JP3894406B2 - 多チャンネルデータの伝送方法ならびにそのシステム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数本のデータ伝送ラインを使用し、かつ、転送レートを上げ多チャンネルデータを伝送する、多チャンネルデータの伝送方法ならびにそのシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
IEC(International Electrotechnical Commition:国際電気標準化会議)958は、ディジタルオーディオ機器間の相互接続に用いる、ビットシリアル、単方向の自己同期式のディジタルオーディオインタフェースについて規定したものである。
【0003】
上記したディジタルオーディオインタフェースで規定されるフォーマットについて以下に簡単に説明する。サブフレームとは、図3に示すように、チャンネルあたり、同期プリアンブル、オキジャリ、オーディオサンプルワード、パリティフラグ、チャンネルステータス、ユーザデータ、パリティビットから成る情報を伝送するために用いられるフレーム構成のことである。フレームは連続するサブフレームから成り、ステレオ伝送の場合はLR(左右)各サブフレームでフレームを構成する。ステレオ伝送以外の場合は、各チャンネルのサブフレームで1フレームを構成し、標本化周波数の周期で順次伝送される。
【0004】
サブフレームフォーマットについて述べる。各サブフレームは、0〜31の32個のタイムスロットから成り、タイムスロット0〜3は、「B」「M」「W」で示される3つの同期プリアンブルのうちの一つを伝送するのに割り当てられる。これらは、サブフレーム、フレーム及びブロック等の同期を検出するのに用いられる。図4に示されるように、フレームは、2つのサブフレームで構成される。フレームの伝送レートは、ソースのサンプリングレートと同じである。2チャンネル伝送モードでは、各チャンネルからの各サンプルは、時分割で連続したサブフレームとして伝送される。チャンネル1(ステレオ動作における左チャンネル)のサブフレームのプリアンブルは常に「W」である。しかし、このプリアンブルは、192フレーム毎に1回「B」となる。チャンネル2(ステレオ動作における右チャンネル)のサブフレームのプリアンブルは常に「W」である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したディジタルオーディオインタフェースに準拠して多チャンネルデータを伝送するためには、伝送ラインを複数本使用し、かつ転送レートを上げることが考えられる。2本の伝送ラインを使用して4チャンネル以上伝送しようとした場合には転送レートをあげることが考えられる。倍の転送レートを使用することで8チャンネルのデータ転送が可能である。
【0006】
この場合、左右の信号一組、例えば、フロント、リアのそれぞれに対して1個、左信号の頭に同期プリアンブル(W)が設けられ、受信側ではこれを検知することによって左右の信号を認識している。しかしながら、1本の伝送ライン上にフロント、リアの左右の信号を時分割でのせてしまうと、受信側でフロント、リアの区別ができなくなってしまう。
【0007】
上記したように、1本の伝送ラインに多チャンネルデータを割り当て、更に、転送レートを上げて伝送可能チャンネル数を拡張した場合には、受信側で、各伝送ラインに重複して設定されるサブフレームの同期プリアンブルのうち、復調用のクロックを生成するのに必要な同期プリアンブルを認識することが困難になる。
【0008】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、各伝送ラインに重複して設定されるサブフレームの同期プリアンブルのうち、復調用のクロックを生成するのに必要な同期プリアンブルを認識する判別データを、一方の伝送ラインに割り付けられた多チャンネルのオーディオデータ中任意の位置に埋め込み、他方の伝送ラインに割り付けられた多チャンネルのオーディオデータと同期して伝送することにより、受信側で正確に復調用のクロックを生成可能な多チャンネルデータの伝送方法ならびにそのシステムを提供することを目的とする。
【0009】
上記課題を解決するために本発明の多チャンネルデータの伝送方法は、少なくとも2本の伝送ラインのそれぞれに多チャンネルのオーディオデータを割り付け、機器間でフレーム伝送を行うデータ伝送方法であって、前記各伝送ラインに重複して設定されるサブフレームの同期プリアンブルのうち、復調用のクロックを生成するのに必要な同期プリアンブルを認識する識別データを、前記一方の伝送ラインに割り付けられた多チャンネルのオーディオデータ中任意の位置に埋め込み、他方の伝送ラインに割り付けられた多チャンネルのオーディオデータと同期して伝送するデータ伝送工程と、前記多チャンネルデータをそれぞれの伝送ラインを介して受信し、前記サブフレームのプリアンブルを検出して復調のためのクロックを作成し、前記識別データをデコードしてチャンネルデータを生成する信号生成工程とを有し、前記識別データは、固定パターンの繰り返しであって、データが位置すべきところの下位に設定されることを特徴とする。
【0010】
また、本発明の多チャンネルデータ伝送システムは、少なくとも2本の伝送ラインのそれぞれに多チャンネルのオーディオデータを割り付け、機器間でフレーム伝送を行うデータ伝送システムであって、前記各伝送ラインに重複して設定されるサブフレームの同期プリアンブルのうち、復調用のクロックを生成するのに必要な同期プリアンブルを認識する識別データを、前記一方の伝送ラインに割り付けられた多チャンネルのオーディオデータ中任意の位置に埋め込み、他方の伝送ラインに割り付けられた多チャンネルのオーディオデータと同期して伝送するデータ伝送手段と、前記多チャンネルデータをそれぞれの伝送ラインを介して受信し、前記サブフレームのプリアンブルを検出して復調のためのクロックを作成し、前記識別データをデコードしてチャンネルデータを生成する信号生成手段とを有し、前記識別データは、固定パターンの繰り返しであって、データが位置すべきところの下位に設定されることを特徴とする。
【0011】
このことにより、例えば、図1に示すように、一方の伝送ライン11のチャンネルn相当の個所に判別データが埋め込まれるものとし、この判別データは、受信側で、各伝送ライン11(12)に重複して設定されるサブフレームの同期プリアンブル「W」のうち、復調用のクロックを生成するのに必要な同期プリアンブル「W’」を認識するために設定されるデータであり、ここでは、オーディオデータとしてはありえない固定パターンの繰り返しであって、本来チャンネルnのオーディオデータが位置すべきところの下位領域に設定される。受信側ではこの判別データをデコードし、次に到来するデータのチャンネルを認識して復調用クロックを生成する。また、他方の伝送ライン12上にはこの判別データが埋め込まれていないが、先の伝送ライン11上に割り付けられたチャンネルデータと他方の伝送ライン12上に割り付けられたチャンネルデータは同期をとって伝送されるため、一方の伝送ライン12に判別データが埋め込まれてあれば、その判別データを共用できる。
【0013】
上記構成により、例えば図2に示すように、データ伝送手段としての送信回路2、3は、共通のクロック(ビットクロック/LRクロック)により駆動され、DSP1によって生成される各チャンネルデータはこれらクロックにより同期して出力される。信号処理手段としての受信回路5は、一方の伝送ライン11を介して伝送される各チャンネルデータを、内蔵するPLL回路10によって生成されるクロックにより分離し復調する。PLL回路10により生成されるクロックは、他方の受信回路6にも供給される。他方の受信回6は、他方の伝送ライン12を介して伝播する判別フラグを含むチャンネルデータを、PLL回路10によって生成されるクロックにより分離して復調しDSP7に供給する。DSP7は、判別フラグをデコードすると共に、供給される各チャンネルデータを信号処理してDAC8へ供給し、ここで音声信号に変換され出力される。
【0014】
このことにより、一方の伝送ラインに埋め込まれた判別データにより他方の伝送ラインを介して伝送されるチャンネルデータの識別も可能となる。更に、判別データは、本来オーディオデータとしては有り得ない特定の繰り返しパターンを使用するため、チャンネルデータの処理に影響を与えることなく、かつ、誤って識別されることはない。このように本発明によれば信頼性の高い伝送システムを構築できる。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1に、2本の伝送ラインを用いて4チャンネルのデータを伝送する場合のフレームフォーマット、2本の伝送ラインを用いて8チャンネルのデータを伝送する場合のフレームフォーマットが、それぞれ(a)、(b)として示されている。図1(b)に示すように、各チャンネル毎、同期プリアンブルが設定されるが、1本の伝送ラインに多チャンネルデータを割り当て、更に、転送レートを上げて伝送可能チャンネル数を拡張した場合には、受信側で、各伝送ラインに重複して設定されるサブフレームの同期プリアンブルのうち、復調用のクロックを生成するのに必要な同期プリアンブルを認識することが困難になる。
【0016】
従って、図1(b)に示す例では、2本の伝送ライン11、12を使用して転送レイトを倍にして8チャンネルのデータを伝送するものとし、伝送ライン11には、ch1〜ch4のディジタルオーディオデータが、伝送ライン12には、ch5〜ch8のディジタルオーディオデータが割り付けられ、それぞれ伝送されるものとする。また、伝送ライン12上のch8相当の個所に判別データが埋め込まれている。この判別データは、受信側で、各伝送ライン11(12)に重複して設定されるサブフレームの同期プリアンブル「W」のうち、復調用のクロックを生成するのに必要な同期プリアンブル「W’」を認識するために設定されるデータである。
【0017】
この判別データは、オーディオデータの下位領域に相当する個所に設定され、例えば、8ビットの繰り返し固定パターン(一般のオーディオデータではありえない)を設定することで、万が一、オーディオデータとして扱われても出力レベルの低いDC成分にしかならないため、大音量出力等の不具合は発生しない。ここでは、判別データの次に位置するチャンネルはch5であることを示す。
【0018】
受信側ではこの判別データをデコードし、次に到来するデータはch5であることを認識して復調用クロックを生成する。尚、伝送ライン11上にはこの判別データが埋め込まれていないが、伝送ライン11上に割り付けられたチャンネルデータと伝送ライン12上に割り付けられたチャンネルデータは同期をとって伝送されるため、一方の伝送ライン11(12)に埋め込まれてあれば、その判別データを共用できる。従って、ここでは伝送ライン12にのみ埋め込まれるものとする。
【0019】
図2は、送受信機器における送受信回路の構成を示すブロック図である。図において、1はディジタルシグナルプロセッサ(DSP)であり、各チャンネルデータを生成する。2、3は、送信回路(DIT:Digital Interface Transmitter)であり、DSP1により生成されるチャンネルデータch1、ch2、ch3、ch4を変調して伝送ライン11上に、また、DSP1により生成されるチャンネルデータch5、ch6、ch7、判別データを含むch8を変調して伝送ライン12上へ出力する。尚、送信回路2、3は、共通のクロック(ビットクロック/LRクロック)により駆動され、DSP1によって生成される各チャンネルデータ(ch1〜ch8)はこれらクロックにより同期して出力される。
【0020】
5、6は受信回路(DIR:Digital Interface Receiver)である。受信回路5は、伝送ライン11を介して伝送されるch1、ch2、ch3、ch4の各チャンネルデータを、内蔵するPLL(Phase Locked Loop)回路によって生成されるクロックにより分離し、復調してDSP7へ転送する。PLL回路10により生成されるクロックは、受信回路6にも供給される。受信回路6は、伝送ライン12を介して伝播するch5、ch6、ch7、判別フラグを含むch8の各チャンネルデータを、PLL回路10によって生成されるクロックにより分離して復調し、DSP7に供給する。DSP7は、判別フラグをデコードすると共に、供給される各チャンネルデータを信号処理してDAC(Digital Analog Converter)へ供給し、ここで音声信号に変換され出力される。
【0021】
4、9はマイクロコンピュータである。マイクロコンピュータ4、9は、双方向の信号ライン13を介して接続され、マイクロコンピュータ4、9間のシリアル通信により、チャンネル数、サンプリング周波数、ビット数、再生ディスクの種類、伝送モード等の属性情報が交換され、前記DSP1、7による送受信のために信号処理を補助するデータを供給する。
【0022】
尚、図2に示す実施形態において、DSP1はDVDプレーヤ、DSP2はディジタルアンプであって、DVDプレーヤ(DSP1)から6チャンネルの多チャンネル信号を出力するものとして説明する。また、6チャンネルの多チャンネル信号の伝送を行うに際し、2本の伝送ライン11、12を用意し、従来の伝送速度の倍の速度で伝送を行う。そこで、1本の伝送ライン11を使用してフロントとリアの左右信号を順次時分割配信(FL,FR,RL,RR)する。その他の1本の伝送ライン12でセンター(C)とサブウーハ(SW)信号を伝送する。
【0023】
従来は上記した左右の信号1組みに1つ、左信号の頭に同期プリアンブルW(フラグ)が設けられ、そのフラグに基づきDSP7が左右信号を認識している。ところが、1本の伝送ライン11にフロント、リアの左右の信号を時分割でのせてしまうと、DSP7ではフロント、リアの区別がつかなくなってしまう。そこで、本発明では伝送ライン12を使用し、センタ(C)、判別データ1、サブウーハー(SW)、判別データ2の順で情報を伝送する。DSP7では、この判別データによりデータ伝送ライン12上を伝播するデータ種類を判別することができる。また、伝送ライン11上を伝播する多チャンネル信号と同期を取ることによって判別データを含まない伝送ライン11側のデータ種類の判別も可能となる。
【0024】
尚、判別データは、空チャンネルのより下位ビット部分を用いることで、誤ってこの伝送データに対応していない音声機器に接続された場合に、ノイズが発生しても小レベルに抑えることができる。
【0025】
尚、判別データの埋め込み位置は、伝送ライン本数、伝送チャンネル数等システム規模により任意であり、意味合い等についてはあらかじめ定義されるものであり、特に制限されるものではない。
【0026】
【発明の効果】
以上説明のように本発明によれば、各伝送ラインに重複して設定されるサブフレームの同期プリアンブルのうち、復調用のクロックを生成するのに必要な同期プリアンブルを認識する識別データを、一方の伝送ラインに割り付けられた多チャンネルのオーディオデータ中任意の位置に埋め込み、他方の伝送ラインに割り付けられた多チャンネルのオーディオデータと同期して伝送することにより、受信側で正確に復調用のクロックを生成可能となり、このことにより、受信側では正確なデータを受信できる。
【0027】
また、一方の伝送ラインに埋め込まれた判別データにより他方の伝送ラインを介して伝送されるチャンネルデータの識別も可能となるため、少ない投資で得られる効果は大きい。更に、判別データは、本来オーディオデータとしては有り得ない特定の繰り返しパターンを使用するため、チャンネルデータの処理に影響を与えることなく、かつ、誤って識別されることはない。このように本発明によれば信頼性の高い伝送システムを構築できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のデータ伝送方法を実現する伝送フレームのフォーマットを示す図である。
【図2】本発明のデータ伝送システムの実施形態を示すブロック図である。
【図3】従来におけるサブフレームの構成を示す図である。
【図4】従来における伝送フレームの構成を示す図である。
【符号の説明】
1(7)…ディジタルシグナルプロセッサ(DSP)、2(3)…送信回路(DIT)、4(9)…マイクロコンピュータ、5(6)…受信回路(DIR)、8…ディジタルアナログコンバータ(DAC)、10…PLL回路、11(12)…伝送ライン
Claims (2)
- 少なくとも2本の伝送ラインのそれぞれに多チャンネルのオーディオデータを割り付け、機器間でフレーム伝送を行うデータ伝送方法であって、
前記各伝送ラインに重複して設定されるサブフレームの同期プリアンブルのうち、復調用のクロックを生成するのに必要な同期プリアンブルを認識する識別データを、前記一方の伝送ラインに割り付けられた多チャンネルのオーディオデータ中任意の位置に埋め込み、他方の伝送ラインに割り付けられた多チャンネルのオーディオデータと同期して伝送するデータ伝送工程と、
前記多チャンネルデータをそれぞれの伝送ラインを介して受信し、前記サブフレームのプリアンブルを検出して復調のためのクロックを作成し、前記識別データをデコードしてチャンネルデータを生成する信号生成工程とを有し、
前記識別データは、固定パターンの繰り返しであって、データが位置すべきところの下位に設定されることを特徴とする多チャンネルデータ伝送方法。 - 少なくとも2本の伝送ラインのそれぞれに多チャンネルのオーディオデータを割り付け、機器間でフレーム伝送を行うデータ伝送システムであって、
前記各伝送ラインに重複して設定されるサブフレームの同期プリアンブルのうち、復調用のクロックを生成するのに必要な同期プリアンブルを認識する識別データを、前記一方の伝送ラインに割り付けられた多チャンネルのオーディオデータ中任意の位置に埋め込み、他方の伝送ラインに割り付けられた多チャンネルのオーディオデータと同期して伝送するデータ伝送手段と、
前記多チャンネルデータをそれぞれの伝送ラインを介して受信し、前記サブフレームのプリアンブルを検出して復調のためのクロックを作成し、前記識別データをデコードしてチャンネルデータを生成する信号生成手段とを有し、
前記識別データは、固定パターンの繰り返しであって、データが位置すべきところの下位に設定されることを特徴とする多チャンネルデータ伝送システム。
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