JPH0750928B2 - Muse方式の音声情報変調装置 - Google Patents

Muse方式の音声情報変調装置

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JPH0750928B2
JPH0750928B2 JP60151626A JP15162685A JPH0750928B2 JP H0750928 B2 JPH0750928 B2 JP H0750928B2 JP 60151626 A JP60151626 A JP 60151626A JP 15162685 A JP15162685 A JP 15162685A JP H0750928 B2 JPH0750928 B2 JP H0750928B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 産業上の利用分野 本発明は、MUSE方式のテレビジョン放送における音声情
報変調装置に関するものである。
従来の技術 現在、放送衛星などを利用する新テレビジョン放送サー
ビスの一つとしてMUSE方式が計画されている。
このMUSE方式は、従来画像信号と周波数分割多重方式で
送信していたアナログ音声信号を、ディジタル化したの
ち画像信号と時分割多重方式で送信するものである。
すなわち、送信側では、アナログ信号をパルスコード変
調によってディジタル化したのち、ほぼ16分の1時間軸
圧縮し、これを各フィールド間の垂直ブランキング期間
内にバースト状に送信し、一方受信側では、時間軸圧縮
されたバースト状のディジタル信号を時間軸伸張して連
続的な音声信号に戻したのちアナログ信号に変換するも
のである。
さらに、MUSE方式では、画像信号はFM変調波として送出
され、時間軸圧縮されたディジタル音声信号は、画像信
号のFM変調に使用される搬送波(RFキャリア)を差動4
相移送変調したものとして送出される。このため、連続
した2ビットの音声データ対を差動変調したデータ対を
シンボルと称し、このシンボルという概念を用いてMUSE
方式の伝送フォーマットを規定している。
すなわち、MUSE方式の伝送フォーマットは、第9図に示
すように、ライン番号と伝送サンプル番号で記述され、
各ラインは画像信号の1水平走査期間に該当し、各伝送
サンプルは1個のシンボルから成る。
44ライン目から始まり576ライン目で終わる画像情報の
第1フィールドと、605ライン目から始まり最大の1125
ライン目を経て次の5ライン目で終わる画像情報の第2
のフィールドの間に存在する垂直ブランキング期間内
に、37ライン分の音声情報が送出される。また、画像情
報の第2のフィールドと次の第1のフィールドの間に存
在する垂直ブランキング期間内に38ライン分の音声情報
が送出される。各音声情報領域の1ラインには、480個
の伝送サンプルが割当てられる。
画像情報の第1,第2のフィールドは、画像信号と関連の
制御信号で構成され、音声情報領域は音声信号と関連の
制御信号で構成される。
音声情報領域の大きさが交互に37ライン分と38ライン分
となるのは、映像信号をも含めた全信号系の同期を図る
ためである。同じく同期の観点から、各音声情報領域の
伝送フォーマットには、15フィールドに1回の割合で周
期的に出現するリープフィールドとその間に14回連続し
て出現する非リープフィールドの2種類が存在する。非
リープフィールドとリープフィールドの伝送フォーマッ
トは、第2図と第3図に示すように、最終ライン(43番
目と604番目)の伝送フォーマットだけが異なるだけ
で、他の全てのラインについては全く同一である。
すなわち、非リープフィールドもリープフィールドも、
最終ラインを除く各ラインは、伝送サンプリング番号1
から18までのガード信号期間G1と、伝送サンプル番号19
の導入シンボル信号(RIS信号)期間と、伝送サンプル
番号20から475までの音声信号期間と、伝送サンプル番
号476から480までのガード信号期間G2から構成される。
ガード信号期間G1には、先行ラインの最終伝送サンプル
番号480のシンボルが連続的に送出される。ただし、各
バーストの先頭ライン(6又は568ライン)では先行の
バーストの最終ライン(43又は604ライン)の最終伝送
サンプル番号480のシンボルが連続的に送出される。
ガード信号期間G2には、そのライン上の音声信号の最終
の伝送サンプル番号475のシンボルが連続的に送出され
る。
さらに、RIS信号期間には、先行のライン上の音声信号
の最終の伝送サンプル番号475のシンボルと同一のシン
ボルが送出される。ただし、各バーストの先頭ライン
(6又は568ライン)では先行のバーストの最終ライン
(43又は604ライン)上の音声信号の最終伝送サンプル
番号459又は455のシンボルと同一のシンボルが送出され
る。
非リープフィールドの場合、最終ライン43又は604ライ
ンの音声信号は伝送サンプル番号459で終了し、伝送サ
ンプル番号460から475までの期間にR信号が送出され
る。ガード期間G2では、そのライン上の音声信号の最終
の伝送サンプル番号459のシンボルと同一のシンボルが
連続的に送出される。
また、リープフィールドの場合、最終ライン43又は604
ラインの音声信号は伝送サンプル番号455で終了し、伝
送サンプル番号456から475までの期間に、R信号が送出
される。ガード信号期間G2にはそのライン上の音声信号
の最終の伝送サンプル番号455のシンボルと同一のシン
ボルが連続的に送出される。
上記最終ラインに挿入されるR信号のシンボル列は、後
続のフィールドが非リープフィールドであるかリープフ
ィールドであるかに応じて、それぞれ、2値の0連続の
データ、又は2値の1連続のデータに対応するものが送
出される。前述のように、リープ フィールドは15フィ
ールドに1回の割合で周期的に出現するので、14番目の
非リープフィールドのR信号期間内だけ、1連続のデー
タに対応する16個のシンボル列が送出され、それ以外の
非リープフィールドとリープフィールドのR信号期間で
は、0連続のデータに対応するシンボル列が送出され
る。
以上説明した伝送フォーマットは、フィールド周波数が
60/1.001Hzの場合のものである。
フィールド周波数が60Hzの場合には、R信号の送出個数
が非リープフィールドで32シンボル、リープフィールド
で36シンボルであり、その他の点はフィールド周波数が
60/1.001の場合と同様である。
上記MUSE方式の音声情報の変調装置として、第12図に示
すような構成が提案されている。
入力端子INに供給されたアナログ音声信号は、BS−IIPC
Mエンコーダー1でPCM信号に変換されたのち、時間軸圧
縮2でほぼ16分の1に時間軸圧縮される。時間軸圧縮さ
れた音声PCM信号に、制御信号付加回路3においてガー
ド信号G,RIS信号及びR信号から成る制御信号が付加さ
れる。制御信号が付加された音声情報は、直列/並列変
換回路4において、直列ビット対が並列ビット対に変換
される。この並列ビット対は、差動変調回路5において
差動変調されたのち、4相位相変調回路6において、RF
キャリアの変調に使用される。差動4相位相変調波は、
出力端子OUTから空中線系に供給される。
発明が解決しようとする問題点 上記音声情報変調装置は、時間軸圧縮された音声信号と
関連の制御信号から成る音声情報を差動変調する構成で
あるから、差動変調を高速で行うことが必要になり、差
動変調回路が高価になるという問題がある。
発明の構成 問題点を解決するための手段 本発明の音声信号変調装置は、パルスコード変調された
音声信号を時間軸圧縮する前に差動変調してシンボル列
に変換し、このシンボル列を時間軸圧縮したものに直接
シンボル形式の制御信号を付加して時間軸圧縮された音
声情報を作成することにより、低速で安価な差動変調回
路を使用できるように構成されている。
すなわち、本発明は、信号の前後関係に対応した変調が
行われる差動変調方式においても、制御信号とは独立に
音声信号だけを先に差動変調して圧縮してしまい、この
音声信号の圧縮シンボル列に簡易な回路により直接シン
ボル形式の制御信号を付加することが可能であるという
知見に基づいてなされたものであり、これによって変調
回路の低廉化を実現するものである。
以下、本発明の作用を実施例と共に詳細に説明する。
実施例 第1図は、本発明の一実施例のMUSE方式の音声情報変調
回路の構成を示すブロック図である。
この音声情報変調回路は、BS−IIPCMデコーダー11と、
直列/並列変換回路12と、差動変調回路13と、時間軸圧
縮・制御信号付加回路14と、4相位相変調回路15とから
構成される。
入力端子INに供給されたアナログ音声信号は、BS−IIPC
Mエンコーダー11において、ディジタル音声信号に変換
される。このディジタル音声信号は、直ちに直列/並列
変換回路12で並列ビット対に変換されたのち、差動変調
回路13において差動変調され、シンボル(P,Q)列に変
換される。
シンボル(P,Q)列は、時間軸圧縮・制御信号付加回路1
4において、時間軸圧縮されつつ制御信号が付加され、
4層位相変調回路においてRFキャリアの変調に使用され
る。シンボル列で変調されたRFキャリアは出力端子OUT
から空中線系に供給される。
差動変調回路13は、第2図に示すように、modulo 4の加
算回路と1シンボル分の遅延回路から構成される。
データビット対Dn(D1,D2)と、直前のシンボルS
n-1(P′,Q′)についてmodulo 4の加算が行われ、新
たなシンボルSn(P,Q)が生成される。
すなわち、データビット対Dn(D1,D2),直前のシンボ
ルSn-1(P′,Q′)及び新たなシンボルSn(P,Q)の関
係は、第3図に示すものとなる。ただし、シンボルはグ
レイコードで表現されており、 「0」=(0,0),「1」=(0,1) 「2」=(1,0),「3」=(1,1) である。
このように差動変調されたシンボル列は、受信側におい
て4相位相復調されたのち、第4図に示すように、modu
lo 4の減算回路と1シンボル分の遅延回路から成る差動
復調回路によって、第5図に示す算法に従いつつ、もと
のデータビット対Dn(D1,D2)に復元される。
第6図は、第1図の時間軸圧縮・制御信号付加回路14の
構成を示すブロック図である。
この時間軸圧縮・制御信号付加回路は、シンボル列中の
P信号列に対する時間軸圧縮に関与する直列/並列変換
回路21,ラッチ回路22,RAM23及び並列/直列変換回路24
から成るP信号系統と、シンボル列中のQ信号列に対す
る時間軸圧縮に関与する直列/並列変換回路31,ラッチ
回路32,RAM33及び並列/直列変換回路34から成るQ信号
系統と、P,Q両信号系統に共通のタイミング制御回路35
及びアドレス発生回路36と、P,Q両信号系統ごとに構成
されたゲート及びフリップ・フロップ群37とを備えてい
る。
シンボル列中のP信号列は、直列/並列変換回路21にお
いて、タイミング制御回路35から供給される低速のクロ
ック信号CKLに同期してシフトされて8ビットの並列P
信号列に変換され、ラッチ回路22を経てRAM23に一旦書
込まれる。同様に、シンボル列中のQ信号列も、直列/
並列変換回路31において低速のクロック信号CKLに同期
してシフトされて8ビットの並列Q信号列に変換され、
ラッチ回路32を経てRAM33に一旦書込まれる。上記RAM23
と33への書込みは、1ワードずつ所定周期で連続的に行
われる。
垂直ブランキング期間内は、上記RAM23と33に対するワ
ード単位の書込みの合間を縫ってRAM23と33から、書込
み周期のほぼ16分の1の周期でワード単位の高速読出し
が行われる。ただし、書込みと読出しが競合した場合に
は読出しが優先され、1ワードの読出しが終了するのを
待って1ワードの書込みが行われる。
このようにして、RAM23から読出された1ワードのP信
号列は、並列/直列変換回路24において、タイミング制
御回路35から供給されるクロック信号CKLのほぼ16倍の
速度の高速クロック信号CKHに同期してシフトされ、ほ
ぼ16分の1に時間軸圧縮された直列p信号列となって排
他的論理和ゲートEX1の一方の入力端子に供給される。
同様に、RAM33から読出された1ワードのQ信号列も、
並列/直列変換回路34において、高速クロック信号CKH
に同期してシフトされ、16分の1に時間軸圧縮された直
列q信号列となって排他的論理和ゲートEX2の一方の入
力端子に供給される。
なお、高速クロック信号CKHによる並列/直列変換回路2
4,34のシフト動作は、音声信号の送出期間以外の期間
(各フィールド内の制御信号送出期間と各フィールド間
の音声情報無送出期間)においては、タイミング制御回
路35から供給されるシフト禁止信号INHによって禁止さ
れる。
タイミング制御回路35から排他的論理和ゲートEX1とEX2
の他方の入力端子に供給される制御信号挿入用信号A
は、連続した16個のデータ対(1,1)から成るR信号の
送出期間以外は、常時論理のローに保持される。従っ
て、音声信号や制御信号(G1,G2,RIS信号及びデータ対
(1,1)以外のR信号)のp,q両信号がローであればロー
信号が、ハイであればハイ信号が排他的論理和ゲートEX
1,EX2から出力される。すなわち、データ対(1,1)のR
信号以外の音声情報は、そのまま排他的論理和ゲートEX
1,EX2を通過してアンドゲートA1,A2の一方の入力端子に
供給される。
タイミング制御回路35からアンドゲートA1,A2の他方の
入力端子に供給されるプリアンブル挿入用信号Bは、第
7図に示すように、6ライン6から43ラインの期間と、
568ラインから604ラインの期間だけハイに立上がる。従
って、アンドゲートA1,A2は、排他的論理和ゲートEX1,E
X2から供給される音声信号と制御信号から成る音声情報
をそのまま通過させる。
音声情報の送出期間以外は、アンドゲートA1,A2の他方
の入力端子に供給される信号はローに立上がり、シンボ
ル「0」、すなわち(0,0)の連続から成る、第9図の
クランプレベル(プリアンブル)が送出される。
このクランプレベル(プリアンブル)は、画像信号の最
高諧調と最低諧調との中間値に対応する周波数でシンボ
ル(0,0)に対応する無位相変調波を伝送することによ
り、画像情報に対してはクランプレベルを提供し、音声
情報に対してはプリアンブルを提供する。
各ラインの伝送サンプル番号476番目から480番目までの
ガード信号G2の期間にわたって、タイミング制御回路35
から並列/直列変換回路24と34にシフト禁止信号(IN
H)が供給され、各並列/直列回路のシフトが禁止され
る。従って、ガード信号G2の期間にわたって、伝送サン
プル番号475番の最終音声信号のシンボルと同一のシン
ボルが5個連続して送出される。
次のラインの伝送サンプル番号1番目から19番目までガ
ード信号G1とRIS信号の送出期間にわたっても、引続
き、タイミング制御回路35から並列/直列変換回路24と
34にシフト禁止信号(INH)が供給され続け、各並列/
直列回路のシフトが依然として禁止される。従って、ガ
ード信号G1とRIS信号送出期間にわたって、先行ライン
の480番目に送出されたシンボルと同一のシンボル、す
なわち伝送サンプル番号475番の最終音声信号のシンボ
ルと同一のシンボルが19個連続して送出され続ける。
ただし、各音声情報フィールドの最初のライン(ライン
6又は568)では、先行フィールドの最終ライン(ライ
ン43又は604)の最終伝送サンプル番号480番目のシンボ
ル(これは、後述するようにその最終ラインの音声信号
の最終伝送サンプル番号459又は455のシンボルと一致す
る)と同一のシンボルが19個連続して送出される。
次にR信号の送出方法について説明する。
〔I〕データ対(1,1)の連続からなるR信号を送出す
る場合。
リープフィールドの直前のフィールドにおいて、データ
対(1,1)の16個の連続から成るR信号の送出が開始さ
れると、タイミング制御回路35から供給されるシフト禁
止信号INHによって、並列/直列変換回路24と34のシフ
トが禁止される。この結果、排他的論理和ゲートEX1とE
X2の一方の入力端子には、それぞれ並列/直列変換回路
24と34から伝送サンプル番号459番目の音声信号のシン
ボル(p459,q459)が供給され続ける。これと同期し
て、第8図の波形図に示すように、R信号挿入用信号A
が伝送サンプル周期でハイとロー間を交番せしめられ
る。
シンボル(p459,q459)が第8図の表中の最上段に示す
ように、(0,0)であったとすれば、伝送サンプル番号4
60においてR信号挿入用信号Aがハイ(1)に立上がる
ことによって、シンボル(1,1)が排他的論理和ゲートE
X1,EX2から出力され、アンドゲートA1,A2とフリップ・
フロップFF1,FF2とを経て、伝送サンプル番号460のシン
ボル((p460,q460)として受信側に送出される。
次の伝送サンプル番号461においてR信号挿入用信号A
がロー(0)に立下がることによって、シンボル(0,
0)が排他的論理和ゲートEX1,EX2から出力され、アンゲ
ートA1,A2と、フリップ・フロップFF1,FF2とを経て、伝
送サンプル番号461のシンボル(p461,q461)として受信
側に送出される。
次の伝送サンプル番号462においてR信号挿入用信号A
が再度ハイに立上がることによって、シンボル(1,1)
が排他的論理和ゲートEX1,EX2から出力され、伝送サン
プル番号462のシンボル(p462,q462)として受信側に送
出される。
このように、第8図の表中の最上段に示すように、シン
ボル(0,0)と(1,1)が交互に受信側に送出され、R信
号の送出期間の最終伝送サンプル番号475では、R信号
送出期間直前の伝送サンプル番号459のシンボル(0,0)
に戻る。
第5図の表中の下から4段目と最下段を参照すれば明ら
かなように、シンボル(0,0)とシンボル(1,1)の交番
に伴い、受信側ではデータ(1,1)が連続的に再生され
る。
シンボル(p459,q459)が第8図の表中の第2段目に示
すように、(0,1)であったとすれば、R信号の挿入の
開始により、次のシンボルは(p460,q460)は(1,0)に
反転し、次のシンボル(p461,q461)で(0,1)に戻ると
いうシンボルの反転を繰り返し、R信号挿入期間の最終
シンボル(p475,q475)は、R信号挿入期間の直前のシ
ンボル(p459,q459)に戻る。
第5図の表中の下から3段目,2段目を参照すれば明らか
なように、シンボル(0,1)とシンボル(1,0)の交番に
伴い、受信側ではデータ(1,1)が連続的に再生され
る。
シンボル(p459,q459)が第8図の表中の第3段目に示
すように、(1,0)であったとすれば、R信号の挿入の
開始により、次のシンボルは(p460,q460)は(0,1)に
反転し、次のシンボル(p461,q461)で(1,0)に戻ると
いうシンボルの反転を繰り返し、R信号挿入期間の最終
シンボル(p475,q475)は、R信号挿入期間の直前のシ
ンボル(p459,q459)に戻る。
第5図の表中の下から2段目、3段目を参照すれば明ら
かなように、シンボル(1,0)とシンボル(0,1)の交番
に伴い、受信側ではデータ(1,1)が連続的に再生され
る。
シンボル(p459,q459)が第8図の表中の第4段目に示
すように、(1,1)であったとすれば、R信号の挿入開
始により、次のシンボルは(p460,q460)は(0,0)に反
転し、次のシンボル(p461,q461)で(1,1)に戻るとい
うシンボルの反転を繰り返し、R信号挿入期間の最終シ
ンボル(p475,q475)は、R信号挿入期間の直前のシン
ボル(p459,q459)に戻る。
第5図の表中の最下段と下から4段目とを参照すれば明
らかなように、シンボル(1,1)とシンボル(0,0)の交
番に伴い、受信側ではデータ(1,1)が連続的に再生さ
れる。
次の伝送サンプル番号476からのガード期間の開始に伴
って排他的論理和ゲートEX1,EX2の他方の入力端子に供
給される信号Aがローに立下がると、R信号送出期間の
最終シンボル(p475,q475)がそのまま5個連続して送
出され、次のリープフィールドの最初のライン6又は56
8の伝送サンプル番号1から19まで、(p475,q475)がさ
らに19個連続して送出され、受信側では先行の非リープ
フィールドの音声信号の最終シンボル(p459,q459)の
位相が保存される。
〔II〕連続した16個又は20個のデータ対(0,0)からな
るR信号を送出する場合。
この場合、上述のように、非リープフィールドについて
は伝送サンプル番号460番目から475番目まで、またリー
プフィールドについては伝送サンプル番号456番目から4
75番目まで、タイミング制御回路35から並列/直列変換
回路24と34にシフト禁止信号(INH)を供給すると共
に、排他的論理和ゲートEX1,EX2に供給する信号Aをロ
ーに立上げる。
これによって、並列/直列変換回路24と34に保持された
同一シンボルが非リープフィールドでは16個、リープフ
ィールドでは20個連続して送出される。受信側では、第
5図の表中の第1段目から第4段目を参照すれば明らか
なように、任意のシンボルの連続に伴い、連続したデー
タ対(0,0)が再生される。
このように、データ対(1,1)や(0,0)に対応するシン
ボルを所定個数連続して送出するようなR信号の挿入
を、並列/直列変換回路のシフト動作の禁止と、排他的
論理和ゲートEX1,EX2の設置と、これら排他的論理和ゲ
ートの他方の入力端子に供給するA信号のシンボルごと
の交番やローへの立下げによって簡単に実現することが
できる。
以上、排他的論理和ゲートとアンドゲートを使用して制
御信号を付加する構成を例示したが、これと均等的な種
々の変形を行うこともできる。
例えば、時間軸圧縮の並列/直列変換回路に保持されて
いる最終音声シンボルをフリップ・フロップに供給し、
その非反転出力と反転出力を交互に送出することにより
リープフィールドの直前のR信号を送出することもでき
る。
発明の効果 以上詳細に説明したように、本発明に係わるMUSE方式の
音声変調装置は、パルスコード変調された音声信号を時
間軸圧縮する前に差動変調し、この差動変調後のシンボ
ルを時間軸圧縮したものに制御信号のシンボルを付加す
ることによって時間軸圧縮された音声情報を作成する構
成であるから、音声信号については低速で安価な差動変
調回路を使用できると云う効果が奏される。
また、本発明の音声情報変調装置は、圧縮された音声シ
ンボルに直接シンボル形式の制御信号を付加する構成で
あるから、制御情報の差動変調回路が不要になるという
効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係わるMUSE方式の音声変調
装置の構成を示す機能ブロック図,第2図は第1図の差
動変調回路の構成を示す機能ブロック図,第3図は第2
図の差動変調回路の作用を説明するための概念図,第4
図は受信側における差動復調回路の構成を示す機能ブロ
ック図,第5図は第4図の差動復調回路の作用を説明す
るための概念図,第6図は第1図の時間軸圧縮・制御信
号付加回路14の構成を例示する回路図,第7図,第8図
は第6図の回路の動作を説明するための信号タイミング
図,第9図乃至第11図はMUSE方式の伝送フォーマット
図,第12図は従来の音声変調装置の構成を示す機能ブロ
ック図である。 11……BS−IIエンコーダー,12……直列/並列変換回路,
13……差動変調回路,14……時間軸圧縮・制御信号付加
回路,15……4相位相変調回路,21,31……直列/並列変
換回路,22,32……ラッチ回路,23,33……RAM,34……並列
/直列変換回路,35……タイミング制御回路,36……アド
レス発生回路,37……ゲート及びフリップ・フロップ回
路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 吉道 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 和泉 吉則 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 合志 清一 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アナログ音声信号をパルスコード変調した
    のち差動変調を行って音声シンボル列に変換する変調手
    段と、この音声シンボル列を時間軸圧縮する時間軸圧縮
    手段と、時間軸圧縮された音声シンボル列にガード信
    号,導入シンボル信号及びR信号のシンボルを付加する
    制御情報付加手段とを備え、 この制御情報付加手段は、 音声信号の送出期間の終了後次の送出期間の開始まで送
    出期間終了時の最終音声シンボルを前記時間軸圧縮手段
    に保持させ、リープフィールドの直前のフィールドにお
    けるR信号の送出期間内は前記時間軸圧縮手段に保持さ
    れている最終音声シンボルをシンボル送出周期で交番し
    て送出し、他の全ての制御情報送出期間内は前記最終音
    声シンボルをシンボル送出周期で連続的に送出する制御
    手段を備えたことを特徴とするMUSE方式の音声情報変調
    装置。
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