JPS60657A - Pcmデ−タのフレ−ム生成方式 - Google Patents

Pcmデ−タのフレ−ム生成方式

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JPS60657A
JPS60657A JP58105880A JP10588083A JPS60657A JP S60657 A JPS60657 A JP S60657A JP 58105880 A JP58105880 A JP 58105880A JP 10588083 A JP10588083 A JP 10588083A JP S60657 A JPS60657 A JP S60657A
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渋谷 敏文
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正治 小林
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敬治 野口
Takao Arai
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    • G11B15/46Controlling, regulating, or indicating speed
    • G11B15/467Controlling, regulating, or indicating speed in arrangements for recording or reproducing wherein both record carriers and heads are driven
    • G11B15/4671Controlling, regulating, or indicating speed in arrangements for recording or reproducing wherein both record carriers and heads are driven by controlling simultaneously the speed of the tape and the speed of the rotating head
    • GPHYSICS
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    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
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    • GPHYSICS
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    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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    • G11B5/027Analogue recording
    • G11B5/035Equalising
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、P CAIデータの伝送及び記録再生時のフ
レーム生成に係り、特に量子化ビット数の異なるPCM
データを同一記録再生回路でエンコードデコードするの
に好適なフレーム生成方式に関するものである。
〔発明の背景〕
近年オーディオ信号の記録再生方式で、アナログ信号を
一旦ディジタル信号に変換して行な5pCM方式が民生
用機器にまで採用され始めている。これは、従来のアナ
ログ信号の記録再生に比べ超忠実再生が行なえるためで
、今後さらに広く採用される方向にある。
PCMデータを記録再生するには、ディジタル信号デー
タをフレーム構成として行なっている。量子化ビット数
16ピツトの場合のフレーム構成例を第1図に示す。1
はフレーム同期倍角パターン、2はPCMデータ、3は
誤り検出訂正コードである。PCMデータ2は、量子化
ビット数16ピツトの1サンプルデータな8個集めた1
28ビツトのデータである。又、誤り検出訂正コード3
は、PCMデータ2の128ビツトを8ピツト(1シン
ボル)を単位に例えば、リード・ソロモン符号の演算を
行ない2シンボル付加したものである。このようなフレ
ーム構成をエンコーダ回路で生成し、記録係体である磁
気テープ等に記録する。再生側では、再生信号からフレ
ーム同期信号を検出しフレーム単位で誤り検出訂正動作
を行ない、PCMデータを再生する。
このように量子化ビット数16ピツトに対し。
フレーム構成を決定した場合、異なった量子化ビット数
(例えば、12ビツト)のI) CMデータを記録再生
するには、1サンプル12ビツトにPCAfデータ以外
の4ピツトのデータを付加し。
16ビツトの形状とし、記録再生する必要がある。
しかし、PCMデータを記録再生するという目的に対し
、上記で付加した4ピツトは、何の働きもせず、冗長度
が上がり非常に効率が悪い。
又、この効率の悪さを改善するために、12ピツト量子
化のp CA(データに対するフレーム構成を新たに生
成すると量子化ビット数12ビツトの1サンプルデータ
を8個集めた96ピツトのデータが1フレームのデータ
ビット数となる。よって12ビツト量子化データを記録
、再生するためのエンコーダ回路、デコーダ回路の構成
は、16ピツト量子化に対し、フレームのビット数が1
28から96ピツトと異なることから、別の構成となる
。すなわち2つの異なった量子化ビット数の記録再生回
路を行なうには、2つの回路システムが必要となり1回
路規模が増加するという欠点がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、量子化ビット数の異なるPCAIデー
タを記録再生する時において、回路規模の増加が少なく
、冗長度の変わらないPCMデータのフレーム生成方式
を提供することにある。
〔発明の概要〕
2つの異なる量子化ビット数n、@1 、 n♂2を同
一フレーム構成で伝送するたぬs ”#1とng2の公
倍数を1フレームのPCMデータビット数とし、又誤り
検出訂正コードは、量子化ビット数によらず一定のビッ
ト数からなるシンボルを部位に生成付加し、冗長度を変
えず回路規模の増加が少ないようにフレーム生成を行な
う。
〔発明の実施例〕
2つの異なる量子化ピッチ数の具体的値として16ビツ
ト、12ビツトの場合の本発明の一実施例を第2図によ
り説明する。第2図−(σ)は、量子化ビット数16ビ
ツトのフレーム構成を示す図で。
第2図<、6)は、量子化ビット数12ビツトのフレー
ム構成を示す図である。1α、mhはフレーム同期信号
パターン12ビット、2α、2hは、1)CMデータで
、5σ、5hは、誤り検出訂正コードである。
PCMデータ2a 、 2bの、ビット数は、量子化ピ
ット数16 、12の公倍数96ピツトである。よって
16ピツト量子化のサンプル数は6サンプル、12ピッ
ト量子化のサンプル数は、8サンプルのデータが1フレ
ームのPCMデータとなる。誤り検出訂正コード3σ、
5bは、PCMデータ2α、2bのピント数が96ビツ
トであることから、同一の誤り検出訂正コードの演算処
理によって付加することができる。ここでは、誤り検出
コードとして、16ピ、トのCRC符号を付加した。よ
って1本実施例によれば、量子化ビット数の異なるPC
Mデータを第2図に示すよう、に同一のフレーム構成と
することができる。これにより。
1フレームの総ビット数が124ビ・ソトと共通である
ことから、量子化ビット数の異なる場合においても冗長
度が一定で、誤り検出コードの生成及び復号回路を共通
化することができ1回路規模の増加が少ないという効果
がある。
誤り検出訂正コードを生成するのに、PCMデータをあ
るビット数に区切ったシンボルを単位に演算し符号をめ
る方法(例えば、リード・ソロモン符号)がある。第6
図に、異なる量子化ビット数16ビツト、12ビツトの
時、1シンボルのビット数を2つの量子化ビット数の公
約数である4ビツトとし、誤り検出訂正コードを2シン
ボル生成付加する本発明の実施例を示す。
第5図(σ)は、量子化ビット数16ピツトのフレーム
構成、第5図(h)は、量子化ビット数12ビツトのフ
レーム構成である。+111 、 T2 、・・・・・
・+1112はPCMデータ2(Z 、 2hの各シン
ボルを示しj’117’2は誤り検出訂正コード5a 
、 5hのシンボルを示す。
その他の符号は、第2図に示す符号と同様である。PC
Mデータ2αは%16ビツトi子化のサンプル5個で1
フレームのデータを構成し、PCMデータ5aは、12
ビツト量子化のサンプル4個で1フレームのデータを構
成する。よって、16ビツト量子化1サンプルは、4個
のシンボルに分ll、+2ビット景子化1サンプルは5
個のシンボルに分割することになる。誤り検出訂正コー
ドのシンボルPO9P1は、以下に示す式(2)による
リード・ソロモン符号である。
(ここで、Iは恒等元であり、T、T2.T3・・・T
13は、ガロワ・フィールド(24)の個別的非ゼロ元
であり、示された乗算、加算は、ガロヮ・フィールドで
定義された動作である。) よって、第5図によれば、量子化ビット数が異なっても
、その公約数のビット数でシンボルに分割すれば、1フ
レームのシンボル数が同一となり同一の演算回路による
誤り検出訂正コードの生成及び復号を行な5ごとができ
る。
第4図に、異なる量子化ビット数16ビツト。
12ビツトの時、1フレームのPCMデータビット数を
割り切ることのできる8ピツトを1シンボルのビット数
とし誤り検出訂正コードを4シンボル生成付加する本発
明の実施例を示す。第4図(a)は、量子化ビット数1
6ビツトのフレーム溝底、第4図(h)は量子化ビット
数12ビツトのフレーム構成である。PCMデータ2α
は、量子化16ビツトのサンプルを6個集めたデータで
、PCM0Mブール2.量子化12ビツトのサンプルを
8個集めたデータである。これを8ビツト1シンボルと
して分割すると、PCMデータ2αは、1サンプルのデ
ータ16ビツトを2シンボルに分割、シンボル1111
 、812 +・・・、T12で構成する。一方、PC
Mデータ2b&−!、、1サンプルのデータ12ビツト
を8ピント1シンボルと4ビツトに分割、この4ビツト
は。
他のサンプルから生じた4ビツトと合わせ1シンボルと
し、シンボルW1 、111+2 、・・・、T12で
構成する。誤り検出訂正コードのシンボル” + 7)
21 P5+ 7’4は、以下に示す式(5)によりリ
ード・ソロモン符号である。
(ここで、Iは、恒等元* T* 12+ 7” +・
・・、T45はガロワ・フィールド(28)の個別的非
ゼロ元であり、示された乗算、加算は、ガロワ・フィー
ルドで定義された動作である。) よって、第4図(α) 、 (A)で示すように、1フ
レームのPCMデータ2a 、 2hのシンボル数が同
一であることから量子化ビット数によらず、同じ演算回
路で誤り検出訂正コードを生成及び復号することができ
る。又第4図の実施例によれば。
1シンボルを8ビツトで構成したことにより。
(5)式のT、T2.T’・・・T45の個別的非ゼロ
元が多くあり、第3図に比べ誤り検出訂正コードのシン
ボル数を増加させることができる。
第5図は、PCMデータを磁気テープ上に20本のマル
チトラックで記録する本発明の実施例を示したものであ
る。第5図で、4は磁気テープ、tlから’20は磁気
テープ上に記録されたデータのトラック、1α1から1
α20は、フレーム同期信号パターン、5α1から5α
20は誤り検出コード。
wci、j)は1シンボルのデータ8ビツトで。
tはトラック方向の番号でi=1.2.・・・、16゜
ノ°は送向方向の番号でj=+、2.・・・、12゜P
l(j) 、 P2(j) 、 P5(j) 、 Pa
(j)は誤り訂正コードのシンボルでノ°は送行方向の
番号で7=t、2.・・・。
12である。第6図に、量子化ビット数の異なる16ビ
ツト、12ピツトのサンプルデータをシンボルに分割し
た状態を示す。第6図(a)の1サンプル16ビツトは
、上位8ビツト、下位8ビツトの2シンボルに分割する
。又、第6図(h)の1サンプル12ビツトは、上位8
ビツト、下位4ビツトに分割し、他のサンプルの下位4
ビツトと合わせて1シンボルとしている。このように第
6図で示すシンボル分割により、第5図の各トラックの
シンボル数が12であることから、トラック当りのサン
プル数は、16ピツト貴子化で6サンプル、12ビツト
量子化で8サンプルのデータとなる。又、第5図によれ
ば、1フレーム中のPCMデータは、量子化ビット数1
6及び12ピツトにおいても同一ピット数、同一シンボ
ル数である。誤り検出コード5711は、同一トラック
t1のPCMデータW(1,1)()=1〜12)から
生成するもので、CRC符号16ピツトを付加する。
他のトラックt2〜t20においても同様に誤り検出コ
ードを生成付加する。よって、Jl:予信ピット数が異
なっても、誤り検出コードの生成及び復号方法は変わら
ず、共通に使用することができる。又、誤り訂正コード
、 Pl(j) 、 P2(j) 、 Ps(j)。
Pa<)’) ()=1〜12)は下記に示す式(4)
のようにトラック方向の各シンボルにより、リード・ソ
ロモス符号を生成するものである。
IW(11))+IW(2,))十・・・(ここで)=
1.2.・・・、12.1は恒等元、T。
T2 、74.・・・1゛57はガロワ・フィールド(
28)の個別的非セロ元であり、示された乗算・加算は
ガロワ・フィールドで定義された動作である。)よって
量子化ビット数が16ビツト、12ピツトと異なっても
、瞑り訂正コードの生成復号方法は変わらず、共通に使
用することができる。
〔発明の効果〕
本発明によれは、量子化ビットの異なるサンプルデータ
を、同一のフレーム構成とし、冗長度を変えることなく
記録再生でき、かつ、誤り検出訂正コードを同一の回路
構成で生成・復号できることから、回路規模の増加が少
ないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来のフレーム構成を示す図、第2図、第5
図、第4図は各々本発明によるフレーム構成の実施例を
示す図、第5図及び第6図は磁気テープ上にマルチヘッ
ドでデータを記録。 再生する場合の本発明によるフレーム構成を示す図であ
る。 1.1α、+b・・・フレーム同期M号ハp −ン。 2 、2a 、 2b−−・p CMデータ。 5.5α、5h・・・誤り検出・訂正コード。 第6図 サンアル1 サン7II/i 手続補正書(自発) 事件の表示 昭和 58年特許願第 105880 号発明の名称 
PCMデータのフレーム生成方大補正をする者 ル件との関係 特許出願人 名 称 )510143式会神 日 立 製 作 所代
 理 人 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明1図面の簡単な
説明の欄及び図面。 補正の内容 1、 明細書第10頁第9行の「により」を「による」
に訂正する。 2、 明細書第13頁第3行の「ロモス」を「ロモン」
に訂正する。 3、 明細書第15頁第18行目と第19行の間に下記
文章を追加する。 「次に上記第2図から第6図で示した本発明によるフレ
ーム生成方式の生成回路の一例を、第4図の生成方式の
場合を例に、第7図の構成図に示す。第7図において、
5は16ビツ)AD変換器で、上位8ビツトを51Lに
、下位8ビツトは4ピツトごとに51(t5j2に出力
する。61L+61は8ビツトのデータ・ラッチで、そ
れぞれクロック人力6Ctb、6C1によってデータを
ラッチするa71L、71および12はスリーステート
・バッファで、:Iン) tff−A/信号7Cu、7
Cg、12CiJ″−%0#の時出力モード、11′の
時へイ・インピーダンス・モードとなる。8は、8ビツ
ト人力2系統を切換出力するマルチプレクサで、コント
ロール信号8Cが10″の時8A、″1’の時8Bの信
号を出力する。9はデータを記憶するR、AM (ラン
ダム・アクセス・メモリ)で、8ビツトのデータバス9
Aは、各回路に接続し、又マルチプレクサ8の入力8B
には、データバス9への上位4ビツトを接続する。10
はRAM9のアドレス及び書き込み制御を行なうRAM
アドレス制御回路で、10Aにアドレス、10Wに書き
込み制御パルスを出力する。11はリード・ソロモン符
号の符号器で、11Aに加わったデータ列を入力し、そ
れに対するP、 、P2.P3.P、の4シンボルのパ
リティを11Bから出力する。13は8ピット並列信号
をシリアル信号にするパラレル、シリアル変換器(以降
P/8変換器と記す))で、ラッチ信号13Cによって
、8ピット並列データをラッチし、ロード信号13Lで
ラッチされた8ピツ・)を゛ロードし、シリアル信号に
変換する。14はフレーム同期4fff号パターンのパ
ターン発生器、16はデータ入力部16Aとフレーム同
期信号パターン信号1(SBを切換えるスイッチで、切
換制御信号16CfJいOl の時16Aを選択、1“
の時16Bを選択する。17は端子で、15は上記各回
路の制御クロックを生成するクロック発生器で、15A
はAD変換5に加えるサンプリング周波数fsのクロッ
クパルス、15BはRA Mアドレス制御回路100基
準クロック(周波数fslot)、15Cは符号器11
0人力データをラッチ演算するためのクロック、15D
はP/S斐換器16.フレーム同期信号パターン発生器
14に加える伝送ビットレートのクロック(周波数ft
)である。 最初に量子化ビット数16ビツトの場合の第7図の動作
を説明する。マルチプレクサ8のコントロール信号8C
は、′0“ レベルに固定し、入力8Aに接続されたA
D変換器5の下位8ビット信号511151. itラ
ッチ61 に伝える。又AD変換器5の上位8ピット信
号釦はラッチ6wに加わる。よって量子化ビット16ピ
ツトのシータはクロック6Cu、、6C1!によってラ
ッチ6tL、611に格納される。このラッチ6u+6
1の出力はスリーステート・バッファ7u−+7iに加
わり、コントロール信号7CLL、7C1乞順次時分割
で%□Iレベルとし、RAM9のデータバス9Aに8ピ
ツトごとにデータを供給する。このデータをRAM9は
、RAMアドレス制御回路で生成されたアドレスIOA
と書き込み制御パルス10Wによって格納する。このよ
うな処理をクロック発生器15で生成したパルス15へ
のサンプリング周波nfsごとに繰り返す。次に几AM
9に格納された、AD変換器5の出力データの処理を、
第8図のメモリマツプを用いて説明する。第8図におい
て、RAM9轄、6つのブロックA、B、Cに別れ、■
ADAD変換器5−タ書込み処理、■誤り検出訂正用の
リード・ソロモン符号P1〜P4の生成処理、■シリア
ルデータ出力処理の5つの処理を順次行なう。すなわち
、次のような処理となる。ブロックAでAD変換器5の
データ書き込み処理を行なフている時、ブロックBでは
、P1〜P4 の生成処理を行ない、ブロックCでは、
データ出力処理を行なう。次に上記処理が完了したら、
クロックAでは、先に取込んだA−D変換器5のシータ
に対し、P1〜P4の生成処理を行ない、クロックBで
は、P、、P、の生成が完了したデータをデータ出方処
理する。ブロックCは出力し終えたデータであることか
ら、新たなAD変換器5のデータ書き込み処理を行なう
0このように、ブロックA、B、Cは順次上記3つの処
理を行ないシリアル信号となって出力される。 さて、第8図に示すように、ブロックAに格納されたA
D変換器5の出力データ6サンプルWl l W21・
・・・・・l wHは、次に誤り検出訂正用の符号P、
〜P4を生成するために、第7図の符号器11の入力1
1Aに送り出される。符号P、〜P4は、出力uBから
スリーステート・バッファ12を介して、几AM9に書
き込まれる。このようにして得たデータ及び符号P1〜
P4は8ピット並列信号データであることから、シリア
ルデータ出力を得るために、P/S変換器15にラッチ
される。P/S変換器13では、クロック発生器15か
ら供給される伝送ビットレームのクロックIFIDに同
期シて、8ビット単位にシリアルデータに変換し、スイ
ッチ16 に送り出す。スイッチ16ではP/S変換器
1′5から送り出されたWl * 1% + +#3”
’l1lu 。 Pl・P2・P3.P、のシリアルデータの先頭にフレ
ーム同期信号パターンを付加し、最終出力データとして
、端子17に送り出す。 以上の動作により、16ビツト量子化のPCMデータは
、第4図(場で示すフレーム生成を行なうことができる
。 次に、量子化ビット数12ビツトの場合の第7図の動作
を説明する。AD変換器5は、16ビ7ト信号の内、上
位12ピツ) 5ttt511を伝送する。 マルチプレクサ8のコントロール信−q 8 Cは、A
D変換器5の出力がサンプル10時′O“レベル、サン
プル2の時’1’レベル、サンプル30時’O’L・・
・の様に、サンプル・ごとに″O?’1’を繰り返す信
号を加える。よってサンプル10時、ラッチ6jは、A
D変換器5の出力51..51□ が加わり、サンプル
20時は几A M 9のデータバス9Aの上位4ビツト
と、511が加わる。この時、RAM9に書き込まれる
データを第9図のメモリマツプを用いて説明する。サン
プル1では、ランチ6μ6ノにAD変換器5出力がその
ままラッチされる。よフてRAM9のブロックAアドレ
ス0には、サンプル1の上位8ビツト5Wが格納され、
アドレス1には、下位8ビツト511゜5it、カ格納
される。次にサンプル2をラッチ6tL+61に格納す
る時、RAM9は几AMアドレス制御回路10により、
前回格納したサンプル1の下位8ビット54.。512
をデータバス9Aに出力する。よってラッチ61に格納
されるデータはマルチプレクサ8により上位4ビツトが
サンプル1の下位4ピツ)(51,)で、下位4ビツト
はサンプル20下位4ピッ)(5j!、)である。この
ランチ61のデータを几AM9のアドレス1に再度書き
込みラッチ6u−のデータをアドレス駁書キ込む。この
ように、マルチプレクサ8のフンドロー/l/信号8C
が′1“の時に、RAM9が前回格納したサンプルの下
位8ビツトを出力し、再度RAM9に書き込むことによ
フて、第9図に示すように1サンプル12ビツトで8サ
ンプルのデータをブロックAに格納することが出来る0
このようにして得定データは、16ビツト景子化の場合
と同じデータ数であることから、第8図で述べたと同様
にP1〜P、の符号生成処理、データ出力処理を行ない
、第4図[有])で示すフレーム生成を行なうことがで
きる。」 4、 明細書第14頁第12行の「図である。」を「図
、第7図はフレーム生成回路の一例を示す構成図、第8
図及び第9図は第7図の動作を説明するための説明図で
ある。」に訂正する。 5、図面第7図、第8図、第9図を別紙の通り追加する
。 以 上 第 7 麿 1ドレス 第3口

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 ディジタル信号データを伝送又は記録再生する時
    にデータをnピットに区切り、フレーム同期信号および
    誤り検出訂正コードを付加するフレーム生成方式におい
    て、1サンプルの量子化ビット数n、p1ビットのPC
    Mデータを町1個のサンプル数で区切りフレームを構成
    する信号データビットとし、父上記と異なる量子化ビッ
    ト数nJf2のPCMデータは次式が成り立つm、92
    個のサンプル数でフレームを構成する信号データビット
    とし、量子化ビット数が異なったPCMデータを同一フ
    レーム構成で伝送又は記録。 再生することを特徴とするPCMデータのフレーム生成
    方式。 ”sl ” mJf1=J+2 ” ”J’22、特許
    請求の範囲第1項記載のp CAfデータのフレーム生
    成方式において、前記量子化ビット数n11と前記と異
    なる量子化ビット数nt2の公約数10mビットを1シ
    ンボルとし、シンボルを単位にフレームの誤り検出訂正
    コードを生成付加することを特徴とするPCM0Mデル
    フレーム生成方式。 3 特許請求の範囲第1項記載のPCMデータのフレー
    ム生成方式において、前記量子化ビット数n11と前記
    サンプル数ms1を乗算したn11・mz 1を割り切
    ることの出来るピットg ttb、Iを1シン′ポルと
    し、シンボルを凧位にフレームの誤り検出訂正コードを
    生成付加することを特徴とするPCMデータのフレーム
    生成方式。 4、 特許請求の範囲第1項記載のp CAfデータの
    フレーム生成方式において、前記量子化ピット数カ16
    のPCMデータが1サンプル16ビツトを8ビツトを1
    シンボルとなすように2分割し、又前記量子化ビット数
    が12のPCMデータは。 2サンプル24ビツトを8ビツトを1シンボルとなすよ
    うに5分割し、シンボルを単位にフレームの誤り検出訂
    正コードを生成付加することな特徴とするPCMデータ
    のフレーム生成方式。
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