JPH1079674A

JPH1079674A - データ伝送方式

Info

Publication number: JPH1079674A
Application number: JP25393396A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Kubo; 康司久保
Original assignee: Ueda Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Ueda Japan Radio Co Ltd
Priority date: 1996-09-04
Filing date: 1996-09-04
Publication date: 1998-03-24

Abstract

(57)【要約】【課題】データを「0」,「1」の二値符号で伝送する場
合、「0」または「1」が連続する弊害を防止するため従来
ではバイフェーズ符号を用いているが、伝送データ長が
長くなる。【解決手段】ソースデータを４ビットづつに区別し、
同じビットパターンがそれぞれ何回繰り返されるかを検
出し、繰り返し回数の多いビットパターン順に、予め定
めた１６種類の符号語を所定の条件下で短い順に割り当
てて符号語化データに変換し、符号語割り当て規約を付
加して伝送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデータ伝送方式、さ
らに詳しくはデイジタルデータをＦＳＫ等で伝送する場
合の伝送効率の向上に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のデータ伝送では良く知られてい
るように、伝送しようとするデータ（ソースデータ）に
二値符号の「0」が極端に連続したり、「1」が極端に連続
したりする場合、伝送特性が劣化する。すなわちこの種
のデータ伝送に使用するデータ伝送路には、一般的にト
ランス等の交流結合部を備え低域遮断特性を有するの
で、低周波成分や直流成分が連続すると電気的な伝送特
性が劣化する。従ってこのような問題を解決するため
に、いわゆるバイフェーズ符号に変換して伝送する方式
がある。

【０００３】バイフェーズ符号は、ソースデータの「0」
は「1,0」に、ソースデータの「1」は「0,1」に（またはこ
の逆に）符号化して（すなわち１ビットを２ビットにし
て）伝送する方法であり、この方法ではソースデータが
例えば「1,0,1,0・・・」と言うような実際上殆どないデータ
でない限り、「0」の連続あるいは「1」の連続が生じるこ
とはなく、電気的な伝送特性の劣化を防止することがで
きるようになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、バイフ
ェーズ符号に変換して伝送する従来のデータ伝送方式で
は、電気的な伝送特性の劣化は防止することができる
が、バイフェーズ符号に変換すると、伝送するデータの
ビット数は、必ずソースデータのビット数の２倍にな
り、従って伝送速度が半分になり、通信時間が増加して
伝送効率が悪化するという問題点があった。

【０００５】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたものであり、バイフェーズ符号と同様に電気的な
伝送特性の劣化を防止でき、さらにその符号長をソース
データの約半分から約１．３倍の範囲に収めることがで
きるデータ伝送方式を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のデータ伝送方式
は、データを「0」,「1」の二値符号で伝送するデータ伝送
方式において、二値符号のデータ（ソースデータ）を４
ビットづつに区別し、同じビットパターンがそれぞれ何
回繰り返されるかを検出し、繰り返し回数の多いビット
パターン順に、予め定めた所定の符号語をその優先順位
順に割り当て、前記ソースデータを符号語化データに変
換する手段、前記４ビットづつ符号語化したデータが元
の二値符号の何れに相当するかの符号語割り当て規約を
前記符号語化データに付加して伝送する手段を備えたこ
とを特徴とする。

【０００７】また、前記予め定めた所定の符号語とは、
「0」,「1」の出現頻度に極端な偏りがないこと、任
意の符号語が適当に組み合わされた場合でも「0」または
「1」の極端な連続とならないこと、任意の符号語が
適当に組み合わされた場合でもデータの開始および終了
を示すビット列「00000010」，「00000011」と一致しないこ
と、符号語化したビット列がもとのソースデータの
ビット列より、最大１．５倍程度に収まることの条件を
満たす１６種類のビット列の符号語であることを特徴と
する。

【０００８】さらに、前記予め定めた所定の符号語をと
は、ハフマン符号を用いた「01」,「1001」,「1010」,「11000
1」,「110010」,「110100」,「111000」,「110000」, 「110011」,
「110101」,「110110」,「111001」,「111010」,「111100」,「100
0」,「1011」であり、この順番で前記優先順位が定められ
ていることを特徴とする。

【０００９】本発明のデータ伝送方式は以上のような構
成とすることにより、ソースデータのビットパターンを
解析し、出現頻度の高いビットパターンを優先して短い
符号語を割り当てることにより、符号語化したビット列
の長さを元のソースデータの約半分〜１．３倍にするこ
とができ、これによりバイフェーズ符号を用いる場合に
比べて同様の効果を得ながら伝送速度を速くでき、伝送
効率を向上させることができる。

【００１０】例えばソースデータが「00 00 00 00 00 00
00 00」である場合、出現する４ビットのビットパター
ンは、「0000」だけなので、これを全て符号語「01」にで
き、伝送するデータはソースデータの半分になる。従っ
て符号語割り当て規約を付加してもバイフェーズ符号に
比べ、伝送するデータを相当短くできる。

【００１１】なおソースデータが「0000〜1111」のビット
パターンが均等に（全部）出現するデータ、例えば「01
23 45 67 89 AB CD EF」（１６進）であった場合には、
１６種類の符号語Ａ〜Ｐが１回づつ使用されることにな
り、合計８４ビットなのでソースデータの約１．３倍と
なり、「0」,「1」のビット数の出現頻度は３７：４７とな
る。

【００１２】従って符号語割り当て規約を付加すると、
伝送するデータが極端に短い場合、理論上バイフェーズ
符号より長くなる可能性があるが、通常は伝送するデー
タがある程度以上の長さを有するので、バイフェーズ符
号より短くできる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。本発明のデータ伝送方式は、伝送しよ
うとするソースデータを４ビット単位で予め定めたビッ
トパターンの符号語に割り当て、符号割り当て規約と共
に伝送する。図１は、本発明で使用する符号語のビット
パターンの一実施形態を示す図であり、４ビット単位で
符号語に割り当てるので、符号語もＡ〜Ｐの１６語が用
意される。なおＡ，Ｂ，Ｃ，・・・Ｐは、後述するよう
に使用する優先順位を示す。

【００１４】この符号語は、当然ながらその目的から、
「0」,「1」の出現頻度に極端な偏りがないこと、任意
の符号語が適当に組み合わされた場合でも「0」または
「1」の極端な連続とならないこと、任意の符号語が適
当に組み合わされた場合でもデータの開始および終了を
示すビット列「00000010」，「00000011」と一致しないこ
と、符号語化したビット列がもとのソースデータのビ
ット列より、最大１．５倍程度に収まることを条件とし
て選択する。

【００１５】図１に示す実施形態では、ハフマン符号か
ら上述の条件〜を満たすビット列を選択している
が、このような条件を満たすビット列であればハフマン
符号に限定されるものではない。

【００１６】次に符号語に変換する具体的な方法につい
て説明する。例えば「SUN Project」を伝送する場合、こ
の「SUN Project」を文字コードで表せば、「53 55 4E 20
5072 6F 69 65 63 74」となるので、従来ではこれらの
数値をそれぞれ４ビットの２値符号（ソースデータ）に
変換し、さらにバイフェーズ化して伝送するのである
が、本実施形態では符号語を割り当てる優先順位を決定
するために、まず「5」は５回，「3」は２回・・・という
ように同じ数値の出現頻度を調べる。図２（Ａ）は出現
頻度を示す図であり、図２（Ｂ）はこれを頻度順に並べ
かえた頻度順ソートを示す。

【００１７】以上の手順により「SUN Project」は、１０
種類の文字数で伝送でき、且つその文字数は「5,6,2,3,
4,7,0,9,E,F」の順で出現頻度が高いことが解る。従っ
て、「5」には図１に示す一番優先順位が高い符号語であ
るA=「01」を割り当て、「6」には二番目に優先順位が高い
B=「1001」を割り当て、・・・このようにして符号語のビ
ット例を割り当てれば、効率の良いデータ伝送が行え
る。従って「SUN Project」は、「53 55 4・・・」すなわち「01
110001 01 01 110010・・・・」となる。

【００１８】然しながら、このように符号語を割り当て
たことを受信側に通知する必要がある。従って本発明の
実施形態では、その頭に割り当て規約を付加して伝送す
る。この場合上述の符号語の優先順位Ａ，Ｂ・・・Ｐ
を、数値として使用する。すなわちA=「01」は数値「０」
を，B=「1001」は数値「１」を，C=「1010」は数値「２」を
・・・意味する語として用い、「１０種類の文字数を伝
送し、且つ最も出現頻度の高い「01」は「5」に、「1001」は
「6」に、・・・・使用している」旨の規約を付加する。
但しこの場合１０種類の文字数、すなわち符号割り当て
テーブルの大きさを示す数値には、０種類の文字数はあ
り得ないので、１０−１＝９で表す。

【００１９】従って符号語割り当て規約は、「110101 11
0100 111000 1010・・・1011」となる。なおこれらのビット
列に、符号語の置き換えを終了した旨を示す「00」が付加
され、さらにデータブロックの開始および終了を示すビ
ット列「00000010」，「00000011」が付加され、端数ビット
が生じた場合には終端を「0」で埋める等の処理を行う
が、これらの処理は従来の方式と同様である。

【００２０】以上の処理により「SUN Project」を実際に
伝送する場合、そのビットパターンは、「00000010 1101
01 110100 111000 1010・・・1011 01 110001 01 01 11001
0・・・・110010 00 00000011」となる。なお受信側で符号語
に置き換えられたこのデータを正しい文字コードにする
復号化は、伝送されてきた符号語割り当て規約に基づい
て容易に行えることは言うまでもない。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明のデータ伝送
方式は、ソースデータのビットパターンを解析し、出現
頻度の高いビットパターンを優先して短い符号語を割り
当てることにより、符号語化したビット列の長さを元の
ソースデータの約半分〜１．３倍にすることができ、こ
れによりバイフェーズ符号を用いる場合に比べ、同様の
効果を得ながら伝送効率を向上させることができる。特
に無線伝送路では多くの場合、占有帯域幅に制限がある
ため、本発明により無線回線の効率的な使用が可能とな
る等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で使用する符号語のビットパターンの一
実施形態を示す図である。

【図２】本実施形態の動作を説明するための図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】データを「0」,「1」の二値符号で伝送する
データ伝送方式において、二値符号のデータ（ソースデータ）を４ビットづつに区
別し、同じビットパターンがそれぞれ何回繰り返される
かを検出し、繰り返し回数の多いビットパターン順に、
予め定めた所定の符号語をその優先順位順に割り当て、
前記ソースデータを符号語化データに変換する手段、前記４ビットづつ符号語化したデータが元の二値符号の
何れに相当するかの符号語割り当て規約を前記符号語化
データに付加して伝送する手段、を備えたことを特徴とするデータ伝送方式。
【請求項２】前記予め定めた所定の符号語とは、「0」,「1」の出現頻度に極端な偏りがないこと。任意の符号語が適当に組み合わされた場合でも「0」
または「1」の極端な連続とならないこと。任意の符号語が適当に組み合わされた場合でもデー
タの開始および終了を示すビット列「00000010」，「00000
011」と一致しないこと。符号語化したビット列がもとのソースデータのビッ
ト列より、最大１．５倍程度に収まること。の条件を満たす１６種類のビット列の符号語であること
を特徴とする請求項第１項記載のデータ伝送方式。
【請求項３】前記予め定めた所定の符号語をとは、ハ
フマン符号を用いた「01」,「1001」,「1010」,「110001」,「11
0010」,「110100」,「111000」,「110000」,「110011」,「11010
1」,「110110」,「111001」,「111010」,「111100」,「1000」,「101
1」であり、この順番で前記優先順位が定められている
ことを特徴とする請求項第１項または第２項記載のデー
タ伝送方式。