JPS6314428B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、アナログ信号をデイジタル信号に変
換して記録する装置に関し、詳しくはその信号の
構成に関するものである。 アナログ音響信号をデイジタルの符号に変換し
て記録する装置はPCM録音機としてよく知られ
ている。PCM録音機においては、情報は符号語
で構成される。この符号語はアナログ信号の所定
の時刻における振幅値を通常は“１”または
“０”の２値のデイジタル量で表現したものであ
る。ここで情報の時系列は“１”および“０”の
みで構成されているため、符号語の先頭位置を指
定する必要がある。これをワード同期と呼び、こ
のために一定の数の符号語でフレームと呼ばれる
群を構成し、この群の先頭位置または最後部に群
を識別するための特定の信号（フレーム同期信
号）が挿入される。また、PCM録音機では記録
再生時に発生するドロツプアウトにより符号誤り
が生じる。この符号誤りは原情報とは無関係な雑
音になるため、確実に誤りを検出し処理されなけ
ればならない。一般にデイジタル信号の誤り検出
には、ワード単位でパリテイチエツクを行なう方
法が使用されるが、最近では誤り検出確率の高い
巡回符号と呼ばれる符号が広く用いられるように
なつて来た。これはフレーム単位で誤り検出用の
符号を付加するものである。 以上のようにPCM録音機において録音すべき
内容は、基本的には符号語、フレーム同期信号、
および誤り検出符号の３種であるが、実用上から
は、これら以外に制御信号と呼ばれる符号の付加
が要求される。制御信号とは、再生音響情報とは
直接関係がなく、再生時の使い勝手を良くするた
めのシステム制御用の信号のことである。この内
容としては、例えば、編集を容易にしたり音楽の
始まり部分を示すため、一定間隔毎に番号を挿入
して絶対番地を指定したり、またエンフアシスの
有無等記録条件の指定、さらには録音内容の記録
等が挙げられる。 従来、このためにフレーム毎にこれらの信号を
記録したり、またはビデオ信号を利用してPCM
録音する場合には、テレビの複合同期信号のう
ち、垂直同期信号毎にこれら制御信号を一括して
挿入する方法等が採用されて来た。この制御信号
には絶対番地や録音内容の記録を行なうためには
数10ビツト以上必要となり、一方フレーム内ビツ
ト数もPCM録音においては100ビツト程度の場合
が多い。したがつて、制御信号のみで１フレーム
が構成出来る程度のスペースが必要となる。さら
に、制御信号はその目的から言つて数多く挿入す
る必要はなく、むしろ挿入頻度が少ない方が記録
時の所要帯域幅も低減出来、望ましい方向と言え
る。このように、複数フレーム毎に制御信号部分
を挿入する場合、情報フレーム部分と制御信号部
分とを弁別する必要がある。このためPCM録音
においては、例えば上記の如く複合同期信号の垂
直同期信号の直後の一水平走査区間に制御信号を
挿入する方法がとられており、また録音機ではな
いが計算機の記憶装置においては、基準位置に対
して予じめ指定された位置に記録する方法等が知
られている。しかし、ビデオ信号を使用しない
PCM録音機においては、計算機の記憶装置の如
くデータ開始位置（BOD）とデータ終了位置
（EOD）の指定を行なう必要が生じる。これは記
録時の冗長度を増加させる結果となり、また、頻
繁にEOD、BODの判定を行なうことはハードウ
エアでの処理を複雑にし望ましいものではない。 本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、異なる内容のデイジタル信号を冗長度を増
加させることなく、またハードウエア規模の増加
を押えて弁別し再生し得るPCM録音再生装置を
提供するにある。 本発明においては、ハードウエアの簡素化を目
的として、情報フレーム部分も制御信号部分もフ
レーム同期信号のパターンとしては同一のものを
使用し、また冗長度の増加を押えるために、制御
信号織別用の符号を用いることなく、情報フレー
ム部分と制御信号部分とで誤り検出用符号である
巡回符号の生成多項式に異なる多項式を使用して
いる。また本発明においては、情報フレーム部分
と制御信号部分といずれも同一生成多項式を用
い、巡回符号生成時の原データを示す多項式とし
て異なる構成のものを用いてもよい。 以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
符号語をフレーム毎に一まとめにして記録再生す
るPCM録音機において、符号の誤り検出には検
出能率の高い巡回符号が最近ではよく用いられ
る。いま、フレームの構成を第１図に示すように
符号語で構成された情報部分Ａのビツト数をｋ、
フレーム全体のビツト数をｎとすれば、検査部分
Ｂ即ち符号誤りの検出用符号には（ｎ−ｋ）ビツ
ト使用されることになる。巡回符号においては、
検査部分Ｂの符号を生成するために（ｎ−ｋ）次
の生成多項式と呼ばれる特定の符号列が用いられ
る。ここで多項式とは、情報部分Ａの各ビツトを
変数ｘの多項式で表現したものである。生成多項
式は第１図における（ｎ−ｋ）ビツトで次数が決
定され、適用するシステムにより定められた形を
もつている。 第１図における情報部分Ａに対応する多項式Ｍ
（ｘ）から、検査部分Ｂの多項式は以下の手順で
求められる。すなわち、情報部分Ａの多項式Ｍ
（ｘ）に、生成多項式Ｇ（ｘ）の次数であるx^n-kを
乗じ、それを生成多項式Ｇ（ｘ）で割る。この時
の商をＱ（ｘ）、余りをＲ（ｘ）とすれば、 x^n-kＭ（ｘ）＝Ｑ（ｘ）Ｇ（ｘ）＋Ｒ（ｘ）
…………(1) と表現される。第１図における符号構成は(1)式に
おけるx^n-kＭ（ｘ）とＲ（ｘ）との和の多項式Ｐ
（ｘ）で与えられる。この多項式Ｐ（ｘ）が記録さ
れるが、再生側では符号の誤り部分を含んでいる
ため再生された信号の多項式Ｓ（ｘ）は、誤り部
分を多項式Ｅ（ｘ）で示せば Ｓ（ｘ）＝Ｐ（ｘ）＋Ｅ（ｘ） …………(2) と表現出来る。ここで(1)式から記録された符号列
は、 Ｐ（ｘ）＝x^n-kＭ（ｘ）＋Ｒ（ｘ）＝Ｑ（ｘ）・Ｇ（
ｘ）
…………(3) であるから、再生された符号Ｓ（ｘ）が生成多項
式Ｇ（ｘ）で割り切れればＥ（ｘ）＝０であり誤り
は無いことになる。このように巡回符号において
は記録側と再生側とで同一の生成多項式Ｇ（ｘ）
で処理されることになる。 第２図は第１図の構成のフレームが一定の数毎
に制御信号用のフレームを挿入した場合の構成を
示すものである。第２図において、Pi（ｘ），
Pi′（ｘ），Pi″（ｘ）………は情報を含むフレーム
であり、各フレームは第１図の構成を備えてい
る。またUj（ｘ）は制御信号部のフレームであ
り、このフレームも情報フレームと同様に制御信
号とフレーム同期信号及びフレーム内の符号誤り
の検出用符号を備えている。ここでＰ（ｘ）の部
分もＵ（ｘ）の部分も、いずれも“０”、“１”の
２値符号系列であるから、これら両者を明確に弁
別するための処理が必要になる。 本発明においては、これら各フレーム毎に巡回
符号により誤り検出用の符号が付加されているこ
とに着目し、情報を含むフレームＰ（ｘ）の部分
と制御信号部分Ｕ（ｘ）とで巡回符号生成用の生
成多項式に異なつた形のものを使用している。す
なわち、第２図の符号系列においては、 Ｐ（ｘ）＝Ｑ（ｘ）・Ｇ（ｘ） …………(4) Ｕ（ｘ）＝Q′（ｘ）・G′（ｘ） …………(5) の２群の符号系列が存在することになる。例えば
多項式Ｕ（ｘ）においてビツト構成がＰ（ｘ）と同
じとすれば、生成多項式G′（ｘ）の次数も生成多
項式Ｇ（ｘ）と同じ次数である。したがつて Ｇ（ｘ）＝x¹⁶＋x¹²＋x⁵＋１ …………(6) とすれば、G′（ｘ）は同じ次数で異なる形の多項
式 G′（ｘ）＝x¹⁶＋x¹²＋x³＋ｘ＋１ …………(7) の形とする。G′（ｘ）としては、もちろんこれ以
外の形も可能であるが、再生時の割算過程での誤
判定を避けるため既多項式であることが望まし
い。 第３図は本発明における再生系の信号処理系を
示すものである。端子１に加えられた再生信号は
波形成形回路２でビツト同期と波形成形が行なわ
れる。この波形成形された信号は一時記憶回路
３，４に蓄えられ、同時にＧ（ｘ）割算回路５お
よびG′（ｘ）割算回路６で割算処理が行なわれ
る。この割算処理の結果により情報フレームか制
御信号フレームかが判定されてゲート７または８
が開閉され、情報かあるいは制御信号かの処理系
に送り出される。この判定のアルゴリズムを表１
に示す。

【表】 すなわち、生成多項式Ｇ（ｘ）による判定結果
が正であり、G′（ｘ）による判定結果が誤の場合
はそのフレームは情報を含むフレームＰ（ｘ）で
あり、逆の場合には制御信号用フレームである。
また、両判定結果が共に正または誤の場合はいず
れもそのフレームは符号誤りを生じたフレームを
示すことになる。 以上は情報を含むフレームと制御信号用フレー
ムとで誤り検出用の巡回符号の生成多項式が異な
る場合の実施例について述べたものであるが、生
成多項式の形は同じで(1)式における情報多項式Ｍ
（ｘ）の内容を変えることにより同様の効果を得
ることが出来る。すなわち、情報を含むフレーム
に対しては、情報多項式Ｍ（ｘ）そのものを用い
て(1)式の処理を行なうことにより巡回符号を求
め、制御信号用フレームでは多項式Ｍ（ｘ）とし
て制御信号部分およびフレーム同期信号部分を含
んだ多項式M′（ｘ）を用いて巡回符号を求める。
この場合には M′（ｘ）＝Ｍ（ｘ）＋Ｄ（ｘ）…………(8) で与えられる多項式M′（ｘ）を用いて(1)式の演算
を行なうことになる。ここでＤ（ｘ）はフレーム
同期信号部分を示す多項式である。したがつて、
情報を含むフレームと制御信号用フレームとでは
巡回符号を求める時の多項式Ｍ（ｘ）の次数が異
なつているため、２種類のフレームを混同するこ
とはない。この場合の回路構成も第３図に示した
ものと同じで、Ｇ（ｘ）による割算回路５および
G′（ｘ）による割算回路６の部分がそれぞれＭ
（ｘ）を用いた演算処理回路およびM′（ｘ）を用
いた演算処理回路に置き換えられるだけである。 さらに、情報を含むフレームは生成多項式Ｇ
（ｘ）で、制御信号用フレームはフレーム同期信
号部分を含む多項式M′（ｘ）と他の生成多項式
G′（ｘ）を用いてそれぞれ巡回符号を構成しても
同様の効果を得ることが出来る。 本発明によりハードウエア構成を複雑にするこ
となく、特別な専用符号を用いることなく、デイ
ジタル的に記録された内容の異なる複数種類のデ
ータを確実に弁別し再生することが出来るもので
ある。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明に係わり、第１図は巡回
符号の符号構成図、第２図はPCM録音における
フレーム配置の一例構成図、第３図は信号処理系
の一実施例ブロツク図である。 １……端子、２……波形成形回路、３……一時
記憶回路、４……一時記憶回路、５……Ｇ（ｘ）
割り算回路、６……G′（ｘ）割り算回路、７……
ゲート、８……ゲート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アナログ音響信号をデイジタル化して記録す
   る装置において、原音響情報のデイジタル信号と
   フレーム同期信号およびフレーム内の符号誤り検
   出用符号とから構成される情報フレームと、情報
   再生時の再生動作を制御する制御信号とフレーム
   同期信号およびフレーム内の符号誤りの検出用符
   号とから構成される制御用フレームとを有し、か
   つ両フレームにおける誤り検出用符号の生成多項
   式として異なる形の多項式を用いて生成された符
   号構成を有するPCM録音再生装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のPCM録音再生
   装置において、２種類のフレーム内における符号
   誤り検出用符号の生成多項式に同一多項式を用
   い、かつ両フレームの誤り符号生成時に用いる情
   報多項式として、一方のフレームにおいては情報
   のみを使用し、他方のフレームにおいてはフレー
   ム同期信号も含めた情報多項式を使用した符号構
   成を有するPCM録音再生装置。 ３ 特許請求の範囲第１項および第２項記載の
   PCM録音再生装置において、２種類のフレーム
   のうち一方のフレームにおいては情報多項式と第
   １の生成多項式とで符号誤り検出用符号を生成
   し、他方のフレームにおいてはフレーム同期部分
   を含む情報多項式と上記第１の生成多項式とは異
   なる第２の生成多項式とで符号誤り検出用符号を
   生成した符号構成を有するPCM録音再生装置。