JP3031284B2 - ディジタル情報受信装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はディジタル情報受信
装置に係り、特にビット圧縮され変調されて送信された
ディジタル情報を受信するディジタル情報受信装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、情報信号を圧縮し、変調して送信
し、送信された信号を受信する装置に関しては例えば、
特開昭６３−２８１４３号公報に記載されている。本公
報には、パケット伝送技術を採用して一定時間単位の番
組を短時間に短縮して放送し、これを受信側で実時間に
伸長して再生し聴取する技術が記載されている。

【０００３】また、テレビジョン学会誌、３７巻、第５
号、第３６６−３７４頁（１９８３年５月）には、「衛
星テレビジョン放送の音声信号方式」と題する解説記事
が掲載されている。本解説記事には、音声信号を１４／
１０ビット準瞬時圧伸（５レンジ）則に基づき圧縮し、
４相DPSK（Differential Phase Shift Keying）して送
信し、その送信信号を受信するテレビジョン放送の音声
信号方式が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、映像情報また
は映像情報と音声情報の比較的重要度の低い情報を削減
し、さらに誤りの発生確立を低減する様に変調して一定
の帯域内で情報を効率良く伝送し、且つ送信された情報
を受信し、伝送途中で生じた誤りを訂正し、誤りなく情
報を復元できる技術、受信装置については記載されてい
ない。

【０００５】本発明の目的は、効率良く送信したビット
圧縮した映像情報または映像情報と音声情報と音声情報
を受信し、伝送中に生じた誤りについても誤り訂正し
て、映像情報または映像情報と音声情報を復元すること
のできるディジタル情報受信装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は,、以下の手段を備えた。

【０００７】離散余弦変換を用いた第１の圧縮方式で圧
縮されたビット圧縮ディジタル映像情報と、該第１の圧
縮方式とは異なる第２の圧縮方式で圧縮されたビット圧
縮ディジタル音声情報とに、誤り訂正用パリティ信号を
付加し、位相変調して伝送路から送信されたディジタル
情報を受信する受信手段と、前記受信手段の出力信号を
前記位相変調に対応して復調する復調手段と、前記復調
手段からの映像情報と音声情報を前記誤り訂正用パリテ
ィ信号を用いて誤り訂正する共通の誤り訂正手段と、前
記誤り訂正手段で訂正された誤り訂正映像情報を前記第
１の圧縮方式に対応してビット伸長する第１のビット伸
長手段と、前記誤り訂正手段で訂正された誤り訂正音声
情報を前記第２の圧縮方式に対応してビット伸長する第
２のビット伸長手段と、前記第１のビット伸長手段によ
り伸長されたビット伸長映像情報を出力する第１の出力
手段と、前記第２のビット伸長手段により伸長されたビ
ット伸長音声情報を出力する第２の出力手段とを備え
た。

【０００８】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例にもと
づき図面を参照して説明する。

【０００９】図１は実施例の本発明のディジタル情報受
信装置を含むディジタル情報受信及び記録再生装置の構
成図である。図２は図１に向けて送信信号を送信するデ
ィジタル情報送信装置の実施例の構成図である。

【００１０】まず、図２のディジタル情報送信装置につ
いて説明する。図２において、１は磁気テープ、２，３
は磁気ヘッド、４はシリンダ、５はキャプスタン、１０
はサーボ制御回路、２０は復調回路、２１は誤り訂正回
路、２２，２３は圧縮回路、１３０は制御信号発生回
路、２４はパリティ付加回路、２５は変調回路、２６は
送信回路、２７は伝送路である。

【００１１】磁気テープ１に記録されたディジタル映像
信号と音声信号は、シリンダ４に搭載された磁気ヘッド
２，３で再生され、復調回路２０に入力される。磁気テ
ープ１はキャプスタン５により走行する。磁気テープ１
の走行速度及びシリンダ４の回転周波数は、通常の例え
ば１０倍とする。従って、復調回路２０に入力される信
号は１０倍に時間圧縮されていることになる。例えば、
磁気テープに１２０分信号が記録されてあれば１２分で
再生できることになる。

【００１２】一般に、磁気記録媒体にディジタル信号を
記録する場合には、スクランブルドＮＲＺ，Ｍ2符号な
どに変調された後記録される。復調回路２０では、この
ように変調された信号を元のディジタルデータに戻すた
めの信号処理、すなわち復調が行われる。復調回路２０
で復調された信号は、誤り訂正回路２１に入力され、磁
気記録再生過程で誤ったデータを検出し、訂正する。

【００１３】また、映像信号と音声信号が分離されて、
それぞれ圧縮回路２２，２３に入力される。映像信号
は、離散余弦変換（ＤＣＴ）により、ビット圧縮され
る。音声信号は、非直線量子化、差分ＰＣＭなどによ
り、ビット圧縮される。その結果、映像信号と音声信号
合計の伝送レートは例えば２０分の１に低減される。

【００１４】圧縮回路２２，２３の出力信号は、パリテ
ィ付加回路２４に入力される。また、このパリティ付加
回路２４には、制御信号発生回路１３０からの制御信号
も入力される。ここで制御信号とは後述のように少なく
とも記録装置の動作を制御する制御信号を含む。このパ
リティ付加回路２４で、伝送中で発生する誤りを訂正す
るための誤り訂正用のパリティ信号が付加され、伝送フ
ォーマットに従って、映像信号と音声信号をシリアルに
出力する等の信号処理が行なわれる。パリティ付加回路
２４の出力信号は、変調回路２５に入力される。変調回
路２５では、伝送路２７の特性や周波数帯域に応じて、
シリアル信号を変調する。この場合、伝送路２７は空間
であり、例えば電波で伝送する場合には、変調回路２５
では４相位相変調（ＱＰＳＫ）で変調する。変調された
信号は、送信回路２６に入力され、伝送路２７に送信信
号として出力される。このように、通常の１０倍の速度
で信号を伝送することができる。

【００１５】上記の実施例では、ＶＴＲから信号が再生
される場合について示したが、信号源として、ＶＴＲに
限るものではなく、磁気ディスク装置、光ディスク装置
等いずれでも良い。

【００１６】次に、図１の本発明の実施例のディジタル
情報受信装置を含むディジタル情報受信及び記録再生装
置について説明する。図１において、２７は伝送路、３
０は受信回路、３１は復調回路、３２は誤り訂正回路、
８２はメモリ回路、８０は切換スイッチ、６２は伸長回
路、６４はＤ／Ａ変換回路、７０は映像信号の出力端
子、１３１は制御回路である。

【００１７】図２のディジタル情報送信装置からの伝送
路２７に伝送された送信信号は、受信回路３０で受信さ
れる。受信された信号は、復調回路３１に入力される。
復調回路３１は、図２の変調回路２５に対応するもので
あり、元の信号に復調する。復調された信号は、誤り訂
正回路３２に入力され、図２のパリティ付加回路２４で
付加した誤り訂正用パリティ信号に基づき、伝送路２７
で生じた誤りの検出、訂正を行う。この時、伝送系のＳ
／Ｎが不十分で、誤りを訂正しきれない場合には、信号
の相関性を用いて信号の置換などにより、修正を行う。

【００１８】誤り訂正回路３２より出力される誤り訂正
された映像信号は、メモリ回路８２を介して切換スイッ
チ８０の記録時に選択される端子Ｒ側に入力される。メ
モリ回路８２のメモリ容量は、少なくとも１フィールド
分有し、高速で受信した映像信号はコマおとしでメモリ
に記憶され、メモリから正規の速度で読みだされ、伸長
回路６２に入力される。

【００１９】伸長回路６２は、図２の圧縮回路２２に対
応するものであり、離散余弦変換（ＤＣＴ）に対応し
て、圧縮された映像信号はビット伸長されて、元の映像
信号に復元される。その出力信号は、Ｄ／Ａ変換回路６
４に入力され、ディジタルからアナログの映像信号に変
換されて出力端子７０より出力される。

【００２０】また誤り訂正回路３２より出力される誤り
訂正された制御信号が、制御回路１３１で検出され、し
たがって記録装置の動作例えば記録開始を制御すること
が可能となる。

【００２１】また、図１において、３３はパリティ付加
回路、３４は変調回路、４０は磁気テープ、４１，４２
は磁気ヘッド、４３はシリンダ、４４はキャプスタン、
５０はサーボ制御回路、６０は復調回路、６１は誤り訂
正回路、６３は伸長回路、６５はＤ／Ａ変換回路、７１
は音声信号の出力端子である。

【００２２】誤り訂正回路３２の出力信号は、パリティ
付加回路３３に入力される。パリティ付加回路３３で
は、記録、再生の過程で生じる誤りを検出、訂正するた
めのパリティ信号を付加する。パリティの付加された信
号は、変調回路３４に入力される。変調回路３４では、
磁気記録に適した符号に変調する。例えば、前記した、
スクランブルドＮＲＺ，Ｍ2符号等である。変調された
信号は、シリンダ４３に搭載された磁気ヘッド４１，４
２で磁気テープ４０に記録される。

【００２３】この時信号は、通常の１０倍に時間軸圧縮
されているので、シリンダ４３の回転周波数及び、磁気
テープ４０の走行速度は、通常の１０倍となるように、
サーボ制御回路５０でシリンダ４３の回転制御及びキャ
プスタン４４の制御を行う。また、磁気テープ４０の所
定の位置に、所定の信号を記録するために、受信した信
号から同期情報を検出し、その同期情報に基づきシリン
ダ４１の回転位相制御を行う。

【００２４】次に、このようにして記録された信号を再
生する動作について説明する。再生時には、磁気テープ
４０の走行速度及び、シリンダ４３の回転周波数を通常
再生どうりとする。再生された信号は、復調回路６０に
入力される。復調回路６０は、変調回路３４に対応する
ものであり、変調されていた信号を復調して出力する。
復調された信号は、誤り訂正回路６１に入力され、磁気
記録再生系で生じた誤りをパリティ付加回路３３で付加
したパリティ信号に基づいて、誤りを検出、訂正する。
さらに、訂正できない誤りがある場合には、適宜信号の
相関性を用いて修正する。また、映像信号と音声信号に
分離して出力する。

【００２５】映像信号は、伸長回路６２に入力される。
伸長回路６２は、図２の圧縮回路２２に対応するもので
あり、圧縮された映像信号は伸長回路６２でもとの映像
信号に復元される。その出力信号は、Ｄ／Ａ変換回路６
４に入力され、ディジタルからアナログの映像信号に変
換されて端子７０より出力される。

【００２６】音声信号は、伸長回路６３に入力される。
伸長回路６３は、図２の圧縮回路２３に対応するもので
あり、圧縮された音声信号は伸長回路６３でもとの音声
信号に復元される。その出力信号は、Ｄ／Ａ変換回路６
５に入力され、ディジタルからアナログの音声信号に変
換されて端子７１より出力される。

【００２７】図１に示す実施例では、誤り訂正回路８１
より出力される映像信号を、メモリ回路８２を介して伸
長回路６２に入力するようにしたが、変調回路３４の出
力信号をメモリ回路を介して復調回路６０に入力するよ
うにしても良い。また、復調回路６０、誤り訂正回路６
１の動作速度に余裕がある場合には、適宜、メモリ回路
を後置しても良く、あるいは、誤り訂正回路６１、伸長
回路６２の記憶容量に余裕があれば、それを用いてメモ
リ回路を省略しても良い。

【００２８】図２、図１に示す実施例で、伝送系や磁気
記録再生系で生じる誤りを検出したり、訂正するため
に、パリティを付加した。パリティの付加方法の一例と
して、Ｄ２フォーマットによる磁気記録再生装置即ちＤ
２フォーマットＶＴＲの場合について図３に示す。Ｄ２
フォーマットＶＴＲでは、１フィールドの信号を複数の
セグメントに分割して信号処理しているが、図３では、
その内の１つのセグメントについて示したものである。
図３において、９０は映像データ群、９１は外符号パリ
ティ群、９２は内符号パリティ群である。まず、マトリ
クス状に整理された映像データ群９０の図中、縦方向に
並んでいるデータに対して、外符号パリティが付加され
る。その後、映像データ群９０及び外符号パリティ群９
１の図中、水平方向に並んでいるデータに対して、内符
号パリティが付加された形で記録信号を生成する。パリ
ティの生成は、ここでは詳細に説明しないが、生成多項
式Ｇ（ｘ）にしたがって作られる。

【００２９】図２、図１に示す実施例で、パリティ付加
回路２４，３３で、パリティの生成のしかたを同じにす
れば、誤り訂正回路３２，６１の大部分を共通化でき
る。すなわち、誤り訂正回路３２，６１はそれぞれ記録
時と再生時に使用される回路なので共通化することで、
回路規模の低減を図ることができる。

【００３０】図４は本発明の他の実施例のディジタル情
報受信装置を含むディジタル情報受信及び記録再生装置
の構成図である。図１と共通部分には同一符号が付され
ている。

【００３１】図２のディジタル情報送信装置から伝送路
２７に伝送された送信信号は、受信回路３０で受信され
る。受信された信号は、復調回路３１に入力される。復
調回路３１は、図２の変調回路２５に対応するものであ
り、元の信号に復調される。ここで、復調された信号
は、切換スイッチ１３２の記録時に選択される端子Ｒ側
を介して誤り訂正回路６１に入力され、伝送系で生じる
誤りが検出訂正され、また、映像信号と音声信号に分離
されて出力する。

【００３２】映像信号は、伸長回路６２に入力される。
伸長回路６２は、図２の圧縮回路２２に対応するもので
あり、圧縮された映像信号は伸長回路６２でもとの映像
信号に復元される。その出力信号は、Ｄ／Ａ変換回路６
４に入力され、ディジタルからアナログの映像信号に変
換されて端子７０より出力される。

【００３３】音声信号は、伸長回路６３に入力される。
伸長回路６３は、図２の圧縮回路２３に対応するもので
あり、圧縮された音声信号は伸長回路６３でもとの音声
信号に復元される。その出力信号は、Ｄ／Ａ変換回路６
５に入力され、ディジタルからアナログの音声信号に変
換されて端子７１より出力される。

【００３４】また、図４に示す実施例は、伝送系で生じ
る誤りと、磁気記録再生系で生じる誤りを、再生系の誤
り訂正回路６１で、同時に誤り検出、訂正しようという
ものである。従って、受信回路３０で受信した信号は、
復調回路３１で復調され、誤り訂正や、パリティ付加す
ることなく、変調回路３４に入力される。後の処理は、
図１に示す実施例と同じであり、再生された信号は、復
調回路６０で復調された後、誤り訂正回路６１に入力さ
れる。上記したように、誤り訂正回路６１で、伝送系で
生じた誤りと、磁気記録再生系で生じた誤りを、再生系
の誤り訂正回路６１で、同時に誤り検出、訂正する。

【００３５】図４に示す実施例では、図１に示す実施例
に比べ、誤り訂正回路３２、パリティ付加回路３３を除
去することができ、回路規模の削減を図ることができ
る。

【００３６】以上の実施例では述べなかったが、このよ
うなヘリカルスキャン型の磁気記録再生装置即ちＶＴＲ
では、再生時にトラックをジャンプするときに信号が不
連続になるため、信号の先頭部分にアンブル信号を付加
して記録している。アンブル信号の付加は、Ｄ２フォー
マットのＶＴＲでも実施されているので、その詳細説明
は省略する。また、信号の始まり位置を定めるために、
同期信号を適宜付加しているが、それについても、例え
ば、Ｄ２フォーマットＶＴＲで公知の技術なのでその詳
細説明は、省略する。

【００３７】図２に示す実施例では、アンブル信号の付
加は、パリティ付加回路２４で行うと考えれば良い。あ
るいは、伝送路２７の使用効率を高めるために、記録再
生装置側で行うこともできる。この場合に、アンブル信
号の付加は、図１のパリティ付加回路３３で行うと考え
れば良い。図４に示す実施例で、アンブル信号を記録再
生装置側で付加する場合には、変調回路３４で同時に行
うとして考えれば良い。アンブル信号の付加を、記録再
生装置側で行えば、伝送路２７の使用効率を高めること
ができるが、デイジタル信号送信装置側で行えば、同時
に多数の記録再生装置即ちＶＴＲに信号を送出する場合
に、ＶＴＲの低価格化が図れ、その効果を大きくするこ
とができる。

【００３８】本発明の応用実施例として、デイジタル信
号送信装置から伝送路を介して、多数の記録再生装置即
ちＶＴＲに同時に、かつ高速に信号を送信することがで
きる。この時、同時に多数のＶＴＲを制御するのは難し
く、さらに、どのＶＴＲには録画し、どのＶＴＲには記
録させないなどの制御も必要である。このような制御を
実現する技術を次に記述する。

【００３９】そのためには、記録するデイジタル信号を
伝送する時に制御信号を送信する。その制御信号の一例
を図５に示す。図５において、１１０は同期信号、１１
１はどのような制御を行うかを示すＩＤ信号、１１２は
どのＶＴＲに対して制御するのかを示すアドレス信号、
１１３はアドレス信号１１２で指定したＶＴＲを記録モ
ードとするための制御信号、１１４は記録停止するため
の制御信号、１１５，１１６はブランク信号、１２０は
実際に記録する信号である。

【００４０】同期信号１１０に対し、所定の位置に、ど
のＶＴＲに信号を記録するのかを示すアドレス信号１１
２を送信することを示すＩＤ信号１１１を送信し、各Ｖ
ＴＲをスタンバイの状態にする。アドレス信号を全て送
信し終わったら、ＩＤ信号１１３を送信することで、指
定したＶＴＲでの記録信号１２０の記録を開始させるこ
とができる。記録信号１２０を送信した後記録停止を制
御するＩＤ信号１１４を送信する。信号１１５，１１６
はブランク信号であり、他の部分と信号伝送の形式を揃
えるための信号で意味を持たない信号部分である。

【００４１】これらの制御信号は、図２に示す実施例で
は、制御信号発生回路１３０で作成され、パリティ付加
回路２４で伝送中に生じる誤りを訂正するパリティ信号
が付加されて送信される。

【００４２】図１に示す実施例の装置では、受信回路３
０で受信し、復調回路３１で復調し、誤り訂正回路３２
で伝送中に使用中に生じた誤りを訂正した後、制御回路
１３１で制御信号を検出し、記録再生装置を記録、停止
制御する。

【００４３】図４に示す実施例の装置の場合には、伝送
中に生じた誤りを訂正する必要から、復調回路３１の出
力信号を誤り訂正回路６１に入力し、誤り訂正された制
御信号を制御回路１３１に入力する。なお、切換回路１
３２は、記録時には復調回路３１の出力信号を選択する
端子Ｒ側に接続され、再生時には復調回路６０の出力信
号を選択するＰ側が選択される。

【００４４】また、図１に示す実施例で説明したよう
に、切換回路１３２とメモリ回路を用いることにより、
コマおとしの録画モニタを行うことができる。

【００４５】以上説明したように、応用本実施例を用い
ることにより、多数のＶＴＲを選択的にしかも同時に制
御することができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
効率良く送信されたビット圧縮映像情報または映像情報
と音声情報を受信し、伝送中に生じた誤りについても誤
り訂正して、映像情報または映像情報と音声情報を復元
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のディジタル情報受信装置を含
むディジタル情報受信及び記録再生装置の構成図であ
る。

【図２】ディジタル情報送信装置の実施例の構成図であ
る。

【図３】従来のパリティ付加方法を示す図である。

【図４】本発明の他の実施例のディジタル情報受信装置
を含むディジタル情報受信及び記録再生装置の構成図で
ある。

【図５】制御信号の図である。

【符号の説明】

３０…受信回路 ３１…復調回路 ３２…誤り訂正回路 ６２…伸長回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 恵造 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株 式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者 綿谷 由純 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株 式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者 柴田 晃 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株 式会社日立製作所家電研究所内 (56)参考文献 特開 平４−74019（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−28143（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 H03M 7/30 H04N 5/38 - 5/46 H04N 5/91 - 5/956

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】離散余弦変換を用いた第１の圧縮方式で圧
   縮されたビット圧縮ディジタル映像情報と、該第１の圧
   縮方式とは異なる第２の圧縮方式で圧縮されたビット圧
   縮ディジタル音声情報とに、誤り訂正用パリティ信号を
   付加し、位相変調して伝送路から送信されたディジタル
   情報を受信する受信手段と、 前記受信手段の出力信号を前記位相変調に対応して復調
   する復調手段と、 前記復調手段からの映像情報と音声情報を前記誤り訂正
   用パリティ信号を用いて誤り訂正する誤り訂正手段と、 前記誤り訂正手段で訂正された誤り訂正映像情報を前記
   第１の圧縮方式に対応してビット伸長する第１のビット
   伸長手段と、前記誤り訂正手段で訂正された誤り訂正音声情報を前記
   第２の圧縮方式に対応してビット伸長する第２のビット
   伸長手段と、 前記第１のビット伸長手段により伸長されたビット伸長
   映像情報を出力する第１の出力手段と、 前記第２のビット伸長手段により伸長されたビット伸長
   音声情報を出力する第２の出力手段 とを備えたことを特
   徴とするディジタル情報受信装置。
2. 【請求項２】離散余弦変換を用いた第１の圧縮方式で圧
   縮されたビット圧縮ディジタル映像情報と、第２の圧縮
   方式で圧縮されたビット圧縮ディジタル音声情報とに、
   誤り訂正用パリティ信号を付加し、位相変調して伝送路
   から送信されたディジタル情報を受信する受信手段と、 前記受信手段の出力信号を前記位相変調に対応して復調
   する復調手段と、 前記復調手段からの映像情報と音声情報を前記誤り訂正
   用パリティ信号を用いて誤り訂正する共通の誤り訂正手
   段と、 前記誤り訂正手段で訂正された誤り訂正映像情報を前記
   第１の圧縮方式に対応してビット伸長する第１のビット
   伸長手段と、 前記誤り訂正手段で訂正された誤り訂正音声情報を前記
   第２の圧縮方式に対応してビット伸長する第２のビット
   伸長手段と、 前記第１のビット伸長手段により伸長されたビット伸長
   映像情報を出力する第１の出力手段と、 前記第２のビット伸長手段により伸長されたビット伸長
   音声情報を出力する第２の出力手段とを備えたことを特
   徴とするディジタル情報受信装置。
3. 【請求項３】 離散余弦変換を用いた第１の圧縮方式で圧
   縮されたビット圧縮ディジタル映像情報と、該第１の圧
   縮方式とは異なる第２の圧縮方式で圧縮されたビット圧
   縮ディジタル音声情報とに、誤り訂正用パリティ信号を
   付加し、位相変調して伝送路から送信されたディジタル
   情報を受信する受信手段と、 前記受信手段の出力信号を前記位相変調に対応して復調
   する復調手段と、 前記復調手段からの映像情報と音声情報を前記誤り訂正
   用パリティ信号を用いて誤り訂正する共通の誤り訂正手
   段と、 前記誤り訂正手段で訂正された誤り訂正映像情報を前記
   第１の圧縮方式に対応してビット伸長する第１のビット
   伸長手段と、 前記誤り訂正手段で訂正された誤り訂正音声情報を前記
   第２の圧縮方式に対応してビット伸長する第２のビット
   伸長手段と、 前記第１のビット伸長手段により伸長されたビット伸長
   映像情報を出力する第１の出力手段と、 前記第２のビット伸長手段により伸長されたビット伸長
   音声情報を出力する第２の出力手段とを備えたことを特
   徴とするディジタル情報受信装置。
4. 【請求項４】 前記復調手段は、４相位相変調に対応して
   復調することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
   1項に記載のディジタル情報送信装置。
5. 【請求項５】 前記伝送路は空間であって、 前記受信手段は電波を受信することを特徴とする請求項
   １ないし４のいずれか1項に記載のディジタル情報受信
   装置。