JPH089940Y2 - ディジタル信号復号器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はディジタル信号復号器に係り、特に誤り検
出，訂正が可能なコーディングが施されているパルス符
号変調（PCM）ディジタル信号を復号するディジタル信
号復号器に関する。

従来の技術 従来よりPCMディジタル信号の一例としてのディジタ
ル音声データを他の情報信号に多重して伝送する方式が
種々知られているが、例えば従来の音声副搬送波の他
に、別の副搬送波をPCM音声信号（ディジタル音声デー
タ）で位相変調して映像信号に周波数分割多重したテレ
ビジョン信号を伝送する英国の新しいテレビ音声多重放
送システムがある。このテレビ音声多重放送システムで
は第５図に示す如きテレビジョン信号を送信し、受信す
る。同図中、Ｉは映像信号伝送帯域、S1は映像搬送波よ
り6MHZ高い副搬送波をアナログ音声信号で周波数変調
（FM）して得た従来のFM音声副搬送波、S2は映像搬送波
よりも6.552MHz高い副搬送波をディジタル音声データで
４相差分位相偏移変調（DPSK:Differential Phase Shif
t Keying）して得た新たなPCM音声副搬送波である。こ
のPCM音声副搬送波に関連する音声信号伝送諸元を次表
に示す。

上記のディジタル音声データは第６図に示すフレーム
構成でフレーム単位で時系列的に合成されて伝送され
る。第６図中、FAW（Frame Alignment Ward）は８ビッ
ト固定パターンのフレーム同期信号、CW（Control Wor
d）は５ビットのコントロールワードで、それらに続け
て11ビットの独立データWDと704ビットのディジタル音
声データ（以下、音声データともいう）とが時系列的に
合成されてなる計728ビットで１フレームが構成されて
いる。この１フレームは1msecで伝送されるから、前記
表に示したように符号伝送速度は728KB/sとなり、デー
タレートは728KHzとなる。

また、音声データは標本化周波数32KHzでPCMして得ら
れた量子化ビット数14ビットの音声データが、10ビット
に準瞬時圧縮され、これに１ビットのパリティビットが
付加されて１ワードを構成する。第７図はこの１ワード
の音声データの信号フォーマットを示す。同図中、D₀〜
D₉は上記10ビットの音声データ、Psは１ビットのパリテ
ィビットである。このパリティビットPsは次式に基づい
て生成された１ビットである。

D₄D₅D₆D₇D₈D₉Ｐ＝０ （１） ＰＲ＝Ps （２） ただし、上式中、Ｐは上位６ビットD₄〜D₉に対する偶数
パリティビット、Ｒは前記14/10ビット準瞬時圧縮情報
を示す１ビットのレンジビットであり、例えば３ビット
のレンジビット（R₀，R₁，R₂）をワード毎に順次１ビッ
トずつ割り当てて、３ワード周期で繰り返されているも
のである。

14/10ビット準瞬時圧縮は量子化ビット数14ビットのP
CM音声データが２の補数表示でコーディングされている
場合、レベルが小さい場合はPCM音声データの上位ビッ
トにはMSB（モースト・シグニフィカント・ビット）の
極性符号ビットと同一の値が連続するので、MSBを除く
上位ビットをおとし、またレベルが大きい場合には低い
レベルのノイズは識別しにくいので下位ビットをおとす
ことによって10ビットに圧縮を行なうもので、この準瞬
時圧縮自体は公知であるので、その詳細な説明は省略す
る。

また、音声データはバースト誤り保護として16ビット
のインターリーブを行い、16行44列のマトリクス構成と
なっており、更に同一値（１又は０）の連続低減のため
にＭ系列PN（Pseudo Random Noise）信号によりスクラ
ンブルがかけられている。

上記の各処理の施された音声データは第６図にWAで示
したように、１ワード11ビットの音声データが計64ワー
ド（32ワード／チャンネル）時系列的に合成される。

考案が解決しようとする課題 上記のテレビ音声多重放送システムで伝送されるディ
ジタル音声データに限らず、ディジタルデータは通常、
ディジタル信号復号器において誤り検出及び訂正処理が
施される。しかし、従来はディジタル信号復号器内の誤
り検出，訂正回路において誤りデータを検出したか否か
の識別を外部に行なわせるための機能は備えていなかっ
たので、使用中に逐次誤り率の測定等を行なうことがで
きなかった。

本考案は上記の点に鑑みてなされたもので、通常の入
力ディジタル信号に対してその誤り率の測定等が可能な
ディジタル信号復号器を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本考案のディジタル信号復号器は、入力ディジタル信
号中の所定の複数のデータから１ビットの第２のパリテ
ィビットを生成するパリティ生成手段と、第２のパリテ
ィビットと伝送された第１のパリティビットとから排他
的論理和演算を行なって、圧縮情報を生成するための圧
縮情報生成手段と、圧縮情報生成手段により生成された
圧縮情報の誤りを訂正して、訂正された圧縮情報を生成
する訂正手段と、入力ディジタル信号と訂正された圧縮
情報とに基づいて伸長されたディジタル信号を出力する
伸長回路と、訂正された圧縮情報と入力ディジタル信号
中の所定の複数のデータから誤りの有無の検出を行な
い、誤り有りを検出する毎に誤り検出パルスを出力する
エラー検出回路とを具備するようにしたものである。

作用 誤り検出符号生成手段により入力ディジタル信号中の
所定のデータから生成された誤り検出符号と、それの生
成要素である入力ディジタル信号とをエラー検出回路に
おいて逆演算を行なうと、誤り（エラー）無しの場合に
のみ所定値が得られる。

よって、エラー検出回路はこの値に基づいてエラー検
出が行なえ、かつ、誤り有りの場合（上記演算結果が上
記所定値でない場合）にのみ誤り検出パルスを出力す
る。

実施例 第１図は本考案の一実施例のブロック系統図で、本実
施例は例えば第２図に示す前記テレビ音声多重放送シス
テムにおけるテレビジョン受像機の要部ブロック図中に
設けられる。

よって、まず、第２図について説明するに、アンテナ
１で受信された前記テレビ音声多重放送信号はUHFチュ
ーナ２で中間周波信号（IF信号）に変換されたあと、出
力端子３を介して映像検波回路（図示せず）へ出力され
る一方、プリアンプ４を通してフィルタ回路５に供給さ
れる。フィルタ回路５は中心周波数32.948MHzの映像中
間周波信号と中心周波数39.5MHzの音声中間周波信号と
を夫々波し、映像中間周波検波器６に供給する。これ
により、映像中間周波検波器６からは中心周波数6MHzの
FM音声副搬送波（第５図にS1で示す）と、中心周波数6.
552MHzのPCM音声副搬送波（第５図にはS2で示す）とが
取り出される。FM音声副搬送波は帯域フィルタ（BPF）1
6−１に供給され、不要周波数成分が除去された後FM復
調器16−２に供給されFM復調され出力端子７へ出力さ
れ、PCM音声副搬送波は帯域フィルタ（BPF）８に供給さ
れ、ここで不要周波数成分が除去された後４相DPSK復調
器９に供給される。

４相DPSK変調器９及び差動変換器11の構成は公知であ
り、グレイコード２進数を自然２進数に変換した後並直
列変換を行なって復調データを得る。また、４相DPSK復
調器９の出力信号からクロック発生器11によりクロック
再生が行なわれ、728KHzと5824KHz（＝728KHz×８）の
２種類のクロックパルスが並列に取り出される。

上記の復調データはディジタル信号復号器の一例とし
ての音声デコーダ12内のフレーム同期回路13に供給さ
れ、また２種類のクロックパルスは音声デコーダ12内の
タイミングクロック発生器14に供給される。

フレーム同期回路13は例えば第３図に示す回路構成と
されており、第６図にFAWで示したフレーム同期信号を
検出する。第３図において、フレーム同期パターン検出
回路41はタイミングクロック発生器14よりのクロックパ
ルスとフレームカウンタ42よりのフレーム位置パルスが
供給されると共に復調データが入力データとして供給さ
れ、予め設定されているフレーム同期パターンと復調デ
ータとが一致するか否か判定し、不一致の場合はAND回
路44を通して同期回路カウンタが45クリアされると共
に、非同期回数カウンタ46が１つ計数を行なう。また、
一致の場合はAND回路43を通して同期回数カウンタ45が
１つ計数を行なうと同時に、非同期回数カウンタ46がク
リアされる。

カウンタ45,46は夫々予め所定値が設定されていて、
この所定値に計数値が達した時点でフリップフロップ47
をセット又はリセットする。これにより、出力端子48に
は同期信号が取り出され、出力端子49には非同期である
ことを示す信号が出力される。非同期の場合は復調デー
タを１ビットずつシフトして入力し、一致／不一致の判
定を行ない、一致した場合はフレームカウンタ42を初期
化して次のフレーム同期パターン位置で判定を行なう。
同期している場合は、常にフレーム同期パターン位置で
判定を行なう。

第２図に戻って説明するに、タイミングクロック発生
器14より取り出されたタイミングクロックはフレーム同
期回路13の他にデスクランブル回路15,RAMコントローラ
17,エラー検出回路19及び出力レジスタ21に夫々供給さ
れる。

デスクランブル回路15により復調データは送信側のス
クランブル処理と同様の処理を施されてスクランブルさ
れる前のもとのデータとされた後RAM24にシリアルに供
給され、ここでその本来の配列位置に対応したアドレス
に書込まれる。このデータ書込みは第４図の54で示す期
間で行なわれる。

RAM24には第６図にWAで示した704ビットの音声データ
のみが書込まれるが、RAM24はRAMコントローラ17により
第４図に示す如き時分割処理動作を行なう。すなわち、
RAM24は第４図に51で示すデータレートの1/4の期間で第
２図のRAMコントローラ17から印加されるアドレスに基
づき音声データの１ビット（例えばD₀）を読み出し、次
に第４図に52で示す期間でRAMコントローラ17の出力ア
ドレスからレンジ情報を得るために必要な音声データの
１ビット（例えばD₄）を読み出す。

次にRAM24は第第４図に53で示す期間はRAMコントロー
ラ17からのアドレスに基づき音声データの１ビット（例
えばD₁）を読み出し、その後の第４図に54で示す期間で
デインターリーブしたアドレスに音声データの１ビット
を書込む。以下、上記と同様の動作を周期的に繰り返
す。

このようにRAM24のメモリアップ上にデインターリー
ブされた状態で書込まれた音声データは上記のタイミン
グで読み出され、後述のスケール検出回路18,エラー検
出回路19及び伸長回路20よりなる回路部を経て誤りの無
い量子化ビット数14ビットの音声データに戻される。

この量子化ビット数14ビットの音声データは出力レジ
スタ21を通してD/A変換器25に供給され、ここでアナロ
グ信号の再生音声信号に変換され、かつ、各チャンネル
別に低減フィルタ（LPF）27,28及びミュート／スイッチ
回路26−1,26−２を通して出力端子29,30へ出力され
る。

このような構成のテレビジョン受像機中の音声デコー
ダ12の要部を、本実施例では第１図のような構成とした
点に特徴を有する。第１図中、第２図と同一構成部分に
は同一符号を付してある。第１図において、スケール検
出回路18は７ビットシストレジスタ32,レンジ検出器33,
ラッチ及びセレクタ34よりなり、またエラー検出回路19
は11ビットシフトレジスタ35及び誤り検出器36よりな
る。

第１図示の回路の動作につき説明するに、RAM24より
読み出された前記音声データ７ビットシフトレジスタ32
及び11ビットシフトレジスタ35に夫々シリアルに供給さ
れる。７ビットシフトレジスタ32は、第７図中のD₄〜D₉
及びPsよりなる７ビットを取り込み、11ビットシフトレ
ジスタ35は第７図中のD₀〜D₉よりなる10ビットの音声デ
ータと１ビットのパリティPsを取り込む。

レンジ検出器33は７ビットシフトレジスタ32の出力７
ビットのうちD₄〜D₉の６ビットに対して夫々２を法とす
る加算（排他的論理和演算）を行なって前記（１）式の
Ｐに相当する偶数パリティP^*を算出した後、前記（２）
式に基づきP^*Ps^*（ただし、Ps^*は７ビットシフトレジ
スタ32の出力中の最上位ビットで、第７図のパリティPs
の受信ビットである）の演算を行なって準瞬時圧伸情報
（レンジビット）Ｒに相当するレンジビットR^*（R₀ ^*，R
₁ ^*，R₂ ^*）を得る。これらの動作を行なうレンジ検出器3
3の部分がパリティ生成手段及び圧縮情報生成手段に相
当する。更に、レンジ検出器33は同様にして７ビットシ
フトレジスタ32より順次送られてくる７ビットのデータ
から、レンジビットR^*を次々と例えば全部で９回算出
し、各レンジビットR₀ ^*，R₁ ^*，R₂ ^*は夫々送信側でフレ
ーム内で同一値であるようにされているので、それらの
中から多数総論理に従って得た値をレンジビットR^*とし
てラッチ及びセレクタ34へ出力する。この動作を行なう
レンジ検出器33の部分が訂正手段に相当する。

ラッチ及びセレクタ34は準瞬時伸長に必要な３ビット
のレンジ情報（R₀ ^*，R₁ ^*，R₂ ^*）を得て伸長回路20に供
給する一方、順次の１ビットのレンジビットR^*を誤り検
出器36へ供給する。このレンジビットR^*は前記誤り検出
符号に相当し、スケール検出回路18は誤り検出符号生成
手段を構成している。

誤り検出回路36は11ビットシフトレジスタ35に一時記
憶されている10ビットの音声データと１ビットのパリテ
ィのうち、上位７ビットのD₄ ^*〜D₉ ^*，Ps^*と上記レンジ
ビットR^*とにより、 D₄ ^*D₅ ^*D₆ ^*D₇ ^*D₈ ^*D₉ ^*Ps^*R^* なる排他的論理的演算を行なう。前記（１）式及び
（２）式よりわかるように、受信データに誤りが無いと
きはこの演算結果はゼロであり、ゼロでないときは誤り
が有ることになる。

このようにして、誤り検出器36は誤り検出を行ない、
誤り有りのとき（上記演算結果がゼロでないとき）には
出力端子38へ誤り検出パルスを出力する。

一方、11ビットシフトレジスタ35より取り出された10
ビットの音声データは伸長回路20に供給され、ここでラ
ッチ及びセレクタ34よりのレンジ情報に基づき、量子化
ビット数14ビットの音声データに伸長され、出力端子37
を介して前記出力レジスタ21へ出力される。

一方、出力端子38へ出力された前記誤り検出パルス
は、第２図に示した制御回路23に供給されて計算され
る。制御回路23は単位時間当りのこの計数値が一定値N₁
以上になったときはミュート／スイッチ回路26−1,26−
２をミューティング状態に制御し、また一定値N₂（＜
N₁）以下のときにはミューティング状態を解除する。こ
れにより、受信状態が悪いときの異常音の発生を防止
し、良好な受信状態における再生音のみを出力させるこ
とができる。また、誤りが検出されていてもミューティ
ング状態となっていない場合には、公知のデータ補間等
の技術を用いて異常音の発生を防止している。

なお、第２図中、モード検出回路22は、受信ディジタ
ル信号中の第６図にCWで示したコントロールワードの所
定の２ビットを解読し、受信音声データがモノラル，ス
テレオ，バイリンガル又はデータのみ（音声でない）の
いずれであるかを判別し、出力レジスタ21をそのモード
に対応して制御する。モードに応じて音声データの配列
等が異なるからである。

なお、本考案は上記の英国のテレビ音声多重放送シス
テムにおける音声デコーダに適用する場合に限られるも
のではなく、誤り検出，訂正が可能なコーディングが施
されたPCMデータの誤り検出，訂正を行なう復号器のす
べてに適用できるものである。

考案の効果 上述の如く、本考案によれば、ディジタル信号及び圧
縮情報に基づいて生成されたパリティビットが付加され
たディジタル信号を復号するディジタル信号復号器にお
いて、ディジタル信号又はパリティビットに誤りがあっ
た場合でも、ディジタル信号とパリティビットから圧縮
情報を正しく生成して誤りなくディジタル信号を伸長で
きるとともに、この圧縮情報に基づく誤り検出の都度誤
り検出パルスを発生するようにしたため、特殊仕様の誤
り率測定器を用いることなく、またディジタル信号に特
殊な信号を付加することなく、通常のディジタル信号に
より常に誤り率の測定ができ、また誤り率に応じた所要
の回路の動作制御ができ、ディジタル信号復号器の性能
向上に有効である等の特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例のブロック系統図、第２図は
本考案のディジタル信号復号器を有するテレビジョン受
像機の要部の一例のブロック系統図、第３図は第２図中
のフレーム同期回路の一例の回路系統図、第４図は第２
図中のRAMの処理動作を模式的に示す図、第５図はテレ
ビ音声多重放送信号の一例の周波数スペクトラム図、第
６図は１フレームの信号フォーマットの一例を示す図、
第７図は音声データの一例の信号フォーマットを示す図
である。 18……スケール検出回路、19……エラー検出回路、20…
…伸長回路、24……ランダム・アクセス・メモリ（RA
M）、32……７ビットシフトレジスタ、33……レンジ検
出器、34……ラッチ及びセレクタ、35……11ビットシフ
トレジスタ、36……誤り検出器、37……音声データ出力
端子、38……誤り検出パルス出力端子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−141845（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−139155（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ビット圧縮されたディジタル信号と圧縮情
   報に基づいて生成された第１のパリティビットを該ディ
   ジタル信号に付加することにより誤り検出，訂正が可能
   なコーディングが施されたディジタル信号が供給され、
   その誤り検出，訂正を行なってもとのデータに復号する
   ディジタル信号復号器において、 入力ディジタル信号中の所定の複数のデータから１ビッ
   トの第２のパリティビットを生成するパリティ生成手段
   と、 該第２のパリティビットと伝送された第１のパリティビ
   ットとから排他的論理和演算を行なって、圧縮情報を生
   成するための圧縮情報生成手段と、 該圧縮情報生成手段により生成された該圧縮情報の誤り
   を訂正して、訂正された圧縮情報を生成する訂正手段
   と、 前記入力ディジタル信号と該訂正された圧縮情報とに基
   づいて伸長されたディジタル信号を出力する伸長回路
   と、 前記訂正された圧縮情報と前記入力ディジタル信号中の
   所定の複数のデータから誤りの有無の検出を行ない、誤
   り有りを検出する毎に誤り検出パルスを出力するエラー
   検出回路とを具備してなるディジタル信号復号器。