ITU-T J 41 FRENCH-1988 CHARACTERISTICS OF EQUIPMENT FOR THE CODING OF ANALOGUE HIGH QUALITY SOUND PROGRAMME SIGNALS FOR TRANSMISSION ON 384 kbit s CHANNELS《用于在384 kbit s信道中传输的高质量模拟.pdf

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1、UNION INTERNATIONALE DES TLCOMMUNICATIONS5)4 4 J.41SECTEUR DE LA NORMALISATIONDES TLCOMMUNICATIONSDE LUIT42!.3-)33)/.3 4 , 6)35%,%3 %4 3/./2%3#!2!#4 2)34)15%3 $%3 15)0%-%.43$% #/$!% $% 3).!58 2!$)/0(/.)15%3!.!,/)15%3 $% (!54% 15!,)4 0/52 ,!42!.3-)33)/. 352 $%3 6/)%3 KBIT S2ECOMMANDATION 5)4 4c0 * (E

2、xtrait du ,IVRE “LEU)NOTES1 La Recommandation J.41 de lUIT-T a t publie dans le fascicule III.6 du Livre Bleu. Ce fichier est un extrait duLivre Bleu. La prsentation peut en tre lgrement diffrente, mais le contenu est identique celui du Livre Bleu et lesconditions en matire de droits dauteur restent

3、 inchanges (voir plus loin).2 Dans la prsente Recommandation, le terme Administration dsigne indiffremment une administration detlcommunication ou une exploitation reconnue. UIT 1988, 1993Droits de reproduction rservs. Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque

4、 formeque ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit delUIT.Fascicule III.6 - Rec. J.41 1Recommandation J.41Fascicule III.6 - Rec. J.41CARACTRISTIQUES DES QUIPEMENTS DE CODAGE DE SIGNAUXRADIOPHONIQUES ANALOGIQUES DE HAUTE QUALIT

5、POUR LATRANSMISSION SUR DES VOIES 384 kbit/s(Malaga-Torremolinos, 1984; modifie Melbourne, 1988)1 Considrations gnrales1.1 La prsente Recommandation donne les caractristiques dquipements de codage de signaux radiophoniquesmonophoniques 15 kHz en signal numrique 384 kbit/s. Pour lexploitation stropho

6、nique, on peut utiliserdeux codecs numriques. Deux signaux numriques monophoniques constituant un signal strophonique doivent treachemins ensemble par les mmes systmes (trajets) de transmission pour viter tout cart des temps de transmission.1.2 Lquipement de codage des signaux radiophoniques analogi

7、ques tel que spcifi dans la prsenteRecommandation peut tre:a) Un codeur/dcodeur indpendant avec interface numrique 384 kbit/s. Le fonctionnement du codeur etcelui du dcodeur peuvent tre assurs par deux quipements distincts ou par le mme quipement.b) Une combinaison codeur-multiplex/dcodeur-dmultiple

8、x avec interface numrique 1544 ou 2048 kbit/s.Le fonctionnement du codeur-multiplex et celui du dcodeur-dmultiplex peuvent tre assurs pardeux quipements distincts ou par le mme quipement.Dans le cas b), il nest pas obligatoire de prvoir un accs numrique externe 384 kbit/s pour le programmeradiophoni

9、que.1.3 Deux mthodes de codage recommandes par la CMTT 1 servent de base la prsente Recommandation.2 Qualit de transmissionLa qualit de transmission par paire de codeur/dcodeur doit tre telle que les limites spcifies dans laRecommandation J.21 (Recommandation 505 du CCIR) ne soient pas dpasses par t

10、rois paires de codeurs/dcodeursraccordes en cascade leurs accs audiofrquences.Remarque Lors de la transmission de signaux radiophoniques strophoniques, le codeur et le dcodeur doiventtre conus de manire respecter les conditions spcifies pour la diffrence de phase.Pour viter toute complexit inutile,

11、lchantillonnage des voies A et B doit tre simultan.3 Mthode de codage3.1 Les lois de codage recommandes sont celles spcifies sous 1.3.2 Ces lois de codage sappuient sur une technique MIC quantification uniforme 14 bits par chantillon. aveccompression-extension:a) soit compression-extension instantan

12、e en loi A onze segments, de 14 11 bits;b) soit compression-extension quasi instantane cinq segments, de 14 10 bits.Pour les rgles provisoires de transfert entre les deux mthodes de compression-extension, voir la remarque 4sous 1.3.3 Dautres techniques de codage qui peuvent tre utilises par accord b

13、ilatral entre Administrations sont galementindiques dans lannexe A, mais ne font toutefois pas partie de la prsente Recommandation.2 Fascicule III.6 - Rec. J.413.4 Les caractristiques des quipements communes aux deux mthodes de codage sont:Largeur de bande nominale aux frquences audio 0,04 15 kHz.In

14、terface aux frquences audio Voir le 2 de la Recommandation J.21.Frquence dchantillonnage (Recommandation 606 du CCIR) 32 (1 5 105) kHz.Praccentuation/dsaccentuation Recommandation J.17 avec affaiblissementde 6,5 dB 800 Hz.Remarque La praccentuation et la dsaccentuation ne sont pas utilises par les A

15、dministrations du Canada, duJapon et des Etats-Unis dAmrique sur leurs circuits nationaux et sur les circuits internationaux entre eux, mais ellessont employes en revanche sur les circuits internationaux destination dautres pays.4 Equipements compression-extension instantane4.1 Table de codage4.1.1

16、La loi de codage est spcifie dans le tableau 1/J.41.4.1.2 La rpartition des signaux de caractre (mots de code MIC) figure aussi dans le tableau 1/J.41. Deux variantes(A et B) de signaux de caractre sont possibles.Remarque Dans le cas dinterconnexion numrique entre les variantes A et B, la conversion

17、 dune variante designaux de caractre du tableau 1/J.41 lautre peut se faire sans dgradation de la qualit. Dans le cas dinterconnexionanalogique, on prvoit une lgre rduction (de lordre de 3 dB) du rapport signal/bruit.4.2 Dbits binairesDbit binaire nominal de codage la source (32 kHz 11 bits/chantill

18、on) 352 kbit/sProtection contre les erreurs 32 kbit/sDbit binaire de transmission 384 kbit/s4.3 Niveau de saturationLe niveau de saturation pour un signal en onde sinusodale avec un affaiblissement dinsertion de praccentuationde 0 dB (frquence 2,1 kHz) est de + 15 dBm0s.4.4 Format du signal numrique

19、Les squences de bits du signal de caractre pour les variantes A et B sont indiques la figure 1/J.41.4.5 Protection contre les erreurs sur les bitsUn bit de parit est ajout chaque signal de caractre de 11 bits.Fascicule III.6 - Rec. J.41 3TABLEAU 1/J.41Codage MIC pour signaux radiophoniques, (Loi A a

20、vec compression-extension instantane, 11 segments, 14 11 bits) (moiti positive seulement)a)Codage 11 bitsRpartition des signaux de caractresEntre Sortie Code numrique Variante Ab)Variante Bc)analogiquenormaliseanalogiquenormaliseaveccompressionSegment nRsolution(bits)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 S X Y Z

21、A B C D E F G8160 8192 8176 895 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 9 0 1 1 1 0 1 1 04096 4128 4112 768 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 04080 4096 4088 767 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 12 10 0 1 1 0 0 1 0 12048 2064 2056 640 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 02040 2048 2044 639 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 13 11 0 1 0 1 0 1 0

22、 01024 1032 1028 512 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01020 1024 1022 511 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 14 12 0 1 0 0 0 0 1 1512 516 514 384 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0510 512 511 383 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 15 13 0 0 1 1 0 0 1 0256 258 257 256 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0255 256 255,5 255 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

23、 1 1 1 10 0 1 0 0 0 0 1128 129 128,5 1286140 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0127 128 127,5 127 1 1 1 1 1 1 1 X 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 00 1 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0X11ebit laiss libre dans la variante A.a)Les signaux de caractre pour la moiti ngative sont les mmes que les signaux pour la moiti

24、positive si ce nest que les bits de signe (bit 1 et S respectivement pour lesvariantes A et B) sont inverss.b)La variante A est utilise actuellement avec un quipement numrique fond sur la hirarchie 2048 kbit/s. Aprs codage et avant linsertion du bit de parit, les bits 1 5 sontinverss.c)La variante B

25、 est utilise actuellement avec un quipement numrique fond sur la hirarchie numrique 1544 kbit/s. Tous les bits, y compris le bit de parit, sont inverss etremis au format avant transmission (voir la figure 1/J.41).4 Fascicule III.6 - Rec. J.414.5.1 Variante ALes cinq bits de plus fort poids de chaque

26、 chantillon sont protgs contre les erreurs au moyen dun bit de parit.Dans le convertisseur de la partie mission, le bit de parit est ajout chaque mot de code titre de 12ebit. Sa valeur estfixe de faon que le bloc de parit 6 bits ne contienne toujours quun nombre impair de valeurs “1”. Afin que deser

27、reurs doubles puissent aussi entraner des violations de parit, les bits protgs et les bits non protgs de chaque motde code sont entrelacs en une squence alternativement croissante et dcroissante (voir la figure 1/J.41).4.5.2 Variante BLe bit de parit ajout est bas sur les 7 bits de plus fort poids d

28、u mot MIC 11 bits, cest-dire les bits S, X, Y,Z, A, B, C. Les bits “un” ont la parit paire. Etant donn que les bits de segment (X, Y, Z) contiennent toujours un bit“un”, le nombre minimum de “un” par chantillon est 2, ce qui donne une densit minimale des “un” gale 1/6.4.5.3 Masquage derreursLorsquon

29、 dcouvre une violation de parit, il faut utiliser une technique de masquage derreurs (par exemple,remplacement par interpolation, extrapolation ou rptition). Dans le cas de violations multiples de parit(paquets derreurs), il convient de masquer les chantillons correspondants par des silences.Fascicu

30、le III.6 - Rec. J.41 54.6 Interface numriqueA ltude (voir les Recommandations G.735 et G.737).4.7 SynchronisationLquipement de codage est synchronis sur lhorloge de lquipement multiplex en aval ou sur lhorloge durseau. En cas dutilisation dune interface numrique, une information de rythme pour les b

31、its et les multiplets (24 bits,voir la figure 1/J.41) est ncessaire.Variante A: Une solution concernant laccs synchrone figure aux Recommandations G.735 et G.737.Variante B: La solution concernant laccs synchrone est ltude.4.8 Dfaillances et dispositions correspondantes4.8.1 Variante ADans le cas du

32、ne interface numrique 384 kbit/s, il faut appliquer pour les dfaillances et les dispositionscorrespondantes les mmes principes que ceux exposs dans la Recommandation G.732.4.8.2 Variante BA ltude.5 Equipements compression-extension quasi instantane5.1 IntroductionLquipement dcrit dans ce paragraphe

33、utilise la mthode de compression-extension quasi instantane pour lecodage des signaux radiophoniques de haute qualit sous forme numrique.On applique un processus en deux tapes, dans lquipement de codage:a) conversion dune voie 15 kHz en un train 338 kbit/s;Remarque La valeur de 338 kbit/s a t choisi

34、e afin de permettre le multiplexage ventuel de 6 voies dansun format de trame spcifique 2048 kbit/s.b) insertion asynchrone du train 338 kbit/s dans un train 384 kbit/s;Remarque Linsertion asynchrone du train 338 kbit/s dans un train 384 kbit/s permet lutilisation, surlemplacement du codeur, dune ho

35、rloge qui ne serait pas ncessairement synchrone de lhorloge du rseau.Cela peut prsenter des avantages lorsque lquipement de codage et lquipement dinsertion (voir lesRecommandations G.735 et G.737) sont situs des emplacements diffrents, et lorsque la liaison detransmission entre ces deux quipements e

36、st unidirectionnelle.et le processus inverse dans lquipement de dcodage.5.2 Conversion de la voie radiophonique de 15 kHz en un train numrique 338 kbit/s5.2.1 Niveau de saturationLe niveau de saturation pour un signal en onde sinusodale avec un affaiblissement dinsertion du circuit depraccentuation

37、de zro dB (frquence 2,1 kHz) est de + 12 dBm0s.5.2.2 Compression-extensionLa compression-extension quasi instantane procure une rduction du dbit binaire de 14 10 bits/chantillon.Ce systme code un bloc de 32 chantillons selon une caractristique de codage (ou plage) faisant partie dun ensemblede 5 car

38、actristiques, en prenant comme rfrence lchantillon ayant la plus grande valeur dans le bloc. Lacaractristique de compression est donne la Figure 2/J.41 et les paramtres sont spcifis au tableau 2/J.41.6 Fascicule III.6 - Rec. J.415.2.3 Facteur dchelle et protectionLinformation dfinissant la plage uti

39、lise appele facteur dchelle, est transmise sur 3 blocs successifs sousforme dun mot de 7 bits, qui passe 11 bits dans un code de correction derreur isole de Hamming 7, 11, rpartis dansles 3 blocs de la faon suivante:Les cinq valeurs possibles pour chacun des 3 facteurs dchelle (un facteur dchelle po

40、ur chaque bloc dans latrame de 3 ms, voir la figure 3/J.41) sont:Plage 4 niveau de signal le plus levPlage 3Plage 2Plage 1Plage 0 niveau de signal le plus faibleLes facteurs dchelle crs selon cette mthode, partir de trois blocs successifs, sont appels Ra, Rb et Rc. Ilssont ensuite utiliss pour calcu

41、ler un code unique 7 bits, soit R, de la faon suivante:R = 25Ra + 5Rb + Rc + 1R1 R7 constituent la reprsentation binaire non signe de ce code qui est mis en bit de plus faible poidsdabord (R1 R7) suivi de 4 bits de protection R8 R11 qui sont constitus comme suit:R8 =( R3 + R2 + R1) MOD 2R9 = ( R6 +

42、R5+ R4 ) MOD 2R10 = (R7 + R5+ R4 + R2 + R1) MOD 2R11 = (R7 + R6 + R4 + R3 + R1) MOD 2Fascicule III.6 - Rec. J.41 7TABLEAU 2/J.41Loi de compression-extension(Codage “complment 2”)PlageEntre analogiquenormaliseSortie analogiquenormaliseCode numrique aveccompressionMSB LSBRsolution4 + 8176 a0 a 16 a 81

43、92 a+ 8192+ 160 8176+ 8184+ 8 8 8184+ 5110- 1- 512(0111111111)(0000000000)(1111111111)(1000000000)10 bits3 + 4088 a0 a 8 a 4096 a+ 4096+ 80 4088+ 4092+ 4 4 4092+ 5110- 1- 512(0111111111)(0000000000)(1111111111)(1000000000)11 bits2 + 2044 a0 a 4 a 2048 a+ 2048+ 40 2044+ 2046+ 2 2 2046+ 5110- 1- 512(0

44、111111111)(0000000000)(1111111111)(1000000000)12 bits1 + 1022 a0 a 2 a 1024 a+ 1024+ 20 1022+ 1023+ 1 1 1023+ 5110- 1- 512(0111111111)(0000000000)(1111111111)(1000000000)13 bits0 + 511 a0 a 1 a 512 a+ 512+ 10 511+ 511,5+ 0,5 0,5 511,5+ 5110- 1- 512(0111111111)(0000000000)(1111111111)(1000000000)14 b

45、itsMSB Bit de plus fort poids.LSB Bit de plus faible poids.8Fascicule III.6 - Rec. J.41Fascicule III.6 - Rec. J.41 95.2.4 Protection contre les erreurs sur les chantillonsOn utilise 32 bits par trame pour la dtection des erreurs sur les chantillons, sur la base de 1 bit de parit pour3 chantillons. U

46、ne parit impaire est utilise, cest-dire que le nombre total des bits de donnes mis ltat 1, dans leschantillons protgs, plus le bit de parit est toujours un nombre impair. La rpartition des bits de parit dans la trame etlattribution des bits de parit aux chantillons sont indiques la figure 3/J.41 et

47、au tableau 3/J.41, respectivement. Seulsles 5 bits de plus fort poids de chaque chantillon sont protgs. Pour viter, au cas o 2 bits successifs auraient subi unedgradation, que lerreur ne puisse tre dtecte par le processus de contrle de parit, les bits protgs et non protgs dechaque chantillon sont entrelacs en une squence alternativement croissante et dcroissante: 1, 10, 2, 9, 3, 8, 4, 7, 5, 6.Le bit de plus faible poids est dabord mis et les bits souligns sont ceux qui sont protgs par le contrle de parit. Ilfaut alors appliquer le procd de