JP2722485B2 - Digital information transmission system - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は画像情報及び音声情報のような2種類の情報
を同時伝送するディジタル情報伝送システムに関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a digital information transmission system for simultaneously transmitting two types of information such as image information and audio information.
画像情報をディジタル伝送する従来のシステムでは、
画像情報のフィールド又はフレーム相関性を利用して情
報圧縮及び誤り訂正処理を行っている。また、テレビジ
ョン信号のように画像信号の他に音声信号を含む情報の
場合には、画像信号と音声信号とで別々にブロック化、
情報圧縮及び誤り訂正処理を行う方法が、公知である。
このようなディジタル情報伝送システムでは、受信側に
おいて、誤り訂正符号により伝送誤りを訂正し、伝送誤
りの訂正が不可能の場合には、相関性のある別の箇所
(又はタイミング)のデータで置換したり、補間計算な
どを行うことにより、訂正不能部分の修整を行うことに
なる。In a conventional system for digitally transmitting image information,
Information compression and error correction are performed using the field or frame correlation of image information. In the case of information including an audio signal in addition to an image signal such as a television signal, the image signal and the audio signal are separately divided into blocks.
Methods for performing information compression and error correction processing are known.
In such a digital information transmission system, on the receiving side, a transmission error is corrected by an error correction code, and when the transmission error cannot be corrected, the data is replaced with another correlated data (or timing). Or by performing an interpolation calculation or the like, the uncorrectable portion is corrected.
このように画像信号と音声信号を別々のブロックで処
理する方式では、従来、処理回路の共用化の観点から、
ブロック長を同一化しており、画像データと音声データ
の単位時間当たりの情報量の違いにより、伝送誤りに対
する訂正能力に不均一が生じており、音声データが犠牲
にされがちであった。In the method of processing the image signal and the audio signal in different blocks as described above, conventionally, from the viewpoint of sharing a processing circuit,
The block lengths are made the same, and the difference in the amount of information per unit time between the image data and the audio data causes non-uniformity in the correction capability for transmission errors, and the audio data tends to be sacrificed.
そこで、本発明の発明者は、情報圧縮された画像デー
タと音声データとを時間軸変換して合成し、誤り訂正の
処理単位となる1ブロックに画像データ・エリアと音声
データ・エリアを設けるフォーマットを提案している。
主たる情報である画像情報に対し、副の情報である音声
データの配分率を適当に定めることにより、ディジタル
化及び伝送誤りに対する品質劣化を調節することがで
き、従来例での問題点は克服されるが、この方式では、
受信側において、誤り訂正符号による伝送誤りの訂正が
不可能の場合に、問題が生じうる。Therefore, the inventor of the present invention has proposed a format in which image data and audio data that have undergone information compression are converted by time axis and synthesized, and an image data area and an audio data area are provided in one block serving as a unit of error correction processing. Has been proposed.
By appropriately determining the distribution ratio of audio data, which is sub information, to image information, which is main information, it is possible to adjust the quality degradation due to digitization and transmission errors, and the problems in the conventional example can be overcome. However, in this method,
A problem may occur when the transmission side cannot correct the transmission error by the error correction code on the receiving side.
即ち、このように、1つのブロック内に画像データと
音声データとを含め、まとめて誤り訂正符号を形成・付
加する伝送システムでは、伝送誤りの訂正不能の場合
に、画像データに比べより少ない情報量の音声データに
対し、修整確率が高くなるという問題点がある。That is, in such a transmission system that forms and adds an error correction code collectively including image data and audio data in one block, when transmission errors cannot be corrected, less information than image data is used. There is a problem that the modification probability is high for a large amount of audio data.
そこで、本発明は、複数種類の情報信号を伝送用に一
体処理する伝送システムにおいて、訂正不能時に、副と
なる情報信号の修整確率が不当に高くならないようなデ
ィジタル情報伝送システムを提示することを目的とす
る。Accordingly, the present invention provides a digital information transmission system in which a plurality of types of information signals are integrally processed for transmission so that, when correction is impossible, the modification probability of a sub information signal is not unduly increased. Aim.
本発明に係るディジタル情報伝送システムでは、送信
系は、主情報信号を、当該主情報信号の相関性を利用し
て圧縮符号化する圧縮符号化回路と、当該圧縮符号化回
路の出力と副情報信号とを合成する合成回路と、二重符
号化により誤り訂正符号を生成する回路であって、当該
誤り訂正符号の外符号を、当該圧縮符号化において用い
た相関の方向に一致させた誤り訂正符号生成回路とを具
備する。受信系は、二重符号化誤り訂正符号を復号する
復号回路と、外符号の復号結果を用いて主情報の誤り訂
正不能データを修整する第1修整回路と、外符号の復号
結果及び内符号の復号結果の両方を用いて副情報の誤り
訂正不能データを修整する第2の修整回路とを具備す
る。In the digital information transmission system according to the present invention, the transmission system includes a compression encoding circuit for compressing and encoding the main information signal by utilizing the correlation of the main information signal, and an output of the compression encoding circuit and the sub information. A combining circuit for combining the signal and a circuit for generating an error correction code by double coding, wherein the outer code of the error correction code is matched with the direction of the correlation used in the compression coding. A code generation circuit. The receiving system includes a decoding circuit for decoding the double-coded error correction code, a first correction circuit for correcting error-correctable data of the main information using the decoding result of the outer code, a decoding result of the outer code, and an inner code. And a second modifying circuit for modifying the error-correctable data of the sub-information by using both of the decoding results.
送信系において、二重符号化の外符号の方向を、主情
報の圧縮時に利用する相関性の方向に一致させることに
より、受信系で訂正不能データが発生した場合でも、訂
正不能を示すフラグが訂正不能データの位置乃至は範囲
に対応するので、主情報については簡単な回路で瞬時に
修整を行えるようになる。また、副情報信号の誤り修整
に関しては、外符号及び内符号の両方の復号結果を参照
することにより、主情報における誤り訂正不能と副情報
における誤り訂正不能とを識別できる。従って、不必要
に、副情報の修整を行うことを防止できる。In the transmission system, by matching the direction of the outer code of the double encoding with the direction of the correlation used when compressing the main information, even if uncorrectable data occurs in the reception system, a flag indicating uncorrectable is generated. Since it corresponds to the position or range of the uncorrectable data, the main information can be instantly modified with a simple circuit. Further, regarding error correction of the sub-information signal, by referring to the decoding result of both the outer code and the inner code, it is possible to identify the error correction of the main information and the error correction of the sub-information. Therefore, it is possible to prevent unnecessary modification of the sub-information.
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
第1A図及び第1B図は、本発明の一実施例のそれぞれ送信
側及び受信側の概略構成ブロック図を示す。尚、本実施
例では、伝送すべき情報信号として、主たる情報信号が
画像信号であり、副となる情報信号が音声信号である場
合を想定している。また、画像信号(主情報信号)の圧
縮方法には前値予測DPCMを用い、音声信号(副情報信
号)はPCM符号化して伝送するとする。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIGS. 1A and 1B are schematic block diagrams of a transmitting side and a receiving side, respectively, according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, it is assumed that the main information signal is an image signal and the sub information signal is an audio signal as information signals to be transmitted. In addition, it is assumed that the image signal (main information signal) is compressed using the preceding value prediction DPCM, and the audio signal (sub information signal) is transmitted by PCM encoding.
第1A図の送信系では、入力端子10にはテレビジョン信
号のような水平走査の画像信号をディジタル化した信号
が入力され、入力端子12にはPCM符号化されたディジタ
ル音声信号が入力される。前値予測DPCM回路14は、入力
端子10のディジタル画像信号を、第2図に示すように、
所定長さi1毎にリセット値を含むDPCMデータに変換す
る。予測方式として前値予測方式を用いるので、データ
圧縮時に利用する相関方向は、水平方向ということにな
る。時間軸変換・合成回路16は、前値予測DPCM回路14か
らの圧縮された画像データと、入力端子12の音声データ
とを時間軸変換し、第3図に示すような合成データを出
力する。尚、第3図においてAは画像データ、Bは音声
データを示す。画像データAの長さi1に対し、音声デー
タBの長さをi2としている。In the transmission system of FIG. 1A, a signal obtained by digitizing a horizontal scanning image signal such as a television signal is input to an input terminal 10, and a PCM-coded digital audio signal is input to an input terminal 12. . The pre-value prediction DPCM circuit 14 converts the digital image signal at the input terminal 10 as shown in FIG.
Converting the DPCM data including the reset value for each predetermined length i 1. Since the previous value prediction method is used as the prediction method, the correlation direction used at the time of data compression is the horizontal direction. The time axis conversion / synthesis circuit 16 performs time axis conversion on the compressed image data from the previous value prediction DPCM circuit 14 and the audio data at the input terminal 12, and outputs synthesized data as shown in FIG. In FIG. 3, A indicates image data, and B indicates audio data. The length of the audio data B is set to i 2 with respect to the length i 1 of the image data A.
外符号符号化回路18及び内符号符号化回路20は、時間
軸変換・合成回路16の出力に対し、外符号及び内符号に
より二重符号化された誤り訂正符号を形成・付加する。
第4図に誤り訂正符号の形成方向を示す。外符号は、DP
CM画像データの水平走査方向(即ち、情報圧縮時の利用
した相関方向)と一致させてあり、符号の情報点数を、
時間軸変換・合成回路16により合成信号の一単位である
i1+i2としている。P2がパリティである。内符号は、第
4図に示すように、画像の垂直方向で構成してあり、当
該合成信号のjライン分を1単位として、パリティP1を
形成・付加してある。ここで用いる誤り訂正符号として
は、例えばリード・ソロモン符号などが考えられる。The outer code encoding circuit 18 and the inner code encoding circuit 20 form and add to the output of the time axis conversion / synthesis circuit 16 an error correction code double-encoded by the outer code and the inner code.
FIG. 4 shows the forming direction of the error correction code. The outer code is DP
It is matched with the horizontal scanning direction of CM image data (that is, the correlation direction used at the time of information compression).
One unit of the synthesized signal by the time axis conversion / synthesis circuit 16
i 1 + i 2 . P 2 is parity. Inner code, as shown in FIG. 4, Yes constituted by the vertical direction of the image, the j lines of the combined signal as a unit, is formed, adding a parity P 1. As the error correction code used here, for example, a Reed-Solomon code can be considered.
変調回路22は、上記の如く誤り訂正符号を形成・付加
された符号列を、伝送路特性に適した形に変調して伝送
路に送出する。The modulation circuit 22 modulates the code string formed and added with the error correction code as described above into a form suitable for the characteristics of the transmission path, and transmits the modulated signal to the transmission path.
次に第1B図の受信系を説明する。伝送路上の伝送信号
は復調回路30で復調され、内符号復号回路32で所定のア
ルゴリズムに従い内符号の復号処理が行われ、伝送誤り
が訂正される。内符号復号回路32は、音声データ部分に
関して内符号で誤り訂正が不可能な場合には、第5図に
示すように、訂正不能を示す訂正フラグを内符号訂正フ
ラグ・メモリ34を対応記憶箇所に書き込む。本実施例で
は、フラグ・メモリ34のメモリ容量の節約、及び画像デ
ータの訂正不能は後述する外符号の復号時に判明するこ
とから、内符号復号回路32は、画像データ部分について
は訂正不能の場合でも内符号訂正フラグをフラグ・メモ
リ34に書き込まない。Next, the receiving system shown in FIG. 1B will be described. The transmission signal on the transmission path is demodulated by the demodulation circuit 30, and the inner code decoding circuit 32 performs the decoding process of the inner code according to a predetermined algorithm to correct the transmission error. The inner code decoding circuit 32 stores a correction flag indicating that the error cannot be corrected in the inner code correction flag memory 34 as shown in FIG. Write to. In the present embodiment, since the saving of the memory capacity of the flag memory 34 and the uncorrectability of the image data are found at the time of decoding the outer code described later, the inner code decoding circuit 32 However, the inner code correction flag is not written in the flag memory 34.
外符号復号回路36は所定のアルゴリズムに従い外符号
の復号を行い、誤りを訂正する。外符号復号回路36は全
ラインについて、誤り訂正が不可能な場合に訂正フラグ
を外符号訂正フラグ・メモリ38の対応記憶箇所に書き込
む。The outer code decoding circuit 36 decodes the outer code according to a predetermined algorithm to correct an error. The outer code decoding circuit 36 writes a correction flag in a corresponding storage location of the outer code correction flag memory 38 when error correction is not possible for all lines.
主・副分離回路40は、内符号復号回路32及び外符号復
号回路36により復号された情報信号を主信号(DPCM画像
信号)と副信号(音声信号)に分離し、それぞれDPCM復
号回路42及び副情報誤り修整回路46に出力する。DPCM復
号回路42は、主・副分離回路40が出力するDPCM画像デー
タを復号し、主情報誤り修整回路44に印加する。The main / sub separation circuit 40 separates the information signal decoded by the inner code decoding circuit 32 and the outer code decoding circuit 36 into a main signal (DPCM image signal) and a sub signal (audio signal), Output to the sub-information error correction circuit 46. The DPCM decoding circuit 42 decodes the DPCM image data output from the main / sub separation circuit 40, and applies the decoded data to the main information error correction circuit 44.
内符号及び外符号の復号処理によっても誤りを訂正で
きなかった場合、つまり誤り訂正能力以上の誤りが伝送
路で発生した場合に、訂正不能の誤りは他の画像データ
に深刻な影響を及ぼす。即ち、前述のように、画像デー
タは前値予測DPCMにより圧縮符号化され、前値との差分
値が伝送されているので、誤り訂正不能なデータが存在
すると、誤り訂正の処理ブロック単位において、誤りが
それ以後に伝播し、実際の誤りデータ以降の全てのデー
タが誤りになってしまう。従って、相関性を利用して伝
送量の圧縮を行っている伝送システムでは、伝送路上で
の誤りを訂正できない場合に、その誤りデータを修整す
る処理が必要になる。When an error cannot be corrected even by the decoding process of the inner code and the outer code, that is, when an error having an error correction capability or more occurs in the transmission path, the uncorrectable error has a serious effect on other image data. That is, as described above, the image data is compression-encoded by the previous value prediction DPCM, and the difference value from the previous value is transmitted.Therefore, if there is data that cannot be corrected, the error correction processing block unit An error propagates thereafter, and all data after the actual error data becomes an error. Therefore, in a transmission system that compresses the amount of transmission using correlation, if an error on the transmission path cannot be corrected, a process for correcting the error data is required.
主情報誤り修整回路44及び副情報誤り修整回路46は訂
正フラグ・メモリ34,38を参照し、データ置換、補間な
どにより誤り訂正不能データを修整し、それぞれ出力端
子48,50に出力する。訂正不能の影響は、誤り訂正処理
単位のブロック内に限られるので、誤り訂正修整回路44
は、当該ブロックにおける画像データの長さi1を修整処
理の対象とするのが好ましい。具体的には、誤り訂正修
整回路44は訂正フラグ・メモリ38の訂正フラグを参照
し、前ライン又は後ラインなどの対応箇所のデータとの
置換や補間などにより誤りデータを修整する。外符号の
構成が上述の如く、DPCMの一単位と同じであるので、外
符号訂正フラグ・メモリ38には、DPCMの一単位に1つの
外符号訂正フラグが存在することになり、修整回路44で
は、DPCM復号回路42の出力をそのまま出力端子48に出力
するか、又は上記の如く誤り修整を行うかを瞬時に、即
ち何の演算も行わずに決定できる。The main information error correction circuit 44 and the sub information error correction circuit 46 correct error-uncorrectable data by data replacement, interpolation, or the like with reference to the correction flag memories 34 and 38, and output the data to output terminals 48 and 50, respectively. The effect of uncorrection is limited to the block of the error correction processing unit.
Is preferably subjected to the modification processing length i 1 of the image data in the block. Specifically, the error correction and correction circuit 44 corrects the error data by referring to the correction flag in the correction flag memory 38 and replacing or interpolating with data of a corresponding portion such as a previous line or a subsequent line. Since the configuration of the outer code is the same as one unit of the DPCM as described above, one outer code correction flag exists in one unit of the DPCM in the outer code correction flag memory 38, and the modifying circuit 44 Then, whether to output the output of the DPCM decoding circuit 42 as it is to the output terminal 48 or to perform error correction as described above can be determined instantaneously, that is, without performing any operation.
本実施例とは異なり、外符号の向きを、データ圧縮時
に利用する相関性の方向に一致させない場合には、復号
時に得られる訂正フラグを、何らかの演算により、誤り
修整の処理単位毎のフラグに変換する回路が必要にな
り、その変換に時間を要するが、本実施例では、そのよ
うな変換回路及び変換時間を要しない。Unlike the present embodiment, when the direction of the outer code does not match the direction of the correlation used at the time of data compression, the correction flag obtained at the time of decoding is changed to a flag for each error correction processing unit by some operation. Although a conversion circuit is required, and the conversion takes time, this embodiment does not require such a conversion circuit and conversion time.
他方、副情報誤り修整回路46は、内符号訂正フラグ34
及び外符号誤り訂正フラグ38を参照して、誤り訂正不能
データを修整するが、外符号訂正フラグが訂正不能を示
しているラインであっても、内符号訂正フラグが誤りな
しと表示している音声データの列に含まれるデータにつ
いては、修整を行わない。即ち、外符号訂正フラグより
内符号訂正フラグを優先する。これにより、音声データ
は、画像データに発生する誤りにより修整処理を施され
ることが無くなり、従って、音声データの修整確立が不
当に高くなることを防止できる。このためのハードウェ
ア規模の増大は、音声信号領域部分のみの内符号訂正フ
ラグ・メモリ34と、外符号訂正フラグ及び内符号訂正フ
ラグの論理積をとるゲートとによる増加のみである。On the other hand, the sub-information error correction circuit 46
The error correction data is corrected with reference to the outer code error correction flag 38, but even if the outer code correction flag indicates that the data cannot be corrected, the inner code correction flag indicates that there is no error. The data included in the audio data column is not modified. That is, the inner code correction flag is prioritized over the outer code correction flag. As a result, the audio data is not subjected to the modification processing due to an error occurring in the image data, and therefore, it is possible to prevent the modification establishment of the audio data from being unduly increased. The increase in the hardware scale for this purpose is only an increase due to the inner code correction flag memory 34 for only the audio signal area portion and the gate that takes the logical product of the outer code correction flag and the inner code correction flag.
本実施例では、画像情報の圧縮に前値予測DPCMを用い
たが、本発明はこれに限定されず、二重符号化誤り訂正
符号の外符号を構成する符号化方向と一致する相関方向
を用いる圧縮方式であれば、任意に使用できる。また、
主情報信号が画像信号、副情報信号が音声信号である場
合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定され
ず、例えば、ピアノ・コード情報、文字情報コードなど
を副情報としてもよく、複数の副情報としてもよい。In the present embodiment, the preceding value prediction DPCM is used for compressing the image information.However, the present invention is not limited to this, and the correlation direction that matches the encoding direction forming the outer code of the double-coded error correction code is used. Any compression method can be used as long as it is used. Also,
Although the main information signal has been described as an example of a case where the main information signal is an image signal and the sub information signal is an audio signal, the present invention is not limited to this.For example, piano code information, character information code, etc. may be used as the sub information, It may be a plurality of sub-information.
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によ
れば、主情報及び副情報を適当な品質で同時伝送できる
ばかりか、伝送誤りの訂正不能時にも、主情報の伝送誤
りの影響を受けて副情報の誤り修整確率が高くなるのを
防止できる。As can be easily understood from the above description, according to the present invention, not only the main information and the sub-information can be simultaneously transmitted with appropriate quality, but also when the transmission error cannot be corrected, the main information and the sub-information are affected by the transmission error of the main information. Thus, it is possible to prevent the error correction probability of the sub information from increasing.
第1A図及び第1B図は本発明の一実施例の送信系及び受信
系の概略構成ブロック図、第2図は画像データをDPCMに
より圧縮する場合の処理単位の説明図、第3図はDPCM画
像データと音声データとの合成データの構成図、第4図
は誤り訂正符号の構成例、第5図は訂正フラグの対応関
係を示す図である。 10……主(画像)情報入力端子、12……副(音声)情報
入力端子、14……前値予測DPCM回路、16……時間軸変換
・合成回路、18……外符号符号化回路、20……内符号符
号回路、34……内符号訂正フラグ・メモリ、38……外符
号訂正フラグ・メモリ、42……DPCM復号回路、44……主
情報誤り修整回路、46……副情報誤り修整回路、48……
主情報出力端子、50……副情報出力端子1A and 1B are schematic block diagrams of a transmission system and a reception system according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of a processing unit when image data is compressed by DPCM, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of an error correction code, and FIG. 5 is a diagram showing a correspondence relationship between correction flags. 10: Primary (image) information input terminal, 12: Secondary (audio) information input terminal, 14: Previous value prediction DPCM circuit, 16: Time axis conversion / synthesis circuit, 18: Outer code encoding circuit, 20 inner code encoding circuit, 34 inner code correction flag memory, 38 outer code correction flag memory, 42 DPCM decoding circuit, 44 main information error correction circuit, 46 sub information error Modification circuit, 48 ……
Main information output terminal, 50 ... Sub information output terminal
Claims (1)
からなる情報信号をディジタル伝送するディジタル情報
伝送システムであって、送信系が、主情報信号を、当該
主情報信号の相関性を利用して圧縮符号化する圧縮符号
化回路と、当該圧縮符号化回路の出力と上記副情報信号
とを合成する合成回路と、二重符号化により誤り訂正符
号を生成する回路であって、当該誤り訂正符号の外符号
を、当該圧縮符号化において用いた相関の方向に一致さ
せた誤り訂正符号生成回路とを具備し、受信系が、二重
符号化誤り訂正符号を復号する復号回路と、外符号の復
号結果を用いて主情報の誤り訂正不能データを修整する
第1修整回路と、外符号の復号結果及び内符号の復号結
果の両方を用いて副情報の誤り訂正不能データを修整す
る第2の修整回路とを具備することを特徴とするディジ
タル情報伝送システム。A digital information transmission system for digitally transmitting an information signal composed of a main information signal and one or more sub information signals, wherein a transmission system converts the main information signal into a correlation between the main information signal and the main information signal. A compression encoding circuit that performs compression encoding using the same, a combining circuit that combines the output of the compression encoding circuit and the sub information signal, and a circuit that generates an error correction code by double encoding. An error correction code generating circuit that matches the outer code of the error correction code with the direction of the correlation used in the compression coding, a receiving circuit decodes the double-coded error correction code, A first modifying circuit for modifying the uncorrectable data of the main information using the decoding result of the outer code, and modifying the uncorrectable data of the sub information using both the decoding result of the outer code and the decoding result of the inner code; Second modification circuit Digital information transmission system characterized by comprising a.
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1988
- 1988-03-09 JP JP5554088A patent/JP2722485B2/en not_active Expired - Fee Related
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |