JP3612465B2 - Image coding / decoding device - Google Patents

Image coding / decoding device Download PDF

Info

Publication number
JP3612465B2
JP3612465B2 JP2000011747A JP2000011747A JP3612465B2 JP 3612465 B2 JP3612465 B2 JP 3612465B2 JP 2000011747 A JP2000011747 A JP 2000011747A JP 2000011747 A JP2000011747 A JP 2000011747A JP 3612465 B2 JP3612465 B2 JP 3612465B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
frequency
clock
phase
sampling
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000011747A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001204046A (en
Inventor
典生 鈴木
Original Assignee
日本電気エンジニアリング株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電気エンジニアリング株式会社 filed Critical 日本電気エンジニアリング株式会社
Priority to JP2000011747A priority Critical patent/JP3612465B2/en
Publication of JP2001204046A publication Critical patent/JP2001204046A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3612465B2 publication Critical patent/JP3612465B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Color Television Systems (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像符号化復号化装置、特に送信側でカラーテレビジョン信号を標本化して符号化伝送し、受信側で受信信号を再生標本化クロックにより復号再生する画像符号化復号化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
デジタルカラーテレビジョン(以下、テレビジョンをTVと省略する)方式では、送信側でアナログのカラーTV信号を標本化クロックで標本化(サンプリング又はデジタイズ)して符号化伝送する。受信側では標本化クロックを再生し、この標本化クロックでデジタル画像信号をD/A(デジタル・アナログ)変換して、アナログTV信号を再生する。
【0003】
斯かる装置の従来例(1)として、受信側で標本化クロックを再生する方法には、周波数情報を伝送し、一定の周期での標本化クロックの数が送受共に一致するようにして標本化周波数の同期化を行う方法がある(例えば特願昭52−117613号明細書参照)。この従来方法は、送信側では標本化クロックのカウント値を一定周期毎に標本化して整数値のカウント情報(周波数情報)として受信側に送り、受信側ではこの周波数情報に基づき標本化クロックを再生する。一定周期毎に得られる整数値のカウント値に基づき再生標本化クロックの周波数を制御するため、このカウント値(周波数情報)の精度(整数)より高精度で安定した周波数が得られない。また、再生した標本化クロック周波数は、周波数情報が整数に量子化された量子化誤差の影響を受けて変動する欠点があり、再生するTV信号のカラーサブキャリア(副搬送波、以下SCと略す)の安定度も十分高い精度が得られなかった。
【0004】
例えば、SCの4倍の周波数で標本化した場合、標本化周波数の1クロックは、カラーSCの周波数の1/4に相当するので、1カウント値の量子化の誤差の大きさは、90度の位相のずれを生じた。この量子化誤差の影響により、送信側のアナログTV信号と受信側の再生TV信号とをベクトルスコープ(位相測定器)上で直接比較したとすると、標本化クロックの位相のずれ(相対位相の変化)に伴って両者のカラーバーストの相対位相角が大きく変動し、送信側を基準にすると受信側のベクトルは回転変動する。このため、復号された信号を用いてカラーTV信号の編集等を行う場合、カラーバーストの位相を一定に同期化するため、フレームシンクロナイザの如き位相同期化装置が必要となった。また、放送局におけるTV信号のカラーSCの周波数が安定していることから、従来からこれを基準信号として用いることが考えられている。郵政省の機関では、各放送局におけるSCの周波数偏差の測定データを公表している。この場合、周波数の安定度は10のマイナス11乗程度であり、高精度の安定度が必要である。従来例(1)の方法では、送信側のSCがいくら高精度で安定していても、受信側において斯かる高周波数精度でTV信号を再生するのは困難であった。
【0005】
一方、高精度を得るため、伝送路クロックを標本化クロックに同期させて画像信号を符号化伝送する方法もある。この場合、伝送路が標準の伝送路網に乗せることができないこと、TV信号のSCに依存して伝送路クロックが変動すること、送信するTV信号の切り替えで伝送路クロックが変動する等の制約がある。汎用的に使えない欠点があった。これを解決する方法として、整数のカウント値を周波数情報として送るのではなく、送信側では標本化クロック位相に同期した位相基準信号からその位相角の信号を一定周期毎に標本化して得て、映像信号と多重化して受信側に伝送する。受信側では、送られてきた位相角の信号に基づき位相同期を行う方法がある。
【0006】
従来例(2)として、特開平8−126029号公報の「標本化クロック再生システム及び装置」がある。この従来技術は、見方を変えると、小数点以下の精度のカウント情報を送る方法とみなすことができる。図12(A)、(B)に夫々従来例(2)の送信側および受信側のブロック図を示す。図13は、図12(A)中の位相角発生回路206の詳細構成を、図14は図12(B)中の位相比較回路216の構成を示す。先ず、図12(A)において、TV信号が入力されるA/D変換器201とSC発生回路203、標本化クロック発生回路202、符号化回路204、多重化回路205、位相角発生回路206、伝送クロック発生回路207および制御回路208より構成される。SC発生回路203は、入力TV信号のカラーSCに同期してSC信号を発生して、位相角発生回路206と標本化クロック発生回路202へ供給する。標本化クロック発生回路202は、標本化クロックを発生し、A/D変換器201へ供給する。A/D変換器201は、TV信号を標本化してデジタル信号を符号化回路204へ出力する。符号化回路204は、デジタルTV信号をデータ圧縮符号化し、符号化データを多重化回路205へ供給する。
【0007】
位相角発生回路206は、図13に示す如く、加算器221、位相角回路222、レジスタ223、正弦波発生回路224、D/A変換器225および比較器226より構成される。位相角回路222で発生する1クロック毎の位相角を加算器221とレジスタ223で構成する積分器で伝送路クロック毎に積分して、転送クロック毎の位相角を求め、正弦波発生回路224と多重化回路205へ供給する。正弦波発生回路224は、この位相角に対応したデジタル正弦波を発生して、D/A変換器225でD/A変換する。そして、比較器226でSC発生回路203から供給されるSC信号と位相比較し、誤差信号を位相角回路222に供給して次の位相角の値を補正して、位相が一致するように制御する。SC(基準信号)の1周期を360°として伝送クロックによる標本化時刻毎の基準信号の位相角を求める。360°をNビットのダイナミックレンジで規準化して、伝送路クロック毎の位相角の値をNビットの位相角信号として求め、制御回路208からの制御信号に応じて、一定周期毎の位相角信号を取り出して多重化回路205へ供給する。伝送クロック発生回路207は、伝送クロックを発生し多重化回路205、制御回路208および位相角発生回路206へ供給する。制御回路208は、フレームを構成するためのフレーム制御信号と位相角信号を送る周期を制御するタイミング制御信号とを発生し、フレーム制御信号は多重化回路205へ、タイミング制御信号は位相角発生回206へ供給される。多重化回路205は、制御信号に基づき圧縮データ、位相角信号、その他復号に必要な制御データ等が多重化されて伝送信号が出力される。
【0008】
一方、図12(B)に示す受信側は、受信信号が入力される分離回路209および伝送クロック再生回路210、制御回路211、復号回路212、SC再生回路213、D/A変換器214、標本化クロック再生回路215および位相比較回路216より構成される。また、この位相比較回路216は、図14に示す如く、加算器221、位相角回路222、レジスタ223、正弦波発生回路224、D/A変換器225、比較器226および比較回路227より構成される。伝送クロック再生回路210は、伝送クロックを再生し、分離回路209、制御回路211および位相比較回路216へ供給する。分離回路209は、制御回路211の制御信号に基づき、圧縮データ、位相角信号および復号に必要な制御データ等を分離して各部へ供給する。制御回路211は、伝送信号からフレームを検出してフレームに多重化されたデータを分離するための制御信号を分離回路209に送ると共にフレームの周期毎に受信側の位相角信号を求めるためのタイミング制御信号を位相比較回路216へ供給する。復号回路212は、圧縮データを復号し、デジタルTV信号を再生し、D/A変換器214でアナログ信号に変換される。標本化クロック再生回路215は、位相比較回路216からの差分信号の制御信号に応じてVCOを制御して、送信側から送られてきた位相角信号と受信側で得られた位相角信号とを一致させ、送受のSC信号の位相角が同期するように、再生標本化クロックの発振周波数を制御する。再生された標本化クロックは、D/A変換器214へ供給される。SC発生回路213は、再生されたTV信号のカラーバースに同期させて連続正弦波SCを再生して位相比較回路216へ供給する。
【0009】
図14に示す位相比較回路216は、再生されたSCと伝送路クロックとから、送信側の位相角発生回路206と同様に受信側の位相角を求め、送信側の位相角信号が送られてくるフレーム周期毎に比較回路227で送受の位相角信号の比較を行って比較誤差信号を出力する。誤差信号は、標本化クロック再生回路215へ供給される。標本化クロック再生回路215は、誤差信号の位相角差分信号に基づきVCO(電圧制御発振器)を制御して、SCの位相が一致するように再生標本化クロックを制御する。通常、伝送路クロックの伝達時間が一定且つ安定クロックであるので、上述の構成により送受のSC位相の同期化が行われることにより、再生されたTV信号のカラーバーストの位相は送信側のカラーバーストに位相同期化される。また、結果的には標本化クロックの位相と受信側の標本化クロックの位相を同期化する。即ち、この方法は、位相角発生回路206で、伝送路クロック毎に位相角の値をデジタル値で発生し、これに対応したROMから正弦波のPCM値を読み出してD/A変換するデジタル処理によりアナログ正弦波の局部SC信号を発生させる。そして、局部SC信号と映像信号から求めた基準SCとの位相比較を行う。比較誤差信号を位相角の発生値にフィードバック制御して、位相角を局部SCと基準SCが一致するように制御して、基準SCの位相角を等価的にデジタルの位相角値として求める。得られた位相角の値を、一定周期毎に、受信側に伝送する。
【0010】
一方、受信側においては、再生されたTV信号から再生SCを求め、位相比較回路216において、送信側と同様にして再生SCに同期した局部SCを発生することにより、再生SCの位相角を求め、送信側から送られてくる周期毎に送信側と受信側のSCの位相角を比較する。この比較結果を用いて、送受の位相角が一致するように、標本化クロック再生回路215で再生される再生クロックの周波数を制御する。このように位相の同期化を図ることにより、高周波数精度の標本化クロックを再生する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術は幾つかの課題を有する。第1に、アナログ回路を含み、局部SC信号を高精度にするには特性の良いフィルタが必要であり、装置が大規模になり実用化が困難である。
【0012】
第2に、フィルタを簡単にして、高精度の位相情報を得るには、基準SCの周波数に比較して、位相角発生回路は十分高速で処理動作する必要がある。従来技術では、基準SC周波数(3.5795MHz)に対して、位相角を発生するデジタル処理回路の動作クロックは、伝送路クロックを用いており、高周波数(DS1の場合、44.736MHz)のクロックで動作させる必要があり、処理回路の高速化による消費電力や実装面積が増大した。また、基準SCと局部SCを比較する比較器も高周波数で比較が十分行える必要があった。
【0013】
第3に、装置の小型化を進める場合には、LSI化又はプロセッサ処理化して、部品点数を少なくする必要がある。回路が高速処理であると、LSI化を行うにも高速のLSI開発が必要となる。高速で消費電力が大きいと、小型化が困難で高価となった。更に、D/A変換器を含むアナログ処理回路が必要であるため、デジタル回路のみのLSI化に比べて、アナログ/デジタル混在のLSI化は困難且つ高価であった。
【0014】
第4に、従来例(1)で構成した装置に対して、従来例(2)の方式を適用するには、伝送する情報が周波数情報か位相情報かの相違があるため、システム全体で、送信側および受信側双方の変更が必要になり、変更が大規模となった。
【0015】
【発明の目的】
本発明の目的は、整数のカウント値の周波数情報又は位相情報を送って標本化クロックを再生する方法において、簡単な構成で、高周波数精度の標本化クロックを再生できる標本化クロック再生回路を使用する画像符号化復号化装置を提供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明による画像符号化復号化装置は、カラーTV信号等の画像信号を送信側で標本化して符号化伝送する信号を、受信側で受信信号から符号化データを復号し再生した標本化クロックで上述した信号を再生する装置である。その特徴とするところは、送信側の周波数情報を平均化して高精度の周波数情報を得る平均化回路と、受信信号から伝送クロックを再生する伝送クロック再生回路と、平均化回路からの周波数情報および受信周波数情報を比較して制御信号を得る比較制御回路と、この制御信号に基づき標本化クロックを再生する標本化クロック再生回路と、この標本化クロックを伝送クロック再生回路からの基準クロックで標本化して標本化クロックの標本値得る標本化回路と、基準クロックを所定分周比Mで分周するM分周カウンタと、このM分周カウンタの分周カウンタ値から標本化クロックの1周期の移相が順番に並ぶように移相番号を発生する移相番号発生回路と、標本化回路で標本化するときの標本化クロックの周波数情報を得て比較制御回路に入力する周波数位相情報発生回路とを備え、標本化クロックで復号信号を標本化することである。
【0017】
本発明の実施形態例によると、基準クロックは、伝送クロック再生回路からの出力を分周する分周回路より得る。周波数情報の代わりに位相情報を受信して、高精度で平均化して位相情報を得ると共に、標本化クロックから高精度で位相情報を得て、高周波数精度の標本化クロックを再生する。基準クロックとして、同一周波数で位相の異なるクロックを、一定周期毎に予め定めた順序で切り替えて得られるクロックを用いて、実質上高周波の基準クロックを使用したのと同様機能を得る。また、標本化クロックの標本値を位相番号に記憶するメモリ回路を備える。送信側の標本化クロックとしてSC周波数の4倍の周波数、基準クロック周波数を19.44MHz、M分周カウンタの分周比Mを167に選定する。また、送信側の標本化クロック周波数を13.5MHzおよび基準クロック周波数を19.44MHzとし、M分周カウンタの分周比Mを36に選定することを特徴とする。更に、周波数情報の代わりに、タイムスタンプ情報を受信し、このタイムスタンプ情報から高精度で平均化した周波数情報又は位相情報を得ると共に再生標本化クロックから高精度で周波数情報又は位相情報を得て、この位相情報に基づき高周波数精度の標本化クロックを再生する。
【0018】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による画像符号化復号化装置の好適実施形態例の構成および動作を、添付図を参照して詳細に説明する。
【0019】
本発明によると、TV信号をカラーSCの4倍の標本化クロックを標本化した信号を符号化して155.52Mbpsの伝送路で伝送する装置において、送信側から標本化クロックの周波数情報を受信側に伝送する。受信側では、送信側の周波数情報を平均化すると共に再生標本化クロックの周波数情報を小数点以下の精度まで求め、送信側と受信側の標本化クロックの周波数情報を小数点以下の高精度で比較する。比較誤差がなくなるように再生標本化クロックの周波数を制御することにより、送信側の標本化クロックの周波数と高精度で一致した標本化クロックを再生でき、再生したTV信号のカラーSCの周波数精度が送信側と高精度で周波数が一致したTV信号を再生できる標本化クロック再生回路を使用する画像符号化復号化装置を得る。
【0020】
先ず、図1は、本発明による画像符号化復号化装置の好適実施形態例のブロック図を示し、(A)は送信側、(B)は受信側である。図1(A)の送信側は、A/D変換器1、符号化回路2、多重回路3、周波数情報発生回路4、標本化クロック回路5、制御回路6、伝送クロック回路7および分周回路8より構成される。A/D変換器1は、TV信号を10ビットに標本化(デジタル化)する。符号化回路2は、デジタル信号を符号化する。多重回路3は、符号化信号、一定の周期毎に標本化した周波数情報信号およびその他必要な制御信号等を多重化して伝送する。標本化クロック回路5は、入力TV信号のカラーバースト(SC)の4倍に同期した14.3MHzの標本化クロックを発生する。周波数情報発生回路4は、標本化クロック数をカウント(計数)し、制御回路6から供給される信号の周期毎に標本化クロックの周波数カウント値を再標本化して周波数情報を得る。伝送クロック回路7は、155.52MHzの伝送クロックを発生する。分周回路8は、伝送クロックを8分周して19.44MHzの分周伝送クロック(基準クロック)を発生する。制御回路6は、周波数情報を受信側に送るため一定の周期毎(例えば基準クロックをK分周した周期毎)の制御信号を発生する。
【0021】
図1(B)に示す受信側は、伝送路を経由した受信信号が入力される分離回路13および伝送クロック再生回路20、復号回路12、D/A変換器11、平均化回路15、比較制御回路14、周波数位相情報発生回路16、メモリ回路17、位相番号発生回路18、制御回路19、標本化クロック再生回路21、標本化回路22、M分周カウンタ23および分周回路24より構成される。伝送クロック再生回路20は、上述した受信信号からクロックのタイミングを抽出して155.52MHzの伝送クロックを再生する。分離回路13は、受信信号から符号化信号、周波数情報および制御信号等を分離する。復号回路12は、符号化信号を復号してデジタル画像信号を再生する。D/A変換器11は、デジタル画像をアナログ画像信号に変換する。平均化回路15は、送信側から送られてくる周波数情報から平均化した送信側周波数情報得る。比較制御回路14は、受信側周波数情報と平均化した送信側周波数情報とを比較して、受信側の位相情報が送信側に一致するように制御信号を発生する。標本化クロック再生回路21は、制御信号に応じて標本化クロックを再生する。分周回路24は、伝送クロックを8分周して19.44MHzの分周クロック(基準クロック)を発生する。標本化回路22は、再生された標本化クロックを19.44MHzの基準クロックで標本化して1ビットの標本化クロックの標本値を出力する。M分周カウンタ23は、19.44MHzの基準クロックを167分周する。位相番号発生回路18は、分周カウンタ値nから標本化クロックの1周期の位相が順番に並ぶように位相番号iを発生する。メモリ回路17は、標本化クロックの標本値を位相番号に記憶する。周波数位相情報発生回路16は、位相番号順に並んだ標本化クロックの標本値の変化点から求めた標本化クロックの基準位相の位相番号と、M分周カウンタ値に対応する位相番号との差分から、標本化回路22による標本化時の標本化クロックの周波数情報を一定周期毎に小数点以下の精度で得る。制御回路19は、周波数情報を求める一定周期毎のタイミングを発生する。
【0022】
図2は、図1に示す送信側の周波数位相情報発生回路4の具体的構成例を示す。標本化クロックで動作する例えば8ビットのカウンタ41、制御回路6からの伝送周期の制御信号でカウンタ値を標本化するレジスタ42、このレジスタ42の出力を1制御周期遅延させるレジスタ43およびこれら両レジスタ42、43の差分より1制御周期の周波数カウンタ値を下位8ビットの精度で求める減算器44から構成される。カウンタ41は、標本化クロック毎にカウントアップするフリーのカウンタで、伝送周期毎にカウンタ出力は標本化される。減算器44の出力から、1伝送周期のカウンタ値の下位8ビット値が出力される。一方、図3は、図1(B)に示す受信側中の周波数位相情報発生回路16の具体的構成例を示す。シフトレジスタ30、判定回路31、基準位相番号器32、モジュロ減算器33、レジスタ34、比較器35、カウンタ36、変換器37、レジスタ38、レジスタ39および減算器40より構成される。構成要素30乃至33は、正規化位相番号発生器300を構成する。
【0023】
次に、図1に示す標本化クロック再生回路の動作を説明する。送信側の制御回路6は、19.44MHzの分周伝送クロック(基準クロック)を2430×8×16分周して62.5Hzの周波数の伝送周期タイミング制御信号を発生し、約16msの周期毎にカウンタ値を標本化して、周波数情報を得る。この伝送周期は、TV信号の約1フィールド(1/60秒)に相当する。この1周期での14.3MHzの標本化クロックのカウント値は、約0.25MHzとなる。1伝送周期のカウンタ値の下位8ビットで表される値の幅は、±128であるので、約±500ppmの周波数変動をカバーできる周波数情報が送られることになる。 伝送速度155.52MbpsのSDHの信号では、9行×270列のバイトのフレームを構成しているので、この周期の128倍毎に周波数情報を標本化して送ることになる。
【0024】
受信側のM分周カウンタ23は、供給された19.44MHzの分周伝送クロック(基準クロック)を167分周して、0〜166の範囲のカウント値nを位相番号発生回7へ出力する。標本化クロック周波数(14.31818MHz)と分周伝送路クロック周波数(19.44MHz)の関係から、分周伝送クロック周期の整数倍Mが標本化クロック周期の整数倍に略等しくなるMの値を求める。M=167のとき、123.0008倍となるので、M=167に予め設定する。
【0025】
位相番号発生回路18は、カウンタ値nと位相番号iの間に、
n=MOD(−19×i、167)=MOD(148×i、167)
の関係の変換特性を有し、カウンタ値nの入力に対して対応する位相番号iを出力する。n=MOD(−19×i、167)の特性から、次の特性が得られる。
位相番号 i=0、 1、 2、 3、 4、・・ 、165、166
カウンタ値n=0、148、129、110、91、・・ 、38、 19
これをnの順に並び替えると、i=MOD(123×n、167)の関係となる。
カウンタ値n=0、 1、 2、 3、 4、・・ 、165、166
位相番号 i=0、123、79、35、158、・・ 、88、 44
【0026】
この変換テーブルの特性に従って、カウンタ値nに対する位相番号iを出力する。制御回路19は、19.44MHzの分周伝送クロック(基準クロック)を2430×8×16の値で分周して62.5Hzの周波数のタイミング制御信号を発生する。周波数位相情報発生回路16は、位相番号発生回路18からの位相番号、メモリ回路17からの標本化クロックの標本値および制御回路19からの伝送周期の制御信号とを用いて、小数点以上が8ビット、小数点以下が8ビットの合計16ビットの精度を有する、16ビットの再生標本化クロックのカウント情報を得て伝送周期毎に出力する。平均化回路15は、分離回路13から伝送周期毎に供給される8ビットの周波数情報(整数のカウント情報)を一旦記憶して、長い周期(例えば128回の伝送周期)にわたる周波数情報の平均値を伝送周期(約16ms)毎に求める。この場合、小数点以下7ビットの精度のカウント値が得られ、求めた送信側平均化周波数情報は、比較制御回路14へ供給される。
【0027】
次に、比較制御回路14は、16ビットの精度で受信側再生クロック周波数情報から送信側平均化周波数情報を減算して、16ビット(少数点以下が8ビットの精度)の比較誤差信号を得る。比較誤差信号Eからフィードバック制御を行う場合には、一般的に制御量は、微分信号をdEとし積分信号をΣEとすると、dE、E、ΣEの各信号の係数α、β、γの積和(α・E+β・E+γ・ΣE)の周波数制御信号Cが与えられる。周波数制御信号Cは、標本化クロック発生回路21に供給されクロック発生のVCXOを制御して、標本化クロックの再生周波数の制御が行われ、比較誤差が0になるようにフィードバック制御が行われる。係数βは周波数一定になるまでの時定数を決め、係数αは周波数変化領域での引き込み加速を決め、係数γは位相一定となる時定数を決める。VCXOの電圧応答特性を考慮して制御量を定める。
【0028】
図1(B)のM分周カウンタ23で発生されたカウンタ値nが供給され、基準位相番号器32へ供給されると共にアドレスとしてメモリ回路17へも供給される。図3に示すシフトレジスタ30は、メモリ回路17からカウント値のアドレスに対応した標本化クロックの標本値を読み込んで保持する。標本化クロックの標本値Ynが、Yn−1=「0」からYn=「1」に変化した時点を標本化クロックの立ち上がり点と判定し、このときの基準位相の番号を(n−1)とする。但し、標本化クロックの周波数の変動が大きい用途の場合には、標本化クロックの周期が時間的に変動して、1周期の位相上に投影した標本点の並びの順番や標本値がジッタや誤差の影響で狂う可能性がある。そこで、より安定した判定ができるように、3つの連続する標本点(n−2)、(n−1)およびnにおける標本値の変化を検出して判定する場合を示す。シフトレジスタ31は、メモリ回路17へのアドレスがiのとき、メモリ回路17から読み出した標本値Ynを含め3つの連続する標本値Yn−2、Yn−1、Ynを判定回路31へ供給する。
【0029】
判定回路31は、Yn−2=「0」、Yn−1=「0」、Yn=「1」のとき、標本化クロックの立ち上がり点と判定して、基準位相番号をセットする信号を基準位相番号器32へ供給する。基準位相番号器32は、入力されたアドレス値nを分周伝送クロックで1クロック遅延させて、アドレス値n−1として基準用レジスタに供給されている。判定回路31からのセット信号がきたとき、基準位相番号をセットする。Yn−2=「0」、Yn−1=「0」、Yn=「1」のとき、n−1を標本化クロックの立ち上がり点を示す基準位相番号inとしてセットする。167の分周周期で約1回基準位相相番号がセットされることになる。モジュロ減算器33は、位相番号発生回路18から供給される位相番号iから基準位相番号器32より供給される基準位相番号inを減算するが、167のモジュロー演算で減算して、分周伝送クロックで標本化クロックを標本化したときの、位相を示す基準化された位相番号j=MOD(i−in、167)を出力する。
【0030】
次に、正規化位相番号発生器300で得られた位相番号の信号は、比較判定器35、レジスタ34および変換器37へ供給される。レジスタ34は、基準クロックの周期で遅延した信号を出力する。比較判定回路35は、現在の位相番号Jと1クロック前の位相番号Jn−1とを比較する。位相番号は、167以上になると標本化クロックの立ち上がり点を超えるので、167を減算して、再び0からの位相値を示すこととなる。従って、Jn<Jn−1ならば、この間に標本化クロックの立ち上がりがあったと判定することができ、カウンタ36へ1クロックを供給する。それ以外の場合には、標本化クロックの立ち上がりはないと判定し、カウンタ36へクロックを供給しない。カウンタ36は、8ビットのカウンタで、標本化クロックの立ち上がりの数をカウントして整数の周波数カウント値をレジスタ38へ供給する。変換器37は、基準化された位相番号jを小数点以下8ビット(256)の値で正規化して出力する。変換器37は、位相番号jの入力に対して256/167×jの値を整数化して出力する変換特性を有する。変換器37は、乗算器やROM等で構成できる。8ビットに規格化した小数点以下を示す位相番号値は、レジスタ38に供給される。
【0031】
そこで、レジスタ38は、小数点以下が8ビット、小数点以上が8ビットの計16ビットの位相角値Wである位相情報が得られる。制御回路19からの伝送周期信号のタイミングで標本化して出力し、レジスタ39および減算器40へ供給する。レジスタ39は、伝送周期信号のタイミングクロックで動作し、1周期遅延した信号を減算器40へ出力する。減算器40は、レジスタ38の位相角信号からレジスタ39の1周期前の位相角信号を減算し、1伝送周期毎の周波数情報を小数点以下の精度で周波数カウント値を求める。整数部が8ビットおよび小数部が8ビットの合計16ビットの周波数情報を得て、周波数位相情報発生回路16から出力する。
【0032】
次に、図1(B)中の平均化回路15の具体的構成例を図4に示す。この平均化回路15は、メモリ回路51、計数回路52、積分回路53および制御回路54から構成される。メモリ回路51は、周波数情報を伝送周期毎に記憶する。制御回路54は、周波数情報の変動を監視している。この周波数情報が安定している場合には、128の周期前迄の周波数情報を順次読み出し、係数回路52で1/128の係数を乗じ、積分回路53で128周期の周波数情報を累積して、128周期にわたって平均化した周波数情報を出力する。一方、周波数情報が変動している場合には、4周期前までの周波数情報を順次読み出し、係数回路52で1/4の係数を乗じて、積分回路53で4周期の周波数情報を累積して、4周期にわたって平均化した周波数情報を出力する。
【0033】
次に、本発明による標本化クロック再生回路の第2実施形態例を説明する。この第2実施形態例は、周波数情報としては、最初の伝送周期から各伝送周期までの周波数累積カウントのカウント値(換言すると位相を示す値)を用いる。標本化クロックで動作するフリーカウンタは、伝送周期毎に標本化したカウンタ値に相当し、この周波数情報は、整数部分の位相情報ともみなすことができる。上述した第1実施形態例では、伝送周期毎のカウント値を伝送するため、伝送路誤りがあると、受信側では周波数情報を積分して求める相対位相の情報は正しく再生できなくなり、再生されるTV信号の位相がずれることになる。周波数情報又は位相情報を併せて周波数位相情報とする。
【0034】
第2実施形態例では、伝送エラーがあっても、次の位相を示す周波数情報(周波数位相情報)が送られてくる伝送周期では、正しい位相を示す周波数情報が送られてくるので、整数の周期精度で相対位相を保つことが可能である。この第2実施形態例の構成は、第1実施形態例を示す図1の周波数情報発生回路4、平均化回路15および周波数位相情報発生回路16において相違する。第2実施形態例の周波数情報発生回路4は、図2において、レジスタ42の出力に得られる標本化された累積カウンタ値を、位相を示す周波数情報として出力し且つ多重化して受信側に伝送する。
【0035】
第2実施形態例における平均化回路15’の具体的構成例を図5に示す。即ち、レジスタ61、減算器62、平均値回路63、加算器64、減算器65、非線形回路66、加算器67およびレジスタ68より構成される。位相周波数情報は、平均値回路15’のレジスタ61および減算器62、65へ入力される。減算器62の出力には、1伝送周期の時間内の周波数カウンタ値が得られる。この値は、平均値回路63へ入力され、長い伝送周期にわたって平均値を求めた平均値が出力される。平均値回路63は、図1の平均化回路15と同じ機能を有し、図4に示す構成となる。加算器64は、1伝送周期の平均値とレジスタ68から出力される前の周期までの累積カウント値とを加算して、現伝送周期までの累積カウンタ値を得る。減算器65は、送信側から送られてきた累積カウンタ値と再生した累積カウンタ値との差分値を求め、非線形回路66へ入力する。非線形回路66は、誤算の大きさが1迄は、出力が0である。一方、1以上では、初めは傾きが1に比べて小さく、例えば1/4で、次第に大きくして、原点からの傾き1の直線と交差した後は、その傾線と一致するような出力特性を有する。非線形回路66の出力値は、加算器67に入力され、再生カウンタ値と加算される。受信側累積カウンタ値が、送信側累積カウンタ値とずれた場合には、緩やかに送信側累積カウンタ値に近づくように補正が行われる。補正されたカウンタ値は、出力となると共にレジスタ68へ入力される。
【0036】
次に、第2実施形態例の周波数位相情報発生回路16は、図3において、レジスタ38の出力に得られる累積カウンタ値をそのまま出力する。比較制御回路14では、周波数情報として伝送周期のカウンタ値を用いず、累積カウンタ値を用いて16ビットの信号の比較制御が行われる。その他の機能動作は第1実施形態例と同じである。
【0037】
次に、本発明による標本化クロック再生回路の第3実施形態例を説明する。これは、標本化クロックが13.5MHzの場合であり、その構成図は図1と同じである。標本化クロックFS=13.5MHz、分周伝送クロック(基準クロック)FL1=19.44MHzの場合には、(13.5/19.44)×Mが整数値に近くなるのは、M=36のときであり、(13.5/19.44)×36=25となる。標本化クロック周波数(13.5MHz)と分周伝送路クロック周波数(19.44MHz)の関係から、分周伝送クロック周期の整数倍Mが標本化クロック周期の整数倍に略等しくなるMの値を求めると、M=36のとき25.00000倍となるので、M=36に設定する。
【0038】
M分周カウンタ23は、入力供給された19.44MHzの分周伝送クロックを36分周して、0〜35の範囲のカウント値nを位相番号発生回18へ出力する。36分周ということは、標本化クロックの1周期の1/36の精度で位相情報を判別することができる。第1実施形態例の場合と同様に、カウンタ値(標本化番号)nと位相番号iとの関係を求めた結果、位相番号発生回路7は、カウンタ値nと位相番号iの間に、
n=MOD(13×i、36)
の関係の変換特性を有し、カウンタ値nの入力に対して対応する位相番号iを出力する。n=MOD(13×i、36)の特性から、次の特性が得られる。
位相番号 i=0、 1、 2、 3、 4、 5、・・ 、34、 35
カウンタ値n=0、13、26、 3、 17、30、・・ 、10、23
これをnの順に並び替えると、i=MOD(25×n、36)の関係となる。
カウンタ値n=0、1、 2、 3、 4、・・ 、 34、 35
位相番号 i=0、25、14、 3、 28、・・ 22、 11
この変換テーブルの特性に従って、カウンタ値nに対する位相番号iを出力する。
【0039】
第1実施形態例のブロック図において、M分周カウンタ23、位相番号発生回路18、メモリ回路17、周波数位相情報発生回路16を上述の特性に対応するように変更する必要がある。標本化クロック回路5、標本化クロック再生回路21の周波数も変更する。その他は、第1実施形態例の場合と同様に構成される。
【0040】
次に、本発明による標本化クロック再生回路の第4実施形態例を説明する。そのブロック図は、上述した第3実施形態例の場合と同じである。しかし、第3実施形態例では標本化クロックが13.5MHzで分周クロック(基準クロック)FL1=19.44MHzの場合には、標本化クロックの位相識別精度は1周期(74ns)の1/36の精度である。これは時間軸方向における標本化位相の量子化の精度が約2nsに相当することになる。第4実施形態例では、分周伝送クロックの周波を高くして、標本化位相を高精度にして誤差を小さくする。分周回路24の分周を8分周から2分周にして、分周伝送クロック(基準クロック)をFL1=77.76MHzとする。FS/FL1の整数倍の値である13.5/77.76×Mが整数値に近くなるのは、M=144の場合である。13.5MHz/77.76MHz×144=25で整数となる。M分周カウンタ23は、入力された77.76MHzの分周伝送クロックを144分周して、0〜143の範囲のカウント値nを位相番号発生回7へ入力する。144分周ということは、標本化クロックの1/144周期の精度、従って74/144nsである約O.5nsの精度で位相情報を判別できることとなる。
【0041】
位相番号発生回路7は、カウンタ値nと位相番号iの間に、
n=MOD(−23×i、144)
の関係を持つ変換特性を有し、カウンタ値nの入力に対応する位相番号iを出力する。n=MOD(−23×i、144)の特性から、次の特性が得られる。
位相番号 i=0、 1、 2、 3、 4、 5、・・ 、142、143
カウンタ値n=0、121、98、75、52、29、・・、46、 23
これをnの順に並び替えると、i=MOD(25×n、144)の関係となる。
カウンタ値n=0、 1、 2、 3、 4、 5、・・ 、142、143
位相番号 i=0、25、50、75、100、125、・・、94、119
この変換テーブルの特性に従って、カウンタ値nに対する位相番号iを出力する。 上述した第3実施形態例の構成図において、分周回路24、M分周カウンタ23、位相番号発生回路18、メモリ回路17および周波数位相情報発生回路16を、上述の特性に対応させて変更する必要がある。その他は、第3実施形態例の場合と同様の構成である。
【0042】
次に、本発明による標本化クロック再生回路の第5実施形態例について説明する。第4実施形態例では、基準クロックを高くして位相情報の解像度は高くできたが、位相情報を得る回路が77.76MHzの高速処理を必要とするので、低速処理で高精度を得る技法を示す。図6は、この第5実施形態例の送信側のブロック図を示す。この実施形態例では、分周伝送クロック(基準クロック)の周波数を19.44MHzとし、M=36の周期で標本化を終わる毎に77.76MHzの周期で分周伝送クロックの位相をずらして、順次4回の標本化を行う。これにより、標本化の時間は4倍かかるが、基準クロックの周波数は19.44MHzで、標本点としては77.76MHzで標本化したのと同じ位相精度で標本化クロックの標本点を得ることができる。
【0043】
図6に示す回路において、図1(B)と対応する構成素子には、便宜上、同様参照符号を使用する。図6の標本化クロック再生回路の受信側は、D/A変換器11、復号回路12、分離回路13、比較制御回路14、平均化回路15、メモリ回路17、制御回路19、伝送クロック再生回路20、標本化クロック再生回路21および標本化回路22に加えて、周波数位相情報発生回路72、位相番号発生回路73、M分周カウンタ75および適応分周回路76を有する。適応分周回路76は、19.44MHzの基準クロックを発生する。しかし、一定の周期T(19.44MHzで36クロックの周期)毎に77.76MHzの周期の幅で位相が順番に遅れた基準クロックを発生する。
【0044】
次に、図7にクロックの波形図を示す。(a)、(b)、(c)および(d)は、順次位相がずれた4つの位相を有する19.44MHzのクロックを示す。出力クロックは、これら4クロックを周期T毎に切り替えたクロックとなる。(da)、(ab)、(bc)および(cd)の4周期で1の周期となる。位相の遅れは、77.76MHzクロックの1周期T1(1/77.76MHz)の大きさで、0〜3倍の周期((a)位相から(d)位相)まで順次遅延している。クロックの立ち上がり点は、位相の変化毎に周期T1ずつ遅れる。(d)位相から(a)位相に切り替わるとき、周期T1の3倍だけ早まる。従って、(d)位相の最後クロックと(a)位相の最初のクロックは重なる部分がでる。このため、(d)位相の最終クロックの出力を止める。(a)〜(d)位相の順番に、各Tの周期でのクロック数(立ち上がりの数)は、夫々36、36、36、35で、合計で143となる。標本化回路22は、このクロックの立ち上がり点で標本化を行う。
【0045】
クロックの図中で()内の数字は、Tの周期を77.76MHzのクロックで標本化したときのカウント値(0〜143)と同じ位相に対応する標本点となる番号である。143の標本点が1つ抜けることになるが、抜けた場所の1カ所が1/72の精度で、他の142カ所は1/144の精度で位相情報を判定できるので、77.76MHzで標本化したのと略同等精度が得られる。適応分周回路76は、図7に示す如き位相が一定周期毎に変わる19.44MHzのクロックからなる基準クロックを標本化回路22およびM分周カウンタ75へ出力する。また、(a)〜(d)遅延の位相を示す2ビットの位相表示信号k(k=0〜3)をM分周カウンタ75へ出力する。M分周カウンタ75は、19.44MHzの基準クロックを36分周又は35分周する。k=0〜2の場合には36分周のカウンタ、k=3の場合は35分周のカウンタとなる。カウンタ値をmとすると、カウンタ値を4倍した値に位相表示信号kを加算した値、4m+kをカウント値nとする。これは図7の()内の数値に対応する。M分周カウンタ75は、求めたカウント値n(=4m+k)を位相番号発生回路73および周波数位相情報発生回路72へ出力する。
【0046】
位相番号発生回路73は、第4実施形態例で示したi=MOD(25×n、144)の変換特性を有し、入力されたカウンタ値nを変換特性に従って位相番号iへ変換して出力する。周波数位相情報発生回路72は、図3と同様に構成され、連続する位相番号の標本値に変化点から基準位相番号を求める。そして、位相番号から基準化した位相番号を得て、更に正規化したカウンタ値Wを得て、伝送周期毎に標本化されたカウンタ値Wを得て比較制御回路14へ出力する。これにより、19.44MHzの低周波数の標本化でも、77.76MHzの高周波数の基準クロックによる標本化と同等の位相引き込み精度を得ることができる。
【0047】
次に、本発明の第6実施形態例を説明する。第1乃至第5実施形態例では、分周回路12から出力される基準のクロックは、伝送クロックを分周した分周伝送クロックを用いていた。しかし、位相情報を得るための基準となるクロックとしては、必ずしも送信側装置で発生する伝送クロックを用いる必要はない。伝送システムが同期網であれば、その同期網上においてATM等で送信データがパケット化されて送信するシステム構成でも、送信側装置および受信側装置において網のクロックに同期させて、位相情報を得るための基準クロックを発生するように構成すれば、送受で同期のとれた基準クロックを得ることができる。そして、高精度で標本化クロックの位相情報を得ることができ、送受で標本化クロックの位相の同期化が高精度で行える。
【0048】
また、本発明の第7実施形態例をせつめいする。標本化クロックの立ち上がりの基準点を示す位相番号を得るため、説明の便宜上メモリ回路17は、Mに相当する分のアドレスを持ち、一旦標本値を記憶させた後、位相番号の連続する標本値を読み出して、基準点を見つける構成であったが、メモリ回路17はなくてもよい。図8は、この第7実施形態例における受信側のブロック図を示す。D/A変換器11、復号回路12、分離回路13、比較制御回路14、平均化回路15、位相番号発生回路18、制御回路19、伝送クロック再生回路20、標本化クロック再生回路21、標本化回路22、M分周カウンタ23、分周回路24および周波数位相情報発生回路91より構成される。即ち、図1(B)に示すブロック図と比較してメモリ回路17がないことおよび周波数位相情報発生回路91の構成が一部変更されている。図9は、周波数位相情報発生回路91の正規化位相番号発生器300’の詳細構成を示す。シフトレジスタ30、基準位相番号器32、減算器33、判定制御回路101および判定回路102より構成され、その他の構成は図3と同じである。
【0049】
上述した第1実施形態例では、カウンタ値nの位相番号をiとすると、n=MOD(−19×i、167)の関係があり、カウンタ値nが19毎の標本値は、位相番号が隣り合う。判定制御回路101は、シフトレジスタ30に最終書き込みした位相番号を最終位相番号として記憶しておく。次に、位相番号発生回路18から供給される位相番号iと最終位相番号とを比較し、隣の位相番号に一致すると、標本化回路22から供給される標本値をシフトレジスタ30に書き込む制御信号を出し、そのときの位相番号を新たな最終位相番号とする。シフトレジスタ30は、3ビットのシフトレジスタで、書き込み信号により、位相番号が1ずつ減少する毎に標本化クロックの標本値が書き込まれる。シフトレジスタ30の出力には位相番号が若い順に連続して並んだ3つの標本値が得られる。判定回路102は、この連続する3つの標本値から標本化クロックの立ち上がり点を検出する。検出したら検出信号を判定制御回路101および基準位相番号器32へ出力する。基準位相番号器32では、制御回路19から供給される検出位置に対応する位相番号を検出信号がきたときセットして出力する。立ち上がりの検出が行われるまで最悪19倍の周期がかかる。一旦基準位相番号が検出されれば、次からはその基準位相番号の近傍に対応する位相番号、この場合基準位相番号から6大きい値を最終位相番号にセットして、再び検出を開始しする。シフトレジスタへの書き込みが6〜7回行われると、位相番号は基準位相番号に近くなり、立ち上がりの検出を迅速に行うことができ、略1周期毎に基準位相番号を繰り返して検出できる。
【0050】
次に、本発明の第8実施形態例を説明する。標本化クロックFSを標本化する基準クロック(分周伝送クロックFL1)は、基準クロックの方が低い場合でも特に問題なく、同様に実現できる。カラーTV信号をITU−T標準H.261/H.263等の方式で符号化して6.312Mbpsで伝送して、受信側で再生する場合に適用して、送信側と受信側の標本化クロックを同期化させる。従って、送信側のTV信号と受信側で再生したTV信号のカラーバーストを同期化できる。図10に第8実施形態例の受信側のブロック図を示す。D/A変換器11、復号回路12、分離回路13、比較制御回路14、平均化回路15、周波数位相情報発生回路16、位相番号発生回路18、制御回路19、伝送クロック再生回路20、標本化クロック再生回路21、標本化回路22およびM分周カウンタ23より構成される。分離回路13は、ビデオ信号の伝送に割り当てられたデータレートになるように符号化した所定のレートの圧縮符号化データを分離して、復号化回路12へ出力する。復号回路12は、ITU−Tの標準H.263の符号化方式でTV信号を符号化圧縮された信号を復号する。伝送クロック再生回路20は、6.312MHzのクロックを発生し、標本化回路22、M分周カウンタ23および制御回路19へ出力する。
【0051】
H.261又は263の方式では、標本化クロックはFS=13.5MHzである。伝送路は、6.312MHzで、13.5MHz/6.312MHz=2.1387832の整数倍Mが、整数値にできるだけ近づくMの値を探す。M=36で、2.1387832×36=76.9962となる。誤差は、0.0038となる。1/36の精度が0.027であるで、分解精度の0.027に対して誤差0.0038の大きさは、約1/7で無視できる影響である。M分周カウンタ23は、36分周のカウンタで構成される。位相番号発生回路18は、次の変換特性を有する。
【0052】
この実施形態例では、カウンタ値nと位相番号iの間に、
n=MOD(−7×i、36)
の関係が成立する。この関係から、次の特性が得られる。
位相番号 i=0、 1、 2、 3、4、 5、・・ 、34、35
カウンタ値n=0、29、22、15、8、 1、・・ 、14、 7
これをnの順に並び替えると、i=MOD(5×n、36)の関係となる。
カウンタ値n=0、1、 2、 3、 4、 5、・・ 、34、35
位相番号 i=0、5、10、15、20、25、・・ 、26、31
位相番号発生回路18は、この変換テーブルの特性に従って、カウンタ値nに対する位相番号iを出力する。周波数位相情報発生回路91は、標本値と位相番号iから一定周期毎に標本化されたカウンタ値Wの周波数位相情報を得る。
【0053】
次に、本発明の第9実施形態例を説明する。周波数情報を送る伝送周期は、基準クロックを分周した周期で求めているが、伝送周期は基準クロックの周期の整数倍でなくてもよい。基準クロックは、伝送クロックを使用しているので、伝送周期での位相情報はその近傍での基準クロックの標本点での位相情報が分かれば、基準クロック毎の標本化クロック位相の進み量と、基準クロック位相と伝送周期位相の関係から計算で求められる。例えば、第1実施形態例では、基準クロックが19.44MHzの場合、1クロックで進む標本化クロックの位相は、0.736532である。従って、155.52MHzの伝送路クロックの周期ではその1/8の値で、0.0920665となり、このときの位相番号は15.375に相当する。換言すると、155.52MHzのクロック周期では、15.375/167ずつ位相がずれることになるので、基準クロックと所定伝送周期の標本化の位相とのずれに応じて補正できる。例えば、位相情報の標本化の位相が、基準クロックより、155.52MHzのクロックで3クロック進んでいる場合には、基準クロックの位相で得られた位相番号に15.375×3=約46の値を加算して補正すれば標本点のない位相での周波数位相情報が得られる。
【0054】
最後に、本発明の第10実施形態例を説明する。ITU−Tで標準化されたMPEG−2の方式では、標本化クロックの情報を送るのにタイムスタンプ方式を用いているが、この実施形態例は、タイムスタンプの情報を受信した場合の例である。基本構成のブロック図は、上述した図1と同じであるが、平均化回路15の構成が異なる。この実施形態例の平均値回路15は、タイムスタンプ情報およびその時間から、前回のタイムスタンプ情報との時間差およびフレーム数差を求める。これに基づき周波数情報を得て更に周波数情報を平均化して、小数点以下の高精度で平均化した周波数情報を得る。これに基づき再生標本化クロックの周波数を制御することにより、周波数が安定した標本化クロックが再生できる。
【0055】
図11は、標本化クロックと基準クロックの標本点の関係を示すタイミングチャートである。(a)は標本化クロックを示し、(b)は対応する標本番号を示し、(c)は位相番号を示し、(d)は基準クロックを示し、(e)はカウント値nを示す。
【0056】
以上、本発明による画像符号化復号化装置の種々の実施形態例の構成および動作を詳述した。しかし、斯かる実施形態例は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないこと勿論である。本発明の要旨を逸脱することなく種々の変形変更が可能であること、当業者には容易に理解できよう。
【0057】
【発明の効果】
上述から明らかな如く、本発明の画像符号化復号化装置によると、次の如き顕著な効果が得られる。第1に、アナログ回路を用いなくても、標本化クロックの位相を高精度で検出できる。その理由は、基準クロック(分周伝送クロック)で標本化クロックを標本化したとき、基準クロックの周期の整数倍Mが標本化クロックの周期の整数倍Nに略等しくできるNとMを求め、このとき標本化クロックはM個の位相の異なる基準クロックで標本化される。そして、標本化クロックの標本値を位相順に並び替えて標本化クロックの立ち上がりを検出することにより、標本化クロックの位相を1/Mの高精度で簡単に検出できるからである。
【0058】
第2に、送信側から整数値のカウント情報が送られてきた場合でも、受信側で、カウント情報を平均化して得た高精度の平均カウント値、再生標本化クロックの位相情報を高精度で求めた再生カウント情報とを比較し、比較誤差が0となるようにして、標本化クロックを高精度で発生できるため、高安定且つ高精度でTV信号のSCの再生が行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による標本化クロック再生回路の第1実施形態例のブロック図を示し、(A)は送信側、(B)は受信側である。
【図2】図1(A)中に示す周波数位相情報発生回路の詳細構成例のブロック図である。
【図3】図1(B)中に示す周波数位相情報発生回路の詳細ブロック図である。
【図4】図1(B)中に示す平均化回路の具体的構成例を示すブロック図である。
【図5】平均化回路の別の具体的構成例のブロック図である。
【図6】本発明による画像符号化復号化装置の第3実施形態例における受信側のブロック図である。
【図7】図6に示す適応分周回路が発生する基準クロックのタイミングチャートである。
【図8】本発明による画像符号化復号化装置の第7実施形態例における受信側の構成を示すブロック図である。
【図9】図8に示す周波数位相情報発生回路の主要部の詳細ブロック図である。
【図10】本発明による画像符号化復クロック再生回路の第8実施形態例における受信側の構成を示すブロック図である。
【図11】標本化クロックおよび基準クロックの表本店の関係を示す図である。
【図12】従来の標本化クロック再生回路の構成を示すブロック図であり、(A)は送信側、(B)は受信側である。
【図13】図12(A)の位相角発生回路の詳細ブロック図である。
【図14】図12(B)の位相比較回路の詳細ブロック図である。
【符号の説明】
1 A/D変換器
2 符号化回路
3 多重回路
4、16、91 周波数情報発生回路
5 標本化クロック回路
6、19 制御回路
7 伝送クロック回路
8、、24 分周回路
11 D/A変換器
12 復号回路
13 分離回路
14 比較制御回路
15、15’ 平均化回路
17 メモリ回路
18 位相番号発生回路
20 伝送クロック再生回路
21 標本化クロック再生回路
22 標本化回路
23 M分周カウンタ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image encoding / decoding device, and more particularly to an image encoding / decoding device that samples and transmits a color television signal on a transmission side and decodes and reproduces a received signal on a reception side using a reproduction sampling clock.
[0002]
[Prior art]
In a digital color television (hereinafter abbreviated as TV) system, an analog color TV signal is sampled (sampled or digitized) with a sampling clock on the transmission side and encoded and transmitted. On the receiving side, the sampling clock is reproduced, and the digital image signal is D / A (digital / analog) converted with the sampling clock to reproduce the analog TV signal.
[0003]
As a conventional example (1) of such a device, a method for reproducing a sampling clock on the receiving side is performed by transmitting frequency information and sampling so that the number of sampling clocks in a fixed period is the same for both transmission and reception. There is a method of performing frequency synchronization (see, for example, Japanese Patent Application No. 52-117613). In this conventional method, the transmission side samples the sampling clock count value at regular intervals and sends it to the reception side as integer value count information (frequency information). The reception side regenerates the sampling clock based on this frequency information. To do. Since the frequency of the reproduction sampling clock is controlled based on the count value of the integer value obtained at regular intervals, a stable frequency with higher accuracy than the accuracy (integer) of the count value (frequency information) cannot be obtained. Further, the reproduced sampling clock frequency has a drawback that it fluctuates due to the influence of a quantization error obtained by quantizing the frequency information into an integer, and the color subcarrier (subcarrier, hereinafter abbreviated as SC) of the reproduced TV signal. The stability was not high enough.
[0004]
For example, when sampling is performed at a frequency four times that of the SC, one clock of the sampling frequency corresponds to ¼ of the frequency of the color SC, so that the magnitude of the quantization error of one count value is 90 degrees. This caused a phase shift. If the analog TV signal on the transmission side and the reproduced TV signal on the reception side are directly compared on the vector scope (phase measuring device) due to the influence of this quantization error, the sampling clock phase shift (change in relative phase) ), The relative phase angle of both color bursts fluctuates greatly, and the vector on the receiving side changes rotationally with respect to the transmitting side. For this reason, when a color TV signal is edited using the decoded signal, a phase synchronizer such as a frame synchronizer is required to synchronize the phase of the color burst. Further, since the frequency of the color SC of the TV signal in the broadcasting station is stable, it has been conventionally considered to use this as a reference signal. An organization of the Ministry of Posts and Telecommunications publishes measurement data of SC frequency deviation at each broadcasting station. In this case, the frequency stability is about 10 to the 11th power, and high-precision stability is required. In the method of the conventional example (1), it is difficult to reproduce a TV signal with such high frequency accuracy on the receiving side, no matter how high and stable the SC on the transmitting side is.
[0005]
On the other hand, in order to obtain high accuracy, there is a method of encoding and transmitting an image signal by synchronizing a transmission path clock with a sampling clock. In this case, restrictions such as the fact that the transmission line cannot be placed on a standard transmission line network, the transmission line clock fluctuates depending on the SC of the TV signal, and the transmission line clock fluctuates due to switching of the TV signal to be transmitted. There is. There was a drawback that it could not be used universally. As a method of solving this, instead of sending an integer count value as frequency information, the transmission side samples and obtains a signal at that phase angle from a phase reference signal synchronized with the sampling clock phase, It is multiplexed with the video signal and transmitted to the receiving side. On the receiving side, there is a method of performing phase synchronization based on the transmitted phase angle signal.
[0006]
As a conventional example (2), there is a “sampling clock recovery system and apparatus” disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-1226029. This prior art can be regarded as a method of sending count information with precision below the decimal point, from a different perspective. FIGS. 12A and 12B are block diagrams of the transmission side and the reception side of the conventional example (2), respectively. 13 shows a detailed configuration of the phase angle generation circuit 206 in FIG. 12A, and FIG. 14 shows a configuration of the phase comparison circuit 216 in FIG. First, in FIG. 12A, an A / D converter 201 to which a TV signal is input, an SC generation circuit 203, a sampling clock generation circuit 202, an encoding circuit 204, a multiplexing circuit 205, a phase angle generation circuit 206, A transmission clock generation circuit 207 and a control circuit 208 are included. The SC generation circuit 203 generates an SC signal in synchronization with the color SC of the input TV signal, and supplies it to the phase angle generation circuit 206 and the sampling clock generation circuit 202. The sampling clock generation circuit 202 generates a sampling clock and supplies it to the A / D converter 201. The A / D converter 201 samples the TV signal and outputs a digital signal to the encoding circuit 204. The encoding circuit 204 performs data compression encoding on the digital TV signal and supplies the encoded data to the multiplexing circuit 205.
[0007]
As shown in FIG. 13, the phase angle generation circuit 206 includes an adder 221, a phase angle circuit 222, a register 223, a sine wave generation circuit 224, a D / A converter 225, and a comparator 226. The phase angle for each clock generated by the phase angle circuit 222 is integrated for each transmission path clock by an integrator composed of an adder 221 and a register 223 to obtain the phase angle for each transfer clock, and the sine wave generation circuit 224 This is supplied to the multiplexing circuit 205. The sine wave generation circuit 224 generates a digital sine wave corresponding to this phase angle and performs D / A conversion by the D / A converter 225. Then, the comparator 226 compares the phase with the SC signal supplied from the SC generation circuit 203, supplies the error signal to the phase angle circuit 222, corrects the value of the next phase angle, and controls the phase to match. To do. The phase angle of the reference signal at each sampling time by the transmission clock is obtained by setting one cycle of SC (reference signal) to 360 °. 360 ° is normalized with an N-bit dynamic range, and the value of the phase angle for each transmission path clock is obtained as an N-bit phase angle signal. According to the control signal from the control circuit 208, the phase angle signal for each fixed period. Is extracted and supplied to the multiplexing circuit 205. The transmission clock generation circuit 207 generates a transmission clock and supplies it to the multiplexing circuit 205, the control circuit 208 and the phase angle generation circuit 206. The control circuit 208 generates a frame control signal for constructing a frame and a timing control signal for controlling a cycle for sending the phase angle signal. The frame control signal is sent to the multiplexing circuit 205, and the timing control signal is sent to the phase angle generation circuit. 206. The multiplexing circuit 205 multiplexes compressed data, phase angle signals, and other control data necessary for decoding based on the control signal, and outputs a transmission signal.
[0008]
On the other hand, the receiving side shown in FIG. 12B includes a separation circuit 209 and a transmission clock recovery circuit 210, a control circuit 211, a decoding circuit 212, an SC recovery circuit 213, a D / A converter 214, a sample to which a reception signal is input. And a phase comparison circuit 216. As shown in FIG. 14, the phase comparison circuit 216 includes an adder 221, a phase angle circuit 222, a register 223, a sine wave generation circuit 224, a D / A converter 225, a comparator 226, and a comparison circuit 227. The The transmission clock recovery circuit 210 recovers the transmission clock and supplies it to the separation circuit 209, the control circuit 211, and the phase comparison circuit 216. Based on the control signal from the control circuit 211, the separation circuit 209 separates the compressed data, the phase angle signal, the control data necessary for decoding, and the like and supplies them to each unit. The control circuit 211 detects a frame from the transmission signal, sends a control signal for separating the data multiplexed in the frame to the separation circuit 209, and obtains a phase angle signal on the receiving side for each frame period. A control signal is supplied to the phase comparison circuit 216. The decoding circuit 212 decodes the compressed data, reproduces the digital TV signal, and is converted into an analog signal by the D / A converter 214. The sampling clock recovery circuit 215 controls the VCO according to the control signal of the differential signal from the phase comparison circuit 216, and outputs the phase angle signal sent from the transmission side and the phase angle signal obtained on the reception side. The oscillation frequency of the reproduction sampling clock is controlled so that the phase angles of the SC signals to be transmitted and received are synchronized. The recovered sampling clock is supplied to the D / A converter 214. The SC generation circuit 213 reproduces the continuous sine wave SC in synchronization with the color verse of the reproduced TV signal and supplies it to the phase comparison circuit 216.
[0009]
The phase comparison circuit 216 shown in FIG. 14 obtains the phase angle on the reception side from the regenerated SC and the transmission path clock in the same manner as the phase angle generation circuit 206 on the transmission side, and receives the phase angle signal on the transmission side. The comparison circuit 227 compares the transmitted and received phase angle signals every frame period and outputs a comparison error signal. The error signal is supplied to the sampling clock recovery circuit 215. The sampling clock recovery circuit 215 controls the VCO (voltage controlled oscillator) based on the phase angle difference signal of the error signal, and controls the recovered sampling clock so that the SC phases match. Usually, since the transmission time of the transmission path clock is a constant and stable clock, the phase of the color burst of the reproduced TV signal becomes the color burst on the transmission side by synchronizing the SC phase of transmission and reception with the above configuration. Phase synchronized. As a result, the phase of the sampling clock and the phase of the sampling clock on the receiving side are synchronized. That is, in this method, the phase angle generation circuit 206 generates a phase angle value as a digital value for each transmission line clock, reads out the PCM value of a sine wave from the corresponding ROM, and performs D / A conversion. To generate an analog sine wave local SC signal. Then, the phase comparison between the local SC signal and the reference SC obtained from the video signal is performed. The comparison error signal is feedback-controlled to the phase angle generation value, and the phase angle is controlled so that the local SC and the reference SC coincide with each other, so that the phase angle of the reference SC is equivalently obtained as a digital phase angle value. The obtained phase angle value is transmitted to the receiving side at regular intervals.
[0010]
On the other hand, the reception side obtains the reproduction SC from the reproduced TV signal, and the phase comparison circuit 216 obtains the local SC synchronized with the reproduction SC in the same manner as the transmission side, thereby obtaining the phase angle of the reproduction SC. The phase angle of the SC on the transmission side and that on the reception side are compared for each period sent from the transmission side. Using this comparison result, the frequency of the recovered clock that is recovered by the sampling clock recovery circuit 215 is controlled so that the phase angles of transmission and reception match. By thus synchronizing the phases, a sampling clock with high frequency accuracy is reproduced.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The prior art described above has several problems. First, in order to make the local SC signal highly accurate including an analog circuit, a filter with good characteristics is required, and the apparatus becomes large-scale and difficult to put into practical use.
[0012]
Secondly, in order to simplify the filter and obtain highly accurate phase information, the phase angle generation circuit needs to operate at a sufficiently high speed compared to the frequency of the reference SC. In the prior art, the operation clock of the digital processing circuit that generates the phase angle with respect to the reference SC frequency (3.5795 MHz) uses a transmission line clock, and a clock with a high frequency (44.736 MHz in the case of DS1). The power consumption and mounting area increased due to the high-speed processing circuit. Also, a comparator that compares the reference SC and the local SC needs to be able to sufficiently compare at a high frequency.
[0013]
Third, in order to reduce the size of the apparatus, it is necessary to reduce the number of parts by using LSI or processor processing. If the circuit is high-speed processing, high-speed LSI development is required to implement LSI. High speed and high power consumption made it difficult to downsize and expensive. Furthermore, since an analog processing circuit including a D / A converter is required, it is difficult and expensive to make an analog / digital mixed LSI compared to an LSI having only a digital circuit.
[0014]
Fourth, in order to apply the method of the conventional example (2) to the apparatus configured in the conventional example (1), there is a difference between the information to be transmitted as frequency information or phase information. Changes on both the sending and receiving sides were required, and the changes were massive.
[0015]
OBJECT OF THE INVENTION
An object of the present invention is to use a sampling clock recovery circuit capable of reproducing a sampling clock with high frequency accuracy with a simple configuration in a method of reproducing the sampling clock by sending frequency information or phase information of an integer count value. An image encoding / decoding device is provided.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
An image encoding / decoding apparatus according to the present invention uses a sampling clock obtained by decoding an image data such as a color TV signal on the transmission side and encoding and transmitting the signal on the transmission side and decoding and reproducing the encoded data from the reception signal on the reception side. This is a device for reproducing the signal described above. The feature is that an averaging circuit that averages the frequency information on the transmission side to obtain highly accurate frequency information, a transmission clock recovery circuit that recovers a transmission clock from the received signal, frequency information from the averaging circuit, and A comparison control circuit that obtains a control signal by comparing received frequency information, a sampling clock recovery circuit that regenerates a sampling clock based on the control signal, and a sampling clock that is sampled with a reference clock from a transmission clock recovery circuit A sampling circuit that obtains the sample value of the sampling clock, an M-dividing counter that divides the reference clock by a predetermined dividing ratio M, and one cycle of the sampling clock from the dividing counter value of the M-dividing counter. The phase shift number generation circuit that generates the phase shift numbers so that the phases are arranged in order, and the frequency information of the sampling clock when sampling by the sampling circuit are obtained in the comparison control circuit. And a frequency phase information generating circuit which force is to sample the decoded signal with the sampling clock.
[0017]
According to the embodiment of the present invention, the reference clock is obtained from a frequency dividing circuit that divides the output from the transmission clock recovery circuit. Phase information is received instead of frequency information, averaged with high accuracy to obtain phase information, and phase information is obtained with high accuracy from the sampling clock to reproduce a sampling clock with high frequency accuracy. By using a clock obtained by switching clocks having the same frequency and different phases in a predetermined order as a reference clock, the same function as that obtained by using a reference clock of substantially high frequency is obtained. In addition, a memory circuit that stores the sample value of the sampling clock in the phase number is provided. As a sampling clock on the transmission side, a frequency four times the SC frequency, a reference clock frequency of 19.44 MHz, and a frequency division ratio M of the M frequency division counter are selected to be 167. Further, the sampling clock frequency on the transmission side is set to 13.5 MHz, the reference clock frequency is set to 19.44 MHz, and the frequency division ratio M of the M frequency division counter is selected to be 36. Furthermore, instead of frequency information, time stamp information is received, and frequency information or phase information averaged with high accuracy is obtained from the time stamp information, and frequency information or phase information is obtained with high accuracy from the reproduction sampling clock. Based on this phase information, a sampling clock with high frequency accuracy is regenerated.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the configuration and operation of a preferred embodiment of the image encoding / decoding apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0019]
According to the present invention, in a device for encoding a TV signal obtained by sampling a sampling clock that is four times the color SC and transmitting it on a 155.52 Mbps transmission line, the frequency information of the sampling clock is transmitted from the transmission side to the reception side. Transmit to. On the receiving side, the frequency information on the transmitting side is averaged, the frequency information on the regenerated sampling clock is obtained to the precision below the decimal point, and the frequency information on the sampling clock on the transmitting side and the receiving side is compared with high precision below the decimal point. . By controlling the frequency of the reproduced sampling clock so as to eliminate the comparison error, it is possible to reproduce a sampling clock that matches the sampling clock frequency on the transmission side with high accuracy, and the frequency accuracy of the color SC of the reproduced TV signal is improved. An image encoding / decoding device using a sampling clock recovery circuit capable of reproducing a TV signal whose frequency coincides with the transmission side with high accuracy is obtained.
[0020]
First, FIG. 1 shows a block diagram of a preferred embodiment of an image encoding / decoding apparatus according to the present invention, where (A) is a transmitting side and (B) is a receiving side. 1A includes an A / D converter 1, an encoding circuit 2, a multiplexing circuit 3, a frequency information generating circuit 4, a sampling clock circuit 5, a control circuit 6, a transmission clock circuit 7, and a frequency dividing circuit. 8 comprises. The A / D converter 1 samples (digitizes) the TV signal into 10 bits. The encoding circuit 2 encodes the digital signal. The multiplexing circuit 3 multiplexes and transmits the encoded signal, the frequency information signal sampled at regular intervals, and other necessary control signals. The sampling clock circuit 5 generates a 14.3 MHz sampling clock synchronized with four times the color burst (SC) of the input TV signal. The frequency information generation circuit 4 counts the number of sampling clocks and resamples the sampling clock frequency count value for each period of the signal supplied from the control circuit 6 to obtain frequency information. The transmission clock circuit 7 generates a transmission clock of 155.52 MHz. The frequency dividing circuit 8 divides the transmission clock by 8 to generate a 19.44 MHz divided transmission clock (reference clock). The control circuit 6 generates a control signal at regular intervals (for example, every cycle obtained by dividing the reference clock by K) in order to send frequency information to the receiving side.
[0021]
The receiving side shown in FIG. 1B includes a separation circuit 13 and a transmission clock recovery circuit 20, a decoding circuit 12, a D / A converter 11, an averaging circuit 15, and a comparison control to which a reception signal via a transmission path is input. The circuit 14 includes a frequency phase information generation circuit 16, a memory circuit 17, a phase number generation circuit 18, a control circuit 19, a sampling clock recovery circuit 21, a sampling circuit 22, an M frequency dividing counter 23, and a frequency dividing circuit 24. . The transmission clock recovery circuit 20 extracts the clock timing from the reception signal described above and recovers the 155.52 MHz transmission clock. The separation circuit 13 separates the encoded signal, frequency information, control signal, and the like from the received signal. The decoding circuit 12 decodes the encoded signal and reproduces the digital image signal. The D / A converter 11 converts a digital image into an analog image signal. The averaging circuit 15 obtains transmission side frequency information averaged from the frequency information sent from the transmission side. The comparison control circuit 14 compares the reception side frequency information with the averaged transmission side frequency information, and generates a control signal so that the phase information on the reception side matches the transmission side. The sampling clock recovery circuit 21 recovers the sampling clock according to the control signal. The frequency dividing circuit 24 divides the transmission clock by 8 to generate a frequency divided clock (reference clock) of 19.44 MHz. The sampling circuit 22 samples the reproduced sampling clock with a 19.44 MHz reference clock and outputs a sample value of a 1-bit sampling clock. The M-dividing counter 23 divides the 19.44 MHz reference clock by 167. The phase number generation circuit 18 generates the phase number i so that the phases of one cycle of the sampling clock are arranged in order from the frequency division counter value n. The memory circuit 17 stores the sample value of the sampling clock in the phase number. The frequency phase information generation circuit 16 calculates the difference between the phase number of the reference phase of the sampling clock obtained from the change point of the sampling values of the sampling clocks arranged in order of the phase number and the phase number corresponding to the M division counter value. The frequency information of the sampling clock at the time of sampling by the sampling circuit 22 is obtained with a precision below the decimal point for every fixed period. The control circuit 19 generates a timing for every fixed period for obtaining frequency information.
[0022]
FIG. 2 shows a specific configuration example of the transmission-side frequency phase information generation circuit 4 shown in FIG. For example, an 8-bit counter 41 that operates with a sampling clock, a register 42 that samples a counter value with a control signal of a transmission cycle from the control circuit 6, a register 43 that delays the output of this register 42 by one control cycle, and both these registers The subtractor 44 calculates the frequency counter value of one control cycle from the difference between 42 and 43 with the precision of the lower 8 bits. The counter 41 is a free counter that counts up every sampling clock, and the counter output is sampled every transmission cycle. From the output of the subtracter 44, the lower 8-bit value of the counter value for one transmission period is output. On the other hand, FIG. 3 shows a specific configuration example of the frequency phase information generating circuit 16 on the receiving side shown in FIG. The shift register 30, determination circuit 31, reference phase number device 32, modulo subtractor 33, register 34, comparator 35, counter 36, converter 37, register 38, register 39 and subtractor 40 are included. Components 30 to 33 constitute a normalized phase number generator 300.
[0023]
Next, the operation of the sampling clock recovery circuit shown in FIG. 1 will be described. The control circuit 6 on the transmission side divides the divided transmission clock (reference clock) of 19.44 MHz by 2430 × 8 × 16 to generate a transmission cycle timing control signal having a frequency of 62.5 Hz, and has a cycle of about 16 ms. The counter value is sampled to obtain frequency information. This transmission period corresponds to about one field (1/60 second) of the TV signal. The count value of the sampling clock of 14.3 MHz in this one cycle is about 0.25 MHz. Since the width of the value represented by the lower 8 bits of the counter value of one transmission cycle is ± 128, frequency information that can cover a frequency variation of about ± 500 ppm is sent. Since an SDH signal with a transmission rate of 155.52 Mbps constitutes a frame of 9 rows × 270 columns of bytes, the frequency information is sampled and sent every 128 times this period.
[0024]
The M dividing counter 23 on the reception side divides the supplied 19.44 MHz divided transmission clock (reference clock) by 167 and outputs a count value n in the range of 0 to 166 to the phase number generation circuit 7. . From the relationship between the sampling clock frequency (14.31818 MHz) and the divided transmission path clock frequency (19.44 MHz), the value of M at which an integral multiple M of the divided transmission clock cycle is substantially equal to an integral multiple of the sampling clock cycle is calculated. Ask. When M = 167, the magnification is 123.0008 times, so M = 167 is set in advance.
[0025]
The phase number generation circuit 18 is between the counter value n and the phase number i.
n = MOD (−19 × i, 167) = MOD (148 × i, 167)
The phase number i corresponding to the input of the counter value n is output. The following characteristic is obtained from the characteristic of n = MOD (−19 × i, 167).
Phase number i = 0, 1, 2, 3, 4,... 165, 166
Counter value n = 0, 148, 129, 110, 91,..., 38, 19
When this is rearranged in the order of n, the relationship becomes i = MOD (123 × n, 167).
Counter value n = 0, 1, 2, 3, 4,..., 165, 166
Phase number i = 0, 123, 79, 35, 158,..., 88, 44
[0026]
In accordance with the characteristics of this conversion table, the phase number i for the counter value n is output. The control circuit 19 divides the divided transmission clock (reference clock) of 19.44 MHz by a value of 2430 × 8 × 16 and generates a timing control signal having a frequency of 62.5 Hz. The frequency phase information generation circuit 16 uses the phase number from the phase number generation circuit 18, the sample value of the sampling clock from the memory circuit 17, and the control signal of the transmission cycle from the control circuit 19, and has 8 bits beyond the decimal point. The count information of a 16-bit reproduction sampling clock having a total precision of 16 bits with 8 bits after the decimal point is obtained and output every transmission cycle. The averaging circuit 15 temporarily stores 8-bit frequency information (integer count information) supplied from the separation circuit 13 for each transmission period, and averages the frequency information over a long period (for example, 128 transmission periods). For each transmission cycle (about 16 ms). In this case, a count value with an accuracy of 7 bits after the decimal point is obtained, and the obtained transmission-side average frequency information is supplied to the comparison control circuit 14.
[0027]
Next, the comparison control circuit 14 subtracts the transmission side averaged frequency information from the reception side reproduction clock frequency information with 16-bit accuracy to obtain a 16-bit comparison error signal (accuracy of 8 bits below the decimal point). . When feedback control is performed from the comparison error signal E, the controlled variable is generally the sum of products of the coefficients α, β, γ of the signals dE, E, ΣE, where dE is the differential signal and ΣE is the integral signal. A frequency control signal C of (α · E + β · E + γ · ΣE) is given. The frequency control signal C is supplied to the sampling clock generation circuit 21 to control the VCXO for clock generation, the reproduction frequency of the sampling clock is controlled, and feedback control is performed so that the comparison error becomes zero. The coefficient β determines the time constant until the frequency becomes constant, the coefficient α determines the pulling acceleration in the frequency change region, and the coefficient γ determines the time constant at which the phase is constant. The control amount is determined in consideration of the voltage response characteristics of the VCXO.
[0028]
The counter value n generated by the M frequency dividing counter 23 in FIG. 1B is supplied and supplied to the reference phase number unit 32 and also to the memory circuit 17 as an address. The shift register 30 shown in FIG. 3 reads the sample value of the sampling clock corresponding to the address of the count value from the memory circuit 17 and holds it. The time when the sample value Yn of the sampling clock changes from Yn−1 = “0” to Yn = “1” is determined as the rising point of the sampling clock, and the reference phase number at this time is (n−1). And However, in applications where the sampling clock frequency fluctuates significantly, the sampling clock cycle fluctuates in time, and the sequence of sample points projected on the phase of one cycle and the sample value are jitter or There is a possibility of going crazy under the influence of errors. Therefore, a case will be described in which determination is made by detecting changes in sample values at three consecutive sample points (n-2), (n-1) and n so that more stable determination can be made. When the address to the memory circuit 17 is i, the shift register 31 supplies three consecutive sample values Yn−2, Yn−1, and Yn including the sample value Yn read from the memory circuit 17 to the determination circuit 31.
[0029]
When Yn-2 = “0”, Yn−1 = “0”, and Yn = “1”, the determination circuit 31 determines that the sampling clock rises, and sets a signal for setting a reference phase number as a reference phase This is supplied to the numbering unit 32. The reference phase number unit 32 delays the input address value n by one clock by the divided transmission clock and supplies it to the reference register as the address value n-1. When the set signal from the determination circuit 31 is received, the reference phase number is set. When Yn−2 = “0”, Yn−1 = “0”, and Yn = “1”, n−1 is set as a reference phase number in indicating the rising point of the sampling clock. The reference phase number is set about once with a frequency dividing period of 167. The modulo subtracter 33 subtracts the reference phase number in supplied from the reference phase number device 32 from the phase number i supplied from the phase number generation circuit 18, but subtracts it by a modulo operation of 167 to obtain a divided transmission clock. The standardized phase number j = MOD (i-in, 167) indicating the phase when the sampling clock is sampled is output.
[0030]
Next, the phase number signal obtained by the normalized phase number generator 300 is supplied to the comparison / determination unit 35, the register 34, and the converter 37. The register 34 outputs a signal delayed by the period of the reference clock. The comparison determination circuit 35 compares the current phase number J with the phase number Jn-1 one clock before. If the phase number exceeds 167, it exceeds the rising point of the sampling clock. Therefore, 167 is subtracted to indicate the phase value from 0 again. Therefore, if Jn <Jn−1, it can be determined that the sampling clock has risen during this period, and one clock is supplied to the counter 36. In other cases, it is determined that the sampling clock does not rise, and the clock is not supplied to the counter 36. The counter 36 is an 8-bit counter, counts the number of rising edges of the sampling clock, and supplies an integer frequency count value to the register 38. The converter 37 normalizes the normalized phase number j with a value of 8 bits (256) after the decimal point and outputs the result. The converter 37 has conversion characteristics for converting the value of 256/167 × j into an integer and outputting it with respect to the input of the phase number j. The converter 37 can be configured by a multiplier, a ROM, or the like. The phase number value indicating the decimal point normalized to 8 bits is supplied to the register 38.
[0031]
Therefore, the register 38 obtains phase information which is a total 16-bit phase angle value W having 8 bits after the decimal point and 8 bits after the decimal point. The signal is sampled and output at the timing of the transmission period signal from the control circuit 19 and supplied to the register 39 and the subtractor 40. The register 39 operates with the timing clock of the transmission cycle signal and outputs a signal delayed by one cycle to the subtractor 40. The subtracter 40 subtracts the phase angle signal of the previous period of the register 39 from the phase angle signal of the register 38, and obtains the frequency count value of the frequency information for each transmission period with the precision below the decimal point. A total of 16 bits of frequency information having an integer part of 8 bits and a decimal part of 8 bits is obtained and output from the frequency phase information generation circuit 16.
[0032]
Next, FIG. 4 shows a specific configuration example of the averaging circuit 15 in FIG. The averaging circuit 15 includes a memory circuit 51, a counting circuit 52, an integrating circuit 53, and a control circuit 54. The memory circuit 51 stores frequency information for each transmission cycle. The control circuit 54 monitors fluctuations in frequency information. When this frequency information is stable, the frequency information up to the previous 128 cycles is read sequentially, the coefficient circuit 52 multiplies the coefficient by 1/128, the integration circuit 53 accumulates the 128-cycle frequency information, Output frequency information averaged over 128 periods. On the other hand, when the frequency information fluctuates, the frequency information up to four cycles before is sequentially read out, multiplied by a coefficient of 1/4 by the coefficient circuit 52, and the frequency information of the four periods is accumulated by the integrating circuit 53. Output frequency information averaged over four periods.
[0033]
Next, a second embodiment of the sampling clock recovery circuit according to the present invention will be described. In the second embodiment, the frequency information uses a count value of a frequency accumulation count from the first transmission cycle to each transmission cycle (in other words, a value indicating a phase). A free counter that operates with a sampling clock corresponds to a counter value sampled for each transmission period, and this frequency information can be regarded as phase information of an integer part. In the first embodiment described above, since the count value for each transmission cycle is transmitted, if there is a transmission path error, the information on the relative phase obtained by integrating the frequency information cannot be correctly reproduced on the receiving side and reproduced. The phase of the TV signal is shifted. Frequency information or phase information is also used as frequency phase information.
[0034]
In the second embodiment, even if there is a transmission error, frequency information indicating the correct phase is transmitted in the transmission cycle in which the frequency information indicating the next phase (frequency phase information) is transmitted. It is possible to maintain the relative phase with periodic accuracy. The configuration of the second embodiment is different in the frequency information generating circuit 4, the averaging circuit 15, and the frequency phase information generating circuit 16 of FIG. 1 showing the first embodiment. In FIG. 2, the frequency information generating circuit 4 of the second embodiment outputs the sampled cumulative counter value obtained at the output of the register 42 as frequency information indicating the phase, multiplexes it, and transmits it to the receiving side. .
[0035]
A specific configuration example of the averaging circuit 15 ′ in the second embodiment is shown in FIG. That is, the register 61, the subtracter 62, the average value circuit 63, the adder 64, the subtracter 65, the nonlinear circuit 66, the adder 67 and the register 68 are included. The phase frequency information is input to the register 61 and the subtracters 62 and 65 of the average value circuit 15 ′. A frequency counter value within one transmission period is obtained at the output of the subtractor 62. This value is input to the average value circuit 63, and an average value obtained by calculating the average value over a long transmission period is output. The average value circuit 63 has the same function as the averaging circuit 15 in FIG. 1 and has the configuration shown in FIG. The adder 64 adds the average value of one transmission cycle and the cumulative count value up to the previous cycle output from the register 68 to obtain a cumulative counter value up to the current transmission cycle. The subtractor 65 obtains a difference value between the accumulated counter value sent from the transmission side and the reproduced accumulated counter value, and inputs the difference value to the non-linear circuit 66. The non-linear circuit 66 has an output of 0 until the magnitude of the miscalculation is 1. On the other hand, in the case of 1 or more, the output characteristic is such that the inclination is initially smaller than 1, for example, 1/4, gradually increased, and coincides with the inclination line after intersecting the straight line with the inclination 1 from the origin. Have The output value of the non-linear circuit 66 is input to the adder 67 and added to the reproduction counter value. When the reception-side cumulative counter value deviates from the transmission-side cumulative counter value, correction is performed so that it gradually approaches the transmission-side cumulative counter value. The corrected counter value becomes an output and is input to the register 68.
[0036]
Next, the frequency phase information generation circuit 16 of the second embodiment outputs the accumulated counter value obtained as the output of the register 38 as it is in FIG. The comparison control circuit 14 performs comparison control of a 16-bit signal using the accumulated counter value without using the transmission period counter value as frequency information. Other functional operations are the same as those in the first embodiment.
[0037]
Next, a third embodiment of the sampling clock recovery circuit according to the present invention will be described. This is a case where the sampling clock is 13.5 MHz, and the configuration diagram thereof is the same as FIG. When the sampling clock FS = 13.5 MHz and the divided transmission clock (reference clock) FL1 = 19.44 MHz, (13.5 / 19.44) × M is close to an integer value when M = 36 (13.5 / 19.44) × 36 = 25. From the relationship between the sampling clock frequency (13.5 MHz) and the divided transmission path clock frequency (19.44 MHz), the value of M at which an integral multiple M of the divided transmission clock cycle is substantially equal to an integral multiple of the sampling clock cycle is calculated. As a result, when M = 36, it becomes 25.0000 times, so M = 36 is set.
[0038]
The M-dividing counter 23 divides the 19.44 MHz divided transmission clock supplied thereto by 36 and outputs a count value n in the range of 0 to 35 to the phase number generation circuit 18. By dividing by 36, the phase information can be determined with an accuracy of 1/36 of one cycle of the sampling clock. As in the case of the first embodiment, as a result of obtaining the relationship between the counter value (sampling number) n and the phase number i, the phase number generation circuit 7
n = MOD (13 × i, 36)
The phase number i corresponding to the input of the counter value n is output. The following characteristics are obtained from the characteristics of n = MOD (13 × i, 36).
Phase number i = 0, 1, 2, 3, 4, 5,..., 34, 35
Counter value n = 0, 13, 26, 3, 17, 30,..., 10, 23
When this is rearranged in the order of n, the relationship becomes i = MOD (25 × n, 36).
Counter value n = 0, 1, 2, 3, 4,..., 34, 35
Phase number i = 0, 25, 14, 3, 28,...
In accordance with the characteristics of this conversion table, the phase number i for the counter value n is output.
[0039]
In the block diagram of the first embodiment, it is necessary to change the M frequency dividing counter 23, the phase number generation circuit 18, the memory circuit 17, and the frequency phase information generation circuit 16 so as to correspond to the above-described characteristics. The frequencies of the sampling clock circuit 5 and the sampling clock recovery circuit 21 are also changed. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
[0040]
Next, a fourth embodiment of the sampling clock recovery circuit according to the present invention will be described. The block diagram is the same as that of the third embodiment described above. However, in the third embodiment, when the sampling clock is 13.5 MHz and the divided clock (reference clock) FL1 = 19.44 MHz, the phase identification accuracy of the sampling clock is 1/36 of one cycle (74 ns). Accuracy. This means that the sampling phase quantization accuracy in the time axis direction corresponds to about 2 ns. In the fourth embodiment, the frequency of the divided transmission clock is increased to make the sampling phase highly accurate and reduce the error. The frequency dividing circuit 24 is divided from 8 to 2 and the divided transmission clock (reference clock) is FL1 = 77.76 MHz. The value of 13.5 / 77.76 × M, which is an integer multiple of FS / FL1, is close to the integer value when M = 144. It becomes an integer at 13.5 MHz / 77.76 MHz × 144 = 25. The M divider counter 23 divides the inputted 77.76 MHz divided transmission clock by 144, and inputs the count value n in the range of 0 to 143 to the phase number generation circuit 7. Dividing by 144 means that the accuracy of 1/144 period of the sampling clock, and hence approximately O.D. The phase information can be determined with an accuracy of 5 ns.
[0041]
The phase number generating circuit 7 is between the counter value n and the phase number i.
n = MOD (−23 × i, 144)
The phase number i corresponding to the input of the counter value n is output. The following characteristic is obtained from the characteristic of n = MOD (−23 × i, 144).
Phase number i = 0, 1, 2, 3, 4, 5,..., 142, 143
Counter value n = 0, 121, 98, 75, 52, 29,..., 46, 23
When this is rearranged in the order of n, the relationship becomes i = MOD (25 × n, 144).
Counter value n = 0, 1, 2, 3, 4, 5,..., 142, 143
Phase number i = 0, 25, 50, 75, 100, 125,..., 94, 119
In accordance with the characteristics of this conversion table, the phase number i for the counter value n is output. In the configuration diagram of the third embodiment described above, the frequency dividing circuit 24, the M frequency dividing counter 23, the phase number generating circuit 18, the memory circuit 17, and the frequency phase information generating circuit 16 are changed in accordance with the above characteristics. There is a need. Other configurations are the same as those in the third embodiment.
[0042]
Next, a fifth embodiment of the sampling clock recovery circuit according to the present invention will be described. In the fourth embodiment, the resolution of the phase information can be increased by increasing the reference clock. However, since the circuit for obtaining the phase information requires high-speed processing of 77.76 MHz, a technique for obtaining high accuracy by low-speed processing is used. Show. FIG. 6 is a block diagram on the transmission side of the fifth embodiment. In this embodiment, the frequency of the frequency-divided transmission clock (reference clock) is 19.44 MHz, and the phase of the frequency-divided transmission clock is shifted at a period of 77.76 MHz every time sampling is completed at a period of M = 36, Sampling is performed four times sequentially. As a result, the sampling time is four times longer, but the frequency of the reference clock is 19.44 MHz and the sampling clock sampling point can be obtained with the same phase accuracy as sampling at 77.76 MHz. it can.
[0043]
In the circuit shown in FIG. 6, the same reference numerals are used for the components corresponding to those in FIG. The receiving side of the sampling clock recovery circuit in FIG. 6 includes a D / A converter 11, a decoding circuit 12, a separation circuit 13, a comparison control circuit 14, an averaging circuit 15, a memory circuit 17, a control circuit 19, and a transmission clock recovery circuit. 20. In addition to the sampling clock recovery circuit 21 and the sampling circuit 22, a frequency phase information generation circuit 72, a phase number generation circuit 73, an M frequency division counter 75, and an adaptive frequency division circuit 76 are provided. The adaptive divider circuit 76 generates a 19.44 MHz reference clock. However, a reference clock with a phase delay of 77.76 MHz is generated every fixed period T (period of 36 clocks at 19.44 MHz).
[0044]
Next, FIG. 7 shows a clock waveform diagram. (A), (b), (c) and (d) show a 19.44 MHz clock having four phases which are sequentially shifted in phase. The output clock is a clock obtained by switching these four clocks every period T. Four periods (da), (ab), (bc), and (cd) form one period. The phase delay is one cycle T1 (1 / 77.76 MHz) of the 77.76 MHz clock, and is sequentially delayed from 0 to 3 times the cycle ((a) phase to (d) phase). The rising edge of the clock is delayed by a period T1 for each phase change. When switching from (d) phase to (a) phase, it is advanced by three times the period T1. Therefore, there is an overlapping portion between the last clock of (d) phase and the first clock of (a) phase. Therefore, the output of the final clock of (d) phase is stopped. In the order of the phases (a) to (d), the number of clocks (the number of rising edges) in each T period is 36, 36, 36, and 35, which is 143 in total. The sampling circuit 22 performs sampling at the rising edge of this clock.
[0045]
In the clock diagram, the numbers in parentheses are numbers that are sample points corresponding to the same phase as the count value (0 to 143) when the period of T is sampled with a 77.76 MHz clock. One sample point of 143 is missing, but the phase information can be judged with accuracy of 1/72 at one missing location and the accuracy of 1/144 at the other 142 locations, so the sample at 77.76 MHz. Almost the same accuracy as that obtained. The adaptive frequency dividing circuit 76 outputs a reference clock consisting of a 19.44 MHz clock whose phase is changed every fixed period as shown in FIG. 7 to the sampling circuit 22 and the M frequency dividing counter 75. In addition, (a) to (d) a 2-bit phase display signal k (k = 0 to 3) indicating the delay phase is output to the M frequency dividing counter 75. The M-dividing counter 75 divides the 19.44 MHz reference clock by 36 or 35. When k = 0 to 2, the counter is divided by 36, and when k = 3, the counter is divided by 35. Assuming that the counter value is m, a value obtained by adding the phase display signal k to a value obtained by multiplying the counter value by 4 is set to 4m + k as a count value n. This corresponds to the numerical value in parentheses in FIG. The M frequency dividing counter 75 outputs the obtained count value n (= 4m + k) to the phase number generation circuit 73 and the frequency phase information generation circuit 72.
[0046]
The phase number generation circuit 73 has the conversion characteristic of i = MOD (25 × n, 144) shown in the fourth embodiment, converts the input counter value n into the phase number i according to the conversion characteristic, and outputs it. To do. The frequency phase information generation circuit 72 is configured in the same manner as in FIG. Then, a normalized phase number is obtained from the phase number, a further normalized counter value W is obtained, and a counter value W sampled every transmission cycle is obtained and output to the comparison control circuit 14. As a result, even when sampling is performed at a low frequency of 19.44 MHz, it is possible to obtain a phase pulling accuracy equivalent to that performed by sampling with a high frequency reference clock of 77.76 MHz.
[0047]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. In the first to fifth embodiments, the divided transmission clock obtained by dividing the transmission clock is used as the reference clock output from the frequency dividing circuit 12. However, as a reference clock for obtaining phase information, it is not always necessary to use a transmission clock generated in the transmission side device. If the transmission system is a synchronous network, phase information is obtained in synchronization with the network clock at the transmission side device and the reception side device even in a system configuration in which transmission data is packetized and transmitted by ATM or the like on the synchronous network. If the reference clock is generated, a synchronized reference clock can be obtained by transmission and reception. The phase information of the sampling clock can be obtained with high accuracy, and the phase of the sampling clock can be synchronized with high accuracy by transmission and reception.
[0048]
A seventh embodiment of the present invention will be described. In order to obtain a phase number indicating the reference point of the rising edge of the sampling clock, the memory circuit 17 has addresses corresponding to M for convenience of explanation, and once stores the sample values, the sample values having consecutive phase numbers are stored. However, the memory circuit 17 may be omitted. FIG. 8 shows a block diagram of the receiving side in the seventh embodiment. D / A converter 11, decoding circuit 12, separation circuit 13, comparison control circuit 14, averaging circuit 15, phase number generation circuit 18, control circuit 19, transmission clock recovery circuit 20, sampling clock recovery circuit 21, sampling The circuit 22 includes an M frequency dividing counter 23, a frequency dividing circuit 24, and a frequency phase information generating circuit 91. That is, compared with the block diagram shown in FIG. 1B, there is no memory circuit 17 and the configuration of the frequency phase information generating circuit 91 is partially changed. FIG. 9 shows a detailed configuration of the normalized phase number generator 300 ′ of the frequency phase information generation circuit 91. The shift register 30, the reference phase number device 32, the subtractor 33, the determination control circuit 101, and the determination circuit 102 are the same as those in FIG. 3.
[0049]
In the first embodiment described above, when the phase number of the counter value n is i, there is a relationship of n = MOD (−19 × i, 167), and the sample value for each counter value n of 19 has a phase number. Adjacent. The determination control circuit 101 stores the last written phase number in the shift register 30 as the final phase number. Next, the phase number i supplied from the phase number generation circuit 18 is compared with the final phase number. When the phase number coincides with the adjacent phase number, the control signal for writing the sample value supplied from the sampling circuit 22 to the shift register 30. And the phase number at that time is set as a new final phase number. The shift register 30 is a 3-bit shift register, and the sample value of the sampling clock is written every time the phase number is decreased by 1 by the write signal. At the output of the shift register 30, three sample values arranged in order from the smallest phase number are obtained. The determination circuit 102 detects the rising point of the sampling clock from the three consecutive sample values. When detected, the detection signal is output to the determination control circuit 101 and the reference phase number unit 32. The reference phase number unit 32 sets and outputs the phase number corresponding to the detection position supplied from the control circuit 19 when a detection signal is received. It takes a worst 19 times the period until the rising edge is detected. Once the reference phase number is detected, the next phase number corresponding to the vicinity of the reference phase number, in this case, a value 6 larger than the reference phase number is set as the final phase number, and detection is started again. When writing to the shift register is performed 6 to 7 times, the phase number becomes close to the reference phase number, the rising edge can be detected quickly, and the reference phase number can be repeatedly detected approximately every cycle.
[0050]
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described. The reference clock (divided transmission clock FL1) for sampling the sampling clock FS can be realized in the same manner without any particular problems even when the reference clock is lower. ITU-T standard H.264 color TV signal. 261 / H. The sampling clocks on the transmission side and the reception side are synchronized as applied to the case of encoding with a method such as H.263, transmitting at 6.312 Mbps, and reproducing on the reception side. Therefore, the color burst of the TV signal on the transmission side and the TV signal reproduced on the reception side can be synchronized. FIG. 10 is a block diagram on the receiving side of the eighth embodiment. D / A converter 11, decoding circuit 12, separation circuit 13, comparison control circuit 14, averaging circuit 15, frequency phase information generation circuit 16, phase number generation circuit 18, control circuit 19, transmission clock recovery circuit 20, sampling The clock recovery circuit 21, the sampling circuit 22, and the M frequency division counter 23 are configured. The separation circuit 13 separates the compression-encoded data at a predetermined rate that has been encoded so as to have a data rate assigned for transmission of the video signal, and outputs it to the decoding circuit 12. The decoding circuit 12 is an ITU-T standard H.264 standard. A signal obtained by encoding and compressing a TV signal using the H.263 encoding method is decoded. The transmission clock recovery circuit 20 generates a 6.312 MHz clock and outputs it to the sampling circuit 22, the M frequency dividing counter 23 and the control circuit 19.
[0051]
H. In the method of 261 or 263, the sampling clock is FS = 13.5 MHz. The transmission line is 6.312 MHz, and an integer multiple M of 13.5 MHz / 6.312 MHz = 2.1387832 is searched for a value of M that is as close as possible to the integer value. When M = 36, it becomes 2.1388782 × 36 = 76.9962. The error is 0.0038. Since the accuracy of 1/36 is 0.027, the magnitude of the error 0.0038 with respect to the resolution accuracy of 0.027 is a negligible effect at about 1/7. The M frequency dividing counter 23 is constituted by a 36 frequency dividing counter. The phase number generation circuit 18 has the following conversion characteristics.
[0052]
In this example embodiment, between the counter value n and the phase number i,
n = MOD (−7 × i, 36)
The relationship is established. From this relationship, the following characteristics are obtained.
Phase number i = 0, 1, 2, 3, 4, 5,..., 34, 35
Counter value n = 0, 29, 22, 15, 8, 1,..., 14, 7
When this is rearranged in the order of n, the relationship becomes i = MOD (5 × n, 36).
Counter value n = 0, 1, 2, 3, 4, 5,..., 34, 35
Phase number i = 0, 5, 10, 15, 20, 25,..., 26, 31
The phase number generation circuit 18 outputs the phase number i for the counter value n according to the characteristics of this conversion table. The frequency phase information generation circuit 91 obtains the frequency phase information of the counter value W sampled at regular intervals from the sample value and the phase number i.
[0053]
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described. The transmission period for sending the frequency information is obtained by dividing the reference clock, but the transmission period may not be an integral multiple of the reference clock period. Since the reference clock uses the transmission clock, if the phase information in the transmission cycle is known to the phase information at the sampling point of the reference clock in the vicinity, the advance amount of the sampling clock phase for each reference clock, Calculated from the relationship between the reference clock phase and the transmission cycle phase. For example, in the first embodiment, when the reference clock is 19.44 MHz, the phase of the sampling clock that advances by one clock is 0.736532. Therefore, in the period of the transmission line clock of 155.52 MHz, the value of 1/8 is 0.0920665, and the phase number at this time corresponds to 15.375. In other words, in the clock period of 155.52 MHz, the phase is shifted by 15.375 / 167, so that the correction can be made according to the shift between the reference clock and the sampling phase of the predetermined transmission period. For example, if the sampling phase of the phase information is advanced by 3 clocks with a 155.52 MHz clock from the reference clock, the phase number obtained with the reference clock phase is 15.375 × 3 = about 46 If the value is added and corrected, frequency phase information at a phase having no sample point can be obtained.
[0054]
Finally, a tenth embodiment of the present invention will be described. In the MPEG-2 system standardized by ITU-T, a time stamp system is used to send sampling clock information, but this embodiment is an example when time stamp information is received. . The block diagram of the basic configuration is the same as FIG. 1 described above, but the configuration of the averaging circuit 15 is different. The average value circuit 15 of this embodiment determines the time difference and the frame number difference from the previous time stamp information from the time stamp information and the time. Based on this, frequency information is obtained and the frequency information is further averaged to obtain frequency information averaged with high precision after the decimal point. By controlling the frequency of the reproduction sampling clock based on this, a sampling clock having a stable frequency can be reproduced.
[0055]
FIG. 11 is a timing chart showing the relationship between sampling points of the sampling clock and the reference clock. (A) shows a sampling clock, (b) shows a corresponding sample number, (c) shows a phase number, (d) shows a reference clock, and (e) shows a count value n.
[0056]
The configuration and operation of various exemplary embodiments of the image encoding / decoding device according to the present invention have been described above in detail. However, such an embodiment is merely an example of the present invention, and of course does not limit the present invention. Those skilled in the art will readily understand that various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention.
[0057]
【The invention's effect】
As is clear from the above, according to the image encoding / decoding device of the present invention, the following remarkable effects can be obtained. First, the phase of the sampling clock can be detected with high accuracy without using an analog circuit. The reason is that, when the sampling clock is sampled with the reference clock (frequency-divided transmission clock), N and M are obtained such that an integer multiple M of the reference clock period is approximately equal to an integer multiple N of the sampling clock period. At this time, the sampling clock is sampled with M reference clocks having different phases. This is because the phase of the sampling clock can be easily detected with high accuracy of 1 / M by rearranging the sampling clock sample values in order of phase and detecting the rising edge of the sampling clock.
[0058]
Second, even when integer count information is sent from the transmitting side, the receiving side can accurately calculate the average count value obtained by averaging the count information and the phase information of the reproduction sampling clock with high accuracy. Since the sampling clock can be generated with high accuracy by comparing the obtained reproduction count information with a comparison error of 0, the SC of the TV signal can be reproduced with high stability and high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a block diagram of a first embodiment of a sampling clock recovery circuit according to the present invention, where (A) is a transmission side and (B) is a reception side.
FIG. 2 is a block diagram of a detailed configuration example of a frequency phase information generation circuit shown in FIG.
FIG. 3 is a detailed block diagram of the frequency phase information generating circuit shown in FIG.
4 is a block diagram illustrating a specific configuration example of an averaging circuit illustrated in FIG.
FIG. 5 is a block diagram of another specific configuration example of the averaging circuit.
FIG. 6 is a block diagram on the receiving side in the third embodiment of the image coding / decoding apparatus according to the present invention;
7 is a timing chart of a reference clock generated by the adaptive frequency dividing circuit shown in FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a receiving side in a seventh embodiment of an image encoding / decoding apparatus according to the present invention.
9 is a detailed block diagram of a main part of the frequency phase information generating circuit shown in FIG.
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a receiving side in an eighth embodiment of an image encoding / recovering clock recovery circuit according to the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating a relationship between a sampling clock and a reference clock at a front office.
FIGS. 12A and 12B are block diagrams showing a configuration of a conventional sampling clock recovery circuit, where FIG. 12A is a transmission side and FIG. 12B is a reception side.
13 is a detailed block diagram of the phase angle generation circuit of FIG.
FIG. 14 is a detailed block diagram of the phase comparison circuit of FIG.
[Explanation of symbols]
1 A / D converter
2 Encoding circuit
3 Multiplex circuit
4, 16, 91 Frequency information generation circuit
5 Sampling clock circuit
6, 19 Control circuit
7 Transmission clock circuit
8, 24 divider circuit
11 D / A converter
12 Decoding circuit
13 Separation circuit
14 Comparison control circuit
15, 15 'averaging circuit
17 Memory circuit
18 Phase number generation circuit
20 Transmission clock recovery circuit
21 Sampling clock recovery circuit
22 Sampling circuit
23 M frequency division counter

Claims (8)

カラーテレビジョン信号等の画像信号を送信側で標本化して符号化伝送する信号を、受信側で受信信号から符号化データを復号し、再生した標本化クロックで前記信号を再生する画像符号化復号化装置において、
前記送信側の周波数情報を平均化して高精度の周波数情報を得る平均化回路と、前記受信信号から伝送クロックを再生する伝送クロック再生回路と、前記平均化回路からの周波数情報および受信側周波数情報を比較して制御信号を得る比較制御回路と、前記制御信号に基づき標本化クロックを再生する標本化クロック再生回路と、前記標本化クロックを前記伝送クロック再生回路からの基準クロックで標本化して標本化クロックの標本値を得る標本化回路と、前記基準クロックを所定分周比Mで分周するM分周カウンタと、該M分周カウンタの分周カウンタ値から前記標本化クロックの1周期の位相が順番に並ぶように位相番号を発生する位相番号発生回路と、前記標本化回路で標本化するときの標本化クロックの周波数情報を得て前記比較制御回路に入力する周波数位相情報発生回路とを備え、前記標本化クロックで前記復号信号をD/A変換することを特徴とする画像符号化復号化装置。
Image coding / decoding, in which an image signal such as a color television signal is sampled and encoded and transmitted on the transmission side, and encoded data is decoded from the received signal on the reception side, and the signal is reproduced with the reproduced sampling clock In the conversion device,
An averaging circuit that averages the frequency information on the transmission side to obtain highly accurate frequency information, a transmission clock recovery circuit that recovers a transmission clock from the received signal, and frequency information and reception side frequency information from the averaging circuit A comparison control circuit for obtaining a control signal by comparing the sampling clock, a sampling clock recovery circuit for recovering a sampling clock based on the control signal, and sampling the sampling clock with a reference clock from the transmission clock recovery circuit A sampling circuit for obtaining a sampling value of the sampling clock, an M dividing counter for dividing the reference clock by a predetermined dividing ratio M, and a period of the sampling clock from the dividing counter value of the M dividing counter. The phase number generation circuit that generates the phase numbers so that the phases are arranged in order, and the frequency information of the sampling clock when sampling by the sampling circuit, the comparison And a frequency phase information generating circuit for inputting the control circuit, the decoded signal with the sampling clock picture coding and decoding apparatus characterized by converting D / A.
前記基準クロックは、前記伝送クロック再生回路からの出力を分周する分周回路により得ることを特徴とする請求項1に記載の画像符号化復号化装置。2. The image encoding / decoding apparatus according to claim 1, wherein the reference clock is obtained by a frequency dividing circuit that divides the output from the transmission clock recovery circuit. 前記周波数情報の代わりに位相情報を受信して、高精度で平均化した位相情報を得ると共に前記再生標本化クロックから高精度で位相情報を得て、高周波数精度の標本化クロックを再生することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像符号化復号化装置。Receiving phase information instead of the frequency information, obtaining phase information averaged with high accuracy, obtaining phase information with high accuracy from the reproduced sampling clock, and reproducing the sampling clock with high frequency accuracy The image coding / decoding apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that: 前記基準クロックとして、同一周波数で位相の異なるクロックを、一定周期毎に予め決めた順番で切り替えて得られるクロックを用いて、実質上高周波の基準クロックを使用したのと同様機能を得ることを特徴とする請求項1、2又は3に記載の画像符号化復号化装置。As the reference clock, a clock obtained by switching clocks having the same frequency and different phases in a predetermined order every predetermined period is used to obtain substantially the same function as when a high-frequency reference clock is used. The image encoding / decoding device according to claim 1, 2, or 3. 前記標本化クロックの標本値を位相番号に記憶するメモリ回路を備えることを特徴とする請求項1に記載の画像符号化復号化装置。The image encoding / decoding apparatus according to claim 1, further comprising a memory circuit that stores a sample value of the sampling clock in a phase number. 前記送信側の標本化クロックとしてサブキャリア周波数の4倍の周波数、前記基準クロック周波数を19.44MHz、前記M分周カウンタの分周比Mを167に選定することを特徴とする請求項1に記載の画像符号化復号化装置。2. The sampling clock on the transmitting side is selected to be four times the subcarrier frequency, 19.44 MHz for the reference clock frequency, and 167 for the frequency division ratio M of the M frequency division counter. The image encoding / decoding device described. 前記送信側の標本化クロック周波数を13.5MHzおよび前記基準クロック周波数を19.44MHzとし、前記M分周カウンタの分周比Mを36とすることを特徴とする請求項1に記載の画像符号化復号化装置。2. The image code according to claim 1, wherein the sampling clock frequency on the transmission side is 13.5 MHz, the reference clock frequency is 19.44 MHz, and the division ratio M of the M division counter is 36. Encoding / decoding device. 前記周波数情報の代わりにタイムスタンプ情報を受信して、該タイムスタンプ情報から高精度で平均化した周波数情報又は位相情報を得ると共に再生標本化クロックから高精度で周波数情報又は位相情報を得て、該位相情報を基に高周波数精度の標本化クロックを再生することを特徴とする請求項1に記載の画像符号化復号化装置。Receiving time stamp information instead of the frequency information, obtaining frequency information or phase information averaged with high accuracy from the time stamp information and obtaining frequency information or phase information with high accuracy from the reproduction sampling clock, 2. The image encoding / decoding apparatus according to claim 1, wherein a sampling clock with high frequency accuracy is regenerated based on the phase information.
JP2000011747A 2000-01-20 2000-01-20 Image coding / decoding device Expired - Fee Related JP3612465B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000011747A JP3612465B2 (en) 2000-01-20 2000-01-20 Image coding / decoding device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000011747A JP3612465B2 (en) 2000-01-20 2000-01-20 Image coding / decoding device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001204046A JP2001204046A (en) 2001-07-27
JP3612465B2 true JP3612465B2 (en) 2005-01-19

Family

ID=18539572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000011747A Expired - Fee Related JP3612465B2 (en) 2000-01-20 2000-01-20 Image coding / decoding device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3612465B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5375021B2 (en) * 2008-10-16 2013-12-25 沖電気工業株式会社 Clock recovery system and method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001204046A (en) 2001-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7158596B2 (en) Communication system and method for sending and receiving data at a higher or lower sample rate than a network frame rate using a phase locked loop
US7106224B2 (en) Communication system and method for sample rate converting data onto or from a network using a high speed frequency comparison technique
JP2011199891A (en) Video encoder and method for synchronizing timing from encoder to decoder
US20080107137A1 (en) Data receiving device, data reproduction method, and computer product
US7158045B1 (en) Method and apparatus for maintaining an ideal frequency ratio between numerically-controlled frequency sources
US7272202B2 (en) Communication system and method for generating slave clocks and sample clocks at the source and destination ports of a synchronous network using the network frame rate
KR100238287B1 (en) Frame synchronizing device and method therefor
JP3024599B2 (en) AAL5 jitter reduction method and apparatus
JP3612465B2 (en) Image coding / decoding device
EP2262138B1 (en) Communication system for sending and receiving data onto and from a network at a network frame rate using a phase locked loop, sample rate conversion, or synchronizing clocks generated from the network frame rate
JPH05145900A (en) Digital video signal processor
JP3700817B2 (en) Source clock recovery circuit
JP3153989B2 (en) Data clock generator and data transmission device using the same
JP3508048B2 (en) Sampling clock recovery circuit
JP2001103502A (en) Phase information detection circuit and phase synchronization sampling clock recovery circuit
JP3631628B2 (en) Phase-synchronized sampling clock recovery circuit
JP2959225B2 (en) Digital data transmission device and transmission / reception system using the same
JP2006254041A (en) Clock recovery information forming circuit and clock recovery circuit
JP3388331B2 (en) Television signal transmitting device and receiving device
JP2594666B2 (en) Frequency information generation circuit for sampling clock
JP2723819B2 (en) Sampling clock recovery device
JP3465223B2 (en) Leak integral averaging circuit and transmission line clock recovery circuit
KR100194184B1 (en) Digital PLL circuit for return of mpeg-2 system lock
JP3421711B2 (en) Sampling clock recovery system and device
JP3052585B2 (en) Data transmitter and data receiver

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040715

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20041005

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20041025

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081029

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081029

Year of fee payment: 4

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081029

Year of fee payment: 4

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091029

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091029

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101029

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111029

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees