JP2005136475A - Method and apparatus of data transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、本来のオリジナル情報の他に付加情報を伝送できるデータ伝送方法および装置に関する。 The present invention relates to a data transmission method and apparatus capable of transmitting additional information in addition to original original information.
従来、ディジタル信号のデューティ比は出来るだけ50%にすることが設計上の基本であった。しかしながら。ディジタル信号を扱う各種デバイスや各種規格においては、そのディジタル信号のデューティ比は必ずしも50%である必要はない。 Conventionally, the basic design was to set the duty ratio of the digital signal to 50% as much as possible. However. In various devices and various standards that handle digital signals, the duty ratio of the digital signals is not necessarily 50%.
このようなディジタル信号を扱う規格としては、例えばIEC958相当のディジタル オーディオ インタフェースがある(例えば、非特許文献1参照)。
この規格では、デューティサイクルレートは、データビットが論理的に“1”のとき40%〜60%の範囲内、データビットが2個続いて論理的に“0”のとき45%〜55%の範囲内になければならないとされる。
In this standard, the duty cycle rate ranges from 40% to 60% when the data bit is logically “1”, and 45% to 55% when two data bits are logically “0” in succession. It must be within range.
かかる従来のデータ伝送方法および装置においては、以下の短所が付随している。例えば、IEC958相当のディジタル オーディオ インタフェースの規格に従ってディジタル信号を扱う場合、波形レベルや時間軸、さらにデューティ比についても規格の範囲内であることが要求されていることから、これらディジタル信号の波形レベル、時間軸、デューティ比などの各要素が前記規格の許容範囲から外れる可能性を増大させるようなことは、ディジタル信号を伝送する際のエラーレートの増大など、伝送品質を劣化させる原因となる。このため、特にデューティ比に情報を付加しデータを伝送するデータ伝送方法や装置については考案されることがなかった。 Such conventional data transmission methods and apparatuses are accompanied by the following disadvantages. For example, when a digital signal is handled in accordance with a digital audio interface standard equivalent to IEC 958, the waveform level, time axis, and duty ratio are required to be within the standard range. Increasing the possibility that elements such as the time axis and the duty ratio deviate from the allowable range of the standard causes deterioration in transmission quality such as an increase in error rate when transmitting a digital signal. For this reason, a data transmission method and apparatus for transmitting data by adding information to the duty ratio have not been devised.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、伝送品質の劣化を招くことなく、本来のオリジナルな信号の他にデューティ比の変化を利用して付加情報の伝送を可能にしたデータ伝送方法および装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and enables transmission of additional information using a change in duty ratio in addition to the original original signal without causing deterioration in transmission quality. It is an object to provide a data transmission method and apparatus.
上述の目的を達成するため、本発明にかかるデータ伝送方法は、伝送すべきオリジナルな信号とともに付加データを伝送するデータ伝送方法であって、前記オリジナルな信号のデューティ比を前記付加データに応じた量、変化させ送信し、受信側では、前記オリジナルな信号の前記デューティ比の変化量から前記付加データを再生することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a data transmission method according to the present invention is a data transmission method for transmitting additional data together with an original signal to be transmitted, wherein a duty ratio of the original signal is set according to the additional data. The additional data is reproduced from the amount of change in the duty ratio of the original signal on the receiving side.
上述の目的を達成するため、本発明にかかる装置は、伝送すべきオリジナルな信号とともに付加データを送信するデータ伝送装置であって、前記オリジナルな信号のデューティ比を前記付加データに応じた量、変化させるデューティ変調手段と、前記デューティ変調手段が前記付加データに応じた量デューティ比を変化させた前記オリジナルな信号を送信する送信手段とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an apparatus according to the present invention is a data transmission apparatus that transmits additional data together with an original signal to be transmitted, the duty ratio of the original signal being an amount corresponding to the additional data, A duty modulation means for changing, and a transmission means for transmitting the original signal in which the duty modulation means changes an amount duty ratio according to the additional data.
上述の目的を達成するため、本発明にかかる装置は、伝送すべきオリジナルな信号とともに付加データを受信するデータ伝送装置であって、前記オリジナルな信号を受信する受信手段と、前記受信手段が受信した前記オリジナルな信号のデューティ比基準値に対するデューティ比の変化を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果をもとに、前記デューティ比の変化に応じた前記付加データを判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an apparatus according to the present invention is a data transmission apparatus that receives additional data together with an original signal to be transmitted, the receiving means receiving the original signal, and the receiving means receiving the data. Detecting means for detecting a change in duty ratio with respect to a duty ratio reference value of the original signal, and determining means for determining the additional data according to the change in the duty ratio based on a detection result of the detecting means; It is provided with.
以上の説明から明らかなように、本発明にかかるデータ伝送方法および装置は、オリジナルな信号のデューティ比を付加データに応じた量、変化させ送信し、受信側では、前記オリジナルな信号の前記デューティ比の変化量から前記付加データを再生するため、伝送品質の劣化を招くことなく、本来のオリジナル情報の他にデューティ比の変化を利用した付加情報の伝送が可能になる。 As is clear from the above description, the data transmission method and apparatus according to the present invention changes the duty ratio of the original signal by an amount corresponding to the additional data, and transmits the duty ratio of the original signal on the receiving side. Since the additional data is reproduced from the change amount of the ratio, it is possible to transmit the additional information using the change of the duty ratio in addition to the original original information without deteriorating the transmission quality.
伝送品質の劣化を招くことなく、本来のオリジナル情報の他にデューティ比の変化を利用して付加情報の伝送を可能にするという目的を、オリジナルな信号のデューティ比を前記付加データに応じた量、変化させ送信し、受信側では、前記オリジナルな信号の前記デューティ比の変化量から前記付加データを再生することで実現した。 The purpose of enabling transmission of additional information by using a change in the duty ratio in addition to the original original information without degrading the transmission quality, and changing the duty ratio of the original signal according to the additional data This is realized by reproducing the additional data from the amount of change in the duty ratio of the original signal.
また、伝送品質の劣化を招くことなく、本来のオリジナル情報の他にデューティ比の変化を利用して付加情報の伝送を可能にするという目的を、オリジナルな信号のデューティ比を付加データに応じた量、変化させるデューティ変調手段と、前記デューティ変調手段が前記付加データに応じた量デューティ比を変化させた前記オリジナルな信号を送信する送信手段とを備えたことで実現した。 Also, the purpose of enabling transmission of additional information using the change of the duty ratio in addition to the original original information without degrading the transmission quality, the duty ratio of the original signal according to the additional data This is realized by including a duty modulation means for changing the quantity and a transmission means for sending the original signal in which the duty modulation means changes the quantity duty ratio according to the additional data.
また、伝送品質の劣化を招くことなく、本来のオリジナル情報の他にデューティ比の変化を利用して付加情報の伝送を可能にするという目的を、オリジナルな信号を受信する受信手段と、前記受信手段が受信した前記オリジナルな信号のデューティ比基準値に対するデューティ比の変化を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果をもとに、前記デューティ比の変化に応じた前記付加データを判定する判定手段とを備えたことで実現した。 The receiving means for receiving the original signal and the reception for the purpose of enabling transmission of additional information by utilizing the change of the duty ratio in addition to the original original information without causing deterioration of the transmission quality Detecting means for detecting a change in the duty ratio with respect to a duty ratio reference value of the original signal received by the means, and determining the additional data according to the change in the duty ratio based on a detection result of the detecting means This is realized by providing a judging means.
IEC958相当のディジタル オーディオ インタフェースの規格では、そのフォーマットにおける時間軸の規格は、サンプリング周波数が48KHzの場合、通常、約±32nsecまで許容され、この範囲のデューティ比の変化は問題とはならない。このサンプリング周波数が48KHzの場合のデューティ比についての公差は、64Fs(サンプリング周波数の64倍)の場合の±約10%である。 In the standard of the digital audio interface equivalent to IEC958, the time axis standard in the format is normally allowed up to about ± 32 nsec when the sampling frequency is 48 KHz, and the change of the duty ratio in this range is not a problem. The tolerance for the duty ratio when the sampling frequency is 48 KHz is ± about 10% in the case of 64 Fs (64 times the sampling frequency).
この実施例1のデータ伝送方法が適用される付加データ伝送装置では、IEC958相当のディジタル オーディオ インタフェースの規格に従ってディジタル信号を扱う。
図1は、この実施例1のデータ伝送方法が適用される送信側の付加データ伝送装置の構成を示すブロック図である。この付加データ伝送装置は、オリジナル信号出力部1、付加データ変調部(デューティ変調手段)2、ローパスフィルタ回路3、ミキサ回路(デューティ変調手段)4、アンプ(送信手段)5を含む構成である。
In the additional data transmission apparatus to which the data transmission method of the first embodiment is applied, digital signals are handled according to the digital audio interface standard equivalent to IEC958.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an additional data transmission apparatus on the transmission side to which the data transmission method of the first embodiment is applied. This additional data transmission apparatus includes an original
オリジナル信号出力部1は、本来の伝送すべき情報、つまりオリジナルな信号Aを出力する。このオリジナルな信号Aのデューティ比は、IEC958相当のディジタル オーディオ インタフェースの規格で許容されている、デューティ比50%を基準にした公差の範囲内に収まっている。
The original
付加データ変調部2は、前記オリジナルな信号Aに対し変調をかけるための付加データを出力する。特に、高転送レート時においては、前記オリジナルな信号Aに付加データを同期させる必要があることから、オリジナル信号出力部1において抽出した前記オリジナルな信号Aの同期信号が必要となる。
The additional
ローパスフィルタ回路3は、オリジナル信号出力部1が出力した前記オリジナルな信号Aの高周波成分を遮断する一方、低周波成分を通過させ、前記オリジナルな信号Aの信号波形における立ち上がり時および立ち下がり時の変化を遅くする。ミキサ回路4は、前記ローパスフィルタ回路3が出力する、前記立ち上がり時および立ち下がり時の変化が遅くなった前記オリジナルな信号Bと、前記付加データ変調部2が出力する付加データ信号Cとのミキシングを行い、前記デューティ比が付加データ信号Cにより変調されたオリジナルな信号Dを出力する。アンプ5は、前記ミキサ回路4が出力するオリジナルな信号Dを増幅し、信号Eとして出力する。信号Eは、デューティ比が付加データ信号Cにより変調されており、例えば付加データの“1”をデューティ比50%以上の状態、付加データの“0”をデューティ比50%未満の状態に対応させたものである。
この場合のデューティ比の変化は、IEC958相当のディジタル オーディオ インタフェースの規格で許容されている範囲内に収まっている。そして、前記許容範囲内の上限をデューティ比50%以上の状態であって付加データの“1”に対応させ、また、前記許容範囲内の下限をデューティ比50%未満の状態であって付加データの“0”に対応させる。
The low-
In this case, the change in the duty ratio is within the range allowed by the standard of the digital audio interface equivalent to IEC958. The upper limit in the allowable range is in a state where the duty ratio is 50% or more and corresponds to “1” of the additional data, and the lower limit in the allowable range is in a state where the duty ratio is less than 50% and the additional data Corresponding to “0”.
図3は、この実施例1のデータ伝送方法が適用される受信側の付加データ伝送装置の構成を示すブロック図である。この付加データ伝送装置は、第1のローパスフィルタ回路(受信手段)11、波形補正回路(デューティ比基準値生成手段、波形補正手段)12、第2のローパスフィルタ回路(デューティ比基準値生成手段)13、コンパレータ(検出手段、判定手段)14、オリジナル信号受信デバイス15を含む構成である。この図3に示す受信側の付加データ伝送装置が適用可能な場合としては、付加データの転送レートが低く、またオリジナルな信号が転送レートの高い高周波信号であることである。
第1のローパスフィルタ回路11は、受信した信号Eのオリジナルな信号が高周波であることから、このオリジナルな信号を遮断するとともに転送レートの低い低周波の付加データを通過させ、付加データに応じてレベルが変動する信号Fを出力する。
波形補正回路12は、受信した信号Eの信号波形に含まれているデューティ比50%以上の状態と50%未満の状態をデューティ比50%に波形補正を行う回路である。第2のローパスフィルタ回路13は、波形補正回路12が出力する波形補正された信号Gをもとに、基準となる信号Hを生成し出力する回路である。
コンパレータ14は、前記信号Fと前記基準となる信号Hとを比較し、受信した信号Eに含まれている付加データを出力する。オリジナル信号受信デバイス15は、前記波形補正された信号Gをもとに、図1に示す送信側のオリジナル信号出力部1が出力した前記オリジナルな信号Aを受信する回路である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a receiving side additional data transmission apparatus to which the data transmission method of the first embodiment is applied. This additional data transmission apparatus includes a first low-pass filter circuit (receiving means) 11, a waveform correction circuit (duty ratio reference value generation means, waveform correction means) 12, and a second low-pass filter circuit (duty ratio reference value generation means). 13, a comparator (detection means, determination means) 14, and an original
Since the original signal of the received signal E is a high frequency, the first low-
The
The
次に、この実施例1の付加データ伝送装置の動作について説明する。
図2は、図1に示す送信側の付加データ伝送装置の動作を示すタイミングチャート、図4は図3に示す受信側の付加データ伝送装置の動作を示すタイミングチャートである。以下、これらタイミングチャートを参照して動作について説明する。
オリジナル信号出力部1から出力されたオリジナルな信号Aは、ローパスフィルタ回路3を通過することで、その信号波形における立ち上がり時および立ち下がり時の変化を遅くした図2(ロ)に示すオリジナルな信号Bとなり、ミキサ回路4へ出力される。ミキサ回路4は、前記ローパスフィルタ回路3が出力する、前記立ち上がり時および立ち下がり時の変化が遅くなった前記オリジナルな信号Bと、付加データ変調部2が出力する付加データ信号Cとのミキシングを行い、前記デューティ比が付加データ信号Cにより変調されたオリジナルな信号Dをアンプ5へ出力する。アンプ5は、前記ミキサ回路4が出力するオリジナルな信号Dを増幅し、図2(ホ)に示す信号Eとして、図3に示す受信側の付加データ伝送装置へ出力する。信号Eは、オリジナルな信号のデューティ比が付加データ信号Cにより変調されており、例えば付加データの“1”を前記オリジナルな信号のデューティ比50%以上の状態、付加データの“0”をデューティ比50%未満の状態に対応させたものである。
Next, the operation of the additional data transmission apparatus according to the first embodiment will be described.
2 is a timing chart showing the operation of the transmission side additional data transmission apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the reception side additional data transmission apparatus shown in FIG. The operation will be described below with reference to these timing charts.
The original signal A output from the original
受信側の付加データ伝送装置では、受信した信号Eに対し第1のローパスフィルタ回路11により高周波信号であるオリジナルな信号を遮断する一方、付加データに応じて基準中心値からプラスマイナスに振れている信号Fを生成し、コンパレータ14の非反転端子へ入力する。この信号Fは、前記オリジナルな信号のデューティ比50%以上の状態やデューティ比50%未満の状態に対応して直流レベルが基準中心値からプラスマイナスに振れる信号である。
In the additional data transmission apparatus on the reception side, the original signal, which is a high frequency signal, is blocked by the first low-
また、受信した信号Eは波形補正回路12へも供給され、デューティ比50%以上の状態とデューティ比50%未満の状態を有している前記オリジナルな信号に対し、波形補正回路12においてデューティ比を50%とする波形補正処理を実行する。このデューティ比が50%となるように波形補正処理された信号Gは、第2のローパスフィルタ回路13とオリジナル信号受信デバイス15へ供給される。
The received signal E is also supplied to the
第2のローパスフィルタ回路13では、前記波形補正処理された信号Gを積分処理し、デューティ比が50%を維持しているときの基準となる信号Hを生成し、コンパレータ14の反転端子へ出力する。この信号Hは、図4(ニ)に示すように、オリジナル信号出力部1が出力するデューティ比50%のオリジナルな信号に対応した直流レベルを示す信号である。
The second low-
コンパレータ14では、前記信号Fと前記信号Hとを比較し、信号Fのレベルが前記信号Hのレベルより大きくなる区間(前記オリジナルな信号のデューティ比が50%以上の状態となっている区間であり、付加データ“1”を示す区間)、付加データとして“1”
を出力する。また、信号Fのレベルが前記信号Hのレベルより小さくなる区間(前記オリジナルな信号のデューティ比が50%未満の状態となっている区間であり、付加データ“0”を示す区間)、付加データとして“0”を出力する。
The
Is output. Further, a section in which the level of the signal F is smaller than the level of the signal H (a section in which the duty ratio of the original signal is less than 50%, a section indicating the additional data “0”), additional data "0" is output.
以上のように、この実施例1によれば、本来の伝送すべきオリジナルな信号のデューティ比が所定の公差内で50%と規定されている場合、そのデューティ比を付加データの“1”または“0”に応じた量、変化させ、そのデューティ比の変化を前記オリジナルな信号の伝送系の規格、IEC958相当のディジタル オーディオ インタフェースの規格で許容されている範囲内に収めるようにし、前記オリジナルな信号とともに前記付加データを送信側から受信側へ送信するので、伝送品質の劣化を招くことなく、本来のオリジナルな信号の他に、そのオリジナルな信号のデューティ比の変化に付加データを載せて伝送できるデータ伝送方法および装置を提供できる効果がある。 As described above, according to the first embodiment, when the duty ratio of an original signal to be originally transmitted is defined as 50% within a predetermined tolerance, the duty ratio is set to “1” of additional data or An amount corresponding to “0” is changed so that the change of the duty ratio falls within a range allowed by the standard of the original signal transmission system, the digital audio interface equivalent to IEC 958, and the original Since the additional data is transmitted from the transmitting side to the receiving side together with the signal, the additional data is transmitted in addition to the original original signal in addition to the original original signal without causing deterioration in transmission quality. There is an effect that it is possible to provide a data transmission method and apparatus.
なお、以上の説明では、デューティ比の変化は、IEC958相当のディジタル オーディオ インタフェースの規格で許容されている範囲内に収まっており、前記許容範囲内の上限をデューティ比50%以上の状態であって付加データの“1”に対応させ、また、前記許容範囲内の下限をデューティ比50%未満の状態であって付加データの“0”に対応させるものであったが、付加データが多値レベルをとり得る場合、オリジナルな信号の伝送系に適用される前記規格上許されるデューティ比の変化量の上限および下限の間を前記付加データがとり得る多値レベル数に対応させ、前記オリジナルな信号のデューティ比を前記付加データの各多値レベルに応じた量、基準値に対して変化させ、受信側へ送信し、受信側では、前記オリジナルな信号の前記デューティ比の変化量を前記各多値レベルに応じた複数の検出ポイントにより判定し、前記多値レベルの付加データを再生する。 In the above description, the change in the duty ratio is within the range allowed by the digital audio interface standard equivalent to IEC 958, and the upper limit within the allowable range is a state where the duty ratio is 50% or more. The additional data corresponds to “1”, and the lower limit within the allowable range is less than 50% of the duty ratio and corresponds to the additional data “0”. The upper limit and the lower limit of the change amount of the duty ratio allowed in the standard applied to the transmission system of the original signal is made to correspond to the number of multilevel levels that the additional data can take, and the original signal The duty ratio of the additional data is changed with respect to an amount and a reference value corresponding to each multi-value level of the additional data, and is transmitted to the receiving side. The amount of change in the duty ratio of the signal is determined by a plurality of detection points corresponding to each multilevel level, and the additional data of the multilevel level is reproduced.
図5は、この実施例2の送信側の付加データ伝送装置の構成を示す回路図である。この送信側の付加データ伝送装置は、Dフリップフロップ(デューティ変調手段)21,23と、インバータ回路(デューティ変調手段)22,32と、OR回路(デューティ変調手段)24、OR回路(送信手段)33と、AND回路(デューティ変調手段)25,26,27と、同期回路(デューティ変調手段)31を備えている。
Dフリップフロップ21は、オリジナルな信号Aがデータ入力端子へ入力され、また、クロック入力端子には1024Fs(サンプリング周波数の1024倍)の信号がクロック信号CLKとして供給される。
Dフリップフロップ23は、Dフリップフロップ21のQ端子からの出力がデータ入力端子へ入力され、またインバータ回路22を介して前記1024Fsの信号がクロック信号CLKとして供給される。
FIG. 5 is a circuit diagram showing the configuration of the additional data transmission apparatus on the transmission side according to the second embodiment. This additional data transmission device on the transmission side includes D flip-flops (duty modulation means) 21, 23, inverter circuits (duty modulation means) 22, 32, an OR circuit (duty modulation means) 24, an OR circuit (transmission means). 33, AND circuits (duty modulation means) 25, 26 and 27, and a synchronization circuit (duty modulation means) 31.
In the D flip-
In the D flip-
OR回路24は、前記オリジナルな信号Aと前記Dフリップフロップ23のQ端子からの出力との論理和演算結果を信号Eとして出力する回路である。
AND回路25は、前記オリジナルな信号Aと前記Dフリップフロップ23のQ端子からの出力との論理積演算結果を信号Fとして出力する回路である。
AND回路26は、OR回路24から出力された信号Eと、同期回路31の出力する信号Gとの論理積演算結果を出力する回路である。
AND回路27は、AND回路25から出力された信号Fと、インバータ回路32を介して入力された同期回路31の出力する信号Gとの論理積演算結果を出力する回路である。
The OR
The AND
The AND
The AND
同期回路31は、前記オリジナルな信号Aに同期した付加データ変調信号をもとに、デューティ変調のかかった信号Eと信号Fを切り替えるための信号Gを出力する回路である。この付加データ変調信号はオリジナルな信号Aの立ち上がりまたは立ち下りのタイミングと同期がとられている。
OR回路33は、AND回路26の出力する信号と、AND回路27の出力する信号との論理和演算結果を信号Hとして出力する回路である。
The
The OR
図7は、受信側の付加データ伝送装置の構成を示す回路図である。この受信側の付加データ伝送装置は、波形補正回路(波形補正手段)41と、オリジナル受信デバイス42と、PLL回路43と、16分周カウンタ(検出手段)44と、18分周カウンタ(検出手段)45と、32分周カウンタ(検出手段)46と、34分周カウンタ(検出手段)47と、48分周カウンタ(検出手段)48と、50分周カウンタ(検出手段)49と、判断回路(検出手段、判定手段)51を備えている。
波形補正回路41は、受信したオリジナルな信号Aにはデューティ変調がかかっていることから、この受信したオリジナルな信号Aのデューティ比を50%に戻すための波形補正を行う回路である。
オリジナル受信デバイス42は、デューティ比が50%に戻されたオリジナルな信号Aを受信するものである。
PLL回路43は、基準クロック信号から安定した1024Fsの信号を生成する回路である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of the additional data transmission device on the receiving side. This additional data transmission device on the reception side includes a waveform correction circuit (waveform correction means) 41, an
The
The
The
16分周カウンタ44は、デューティ変調のかかっている受信したオリジナルな信号Aの立ち上がりエッジにてリセットされるカウンタであり、前記PLL回路43により生成された1024Fsの信号がクロック信号CLKとして供給される。また、デューティ変調のかかっている受信したオリジナルな信号Aである入力信号が16分周された信号Bを出力する。
18分周カウンタ45は、デューティ変調のかかっている受信したオリジナルな信号Aの立ち上がりエッジにてリセットされるカウンタであり、前記PLL回路43により生成された1024Fsの信号がクロック信号CLKとして供給される。また、デューティ変調のかかっている受信したオリジナルな信号Aである入力信号が18分周された信号Cを出力する。
32分周カウンタ46は、デューティ変調のかかっている受信したオリジナルな信号Aの立ち上がりエッジにてリセットされるカウンタであり、前記PLL回路43により生成された1024Fsの信号がクロック信号CLKとして供給される。また、デューティ変調のかかっている受信したオリジナルな信号Aである入力信号が32分周された信号Dを出力する。
34分周カウンタ47は、デューティ変調のかかっている受信したオリジナルな信号Aの立ち上がりエッジにてリセットされるカウンタであり、前記PLL回路43により生成された1024Fsの信号がクロック信号CLKとして供給される。また、デューティ変調のかかっている受信したオリジナルな信号Aである入力信号が34分周された信号Eを出力する。
48分周カウンタ48は、デューティ変調のかかっている受信したオリジナルな信号Aの立ち上がりエッジにてリセットされるカウンタであり、前記PLL回路43により生成された1024Fsの信号がクロック信号CLKとして供給される。また、デューティ変調のかかっている受信したオリジナルな信号Aである入力信号が48分周された信号Fを出力する。
50分周カウンタ49は、デューティ変調のかかっている受信したオリジナルな信号Aの立ち上がりエッジにてリセットされるカウンタであり、前記PLL回路43により生成された1024Fsの信号がクロック信号CLKとして供給される。また、デューティ変調のかかっている受信したオリジナルな信号Aである入力信号が50分周された信号Gを出力する。
判断回路51は、前記各分周カウンタの出力をもとに付加データを抽出する回路であり、この実施例2では付加データの抽出に付加データ抽出用プログラムを用いる。
The divide-by-16
The 18
The divide-by-32
The 34-dividing
The 48-
The 50-
The
次に、この実施例2の付加データ伝送装置の動作について説明する。
図6は、図5に示す送信側の付加データ伝送装置の動作を示すタイミングチャート、図8は図7に示す受信側の付加データ伝送装置の動作を示すフローチャートである。以下、これらタイミングチャートとフローチャートを参照して動作について説明する。
先ず、送信側の付加データ伝送装置の動作について説明する。Dフリップフロップ21のデータ入力端子には図6(イ)に示すオリジナルな信号Aが入力され、また、クロック入力端子には1024Fsの信号がクロック信号CLKとして入力される。また、Dフリップフロップ23のデータ入力端子にはDフリップフロップ21のQ端子の出力が供給され、また、クロック入力端子には前記1024Fsの信号がインバータ回路22を介してクロック信号CLKとして入力される。従って、Dフリップフロップ21は前記クロック信号CLKの立ち上がりエッジでオリジナルな信号Aを読み込み、その読み込んだ値をQ端子からDフリップフロップ23へ出力する。またDフリップフロップ23は、前記クロック信号CLKの立ち下がりエッジで、Dフリップフロップ21が読み込んだオリジナルな信号Aの値を読み込み、Q端子から図6(ニ)に示す信号DとしてOR回路24とAND回路25へ出力する。OR回路24では、Dフリップフロップ23のQ端子から出力された信号Dと、前記オリジナルな信号Aとの論理和が演算されて図6(ホ)に示す信号Eとして出力される。また、AND回路25では、Dフリップフロップ23のQ端子から出力された信号Dと、前記オリジナルな信号Aとの論理積が演算されて図6(へ)に示す信号Fとして出力される。
この信号Eは、オリジナルな信号Aのデューティ比が50%であるとすると、クロック信号CLKとして入力された1024Fsの信号の1周期分の期間だけ前記信号Aよりデューティ比が大きくなった、デューティ比56%の信号である。
また、信号Fは、クロック信号CLKとして入力された1024Fsの信号の1周期分の期間だけ前記信号Aよりデューティ比が小さくなった、デューティ比44%の信号である。
この信号Eと信号Fは、同期回路31へ入力される付加データ変調信号をもとに出力される図6(ト)に示す信号Gの“High”レベルまたは“Low”レベルに応じて切り替えられ、同図(チ)に示すようにOR回路33から信号Hとして出力される。すなわち、信号Gが“Low”レベルのときには、前記オリジナルな信号Aはデューティ比44%の信号にデューティ変調され、また信号Gが“High”レベルのときには、前記オリジナルな信号Aはデューティ比56%の信号にデューティ変調されて出力される。
Next, the operation of the additional data transmission apparatus according to the second embodiment will be described.
6 is a timing chart showing the operation of the transmission-side additional data transmission apparatus shown in FIG. 5, and FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the reception-side additional data transmission apparatus shown in FIG. The operation will be described below with reference to these timing charts and flowcharts.
First, the operation of the additional data transmission apparatus on the transmission side will be described. The original signal A shown in FIG. 6A is input to the data input terminal of the D flip-
Assuming that the duty ratio of the original signal A is 50%, this signal E has a duty ratio that is higher than that of the signal A for a period of one cycle of the 1024 Fs signal input as the clock signal CLK. The signal is 56%.
The signal F is a signal having a duty ratio of 44%, which has a duty ratio smaller than that of the signal A for a period of one cycle of the 1024 Fs signal input as the clock signal CLK.
The signal E and the signal F are switched in accordance with the “High” level or the “Low” level of the signal G shown in FIG. 6G output based on the additional data modulation signal input to the
次に、受信側の付加データ伝送装置の動作について説明する。
この受信側の付加データ伝送装置では、オリジナル受信デバイス42の基準クロック信号から、PLL回路43により安定した1024Fsの信号を生成する。この信号は16分周カウンタ44、18分周カウンタ45、32分周カウンタ46、34分周カウンタ47、48分周カウンタ48、50分周カウンタ49へクロック信号CLKとして供給される。
Next, the operation of the additional data transmission apparatus on the receiving side will be described.
In this additional data transmission apparatus on the receiving side, a stable 1024 Fs signal is generated by the
この実施例2では、バイフェーズ変調のIEC958を例にしているため、存在しえる信号の幅は、“High”区間、“Low”区間とも、128Fs、64Fs、128/3Fsの3種類の周期しかない。このため、図7に示す受信側の付加データ伝送装置では、受信した入力信号であるデューティ変調されている信号Hの“High”レベルの幅からデューティ比を判定するため、“High”レベルの区間のみ測定し、前記3種類の周期に対応する3つの窓を、16分周カウンタ44、18分周カウンタ45、32分周カウンタ46、34分周カウンタ47、48分周カウンタ48、50分周カウンタ49により設定している。すなわち1つ目の窓は16分周カウンタ44の出力する信号Bと18分周カウンタ45の出力する信号Cと前記オリジナルな信号Aを図8に示すフローチャートで処理することによりソフトウェア的に設定される。また、2つ目の窓は32分周カウンタ46の出力する信号Dと34分周カウンタ47の出力する信号Eと前記オリジナルな信号Aを図8に示すフローチャートで処理することによりソフトウェア的に設定される。また、3つ目の窓は48分周カウンタ48の出力する信号Fと50分周カウンタ49の出力する信号Gと前記オリジナルな信号Aを図8に示すフローチャートで処理することによりソフトウェア的に設定される。
Since the bi-phase modulation IEC958 is taken as an example in the second embodiment, the width of a signal that can exist is only three types of periods of 128 Fs, 64 Fs, and 128/3 Fs in the “High” period and the “Low” period. Absent. For this reason, in the additional data transmission apparatus on the reception side shown in FIG. 7, the duty ratio is determined from the width of the “High” level of the duty-modulated signal H that is the received input signal. Only three windows corresponding to the three types of periods are divided into 16
図8のフローチャートによれば、先ず、受信した信号Hの立ち上がりエッジにより前記16分周カウンタ44、18分周カウンタ45、32分周カウンタ46、34分周カウンタ47、48分周カウンタ48、50分周カウンタ49がリセットされる(ステップS1)。
次に、16分周カウンタ44の出力する信号Bが“High”レベルのときに、前記受信した信号Hが“Low”レベルであるか否かを判定する(ステップS2)。この判定の結果、信号Hが“Low”レベルであると、受信した信号Hのパルスのデューティ比が50%未満(デューティ比44%を下回っている)と判定し、判断回路51は付加データとして“Low”レベルを出力する(ステップS3)。
According to the flowchart of FIG. 8, first, the 16-
Next, when the signal B output from the divide-by-16
ステップS2において、信号Bが“High”レベルのときに、前記受信した信号Hが“High”レベルであれば、続いて、18分周カウンタ45の出力する信号Cが“High”レベルのときに、前記受信した信号Hが“Low”レベルであるか否かを判定する(ステップS4)。この判定の結果、信号Hが“Low”レベルであると、受信した信号Hのパルスのデューティ比が50%を越えている(デューティ比56%を超えている)と判定し、判断回路51は付加データとして“High”レベルを出力する(ステップS5)。
In step S2, when the signal B is at "High" level and the received signal H is at "High" level, subsequently, when the signal C output from the 18-
ステップS4において、信号Cが“High”レベルのときに、前記受信した信号Hが“High”レベルであれば、続いて、32分周カウンタ46の出力する信号Dが“High”レベルのときに、前記受信した信号Hが“Low”レベルであるか否かを判定する(ステップS6)。この判定の結果、信号Hが“Low”レベルであると、受信した信号Hのパルスのデューティ比が50%未満(デューティ比44%を下回っている)と判定し、判断回路51は付加データとして“Low”レベルを出力する(ステップS7)。
In step S4, when the signal C is at "High" level and the received signal H is at "High" level, the signal D output from the divide-by-32
ステップS6において信号Dが“High”レベルのときに、前記受信した信号Hが“High”レベルであれば、続いて、34分周カウンタ47の出力する信号Eが“High”レベルのときに、前記受信した信号Hが“Low”レベルであるか否かを判定する(ステップS8)。この判定の結果、信号Hが“Low”レベルであると、受信した信号Hのパルスのデューティ比が50%を超えている(デューティ比56%を超えている)と判定し、判断回路51は付加データとして“High”レベルを出力する(ステップS9)。
If the received signal H is at the “High” level when the signal D is at the “High” level in step S6, then, when the signal E output from the 34-dividing
ステップS8において、信号Eが“High”レベルのときに、前記受信した信号Hが“High”レベルであれば、続いて、48分周カウンタ48の出力する信号Fが“High”レベルのときに、前記受信した信号Hが“Low”レベルであるか否かを判定する(ステップS10)。この判定の結果、信号Hが“Low”レベルであると、受信した信号Hのパルスのデューティ比が50%未満(デューティ比44%を下回っている)と判定し、判断回路51は付加データとして“Low”レベルを出力する(ステップS11)。
In step S8, when the signal E is at "High" level and the received signal H is at "High" level, subsequently, when the signal F output from the 48-
ステップS10において信号Fが“High”レベルのときに、前記受信した信号Hが“High”レベルであれば、続いて、50分周カウンタ49の出力する信号Gが“High”レベルのときに、前記受信した信号Hが“Low”レベルであるか否かを判定する(ステップS12)。この判定の結果、信号Hが“Low”レベルであると、受信した信号Hのパルスのデューティ比が50%を超えている(デューティ比56%を超えている)と判定し、判断回路51は付加データとして“High”レベルを出力する(ステップS13)。
If the received signal H is at “High” level when the signal F is at “High” level in step S10, then, when the signal G output from the 50-
ステップS12において、信号Gが“High”レベルのときに、前記受信した信号Hが“High”レベルであれば、エラーフラグをセットする(ステップS14)。 In step S12, when the signal G is at "High" level and the received signal H is at "High" level, an error flag is set (step S14).
以上のように、ステップS2とステップS4により第1の窓が形成され、また、ステップS6とステップS8により第2の窓が形成され、また、ステップS10とステップS12により第3の窓が形成され、それぞれの窓により128Fs、64Fs、128/3Fsの3種類の周期に対するデューティ変調の有無とデューティ比の変化が判定され、オリジナルな信号に前記デューティ変調により乗っている付加データが前記判定結果をもとに抽出される。 As described above, the first window is formed by steps S2 and S4, the second window is formed by steps S6 and S8, and the third window is formed by steps S10 and S12. The presence / absence of duty modulation and the change in duty ratio with respect to three periods of 128Fs, 64Fs, and 128 / 3Fs are determined by the respective windows, and additional data carried by the duty modulation on the original signal has the determination result. And extracted.
この実施例2によれば、1024Fsの信号を用いて、オリジナルな信号のパルス波形の“High”レベル、“Low”レベルの区間を強制的に伸縮させ、この場合、1024Fsの信号の1周期分の“High”レベル、“Low”レベルの区間をディジタル的に伸縮させ、デューティ比を変化させ、そのデューティ比の変化に付加データを載せてデータ伝送できる。また、受信側においても前記デューティ比の変化をディジタル的に判定できるため、前記実施例1のアナログ的なデューティ変調に比べ精度が高く、また転送レートが高い場合にも対応できる付加データ伝送装置を提供できる効果がある。 According to the second embodiment, the “High” and “Low” level sections of the pulse waveform of the original signal are forcibly expanded / contracted using the 1024 Fs signal. In this case, one period of the 1024 Fs signal is generated. The section of “High” level and “Low” level can be digitally expanded and contracted, the duty ratio is changed, and additional data can be put on the change of the duty ratio to transmit data. In addition, since the change in the duty ratio can be digitally determined also on the receiving side, an additional data transmission device that is more accurate than the analog duty modulation of the first embodiment and can cope with a case where the transfer rate is high is also provided. There is an effect that can be provided.
なお、以上の説明では、存在し得る信号の幅が、“High”区間、“Low”区間とも、128Fs、64Fs、128/3Fsの3種類の周期しかないIEC958を例にして説明したが、このようなIEC958だけに限らず、あらゆるディジタル伝送系において、“High”区間、“Low”区間のとり得る全ての時間の数だけの変調回路、検出回路を持つことにより、同様の付加データ伝送が可能である。 In the above description, the width of a signal that can exist is described as an example of IEC 958 having only three types of periods of 128 Fs, 64 Fs, and 128/3 Fs in both the “High” period and the “Low” period. Not only IEC958 but also any digital transmission system can have the same additional data transmission by having as many modulation circuits and detection circuits as the number of times that can be taken in the “High” section and “Low” section. It is.
2……付加データ変調部(デューティ変調手段)、4……ミキサ回路(デューティ変調手段)、5……アンプ(送信手段)、11……第1のローパスフィルタ回路(受信手段)、12……波形補正回路(デューティ比基準値生成手段、波形補正手段)、13……第2のローパスフィルタ回路(デューティ比基準値生成手段)、14……コンパレータ(検出手段、判定手段)、21,23……Dフリップフロップ(デューティ変調手段)、22,32……インバータ回路(デューティ変調手段)、24……OR回路(デューティ変調手段)、25,26,27……AND回路(デューティ変調手段)、31……同期回路(デューティ変調手段)、33……OR回路(送信手段)、41……波形補正回路(波形補正手段)、44……16分周カウンタ(検出手段)、45……18分周カウンタ(検出手段)、46……32分周カウンタ(検出手段)、47……34分周カウンタ(検出手段)、48……48分周カウンタ(検出手段)、49……50分周カウンタ(検出手段)、51……判断回路(検出手段、判定手段)。 2... Additional data modulation section (duty modulation means), 4... Mixer circuit (duty modulation means), 5... Amplifier (transmission means), 11... First low-pass filter circuit (reception means), 12. Waveform correction circuit (duty ratio reference value generation means, waveform correction means), 13 ... second low-pass filter circuit (duty ratio reference value generation means), 14 ... comparator (detection means, determination means), 21, 23 ... ... D flip-flop (duty modulation means), 22, 32 ... inverter circuit (duty modulation means), 24 ... OR circuit (duty modulation means), 25, 26, 27 ... AND circuit (duty modulation means), 31 ... Synchronous circuit (duty modulation means), 33 ... OR circuit (transmission means), 41 ... waveform correction circuit (waveform correction means), 44 ... divided by 16 (Detection means), 45... 18 division counter (detection means), 46... 32 division counter (detection means), 47... 34 division counter (detection means), 48. Detection means), 49... 50 frequency division counter (detection means), 51... Judgment circuit (detection means, determination means).
Claims (7)
前記オリジナルな信号のデューティ比を前記付加データに応じた量、変化させ送信し、受信側では、前記オリジナルな信号の前記デューティ比の変化量から前記付加データを再生することを特徴とするデータ伝送方法。 A data transmission method for transmitting additional data together with an original signal to be transmitted,
A data transmission characterized by changing the duty ratio of the original signal by an amount corresponding to the additional data, and reproducing the additional data from the amount of change of the duty ratio of the original signal on the receiving side. Method.
前記オリジナルな信号のデューティ比を前記付加データに応じた量、変化させるデューティ変調手段と、
前記デューティ変調手段が前記付加データに応じた量デューティ比を変化させた前記オリジナルな信号を送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とするデータ伝送装置。 A data transmission device for transmitting additional data together with an original signal to be transmitted,
Duty modulation means for changing the duty ratio of the original signal in an amount corresponding to the additional data; and
Transmitting means for transmitting the original signal in which the duty modulation means changes the amount duty ratio according to the additional data;
A data transmission device comprising:
受信した前記オリジナルな信号のデューティ比基準値に対するデューティ比の変化を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果をもとに、前記デューティ比の変化に応じた前記付加データを判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とするデータ伝送装置。 A data transmission device for receiving additional data together with an original signal to be transmitted,
Detecting means for detecting a change in duty ratio with respect to a duty ratio reference value of the received original signal;
A determination unit that determines the additional data according to a change in the duty ratio based on a detection result of the detection unit;
A data transmission device comprising:
7. The data transmission apparatus according to claim 5, further comprising waveform correction means for correcting a change in duty ratio with respect to a duty ratio reference value of the received original signal.
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