JP2876878B2 - データ送信装置とデータ受信装置 - Google Patents
データ送信装置とデータ受信装置Info
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Description
非同期なディジタル音声信号とディジタル映像信号を多
重して伝送するデータ送信装置とデータ受信装置に関す
るものである。
映像機器の開発が活発化してきている。これにともない
ディジタル処理により映像信号や音声信号を多重し、伝
送する機器の開発も活発化しており、通信信号処理技術
も発展著しいものがある。
理により多重する際、映像信号のサンプリング周波数と
音声信号のサンプリング周波数は何らかの整数比で表せ
る関係になるようにして伝送していた。
48kHzサンプリングのディジタル音声信号を多重し
て伝送する、従来のデータ送信装置について説明する。
ブロック図である。図4において、201はディジタル
音声のデータを記憶するメモリ、202はメモリ201
の書き込みを制御する書き込み制御回路、203はメモ
リ201の読み出し制御する読み出し制御回路、205
はディジタル映像のサンプリング・クロックを1312
5分周する分周器、204はディジタル音声のサンプリ
ング・クロックとデータ取り込みのためのビット・クロ
ックを出力するPLL回路、206は入力されるディジ
タル映像のデータの取り得る値を制限するリミッタ、2
07はディジタル映像のデータとディジタル音声のデー
タを多重し、通信同期信号を付加させて1ビットのシリ
アル信号に変換する多重回路である。
ついて、以下その動作について説明する。
ック入力端子211より14.31818MHzのディ
ジタル映像サンプリング・クロックが入力される。分周
器205ではディジタル映像サンプリング・クロックが
13125分周され、1.090909kHzのクロッ
クを出力する。
のクロック(1.090909kHz)を基準に位相周
波数比較が行われ、1.090909kHzの整数倍周
波数である48.00000kHzのクロックをディジ
タル音声サンプリング・クロック出力端子209に、
3.072000MHzのクロックをディジタル音声ビ
ット・クロック出力端子210に出力している。このP
LL回路204についてさらに具体的に説明する。
したブロック図である。図5において、301は基準ク
ロック入力端子、302は位相周波数比較回路、303
は低域通過フィルタ、304は電圧制御発振器、305
は分周器、306はディジタル音声サンプリング・クロ
ック出力端子、307はディジタル音声ビット・クロッ
ク出力端子である。
はおよそ12.288MHzのクロックが出力されてい
る。分周器305では、電圧制御発振器304出力のク
ロックを4分周した約3.072MHzのクロックをデ
ィジタル音声ビット・クロック出力端子307に出力
し、さらに64分周した約48kHzのクロックをディ
ジタル音声サンプリング・クロック出力端子306に出
力し、さらに44分周した約1.09kHzのクロック
を位相周波数比較回路302に出力している。位相周波
数比較回路302では、基準クロック入力端子301よ
り入力された1.090909kHzのクロックと、分
周器305から出力された約1.09kHzのクロック
の位相比較を行い、誤差信号を低域通過フィルタ303
に出力している。低域通過フィルタ303では、位相周
波数比較回路302出力の誤差信号の高域成分を除去
し、誤差が最小になるよう電圧制御発振器304の発振
周波数を制御している。このようにして、基準クロック
の整数倍クロックを作り出している。
て、メモリ201は先入れ先出し型(以下、FIFOと
略す)となっており、ディジタル音声データ入力端子2
08より入力されたデータが順次書き込まれ、先に書き
込まれたデータから順に読み出されデータを出力してい
る。
204出力の48.00000kHzクロック(ディジ
タル音声のサンプリング・クロック)と3.07200
0MHzクロック(ディジタル音声のビット・クロッ
ク)から、ディジタル音声データ入力端子208より入
力された信号のうちデータの存在する時間的位置を認識
し、データの存在する期間だけ書き込むようにメモリ2
01の書き込み制御を行っている。
クロック、ビット・クロック、データの一例を示すタイ
ミング図を図6に示す。(a)はサンプリング・クロッ
ク、(b)はビット・クロック、(c)はデータであ
り、48kHzサンプリング,20ビット量子化,2チ
ャンネル(Lch,Rch)のディジタル音声信号を受け渡
しするものである。1サンプリング周期の間にビット・
クロックは64周期存在し、データとしては64タイム
スロットのうち40タイムスロットを使用している。
タ入力端子212より入力される量子化8ビットのデー
タに対し、FF(16進数;以下hと略す)および00
hを禁止し、上限値FEh,下限値01hとなるように
符号変換してディジタル映像のデータを出力している。
プに示すように、リミッタ206出力のディジタル映像
のデータと、メモリ201出力のディジタル音声のデー
タをパケット化したものと、通信同期信号を多重して8
ビット・パラレル信号にし、さらに1ビット・シリアル
信号に変換して送信出力端子213に出力している。通
信同期信号と音声信号パケットは映像信号の水平同期期
間に挿入され、通信同期信号はディジタル映像信号の9
10サンプル毎に4サンプル分挿入される。また多重回
路207は、音声信号パケットを挿入している時間的位
置を示すパケット・タイミング信号も出力している。
映像サンプリング・クロック入力端子211より入力さ
れるディジタル映像サンプリング・クロックと多重回路
207より出力されるパケット・タイミング信号によ
り、メモリ201の音声データの読み出し制御を行って
いる。
する。図8は従来のデータ受信装置の一例を示すブロッ
ク図である。図8において、214は受信信号からディ
ジタル映像のデータとディジタル音声のデータを分離す
る分離回路、215はディジタル音声のデータを記憶す
るメモリ、216はメモリ215の書き込みを制御する
書き込み制御回路、217はメモリ215の読み出しを
制御する読み出し制御回路、218はディジタル映像の
サンプリング・クロックを13125分周する分周器、
219はディジタル音声のサンプリング・クロックとビ
ット・クロックを出力するPLL回路である。
ついて、以下その動作について説明する。
20より入力された1ビット・シリアルの受信信号から
通信同期信号を検出することによって同期が取られ、デ
ィジタル映像のデータ、ディジタル音声のデータを分離
し、ディジタル映像のデータはディジタル映像データ出
力端子225に、ディジタル音声データはメモリ215
に、ディジタル音声データの存在する時間的位置を示す
書き込みタイミング信号は書き込み制御回路216に、
そしてディジタル映像のサンプリング・クロックをディ
ジタル映像のサンプリング・クロック出力端子224,
書き込み制御回路216,分周器218に出力してい
る。ただし、通信同期信号および音声信号パケットの存
在していた期間のディジタル映像データは水平同期期間
のレベルになるようデータ置き換えを施している。
ディジタル映像サンプリング・クロックが13125分
周され1.090909kHzのクロックとなって出力
している。
のクロック(1.090909kHz)を基準に位相周
波数比較が行われ、1.090909kHzの整数倍周
波数である48.00000kHzのクロックをディジ
タル音声サンプリング・クロック出力端子223に、
3.072000MHzのクロックをディジタル音声ビ
ット・クロック出力端子222に出力している。
214出力のディジタル音声データが順次書き込まれ、
先に書き込まれたデータから順に読み出され、ディジタ
ル音声データ出力端子221に出力される。
14出力のディジタル映像サンプリング・クロックと書
き込みタイミング信号により、メモリ215の書き込み
制御を行っている。
219出力のディジタル音声のサンプリング・クロック
とディジタル音声のビット・クロックより図6に示すよ
うなタイミングでデータが出力するようメモリ215の
読み出し制御を行っている。
従来の構成では、ディジタル音声のためのビット・クロ
ックやサンプリング・クロックをデータ送信装置から出
力しているために、他の映像信号とは非同期なディジタ
ル音声の信号源(例えばDAT)から直接ディジタル接
続を取ることができないという問題点を有していた。
で、ディジタル音声のためのビット・クロックおよびサ
ンプリング・クロックを外部からデータ送信装置に供給
するようにし、ディジタル映像信号に同期していないデ
ィジタル音声信号とディジタル映像信号を多重して伝送
できるデータ送信装置とデータ受信装置を提供すること
を目的とする。
に、本発明のデータ送信装置は、ディジタル音声のサン
プリング・クロックをディジタル映像のサンプリング・
クロックのタイミングで取り込みディジタル映像のサン
プリング周期単位で変化するディジタル音声のサンプリ
ング・クロック信号(以下、ディジタル音声サンプリン
グ信号と呼ぶ)を出力する非同期サンプリング回路と、
ディジタル映像のサンプリング・クロックと非同期サン
プリング回路出力のディジタル音声サンプリング信号に
よりメモリからデータを読み出す読み出し制御回路と、
メモリ出力のディジタル音声データとディジタル音声サ
ンプリング信号とディジタル映像データを多重して送信
する多重回路とで構成している。
た信号からディジタル映像データとディジタル音声デー
タとディジタル音声サンプリング信号を分離し出力する
分離回路と、分離回路出力のディジタル音声サンプリン
グ信号とディジタル映像のサンプリング・クロックによ
りメモリのデータ書き込みを制御する書き込み制御回路
と、分離回路出力のディジタル音声サンプリング信号を
n分周(nは1以上の整数)し分周クロックを出力する
分周器と、分周器出力の分周クロックよりディジタル音
声のビット・クロックとサンプリング・クロックを出力
するPLL回路と、PLL回路出力のディジタル音声の
サンプリング・クロックとビット・クロックによりディ
ジタル音声のデータの読み出しを制御する読み出し制御
回路とで構成している。
のサンプリング・クロックをディジタル映像信号のサン
プリング・クロックで非同期サンプリングした信号を伝
送するため、ディジタル音声のサンプリング周波数の情
報も伝送される。よって、ディジタル音声信号のサンプ
リング・クロックやビット・クロックがデータ受信装置
で再生できるため、ディジタル映像信号とディジタル音
声信号が全く非同期であっても伝送することができる。
照しながら説明する。
タ送信装置のブロック図を示すものである。図1におい
て、101はディジタル音声のデータを記憶するメモ
リ、102はメモリの書き込み制御回路、103はメモ
リの読み出し制御回路、104はディジタル音声のサン
プリング・クロックをディジタル映像のサンプリング・
クロックで非同期サンプリングをする非同期サンプリン
グ回路、105は入力されるディジタル映像のデータの
取り得る値を制限するリミッタ、106はディジタル映
像のデータ、ディジタル音声信号のデータ、非同期サン
プリング回路104の出力信号、通信同期信号を多重
し、1ビットのシリアル信号に変換する多重回路であ
る。
送信装置について、以下その動作について説明する。
7より入力されたディジタル音声のデータは順次メモリ
101に書き込まれる。メモリ101はFIFOとなっ
ており、先に書き込まれたデータから順にデータが読み
出されディジタル音声のデータを出力している。
音声ビット・クロック入力端子109より入力されたデ
ィジタル音声のビット・クロック(3.072000M
Hz)と、ディジタル音声サンプリング・クロック入力
端子110より入力されたディジタル音声サンプリング
・クロック(48.00000kHz)から、ディジタ
ル音声データ入力端子107より入力された信号のうち
データの存在する時間的位置を認識し、データの存在す
る期間だけ書き込むようにメモリ101の書き込み制御
を行っている。ディジタル音声信号は図6に示すような
タイミングで入力されており、ディジタル音声の1サン
プリング周期に40ビットのデータを書き込んでいる。
ジタル音声サンプリング・クロック入力端子110より
入力されたディジタル音声サンプリング・クロックが、
ディジタル映像サンプリング・クロック入力端子111
より入力されたディジタル映像サンプリング・クロック
(14.31818MHz)の立ち上がりのタイミング
で取り込まれ、ディジタル映像のサンプリング周期を1
単位として変化する信号、すなわちディジタル音声サン
プリング信号となる。ただし、14.31818MHz
で非同期サンプリングを行うため、ディジタル音声サン
プリング信号は最大69.8nsの波形歪が発生する。
これをクロックとしてみた場合、±34.9nsのジッ
タを持つことになる。また具体的には、非同期サンプリ
ング回路104はDフリップ・フロップ1個で構成され
ている。
プリング回路104出力であるディジタル音声サンプリ
ング信号の立ち上がる毎に、ディジタル映像サンプリン
グ・クロックを用いて40ビット読み出している。
タ入力端子112より入力される量子化8ビットのデー
タに対し、FFhおよび00hを禁止し、上限値FE
h,下限値01hとなるように符号変換してディジタル
映像のデータを出力している。
プに示すように、リミッタ105出力のディジタル映像
のデータと、メモリ101出力のディジタル音声のデー
タと、非同期サンプリング回路104出力のディジタル
音声サンプリング信号と、通信同期信号を多重した10
ビット・パラレル信号にし、さらに1ビット・シリアル
信号に変換して送信出力端子108に出力している。通
信同期信号は映像信号の水平同期期間に挿入され、通信
同期信号はディジタル映像信号の910サンプル毎に挿
入される。多重回路106からはディジタル音声データ
を読み出す際に通信同期信号を挿入している期間は読み
出さないよう、通信同期位置信号を読み出し制御回路1
03に出力している。
を参照しながら説明する。図3は本発明の第2の実施例
におけるデータ受信装置のブロック図を示すものであ
る。図3において、113は受信信号からディジタル映
像データ,ディジタル音声データ,ディジタル音声サン
プリング信号を分離する分離回路、114はディジタル
音声のデータを記憶するメモリ、115はメモリ114
の書き込みを制御する書き込み制御回路、116はメモ
リ114の読み出しを制御する読み出し制御回路、11
7はディジタル音声のサンプリング信号を64分周する
分周器、118はディジタル音声のサンプリング・クロ
ックとビット・クロックを出力するPLL回路である。
受信装置について、以下その動作について説明する。
1ビット・シリアルの受信信号は、分離回路113でデ
ィジタル映像のデータ,ディジタル音声のデータ,ディ
ジタル音声サンプリング信号に分離され、ディジタル映
像のデータはディジタル映像データ出力端子124に、
ディジタル音声データはメモリ114に、ディジタル音
声サンプリング信号は書き込み制御回路115と分周器
117に、そしてディジタル映像のサンプリング・クロ
ックをディジタル映像サンプリング・クロック出力端子
123と書き込み制御回路115と分周器117に出力
している。ただし、通信同期信号の存在していた期間の
ディジタル映像のデータは水平同期期間のレベルになる
ようデータ置き換えを施している。
ディジタル音声サンプリング信号(48.00000k
Hz)が、分離回路113出力のディジタル映像サンプ
リング・クロックで64分周されて750.0000H
zのクロックとなって出力している。
のクロック(750.0000Hz)を基準に位相周波
数比較が行われ、750.0000Hzの整数倍周波数
である48.00000kHzのクロックをディジタル
音声サンプリング・クロック出力端子122に、3.0
72000MHzのクロックをディジタル音声ビット・
クロック出力端子121に出力している。
113出力のディジタル音声データが順次書き込まれ、
先に書き込まれたデータから順に読み出され、ディジタ
ル音声データ出力端子120に出力される。
13出力のディジタル映像サンプリング・クロックとデ
ィジタル音声サンプリング信号により、メモリ114の
書き込み制御を行っている。ディジタル音声サンプリン
グ信号が立ち上がる毎に40ビットのデータを書き込ん
でいる。
118出力のディジタル音声のサンプリング・クロック
とビット・クロックより図6に示すようなタイミングで
データが出力するようメモリ114の読み出し制御を行
っている。
例)によれば、データ送信装置にディジタル音声サンプ
リング・クロックをディジタル映像サンプリング・クロ
ックで非同期サンプリングする非同期サンプリング回路
104と、非同期サンプリング回路104の出力信号で
あるディジタル音声サンプリング信号をディジタル映像
データ、ディジタル音声データとともに多重する多重回
路106を設け、データ受信装置にディジタル音声サン
プリング信号を出力する分離回路113を設けることに
よって、ディジタル音声のためのビット・クロックおよ
びサンプリング・クロックを外部からデータ送信装置に
供給できるようになった。すなわち、ディジタル映像信
号と同期していないディジタル音声信号であっても正確
に伝送することが可能となった。
声サンプリング信号は最大69.8nsの波形歪を持っ
ている。すなわち、±34.9nsのジッタとなるの
で、このためのクロック精度としては±1680ppm
(±34.9×10-9×48×103 ≒±1680×1
0-6)である。しかし、分周器117で64分周しても
最大69.8nsの波形歪は変わらないため、64分周
した750.0000Hzのクロック精度は±26.2
ppm(±34.9×10-9×750≒±26.2×1
0-6)となり、精度が良くなる。この分周器117出力
のクロックを基準としてPLL回路118でディジタル
音声のサンプリング・クロックとビット・クロックを発
生させているので、分周器117を用いることによって
クロックの精度を向上させることができた。
周比を64としたが、さらに分周比を大きくすることに
よってPLL回路118出力のディジタル音声信号のサ
ンプリング・クロックやビット・クロックの精度を上げ
ることができる。
は48kHzサンプリングのディジタル音声信号を伝送
したが、PLL回路118のクロック周波数を変更する
だけで32kHzサンプリングや44.1kHzサンプ
リングのディジタル音声信号を伝送することも可能であ
る。
では48kHzサンプリング,20ビット量子化,2チ
ャンネルのディジタル音声信号を伝送したが、ディジタ
ル音声データを多重し、シリアル1ビット信号に変換す
れば、さらに多チャンネル(例えば4チャンネル)のデ
ィジタル音声信号を伝送できることは明らかである。
データ受信装置は、データ送信装置にディジタル音声サ
ンプリング・クロックをディジタル映像サンプリング・
クロックで非同期サンプリングする非同期サンプリング
回路と、非同期サンプリング回路の出力信号であるディ
ジタル音声サンプリング信号をディジタル映像データ、
ディジタル音声データとともに多重する多重回路を設
け、データ受信装置にディジタル音声サンプリング信号
を出力する分離回路を設けることによって、ディジタル
映像信号と同期していないディジタル音声信号であって
も正確に伝送することができ、様々なディジタル映像音
響機器を接続することを考えれば、実用的効果は大き
い。
の構成を示すブロック図
レル10ビットに多重したときのビット割り当てを示す
ビット・マップ
の構成を示すブロック図
ロック図
リング・クロックのタイミング図 (b)ディジタル音声信号の一例を示すビット・クロッ
クのタイミング図 (c)ディジタル音声信号の一例を示すデータのタイミ
ング図
ットに多重したときのビット割り当てを示すビット・マ
ップ
ロック図
子 111 ディジタル映像サンプリング・クロック入力端
子 112 ディジタル映像データ入力端子 120 ディジタル音声データ出力端子 121 ディジタル音声ビット・クロック出力端子 122 ディジタル音声サンプリング・クロック出力端
子 123 ディジタル映像サンプリング・クロック出力端
子 124 ディジタル映像データ出力端子
Claims (2)
- 【請求項1】 ディジタル音声のデータを記憶するメモ
リと、 ディジタル音声のデータを取り込むためのビット・クロ
ックとディジタル音声のサンプリング・クロックにより
前記メモリのデータ書き込みを制御する書き込み制御回
路と、 ディジタル音声のサンプリング・クロックをディジタル
映像のサンプリング・クロックのタイミングで取り込
み、ディジタル映像のサンプリング周期単位で変化する
ディジタル音声のサンプリング・クロック信号を出力す
る非同期サンプリング回路と、 ディジタル映像のサンプリング・クロックと前記非同期
サンプリング回路出力のディジタル音声サンプリング信
号により前記メモリからデータを読み出す読み出し制御
回路と、 前記メモリ出力のディジタル音声のデータと前記非同期
サンプリング回路出力のディジタル映像のサンプリング
周期単位で変化するディジタル音声のサンプリング・ク
ロック信号とディジタル映像のデータを多重して送信す
る多重回路とを備えたデータ送信装置。 - 【請求項2】 受信した信号からディジタル映像のデー
タとディジタル音声のデータとディジタル映像のサンプ
リング周期単位で変化するディジタル音声のサンプリン
グ・クロック信号を分離し出力する分離回路と、 前記分離回路出力のディジタル音声のデータを記憶する
メモリと、 前記分離回路出力のディジタル映像のサンプリング周期
単位で変化するディジタル音声のサンプリング・クロッ
ク信号とディジタル映像のサンプリング・クロックによ
り前記メモリのデータ書き込みを制御する書き込み制御
回路と、 前記分離回路出力のディジタル映像のサンプリング周期
単位で変化するディジタル音声のサンプリング・クロッ
ク信号をn分周(nは1以上の整数)し分周クロックを
出力する分周器と、 前記分周出力の分周クロックを基準としてディジタル音
声のサンプリング・クロックとビット・クロックを出力
するPLL回路と、 前記PLL回路出力のディジタル音声のサンプリング・
クロックとビット・クロックによりディジタル音声のデ
ータの読み出しを制御する読み出し制御回路とを備えた
データ受信装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5492892A JP2876878B2 (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | データ送信装置とデータ受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP5492892A JP2876878B2 (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | データ送信装置とデータ受信装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05260012A JPH05260012A (ja) | 1993-10-08 |
JP2876878B2 true JP2876878B2 (ja) | 1999-03-31 |
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ID=12984287
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---|---|
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002078336A1 (fr) * | 2001-03-23 | 2002-10-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Procede d'emission de donnees, procede de reception de donnees, dispositif d'emission de donnees et dispositif de reception de donnees |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004023187A (ja) | 2002-06-12 | 2004-01-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | データ送信装置、データ受信装置 |
-
1992
- 1992-03-13 JP JP5492892A patent/JP2876878B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2002078336A1 (fr) * | 2001-03-23 | 2002-10-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Procede d'emission de donnees, procede de reception de donnees, dispositif d'emission de donnees et dispositif de reception de donnees |
US7394499B2 (en) | 2001-03-23 | 2008-07-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Data transmitting method, data receiving method, data transmitting device, and data receiving device |
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---|---|
JPH05260012A (ja) | 1993-10-08 |
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