JPH0783340B2 - 時分割多重伝送方式 - Google Patents

時分割多重伝送方式

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JPH0783340B2
JPH0783340B2 JP20451985A JP20451985A JPH0783340B2 JP H0783340 B2 JPH0783340 B2 JP H0783340B2 JP 20451985 A JP20451985 A JP 20451985A JP 20451985 A JP20451985 A JP 20451985A JP H0783340 B2 JPH0783340 B2 JP H0783340B2
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正興 高井
幸彦 宮本
秀一 藤沢
寛 宮沢
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は互いに異なるサンプリング周波数またはクロッ
ク信号周波数をもつ複数のディジタルまたはアナログ形
態の情報信号を時分割多重する時分割多重伝送方式に関
する。
(発明の背景) たとえば、放送衛生からのテレビジョン電波を受信し、
その受信信号をテレビジョン共同視聴設備などの有線シ
ステムに再送信するにあたり、特に符号化されている音
声信号を復調することなく符号化信号のままの形態で複
数チャンネル(ここでいうチャンネルとは映像チャンネ
ル数を意味する。)の信号を時分割多重化して共同視聴
設備の1チャンネル分の伝送路に再送信する場合に好適
な時分割多重伝送方式を、出願人の一人は出願している
(特願昭59−254220号)。
この時分割多重伝送方式は、互いに異なるサンプリング
周波数またはクロック信号周波数をもつNチャンネルの
情報信号を時分割多重して1つの伝送路により伝送する
にあたり、前記Nチャンネルの情報信号のサンプリング
周波数またはクロック信号周波数のうち、最高周波数ま
たはそれ以上の周波数をN逓倍した基準クロック信号
で、前記Nチャンネルの情報信号を時分割多重し、情報
信号が不足する部分にはダミー信号を挿入して連続した
時分割多重信号を得るようにしたものである。
かかる場合にダミー信号を挿入したことを識別するため
にダミーフラグビットをダミー信号と対で送出する必要
があり、時分割多重された各構成信号が情報信号である
かダミー信号であるかを識別するためのダミーフラグビ
ットを各チャンネルに対して1ビット設け、Nチャンネ
ルのダミーフラグビットを1ブロックとしてまとめ、さ
らに前記1ブロックのダミーフラグビットに誤り訂正符
号を付加して伝送する方式を、出願人は出願している
(特願昭60−114358号)。
このようにして誤り訂正符号を付加した1ブロックのダ
ミーフラグビットを送出される方式の場合に、受信側で
ダミーフラグビットを検出してダミー信号出現の確認が
なされることになる。しかしこの方式においても、伝送
途中等においてダミーフラグビットに訂正不能な誤りが
生ずると時分割多重分離部において誤動作し、音の抜け
や、耳障りなノイズ発生の原因となる問題があった。
(発明の目的) 本発明は上記にかんがみなされたもので、符号率を高く
でき、かつ伝送系および変復調系でデータエラーが生じ
たような場合にも高信頼度でダミー信号出現の検知が時
分割多重分離部において可能な時分割多重伝送方式を提
供することを目的とする。
(発明の構成および作用) 本発明は、互いに異なるサンプリング周波数またはクロ
ック信号周波数をもつ複数の情報信号を時分割多重して
1つの伝送路により伝送するにあたり、前記複数の情報
信号の各情報信号毎に情報信号のサンプリング周波数ま
たはクロック信号周波数の周期で情報信号をメモリに書
き込みつつ、前記メモリに書き込まれている情報信号を
前記複数の情報信号のサンプリング周波数またはクロッ
ク信号周波数のうち、最高周波数またはそれ以上の周波
数を前記複数の情報信号数に対応して逓倍した周波数の
基準サンプリング周波数または基準クロック信号の周期
で前記メモリから読み出すと共に、前記メモリの書き込
みアドレスと読み出しアドレスとの差を監視し、前記書
き込みアドレスと読み出しアドレスとの差が所定値にな
ったときに、予め定めたフォーマットの符号列からなる
ダミー信号を前記メモリから読み出した情報信号に続い
て挿入して、時分割多重信号の形態に配列して送出し、
受信側では前記フォーマットを判別することにより時分
割多重された各構成信号についてダミー信号であるか否
かを検出してダミー信号の出現を検知することを特徴と
するものである。
したがって、メモリから情報信号の読み出しに際して情
報信号の不足する部分にはダミー信号が挿入され、時分
割多重信号の形態に配列して送出される。この場合に、
ダミー信号は予め定めたフォーマットであり、ダミー信
号自身をダミー信号の検出に使用することができるため
誤り訂正能力はきわめて高くなり、また符号率の向上を
図ることもできる。
また、ダミー信号の検出を多数決論理回路によって行な
うことができ、時分割多重分離部の構成も複雑にならな
い。
(発明の実施例) 以下、本発明を実施例により説明する。
本発明の実施例は衛生放送における音声PCM信号の時分
割多重に関して適用した場合の例である。
第1図は本発明方式を適用した一実施例の時分割多重化
部(エンコーダ部)の構成を示すブロック図であり、A
からDまでの4チャンネルの情報信号を多重化する場合
を例示している。
A、B、CおよびDはそれぞれ同一の構成を有する多重
化ブロックであり、Aチャンネル多重化ブロックAと共
通部分のみを詳細に示してあり、Aチャンネル多重化ブ
ロックAについて説明し、必要に応じて他チャンネル多
重化ブロックB、CおよびDについて説明する。
入力端子1Aに供給されたAチャンネルの符号変調(PC
M)信号2048ビット/フレーム(フレーム同期16ビット
を含む)構成のビットストリーム(以下データとも記
す)をクロック再生回路2Aに供給して、Aチャンネルの
クロック信号ACKを再生する。同様に入力端子1B、1C、1
Dにそれぞれ供給されたB、C、Dチャンネルのデータ
からB、C、Dチャンネルのクロック信号BCK、CCK、D
CKを再生する。再生された各クロック信号ACK、BCK、C
CKおよびDCKを最高周波数クロック信号選択回路3に供
給し、その中の最高周波数のクロック信号を選択する。
最高周波数クロック信号選択回路3において選択された
クロック信号は4逓倍回路4に供給して4逓倍したうえ
多重化ベースタイミング発生回路5に供給する。多重化
ベースタイミング発生回路5においては入力各チャンネ
ル中の最高クロック周波数の4倍の周波数を有する読み
出しクロック信号ARCK、BRCK、CRCKおよびDRCKを発生す
るとともに、多重化(エンコード)に必要な各種タイミ
ング信号、たとえば後記するメモリブロック8Aのフレー
ムメモリMF1〜MF4を切り替える切替スイッチ10Aの切替
信号、書き込みアドレスカウンタ7Aの制御信号、読み出
しアドレスカウンタ12Aの制御信号、マルチプレクサ13
A、16、19の選択信号等を発生する。
入力端子1Aに供給されたAチャンネルのデータはフレー
ム同期検出回路6Aに供給してフレーム同期を検出する。
クロック再生回路2Aで再生されたクロック信号を書き込
みアドレスカウンタ7Aにて計数し、アドレスカウンタ7A
の計数値によってメモリブロック8Aの書き込み番地指定
がなされる。Aチャンネルの情報データはフレームバッ
ファメモリを構成するメモリブロック8Aに切替スイッチ
10Aを介して供給する。本実施例ではメモリブロック8A
は4フレームメモリMF1〜MF4で構成してある。さらにそ
れぞれのフレームメモリは2032ビットに設定してある。
フレーム同期の存在期間中書き込みアドレスカウンタ7A
のカウントを停止するとともに切替スイッチ10Aは無接
続の接点に接続するべく制御され、情報データ2032ビッ
ト毎に切替スイッチ10AがフレームメモリMF1、……M
F4、MF1、……にと順次切り替えられる。この結果、メ
モリブロック8Aにはフレーム同期を除いた情報データが
フレームメモリMF1、……MF4、……にフレーム毎に記憶
されることになる。
一方、読み出しアドレスカウンタ12Aにおいて、多重化
ベースタイミング発生回路5から出力された読み出しク
ロック信号ARCKが計数され、その計数値によってメモリ
ブロック8Aの読み出し番地指定がなされる。
また、多重化ベースタイミング発生回路5からは2032ビ
ットのデータ読み出しをA、B、C、D、……チャンネ
ルの順序で行うために読み出しクロック信号ARCK、B
RCK、CRCK、DRCKがこの順序で出力される。また読み出
しクロック信号ARCKを出力する前には予め定めた所定ビ
ットの期間メモリブロック8Aからの読み出しを禁止する
とともに読み出しアドレスカウンタ12Aの計数を停止す
る。本実施例では前記予め定めた所定ビットは64ビット
に設定してある。
したがってメモリブロック8A(8B、8C、8D)からの情報
データの読み出しは前記64ビットの期間後メモリブロッ
ク8AのフレームメモリMFh、メモリブロック8Bのフレー
ムメモリMFK、……メモリブロック8DのフレームメモリM
FP、前記64ビットの期間後メモリブロック8Aのフレーム
メモリMF(h+1)、……メモリブロック8Dのフレームメモ
リMF(p+1)、……からの如く読み出されることになる。
一方、読み出しクロック信号は書き込みクロック信号の
少なくとも4倍の周波数であるが、4チャンネル毎に同
一チャンネルのメモリブロック8A(8B、8C、8D)からデ
ータが読み出されることになる。そこで、書き込みフレ
ームメモリと読み出しフレームメモリとの間に初期設定
でオフセットが与えてあるが、読み出しクロック信号周
波数の1/4の周波数と書き込みクロック信号周波数との
差だけ読み出しが早い周期で行われ、前記差により読み
出し番地が早く進むことになる。
一方、書き込みアドレスカウンタ7Aの計数値および読み
出しアドレスカウンタ12Aの計数値はリード/ライト相
対アドレス判別回路14Aにて比較されており、たとえば
メモリブロック8AのフレームメモリMF1からデータを読
み出そうとしたとき、フレームメモリMF1に未だ書き込
みが完了していない様な場合すなわち情報データが不足
する場合が生じたときには、リード/ライト相対アドレ
ス判別回路14Aは読み出しアドレスカウンタ12Aの計数を
停止させて1フレームのデータの読み出しを停止し、こ
の間マルチプレクサ13Aにて予め定めたフォーマットの
符号列からなるダミーデータが記憶されかつ常に読み出
しクロック信号ARCKにて読み出されているROM9Aからの
ダミーデータを選択して出力する。この結果、多重化後
のデータにはフレーム単位の情報データ間に1フレーム
分のダミーデータが介在して連続されることになる。こ
の場合に挿入されるダミーデータはそのフォーマットが
定められた符号列からなることは前記の通りである。ま
たダミーデータが挿入される周期は前記した如く読み出
しクロック周波数の1/4の周波数と書き込みクロック周
波数との差にしたがった周期になる。
上記の如くにしてマルチプレクサ13A(13B、13C、13D)
から出力されたデータAD(BD、CD、DD)はマルチプレク
サ16により選択のうえ出力される。
また一方、同期パターン発生回路17からの同期パターン
を形成する16ビット、余りビット発生回路18からの余り
ビットすなわち48ビット、およびマルチプレクサ16から
のA、B、CおよびDチャンネルの情報データ(2032ビ
ット×4)がブロックとしてこの順序でマルチプレクサ
19によって選択されて、1フレームの多重化データMDと
して出力される。したがってこの場合の1フレーム構成
は第2図(b)に示す如くである。
第2図(a)は多重化前の1フレーム構成を示し、第2
図(c)はBチャンネルのダミー信号が出現した場合の
多重化フレーム構成を示している。また、第2図(b)
および(c)から明らかな如く余りビットは48ビット
〔一般には(N−1)×16ビット〕となり、このビット
を利用して新たな情報信号を伝送することもできる。
つぎに前記した多重化信号を元に信号に分離する分離装
置について説明する。
第3図は受信側において時分割多重信号から元の情報信
号を分離する多重信号分離部の一列を示すブロック図で
ある。
入力端子30に第2図(b)に示した時分割多重信号が入
力される。
このビットストリームはフレーム同期信号検出回路31お
よび書き込みクロック信号再生回路32に供給し、フレー
ム同期信号検出回路31によってフレーム同期信号を検出
し、クロック信号再生回路32によって書き込みクロック
信号WCKを再生する。またビットストリームおよび書き
込みクロック信号WCKはダミーデータパターン検出回路3
3に供給して時分割多重データよりダミーデータパター
ンの一致検出を行なう。ダミーデータパターン検出回路
33におけるダミーデータパターンの一致検出はたとえば
下記の如く行なう。ダミーデータパターン(固定パター
ン)を8ビットで構成するものとすると、ダミーデータ
容量を2032ビットとしたとき、1フレームにダミーデー
タパターンが254回出現することになる。したがってダ
ミーデータパターンの一致回数がたとえば200回以上の
時はそのデータをダミーデータであると判別する。ダミ
ーデータパターン検出回路33においてダミーデータであ
ると判別したときは後記する書き込みアドレスカウンタ
36による計数値を1フレーム分(本例では2032ビット
分)停止して実質的にその間の書き込みを禁止するホー
ルド信号WINHをダミーデータパターン検出回路33から出
力する。
フレーム同期信号、書き込みクロック信号WCK、受信チ
ャンネルを選択するチャンネル選択指示スイッチ34の出
力および後記する読み出しクロック信号RCKはシステム
タイミング発生回路35に供給し、システムタイミング発
生回路35から時分割多重信号分離装置(以下、デコーダ
とも記す)本体部Mによるデコード作用に必要なタイミ
ング信号を発生する。
一方、本実施例においては4フレームメモリ(DMF1〜DM
F4)構成のフレームバッファメモリ37−1と、フレーム
メモリ切替スイッチ37−2および37−4と、ビットスト
リーム中からフレームメモリ切替スイッチ37−2へチャ
ンネル選択指示スイッチ34によって選択されたチャンネ
ルの情報信号を供給する入力選択スイッチ37−3とから
なるメモリブロック37を備えている。ここで1フレーム
メモリは1フレームのデータ送出量(本例では2032ビッ
ト)を記憶し得る容量に設定してある。
書き込みクロック信号WCKは書き込みアドレスカウンタ3
6に供給して、書き込みアドレス信号WAおよび書き込み
フレームメモリ番号に対応したフレームメモリ番号信号
WFを生成する。書き込みアドレス信号WAはメモリブロッ
ク37に供給して書き込みアドレスを指定し、フレームメ
モリ番号信号WFは切替スイッチ37−2を制御して書き込
みフレームを選択する。また一方ホールド信号WINHも書
き込みアドレスカウンタ36に供給して、ホールド信号W
INHによってアドレス信号の進行を実質的に停止させて
メモリブロック37におけるダミーデータの実質的な書き
込み動作を禁止する。
書き込みクロック信号WCKはまた分周回路38に供給して
分周し、時分割多重後の伝送クロック信号周波数の1/N
(=4)の周波数(=f1)にする。分周回路38の出力信
号は読み出しクロック周波数制御回路39に供給し、読み
出しクロック周波数制御回路39によって周波数f0の読み
出しクロック信号RCKを生成する。読み出しクロック周
波数制御回路39は、ダミーデータパターン検出回路33に
よりダミーデータを検出したときのダミーデータ検出出
力DMFと分周回路38の出力とを受けてダミーデータ検出
後におけるメモリブロック37の特定フレームメモリたと
えば第1フレームメモリDMF1への書き込み時から読み出
しクロック信号周波数f0を周波数f1から徐々に周波数f3
にまで低下し、かつ第1フレームメモリDMF1の書き込み
と第1フレームメモリDMF1からの読み出しのアドレス間
にたとえば2フレーム分の差を検出したらリード/ライ
ト相対アドレス検出回路40の出力により周波数を周波数
f3から周波数f1にまで増加させるべく構成してある。
読み出しクロック信号RCKは読み出しアドレスカウンタ4
1に供給し、読み出しアドレスカウンタ41は読み出しア
ドレス信号RAおよび読み出しフレームメモリ番号に対応
したフレームメモリ番号信号RFを生成する。読み出しア
ドレス信号RAはメモリブロック37に供給して読み出しア
ドレスを指定し、フレームメモリ番号信号RFは切替スイ
ッチ37−4を制御して読み出しフレームメモリを選択す
る。
入力端子30に供給された、第2図(b)または第2図
(c)に示すビットストリームから、多重化後の伝送ク
ロック信号すなわち書き込みクロック信号WCKおよびフ
レーム同期信号が検出され、フレーム同期が行なわれ
る。
またシステムタイミング発生回路35からのタイミング信
号により、電源投入時およびチャンネル選択指示スイッ
チ34による選択チャンネルの切替時には書き込みフレー
ムメモリと読み出しフレームメモリとの間に1フレーム
の遅延量を持たせるように、すなわち書き込みフレーム
メモリと読み出しフレームメモリとの間に1フレームが
存在する2フレーム分のオフセットを持たせるように切
替スイッチ37−2および37−4が制御されている。いま
Bチャンネルがチャンネル選択支持スイッチ34により選
択されており、送信側で多重化以前においてBチャンネ
ルのサンプリング周波数またはクロック信号周波数が他
のチャンネルのそれよりも低いものとする。
フレーム同期がとれた後、システムタイミング発生回路
35からのタイミング信号により、入力選択スイッチ37−
3を介してビットストリーム中からBチャンネルの情報
信号が取り出され、フレームメモリ番号信号WFによる切
替スイッチ37−2の切り替えによって1チャンネル分の
情報信号が1フレームメモリに順次供給されて、書き込
みクロック信号WCKに同期してフレームメモリDMF1、DMF
2、……DMF4、DMF1、……に順次書き込まれる。
一方、書き込みクロック信号WCKは分周回路38において
N分周され、読み出しクロック周波数制御回路39からは
周波数f1(=fw/4)の読み出しクロック信号RCKが出力
されている。また、フレーム切替スイッチ37−4はフレ
ームメモリ番号信号RFによる切替によって書き込みフレ
ームメモリに対して2フレーム遅れてかつ読み出しクロ
ック信号RCKに同期して切り替えられて、フレームメモ
リDMF1、……DMF4、……から記憶されているBチャンネ
ルの情報信号が書き込み時の1/4の周波数の読み出しク
ロック信号RCKによって順次読み出される。
しかるに、いまBチャンネルのたとえば100番目におい
てダミーデータDUが挿入されているものとする。したが
って100番目のフレーム列目におけるBチャンネルが入
力されるとダミーデータパターン検出回路33においてダ
ミー信号である旨が検出され、ホールド信号WINHが出力
される。第4図は読み出しクロック信号RCKの周波数変
化を示している。第4図においてDUはダミーデータパタ
ーンの検出を模式的に示し、第4図においてダミーデー
タパターンが検出された時刻をt1、t6、t11にて示して
ある。このダミーデータパターンが検出されたことによ
りホールド信号WINHが出力され、書き込みアドレスカウ
ンタ36の計数値を1フレーム分停止しダミーデータが途
中まで一旦記憶された1フレームメモリ上にダミーデー
タの次のBチャンネルの情報信号が書き込まれ、1フレ
ーム分のBチャンネルの情報信号(この場合はダミーデ
ータ)の書き込みは実質的に停止させられる。したがっ
てフレームバッファメモリ37−1への書き込みデータ
は、ダミーデータを除いたBチャンネルの情報信号のみ
となる。しかるにこの間読み出しは同一周波数f1の読み
出しクロック信号RCKに同期して行われている。この結
果、読み出しフレームメモリと書き込みフレームメモリ
との間隔は接近し、書き込みが再開されたときにおいて
は読み出しフレームメモリは書き込みフレームメモリに
最も接近した状態になっている。この状態においても各
フレームメモリDMF1、……DMF4……への書き込みが順次
行われる。この間に、ダミーデータパターン検出後、最
初に第1フレームメモリDMF1に書き込みがなされたとき
(時刻t2、t7)は読み出しクロック周波数制御回路39に
より判別されて、時刻t2、t7から読み出しクロック信号
RCKの周波数f0は周波数f1から周波数f3まで徐々に低下
させられ、周波数f3において一時維持される。第4図に
おいて読み出しクロック信号RCKの周波数が周波数f3
一致する時刻をt3、t8で示してある。
一方、読み出しクロック信号RCKの周波数f0が周波数f1
から周波数f3に減少させられている期間および周波数f3
に維持されている期間において、書き込みフレームメモ
リが第1フレームメモリDMF1となった後、読み出しフレ
ームメモリが第1フレームメモリDMF1となるまでの期
間、分周回路38の出力周波数(fw/N)を計数し、該計数
値が2フレームに相当する値になったか否かがリード/
ライト相対アドレス検出回路40により判別されている。
この判別により計数値が2フレームに相当する値になっ
たとき(時刻t4、t9)から読み出しクロック信号RCK
周波数は周波数f3から徐々に周波数f1に戻される。この
状態において読み出しクロック信号RCKの周波数f0が周
波数f1に一致したとき(時刻t5、t10)からは周波数f1
に維持されて、次のダミーデータパターンが検出される
のを待つ。
なお、ここで読み出しクロック信号周波数f0を徐々に減
少させたり、増加させたりするのは、急激な周波数変化
を避けるためであり、衛生放送におけるPCM音声信号等
の場合において、アナログ音声信号に復調したときに、
音声に品質劣化、特にサンプリング周波数変動等による
劣化を少なくするためである。したがって読み出しクロ
ック信号周波数制御はダミーデータ送出期間内に可能な
限り長時間にわたって、微少周波数変化で行うことが望
ましい。このためには読み出しクロック信号RCKの下限
周波数f3を小さくすればよい。
なお、第4図において、周波数f2は時分割多重化する前
の元の伝送クロック信号周波数を示している。
上記の如くダミーデータの判別にあたっては最大2032ビ
ット(余りビットをも使用すれば2080ビット)までとる
ことができるためダミーデータパターン検出回路33に多
数決論理などを用いることで極めて高い信頼度でダミー
信号の出現の検知が可能となる。
(発明の効果) 以上説明した如く本発明によれば、ダミー信号を予め定
めたフォーマットの符号列としたため、ダミー信号自身
をダミー信号検出に使用できるため、次に来る信号がダ
ミー信号であることを示すダミーフラグビット等は不要
となって符号率を高くすることができる。また伝送系お
よび変復調系においてデータエラーが生じた場合に、多
数決判定等で非常に信頼度の高いダミー信号検出ができ
て、時分割多重信号分離デコーダの誤動作が回避でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における時分割多重化部のブ
ロック図。 第2図は本発明の一実施例にかかる時分割多重化フレー
ム構成図。 第3図は本発明の一実施例にかかる時分割多重信号分離
部のブロック図。 第4図は第3図に示した時分割多重分離部の作用の説明
に供する線図。 7Aおよび36……書き込みアドレスカウンタ、8A……メモ
リブロック、9A……ROM、12Aおよび41……読み出しアド
レスカウンタ、13A、16および19……マルチプレクサ、1
7……同期パターン発生回路、18……余りビット発生回
路、33……ダミーデータパターン検出回路、37……メモ
リブロック。
フロントページの続き (72)発明者 宮本 幸彦 東京都渋谷区渋谷2丁目17番5号 トリオ 株式会社内 (72)発明者 藤沢 秀一 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 (72)発明者 宮沢 寛 東京都渋谷区神南2丁目2番1号 日本放 送協会放送センター内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに異なるサンプリング周波数またはク
    ロック信号周波数をもつ複数の情報信号を時分割多重し
    て1つの伝送路により伝送するにあたり、前記複数の情
    報信号の各情報信号毎に情報信号のサンプリング周波数
    またはクロック信号周波数の周期で情報信号をメモリに
    書き込みつつ、前記メモリに書き込まれている情報信号
    を前記複数の情報信号のサンプリング周波数またはクロ
    ック信号周波数のうち、最高周波数またはそれ以上の周
    波数を前記複数の情報信号数に対応して逓倍した周波数
    の基準サンプリング周波数または基準クロック信号の周
    期で前記メモリから読み出すと共に、前記メモリの書き
    込みアドレスと読み出しアドレスとの差を監視し、前記
    書き込みアドレスと読み出しアドレスとの差が所定値に
    なったときに、予め定めたフォーマットの符号列からな
    るダミー信号を前記メモリから読み出した情報信号に続
    いて挿入して、時分割多重信号の形態に配列して送出
    し、受信側で前記フォーマットを判別することにより時
    分割多重された各構成信号についてダミー信号であるか
    否かを検出してダミー信号の出現を検知することを特徴
    とする時分割多重伝送方式。
JP20451985A 1985-05-29 1985-09-18 時分割多重伝送方式 Expired - Fee Related JPH0783340B2 (ja)

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