JP2005123935A - Data transmission method - Google Patents
Data transmission method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005123935A JP2005123935A JP2003357402A JP2003357402A JP2005123935A JP 2005123935 A JP2005123935 A JP 2005123935A JP 2003357402 A JP2003357402 A JP 2003357402A JP 2003357402 A JP2003357402 A JP 2003357402A JP 2005123935 A JP2005123935 A JP 2005123935A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- jitter
- unit
- transmission method
- data transmission
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、本来のデータと共に付加データを変調されたジッターとして送るようにしたデータ伝送方法に関する。 The present invention relates to a data transmission method for transmitting additional data as modulated jitter together with original data.
従来、基準クロックの概念のあるデジタルオーディオデータの伝送システム(IEC958,USB,UART等)は、図10に示すように、送信側機器Tは、データ発生部1と、デジタルオーディオインターフェイスデバイス(送信部)2等により構成されている。また、受信側機器Rは、PLL(phase−locked loop)5aを内蔵または外付けのデジタルオーディオインターフェイスデバイス(受信部)5と、DAC(D/Aコンバータ)、DSP(デジタル信号処理用プロセッサ)等を備えたオーディオデータ使用部7等により構成されている。
Conventionally, in a digital audio data transmission system (IEC958, USB, UART, etc.) having a concept of a reference clock, as shown in FIG. 10, the transmission side device T includes a
データ発生部1はデジタルオーディオデータDATAと、メインクロックMCKと、メインロックMCKを2分周(または4分周又は8分周)したビットクロックBCKと、ビットクロックBCKを64分周した左右を分けているクロックLRCK等を作成し、送信部2はデジタルオーディオデータDATAをクロックLRCKに変調して所定の伝送フォーマットで送信する。
The
受信部5は送信を所定の伝送フォーマットで受信し、データDATAとクロックLRCK、BCK、MCKをオーディオデータ使用部7に出力し、オーディオデータ使用部7はこれらのクロックを用いてデジタルデータDATAをDAC等でアナログ信号に変換して使用する。
The
通常デジタルオーディオデータ伝送のジッター(揺らぎ)は、音質に悪影響があるため、出来うる限りジッターを低減する方向にあつた。ジッターの除去方法には、ジッターを含む信号のジッターを追従するクロック発生回路等がある(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、データ伝送のジッターに関しては、伝送フォーマット上許容範囲が定められているか定義は無いことが多く、必ずしも、ジッター=0である必要はないが、従来、ジッターを用いて付加情報等を伝送するという発想はなかった。 However, with regard to jitter in data transmission, there is often no definition as to whether or not an allowable range is defined in the transmission format, and it is not always necessary that jitter = 0, but conventionally, additional information or the like is transmitted using jitter. There was no idea.
本発明は、オーディオデータなど本来のデータ以外の、コントロール信号や映像データ等のデータを本来のデータのジッターとして故意に付加して伝送するデータ伝送方法を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a data transmission method for intentionally adding data such as control signals and video data other than original data such as audio data as jitter of the original data.
本発明のデータ伝送方法は、基準クロックの概念のあるデジタルデータを伝送するシステム(IEC958,USB,UART等)において、前記基準クロックに変調されたジッターを故意に加え、それにより、本来の信号の他に付加データを送ることを特徴とするものである。 The data transmission method of the present invention intentionally adds jitter modulated to the reference clock in a system (IEC 958, USB, UART, etc.) that transmits digital data having the concept of a reference clock, thereby In addition, additional data is sent.
上記データ伝送方法においては、前記ジッターの大きさ及び周波数を伝送システムのフォーマット上、許容される範囲に収めること、前記基準クロックのジッターを性能に直接影響をあたえない範囲に制限すること、前記ジッター成分が伝送フォーマットの許容範囲内でも、受信デバイスにより発生された基準クロックを、狭帯域、低ゲインの2次PLL部を通し、基準クロックのジッター成分をほぼ完全に除去すること、前記付加データのエラー訂正回路を設けること、ジッターが+又は−の片方に集中し、基準クロックの周波数がずれないように、付加データの変調方式が直流成分及び/又は低周波成分を持たないこと、ジッターが+or−の片方に集中し、基準クロックの周波数がずれないように、付加データの変調方式が直流成分及び/又は低周波成分を持たないこと、などが望ましい。 In the data transmission method, the jitter size and frequency are within an allowable range in a transmission system format, the reference clock jitter is limited to a range that does not directly affect performance, and the jitter Even if the component is within the allowable range of the transmission format, the reference clock generated by the receiving device is passed through the narrow-band, low-gain secondary PLL unit, and the jitter component of the reference clock is almost completely removed. An error correction circuit is provided, the jitter is concentrated on one side of + or-, and the modulation method of the additional data does not have a DC component and / or a low frequency component so that the frequency of the reference clock does not shift, and the jitter is + or The modulation method of the additional data has a direct current component and a frequency so that the frequency of the reference clock does not shift. / Or having no low-frequency components, such as is desirable.
本発明は、基準クロックの概念のあるデジタルデータを伝送するシステムにおいて、基準クロックに、変調されたジッターを故意に加え、それにより本来のデータの他に付加データを送るようになっているので、
(1)機器本来の性能に影響を与えずに、簡単な構成で、伝送フォーマットの許容範囲で確実に付加データを伝送できる。
(2)付加データの送信は周波数軸でのゆらぎを利用しているため、振幅、デュティー等の影響をうけない。
Since the present invention intentionally adds modulated jitter to a reference clock in a system for transmitting digital data with the concept of a reference clock, thereby sending additional data in addition to the original data.
(1) Additional data can be reliably transmitted within the allowable range of the transmission format with a simple configuration without affecting the original performance of the device.
(2) Since the additional data is transmitted using fluctuations on the frequency axis, it is not affected by amplitude, duty, or the like.
本発明の実施の形態について図1〜8を用いて説明する。図1は実施の形態に係るデジタルオーディオデータ伝送システムの概略構成図、図2はジッター発生部を示すブロック回路図、図4はジッター検出部を示すブロック回路図、図7はジッター判定部を示すブロック回路図である。なお、図中、従来図10と同一構成部分には同一符号を付してある。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a schematic configuration diagram of a digital audio data transmission system according to an embodiment, FIG. 2 is a block circuit diagram showing a jitter generation unit, FIG. 4 is a block circuit diagram showing a jitter detection unit, and FIG. 7 shows a jitter determination unit. It is a block circuit diagram. In the figure, the same components as those in FIG.
(システム構成)
図1について、送信側機器Tは、オーディオ信号をデータ化したデジタルオーディオデータDATA及びメインクロックMCK、ビットクロックBCK、左右を分けているクロックLRCK等を出力するデータ発生部1と、データ発生部1からのデータDATAと、クロックBCK、MCK、LRCK等が入力し、LRCKに変調されたデータを送信するデジタルオーディオインターフェイスデバイス(送信部)2と、データにジッター成分として付加する付加データDa(例えば、受信側オーディオ機器制御用データ)を発生させる、マイコン等からなる付加データ発生部(ジッター付加用デバイス)3と、上記データ発生部1からのクロックMCKを付加データDaで変調し送信部2にジッターのあるクロックMCKを出力する変調部4とから構成されている。付加データをジッターとして発生させるジッター発生部は、付加データ発生部(ジッター付加用デバイス)3、変調部4等で構成されている(図2)。
(System configuration)
Referring to FIG. 1, the transmission side device T includes a
また、受信側機器Rは、1次PLL部5aが内蔵または外付けされているデジタルオーディオインターフェイスデバイス(受信部)5と、受信部5からのジッターのあるLRCKからジッタのないMCKを得る2次PLL部6と、受信部5及び2次PLL部6からDATAとBCK、LRCK、MCK等が入力するDAC、DSP等を備えたオーディオデータ使用部7と、受信部5からのLRCKから付加データを復調する復調部8と、復調部8からの付加データDaを利用するマイコン等からなるデータ処理・利用部9とから構成されている。
In addition, the receiving side device R obtains the MCK without jitter from the digital audio interface device (receiving unit) 5 in which the
受信した信号に含まれているジッターを検出して復調して付加データDaを得るためのジッター検出部は、2次PLL部6、復調部(ジッター+or−判定部)8等で構成されている(図4)。
A jitter detection unit for detecting and demodulating jitter included in the received signal to obtain additional data Da includes a
なお、ジッターの付加は、伝送フォーマット上、許容される範囲で付加する。また、データにジッターを付加すると音声に悪影響、及び受信部5の1次PLL部5aがロックしない、等の問題があるため、ジッターの帯域及び大きさは、1次PLL部5aが追従できる範囲とする。また、LRCKとBCK及びDATAが、半BCK以上ずれるとデータが再現できないため、最低限それ以下のジッターとする。また、USB等のパケット通信的、ブロック転送的な場合、2次PLL6の帯域は、各パケット、ブロックの間隔で決まる。
Note that jitter is added within an allowable range in the transmission format. In addition, if jitter is added to the data, there are problems such as an adverse effect on the sound and the
また、従来図10のようにLRCKから受信部5の1次PLL部5aで作ったDAC等用のMCK(音の時間軸を決定する、音質上一番大事なクロック)を使用すると、ジッターのため音質に多大な影響をあたえる。それを回避するために、2次PLL部6を用いジッターのあるLRCKから、ジッターのないMCKを作製する。そのため2次PLL部6は帯域、ゲイン等、可聴帯域以上のジッターには追従しない特性のものを使用する。
Further, when the MCK for DAC or the like (the most important clock in terms of sound quality that determines the time axis of sound) created from the LRCK by the
(ジッター発生部)
図2について、ジッター発生部は、ジッター付加用デバイス3、ジッターのあるクロックMCKを発生させる変調部4等で構成されている。変調部4は、データ発生部1にあるマスタークロック発信部(水晶発振器等)11からの基準クロックA(MCK)を可聴帯域外の数Hzまで分周したPLLの基準クロックBとする分周部41と、この基準クロックBとPLLの比較クロックEとを位相を比較して発信制御信号Fを出力する狭帯域、低ゲインのPLL42と、この発信制御信号Fにジッター付加用デバイス3からのジッター成分G(付加データDa)を混合するMIX(混合器)43と、MIX43からのジッター成分Gが付加された発信制御信号Cで制御されてジッターを含むマスタークロックDを出力するマスタークロック発信部(LC又はRC等のVCF)44と、このジッターを含むマスタークロックDを分周してPLL42の比較クロック信号Eを出力する分周部45とにより構成されている。またジッターを含むマスタークロックDは、送信部2にあるデータオリジナル送信デバイス・クロック生成部21にも供給される。
(Jitter generator)
As shown in FIG. 2, the jitter generation unit includes a
上記ジッター発生部の動作について、図3を参照して説明する。マスタークロック発信部11から出力される基準クロックA(MCK)の精度は水晶発信精度である。それを分周部41で可聴帯域外の数Hzまで分周し、PLL42の基準クロックBとしている。また、マスタークロック発信部44には、PLL42から出力される水晶精度で発信周波数を決める発信制御信号Fと、ジッター付加用デバイス3からの数Hzまで分周すれば全く表にでてこない周波数とレベルのジッター成分信号Gの双方をMIX部43で混合した発信制御信号Cでマスタークロック発信部44を制御しているので、マスタークロック発信部44から出力されるマスタークロックDはジッターを持ったクロック(MCK)となる。このジッターを持ったマスタークロックDでデータオリジナル送信デバイス・クロック生成部21のクロック生成部を制御するので、すべてのクロックはジッターを持ったものとなり、送信部2内の時間軸は、すべてこのジッターを持ったクロックで動作する。
The operation of the jitter generator will be described with reference to FIG. The accuracy of the reference clock A (MCK) output from the master
そのため、オリジナル送信デバイス・クロック生成部21からの出力されるデータ信号Hもジッターを持つクロック(LRCK)で変調されたジッターが付加されたデータ信号Hとなり、そのまま最終出力部22から送信される。ただし、このジッターの大きさは、受信側の入力デバイス及びその信号を利用するデバイスが、誤動作しない大きさ、すなわち受信側の入力デバイスのPLLがロックでき、かつその入力デバイスの出力を、受信側でジッター成分をたたきなおせる範囲(半BCK(128Fs))以内の必要がある。
Therefore, the data signal H output from the original transmission device /
(ジッター検出部)
図4について、オリジナル受信デバイス・クロック生成用1次PLL部51は、入力信号Iを受けて、通常、DATA信号、BCK信号、LRCK信号、MCK信号を出力する受信部2における入力デバイスである。ジッター検出部は、このオリジナル受信デバイス・クロック生成用1次PLL部(入力デバイス)51とデータ使用デバイス(オーディオデータ使用部)7との間に接続された入力デバイス51から出力されるデータ用信号J(1〜3)をきれいなデータ用信号L(1〜3)に変えるためのDタイプFFブロック52と、マスタークロック256Fs等を分周してFFブロック52をクロック信号K(128Fs)で動作させる分周部53と、入力デバイス51から出力されるデータ用信号の同期信号(LRCK等)から上記マスタークロック256Fs等を作る2次PLL部6と、上記FFブロック52入力側のLRCK又はBCK信号MとFFブロック52出力側のLRCK又はBCK信号Nから付加データを検出するジッター+or−判定部(復調部)8とから構成されている。
(Jitter detector)
4, the original receiving device / clock generation
また、上記2次PLL部6は、データ用信号の同期クロック(LRCK等)を数Hzに分周する分周部61と、この分周されたクロックを基準クロックとして分周部64から出力される数Hzの比較クロックの位相を比較して発信制御信号を出力する狭帯域、低ゲインのPLL62と、この発信制御信号により制御されてマスタークロック256Fsを出力するCVF63と、このマスタークロック256Fsを数Hzに分周して上記比較クロックを出力する分周部64とにより構成されている。ジッター+or−判定部8の構成は後述する。
The
上記ジッター検出部の動作について図5を参照して説明する。送信部2からジッターを含んだデータが送信されると、受信デバイス・クロック生成用1次PLL部(入力デバイス)51にはジッターを含んだ入力信号Iが入力し、このジッターを含んだ入力信号Iは入力デバイス51の1次PLL部(5a)でロックされ、入力デバイス51からジッターのあるデータ用信号J(1〜3)(DATA、BCK、LRCK等)が出力される。このデータ用信号の同期クロック(LRCK等)を分周部61で数Hzまで分周すると、最初からジッターの成分には低周波は入ってないので、分周部61からジッターのないきれいな波形が得られる。これを基準クロックにして、狭帯域、低ゲインの2次PLL6によりマスタークロック(256Fs等)を作る(入力デバイスからのマスタークロックは使用しない)。このメインロック256Fs等を分周部53で分周し、128FsのクロックKを作る。この128FsのクロックKで、ジッターを含むデータ信号J(1〜3)の立ち上がりでDタイプFFブロック52をラッチして時間軸のきれいなジッタが含まれない信号L(1〜3)にたたき直している。このようにしてDAC,DSP等のデータ使用デバイス9には、時間軸のきれいに揃った信号が供給でき、音質上問題となることはない。
The operation of the jitter detector will be described with reference to FIG. When data including jitter is transmitted from the
ここで図5の波形図より分るように、ジッターの幅が128Fs(1/2BCK)以上の場合、正確にデータ信号の時間軸をあわせる事が不可能になり、データの正確さを保証できなくなる。 As can be seen from the waveform diagram of FIG. 5, when the jitter width is 128 Fs (1/2 BCK) or more, it becomes impossible to accurately align the time axis of the data signal, and the accuracy of the data can be guaranteed. Disappear.
図6に1次PLL部と2次PLL部のゲインと周波数の関係を示す。1次PLL部5aは必ず入力信号にロックさせるため、そのゲインは曲線aのように大きく帯域も広い。2次PLL6は1次PLL部5aにより一旦ロックしてあるためと、音声信号帯域には追従しないようにするため、帯域は低くそのゲインは曲線bのように少なめにしてある。斜線部cは1次PLL部5aでロック可能で、かつ、2次PLL6は追従しない部分で、付加データDaの伝送に利用できる領域を示している。なお、変調方式は上記のものに限定されるものではなく、種々の変調方式に利用できる。
FIG. 6 shows the relationship between the gain and frequency of the primary PLL unit and the secondary PLL unit. Since the
(ジッター+or−判定部)
図7、8について、上記図4のジッター+or−判定部(復調部)8は、DタイプFFブロック52の入力側のジッターのあるLRCK又はBCK信号Mと出力側のジッターのないLRCK又はBCK信号Nが入力し、ジッターがLOWのとき出力する排他的論理和回路81aとジッターがHiのき出力する入、出力側に否定子が付いた排他的論理和回路81bとからなるチャージポンプ回路81と、このチャージポンプ回路81の出力Oが入力するLPF(ローパスフィルタ)82と、LPF82から出力されるアナログ信号Pをセンター値を基準にディジタル信号に変換してデータ処理・利用部9のマイコンに出力するADC又はコンパレータ83とにより構成されている。
(Jitter + or-judgment part)
7 and 8, the jitter + or−determining unit (demodulating unit) 8 in FIG. 4 is configured such that the LRCK or BCK signal M with jitter on the input side of the D-
上記ジッター+or−判定部8の動作について、チャージポンプ回路81に入力する信号Mのジッターの周波数がが図8に示すように、+、−(高、低)に変化すると、LPF82の出力Pも+、−に変化する。ジッターの周波数はジッター成分である付加データにより変化しているので、LPF82の出力PをADC83で変換することで、付加データDaに復調できる。
Regarding the operation of the jitter + or-
なお、LPF82の信号Pを直接マイコンのADCに入力してもよい。また、クロックの周波数が高いほど、ジッターの変化も早くできるので、チャージポンプ回路81に入力させる信号MはLRCKよりBCKの方が転送レートを上げられるが、あまり転送レートを上げるとジッターの変化帯域が広くなり、受信デバイスのPLLがロックしなくなるため、実際のデバイスにより転送レートは決める。
Note that the signal P of the
ジッターの変化方向を判断するには、チャージポンプ回路81の出力信号OをLPFで平均化した信号がセンター値であり、水晶発信の精度のレベルなので、そのセンター値を基準にLPF82の出力信号Pの値が大きいか小さいかを見ればよい。LPF後の基準は、回路的にLPFを作ってもよいし、信号PをADC83で変換した信号の十分な時間の平均値をマイコン等でソフト的に求め、それと比較してもよい。送られたデータはLRCKに変調されているので、それを復調して戻せばよく、復調方式は上記のものに限定されるものではない。
In order to determine the change direction of the jitter, the signal obtained by averaging the output signal O of the
本発明の伝送方法は、上記実施形態に限定されるものではない。また、図9に示すように、オーディオデータ伝送や一般のデータ伝送方式に適用することができる。また、アンバランス伝送以外の伝送に適用可能である。 The transmission method of the present invention is not limited to the above embodiment. Further, as shown in FIG. 9, the present invention can be applied to audio data transmission and general data transmission schemes. Moreover, it is applicable to transmissions other than unbalanced transmission.
1…データ発生部 2…デジタルオーディオインターフェイス(送信部) 3…付加データ発生部、ジッタ付加用デバイス 4…変調部 5…デジタルオーディオインターフェイス(受信部) 5a…1次PLL部 6…2次PLL部 7…オーディオデータ使用部 8…復調部、ジッター+or−判定部 9…データ処理・利用部、データ使用デバイス DATA…本来のデータ、デジタルオーディオデータ Da…付加データ MKC、BCK、LRCK…クロック
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記基準クロックに、付加データを変調されたジッターとして加えることにより、本来のデータの他に付加データを送ることを特徴とするデータ伝送方法。 In a system that transmits digital data with the concept of a reference clock,
A data transmission method characterized in that additional data is sent in addition to the original data by adding the additional data as modulated jitter to the reference clock.
前記ジッターの大きさ及び周波数が伝送システムのフォーマット上、許容される範囲に収められていることを特徴とするデータ伝送方法。 The data transmission method according to claim 2,
A data transmission method characterized in that the magnitude and frequency of the jitter are within an allowable range in the format of the transmission system.
前記基準クロックのジッターが性能に直接影響をあたえない範囲に制限されていることを特徴とするデータ伝送方法。 The data transmission method according to any one of claims 1 and 2,
A data transmission method, wherein jitter of the reference clock is limited to a range that does not directly affect performance.
前記ジッター成分が伝送フォーマットの許容範囲内でも、受信デバイスにより発生された基準クロックを、狭帯域、低ゲインの2次PLL部を通し、基準クロックのジッター成分をほぼ完全に除去することを特徴とするデータ伝送方法。 The data transmission method according to any one of claims 1 to 3,
Even when the jitter component is within the allowable range of the transmission format, the reference clock generated by the receiving device is passed through the narrow-band, low-gain secondary PLL unit, and the jitter component of the reference clock is almost completely removed. Data transmission method.
付加データのエラー訂正回路を持つことを特徴とするデータ伝送方法。 The data transmission method according to any one of claims 1 to 4,
A data transmission method comprising an error correction circuit for additional data.
ジッターが+又は−の片方に集中し、基準クロックの周波数がずれないように、付加データの変調方式が直流成分及び/又は低周波成分を持たないことを特徴とするデータ伝送方法。
The data transmission method according to any one of claims 1 to 5,
A data transmission method characterized in that the modulation method of the additional data does not have a DC component and / or a low frequency component so that the jitter is concentrated on one of + and-and the frequency of the reference clock is not shifted.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003357402A JP2005123935A (en) | 2003-10-17 | 2003-10-17 | Data transmission method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003357402A JP2005123935A (en) | 2003-10-17 | 2003-10-17 | Data transmission method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005123935A true JP2005123935A (en) | 2005-05-12 |
Family
ID=34614298
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003357402A Pending JP2005123935A (en) | 2003-10-17 | 2003-10-17 | Data transmission method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005123935A (en) |
-
2003
- 2003-10-17 JP JP2003357402A patent/JP2005123935A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100193862B1 (en) | Frequency converter to get stable frequency | |
JP4271582B2 (en) | Digital phase lock loop | |
CA2003688C (en) | Digital automatic frequency control of pure sine waves | |
US4752942A (en) | Method and circuitry for extracting clock signal from received biphase modulated signal | |
US6961400B1 (en) | Automatic frequency correction apparatus and method of operation | |
JP2005123935A (en) | Data transmission method | |
EP0895363A2 (en) | Control of spurious emissions during transient states | |
JP2008147788A (en) | Phase locked loop circuit, synchronization detection circuit, and broadcast receiver | |
JP2002198803A (en) | Timing signal recovery by superheterodyne phase-locked loop | |
JPH0683281B2 (en) | Carrier wave extraction circuit | |
JPS5818821B2 (en) | PSK signal carrier synchronization method | |
KR100419427B1 (en) | Method for adjusting frequency of voltage control oscillator in wireless communication system | |
US20020181640A1 (en) | PLL (Phase-Locked Loop) circuit | |
JPH06216769A (en) | Pll circuit and digital demodulation circuit provided with the same | |
JP3354673B2 (en) | EFM signal generation circuit device | |
JP3190808B2 (en) | Carrier synchronization circuit | |
JP2009225128A (en) | Carrier wave reproduction circuit | |
JP2024081161A (en) | Clock recovery circuit, error rate measurement device, and error rate measurement method | |
JP2692440B2 (en) | FSK data reception method | |
JP3427408B2 (en) | Clock recovery circuit | |
JP3088433B2 (en) | MSK demodulator | |
JPH10322171A (en) | Automatic frequency control circuit | |
JP2006060730A (en) | Radio communication equipment | |
US6498818B1 (en) | Method and system for transmitting information by means of phase modulation | |
JP2001136221A (en) | Carrier reproducing device |