JPH0326084A - 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、１９Ｂ８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１１、制御情
報１２および画像情報１３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１６
３３Ｈｚの２周波信号であり、振幅位相変調信号で構威
される制御情報１２と画像情報１３の４００ξ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信号から構威される．Ｐ信号とＳｆ
Ｊ１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、ＨＷＰ，ＳＷＰと続くフレーム同期
信号１４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、３２１１ｉｌｌ又は
６４階調の間で変化する正弦波Ｉ周期の振幅と１８０”
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（Ｏレベ
ル）から始まる正弦波の１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ｌ２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。

〔謀題〕

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
同期信号工４に対応させて表している． 送信装置から伝送された振幡位相変調信号２０は、受信
装置でＡ／Ｄ変換して処理するために、まず振幅制限増
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、画像情報１３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、制御情報１２
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、画像情報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、夫々の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、データクロンク周波
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
、論理レベル信号の立ち上がりと立ち下がり時に出力を
生ずるゼロクロス検出回路、該クロック周波数の整数倍
の周波数近傍で該ゼロクロス検出回路の出力の位相を比
較するＰＬＬ回路、さらにＰＬＬ回路の出力をシフトク
ロックとして該論理レベル信号を転送する２ビント以上
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＠ε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ック再生方式に
より得られる画像クロック、サンプリングクロックを振
幅位相変！）１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！ｌ１信号２０が受信装置に入りＡ
／Ｄ変換される場合には、画像クロンク７９、Ａ／Ｄ変
換用のサンプリングクロック８ｌ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８　０
，Ａ／Ｄ変換用のサンプリングクロック８２を発生する
． 前記したように、Ｐ信号やＳ信号、さらに画像情報１３
の１画素を表す信号は正弦波のｉ周期の波形からなり、
前半と後半では振幅が等しいや右端のＰ信号を例にとっ
て、正接続の振幅位相変調信号２０と逆接続の振輻位相
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７クとして画像クロック７９、サンプ
リングクロック８Ｉのように正接続の信号２ｌの１周期
の前半に同期したものを基準とすれば、逆接続の信号５
０の場合には夫々１８０°遅れた１周期の後半に同期し
た画像クロソク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ンクとすれば、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ッ
クを発生し、受信装置において正、逆いずれの接続状態
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図を参照しながら詳細に説明する．第４
図は受信クロソク再生回路であるが、振幅制限増幅回路
３０、ゼロクロス検出回路２６、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７プ回路３６、クロッ
ク切換回路３７、スタート制御回路３８から主に構或さ
れる． なお、ゼロクロス検出回路２６は第６図の回路図に示す
ように、２つのマルチバイブレータ２７、オア回路２８
、インバータ回路２９から構戊され、後に説明するよう
に振幅制限増幅回路３０からの論理レベル信号２１や論
理レベル信号２５の立ち上がりと立ち下がりの時刻に出
力６５を発生する。

振幅制限増幅回路３０の出力側は、ゼロクロス検出回路
２６と３ビッ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、ゼロクロス検出回路２６はＰＬＬ回
路３２に接続する．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ビッ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
側はフリソプフロソブ回路３６のクロック端子ＧＫ、２
進カウンタ３５、スタート制御回路３８の２つのフリッ
プフロップ回路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のクロック
端子ＣＫと、アンド回路４２に接続する．振幅制限増幅
回路３０の出力側はフリフブフロンブ回路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
ロフブ回路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から構或され、電圧制御
発振器４６は振幅位相変１１信号２０のデータクロック
周波数ｆ，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１　７　４　８Ｈｚである．そ
してゼロクロス検出回路２６の出力６５と周波数２ｆ，
の発振器４６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には受信クロンク再生回路の
入力端子４９から振幅位相変調信号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３８には端子５１から識別信号１１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． 次にこのように構戒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とゼ
ロクロス検出回路２６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，ｌ軸
は夫々の信号や出力のレベルを表す． 第７図においてゼロクロス検出回路２６は、受信クロッ
ク再生回路の入力信号である正接続の振幅位相変調信号
２０から得られた論理レベル信号２１の立ち上がりと、
立ち下がりの時刻に出力６５を生ずる。６３は片側のマ
ルチバイブレーク２７の出力、６４はインバータ回路２
９を経て論理レベル信号２１の加えられるマルチバイブ
レーク２７の出力である．オア回路２８で出力６３と出
力６４が合威され、出力６５を生ずる。この出力６５は
、論理レベル信号２ｌと図示されていない逆接続の論理
レベル信号２５で同じであり、周波数はデータクロック
周波数ｆ，の２倍である．ＰＬＬ回路３２では、出力６
５の立ち上がり部で位相比較が行われ、その結果発振器
４６の出力が立ち上がる．出力６５は論理レベル信号２
１の異常部分２４では１つのパルスに重なり、異常部分
２４のない不連続部分２３ではパルスが欠落するが、不
連続部分２３における異常部分２４の有無にかかわらず
引き込みが行われる。

フレーム同期信号１４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回程度継続したと
ころで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１１
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ｉ）１｛８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、ゼロクロス検出回路
２６の出力６５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８図は、ＰＬＬ回路の別の構
威を示すブロック図である。

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ｆｔｌｌ御発振器（■Ｃｏ）６
１の出力側にＮ進のブ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数ｆ１の論
理レベル信号と周波数２ｆ，の発振器６１の出力を直接
位相比較して、同じように周波数２ｆ，の発振出力４７
を持続する。

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。

受信クロッ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敗ｆ，のほぼ
２倍の周波数２ｆｓ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
ン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｛ｔ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
７３を含めてｒｌ　０　１Ｊになった時、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１４がクロ
ソク再生用信号ＣＢＩからデータクロック同調信号ＤＣ
に移った後にはじめて出力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７１と３ビッ
ト目の出力７２が「０」に一致する時刻ｈ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信号である．以後隣接する２ビット目と
３ビ７｝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「０」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１，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１，の振幅位相変調信
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
応じた受信クロソ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の接続極
性が正接続の場合、つまり振幅位相変調信号２０であり
、マイナス側であれば接続極性が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ｗＩ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に加えられるスタート信号７５によりセフトさ
れ、出力７４の最初の変化を検出する信号７６の発生に
より、リセントされる。

７７と７８は、夫々フリップフロソブ回路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ｔ１に立ち上がるが、ス
タート制御回路３８がリセフ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
リセント端子Ｒ、極性判別用のフリソブフロ７プ回路３
６のクロック端子ＣＫに加えられる． ２進カウンタ３５では、クロック端子ＣＫに加わる周波
数２ｆ，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ｌ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Ｐ信号のＩＩ′１期の前半か
ら同期のとれた画像クロンク７９、８０がクロック切換
回路３７から得られる． 他方フリソブフロフブ回路３６では、２進カウンタ３５
のリセット時の論理レベル｛３号２１によりセントされ
、３｛ｉ号の極性を判別できる。そしてフリップフロッ
プ回路３６の出力により、クロック切換回路３７を制御
して１８０’位相の異なる画像クロック７９、８０のい
ずれがを通す。

画像クロンク７９、８ｏ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をクロック切換回
路３７の出力でアンド回路４２を通すことにより、サン
プリングクロック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は夫々画像クロンク
７９、８　０７７）　ｒｌＪ状態の後半に同期している
。

再生回路で得られたサンプリングクロック８ｌ、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《
サンプリングして受信することができる． 画像クロソク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ンクとしての画像
クロソ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
レビ電話の振幅位相変調信号の論理レベル信号からゼロ
クロス検出回路を用いてデータクロック周波数の２倍の
周波数のパルス出力を得て、同じくデータクロック周波
数のほぼ２倍の周波数を用いてそのパルス出力の位相比
較をＰＬＬ回路で行う。そしてその２倍の周波数のＰＬ
Ｌ回路の発振出力をシフトクロッ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！Ｉｌｉ（ｔ号の
接続極性を判別して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一致させて受信ク
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
クロソ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
構成であり、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つの集積回路に構威することも
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
の周波数の出力が得られればよく、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、画像クロン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ン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図におけるゼロクロス検出回路の回路図
、第７図はゼロクロス検出回路とＰＬＬ回路の動作を説
明するための信号の波形図、第８図はＰＬＬ回路の他の
構威を示すブロック図である。 ２ｌ、５０：振幅位相変調信号　　２６：ゼロクロス検
出回路　　７９、８０：画像クロック８ｔ，８２：サン
プリングクロンク　　３０：振幅制限増幅器　　３　２
　：　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：フリッ
プフロップ回路 第 １ 図 第 ５ 図 第 ６ 図 弟 ８ 図 第 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、論理レベル信号の立ち上が
   りと立ち下がり時に出力を生ずるゼロクロス検出回路、
   該クロック周波数の整数倍の周波数近傍で該ゼロクロス
   検出回路の出力の位相を比較するＰＬＬ回路、さらにＰ
   ＬＬ回路の出力をシフトクロックとして該論理レベル信
   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、ゼロク
   ロス検出回路の出力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、ゼロクロス検出回路の出力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。