JPS61500943A - 差分パルス符号変調方式 - 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】 本発明は請求の範囲第１項の上位概念に記載の方式を前提としている。ディジタ ル符号化電気信号の磁気記録の場合、ディジタル信号の低周波成分または直流電 圧成分が全くまたは限られた範囲でしか記録または再生されないことがしばしば ある。それ故、直流成分を含まないディジタル信号を生ぜさせる符号が必要とさ れる。この種の符号は、高域通過特性を有する伝送チャネルを介して即ち低い周 波数を制限して、ディジタル信号の伝送のために供給する必要がある。直流電所 定の信号区間−例えば名データ語−に、全体の信号区間に対して複数個のＬ−お よびＨ−レベルが相殺されるようなレベルを有する複数個のビットを付加するこ とである。しかしこの種のありきたりの構成は実際には間ＭＫならない、何故な らば大抵の場合チャネル容量が制限されているため冗長性はできるだけわずかし か伝送すべきではないからである。

ｒイツ連邦共和国特許公報第２８２８２１９号にディジタル符号信号の伝送法が 示されている。この伝送法においては所定のデータ列が、直流電流成分を有する シーケンスと直流電流成分を有しないシーケンスとに分けて、直流電流成分を有 するシーケンスを直流電流成分を有しないシーケンスにより置き替えている。

しかしこの場合置き換え信号に対して付加的なチャネル容量を用いる必要がある 。

別の公知の方法（ゴールド、ベルク他“オプテイカ〃テレビジョンリ、ンクエン プロイイングアデイジタルモジュレーテツドレーザー°、ジ七−ナルオブ　ザｂ ｅｒｇ　ｕ、ａ、　：　“０ｐｔｉｃａｌ　Ｔｅ１ｅｖｉｓｉｏｎ　Ｌｉｎｋ　 Ｅｍｐｌｏｙ−ｉｎｇ　ａ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ　Ｌａ５ｅｒ 　″、　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｔｈｅＳＭＰＴε、　Ｖｏｌ、ｓｓ、　Ｊｕｎ ｉ　ｌ　９７９．　ｐａｇｅ　４１４　）においては、ディジタル信号がサンプ リング値毎に反転される。しかしこの方法は、伝送されるべき信号の所定の内容 に対してしか満足できる結果を生ぜさせない。

ドイツ連邦共和国特許出Ｂ会報第３１１３３９７号に−これは同一の出願人の以 前の特許出願にさかのぼるーに、ハイＡス特性を有する記録−または伝送チャネ ルを介して導びかれるべきディジタル信号に対するノにルス符号変調方式が示さ れている。この方式においては、ディジタル信号の基礎とするアナログ信号の帯 域幅が次のように制限される、即ち帯域の制限されるアナログ信号中に含まれる 最高周波数をサンプリング周波数の半分よりも小さくし、ディジタル信号ヲサン プリング毎に反転するのである。この場合ディジタル信号は次のような符号を基 礎としている、即ちこの符号においては、ディジタル語内で一方の論理値を有す るビット数がアナログ信号のその都度の値にほぼ直線的に依存するようにされて いる。この符号化により一デイジタルデータ語あたりの平均値がアナログレイル の。

はぼ直線的な関数となる。その結果反転後に直列データ信号そのものは直流電圧 成分を全く有しないようになる。

本発明の課題は、信号内容に依存し殆んど直流電流を含まない、かつ付加的な冗 長性を付は加える必要のないディジタル信号を発生する差分ＡＡ／ス符号変調方 式を提供することである。

は、ディジタル信号を信号内容に依存して著しく直流電流を含まないよ５ＫＬか つ付加的な冗長性を付加しない利点を有する。

従属請求項に示され工いる構成により請求範囲第１項記載°の方式の有利な実施 態様が示される。本発明の方式はビデオ信号の記録または伝送のために特に有利 である、しかし他のアナログ信号−例えばオーディオ信号−も使用される。

図　面 次に本発明の実施例につき図面を用いて詳述する。

第１図は本発明の方式による符号化および復号化装置の第１実施例のブロック図 、第２図は本発明の方式に用いられる符号に対する実施例の表、第３図は符号化 および復号化＠置の別の実施例のブロック図を示す。

第１図は本発明の実施例を示す。１には記録されるべきビデオ信号が導びかれる 。このビデオ信号は一方ではローパスフィルタ２を介してＡＤ変換器４へ達し。

他方ではクロック−および同期発生器３へ達する。このクロック−および同期発 生器において、ビデオ信号から同期信号が分離される。この同期信号からＡＤ変 換器４に対するサンプリングクロックと後述のクロック信号が導びかれる。ＡＤ 変換器のディジタル出力信号は、通常は複数桁の２進語から形成される。この２ 進語は例えば最低のビデオレベルの場合のｏｏｏｏから始まり最高のレベルの場 合のＬＬＬＬを有する。ビデオ信号のレベル段階の十分高い解像度を得るために 、大抵は８桁のディジタル語が伝送される。符号変換器８においてＡＤ変換器４ の２進符号化出力信号から、次のような符号を有するディジタル信号が発生され る。

即ちこの符号においては１語内に、一方の論理レベルを有するビットの数がアナ ログ信号のその都度の値にほぼ直線的ないしリニヤに依存し、かつアナログ信号 のレベル変化段階毎に各１語の１つまたは２つのビットだけが変化される。その 結果、レベル変化を何らあるいはわずかしか表わさない、かつ一方の論理レベル のビット数と他方の論理レベルのビット数とがそれぞれ同数であるディジタル語 が形成されろ。それ故このディジタル語は直流電圧を含まない。レベル変化の量 が一方の方向へ増加するにつれて一方の論理レベルのビット数が過剰になり、変 化が他方の方向へ増加すると他方のレベルのビット数が過剰になる。ＮＲＺ符号 （非ゼロ復帰記録方式）における４ビツトから成るディジタル語の場合は、０と Ｌどの組み合わせＬ　ＯＬ　Ｏ。

ＬＯＯＬ、０ＯＬＬ、０ＬＬＯ，０ＬＣ１＋ｉ、Ｍ　ａ’！圧を有さすアナログ 信号におけるレベルの跳躍的変化がほとんどないことを識別するために、および レベル変化“ゼロ“を示すために用いられろ。同じく直流電圧を有しないディジ タル語ＬＯＬＯは、規則的に繰り返される同期符号に対して確保される。直流電 圧を有しないディジタル語の前述の組み合わせは、−例として示したものにすぎ ず、したがって直流電圧を有しないディジタル語のそれぞれ別の組み合わせも等 価である。しかし直流電圧を有しないディジタル語により形成される領域の外側 でも、相応するスペクトルエネルイ分布の規則性が維持される。何故ならば大き い負の信号差から差ゼロを介して大きい正の信号差まで、一方の論理レベルのビ ット数がその大きい数から数ゼロまで減少し、それに代って他方の論理レベルの ビット数がゼロから最大の数まで増加するからである。

各テレビジョン像においてなお一方の方向へのレベルの跳躍的変化の数が完全な 飽和に達するために即ちこれ以上飽和しないようにするため、前記のレベル跳躍 的変化に続いて、もう一方の方向へのレベル変化を必ず追従させる必要がある。

それ故前述の符号化の場合、一方の論理レベルのビット数を過剰に有するディジ タル語は、他方の論理レベルのビット数を過剰に有するディジタル語へ後続する 。それ数平均すると、伝送される信号は直流電圧を有しなくなる。符号変換はプ ログラム可能な読み出しメそり（ＦＲＯＭ）から構成することができろ。

第２図は符号表を示す。図示されているように、アナログ信号の所定のレベル変 化領域内に、このレベル変化が、一方の論理レベルのビット数と他方の論理レベ ルのビット数とを同じ数だけ有するディジタル語により示されている。回路９に おいてディジタル信号にディジタル同期信号が付加される。このディジタル同期 信号はクロック−および同期発生器３において、ビデオ信号の同期信号から導出 される。次に並列直列変換器１０が最後にディジタル信号を直列ディジタル信号 に変換する。この直列ディジタル信号は図示されていない記録装置へ、またはバ イパス特性フィルタ１２を有する伝送チャネルへ導びかれる。

再生されるないし伝送されろ直列ディジタル信号は回路点１３（第１図）におい て直列並列変換器１４およびクロック−同期再生器１５へ導びかれる。出力信号 は符号変換器１６へ導びかれる。この符号変換器の作用は符号変換器８０作用と は異なる。その結果符号変換器１６の出力側には冒頭で述べた２進符号化信号が 現われる。

最後にディジタル・アナログ・変換器２０を用いてアナログビデオ信号が発生さ れる。このアナログビデオ信号は出力側２１に現われて以後の処理を受ける。

ブロックで示した個々の回路は基本的には公知の回路であるため１本発明の範囲 においては詳述する必要うなりＰＣＭ語だけにより形成される。即ちこのＤＰＣ Ｍ語はＮＲＺ符号において、偶数個のビットを有するディジタル語を対象とする 限り、一方の論理レベルを有するビット数と他方の論理レベルを有するビット数 とを等しく有する。各ディジタル語において奇数個のビットを有する符号におけ る符号化の場合は、さらに付加的にディジタル語の交番的な反転が、いま映し出 されているテレビジョン画面の一方の論理レベルの過剰な数を相殺するために必 要とされる。

それ改築３図に示され又いるブロック図は、符号化に対しても復号化に対しても １語毎の即ちワード毎の反転のための切り換え装置を有する。第１図の回路素子 と同じ動作を有する同一の回路要素は同じ番号を付してあり以下で再び説明する 必要がない。各２番目のディジタル語を反転するために、クロック−および同期 発生器３かもワード周波数の半分の周波数を有する信号が、切り換えスイッチ７ へ導びかれる。切り換えスイッチ７は、ｌワード周期の間にその都度、反転段５ を介して導びかれるディジタル信号と・２ツフブーを介して導びかれるディジタ ル信号とを、符号変換器８へ転送する。第３図の回路装置の実施例においては。

もちろん切り換えスイッチ７はディジタル技術における通常の結合回路により実 現される。直列並列変換器１４の出力信号は符号変換器１６へ導びかれる。この 符号ｙＲ換器の作用は、符号変換器８０作用と１１逆である。その結果、符号変 換器１６の出力側には冒頭で述べた２進符号化信号が現われる。この２進符号化 信号はさらに回路１７．１８および１９を介してディジタル語毎に反転され、そ のため回路５，６および７による相応の反転と共働する。この目的のためにスイ ッチ１９に、クロック−および同期再生器１５により発生される。ワード周波数 の半分の周波ａｆｗ／’ｌを有する信号が導ひかれる。最後にディジタル・アナ ログ変換器２０を用いてアナログビデオ信号が発生される。このアナログビデオ 信号は出力側２１に現われて以後の処理を受けろ。

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Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．差分パルス符号変調方式であつて、デイジタル信号を高域通過特性を有する 記録一または伝送チヤネルを介して導びくようにし、デイジタル信号の基礎とす るアナログ信号の帯域幅を制限して、帯域の制限されるアナログ信号中に含まれ る最高の周波数を、アナログ・デイジタル変換のために用いられるサンプリング 周波数の半分より小さくなるようにし、デイジタル信号の基礎とする符号を、１ 語内に一方の論理レベルを有するビツト数がアナログ信号のその都度の値に実質 的に直線的に依存するように構成した差分パルス符号変調方式において、符号系 に含まれている、一方の論理レベルのビツト数ともう一方の論理レベルのビツト 数とを同じ個数ずつ有するデイジタル語が、信号差ゼロに近接する信号差を形成 することを特徴とする差分パルス符号変調方式。
2. ２．デイジタル信号を語ないしワード毎に反転するようにした請求の範囲第１項 記載の方式。
3. ３．一方の論理レベルを有するビツト数が一定であるようなアナログ信号の各レ ベル領域内で、アナログ信号のレベル段階毎にその都度、ｎビツト語の２ビツト が変化するようにした請求の範囲第１項または第２項記載の方式。
4. ４．アナログ信号の帯域を、アナログ・デイジタル変換の前に制限するようにし た請求の範囲第１項または第２項記載の方式。
5. ５．アナログ・デイジタル変換器の出力側にデイジタルローバスフイルタを設け た請求の範囲第１項または第２項記載の方式。
6. ６．デイジタル信号を４ビツト語から形成し、該４ビツト語は、アナログ信号の 各レベル段階毎に１または２ビツトだけ変化するようにした請求の範囲第１項〜 第４項のうちいずれか１項に記載の方式。
7. ７．アナログ信号をローパスフイルタ（２）へ導びくようにし、該ローパスフイ ルタ（２）の出力側をアナログ・デイジタル変換器（４）の入力側と接続し、該 アナログ・デイジタル変換器の出力側に２進語が現われるようにし、該２進語を 符号変換器（８）へ導びくようにし、該符号変換器（８）の出力信号を、クロフ クーおよび同期発生器（３）から発生される同期信号と共に並列直列変換器（１ ０）へ導びくようにした請求の範囲第１項〜第６項のうちいずれか１項記載の符 号化方式。
8. ８．記録一または伝送チヤネルの出力側から取り出されるデイジタル信号を直列 並列変換器（１４）とクロツクーおよび同期再生器（１５）へ導びくようにし、 該直列並列変換器の出力側を符号変換器（１６）の入力側と接続し、該符号変換 器の出力信号をデイジタル・アナログ変換器へ導びくようにした請求の範囲第１ 項〜第６項のうちいずれか１項記載の復号化方式。
9. ９．アナログ信号をビデオ信号であるようにした請求の範囲第７項記載の符号化 方式。
10. １０．アナログ信号をビデオ信号であるようにした請求の範囲第８項記載の復号 化方式。
11. １１．アナログ信号をオーデイオ信号であるようにした請求の範囲第７項記載の 符号化方式。
12. １２．アナログ信号をオーデイオ信号であるようにした請求の範囲第８項記載の 復号化方式。
13. １３．アナログ・デイジタル変換器（４）の出力側に現われる２進形式のデイジ タル信号を、制御可能な反転回路（５，６，７）を用いて、デイジタル語毎に反 転するようにした請求の範囲第７項記載の符号化方式。
14. １４．符号変換器（１６）の出力信号を、語ないしワード毎に切り換え可能な反 転回路（１７，１８，１９）を介して、デイジタル・アナログ変換器へ導びくよ うにした請求の範囲第８項記載の復号化方式。