JP2524328B2 - 多重符号化方式 - Google Patents

多重符号化方式

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JP2524328B2 JP20182285A JP20182285A JP2524328B2 JP 2524328 B2 JP2524328 B2 JP 2524328B2 JP 20182285 A JP20182285 A JP 20182285A JP 20182285 A JP20182285 A JP 20182285A JP 2524328 B2 JP2524328 B2 JP 2524328B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、テレビ信号および音声信号を符号化して多
重化する多重符号化方式に関するものである。
〔従来の技術〕
一般に、テレビ信号の符号化は、テレビ信号の同期信
号に同期して標本化および符号化され、符号化の方法と
して、PCM,DPCM等の方式がある。符号化されたテレビ信
号は1走査線分またはその整数倍のデータが1つのデイ
ジタルフレームにまとめられ、符号化された音声データ
等と多重化され、伝送される。この場合、音声符号化用
の標本化クロツクは、テレビ信号の標本化クロツクとは
独立に選ばれるが、音声信号データをテレビ信号のクロ
ツクを基準としたフレームに多重化するためには速度整
合が必要であり、そのためにバツフアメモリ及びバツフ
アメモリ制御回路が使われていた。また、1つのデイジ
タルフレームへ多重化される音声データのサンプル数が
一定でないため、送出するサンプル数も送る必要があつ
た。
〔発明が解決しようとする問題点〕
今まで述べたように音声信号を多重伝送するために
は、従来の方法ではバツフアメモリ及びバツフアメモリ
制御回路が必要となり、ハード構成が複雑となると同時
に制御も複雑になりまた、デイジタルフレーム毎に音声
データのサンプル数を送る必要があり、送出データ量も
増加し、受信部での復号も面倒となるという欠点を有し
ていた。
〔問題点を解決するための手段〕
このような欠点を解決するためにこの発明は、音声信
号を実在する標本点の標本値を基に内挿する内挿フイル
タを設けたものである。
〔作用〕
音声信号用標本化クロツクとテレビ信号用標本化クロ
ツクとの同期がとられる。
〔実施例〕
次に本発明の実施例について図面を用いて説明する。
第1図に本発明による符号化装置、第2図にクロツク回
路の構成、第3図に内挿フイルタの構成、第4図,第5
図に各部の信号波形を示す。第1図に示すように符号化
装置は、テレビ信号を符号化するテレビ信号用符号化回
路2と、音声信号を符号化する音声信号用の符号器3a,3
bと、音声信号用の各符号器出力から希望するタイミン
グの信号値を内挿で求める内挿フイルタ4a,4bと、各内
挿フイルタ4a,4bの出力を記憶するメモリ5と、テレビ
信号用符号化回路2の1水平走査期間分の出力と、メモ
リ5の出力の5サンプル分の音声データと多重化して1
デイジタルフレームを構成する多重化部6と、多重化部
6の出力を伝送路に送出するラインインタフエース部7
と、テレビ信号の同期信号に位相同期した各種の標本化
パルス,制御パルスを発生するクロツク回路9とより構
成されている。
クロツク回路9の構成は第2図のとうりであり、位相
同期回路91は入力端9aからのテレビ信号の水平同期信号
(fH)に位相同期したテレビ信号用標本化周波数fSのテ
レビ信号用標本化クロツクを発生するようになつてお
り、出力端9bからテレビ信号用符号器2へ標本化クロツ
クとして供給する。なお、各分周器の分周比は一例とし
て次のようにして決められる。分周器92はfS=852fHを8
52分周する。すなわちfF=fH=15.734kHzとなる。分周
器93はfS=852fHを340分周する。すなわち、fVS=852fH
/340=39.4kHzとなる。
テレビ信号用標本化クロツクは分周器93で1/340に分
周され、周波数fVSの音声信号用標本化クロツクとして
出力端9cを介して音声用符号器3a,3bへ供給される。位
相同期回路91の出力は分周器92で1/852に分周され、装
置内の水平同期信号及び周波数fFの多重化用フレームパ
ルスとして出力端9dを介して多重化部6へ供給される。
内挿フイルタ制御回路94は分周器93の出力を1/426に分
周する分周器とその分周器出力を論理処理し、表1の範
囲に対応して8種類の信号を発生するようになつてい
る。そして、この信号は内挿フイルタの係数を切換える
切換係数信号として出力端9eから送出される。
第1図の装置は音声信号用の標本化クロツクをテレビ
信号のクロツク系に同期した形で得ているので、音声デ
ータはデイジタルフレームと速度が整合し、バツフアメ
モリは不要となり、1デイジタルフレームあたりの送出
サンプル数を一定にできる。しかし、この方式でも次の
ような問題が残る。
この方式では、音声信号の標本化周波数fVSはテレビ
信号の水平同期周波数fHの倍数例えばfVS=a・fHに選
び、1デイジタルフレームにサンプル数aの音声信号を
多重化して伝送できるように設定される。例えばa=2.
5,fH=15.734KHzとするとfVS=39KHz(音声信号帯域は1
5KHzとする)で、デイジタルフレームに1フレームおき
に5サンプルの音声データを多重化できる。音声信号の
標本化周波数fVSはテレビ信号系の標本化クロツクから
作られるため、テレビ信号系の標本化周波数fSの値によ
つては、fS/fVSが整数にならない場合がある。例えばf
S=852fHであるから、fS=13.4MHzの場合、fS/fVS
(852・fH)/(2.5・fH)=340.8となる。このような
場合、音声信号の標本点は実際に実現できないため、fS
/fVSの値が整数となるように音声信号の標本化周波数
を変更する必要がある。例えばfVS=2.50588fHとすれば
fS/fVS=340となり、音声信号の標本点は得られるが、
fVS/fH=2.50588となり、デイジタルフレームの整数倍
の周期で発生する音声のサンプル数は一定でなく、1デ
イジタルフレームおきに伝送する方式では平均1デイジ
タルフレーム当り5.01サンプル送ればよい計算となる
が、実際にはほとんどのフレームで5サンプルづつ伝送
し85フレームに1回6サンプル送る形となる。このため
従来と同様に受信部へ送出サンプル数を伝送する必要が
あり、しかも送受信部の制御が面倒となる。
したがつて本発明ではこのような不都合を生じないよ
うに、音声信号用標本化データをテレビ信号用標本化デ
ータに内挿し、音声信号用標本化クロツクとテレビ信号
用標本化クロックの同期を取るようにしている。
すなわち、音声用標本化クロックfVSで標本化した音
声信号データ(第1図の符号器3aまたは3bの出力)を音
声信号用標本化データと定義して、テレビ信号用標本化
クロックfSで標本化したテレビ信号データをテレビ信号
用標本化データ(第1図の符号化回路2の出力)と定義
する。
テレビ信号の水平同期周波数をfH、係数をaとすると
fVS=a・fHの関係がある。ここでa=2.5、fH=15.734
kHzとするとfVS=39.3kHzとなる。またfS=825fHである
ことから、fS=13.4MHzとなり、fS/fVS=(825fH)/
(2.5fH)=340.8となる。
内挿前の音声信号の標本化周波数をfVS=1/TVS、内挿
後の音声信号の標本化周波数をfVIS=1/TVIS、fS=1/TS
とすると、TVS=340TS、TVIS=340.8TSとなる。
すなわち、内挿前の音声信号の標本化周波数fVSはテ
レビ信号の標本化周波数fSの1/340である。
fVS=1/TVS=1/(340TS)=fS/340 852fH/340=2.50588fH また、内挿後の音声信号の標本化周波数fVISは、テレ
ビ信号の標本化周波数fSの1/340.8である。
fVIS=1/TVIS=1/(340.8TS)=fS/340.8 852fH/340.8=2.5fH したがって、1水平走査期間に2.5サンプル、すなわ
ち2水平走査期間に5サンプルの標本点が得られる。
すなわち、fVIS=1/TVIS=fS/340.8に選ぶことによ
り、2デジタルフレーム(2水平走査期間)毎に5サン
プルの音声データが多重化できる。
一般に、I(Iは整数)水平走査期間(1デジタルフ
レーム)にk(kは整数)個の音声信号を多重化させる
ためには音声信号の標本化周波数fVISはa・fH(a=k/
I)でなければならない。
Iデジタルフレームの周波数 fDF=fH/I テレビ信号の標本化 fS=n・fH(nは整
数) 内挿前の音声信号の標本化周波数 fVS≠a・fH 内挿後の音声信号の標本化周波数 fVIS=a・fH と選ぶことにより、Iデジタルフレーム内に多重される
音声データのサンプル数は、 fVIS/fDF=a・I=k となる。
しかし、音声信号の標本化周波数はテレビ信号系の標
本化クロックから作られるため、テレビ信号系の標本化
周波数fSの値によってはfS/fVSの値が整数にならない
場合がある。
この場合、fS/fVSの値に近い整数mを選び音声信号
をfVSの標本化周波数で標本化して、次にfVISの標本化
周波数で内挿することでその不都合を解消している。
fS/fVS=n/a≧m(整数) mはn/aに一番近い整数 fVIS=fS/m 内挿の一番簡単な方式は0次内挿であり、0次内挿フ
イルタが使用でき、回路構成が非常に簡単であるが、帯
域の端での損失が3.9dB程度となつてしまう。これに対
し1次内挿は周波数特性が(1)式で表わされ、帯域の
端における損失も0.9dB程度となり、内挿による音声品
質への影響はほとんどないので、実施例は1次内挿につ
いて説明する。
前述の条件からテレビ信号用標本化周波数fSは13.4MH
z、音声用標本化周波数fVSは39.4KHzとなる。第1図に
おいて入力端aからのテレビ信号は符号化回路2によつ
てfS=13.4MHzで標本化,符号化される。入力端b,cから
の音声信号は音声信号用符号器3a,3bによつてfVS=39.4
KHzで標本化,符号化される。各音声信号用符号器3a,3b
の出力は内挿フイルタ4a,4bによつて、FVS=39.3KHzの
標本化周波数の標本点を内挿しメモリ5に記憶される。
ここでFVSは2水平走査期間に5サンプルの標本点が得
られる音声用の標本化周波数であり、1デイジタルフレ
ームに5サンプルの音声データを多重化するために設定
した。音声信号は2チヤンネルあり、各チヤンネルの5
サンプルのデータを交互に、テレビ信号用符号化回路2
の1水平走査期間の符号化出力と多重し、フレーム同期
を付加して、1デイジタルフレームを構成している。多
重化部6の出力はラインインタフエース部7のバツフア
メモリ71に記憶され、インタフエース回路72でラインに
あつた波形に整形された出力端dより伝送路へ送出され
る。
第4図(a)は水平同期パルス、第4図(b)は音声
入力信号、第4図(c)は音声用標本化パルス(標本化
周波数fVS=1/TVS)、第4図(d)は内挿すべき音声信
号の内挿点(仮想の標本化パルスの標本化周波数FVS=1
/TVS′)を示す。第4図(e)は音声用符号器の標本値
Aiを示し、第4図(f)は内挿値Biを示す。第4図
(g)は多重化されたデイジタルフレームであり、フレ
ームパルスfおよび音声信号Vijと1水平走査期間分の
符号化されたテレビ信号データとから構成される。
V1i,V2iはそれぞれチヤンネル1,チヤンネル2の5サン
プル分の音声データを示している。
内挿フイルタ4a,4bでは第5図に示すように標本値An
とAn+1のデータからBnを内挿する。標本値An,An+1から
Bnを直接内挿する場合、内挿値Bnは次式で与えられる。
nは0から でこれが繰り返される。今、TS=1/fSとするとTVS=340
・TS,TVS′=340.8・TSとなり、Bnは次式で与えられ
る。
ここで、n=0〜424である。この結果、内挿フイルタ
の係数αn,βnは次式の様になり、425種の係数が必要
となる。
しかし、音声信号の変化は少なく、1標本化同期の1/42
5の細かさの変化を伝える必要はない。そこで、n=425
を8等分し、第5図に実線で示すように一次内挿特性と
近似し8種類のαn及びβnを使用する。つまり表1に示
すように、ある範囲に対して代表の係数を使用する。
内挿フイルタは第3図に示すように構成されており、
端子41からの音声用符号器の出力はレジスタ43および係
数回路44に入力される。レジスタ43の出力は係数回路45
で係数が掛けられ、係数回路44の出力との和が加算器46
で計算され、出力端47より出力される。係数回路44では
係数βnが掛けられ、係数回路45では係数αnが掛けられ
る。係数回路44,45は係数を掛けた結果を記憶したROMで
構成されており、これらの係数回路の係数αn,βnは端
子42からの内挿フイルタ係数制御パルスにより、表1に
示すαn,βnが周期的に切替えられ、受信側では送信側
と逆の動作で各信号が復号される。
本実施例では内挿フイルターに1次内挿を使い係数の
種類を8個にしたが、これに限定されない。また内挿と
して0次内挿,2次以上の内挿があり1次内挿に限定され
ず、0次内挿を使えば構成上は簡単になる。内挿フイル
タの係数の数も音声用の標本化周波数fVSと内挿後の標
本化周波数FVSにより決まり、実施例に限定されない。
そして内挿フイルタの係数回路は掛算器と係数発生用の
ROMによつて構成してもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、従来の音声信号を多重
化するテレビ信号用の符号化装置において、音声信号の
標本化周波数をテレビ信号用の標本化周波数と位相同期
をとり、更に内挿フイルタを使用することにより、音声
信号用の出力データの標本化周波数をデイジタルフレー
ムの周波数と位相同期することによつて、デイジタルフ
レームに送出する音声データのサンプル数が一定にで
き、音声用のバツフアメモリやその制御が不要となり、
またデイジタルフレーム単位の音声のサンプル数の伝送
も不要となり、このためハード構成が簡単であり、しか
も伝送情報量も減らすことができるという効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示すブロツク図、第2図
および第3図は第1図に示すクロツク回路および内挿フ
イルタのブロツク図、第4図は各部波形図、第5図は内
挿の状態を示す図である。 2……符号化回路、3a,3b……符号器、4a,4b……内挿フ
イルタ、5……メモリ、6……多重化部、7……インタ
ーフエース部。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】テレビ信号および音声信号をそれぞれテレ
    ビ信号データおよび音声信号データに符号化し、これら
    符号化されたデータを前記テレビ信号の水平同期信号の
    整数倍の周期ごとに1つのデジタルフレームに多重化し
    て送出する多重符号化方式において、 デジタルフレームに音声信号データを多重化する場合、
    前記水平同期信号の整数倍の周期で所定のテレビ信号用
    標本化クロックに同期した標本点の音声信号データを内
    挿することにより、多重する音声信号データとテレビ信
    号用標本化クロックとの同期をとることを特徴とする多
    重符号化方式。
JP20182285A 1985-09-13 1985-09-13 多重符号化方式 Expired - Lifetime JP2524328B2 (ja)

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