JPH10136029A - データ等化装置及びデータ等化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、データ等化装置に関し、周波数特性
を正確に制御することにより、従来に比して一段と確実
なデータ伝送を実現できるようにする。 【解決手段】入力される制御電圧（Ｓ１）に基づいてデ
ータ信号（Ｓ_i ）の周波数特性を補償するデータ等化手
段（２）と、データ信号の誤り数を解析することにより
周波数特性を制御する制御電圧を得、当該制御電圧をデ
ータ等化手段に与えて周波数特性を制御する制御手段
（３）とを設け、データ信号の誤り数を解析し最適な制
御電圧を検出するようにしたことにより、この制御電圧
に基づいて周波数特性を正確に制御することができ、か
くして従来に比して一段と確実なデータ伝送を実現でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 発明の属する技術分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 発明の実施の形態（図１〜図６） 発明の効果

【０００２】

【発明の属する技術分野】本発明はデータ等化装置及び
データ等化方法に関し、例えば入力されるシリアルデイ
ジタルビデオデータの周波数特性を補償するデータ等化
装置及びデータ等化方法に適用して好適なものである。

【０００３】

【従来の技術】従来、業務用及び放送局用ビデオ機器等
で使用されているＨＤＴＶ(High Definition Televisio
n)信号のＳＤＩ(Serial Digital Interface)規格とし
て、放送技術開発協議会（ＢＴＡ： Broadcasting Tech
nology Association）によつてBTA S-004 が制定されて
いる。このBTA S-004 において、映像データは各々１０
ビツトで量子化された輝度信号Ｙ及び色差信号Ｐ_B ／Ｐ
_R からなり、色差信号Ｐ_B、輝度信号Ｙ、色差信号
Ｐ_R 、輝度信号Ｙの順に時系列的に配列されている。

【０００４】このような映像データを伝送する際の伝送
媒体としては一般に同軸ケーブルが用いられているが、
このような伝送路を介したデータ伝送では伝送距離が長
くなるに伴つて信号レベルが減衰する。このためこうし
た伝送路を介したデータ伝送では受信側に等化器を設
け、当該等化器によつて入力データ信号の周波数特性を
補償するようにしている。このとき入力データ信号の減
衰特性は同軸ケーブルのケーブル長に応じて変化するた
め、等化器はそのケーブル長に適した特性を有するもの
でなければならない。

【０００５】すなわち従来のデータ等化装置は入力デー
タ信号中の所定帯域の周波数成分を抽出することにより
同軸ケーブルのケーブル長を検出し、検出したケーブル
長に応じて等化器の周波数特性を制御する制御電圧を得
るようになされている。データ等化装置はこの得られた
制御電圧に基づいて、等化器の周波数特性を所望の特性
に変化させる。このように従来のデータ等化装置では同
軸ケーブルのケーブル長に応じて得られる制御電圧によ
つて、等化器の周波数特性を制御するようにしたことに
より、例えば同軸ケーブルをつなぎ変えたときのような
ケーブル長が変化した場合でも、それに応じて入力デー
タ信号の周波数特性を補償することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところでかかる構成の
データ等化装置においては、バンドパスフイルタを用い
て所定帯域の周波数成分を抽出することにより、同軸ケ
ーブルのケーブル長を検出するようになされている。こ
のように従来のデータ等化装置は周波数全域の特性から
ケーブル長を検出しているのではなく、ある特定の帯域
の周波数成分のみを抽出してケーブル長を検出している
ため、正確なケーブル長を検出できないという問題があ
る。

【０００７】また伝送途中に何らかの原因によつてノイ
ズが発生した場合、バンドパスフイルタは所定帯域の周
波数成分を抽出する際に、ノイズの含まれている周波数
成分を抽出する場合がある。このときも従来のデータ等
化装置では正確なケーブル長を検出できない可能性があ
る。

【０００８】またデータ等化装置内のバンドパスフイル
タは、温度変化の影響を受けやすいため周囲の温度が変
化すると、所望の帯域の周波数成分からずれた帯域の周
波数成分を抽出する場合がある。さらにデータ等化装置
内に設けられている増幅器は、電圧変動の影響を受けや
すいためこの増幅器に供給している電源の電圧が変動す
ると、増幅後の信号レベルが所望の信号レベルからずれ
る場合がある。このように従来のデータ等化装置では外
部環境等の変化に応じて正確なケーブル長を検出するこ
とが困難であり、これにより等化器の周波数特性を正確
に制御できないという問題があつた。

【０００９】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、等化器の周波数特性を正確に制御することにより、
従来に比して一段と確実なデータ伝送を実現し得るデー
タ等化装置及びデータ等化方法を提案しようとするもの
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、所定の伝送路を介して入力される
データ信号の周波数特性を補償するデータ等化装置にお
いて、入力される制御電圧に基づいてデータ信号の周波
数特性を補償するデータ等化手段と、データ信号の誤り
数を解析することにより周波数特性を制御する制御電圧
を得、当該制御電圧をデータ等化手段に与えて周波数特
性を制御する制御手段とを設けるようにした。このよう
にデータ信号の誤り数を解析し最適な制御電圧を検出す
るようにしたことにより、この制御電圧に基づいて周波
数特性を制御すれば正確に制御することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。

【００１２】図１において、１は全体としてデータ等化
装置を示し、大きく分けて本線系回路２と制御系回路３
とからなり、同軸ケーブルを介して伝送されてきた入力
データ信号Ｓ_i を本線系回路２及び制御系回路３にそれ
ぞれ入力する。まず制御系回路３は入力データ信号Ｓ_i
を解析することにより、本線系回路２を制御する制御電
圧Ｓ１を検出し、当該制御電圧Ｓ１を本線系回路２に送
出する。本線系回路２はこの制御電圧Ｓ１に基づいて入
力データ信号Ｓ_i の周波数特性を補償し、その結果得ら
れる出力データ信号Ｓ_o を出力するようになされてい
る。

【００１３】ここで本線系回路２及び制御系回路３につ
いて具体的に説明する。本線系回路２は入力データ信号
Ｓ_i を本線系等化器４に入力する。本線系等化器４は制
御系回路３のマイクロプロセツサ９がデイジタル／アナ
ログ変換器６を介して出力する制御電圧Ｓ２に基づいて
その周波数特性を変化させた後、入力データ信号Ｓ_iの
周波数特性を補償し、その結果得られる入力データ信号
Ｓ３をデコーダ５に出力する。デコーダ５は入力データ
信号Ｓ３を映像データ及び音声データ等の出力データ信
号Ｓ_o にデコードする。

【００１４】また制御系回路３は入力データ信号Ｓ_i を
制御系等化器７に入力する。制御系等化器７は、マイク
ロプロセツサ９がデイジタル／アナログ変換器１０を介
して出力する制御電圧Ｓ５に基づいて、その周波数特性
を変化させた後、入力データ信号Ｓ_i の周波数特性を補
償し、その結果得られる入力データ信号Ｓ６をデコーダ
８に出力する。デコーダ８は、入力データ信号Ｓ６に付
加されている誤り検出符号データに対して、所定のデー
タ処理（例えば垂直パリテイチエツク）を行い、その結
果得られる誤り検出データＳ７をマイクロプロセツサ９
に出力する。

【００１５】マイクロプロセツサ９は誤り検出データＳ
７を解析することにより誤り検出総数を得、内蔵されて
いるＲＡＭ(Random Access Memory)を用いて後述するよ
うな所定の処理を行つた後に、制御電圧Ｓ４をデイジタ
ル／アナログ変換器１０に出力する。デイジタル／アナ
ログ変換器１０は制御電圧Ｓ４をデイジタル／アナログ
変換し、その結果得られる制御電圧Ｓ５を制御系等化器
７に出力する。

【００１６】またマイクロプロセツサ９は制御電圧Ｓ４
を所定の範囲内で変化させ、内蔵されているＲＡＭを用
いて誤り検出総数を解析することにより、誤り検出総数
が最小になるときの制御電圧Ｓ４を検出し、これを制御
電圧Ｓ１として本線系回路２内のデイジタル／アナログ
変換器６に出力する。デイジタル／アナログ変換器６は
この制御電圧Ｓ１をデイジタル／アナログ変換し、その
結果得られる制御電圧Ｓ２を本線系等化器４に出力す
る。

【００１７】ここで周波数特性の補償原理について図２
を用いて説明する。伝送路として用いられる同軸ケーブ
ルは曲線ｂに示すような周波数特性を有しているので、
入力データ信号Ｓ_i の周波数特性もほぼこの曲線ｂと同
じようになる。制御系等化器７の周波数特性は周波数ｆ
ｌから周波数ｆｈまでの一定帯域について、曲線ａに示
すように、同軸ケーブルの周波数特性の傾きと逆符号の
傾きを有するような減衰特性になつている。これにより
制御系等化器７は入力データ信号Ｓ_i の周波数特性を周
波数ｆｌから周波数ｆｈまでの帯域について曲線ｃに示
すように平坦化する。さらにこの平坦化された入力デー
タ信号Ｓ_i は増幅器によつて増幅され、周波数特性が補
償されるようになされている。

【００１８】ここで制御電圧Ｓ５と制御系等化器７の周
波数特性の関係を図３を用いて説明する。制御系等化器
７は制御電圧Ｓ５の大きさに応じてその周波数特性を周
波数ｆｈまでの帯域について変化させるようになされて
いる。すなわち制御電圧Ｓ５を大きくすると、周波数ｆ
ｈまでの帯域について減衰特性の傾きが小さくなること
により、全体的に減衰量は小さくなる。逆に制御電圧Ｓ
５を小さくすると、周波数ｆｈまでの帯域について減衰
特性の傾きが大きくなることにより、全体的に減衰量は
大きくなる。因みに本線系等化器４は制御系等化器７と
同等の特性を有しており、図２及び図３は本線系等化器
４についてもあてはまる。

【００１９】ここで入力データ信号Ｓ_i のフオーマツト
構造はBTA S-004 の映像データ系列に準じて形成され、
当該映像データ系列について図４を用いて説明する。映
像データは１０ビツト並列形式の輝度信号Ｙ及び色差信
号Ｐ_B ／Ｐ_R によつて構成され、色差信号Ｐ_B 、輝度信
号Ｙ、色差信号Ｐ_R 、輝度信号Ｙの順に時系列的に配列
されている。この映像データの始めにはタイミング基準
コードＳＡＶ（Startof Active Video ）が置かれると
共に、この映像データより一つ前の映像データの終わ
り、すなわちデイジタルラインの先頭にはタイミング基
準コードＥＡＶ（End of Active Video ）が置かれてい
る。さらにこのタイミング基準コードＥＡＶ及びＳＡＶ
の間にはライン番号データ、誤り検出符号データ、補助
データ／未定義ワードデータが挿入されることにより、
パラレルデイジタルビデオデータが形成される。

【００２０】このパラレルデイジタルビデオデータは最
下位ビツトＬＳＢ(Least Significant Bit) から順にパ
ラレル／シリアル変換された後、さらにＳ−ＮＲＺＩ(S
crambled-Non Return to Zero Inverse ) 変換され、ビ
ツト伝送速度が1.485[Gbps]のシリアルデイジタルビデ
オデータとして伝送される。このように映像データには
１ライン毎に誤り検出符号データが付加されている。そ
こでデータ等化装置１はこの誤り検出符号データに対し
て所定のデータ処理（例えば垂直パリテイチエツク）を
行うことにより、誤り検出データＳ７を演算するように
なされている。

【００２１】ここで制御系等化器７の制御電圧Ｓ４と誤
り検出総数の関係を図５を用いて説明する。マイクロプ
ロセツサ９が制御電圧Ｓ４を所定の範囲内において下限
値から上限値へ変化させると、これに応じて誤り検出総
数が増減する。そこでマイクロプロセツサ９は図５にお
いて誤り検出総数が最小になるＡ点のときの制御電圧Ｓ
４を調べ、これを制御電圧Ｓ１として本線系等化器４に
送出し入力データ信号Ｓ_i の周波数特性を補償する。因
みに本線系等化器４は制御系等化器７と同等の特性を有
しており、図５における制御電圧Ｓ４と誤り検出総数の
関係は本線系等化器４についてもあてはまる。

【００２２】ここでデータ等化方法について図６に示す
フローチヤートを用いて説明する。まずステツプＳＰ１
から入つたステツプＳＰ２において、マイクロプロセツ
サ９は誤り検出総数を所定の初期値に設定し、これをＲ
ＡＭに記憶することにより、当該誤り検出総数の初期化
を行う。因みに、後述するようにステツプＳＰ５におい
て誤り検出総数の比較をしているので、この初期値とし
ては極めて高い値に設定されている。ステツプＳＰ３に
おいて、マイクロプロセツサ９は制御系等化器７に送出
する制御電圧Ｓ４を所定の下限値に設定し、これをＲＡ
Ｍに記憶することにより初期化を行う。

【００２３】ステツプＳＰ４において、マイクロプロセ
ツサ９は制御電圧Ｓ４を一定時間固定し誤り検出総数を
カウントする。ステツプＳＰ５において、マイクロプロ
セツサ９はカウントされた誤り検出総数をＲＡＭに記憶
されている誤り検出総数と比較する。ステツプＳＰ６に
おいて、マイクロプロセツサ９はカウントされた誤り検
出総数がＲＡＭに記憶されている誤り検出総数より少な
いか否か判定する。その結果、カウントされた誤り検出
総数がＲＡＭに記憶されている誤り検出総数より少ない
と判定された場合にはマイクロプロセツサ９はステツプ
ＳＰ７に移行し、少なくないと判定された場合にはステ
ツプＳＰ８に移行する。

【００２４】ステツプＳＰ７において、マイクロプロセ
ツサ９はＲＡＭに記憶されている誤り検出総数及び制御
電圧を、カウントされた誤り検出総数及びそのときの制
御電圧Ｓ４に書き換えることにより、ＲＡＭに記憶され
ているデータを更新する。ステツプＳＰ８において、マ
イクロプロセツサ９は制御電圧Ｓ４が予め設定されてい
る所定の上限値になつたか否か判定する。その結果、制
御電圧Ｓ４が予め設定されている所定の上限値になつて
いないと判定された場合にはマイクロプロセツサ９はス
テツプＳＰ９に移行し、上限値になつたと判定された場
合にはステツプＳＰ１０に移行する。

【００２５】ステツプＳＰ９において、マイクロプロセ
ツサ９は制御系等化器７に送出する制御電圧Ｓ４を１ス
テツプ分上昇させる。この処理が終わると次にステツプ
ＳＰ４に戻つて動作を繰り返す。一方、ステツプＳＰ１
０において、マイクロプロセツサ９はＲＡＭに記憶され
ている誤り検出総数が最小のときの制御電圧Ｓ４を、本
線系回路２に送出する制御電圧Ｓ１として、デイジタル
／アナログ変換器６を介して本線系等化器４に出力す
る。これを受けて本線系等化器４はその周波数特性を変
化させた後、入力データ信号Ｓ_i の周波数特性を補償す
る。この処理が終わると次にステツプＳＰ２に戻つて動
作を繰り返す。

【００２６】以上の構成において、データ等化装置１は
同軸ケーブルを伝送されてきた入力データ信号Ｓ_i を本
線系回路２及び制御系回路３に入力する。制御系回路３
は制御電圧Ｓ４を所定の範囲内で変化させてそのときの
誤り数を解析することにより、誤り数が最小になるとき
の制御電圧Ｓ４を検出し、これを制御電圧Ｓ１として本
線系等化器４に出力する。本線系等化器４はこの制御電
圧Ｓ１に基づいて周波数特性を変化させた後、入力デー
タ信号Ｓ_i の周波数特性を補償する。

【００２７】このようにして制御系回路３は制御電圧Ｓ
４を変化させて誤り数を解析し、誤り数が最小のときの
制御電圧Ｓ４を制御電圧Ｓ１として本線系等化器４に送
出するようにしたことにより、この制御電圧Ｓ１に基づ
いて本線系等化器４の周波数特性を正確に制御し得る。
従つて入力データ信号Ｓ_i の周波数特性を最適な状態に
補償し、確実なデータ伝送がなされる。

【００２８】また制御系回路３は本線系回路２と並列に
設けられ、当該制御系回路３において最適な制御電圧Ｓ
４を検出するようにしたことにより、制御電圧Ｓ４を変
化させて誤り数が増減しても、本線系回路２の出力デー
タ信号Ｓ_o に影響を及ぼすことなく安定した出力データ
信号Ｓ_o を得ることができ、従つて本線系回路２を常に
安定した状態に保つことができる。

【００２９】さらに制御系回路３は制御電圧Ｓ４を変化
させて誤り数を解析し、誤り数が最小になる制御電圧Ｓ
４を繰り返し検出するようにしたことにより、温度変化
や電圧変動等の外部環境が変動した場合でも、その変動
に追従して常に最適な制御電圧Ｓ４を得ることができ
る。従つてこの制御電圧Ｓ４を制御電圧Ｓ１として本線
系等化器４に繰り返し送出すれば、常に本線系等化器４
の周波数特性を正確に制御することができる。

【００３０】以上の構成によれば、入力データ信号Ｓ_i
の誤り数を解析し最適な制御電圧Ｓ１を検出するように
したことにより、この制御電圧Ｓ１に基づいて周波数特
性を正確に制御し得、かくして従来に比して一段と確実
なデータ伝送を実現できる。

【００３１】なお上述の実施例においては、本発明をＨ
ＤＴＶ信号のＳＤＩ規格としてＢＴＡによつて制定され
ているBTA S-004 に適用した場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、入力データ信号Ｓ_i に誤り検出符
号データが挿入されていれば例えばアメリカのＳＭＰＴ
Ｅ(Society of Motion Picture and Television Engine
ers)によつて制定されているSMPTE 259Mに本発明を適用
しても上述の場合と同様の効果を得ることができる。

【００３２】また上述の実施例においては、本発明をシ
リアルデイジタルビデオデータ伝送に適用した場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、シリアルデータ
通信に本発明を適用しても上述の場合と同様の効果を得
ることができる。

【００３３】また上述の実施例においては、伝送媒体と
して同軸ケーブルを用いた場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、例えば電話線等の同軸ケーブル以外
の伝送媒体を用いても上述の場合と同様の効果を得るこ
とができる。

【００３４】また上述の実施例においては、制御電圧Ｓ
４を所定の範囲内において下限値から上限値へステツプ
変化させた場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、制御電圧Ｓ４を所定の範囲内において上限値から下
限値へステツプ変化させても上述の場合と同様の効果を
得ることができる。

【００３５】また上述の実施例においては、制御電圧Ｓ
４を所定の範囲内において下限値から上限値までステツ
プ変化させて誤り数を解析した場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、制御電圧をＳ４を下限値から上
限値へ変化させた後、誤り数が最小になつたときの制御
電圧Ｓ４の前後１ステツプ分、すなわち２ステツプ分を
さらに細かくステツプ変化させ誤り数を解析するように
すれば、さらに正確な制御電圧Ｓ４を検出することがで
きる。

【００３６】また上述の実施例においては、マイクロプ
ロセツサ９を用いて誤り数が最小になる制御電圧Ｓ４を
検出した場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、制御電圧Ｓ４をステツプ変化させて誤り数を解析
し、誤り数が最小になる制御電圧Ｓ４を検出するような
検出手段であれば良い。

【００３７】さらに上述の実施例においては、制御系回
路３を用いて本線系回路２を制御した場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、入力データ信号Ｓ_i の誤
り数を解析することにより本線系回路２を制御する制御
電圧Ｓ１を検出するような制御手段であれば良い。

【００３８】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、入力デー
タ信号の誤り数を解析し最適な制御電圧を検出するよう
にしたことにより、この制御電圧に基づいて周波数特性
を正確に制御し得、かくして従来に比して一段と確実な
データ伝送を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるデータ等化装置の構成
を示すブロツク図である。

【図２】周波数特性の補償原理を示す略線図である。

【図３】制御電圧と周波数特性の関係を示す略線図であ
る。

【図４】映像データ系列を示す略線図である。

【図５】制御電圧と誤り検出総数の関係を示す略線図で
ある。

【図６】データ等化方法を示すフローチヤートである。

【符号の説明】

１……データ等化装置、２……本線系回路、３……制御
系回路、４……本線系等化器、５……デコーダ、７……
制御系等化器、８……デコーダ、９……マイクロプロセ
ツサ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の伝送路を介して入力されるデータ信
   号の周波数特性を補償するデータ等化装置において、 入力される制御電圧に基づいて上記データ信号の周波数
   特性を補償するデータ等化手段と、 上記データ信号の誤り数を解析することにより周波数特
   性を制御する制御電圧を得、当該制御電圧を上記データ
   等化手段に与えて周波数特性を制御する制御手段とを具
   えることを特徴とするデータ等化装置。
2. 【請求項２】上記制御手段は、 入力される制御電圧に基づいて上記データ信号の周波数
   特性を補償する制御電圧検出用等化手段と、 上記制御電圧検出用等化手段の制御電圧を所定の範囲内
   で変化させながら、当該制御電圧検出用等化手段から出
   力される上記データ信号の誤り数を解析することによ
   り、誤り数が最小になるような上記制御電圧を検出する
   検出手段とを具えることを特徴とする請求項１に記載の
   データ等化装置。
3. 【請求項３】所定の伝送路を介して入力されるデータ信
   号の周波数特性を補償するデータ等化方法において、 上記データ信号の誤り数を解析することにより最適な制
   御電圧を得、当該制御電圧でデータ等化手段の周波数特
   性を制御することを特徴とするデータ等化方法。
4. 【請求項４】制御電圧検出用等化手段の制御電圧を所定
   の範囲内で変化させながら、当該制御電圧検出用等化手
   段から出力される上記データ信号の誤り数を解析するこ
   とにより、誤り数が最小になるような上記制御電圧を検
   出することを特徴とする請求項３に記載のデータ等化方
   法。