/3 von dem der differentiellen Codegruppen· In den praktischen Anwendungen liegt dazu der genannte Informationsbereich zwischen τ; - if· des Informationsbereichs der differentiellen Codegruppen.
Beim äusserst einfachen Aufbau werden auch hier die wesentlichen Vorteile des Uebertragungssystems nach der Erfindung völlig verwirklicht, insbesondere die Einsparung des Polaritätsimpulses bei der Uebertragung über die Ausgangsleitung 16 sowie die direkte Korrektur der Wiedergabequalität bei einem Uebertragungsfehler und
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beim Fehlen von ^ebertragungsfehlern die optimale Wiedergabequalität der differentiellen Uebertragung mit Signalkompression an der Sendeseite und Signalexpansion ah der Empfangsseite ohne die geringste Beeinflussung durch das Hilfssignal beschränkter Wiedergabequalität· Immer wird vom Sender nach der Erfindung die Möglichkeit gegeben, mittels eines geeigneten Spitzenbegrenzers in dem Kreis des differentiellen Pulscodemodulätors beispielsweise in der Kaskadenschaltung mit dem differentiellen Signalformer oder durch eine gegenseitige Anpassung der Kompressionskennlinie der differentiellen Übertragung und der Kennlinie der Hilfssignalübertragung eine Impulseinsparung zu verwirklichen© Andererseits gibt es für bestimmte Anwendungen die Möglichkeit, die Grö*sse der Codegruppen untereinander, d.h.* den Informationsraum für die differentielle Uebertragung und für die Hilfssignalübertragung, anders zu gestalten als in den angegebenen Ausführungsbeispielen· So kann beispielsweise für Fernmessanwendungen für die Kompressionskennlinie der differentiellen Uebertragung eine segmentweise lineare Kennlinie angewandt werden.
Fig. 9 zeigt eine Abwandlung des Senders nach der Erfindung, die von dem in Fig. 3 angegebenen Sender in der Ausbildung des Hilfskreises 29 abweicht. Insbesondere wird das Hilfssignal dadurch bestimmt, dass der dem
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Zeitpunkt des Sendereingangssignals vorhergehende Signalwert nicht der Rekonstruktionsanordnung 8 im Vergleichskreis 7» sondern dem Analog-Digital-Wandler 4 entnommen wird, der dazu über eine Verzögerungsanordnung 81, beispielsweise in Form eines Schieberegisterelemehtes mit einer Verzögerungszeit entsprechend einer Abtastperiode, mit Hilfe der Kaskadenschaltung aus der Quantisierungsstufe 30 und der Codieranordnung 31 an die Zusammenfügungsanordnung 28 angeschlossen ist, und zwar zur Zusammenfügung mit den differentiellen Codegruppen des differentiellen Pulscodemodulators nach Signalkompression in der Quantisierungsstufe 11 und der Codieranordnung 13· Auf die Art und Weise wie in Fig. 3 werden die auf diese Weise gebildeten zusammengestellten Codegruppen zur Uebertragung über die Leitung 16 über den Parallel-Reihen-Wandler 14 dem Verstärker 15 zugeführt»
Fig. 10 zeigt eine weiter Abwandlung des Senders nach der Fig. 3.
Ebenso wie beim Sender in Fig. 3 wird hierbei eine digitale Differenz des vom Analog-Digital-Wandler herrührenden Sendereingangssignals und des zu erwartenden Signalwertes der Rekonstruktionsanordnung 8 in Form eines digitalen Integrators gebildet, wobei das digitale Differenzsignal über die Quantisierungsstufe 11 und die Codieranordnung 13 a-ls nichtlineares Netzwerk der digitalen
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Zusammenfügungsanordnung 28 zur Zusammenfügung mit dem Hilfssignal zugeführt wirdt das der Rekonstruktionsanordnung 8 entnommen wird und über die Quantisierungs— stufe 30 und die Codieranordnung 31 als Ausgangswertwreduktor der ZusammenfUgungsanordnung 28 zugeführt wird.
Der angegebene Sender unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungsformen darin, dass die R elconstrulct ions anordnung 8 im Vergleichskreis 7 in einen Hilfsempfanger aufgenommen ist, der eine Subtralctionsstufe 82 und eine Dekodieranordnung 83 zur digitalen Signalexpansion enthält, wobei der Subtraktionsstufe 82 die ausgesendeten zusammengestellten Clodegruppen zugeführt werden» Ebenso wie bei den vorhergehenden Empfängern wird in der Subtraktionsstufe 82 das vom Hilfskreis 33 herrührende digitale Hilfssignal von den zusammengestellten Codegruppen subtrahiert, wonach die auf diese Weise erhaltenen differentiellen Codegruppen über die Dekodieranordnung 83 der Rekonstruktionsanordnung zugeführt werden.
Der beschriebene Sender weist den wesentlichen Vorteil der praktisch unbegrenzten gegenseitigen Freiheit in der Wahl der Signalkompressionskennlinie des nichtlinearen Netzwerkes 11, 13 und der Uebertragungskennlinie des nichtlinearen Netzwerkes 30, 31 im Hilfskreis 29 bei der Einsparung des Polaritätsimpulses
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in den ausgesendeten zusammengestellten Codegruppen dadurch auf, dass in dieser Λ abbildung ohne weiteres nach der ZusammenfÜgungsanordnung 28 zum Anschluss des Hilfsempfängers ein digitaler Begrenzer 84 aufgenommen werden kann. Denn der Begrenzer verursacht an dieser Stelle keine Beeinflussung der Wiedergabequalität, da er ja über den Hilfsempfänger in die Schleife des differentiellen Pulscodemodulators 5 aufgenommen isti
■Vollständigkeitshalber wird an dieser Stelle noch bemerkt, dass zur Signalübertragung statt einer Signalkompression oder einer linearen Kennlinie im Grunde auch eine Signalexpansionskennlinie angewandt werden kann.
Im Rahmen der Erfindung mit der Zusammenfügung der diskreten Ausgangswerte des differentiellen Signals und des Hilfssignals sind noch weitere Ausführungsformen möglich. So gibt es beispielsweise die Möglichkeit, das Differenzsignal dadurch zu erzeugen, dass mit dem Sendereingangssignal als der zu erwartende ¥ert das verzögerte Sender-Eingangssignal dem differentiellen Signalformer zugeführt wird, oder der differentielle Pulsgruppencodemodulator kann auch auf eine andere Weise ausgebildet werden. Auch kann das Hilfssignäl einem einzelnen Pulscodemodulator entnommen werden, jedoch unterscheiden sich die beschriebenen Ausführungsformen, bei denen das Hilfssignäl der Rekonstruktionsanordnung
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im Vergleichskreis des differentiellen Pulscodemodulators entnommen wird, sowohl durch eine Apparatureinsparung als auch durch ihr minimales Quantisierungsrauschen.
Ohne Weiteres lässt sich das Uebertragungssystem nach der Erfindung statt für Pulsgruppencodemodulation auch für andere Uebertragungsarten mit diskreten Ausgangswerten ausbilden, beispielsweise mit diskreter Amplitudenmodulation, diskreter Phasenmodulation und dergleichen«
Während in den vorhergehenden Ausführungsformen die Zusammenfügung und Trennung des diff erentiellen Signals und des Hilfssignals auf völlig digitalem Wege durchgeführt wird, findet die Zusammenfügung und Trennung im Übertragungssystem mit dem in Fig. 11 angegebenen Sender und dem in Fig. 12 angegebenen Empfänger auf analoge Basis statt.
Ebenso wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen enthält der in Fig. 11 angegebene Pulscodemodulations· sender einen differentiellen Signalformer 42, der durch ein S ender eingangs signallvon einem Videoverstärker 2 und die zu erwartenden Werte des Sendereingangssignals von einer Rekonstruktionsanordnung in Form eines Integrators 43 und eines Vergleichskreises 44 sowie einem darauffolgenden nichtlinearen Netzwerk 45 für Signalkompression gespeist wird, welche Elemente 42, 43, 45 nun jedoch für analoge
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- 4i -
Signalverarbeitung ausgebildet sind» Das analoge Netzwerk für Signalkompression sowie der Integrator 43 können verschiedenartig gebildet werden, insbesondere in der angegebenen AusfUhrungsform durch Aufnahme einer nichtlinearen Impedanz 46 und eines Kondensators 47 in den Gegenkopplungskreis von Operationsverstärkern 48, 49, wobei dem nichtlinearen Netzwerk 45 eine Pοlaritatsumkehrstufe 85 vorgeschaltet ist.
Nach Zusammenfügung in einer Zusammenfügungs—
anordnung 50 des Ausgangssignals der auf dem differentiellen Signalformer 42 und dem nichtlinearen Netzwerk 45 zusammengestellten Kaskadenschaltung mit dem Hilfssignal eines an den Integrator 43 angeschlossenen Hilgskreises 51 werden in einem der Zusammenfügungsanordnung 50 nachgeschalteten Analog-Digital-Wandler 52 die zusammengestellten Codegruppen erhalten, die einerseits zur Uebertragung über die Ausgangsleitung 16 benutzt werden und andererseits einem Digital-Analog-Wandler 53 zugeführt werden, der den Eingang des Vergleichskreises 44 bildet. Der Analog-Digital-Wandler 52 sowie d-e,i Digltal-Analog-Wandler 53 sind in Parallelform ausgebildet und werden im Takte der Abtastfreqüenz von Steuerimpulsen einer Steuerimpulsleitung 54 gesteuert, wobei die zusammengestellten Codegruppen am Ausgang des Analog-Digital-Wandlers 52 zur Aireiteren Verarbeitung im Vergleichskreis 44, in das
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entsprechende analoge Signal umgewandelt werden und zur Uebertragung über die Ausgang^leitung 16 über den Parallel-Reihen-Wandler 14 dem Verstärker 15 zugeführt werden; beispielsweise wie in den vorhergehenden Ausführungsformen in Form von 4-Impulscodegruppen ohne Polaritätsimpuls«
Im angegebenen Pulscodemodulationssender mit analoger Signalverarbeitung ist in den Rekonstruktionskreis 44 ein analoger Hilfsempfänger 55 aufgenommen, der für die analoge Signalverarbeitung auf völlig entsprechende ¥eise ausgebildet ist wie die Empfänger für digitale Signale in Fig. 4 und Fig. 8. Insbesondere werden die analogen Signale des Digital-Analog-¥andlers 53 der Kaskadenschaltung aus einer Trennanordnung 56 die als Subtraktionsstufe ausgebildet ist, einem nichtlinearen Netzwerk 57 fur Signalexpansion in Form einer in den Signalkreis aufgenommenen nichtlinearen Impedanz mit einer Uebertragungskennlinie, die der Signalkompressionskennlinie des nichtlinearen Netzwerkes 45 entgegengesetzt ist, sowie dem Integrator 43, der über einen Hilfskreis an die Subtraktionsstufe 56 angeschlossen ist, zugeführt» Nach der Trennung des Hilfssignals in der Subtraktionsstufe 56 entsteht am Integrator 43 des Hilfsempfängers auf diese Weise ein analoges Ausgangssignal, das auf die Art und Weise wie im Sender nach Fig. 3 void Fig. 7 dem differentiellen Signalformer 42 und zugleich über den
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Hilf skr eis 51 der Zusammenfügungsanordnung 50 zur Erzeugung der zusammengestellten Codegruppen zugeführt wird, die über die Ausgangsleitung 16 Übertragen werden.
Unter Verwendung der erfindungsgemässen Massnahmen gelingt es mit dem beschriebenen Pulscodemodulationssender mit analoger Signalverarbeitung an der Empfangsseite dennoch, eine ausgezeichnete Wiedergabequalität dadurch zu verwirklichen, dass statt der differentiellen Codegruppen die zusammengestellten Codegruppen dem Hilfsempfänger 55 im Vergleichskreis hk zugeführt werden, wodurch im analogen Integrator 43 auftretende Leckerscheinungen weitgehend ausgeschaltet werden, die sonst zu nichtlinearen Verzerrungen führen würden»
Fig, 12 zeigt den mit dem Sender in Fig, 11· zusammenarbeitenden Empfänger, dessen Aufbau im wesentlichen dem des angegebenen Hilfsempfangers 55 im Sender nach Fig. 11 entspricht« Entsprechende Elemente sind mit denselben Bezugszeichen angegeben, die jedoch zur Unterscheidung mit einem Akzent versehen worden sind.
3Im dargestellten Empfänger werden die auf der Leitung 16 eingetroffenen Codegruppen über einen Impulsregenerator 17 und einen Reihen-Parallel-Wandler 18 einem Digital-Analog-Wandler 53' zugeführt, dessen analoge Ausgangssignale auf dieselbe Art und Weise verarbeitet werden wie im Hilfsempfänger 55 an der Sendeseite»
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Ebenso wie im Hilfsempfänger 55 wird, der Digital-Analog-Wandler 53.' mit dem Parallelausgang im Takte der Abtastfrequenz von Steuerimpulsen der Steuerimpulsleitung 54T gesteuert, und die erhaltenen analogen Ausgangssignale des Digital-Analog-Wandlers 53' werden der Kaskadenschaltung aus einer Trennanordnung 56} in Form einer Subtraktionsstufe, einer im Signalkreis liegenden nichtlinearen Impedanz 57' als Signalexpansionsnetzwerk sowie einem Integrator 43, der aus einem Operationsverstärker 4°f mit einem im Gegenkopplungskreis liegenden Kondensator 47f aufgebaut und über einen Hilfskreis 58* an die Subtraktionsstufe $6X angeschlossen ist, zugeführt. Am Ausgang des Integrators 43' werden auf diese Weise die übertragenen Fernsehsignale in analoger Form erhalten, die nach Verstärkung in dem Verstärker 25 über das Tiefpassfilter 26 in der Wiedergaberöhre 27 abgebildet werden.
Unter Vermeidung nichtlinearer Verzerrungen infolge von Leckerscheinungen im analogen Integrator 43' wird durch Anwendung der erfindungsgemässen Massnahraen in der Wiedergaberöhre 27 eine optimale Wiedergabequalität verwirklicht, während ebenso wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen beim Auftreten eines Uebertragungsfehlers die dadurch entstandene Verzerrung unmittelbar innerhalb einer sehr kurzen Zeitdauer korrigiert wird. Alle obenstehend erwähnten Vorteile der Erfindung werden bei dem
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angegebenen Pulscodeübertragungssystem mit analoger Signalverarbeitung ebenfalls verwirklicht. Gewünschtenfalls kann ebenso wie beim Uebertragungssystem nach Fig. 3 "1Ki Fig. 4 das Hilfssignal mit Signalkompression in den zusammengestellten Codegruppen übertragen werden, wozu im Senderhilfskreis 51 sowie im Senderhilfkreis 58, 58« des Hilfsempfängers 55 der zusammenarbeitende Empfänger nichtlineare Netzwerke 59t 60, 60f vorhanden sein müssen, die dann untereinander gleiche Signalkompressionskennlinien aufweisen müssen»
Die Freiheit im Entwurf des erfindungsgemässen Uebertragungssystems bietet die Möglichkeit wesentlicher Vereinfachungen in der praktischen Verwirklichung insbesondere bei linearer Quantisierung des Hilfssignals in den zusammengestellten Codegruppen, wie nun an Hand des in Fig. 13 und Fig. 14 dargestellten Uebertragungssystems erläutert wird. Dabei sind der Sender in Fig. 13 und der Empfänger in Fig» 14 als Abwandlungen des in Fig.. 11 und Fig. 12 dargestellten Senders bzw. Empfängers ausgebildet, wobei entsprechende Elemente mit denselben Bezugszeichen angegeben sind, *
Ebenso wie beim Sender in Fig. 11 wird im Sender in Fig. 13 das Ausgangssignal des analogen Integrators des in den Vergleichskreis 44 aufgenommenen Hilfsempfängers 55 dem differentiellen Signalformer 42
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und der Zusammenfügungsanordnung 50 zugeführt, wobei der differentielle Signalformer durch, zwei Widerstände 61, 62 mit einer dem Widerstand 61 vorgeschalteten Polaritätsumkehrstufe 63 und -die Zusamnienfttgungsanordnung durch zwei Widerstände 6h, 65 .gebildet ist. In der praktischen Verwirklichung ist die Polaritätsumkehrstufe nicht getrennt ausgebildet, sondern in den Videoverstärker 2 aufgenommen, während die Widerstände 61, 62 einander entsprechend ausgebildet sind, ebenso wie die Widerstände 6h, 65»
Am Ausgang des Analog-Digital-¥andlers 52 werden auf diese Weise die zusammengestellten Codegruppen erhalten, die einerseits für die Uebertragung über die Ausgangsleitung 16 über den Parallel-Reihen-Wandler 14 dem Verstärker 15 zugeführt werden und andererseits dem Digital-Analog-Wandler 53 zur Verarbeitung im Hilfsempfänger 55» der bei der angewandten linearen Quantisierung des Hilfssignals auf besonders einfache Weise ausgebildet ist, insbesondere aus' der nichtlinearen Impedanz 57 als Reihenimpedanz und einem als Integrator wirksamen Kondensator 66 als Querimpedanz aufgebaut ist. Auch im angegebenen Netzwerk 57ι 66 wird durch Subtraktion, das Intagratorausgangssignal als Örtliches Hilfssignal von dem analogen Ausgangs signal des Digital—Analog-¥andlex"S getrennt, wonach tlber das nichtlineare Netzwerk 57 durch Integration im Querkondensator 66 das gewünschte
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Intagratorausgangssignal erhalten wird, das nach Verstärkung in einem Verstärker 67 mit einem geeigneten Verstärkungsfaktor dem differentiellen Signalformer 42 und der Zusammenftigungsanordnung 50 zugeführt wird.
Ebenso wie bei dem Sender in Fig. 11 sorgt das Hilfssignal im Ausgangssignal des Digital-Analog-Wandlers 53 dafür, dass in dem als Integrator wirksamen Querkondensator 66 Leckerscheinungen abgefangen werden, die sonst zu nichtlinearen Verzerrungen führen würden·
Fig, 14 zeigt den mit dem Sender in Fig. 13 zusammenarbeitenden Empfänger·
Auf völlig gleiche Weise wie im Hilfsempfänger werden im dargestellten Empfänger die zusammengestellten Codegruppen in Parallelform am Ausgang des Reihen-Parallel-Wandlers 18 im Digital-Analog-Wandler 53 * in das entsprechende analoge Signal umgewandelt, das über die nichtlineare Impedanz 57.1 z".r Signalexpansion dem als Integrator wirksamen Querkondensator 66* zugeführt wird» Am Querkondensator 66} werden auf diese Weise die übertragenen Fernsehsignale erhalten, die über den Verstärker 25 und das Tiefpassfilter 26 in der Wiedergaberöhre 27 abgebildet werden.
Eingehende Untersuchungen haben gezeigt, dass in dieser äusserst einfachen Verwirklichung des erfindungs— gemässen Uebertragungssystems bei der Einsparung des
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Polaritätsimpulses in den übertragenen Codegruppen und der direkten Korrektur von Uebertragungsfehlern eine ausgezeichnete Wiedergabequalität verwirklicht wird. Störende Nebenerscheinungen in der Wiedergabe, beispielsweise Aus s chwingungs er scheinungen, treten in dieser Ausführungsform, ebensowenig wie übrigens in allen vorhergehenden Ausführungsformen, nicht auf, sogar nicht bei sehr steilen Uebergängen im Fernsehsignal»
Bei der praktischen Ausbildung der in den Pig,' 11 — 14 wiedergegebenen Sender und Empfänger nach der Erfindung stellte es sich heraus, dass ausgezeichnete Resultate erhalten werden durch Verwendung der nichtlinearen Impedanz in Fig. 15 für die nichtlineare Impedanz 46, 57j 57f in den Signalkompressions- und Signalexpansionsnetzwerken für die analogen differentiellen Fernsehsignale. ¥ie in Fig. 15 dargestellt ist, wi»d die nichtlineare Impedanz durch einen Reihenwiderstand 68 mit zwei daran angeschlossenen Parallelzweigen 69» 79 gebildet, bei denen in den einen Zweig 69 zwei antiparallel geschaltete Dioden JI, 72 aufgenommen sind und in den anderen Zweig über einen Reihenwiderstand 73 ebenfalls zwei antiparallel geschaltete Dioden 7^·» 75» die ausserdem von einem Parallelwiderstand 76 überbrückt sinde
Von der in Fig, 15 dargestellten nichtlinearen Impedanz sind untenstehend noch die wichtigsten Daten erwähnt· - ·
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Widerstand 68t 1 Κω Dioden 71, 72ί ΒΑΧ 13 Widerstand 73: 2,7 KiI
Widerstand 76: 15 Kn Dioden 74, 75: Schottky-Dioden FH 1100
Vollständigkeitshalber sei noch erwähnt, dass statt der Analog-Digital-Wandler und Digital-Analog-Wandler mit paralleler Signalverarbeitung auch Analog-Digital-Wandler und Digital-Analog-Wandler mit Reihen-Signalverarbeitung verwendet werden können» Ebenfalls lassen sich die in Fig. 11, Fig, 14 angegebenen Uebertragungssysteme auf einfache Weise für eine andere diskrete Uebertragungsart ausbilden, insbesondere durch Ersatz des Analog-Digital—Wandlers 52 lind der Digital-Analog-Wandler 53» 53* durch diskrete Amplitudenmodulatoren und -demodulatoren, diskrete Phasenmodulatoren und -demodulatoren und dergleichen.
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Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    Uebertragungssyster. mit einem Sender und einem Empfänger zur Signalübertragung mittels diskreter Ausgangswerte, die in Zeitquantisierung und einer mindestens dreiwertigen Amplitudenquantisierung die übertragenen Signale kennzeichnen, wobei der Sender einen Differenzbilder dessen Ausgangssignal die Differenz des Sendereingangssignals und den Schatzwert des Sendereingangssignals kennzeichnet, und ein diesem nachgeschaltetes nichtlineares Netzwerk zur Signalkonipression des Differenzsignals enthält und das komprimierte Differenzsignal über eine Uebertragungsstrecke durch die diskreten Ausgangswerte zum Empfänger übertragen wird, der ein nicht— lineares Netzwerk zur Expansion des empfangenen Differenzsignals sowie eine diesem Netzwerk nachgeschaltete, mit einem Speicher versehene Rekonstruktionsanordnung enthält, die die rückgewonnenen Signalwerte liefert, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender mit einer Zusammenfügungsanordnung zur Zusammenfügung des der Kaskadenschaltung aus dem Differenzbilder und dem nichtlinearen Netzwerk entnommenen Ausgangssignals und in gleicher Uebertragungsform eines von einem Hilfskreis herrührenden Hilfssignals versehen ist, das von einem dem Zeitpunkt des Sendereingangssignals vorhergehenden kennzeichnenden Signalwert abgeleitet ist, und das Ausgangssignal der Zusammenfügungs-
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    anordnung In Form zusammengestellter diskreter Ausgangs-•werte über die Uebertragungsstrecke übertragen wird, und dass im Empfänger in die Kaskadenschaltung aus dem nichtlinearen Netzwerk und der Rekonstruktionsanordnung eine Trennanordnung aufgenommen ist, deren Eingang einerseits die eingetroffenen zusammengestellten Ausgangswerte und andererseits in gleicher Uebertragungsform ein von der Rekonstruktionsanordnung abgeleitetes örtliches Hilfssignal zugeführt ist, und die Trennanordnung die einge-. troffenen zusammengestellten Ausgangswerte nach Abtrennung des der Rekonstruktionsanordnung entnommenen örtlichen Hilfssignals über das nichtlineare Netzwerk der Rekonstrukt i ons ano rdnung zufuhrt·
    2» Ue-kep-fcragungssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Sender das Sendereingangssignal zugleich an den Hilfskreis gelegt ist, der zum Erhalten des Hilfssignals mit einer Verzögerungsanordnung versehen ist. 3. Uebertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Sender der zu erwartende Wert des Sendereingangssignals zugleich an.den Eingang des Hilfskreises gelegt ist.
    k* Uebertragungssystem nach Anspruch 2 oder 3t wobei der Sender mit einem Vergleichkreis mit einer darin aufgenommenen, mit einem Speicher versehenen Rekonstruktionsanordnung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die
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    Rekonstruktionsanordnung zugleich an den Eingang des Hilf skr eis es angeschlossen if '; und den zu erwartenden Wert des Sendereingangssignals liefert.
    5. Uebertragungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rekonstruktionsanordnung einen Teil eines Hilfsempfängers bildet, der von den ausgesendeten zusammengestellten diskreten Ausgangswerten gespeist wird.'
    6. Uebertragungssystera nach.Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die 2hisammenfügungsanordnung und den Anschluss des Hilfsempfängers ein Begrenzer
    zur Begrenzung des zusammengestellten Ausgangswertes aufgenommen ist.
    7» Uebertragungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Sender die Zusammenfügungsanordnung als Zusammenfügungsanordnung für diskrete Werte eingerichtet ist, die der Kaskadenschaltung aus dem differentiellen Signalformer und dem nichtlinearen Netzwerk entnommene diskrete Ausgangswerte mit diskreten Ausgangswerten des Hilfskreises zusammenfügt. 8, Uebertragungssystem nach Anspruch 7f dadurch gekennzeichnet, dass in den durch diskrete Ausgangswerte gespeisten Hilfskreis ein Diskretausgangswert-Reduktor zur Reduktion der Anzahl diskreter Ausgangswerte aufgenommen ist.
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    9. Uebertragungssystem nach. Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Diskretausgangswert-Reduktor
    durch ein diskretes Signalkompressionsnetzwerk gebildet wird.
    10. Uebertragungssystem nach Anspruch 8, dadurch, gekennzeichnet, dass der Diskretausgangswert-Reduktor durch eine Diskretsignalwert-Unterdrückungsanordnung gebildet wird, die die am wenigsten signifikanten Werte in dem dem Hilfskreis zugeführten diskreten Eingangssignal unterdrückt.
    11 β Uebertragungssystem nach einem der Ansprüche 8 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass an den Diskretausgangswert-Reduktor im Hilfskreis eine Einstellquelle angeschlossen ist. 12. Uebertragungssystem nach Anspruch 51 dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsempfänger ein analoges Eingangssignal für den Hilfskreis liefert, dessen analoges Ausgangssignal in einer analogen Zusammenfügungsanordnung mit dem der Kaskadenschaltung aus dem differentiellen Signalformer und dem nichtlinearen Netzwerk entnommenen Ausgangssignal in analoger Form zusammenfügt. 13» Uebertragungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in den Hilfskreis ein analoges Kompressionsnetzwerk aufgenommen ist«
    14. Uebertragungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Sender an der Stelle der Zusammenfügungsanordnung der Informationsbereich
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    des Hilfssignals zwischen \ - ■£ des Informationsbereichs des der Kaskadenschaltung aus dem differentiellen Signalformer und dem nichtlinearen Netzwerk entnommenen Ausgangssignals liegt» - -
    15» Uebertragungssystem nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass im Empfänger die Trennanordnung durch eine der Kaskadenschaltung aus dem nichtlinearen Netzwerk und der Rekonstruktionsanordnung vorgeschaltete Subtractionsstufe gebildet wird, deren Eingängen einerseits das eingetroffene zusammengestellte Signal und andererseits das von einem mit einem Ausgang der Rekonstruktionsanordnung verbundenen Hilf skreis herrührende örtliche Hilfssignal zugeführt wird, und dass der Ausgang der Subtraktionsstufe an den Eingang der genannten Kaskadenschaltung aus dem nichtlinearen Netz-■werk und der Rekons truktionsanordnung angeschlossen ist. 16· Uebertragungssystem nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, dass die Subtraktionsanordnung als Subtraktionsanordnung für diskrete Werte eingerichtet ist, die diskrete Ausgangswerte des HiUfskreises von dem eingetroffenen zusammengestellten diskreten Signal subtrahiert·
    17« Uebertragungssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass in den von diskreten Ausgangswerten der Rekonstruktionsanordnung gespeisten Hilfskreis ein Diskretausgangswert-Reduktor aufgenommen ist»
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    17.5.76. - 55 -
    18, Uebertragungs syst era nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, dass der Diskretausgangswert-Reduktor durch ein diskretes Signalkompressionsnetzwerk gebildet wird.
    19» Uebertragungssystem nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, dass der Diskretausgangswert-Reduktor durch eine diskrete Signalvertunterdrückungsanordnung gebildet wird, die die am venigsten signifikanten Werte in dem dem Hilfskreis zugeführten diskreten Eingangssignal unt erdrückt·
    20» Uebertragungs syst em nach einem der Ansprüche 17 - 19» dadurch gekennzeichnet, dass an den diskreten Ausgangswert-· reduktor in dem Hilfskreis eine Einstellquelle angeschlossen ist,
    21, Uebertragungssystem nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, dass die Subtraktionsanordnung als Subtraktionsanordnung für analoge Signalwerte eingerichtet ist, die das in analoger Form über den Hilfskreis der Rekonstruktionsanordnung entnommene Hilfssignal von dem eingetroffenen zusammengestellten analogen Signal subtrahiert, 22,- Uebertragungsystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass in den Hilfskreis ein analoges Signalkompressionsnetzwerk aufgenommen ist.
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    ΡΗΛ.S027.
    17.5.76. - 56 -
    23 β Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei im zusammengestellten Signal das Hilfssignal linear übertragen und auf analogem ¥ege getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Empfänger die Trennung des örtlichen Hilfssignals in der Kaskadenschaltung aus dem nichtlinearen Netzwerk zur Signalexpansion und in der Rekonstruktionsanordnung erfolgt und die Kaskadenschaltung dazu als eine nichtlineare Reihenimpedanz und ein als Rekonstruktionsanordnung wirksamer Querkondensator ausgebildet ist.
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DE2624622A 1975-06-12 1976-06-02 Übertragungssystem zur Signalübertragung mittels diskreter Ausgangswerte in Zeitquantisierung und einer mindestens dreiwertigen Amplitudenquantisierung Expired DE2624622C3 (de)

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