DE19547117A1

DE19547117A1 - Decoder synchronising method esp. for transfer of source coded audio signals - storing in receiver, regulating read-out timing and accumulating received, decompressed data burst bits, before clocking information derived with quartz stabilisation by comparing with regenerated data

Info

Publication number: DE19547117A1
Application number: DE1995147117
Authority: DE
Inventors: Dietmar Prof Dr Ing Rudolph
Original assignee: Deutsche Telekom AG
Current assignee: Deutsche Telekom AG
Priority date: 1995-08-01
Filing date: 1995-12-16
Publication date: 1997-02-06
Anticipated expiration: 2015-12-17
Also published as: DE19547117B4

Abstract

The method involves storing in the receiver and regulation of the read-out timing. The bits of the received and decompressed data burst are accumulated and the clocking information is derived with quartz stabilisation, by comparison with the regenerated and read out data. The transfer rate and phase are regulated and a new burst can always be accurately received if the current burst is brought to a residual state constrained by the tolerances associated with the quartz. Reading the burst with quartz stabilisation removes the need for additional clock information.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Synchronisationsverfah ren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher defi nierten Art. Ein derartiges Verfahren ist für ein ATM-Netz z. B. in DE-PA 42 17 911.4 beschrieben.The invention relates to a synchronization process ren the defi in the preamble of claim 1 closer kind. Such a method is for an ATM network e.g. B. described in DE-PA 42 17 911.4.

Bei der Übertragung von quellcodierten Audiosignalen werden die Daten in Rahmen gefüllt, die aus einem Header, Side-In formationen und den spektralen Informationen bestehen. Die se Daten werden mit einem schnellen Takt, z. B. 500 kHz, ausgelesen. Damit man unterschiedliche Datenraten des quellcodierten Signals realisieren kann, werden von den Rahmen schneller Daten nur jeweils so viele gesendet, daß im Mittel die gewünschte Datenrate entsteht. Damit erhält man auf einer Übertragungsstrecke "Burst-Betrieb". Die Da ten werden also nicht gleichmäßig gesendet. Die genauen Definitionen hierzu sind in den Standards für MPEG fest gelegt.When transmitting source-coded audio signals the data is filled in frames consisting of a header, side-in formations and the spectral information exist. The Data is sent with a fast clock, e.g. B. 500 kHz, read out. So that one different data rates of the source-coded signal can be realized by the Frame of fast data only sent so much that the desired data rate arises on average. So that gets one on a transmission link "burst mode". The Da This means that they are not sent evenly. The exact Definitions are set out in the standards for MPEG placed.

Aufgrund des Burstbetriebes auf der Übertragungsstrecke ist es für den Decoder schwierig, den exakten Datentakt des decodierten Audiosignals - bezogen auf einen gleichförmigen Datenstrom - wieder zu gewinnen.Because of the burst operation on the transmission line it is difficult for the decoder to get the exact data clock of the decoded audio signal - based on a uniform Data stream - to win again.

Zur Taktrückgewinnung gibt es bislang folgende Möglichkei ten:So far there are the following possibilities for clock recovery ten:

1. Coupling the data clock of the audio signal with the Frequency or the clock of the high-frequency carrier of the mo dulated transmission path.
2. Counting the burst in the sense that a comparison is carried out between a number of receiving side incoming bursts and those decoded in the decoder th or processed bursts.

Die erste der vorgeschlagenen Methoden läßt sich in der Praxis nicht durchführen, da dies eine taktmäßige Verkopp lung vom Studio über den Sender bis zum Empfänger erfordern würde. Die hierfür notwendige zusätzliche Übertragungs strecke steht nicht zur Verfügung. Daher scheidet diese Me thode aus.The first of the proposed methods can be found in the Do not practice as this is a cyclical coupling from the studio to the transmitter to the receiver would. The additional transmission required for this route is not available. Therefore this Me separates way out.

Die zweite Methode hat den Nachteil, daß das Gleichgewicht zwischen einlaufenden und verbrauchten Bursts erfordert, daß eine gewisse Mindestmenge von Bursts im Speicher vorge halten werden muß, damit die Regelung nicht zu grob wird. Da die kleinste ausregelbare Quantität aus einem Burst besteht, welcher z. B. ca. 1600 Bits (oder mehr) enthalten kann, ergibt sich in einem solchen Falle eine ausgeprägte Regelschwingung, was zu Gleichlaufproblemen im rückgewon nenen Audio-Signal führt. Dieser Fall tritt - bedingt durch das Übertragungsverfahren - z. B. auf dem Funkweg auf.The second method has the disadvantage that the balance between incoming and used bursts, that a certain minimum amount of bursts is pre-stored in memory must be kept so that the regulation does not become too coarse. Because the smallest controllable quantity from a burst exists, which z. B. contain about 1600 bits (or more) can result in a pronounced case Control vibration, leading to synchronism problems in the recovered leads an audio signal. This case occurs due to the transmission process - e.g. B. on the radio path.

Zur Verminderung der Regelschwingungen müssen eine große Anzahl von Bursts (min. 30) im Eingangspuffer zwischenge speichert werden, wodurch dieser entsprechend groß gemacht werden muß. Aus dieser regelungstechnisch erforderlichen Mindestanzahl von Bursts im Speicher folgt aber einerseits eine langsame Regelung und andererseits eine nicht tole rierbare Zeitverzögerung des rückgewonnenen Audiosignals.To reduce the control vibrations must be a big one Number of bursts (min. 30) in the input buffer be saved, which makes it correspondingly large must become. For this control-technically necessary The minimum number of bursts in the memory follows on the one hand a slow regulation and on the other hand a not tol time delay of the recovered audio signal.

In einer Anwendung für die "Digital Mittelwelle" könnte diese Zeitverzögerung mehr als 10 Sekunden betragen, wo durch z. B. eine Zeitzeichengabe oder ein Umschalten auf eine andere Übertragungsart des gleichen Programms (z. B. UKW) praktisch nicht mehr möglich wird. Eine drastische Verkürzung dieses Zeitverzuges ist daher von existentieller Notwendigkeit für die Realisierung einer digitalen Übertragung, in den LMK-Rundfunkbereichen.In an application for the "digital medium wave" could this time delay can be more than 10 seconds where through z. B. a time signal or a switch to another type of transmission of the same program (e.g. FM) is practically no longer possible. A drastic one Shortening this time delay is therefore of an existential nature Need for the realization of a digital Transmission, in the LMK broadcasting areas.

Die Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, zu erreichen, daß im rückgewonnenen Audiosignal nur eine minimale Zeitverzö gerung entsteht und daß das rückgewonnene Audiosignal dabei eine minimale Gleichlaufschwankung aufweist.The object of the invention is therefore to achieve that only a minimal time delay in the recovered audio signal and the recovered audio signal has a minimal synchronization fluctuation.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Patentan spruchs 1 aufgeführten Verfahrensschritten gelöst.This task is carried out with the characteristics of the patent Proceed 1 listed process steps solved.

Vorteilhafte Aus- bzw. Weiterbildungsmöglichkeiten des Ver fahrens sind in den Kennzeichen der Unteransprüche 2 und 3 beschrieben.Advantageous education and training opportunities of the Ver driving are in the characteristics of subclaims 2 and 3 described.

Im nachfolgenden Ausführungsbeispiel wird die Erfindung und deren Wirkung näher erläutert.In the following embodiment, the invention and their effect explained in more detail.

Die erfindungsgemäße Lösung des Problems der Regelschwin gungen und der Zeitverzögerung bei der Taktrückgewinnung des decodierten Audiosignals besteht darin, daß die Bits jedes Bursts ausgezählt werden. Man weiß ja, welche Zeit spanne nominell von den Daten eines Bursts versorgt wird. Daher können die Bits jedes Bursts mittels eines (zu re gelnden) Taktgenerators gleichmäßig auf die gesamte Zeit spanne verteilt werden.The solution according to the invention to the problem of the control oscillation conditions and the time delay in clock recovery of the decoded audio signal is that the bits each burst can be counted. You know what time span is nominally supplied by the data of a burst. Therefore, the bits of each burst can be applicable) clock generator evenly over the entire time spread.

Die Ungenauigkeit von nicht verkoppelten Takt-Generatoren besteht in den Toleranzen der verwendeten Quarze, welche z. B. mit schlimmstenfalls 10 ppm angenommen werden kann.The inaccuracy of uncoupled clock generators consists in the tolerances of the crystals used, which e.g. B. can be assumed with 10 ppm at worst.

Man regelt den Taktgenerator so ein, daß jeder empfangene Burst beim Eintreffen des folgenden Bursts noch ca. 0,1% bis 1% seiner Bits noch (unverarbeitet) im Speicher hat. One regulates the clock generator so that every received one Burst when the following burst arrives approx. 0.1% until 1% of its bits are still (unprocessed) in memory.

Damit sind noch genügend viele Bits vorhanden, um eine Geschwindigkeitsabweichung in beiden Richtungen korrigieren zu können. Aufgrund der geringen Toleranzen der Quarze muß damit in der Praxis kaum mehr als um ±1 Bit schneller bzw. langsamer (programmierbarer Frequenzteiler zwischen Quarz und Takt) ausgelesen werden.This means that there are still enough bits to make one Correct the speed deviation in both directions to be able to. Due to the small tolerances of the quartz crystals in practice hardly more than ± 1 bit faster or slower (programmable frequency divider between quartz and clock) can be read out.

Somit ergeben sich folgende Vorteile:This has the following advantages:

- The time delay in the decoder due to the clock regulation is in the range of milliseconds and not in the range of seconds.
- The memory in the decoder can do a lot turn out smaller.
- The cycle control is more exact because the manipulated variable for the control system sets the smallest possible time (bit duration) uses. The clock control thus receives the least possible rule fluctuations, which makes an excellent Synchronism occurs.

Claims

1. A method for synchronizing the decoder in the transmission of source-coded audio signals, in which a storage and a derived regulation of the readout clock is carried out at the receiving end, characterized in that

- The bits of the (received and compressed) data bursts are counted and
- From this (by comparison with the regenerated and read out data) the clock information is obtained quartz-stabilized and
- The transmission speed and phase is adjusted, and
- A new burst is always received when the current burst has been used up to a residual stock due to the tolerances of the quartz crystals.

2. The method according to claim 1, characterized in that read out the burst in connection with the quartz stabilizer the transmission of additional clock information completely replaced.

3. The method according to claim 1, characterized in that the residual due to the tolerances of the quartz was on the order of 0.1% to 1% sets and is specified.