JPH0326083A - 受信クロック再生方式 - Google Patents

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、振幅位相変調信号の受信クロック再生方式に
関する。

〔従来技術〕

かかる振幅位相変調信号にてデータが送信される通信装
置として例えば静止画テレビ電話がある。

この種のテレビ電話はＴＴＣ標準テレビ電話として実用
化されつつあり、例えば「テレビ技術、１９８８年９月
号、１９頁〜２７頁」に詳細に説明されている． 第１図は静止画を伝送する場合のテレビ電話信号の構或
図であり、その信号はテレビ電話識別信号！！、制御情
報１２および画像情報ｌ３の３つに大別される。

ＤＴ信号と呼ばれる識別信号１ｌは２００６Ｈｚと１　
６　３　３Ｈｚの２周波信号であり、振幅位相変調信号
で構成される制御情報１２と画像情報１３の４００ミリ
秒前までに送られ、受信装置の音声通話モードから静止
画受信モードへの切り換えに使用される。

制御情報１２は、１７４８ＨＺのデータクロック周波数
の振幅位相変調信号の特別な場合の波形が連続しており
、振幅が最大で位相だけが１８０’異なる第１位相のＰ
信号と第２位相のＳ信号から横或される。Ｐ信号とＳ信
号は、夫々正弦波の１周期である。Ｐ信号が１６回連続
するクロック再生用信号ＣＢＩで始まり、Ｐ信号とＳ信
号が交互に２０回連続するデータクロック同調信号ＤＣ
，信号ＣＢ２、ＨＷＰＳＳＷＰと続くフレーム同期信号
ｌ４が最初にあり、続いて受信回路の利得や送信側の画
像伝送モード等を制御するための制御信号１５がある． 画像情報１３は、制御情報１２の直後に１画面分の画素
が連続したクロックで送られる．画像の１画素は、白レ
ベルから黒レベルまでの１６階調、３２階調又は６４階
調の間で変化する正弦波１周期の振幅とＬ８０”異なる
２種類の位相を含んだ波形で表される。具体的には、テ
レビ画像の１画素を信号の平均レベル点（０レベル）か
ら始まる正弦波のｌ波形の振幅と位相で同時に変調する
ものであり、画像情報１３を制御するための制御情報１
２は、誤り率が最小となるように、前記したように振幅
最大で位相だけが１８０’異なる波形のＰ信号とＳ信号
を使用する。なお、以後の説明において第１図の信号の
波形を具体的に示して説明する場合があるが、同じ種類
の信号は、可能なかぎり同じ符号を付与して説明する。

〔課題〕

このようなテレビ電話には、次のような課題があり第２
図の波形図を参照しながら説明する。

第２図は、横軸が共通の時間軸ｔ，縦軸が夫々の信号の
レベルをフレーム同期信号Ｉ４に対応させて表している
。

送信装置から伝送された振幅位相変調信号２０は、受信
装置でＡ／Ｄ変換して処理するために、まず振輻制限増
幅回路を通して論理レベル信号２１に変換される。論理
レベル信号２１の波形はデジタル変調する場合に公知の
バイフエーズ信号２２に類似しているが、振幅位相変調
信号２０が位相の不連続部分２３を含むので、ひげ状の
異常部分２４のある波形となり、バイフェーズ信号２２
とは異なる。

テレビ電話の受信装置は公衆電話回線に接続されるが、
電話回線には正、逆いずれにも接続される可能性がある
。いずれかを正接続として反対の逆接続をした場合、例
えば正接続時の振幅位相変調信号２０の波形が反転して
受信されるので、デジタル変換後の波形も反転した論理
レベル信号２５のようになる． その場合、画像情！１１３において画像の白、黒が反転
することは無論のこと、最初に制御情報１２全体を正し
く読み取れないので静止画受信モードへの切り換えが行
われず、画像を受信できなくなる。

従って画像を正しく受信するためには、電話回線と受信
装置の接続が正、逆いずれで行われても、制御情！ａ１
２や画像情報１３を正しく読み取るサンプリング用の受
信クロックを再生することが必要である。

さらに受信装置全体では、画像情！［１３をＡ／Ｄ変換
して正しくデジタルデータとして受信するためには受信
が完了するまで、いずれの場合の振幅位相変調信号にも
同期した受信クロックを再生することが必要である。

本発明の受信クロック再生方式の課題は、受信装置と電
話回線の接続の正、逆を問わないで、例えば静止画を伝
送するテレビ電話信号である振幅位相変調信号の正接続
と逆接続に対応した極性、すなわち接続極性を判別して
、夫々信号に同期がとれた受信クロックを再生すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の受信クロック再生方式は、データクロック周波
数の振幅位相変調信号を論理レベル信号に変換する手段
、該データクロック周波数の整数倍の周波数近傍で該論
理レベル信号の位相を比較するＰＬＬ回路、さらにＰＬ
Ｌ回路の出力をシフトクロックとして該該論理レベル信
号を転送する２ビット以上のシフトレジスタを用いた受
信クロックの位相を決定する回路部を有することを特徴
とする。

〔実施例〕

まず本発明の理解を容易にするために、第３図の波形図
を説明する．第３図は受信装置と電話回線が正接続の場
合と、逆接続の場合に本発明の受信クロンク再生方式に
より得られる画像クロ・ノク、サンプリングクロックを
振幅位相変調信号と対比して示してある． 横軸は共通の時間軸、縦軸は夫々の信号のレベルを表す
． 正接続の振幅位相変調信号２０が受信装置に入りＡ／Ｄ
変換される場合には、画像クロック７９、Ａ／Ｄ変換用
のサンプリングクロンク８１を発生する。

また、逆接続の場合の振幅位相変調信号５０が受信装置
に入りＡ／Ｄ変換される場合には、画像クロック８０、
Ａ／Ｄ変換用のサンプリングクロック８２を発生ずる。

前記したように、Ｐ信号やＳ信号、さらに画像情報ｌ３
の１画素を表す信号は正弦波の１周期の波形からなり、
前半と後半では振幅が等しい。右端のＰ信号を例にとっ
て、正接続の振幅位相変調信号２０と逆接続の振幅位相
変調信号５０を比較すると、信号５０のＰ信号は信号２
０の前半と後半が入れ換わった波形になっており、この
ような信号２０、５０の波形の関係は他の部分において
も同じである。つまり、正接続の信号２０を基準にする
と、信号５０の位相は１８０＠遅れていることになる。

従って、受信クロックとして画像クロック７９、サンプ
リングクロック８１のように正接続の信号２０のＩＦｉ
ｌ期の前半に同期したものを基準として発生すれば、逆
接続の信号５０の場合には夫々１８０°遅れた１周期の
後半に同期した画像クロック８０、サンプリングクロッ
ク８２を発生してＡ／Ｄ変換に使用する受信クロックと
すれば、正接続の信号２０に同期した画像クロック７９
、サンプリングクロック８１を用いて信号２０をデジタ
ル復調する場合と同じ結果を得る。

本発明の受信クロック再生方式は、このように受信装置
と電話回線の接続状態により変化する振幅位相変調信号
の接続極性を判別して、正しく同期のとれた受信クロン
クを発生し、受信装置において正、逆の接続状態にかか
わらず同じデジタル復調出力を得ることができる。

以下、本発明の受信クロ７ク再生方式の実施例を示す回
路図である第４図を参照しながら説明する。

第４図は受信クロック再生回路であるが、振幅制限増幅
回路３０、ＰＬＬ回路３２、シフトレジスタ３３、排他
的論理和回路３４、２進カウンタ３５、極性判別用のフ
リフブフロップ回路３６、クロック切換回路３７、スタ
ート制御回路３８から主に構戒される。

振幅制限増幅回路３０の出力側はＰＬＬ回路３２と３ピ
ントを有するシフトレジスタ３３のデータ入力端子Ｄに
接続し、ＰＬＬ回路３２の出力側もシフトレジスタ３３
に接続する．シフトレジスタ３３の隣接する２ビフトの
出力は排他的論理和回路３４に加えられる．排他的論理
和回路３４の出力側はインバータ回路４３を介してアン
ド回路３９に接続し、アンド回路３９の出力側はフリッ
プフロップ回路３６のクロック端子ＣＫ、２進カウンタ
３５、スタート制御回路３８の２つのフリフブフロップ
回路４０、４１の夫々リセット端子Ｒに接続する。

ＰＬＬ回路３２の出力側は２進カウンタ３５のクロンク
端子ＧＫと、アンド回路４２に接続する．振幅制限増幅
回路３０の出力側はプリンプフロップ回路３６のデータ
入力端子Ｄに接続する。

２進カウンタ３５とフリップフロップ回路３６の出力側
は、クロック切換回路３７に接続し、クロック切換回路
３７の出力側はアンド回路４２に接続する。

ＰＬＬ回路３２は位相比較器４４、低域フィルタ４５、
電圧制御発振器（ＶＣＯ）４６から構威され、電圧制御
発振器４６は振幅位相変調信号２０のデータクロック周
波数ｆ３の２倍近傍の周波数２ｆ，で発振する．データ
クロック周波数ｆ．は１７４８Ｈ２である。そして一例
として、論理レベル信号２１と周波数２ｆ，の発振器４
６の出力を位相比較器４４で直接位相比較する．振幅制
限増幅回路３０には受信クロック再生回路の入力端子４
９から例えば振幅位相変調信号２０が加えられ、ここで
論理レベル信号２１に変換される。スタート制御回路３
８には端子５１から識別信号ｌ１を検出して得られたス
タート信号７５が加えられる。なお、１７はインバータ
回路、１８はアンド回路である。

次にこのように構威されたクロック信号再生回路の全体
の動作を説明するに先立って、まずＰＬＬ回路３２の動
作を第７図の波形図を参照しながら説明する。第７図の
横軸は共通の時間軸ｔ、縦軸は夫々の信号や出力のレベ
ルを表す．ＰＬＬ回路３２では、受信クロック再生回路
の入力信号である振幅位相変調信号２０から得られた論
理レベル信号２１の立ち下がり部で位相比較が行われ、
その結果発振器４６の発振出力４７が立ち下がるものと
すると、正接続の論理レベル信号２１と逆接続の論理レ
ベル信号２５では、夫々矢印で示す位置で引き込みが行
われる。ひげ状の異常部分２４、４８はいずれもｌ回の
立ち下がり部分があるために引き込みに寄与する。

フレーム同期信号ｌ４のクロック再生用信号ＣＢ１は、
Ｐ信号が１６回連続するが、ほぼ１０回程度継続した時
に論理レベル信号の正接続と逆接続の場合にかかわらず
、またひげ状の異常部分２４、４８の有無にかかわらず
、ＰＬＬ回路３２の発振出力４７はやがて振幅位相変調
信号２０、５０に安定に同期した引き込み状態になる。

なお、第７図では逆接続の振幅位相変調信号５０を点線
で示してある。

以後画像情報１３が終了するまで、論理レベル信号２１
、２５のいずれかがＰＬＬ回路３２に加えられるので、
位相が連続した、不連続部分のない周波数２ｆ，の発振
出力４７を持続する。

なお第６図は、ＰＬＬ回路の別の構或を示すブロソク図
である． データクロック周波数ｆ．の２Ｎ倍（Ｎは２以上の整数
〉の発振出力を得る電圧制御発振器（ＶＣｏ）６１の出
力側にＮ進のプリスケーラカウンタ６０を接続しても、
位相比較器６２はデータクロック周波敗ｆ，の論理レベ
ル信号と周波数２ｆ，の発振出力を直接位相比較して、
同じように周波数２ｆ，のＰＬＬ発振出力４７を持続す
ることができる。

次にクロック再生回路の全体の動作の説明を第５図の波
形図を参照しながら行う。第５図は第４図の受信クロッ
ク再生回路の主な信号や出力波形を示してあり、横軸は
共通の時間軸ｔ、縦軸は夫々信号や出力のレベルを表す
。

受信クロンク再生回路の入力端子４９からの正接続の場
合の振幅位相変調信号２０は、振幅制限増幅回路３０で
論理レベル信号２１に変換される。

そして前記したように、ＰＬＬ回路３２は、データクロ
ック周波数ｆ．の２倍の周波数２ｆ，で同期発振を行い
、その周波数２ｆ，の発振出力４７を得る． 次に発振出力４７をシフトクロックとして、論理レベル
信号２１をシフトレジスタ３３に転送する。その際、発
振出力４７の立ち上がり部分の論理レベル信号２１のレ
ベルが転送される。そして、隣接する２ビット目と３ビ
ット目の出力７１、７２を排他的論理和回路３４を通す
。なお、シフトレジスタ３３は、３ビットであるが２ビ
ット以上あれば何ビットでもよい。３ビットのものを用
いた理由は、Ｐ信号が２回転送されたことを検出するア
ンド回路７０を付加したことによる。Ｐ信号が２回転送
されて隣接する３ビットの信号が、１ビット目の出力７
３を含めてｒｌ　Ｏ　ＩＪにな４った時、アンド回路７
０は出力を生ずる．このアンド回路７０の存在は、後に
述べるスタート制御回路３８の動作を確実にする。

排他的論理和回路３４は、フレーム同期信号ｌ４がクロ
ック再生用信号ＣＢＩからデータクロック同期信号ＤＣ
に移った時にはじめて出力７４の変化を生ずる。この出
力７４の最初の変化は、２ビット目の出力７ｌと３ビッ
ト目の出力７２が「Ｏ」に一致する時刻ｔ１であり、「
１」から「０」に変化する。この時刻１，の振幅位相変
調信号２０は、Ｓ（ｔ号である。以後隣接する２ビフト
目と３ビフト目でＰ信号とＳ信号に対応する出力を交互
に生ずる間は、「１」からｒＯＪへの変化を繰り返す。

ここで注目すべきことは、電話回線と受信装置の接続状
態により、再生回路の入力信号である振幅位相変調信号
２０が反転していても、出力７４は同じ時刻ｔ１で、し
かもＳ信号で変化することである。それ故に、出力７４
の最初の変化を検出して同じ時刻ｔ１の論理レベル信号
の極性、つまりプラス側かマイナス側かを知ることによ
り、接続状態によって変化する受信装置の入力信号に応
じた受信クロックの位相を決定できる。極性がプラス側
であれば、入力信号である振幅位相変調信号が正接続の
場合、つまり振幅位相変調信号２０であり、マイナス側
であれば逆接続の場合の振幅位相変調信号５０であるこ
とがわかる。

受信クロックの位相の決定は１度だけ行う必要があり、
スタート制御回路３８により行う。

スタート制御回路３８は、テレビ電話識別信号１１を検
出することにより端子５１に印加されるスタート信号７
５によりセントされ、出力７４の最初の変化を検出する
信号７６の発生により、リセフトされる。

７７と７８は、夫々フリンプフロンプ回路４０、４１の
出力である。出力７４の最初の変化を検出する信号７６
は、アンド回路３９により時刻も，に立ち上がるが、ス
タート制御回路３８がリセントされることにより、立ち
下がり終了する。

この信号７６は、２進カウンタ３５のリセット端子Ｒ、
極性判別用のフリップフロップ回路３６のクロンク端子
ＣＫに加えられる。

２進カウンタ３５では、クロック端子ＧＫに加わる周波
数２ｒ，のＰＬＬ回路３２の発振出力４７を計数して周
波数ｆ，の出力８４が得られるが、信号７６により１度
だけリセットを行い、再生回路の入力信号に正しく同期
させる。そして入力信号のＰａｔ号のｌ周期の前半から
同期のとれた画像クロック７９、８０がクロック切換回
路３７から得られる。

他方フリソブフロッラ゜回路３６では、２進カウンタ３
５のリセット時の論理レベル信号２ｌによりセントされ
、Ｓ　４７Ｓ号の極性を判定できる。そしてフリソプフ
ロップ回路３６の出力により、クロック切換回路３７を
ＩＩＩ御して１８０＠位相の異なる画像クロック７９、
８０のいずれかを通す．画像クロック７９、８０は、２
進カウンタ３５の夫々肯定出力と否定出力である。

さらに、ＰＬＬ回路３２の発振出力４７とクロック切換
回路３７の出力をアンド回路４２を通すことにより、サ
ンプリングクロツク８１又は８２を得ることができる。

このサンプリングクロック８１、８２は夫々画像クロッ
ク７９、８０の「１」状態の後半に同期している。

受信回路で得られたサンプリングクロック８１、８２の
いずれかを、Ａ／Ｄ変換器８３に加えることにより、受
信装置と電話回線の接続状態によりＡ／Ｄ変換器８３へ
の入力信号の波形が反転していても、その内容を正しく
サンプリングして受信することができる。

画像クロック７９、８０は受信装置全体の同期信号とし
て用いられる。

最終的に得られたこのような受信クロックとしての画像
クロックとサンプリングクロックは、第３図に示してあ
る。

以上述べたように本発明の受信クロック再生方式は、テ
レビ電話のデータクロック周波数のほぼ２倍の周波数を
用いて受信装置の振幅位相変調信号の論理レベル信号と
位相比較を行うＰＬＬ回路を利用している。そしてその
２倍の周波数のＰＬＬ回路の発振出力をシフトクロツク
として論理レベル信号を処理することにより、振幅位相
変調信号の接続極性を判別して受信クロックの位相を１
度だけセットする。

そして振幅位相変調信号の接続極性に対応する受信クロ
ックとして画像クロックとサンプリングクロックを発生
することができる。

なお、実施例ではデータクロック周波数の２倍の周波数
を用いて位相比較を行ったが、整数倍であれば別の倍数
でもよい。

従って、テレビ電話の受信装置と電話回線との接続が逆
接続になり、振幅位相変調信号が反転していても、画像
クロックやサンプリングクロックは自動的に切り換えら
れて正しい画像信号の受信が可能になる。

さらに本発明は、静止画テレビ電話に限らず、回線と受
信装置の接続が逆接続になると不都合な伝送方式に広く
応用できる。

ＰＬＬ回路の電圧制御発振器や位相比較器は簡単な回路
構戒であり、集積回路の中に容易に取り込むことができ
るので、全体の回路を１つの集積回路に構或することも
容易になる。

なおＰＬＬ回路は、データクロック周波数のほぼ整数倍
の周波数の出力を得られればよく、その整数をＭとした
場合、ＭＮ倍（Ｎは、２以上の整数）の周波数近傍で発
振する電圧制御発振器の出力をＮ進のプリスケーラカウ
ンタに加え、該カウンタ出力と論理レベル信号の位相を
比較してもよい。

〔効果〕

本発明の受信クロック再生方式は、受信装置と回線との
接続が逆接続になり、振幅位相変調信号が反転していて
も、画像クロックやサンプリングクロックは自動的に切
り換えられて正しい画像信号の受信が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は静止画を伝送する場合のテレビ電話信号の構或
図、第２図は従来の受信装置における信号の波形図、第
３図は本発明の受信クロック再生回路により得られる受
信クロックの波形図、第４図は本発明の受信クロック再
生方式の実施例を示す受信クロック再生回路の回路図、
第５図は第４図の回路における主な信号や出力の波形図
、第６図は第４図におけるＰＬＬ回路の他の構或を示す
ブロック図、第７図はＰＬＬ回路の動作を説明するため
の信号の波形図である。 ２ｌ、５０：振幅位相変調信号　　７９、８０：画像ク
ロック　　８１、８２：サンプリングクロック　　３０
：振幅制限増幅器　　３２：ＰＬＬ回路　　３３：シフ
トレジスタ　　３４：排他的論理和回路　　３５：２進
カウンタ　　３６：フリソブフロップ回路 第　１　図 ０　２　図 夙 ３ 図 篤 ５ 図 第 ６ 日 鳥 ７ 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）データクロック周波数の振幅位相変調信号を論理
   レベル信号に変換する手段、該データクロック周波数の
   整数倍の周波数近傍で該論理レベル信号の位相を比較す
   るＰＬＬ回路、さらにＰＬＬ回路の出力をシフトクロッ
   クとして該該論理レベル信号を転送する２ビット以上の
   シフトレジスタを用いた受信クロックの位相を決定する
   回路部を有することを特徴とする受信クロック再生方式
   。
2. （２）該ＰＬＬ回路は、データクロック周波数の２倍の
   周波数近傍で発振する電圧制御発振器の出力と、論理レ
   ベル信号との位相を比較する特許請求の範囲第１項記載
   の受信クロック再生方式。
3. （３）該ＰＬＬ回路は、該クロック周波数の２Ｎ倍（Ｎ
   は、２以上の整数）の周波数近傍で発振する電圧制御発
   振器の出力をＮ進のプリスケーラカウンタに加え、デー
   タクロック周波数のほぼ２倍のプリスケーラカウンタの
   出力と、論理レベル信号との位相を比較する特許請求の
   範囲第１項記載の受信クロック再生方式。