JPH03250935A

JPH03250935A - 可変長データ伝送方式及びその送受信装置

Info

Publication number: JPH03250935A
Application number: JP4810790A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Yamada; 恭裕山田; Masaya Konishi; 正也小西; Norihiko Fuchigami; 徳彦渕上
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1990-02-28
Filing date: 1990-02-28
Publication date: 1991-11-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、高能率符号化（例えば、可変長符号化）され
た信号（画像・音声・データ）の伝送（記録）において
、特に伝送（記録）時の障害（エラー）に発生に対して
も支障なく伝送して複合可能な可変長データ伝送方式及
びその送受信装置に関するものである。

（従来の技術）第６図（Ａ）は、ＣＤ（コンパクト・ディスク）　、Ｄ
ＡＴ　（デジタル・オーディオ・テープ）、ＨＤＤ　（
ハード・ディスク・ドライブ）などの伝送方式（フォー
マット）を示す図である。これは、同期信号５ｙｎｅｓ
固定長（一定長）のデータＦＤ及びＥＣＣ（エラー・チ
エツク・コード）信号とで固定長セクタを構成したもの
である。

また第６図（Ｂ）は、規格ＣＣＩＴＴ　Ｈ２６１による
動画像通信方式（フォーマット）を示す図である。

これは、開始信号５ｔａｒｔ　、可変長のデータＨＤ及
びＦＣＣ（エラー・チエツク・コード）信号とて可変長
のフレームを構成したものである。

（発明が解決しようとする課題）第６図（Ａ）に示したような同期信号を含む固定長のセ
クタ構造を有する伝送方式では、規則的に（一定周期の
）同期信号があるので、比較確実に同期信号が検出され
て１セクタのデータ及びＥＣＣ信号が復調される。した
がって、伝送時の障害（エラー）に対しても、復調した
ＥＣＣ信号をもとにエラー検出・訂正して正しいデータ
を得ることができる。

しかし、上記固定長のセクタ構造の伝送方式では、デー
タが固定長なので、データを可変長符号などにより高能
率符号化して伝送することができず、画像などの大容量
の信号を伝送をすることは容易でない。

一方、第６図（Ｂ）に示したような開始信号を含む可変
長のフレーム構造を有する伝送方式では、データを可変
長符号などにより高能率符号化して伝送することができ
るので、画像などの大容量の信号を伝送することが容品
である。

しかし、上記フレーム構造の伝送方式では、データの区
切りを示す開始信号が不規則的にあるので、開始信号自
体に障害（エラー）が生じると、１フレームの開始が検
出できず、１フレームのデータ及びＥＣＣ信号が復調で
きない。したがって、開始信号が正しく検出されないと
、ＥＣＣ信号によるエラー検出・訂正も不可能となり、
完全にデータが欠落してしまうこととなる。

このように、従来の伝送方式では、高能率な伝送とエラ
ーに強い伝送とが両立しておらず、大容量の信号を正確
に伝送するという要求に答えることができなかった。

（課題を解決するための手段）本発明は上記課題を解決するために、伝送されるデータ群を可変長のフレームデータとして、
このフレームデータ間に区切信号を付加して可変長フレ
ームとし、互いに長さの異なる連続した前記可変長フレ
ームを一定の長さて区切って固定長のセクタデータとし
て、このセクタデータに対して誤り符号を付与し、前記
セクタデータと前記誤り符号に一定周期の同期信号を付
加して、固定長セクタとして伝送するようにした可変長
データ伝送方式を提供するものである。

（作　用）上記可変長データ伝送方式では、一定周期の同期信号を
有する固定長セクタから、確実に同期信号が検出されて
、セクタデータと誤り符号とが復調され、セクタデータ
が誤り訂正される。そして、誤り訂正されたセクタデー
タから確実に区切信号が検出されて、可変長のフレーム
データが復調される。

（実施例）本発明になる可変長データ伝送方式及びその送受信装置
の一実施例を以下図面とともに詳細に説明する。

く可変長データ伝送方式〉第１図は本発明になる可変長データ伝送方式を示す図で
ある。同図に示すように、本可変長伝送方式は、規則（
周期）的な同期信号５ｙｎｃで区切られた固定長のセク
タ構造と、不規則（非周期）的な開始信号（区切信号）
　５ｔａｒｔで区切られた可変長のフレーム構造とで構
成されている。

セクタは、１２ｂｉｔ長の同期信号５ｙｎｃ、　９９１
ビツト長のセクタ内有効データ（固定長のセクタ内デー
タ）ＳＤ、２１ｂｉｔ長のエラーコード（誤り符号）Ｅ
ＣＣから構成され、統計１０２４ビツトの固定長の（セ
クタ）単位をなす。エラーコードＥＣＣはセクタデータ
ＳＤに対応した誤り検出・訂正符号である。

一方、フレームは、１６ビツト長の開始信号（区切信号
）とこれに続く可変長（例えば、５゜Ｏビット長〜４０
００ビット長）のフレーム内有効データ（可変長のフレ
ームデータ）ＦＤから構成され、可変長の（フレーム）
単位をなす。この可変長フレームは、前記固定長セクタ
のセクタデータＳＤとして分散して伝送される。この結
果、可変長のフレームデータの符号長に応じて、フレー
ムの符号長か異なると、フレームの開始信号５ｔａｒｔ
が、セクタデータＳＤ中に複数個配設されたり、１つも
配設されない状態が生じる。

く送受信装置〉次に、第２図を参照して、送受信装置について説明する
。

始めに、送信装置（符号化装置）について説明する。前
処理されたデータ（例えば、直交変換されて量子化され
たデータ）は、符号化手段１により可変長符号（群）化
（例えば、５００ビツト長〜４０００ビツト長）される
。そして、次段のフレーム化手段２により、可変長符号
化された信号（フレームデータＦＤ）の先頭には、１６
ビツト長の開始信号５ｔａｒｔが付加されて、フレーム
構造化される。開始信号５ｔａｒｔは、１５ビツトの０
と１ビツトの１からなる。なお、この開始信号５ｔａｒ
ｔのパターンの独自性を確保するため、前記可変長符号
化の時、すべて０の可変長符号を用いないようにしてお
くとよい。フレーム構造化された信号は、次段の記憶手
段（フレームバッファメモリ）３に書き込まれる。　記
憶手段３に書き込まれた信号は、適宜読み出され、次段
のセクタ化手段５により、セクタ構造化される。すなわ
ち、前記フレーム構造化された信号は、セクタデータ長
である９９１ビツトごとに、固定長のセクタデータＳＤ
として読み出されて、誤り符号生成手段４によりエラー
コードＥＣＣが生成される。さらに、前記セクタ化手段
５によりセクタデータＳＤの先頭に１２ｂｉｔ長の同期
信号５ｙｎｃが付加され、セクタデータＳＤの終りに、
生成されたエラーコードＥＣＣ（例えば、（１０１２，
９９１）ＢＣＨ符号で２１ビツトのエラーコード）が付
与・付加されて、セクタ構造化されて、すでに第１図に
示した可変長伝送方式（フォーマット）として符号化さ
れる。符号化された信号は、伝送路・記録媒体に適合し
た方式で変調手段６により変調されて、伝送・記録され
る。

次に、受信装置（復合化装置）について説明する。伝送
路・記録媒体からの信号は復調手段７により第１図に示
した可変長伝送方式の信号とじて復調される。復調され
た信号は、記憶手段（セクタバッファメモリ）８に記憶
され、さらに、同期信号生成手段９により、同期信号５
ｙｎｃが検出されてこの同期信号５ｙｎｃに応じた動作
制御パルス（群）ＡＰｎが生成される。この同期信号生
成手段９について、後に第３図（Ａ）及び（Ｂ）を参照
して詳述する。

同期信号生成手段９て生成された動作制御パルスＡｐｎ
により、記憶手段８から記憶された信号が、正確に１セ
クタ（セクタデータＳＤとエラーコードＥＣＣ）ごと読
み出されて、次段のエラー（誤り）検出・訂正手段］０
よりエラー検出・訂正されたセクタデータＳＤか復調さ
れる。このセクタデータＳＤは、前記エラー検出・訂正
手段１０よりエラー検出・訂正されているのて、セクタ
データＳＤの内容である可変長フレーム（開始信号５ｔ
ａｒｔとフレームデータＦＤ）はきわめて正確に復調さ
れる。したがって、開始信号検出手段１１により開始信
号５ｔａｒｔが確実に検出されて、次段の複合手段１２
により符号長の異なる可変長のフレームデータＦＤ（可
変長符号）が正確にデータとして復合される。復合され
たデータは後処理（例えば、逆量子化されて逆直交変換
）される。

く受信装置（復号化装置）の同期信号生成手段〉次に、
第３図（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、複合化装置の前記
同期信号生成手段９について詳述する。同図（Ａ）は同
期信号生成手段９の具体的な回路構成を示す図、同図（
Ｂ）はタイミングチャートである。

２０は、復調手段７の復調信号から同期信号５ｙｎａを
検出する同期信号検出回路であり、この検出出力はゲー
ト２１の入力となっている。２２は同期信号の一定周期
、すなわち１セクタの周期に応じて自走するカウンタで
、このカウンタ２２は前記ゲート２１の出力により外部
リセットされる。

さらに、カウンタ２２は内部のキャリーデコーダにより
前記同期信号の一定周期と同じ周期で内部リセットされ
る。

カウンタ２２の出力値は次段のデコーダ２３に入力され
、カウンタ２２の出力値が略１セクタ周期となると、予
想パルスＧが出力される。予想パルスＧは、同期信号の
検出を予想する幅広パルスで、予想タイミングを中心と
して±４ビット程度の幅を有する。

デコーダ２３からの予想パルスＧと前記同期信号検出回
路２０での検出パルスとはゲート２４の入力されて、こ
のゲート２４の出力によりＦＦ（フリップ・フロップ）
２５がセットされる。すなわち、カウンタ２２・デコー
ダ２３により予想されたタイミングで、同期信号が検出
された時、ＦＦ２５がセットされる。２５の出力はＤ型
ＦＦ２６へ入力され、Ｄ型ＦＦ２６の出力は次段のＤ型
ＦＦ２７に入力されている。Ｄ型ＦＦ２６及び２７の出
力はゲート２８によりインバートされてその論理和がと
られて、これがスティタス信号と出力されている。すな
わち、２回連続して同期信号が検出されなかった時この
スティタス信号がハイレベルとなる。なお、前記デコー
ダ２３からは、予想パルスＧから遅延したリセットパル
スＰ１゜クロックＰ２が前記ＦＦ２５．Ｄ型ＦＦ２６及
び２７に出力されている。

また２９はデコーダ２３の予想パルスＧによりセットさ
れ、ゲート２１のリセットパルスによりリセットされる
ＦＦ（フリップ・フロップ）であり、このＦＦ２９の出
力と前記ステータス信号とがアンドゲート３０に入力さ
れている。この結果、ステータス信号がハイレベルの時
（同期がとれていない時）、最初に検出された同期信号
（検出パルスＫ）のみが有効となって外部リセットし、
以後に発生した疑似同期信号（例えば、第３図（Ｂ）中
の５Ｋ１）の誤検出が防止される。

また、３１はオアゲートであり、前記アンドゲート３０
の出力とデコーダ２３の予想パルスＧとが入力され、こ
のオアゲート３１の出力と前記同期信号検出回路２１の
検出出力とがアンドゲート２１に人力されている。よっ
て、２回連続して同期信号が検出されなかった後と、予
想パルスＧがハイレベルの間のみ、前記同期信号検出回
路２０の検出出力が有効となり、前記カウンタ２２が外
部リセットされる。カウンタ２２は、外部リセットされ
なかった時、同期信号の周期で内部リセットされる。

このように構成された同期信号生成手段９によれば、（
ア）同期信号検出回路２０で検出された同期パルスでカ
ウンタ２２か外部リセットされるので、正確に固定長セ
クタの同期信号が復調される。（イ）予想パルスＧかハ
イレベル時に、同期信号検出回路２０の検出出力か有効
となるので、疑似同期パルスによりカウンタ２２がリセ
ットされて同期が一乱れることがない。（つ）また、２
回以上連続して同期信号が検出されず、かつ、疑似同期
信号が検出された時以外は同期が乱れることがない。な
お、この条件は、スティタス信号生成のＦＦ　（２６，
２７）の構成により適宜変更が可能である。

以上詳述した点から明らかなように、受信装置（復号化
装置）の同期信号生成手段９により、正確に固定長セク
タの同期信号が復調されて、セクタデータＳＤ及びエラ
ーコードＦＣＣが復調される。つまり、本伝送方式では
、規則的な同期信号を有するセクタ構造により、確実に
同期信号が検出されて、セクタ内有効データＳＤ及びエ
ラーコードＥＣＣが復調される。したがって、エラーコ
ードＥＣＣにもとづいて、復調されたセクタデータＳＤ
は、エラー検出・訂正され、きわめて正確なセクタデー
タＳＤ、すなわち、可変長フレームを得ることができる
。

〈受信装置（復号化装置）のエラー検出・訂正手段〉次に、受信装置のエラー検出・訂正手段１０について詳
述する。

エラーコードＥＣＣとして、（１０１２，９９１）ＢＣ
Ｈ符号として２１ビツトのエラーコードを付与した場合
について説明する。この場合では、２エラーの誤り訂正
及び３エラーの誤り検出が可能である。

前記受信化装置の前記記憶手段８から、１セクタごとに
、セクタデータ５Ｄ（９９１ビツト）及びエラーコード
ＦＣＣ（２１ビツト）がエラー検出・訂正手段１０に、
入力される。エラー検出・訂正手段１０に、１セクタ分
（１０１２ビット）のデータが入力されると、シンドロ
ーム５ｏ−Ｓ４　（各１０ビツトでガロア体ＧＦ（２１
０）の元）が演算される。演算されたシンドロームＳ。

−８４にもとづいて以下（ア）〜（つ）のようにエラー
検出・訂正が実行される。

（ア）エラーがない時Ｓ　。−０（００００００００００）Ｓ１婁Ｏ２−Ｏ３−Ｏ４−０を確認してエラーがないことを検出する。

（イ）１ビツトエラーの時（最後のビットを０番目とし
て、ｉビット目がエラーの時）Ｓ　ｏ−１（０００００００００１）ｓ、噛α １Ｓ２−α Ｓ　−α３１１Ｓ４−α （ただし、αはガロア体ＧＦ（２１０）の原始光）この
時　　Ｓｌ／Ｓｏ−α Ｓ２／Ｓ１−α すなわち、Ｓ　　／Ｓ　　−３２／Ｓ１Ｏを確認して、１ビツトエラーであることを検出する。

そして、ｌｏｇａＳ１＝ｉから、ｌｏｇａｘテーブルを
参照してｉを算出する。ｉビット目が誤りであるので、
ｉビット目を反転して誤り訂正する。

（つ）２ビツトエラーの時（１，Ｊビット目がエラーの
時）Ｓ　ｏ−０（００００００００００）Ｓ　−αｌ　＋αｊ ■ Ｓ　　−ａ２ｔ＋α２ｊＳ　　−ａ　”＋　ａ　”’ Ｓ　−α４１＋α４ｊ０エラー　１エラーでないことを確認後、Ｓ　＋Ｘ　・
Ｓ　＋Ｘ　◆Ｓ−０１１２０Ｓ　＋Ｘ　申Ｓ　＋Ｘ　申Ｓ−０１２２１となるＸ　、Ｘ２を求める。

■ Ｘｌ−αｉ＋αｊ、ｘ２−αｉ・αｊともなっている。

２エラーであることの検出は、求まったＸｌ。

Ｘ２によってＳ　　＋Ｘ　　−８＋Ｘ　　−３２−０４１３２となることをチエツクする。

　　　ＩＸ　、Ｘ　かりα　、αｊを求めれば２ビット２エラーを訂正できる。

Ｘｌ−αｊ＋αｊＸ　−αｉ、　　ｊａから、α１−ｙとして上式がらｙ　　＋ｘ　　−ｙ＋Ｘ２−０ｚ−ｙ　／　Ｘ　１と変数変換して、２　　　　・　− このＸ　　／Ｘ　　　をハフメータとして、上式の１２次方程式の根のテーブルを参照し、２を求め、次にそ
れからｙを算出すればα１が求まる。α２はｘ　　−ｙ
として求める。α　、α　が求まれば、１工ラー時と同
様に対数テーブル参照によってｉ。

２を算出しｉ＋　　３番目のビットを反転することによ
り、２ビツトエラー訂正が実行される。

以上詳述した点から明らかなように、エラー検出・訂正
手段１０よりセクタデータＳＤはエラー訂正されて、開
始信号５ｔａｒｔ及びフレーム内有効データＦＤが、正
確に復調される。

つまり、本伝送方式では、エラー検出・訂正手段１０よ
りエラー訂正されたセクタ内有効データＳＤから開始信
号５ｔａｒｔ及びフレーム内有効データＦＤを復調する
こととなる。したがって、不規則な開始信号５ｔａｒｔ
を確実に検出して、可変長符号（可変長のフレーム内有
効データＦＤ）を正確に複合できる。

（実施例２）次に、補助データを挿入した例について説明する。メイ
ンのデータが音声である時は、そのテキストデータを補
助データとして付加して同時に伝送・記録することがあ
り、またメインのデータが映像である時は、その音声ナ
レーションを補助データとして付加して同時に伝送・記
録することがある。

第４図及び第５図は、補助データＡＵＸが付加された可
変長データ伝送方式を示す図である。補助データＡＵＸ
は、全体の伝送量に対して１／１６の割合で付加されて
いる（すなわち１固定セクタ長１０２４ビツトの１／１
６である２０ビツト分）。

第４図は各セクタの同期信号５ｙｎｃに続く位置に２０
ビツト長分の補助データのＡＵＸを置き換えたものであ
る。

これらの補助データはメインのデータ（セクタデータで
ある９９１ビツト長のデータ）とはカテゴリーが異なる
。よって、エラーコード　ＥＣＣは、両者に対する誤り
符号とすることなく、メインデータのみに対する誤り符
号とし、補助データにはその目的に合致した別の誤り符
号を付与した方がよい。

なお、固定長セクタデータ中の同期信号５ｙｎＣに続く
最初の２０ビツトを補助データＡＵＸとした時は、前記
エラー検出・訂正手段１０のクロックを１セクタ中最初
の２０ビツト分だけ停止させるようにすればよい。

また、第５図は１６ビツトに対して１ビツトづつ規則的
に補助データを置き換えたもので、１セクタ中に６４箇
所の１ビツト長の補助データ（図中の点線で示す部分）
を分散させたものである。

この時、１ビツト長の補助データが１２ビツト長の同期
信号５ｙｎＣ中に存在しないようにしておけばよく、エ
ラーコードＥＣＣ中に分散されてもなんら問題はない。

このように１６ビツトに対して１ビツトづつ補助データ
を置き換えた時は、前記エラー検出・訂正手段１０のク
ロックを１６ビツトに対して１ビツト分だけ停止させる
ようにすればよい。

以上詳述したように、本伝送方式において補助データを
伝送する場合には、少なくともセクタの同期信号５ｙｎ
ｅ中に存在しないようにして、各セクタの同位置に置き
換えて伝送すればよい。

（発明の効果）以上詳述したように、本発明になる可変長データ伝送方
式及びその送受信装置によれば、一定周期の同期信号を
有する固定長セクタから、確実に同期信号が検出されて
、セクタデータと誤り符号とが復調され、セクタデータ
が誤り訂正される。

そして、誤吟訂正されたセクタデータから確実に開始信
号が検出されて、可変長のフレームデータが復調される
ので、大容量の信号を高能率で、かつ、伝送時の障害（
エラー）に発生に対しても支障なく正確に伝送できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる可変長データ伝送方式の一実施例
を示す図、第２図は可変長データ伝送方式用の送受信装
置を示す構成図、第３図（Ａ）は受信装置の同期信号生
成手段を示す回路図、第３図（Ｂ）は同期信号生成手段
のタイミングチャート、第４図及び第５図は本可変長デ
ータ伝送方式において補助データを付加伝送する場合を
説明する図、第６図（Ａ）及び（Ｂ）は従来の伝送方式
を説明する図である。１・・・符号化手段、２・・・フレーム化手段、３・・
記憶手段、４・・・誤り符号生成手段、５・・・セクタ
化手段、６・・・変調手段、７・・・復調手段、８・・
・記憶手段、９・・・同期信号生成手段、１０・・・誤
り検出・訂正手段、１１・・・開始信号検出手段、１２・・・復合化手段、
５ｙｎｃ・・・同期信号、５ｔａｒｔ・・・開始信号（
区切信号）、ＥＣＣ・・・エラーコード、ＦＤ・・・フレーム内有効データ（フレームデータ）、
ＳＤ・・・セクタ内有効データ（セクタデータ）、ＡＵ
Ｘ・・・補助データ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）伝送されるデータ群を可変長のフレームデータと
して、このフレームデータ間に区切信号を付加して可変
長フレームとし、互いに長さの異なる連続した前記可変長フレームを一定
の長さで区切って固定長のセクタデータとして、このセ
クタデータに対して誤り符号を付与し、前記セクタデータと前記誤り符号に一定周期の同期信号
を付加して、固定長セクタとして伝送するようにしたこ
とを特徴とする可変長データ伝送方式。
（２）請求項第１項記載の可変長データ伝送方式におい
て、誤り符号が付与された固定長セクタの一定位置で、
かつ、同期信号の存在しない位置に、補助データを置き
換えて伝送するようにしたことを特徴とする可変長デー
タ伝送方式。
（３）伝送されるデータ群から可変長のフレームデータ
を生成する手段と、生成されたフレームデータの先頭に
開始信号を付加して可変長フレームを生成する手段と、互いに長さの異なる連続した前記可変長フレームを一定
の長さで区切って固定長のセクタデータを生成する手段
と、前記固定長のセクタデータに誤り符号を付与する手
段と、前記セクタデータと前記誤り符号に一定周期の同期信号
を付加して固定長セクタとする手段とからなることを特
徴とする可変長データ伝送用送信装置。
（４）固定長セクタよりなる伝送信号から一定周期の同
期信号を検出生成する手段と、前記検出生成した同期信
号をもとにして前記伝送信号から固定長のセクタデータ
と誤り符号とを復調する手段と、誤り符号をもとに前記
セクタデータを誤り訂正して可変長フレームを復調する
手段と、前記復調された可変長フレームから開始信号を
検出する手段と、検出された開始信号をもとにして可変
長フレームから可変長のフレームデータを復調する手段
とからなることを特徴とする可変長データ伝送用受信装
置。