JPH01317048A - デイジタル信号変調方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、相関のある信号１例えばＴＶ信号をディジタ
ル化して、記録再生または伝送する場合の信号の変調方
式の特性改良に関する。

〔従来の技術〕

画像（または音声）をＰＣＭ符号化して記録（または伝
送）する場合、記録媒体（伝送路）に適した形態に信号
を変換（変調）する必要がある。

例えばディジタルＶＴＲ等の装置では直流信号を記録で
きないため、直流信号の少ない形に変換する必要がある
。

従来は、８ビットの信号を変調方式として８−９変換、
８−１０変換などのブロック変調方式や、Ｍｚ（モディ
ファイド　ミラー：　Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　Ｍｉｌｌｅｒ
）などの変調方式が採用されていた。しかし、これらの
変調方式は直流成分の低減に効果があるが、記録ビット
レートが高くなるという欠点がある。

このため、ビットレートを増加させない変調方式として
、入力信号（画像）の相関を利用した８−８変調方式が
提案されている。（特開昭５８−７５９５０）この方式
は２つの処理からなり、第１の処理は入力データをＣＤ
Ｓ　（コード　ワード　デジタルサム：　Ｃｏｄｅ　ｗ
ｏｒｄ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｕｍ）のほぼ等しいグルー
プに分類して１対１に変換する処理である。ここでＣＤ
Ｓとは２個体号の場合、データの“１″と“Ｏ”をそれ
ぞれ＋１と−１に対応させ、これらのデータの代数和を
取ったもので、データの重みを示す。

第２の処理は置き換えられたデータを相関のあるワード
毎にコンプリメンタリ−なワードに変換する処理である
。ここでコンプリメンタリ−なワードとは、Ｋｇ　Ｉ　
１１と４１０１１を反転させた符号を意味する。

第４図はこの方式を実現するための回路ブロック図であ
り、入力端子１０に入力された画像信号はＡ／Ｄ変換器
１１により８ビットのディジタル信号に変換される０次
に、エンコーダ１２により第５図に示す８−８変換が行
われる。第５図の横軸は、入力信号のアナログ信号のレ
ベルを示し、縦軸は出力信号のＣＤＳを示す。すなわち
、入力のレベルの増加と共にＣＤＳが単調に増加するよ
うにデータを変換する（第１の処理）。次に１反転回路
１３により、例えば１ワード毎にデータの′１″と１１
０　′Ｉを反転させる（第２の処理）、この結果、相関
のある画像信号に対してはＣＤＳが平均化されるため直
流成分がほとんどないデータに変換される。この信号を
記録再生（または伝送）装置に出力する。

再生（または受信）時には、逆反転回路１５によりデー
タをデータの′１″と０”を逆転する。

次に、デコーダ１６により逆８−８変換して、これをＤ
／Ａ変換器１７により元のアナログ信号に戻した後、出
力端子１８に出力する。

このように、８−８変調方式では画像信号の相関性を利
用して、直流成分の少ない符号にデータを変換できる。

この変調方式は直流成分の低減に関しては有効であるが
、ディジタル信号の再生に必要となるクロック抽出に関
しては考慮されていなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

ディジタル信号の再生に際してはタイミングクロックの
抽出が必須である。上記の８−８変調方式の場合は、コ
ンプリメンタリ−なデータを使用しているため、タイミ
ング抽出がパターンに大きく依存するという問題があっ
た。まず、タイミング抽出回路の１例を第６図に、信号
波形図を第７図に示し、動作を簡単に説明する。入力デ
ータをコンパレータ２１で２値化した後、遅延回路２２
で一定時間（クロックの半周期分）遅延したデータ２２
ａと元のデータ２１ａを排他論理和（ＥＯＲ）回路２３
に入力し、データの変換点を示すパルス２３ａ（ｐ）を
発生させる。このパルスをタンク回路やＳＡＷフィルタ
ーなどの共振回路２４に入力し連続したクロックパルス
を抽出する。

このように、タイミング信号を示すパルスｐはデータの
反転位置でのみ抽出される。このパルスｐの個数は入力
データのパターンに依存しており、得られるクロックパ
ルスの精度もこれで決定される１例えば、８−８変調後
の信号を“００００１１１１”とし、これが２ワード続
く場合を考える。反転回路１３の出力は”００００１１
１１１１１１００００”となり、直流成分は存在しない
が、この場合、データの変換点を示すパルスｐは１６ビ
ットの間に２回しか発生しない。また逆に、　　”０１
０１０１０１”が２ワード続く場合は、“０ｆ（１１０
１０１１０１０１０１０”に変換されるため、パルスｐ
は１４個発生する。したがって入カバターンによって、
タイミングクロック抽出のためのパルスｐの数は大きく
変動することになる。

このように、従来の変調方式では直流成分の低減と、タ
イミング信号の抽出を同時に満足することはできなかっ
た。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では、画像の相関を利用したＣＤＳによるグルー
プ分けを行い、さらに、このデータをクロック成分が多
いものと少ないものをペアにして対応させる。そして、
これらのデータを相関のある単位で選択処理することに
より、上記２つの問題を同時に解決する。

〔作用〕

本発明では、変換データどして１例えばクロック成分の
少ない”００００１１１１”と、クロック成分の多い“
０１０１０１０１”をペアにして対応させておく。

これらは直流成分に関しては平衡が取れたパターンであ
る。また、”００００１１１１”となるデータが２ワー
ド連続した場合、”（１００（１１１１１，０１０１０
１０１”と変換され、タイミング抽出パルスＰは１０個
となる。

（次のデータはＩＩ　ＯＩＩから始まると仮定した。）
このデータは従来、２個のパルスしか得られていなかっ
たデータである。

同様に、同じＣＤＳの値を持つデータをタイミング成分
の大きなものと小さなものをペアにし、これを相関のあ
る単位で変換してゆくことにより、直流成分の低減と同
時に、タイミング抽出に関しても変動を大幅に低減でき
る。

〔実施例〕

以下１本発明の第一の実施例を第１図、第２図のブロッ
ク図と第３図の４４−４ＴＩ変換表を使用して説明する
。なお、以下では簡単のため４ビットデータの場合で説
明する。

第１図の入力端子１に入力された画像信号はＡ／Ｄ変換
器１１により４ビットのディジタル信号に変換する。次
に、エンコーダ２により相関のある信号に対して直流が
なく、かつタイミング信号が平均化されるデータに変換
した後、記録再生回路１４に出力する。再生時には、再
生信号をデコーダ４により元のデジタル信号に逆変換し
た後、Ｄ／Ａ変換器１７によりアナログ信号に戻して出
力端子１８に出力する。

第２図はエンコーダ２とデコーダ４の詳細を示したブロ
ック図である。エンコーダ２の入力信号はまず反転回路
５によりｌ（ｌ　ＩＩ　、　　ｄＥ　Ｑ　７１を反転さ
レル。次に、４４−４ＴＩ変換回路６では、第３図に示
す４４−４ＴＩ変換表に従ってデータを変換する。この
表では、入力データを１０進数で示し、第１の変換デー
タ（りと第２の変換データ（ＩＩ）及び、それぞれのＣ
ＤＳを示しである。入力のアナログ信号レベルに比例し
てＣＤＳが増加するように対応させである。例えば、入
力信号として５が２ワード連続した場合、第１の変換デ
ータは”００１１”　、第２の変換データは”０１０１
”となるため、出力信号は”００１１０１０１”となる
。従って、トータルの重みはＯで、かつタイミング信号
に関しては６となる。これは従来の方式では、タイミン
グ信号は２となる。

再生側では、逆４４−４ＴＩ変換回路７で逆変換を行な
い１次に、逆反転回路８でデータのｓｔｙ。

“ＯＩＩを逆転させて元のデジタル信号に戻す。

この結果、相関のある画像信号に対してはＣＤＳが平均
化されるため直流成分がほとんどなく、かつタイミング
信号に関してもほぼ平均的な値を持つデータに変換され
る。

次に、本発明の第二の実施例を第８図を使用して説明す
る。回路ブロック図は第１図と同じであり、エンコーダ
では８−８変換を行う。第８図は８−８変換のタイミン
グ数の分布を示したもので、ここでタイミング数とはデ
ータの前後のビットが○の場合のデータ変換点の数と定
義する。

例えばＣＤＳが０のデータの中でタイミング数が２とな
るものと８となるものがそれぞれ５個ある。これらをペ
アにして変換すればよい。また、タイミング数が４とな
るものと６となるものがそれぞれ３０個あるので、これ
らをペアにして変換すればよい。

同様に、ＣＤＳが±２となるデータの中でタイミング数
が平均化するようにペアを作って変換すればよい。

次に、本発明の第三の実施例を説明する。これは、８ビ
ットのデータを９ビットのデータに変換する方式に関す
るものである。８ビットのデータは２５６ワードあり、
９ビットのデータは５１２ワードある。この９ビットの
データの中で、ＣＤＳが＋１と−１のデータはそれぞれ
１２６ワードある。さらに、ＣＤＳが＋３、−３のデー
タを２ワードづつ使用すれば８ビットに対応するデータ
を構成できる。そして、相関のある単位でデータを反転
すれば、はぼ直流成分がなく、かつタイミング成分が平
均化されたデータに変調される。

なお１以上に述べた実施例では、エンコーダとしてデー
タ反転回路と４−４（または８−８．８８−９）ＴＩ変
換回路に分割して示したが、ＲＯＭ（リードオンリーメ
モリー）などにより同時に変換してもよい。また、デー
タの対応は一義的に決定されるものではなく、同じ重み
のブロック内での対応を替えてもよい。

さらに、データのビット数はこれらの数字に限定されな
いことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、相関のあるディジタ
ル信号（画像や音声）の記録再生において、直流成分が
ほとんどなく、かつタイミング信号に関してもほぼ平均
的な値を持つデータに変調して信号を記録再生すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例の回路構成を示すブロッ
ク図、第２図は上記実施例のエンコーダとデコーダ部の
構成を示すブロック図、第３図は８８−８ＴＩ変換表、
第４図は従来の変調方式の回路構成を示すブロック図、
第５図は従来の変調方式のデータの対応を示す説明図、
第６図はタイミング抽出回路の１例を示すブロック図、
第７図はタイミング抽出回路の信号波形図、第８図は８
８−９ＴＩ変換表である。 ２・・・エンコーダ、３・・・制御回路、４・・・デコ
ーダ、５・・・反転回路、６・・・８８−８ＴＩ変換回
路、７・・・逆８８−８ＴＩ変換回路、８・・・逆反転
回路。 第　ｌＩ２１ 第２図 １６　　鶏刀聯す 茅　　３Ｉ２］ （４−４変換表　） 第　４凹 第　５　区 第　６　口 第　７　図 一−Ｑｏｏｏ＋　　１１１＋／　　／１００００−−−
（？少 ２４　　人違」ｌト 第　　　δ　　力

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、相関性のある１ワードｎビットのディジタルデータ
   を、ＣＤＳ（２値レベルの“１”、“０”をそれぞれ＋
   １、−１に対応させて和を取つた値）の絶対値がほぼ等
   しいｍ（ｍ≧ｎ）ビットのデータに対応させるディジタ
   ル信号変調方法において、上記ｍビットのデータをデー
   タ反転回数の大きいデータと小さいデータをペアにして
   対応させ、相関のある単位でワード毎に選択してデータ
   を変換することを特徴とするディジタル信号変調方法。