JP4683093B2 - 情報処理装置、信号伝送方法、及び復号方法 - Google Patents
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Description
ここで、以下に記載する本発明の実施形態に関する説明の流れについて簡単に述べる。まず、図1を参照しながら、パラレル伝送方式を採用した携帯端末等が抱える技術的課題について簡単に説明する。次いで、図2〜図6を参照しながら、シリアル伝送方式を採用した信号伝送技術が抱える課題について説明する。
まず、本発明の一実施形態に係る技術について詳細な説明をするに先立ち、同実施形態が解決しようとする課題について簡単に纏める。
まず、図1を参照しながら、パラレル伝送方式を採用した携帯端末100の構成例について簡単に説明する。図1は、パラレル伝送方式を採用した携帯端末100の構成例を示す説明図である。なお、図1には、携帯端末100の一例として携帯電話が模式的に描画されている。しかし、以下で説明される技術の適用範囲は、携帯電話に限定されるものではない。
そこで、図2を参照しながら、シリアル伝送方式を採用した携帯端末130の構成例について簡単に説明する。図2は、シリアル伝送方式を採用した携帯端末130の構成例を示す説明図である。なお、図2には、携帯端末130の一例として携帯電話が模式的に描画されている。しかし、以下で説明される技術の適用範囲は、携帯電話に限定されるものではない。また、図1に示したパラレル伝送方式の携帯端末100と実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付することにより詳細な説明を省略する。
ここで、図3を参照しながら、シリアル伝送方式を採用した携帯端末130の機能構成について説明する。図3は、シリアル伝送方式を採用した携帯端末130の機能構成の一例を示す説明図である。但し、図3は、シリアライザ134、及びデシリアライザ138の機能構成を中心に描画した説明図であり、他の構成要素に関する記載を省略している。
図3に示すように、シリアライザ134は、P/S変換部152と、エンコーダ154と、LVDSドライバ156と、PLL部158と、タイミング制御部160とにより構成される。
デシリアライザ138は、主に、LVDSレシーバ172と、デコーダ174と、S/P変換部176と、クロック再生部178と、PLL部180と、タイミング制御部182とにより構成される。
ところで、上記の携帯端末130のエンコーダ154は、例えば、直流成分を含まないマンチェスター符号方式等に基づいて入力データを符号化するように構成されていてもよい。この場合、符号化信号は直流成分を含まないため、電源に重畳して伝送することが可能になる。そこで、上記の携帯端末130を電源線伝送方式に適用した携帯端末230の構成について説明する。
まず、図4を参照しながら、電源線を利用してデータを伝送することが可能な携帯端末230の機能構成について説明する。図4は、電源線を利用してデータ伝送することが可能な携帯端末230の機能構成の一例を示す説明図である。但し、図4は、シリアライザ134、及びデシリアライザ138の機能構成を中心に描画した説明図であり、他の構成要素に関する記載を省略している。また、携帯端末230が有する各構成要素のうち、既に述べた携帯端末130と実質的に同一の機能構成を有する構成要素については同一の符号を付することにより詳細な説明を省略した。
シリアライザ134は、P/S変換部152と、エンコーダ154と、LVDSドライバ156と、PLL部158と、タイミング制御部160とにより構成される。
デシリアライザ138は、主に、LVDSレシーバ172と、デコーダ174と、S/P変換部176と、クロック再生部178と、PLL部180と、タイミング制御部182と、分離部234とにより構成される。
上記の通り、操作部108と表示部102との相対的な位置関係を自由に変化させるには、上記の携帯端末100のようにパラレル伝送方式には不都合があった。そこで、上記の携帯端末130のように、シリアライザ134、及びデシリアライザ138を設けることで、映像信号等のシリアル伝送を可能にし、表示部102の可動範囲を広げた。さらに、携帯端末130で利用される符号化方式の特性を生かして、電源ラインに信号を重畳させて伝送する方式を用いて表示部102の可動性をさらに向上させた。
以下、直流成分を含まず、かつ、PLLを利用せずにクロックを再生することが可能な符号を用いて信号を伝送する新規な信号伝送方式(新方式)について説明する。まず、新方式の符号化方法について説明を行う上で基本となるAMI(Alternate Mark Inversion)符号の特性について簡単に説明する。その後、新方式に係る携帯端末300の機能構成、及び新方式に係る符号化/復号方法について説明する。
まず、図6を参照しながら、AMI符号の信号波形、及びその特徴について説明する。図6は、AMI符号の信号波形の一例を示す説明図である。但し、以下の説明において、Aは任意の正数であるとする。
次に、図7を参照しながら、新方式に係る携帯端末300の機能構成について説明する。図7は、新方式に係る携帯端末300の機能構成例を示す説明図である。但し、図7は、シリアライザ134、及びデシリアライザ138の機能構成を中心に描画した説明図であり、他の構成要素に関する記載を省略している。また、携帯端末300が有する各構成要素のうち、既に述べた携帯端末130と実質的に同一の機能構成を有する構成要素については同一の符号を付することにより詳細な説明を省略した。
シリアライザ134は、P/S変換部152と、LVDSドライバ156と、PLL部158と、タイミング制御部160と、エンコーダ312とにより構成される。上記の携帯端末130との主な相違点はエンコーダ312が有する機能にある。
デシリアライザ138は、主に、LVDSレシーバ172と、S/P変換部176と、タイミング制御部182と、クロック検出部332と、デコーダ334とにより構成される。上記の携帯端末130との主な相違点は、PLLを持たないクロック検出部332の機能にある。
次に、図10〜図13を参照しながら、新方式における復号処理の詳細について説明する。図10は、クロック検出部332の回路構成例を示す説明図である。図11は、デコーダ334の回路構成例を示す説明図である。図12は、データ判定用の判定テーブルの構成例を示す説明図である。図13は、新方式を適用した場合の受信信号波形(図中には、アイパターンが示されている。)を示す説明図である。
まず、図10を参照する。図10に示すように、クロック検出部332の機能は、コンパレータ352により実現される。
次に、図11を参照する。図11に示すように、デコーダ334の機能は、複数のコンパレータ354、356、358、360、及びデータ判定部362により実現される。また、データ判定部362には、記憶部364が設けられている。記憶部364には、図12に示すデータ判定用の判定テーブルが格納されている。
このように、新方式の符号を復号するには、クロック検出部332を構成する1つのコンパレータ352と、デコーダ334を構成する4つのコンパレータ354、356、358、360とが必要になる。上記の通り、新方式の符号は、直流成分を含まず、PLL回路を用いずにクロックを再生することが可能である点で非常に優れている。しかしながら、2つのビット値を判定するのに、合計で5つものコンパレータが必要になってしまう。その結果、回路規模が大きくなったり、消費電力が大きくなったりしてしまう。
本発明の一実施形態について説明する。本実施形態は、直流成分を含まず、かつ、クロック再生時にPLL回路が不要な符号からビット値を復号する際に行う閾値判定処理の回数を低減させることを目的とするものである。特に、本実施形態は、上記の新方式に係る技術を基盤とし、受信側においてクロック信号を効率的に除去する技術に関する。
まず、図14を参照しながら、本実施形態に係る携帯端末400の機能構成について説明する。図14は、本実施形態に係る携帯端末400の機能構成例を示す説明図である。但し、図14は、シリアライザ134、及びデシリアライザ138の機能構成を中心に描画した説明図であり、他の構成要素に関する記載を省略している。また、携帯端末400が有する各構成要素のうち、既に述べた携帯端末300と実質的に同一の機能構成を有する構成要素については同一の符号を付することにより詳細な説明を省略した。
シリアライザ134は、P/S変換部152と、ドライバ156と、PLL部158と、タイミング制御部160と、重畳部232と、エンコーダ402とにより構成される。なお、携帯端末400のシリアライザ134は、重畳部232が設けられている点、及びエンコーダ402の機能が改良されている点を除いて上記の携帯端末300と実質的に同一である。また、重畳部232の機能構成は、携帯端末230に設けられた重畳部232と実質的に同一である。
デシリアライザ138は、主に、分離部234と、レシーバ172と、S/P変換部176と、タイミング制御部182と、復号処理部432とにより構成される。また、復号処理部432には、デコーダ434と、クロック検出部436とが含まれている。上記の携帯端末300と同様に、クロック検出部436にはPLLが設けられていない。また、上記の携帯端末300が有するデシリアライザ138との間の主な相違点は、復号処理部432による復号処理方法の違いにある。
まず、図15を参照しながら、エンコーダ402による符号化処理について説明する。図15は、本実施形態に係る符号化方法の一例を示す説明図である。なお、図15には、パーシャル・レスポンス方式の符号PR(1,0,−1)をベースとする符号の生成方法が記載されている。しかし、本実施形態に係る技術はこれに限定されず、PR(1,0,0,−1)、PR(1,0,…,0,−1)等に対しても同様に適用される。
ここで、図17を参照しながら、PR(1,0,−1)方式の符号化処理及び復号処理について簡単に説明する。図17は、PR(1,0,−1)方式に係る一連の符号化処理及び復号処理を実現するための回路構成例を示す説明図である。
まず、符号化処理について説明する。図17に示すように、PR(1,0,−1)方式のエンコーダ(以下、PR(1,0,−1)エンコーダ)は、2つの遅延回路412、414と、「−1」乗算器416と、加算器418とにより構成される。PR(1,0,−1)エンコーダに入力データS1が入力されると、入力データS1は、遅延回路412、及び加算器418に入力される。遅延回路412では、入力データS1が1ビット分だけ遅延される。遅延回路412の出力データは遅延回路414に入力され、さらに1ビット分だけ遅延される。そして、遅延回路414の出力データは、「−1」乗算器416に入力される。
次に、復号処理について説明する。図17に示すように、PR(1,0,−1)方式のデコーダ(以下、PR(1,0,−1)デコーダ)は、加算器452と、2つの遅延回路454、456とにより構成される。まず、PR(1,0,−1)デコーダにデータS4(=S3)が入力されると、データS4は加算器452に入力される。また、加算器452の出力データは、遅延回路454に入力され、1ビット分だけ遅延される。
次に、図20、図21を参照しながら、デコーダ434による復号処理について説明する。図20は、本実施形態に係る復号処理を実施することが可能なデコーダ434の回路構成例を示す説明図である。図21は、図20に示すデコーダ434の回路構成例に含まれる帯域阻止濾波器472の機能を説明するための説明図である。
最後に、本実施形態の携帯端末が有する機能構成と、当該機能構成により得られる作用効果について簡単に纏める。当該携帯端末は、操作部108に相当する第1の情報処理モジュールと、表示部102に相当する第2の情報処理モジュールとを有する。
上記のエンコーダ402は、データ符号化部、クロック信号加算部の一例である。上記のドライバ156、重畳部232は、信号伝送部の一例である。上記の復号処理部432、デコーダ434、帯域阻止濾波器472は、帯域阻止濾波部の一例である。上記の復号処理部432、デコーダ434、判定回路474、復号回路476は、入力データ復号部の一例である。上記のクロック検出部436は、クロック成分検出部の一例である。上記の同軸ケーブルは、電源線路の一例である。
102 表示部
104 液晶部
106 接続部
108 操作部
110 ベースバンドプロセッサ
112、132、140 パラレル信号線路
134 シリアライザ
136 シリアル信号線路
138 デシリアライザ
152 P/S変換部
154、312 エンコーダ
156 ドライバ
158、180 PLL部
160 タイミング制御部
172 レシーバ
174、334 デコーダ
176 S/P変換部
178 クロック再生部
182 タイミング制御部
232 重畳部
234 分離部
332 クロック検出部
352、354、356、358、360 コンパレータ
362 データ判定部
364 記憶部
400 携帯端末
402 エンコーダ
432 復号処理部
434 デコーダ
436 クロック検出部
412、414、454、456 遅延回路
416 「−1」乗算器
418、452 加算器
472 帯域阻止濾波器
474 判定回路
476 復号回路
ADD 加算器
Claims (5)
- 入力データを符号化して伝送速度Fbを有するパーシャル・レスポンス方式の符号化信号を生成するデータ符号化部と、
前記データ符号化部により生成された符号化信号に対し、当該符号化信号よりも大きな振幅値を有する周波数Fbのクロック信号を同期加算するクロック信号加算部と、
前記クロック信号加算部によりクロック信号が加算された符号化信号を所定の伝送線路を通じて伝送する信号伝送部と、
前記所定の伝送線路を介して前記符号化信号を受信する信号受信部と、
前記信号受信部により受信された符号化信号から前記周波数Fbを含む所定幅の周波数成分を除去する帯域阻止濾波部と、
前記帯域阻止濾波部から出力された信号の振幅値に基づいて前記入力データを復号する入力データ復号部と、
前記信号受信部により受信された符号化信号の振幅値が有する極性の反転周期を検出し、当該反転周期に基づいて当該符号化信号のクロック成分を検出するクロック成分検出部と、
を備え、
前記入力データ復号部は、前記クロック成分検出部により検出されたクロック成分を用いて前記入力データを復号する、
情報処理装置。 - 前記所定の伝送線路は、直流電流が流れる電源線路であり、
前記符号化信号は、前記信号伝送部により前記直流電流に重畳された上で伝送され、前記信号受信部により前記直流電流から分離される、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 伝送速度Fbを有するパーシャル・レスポンス方式の符号化信号に、当該符号化信号よりも大きな振幅値を有する周波数Fbのクロック信号を同期加算して生成された符号化信号を受信する信号受信部と、
前記信号受信部により受信された符号化信号から、前記周波数Fbを含む所定幅の周波数成分を除去する帯域阻止濾波部と、
前記帯域阻止濾波部により前記所定幅の周波数成分が除去された信号の振幅値に基づいて前記パーシャル・レスポンス方式の符号化信号を復号する信号復号部と、
前記信号受信部により受信された符号化信号の振幅値が有する極性の反転周期を検出し、当該反転周期に基づいて当該符号化信号のクロック成分を検出するクロック成分検出部と、
を備え、
前記信号復号部は、前記クロック成分検出部により検出されたクロック成分を用いて前記符号化信号を復号する、
情報処理装置。 - 入力データが符号化され、伝送速度Fbを有するパーシャル・レスポンス方式の符号化信号が生成されるデータ符号化ステップと、
前記データ符号化ステップで生成された符号化信号に対し、当該符号化信号よりも大きな振幅値を有する周波数Fbのクロック信号が同期加算されるクロック信号加算ステップと、
前記クロック信号加算ステップでクロック信号が加算された符号化信号が所定の伝送線路を通じて伝送される信号伝送ステップと、
前記信号伝送ステップで伝送された符号化信号が前記所定の伝送線路を介して受信される信号受信ステップと、
前記周波数Fbを含む所定幅の周波数成分を除去する帯域阻止濾波器を用いて、前記信号受信ステップで受信された符号化信号から、前記所定幅の周波数成分が除去される所定帯域成分除去ステップと、
前記帯域阻止濾波器から出力された信号の振幅値に基づいて前記入力データが復号される入力データ復号ステップと、
前記信号受信ステップで受信された符号化信号の振幅値が有する極性の反転周期を検出し、当該反転周期に基づいて当該符号化信号のクロック成分を検出するクロック成分検出ステップと、
を含み、
前記入力データ復号ステップでは、前記クロック成分検出ステップで検出されたクロック成分を用いて前記入力データが復号される、
信号伝送方法。 - 伝送速度Fbを有するパーシャル・レスポンス方式の符号化信号に、当該符号化信号よりも大きな振幅値を有する周波数Fbのクロック信号を同期加算して生成された符号化信号を受信する信号受信ステップと、
前記信号受信ステップで受信された符号化信号から、前記周波数Fbを含む所定幅の周波数成分が除去される所定帯域成分除去ステップと、
前記所定帯域成分除去ステップで前記所定幅の周波数成分が除去された信号の振幅値に基づいて前記パーシャル・レスポンス方式の符号化信号が復号される復号ステップと、
前記信号受信ステップで受信された符号化信号の振幅値が有する極性の反転周期を検出し、当該反転周期に基づいて当該符号化信号のクロック成分を検出するクロック成分検出ステップと、
を含み、
前記信号復号ステップでは、前記クロック成分検出ステップで検出されたクロック成分を用いて前記符号化信号が復号される、
復号方法。
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