JPS5916439A - Ｃａｔｖラインを用いたデイジタル信号伝送方式 - 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 この発明はＣＡＴＶ　（有線テレビジョン）ラインを用
いたディジタル信号伝送方式、特にＣＡＴＶ９インを用
いてディジタルオーディオ信号を伝送する場合等に用〜
・て好適なディジタル信号伝送方式背景技術とその問題
点 現在ディジタルオーディオ技術の進歩は目覚しく、これ
らの技術に裏付けされた所ｉ１１ＰｃＭオーディオ（デ
ィジタルオーディオ）が音楽愛好者の期待に答５べく進
められ、例えばＰＣＭテープレコーダやＤＡＤ　（ディ
ジタルオーディオディスク）等が開発されてきている。

ところでこのようなディジタルオーディオ信号は、ビッ
トレートが高く、つまり帯域幅が広く、従って広帯域を
使用できるＤＢＳ（衛星放送）等では伝送可能であるが
一通常のＦＭ放送等の電波に乗せる伝送方式には問題が
多いものと考えられる。又、ＣＡＴＶラインを使用して
伝送することも可能であると考えられるが、未だ現在の
所実現されていない。一方通常ディジタルオーディオ等
に慣用されている信号フォーマットは、各チャンネルご
とに誤り訂正符号を付加しているのが一般的であり、従
ってＣＡＴＶシステムの如き高品質の伝送路を使用する
データ通信回線では冗長度が大きい。

そこで、本発明者等は、ＣＡＴ■システムが一般にＳ／
Ｎ比が良好で妨害が少ない等、高品質でしかも多量のデ
ータを伝送できることに着目し、誤り訂正符号の冗長度
を少なくしてＣＡＴＶの如き高品質の伝送路に適した第
１図〜第３図の如き信号フォーマットでもって、しかも
ハードウェア的にも現在゛使用されているテレビジョン
受像機の部品を使用できる４値レベルＶＳＢ　（残留側
帯波）方式のＣＡＴＶラインを用いたディジタル信号伝
送方式を先に提案した。

すなわち、第１図Ａは例えばＬチャンネル（１６ビツト
）、Ｌチヤンネル（１６ビツト）、サービスビット（２
ビツト）の３４ビツトから成る１ステレオチヤンネル、
第１図Ｂは例えばチャンネルＡ、Ｂ、Ｃ及びＤ（いずれ
も３４ビツト）、ＢＣＨコード（１６ビツト）、同期（
ＳＹＮＣ）コード（１０ピツト）の１６２ビツトから成
る１ワード、第１図Ｃは３２ワード（５１８４ビツト）
から成る１フレームのそれぞれ信号フォーマットを示し
ている。そしてこのような信号フォーマットの２系列（
即ち、４値レベル）を使用した伝送容量（伝送速度）は
４４、ｌＸ１０３Ｘ（（１６Ｘ２＋２）Ｘ４＋１６＋１
０）Ｘ２＝１４．２８８４ＭＢＰＳ　となる。これは、
３．５８ＭＨｚの色副搬送波レベルにおいて約３ｄＢの
減衰をもったフィルタの伝送速度テレビジョンの１チヤ
ンネルの帯域幅即ち５ＭＨｚの伝送路で充分伝送するこ
とが可能であることがわかる。

また、ＣＡＴＶラインにおける誤りのほとんどは、雑音
やその他テレビジョン信号妨害に代る符号量干渉による
ものである。そこで誤り状態の測定しやすいようにデー
タフォーマットを構成している。つまり、ワードごとに
誤り訂正符号を付加し、この誤り訂正符号としては例え
ば２ビツト訂正能力を有する（２５５　、２３９）　Ｂ
ＣＨコードが短縮化された（１５２　、１３６　）のＢ
ＣＨコードが使用され、このコードは１３６ビツトが情
報ビットであり１６ビツトがチェックビットである。

そして信号の分布としては、第２図Ａの如く例えば１系
例を構成するチャンネルＡ−Ｄの内、チャンネルＡには
ディジタルオーディオプログラム（ステレオ）　Ｐｉ　
（４４，１ＫＨｚで片チャンネル分が１６ビツト）、チ
ャンネルＢにはディジタルオーディオプログラム（ステ
レオ）Ｐ２（４４、ｌ　Ｋ　Ｈｚで片チャンネル分が１
６ビツト）、チャンネルＣにはアナウンス情報（モノラ
ル）　（２２，１ＫＨｚ　８ビツト）Ｐ３と案内情報（
モノラル）　（２２，１ＫＨｚ　Ｂビット）Ｐ４が時分
割的に、チャンネルＤにはファクシミリＰ５とファクシ
ミリＰ６が挿入される。尚Ｐ３とＰ４は２つのプログラ
ムが同時に選択される時は、その内容の重要度や緊急度
等に応じていずれかが優先されるようになされており、
例えばここではＰ４に対してＰ３が優先されるようにな
されて〜・る。又、Ｐ５．Ｐ６についても一方が他方に
対して優先できるようにされている。又送信側はチャン
ネルＣ及びＤのサービスピッ）　（ＳＢ）によって決定
されるようになされて〜・る。

そして上述の４つのステレオチャンネルＡ〜チャンネル
Ｄの１系列の他に、更に別な４つのステレオチャンネル
を伝送する場合には、他の１系列を表わす第２図Ｂ側に
挿入するようにしている。

なお、必要に応じて送信側で第２図Ｂに示すように測定
用擬似データを挿入し、受信側での誤り状態のチェック
等も出来るようにしている。

第３図は４値レベルで伝送する場合の信号フォーマット
を得る場合を例示的に示している。即ち第３図Ａでは１
系列を成すチャンネルＡからチャンネルＤまでの信号構
成のもの（第２図Ａ相当）を配列し、第３図Ｂでは別な
１系列を成すチャンネルＥからチャンネルＨまでの信号
構成のもの（第２図Ｂ相当）を配列する。そしてこれら
第３図Ａ及びＢの２値レベルのものを４値レベルに変換
して、第３図Ｃに示すようにチャンネルＡとＥ、チャン
ネルＢとＦ、チャンネルＣとｑ、チャンネルＤとＨが混
在する一つの信号フォーマットを構成するようにしてい
る。又この場合両系列の誤り訂正符号も４値レベルとな
るように構成する。即ち第３図ＡのＢＣＨ１ＣＨ１コー
ド図ＢのＢＣＨ２コードを第３図Ｃのように４値レベル
に変換して配列する。尚この場合に同期信号５ＹＮＣは
、後述される理由から２値レベルとなし、４値レベルに
は変換しないようにしている。

ところで、上述の如く複数チャンネルのデータ全体に対
し１つの誤り訂正符号を付加する信号ンオーマットの場
合、１つのチャンネルにバーストエラーや符号量干渉に
よるエラーが発生した場合でも、全チャンネルがその影
響を５けるので好ましくない。また、受信側で複数チャ
ンネルの中から任意の１チヤンネルだけ信号を再生しよ
うとする場合には、複数チャンネル内の全てのデータを
ビット毎に参照して選局する必要があり、従って選局（
チャンネル選択）によってビットレートを低減させるこ
とは容易でな〜・。

発明の目的 この発明は斯る点に鑑み、バーストエラーや符号量干渉
によるエラー等の影響を何んら受けることなく確実にデ
ータを伝送できると共に受信側におけるチャンネル選択
によるピットレートを低減することが容易なＣＡＴＶラ
インを用〜・たディジタル信号伝送方式を提供するもの
である。

発明の概要 この発明では複数チャンネルのディジタル信号を１ワー
ドの直列データに形成し、各チャンネルごとに誤り訂正
符号を付加し、各チャンネル間をインターリーブして信
号伝送することにより、バーストエラーや符号量干渉に
よるエラー等の影響を何んら受けることなく確実にデー
タを伝送できると共に受信側におけるチャンネル選択に
よるピットレートの低減が可能となる。

実施例 以下、この発明の一実施例を第４図乃至第７図に基づい
て詳しく説明する。

第４図はこの発明で使用される信号フォーマットの一例
を示すもので、いま複数チャンネルとしてチャンネルＡ
−Ｄの４チヤンネルを考えると、各チャンネルを例えば
Ｌチャンネル（１６ビツト）、Ｒチャンネル（１６ビツ
ト）、サービスビット５Ｂ（１ビツト）及び誤り訂正符
号としての例えばハミング符号Ｈ（７ビツト）から成る
４０ビツト（１ステレオチヤンネル）で夫々構成する。

そして送信及び受信に際しては、信号の順序を一度並び
換えて記録し、再生後にもう一度元の順序に並べ直す所
謂インターリーブの手法を用いる。

そこで、送信時には、第４図の下側部分に示すように、
各チャンネルＡ−Ｄの対応する各桁のビットが１グルー
プとしてＭＳＢより順次ＬＳＢまで並び換えられる。例
えば各チャンネルＡ−ＤのＬチャンネルのＭ８Ｂが１グ
ループとして各チャンネル順に配列されて１ワード（１
６８ビツト）におけるＬチャンネルのＭＳＢ群を構成し
、各チャンネルＡ−ＤのＲチャンネルのＭＳＢが１グル
ープとして各チャンネル順に配列されて１ワードにおけ
るＲチャンネルのＭＳＢ群を構成する如くである。

また、サービスビット及びノ・ミンク符号に付いても同
様に１グループとして各チャンネル順に配列される。そ
してこれ等全部で１６０ピツトの情報に対して、例えば
８ピツトの同期信号５ＹＮＣが付加され、１６８ビツト
から成る１ワードの直列データを構成するようにする。

この時の伝送速度は約７．４ＭＢ’ＰＳ（１６８Ｘ４４
．ｌＸ１０”）であり、十分慣用のＣＡＴＶラインの伝
送路で伝送し得るものである。また、データ流を２系列
すなわち８ステレオチヤンネル（１６モノチヤンネル）
とした場合でもその伝送速度は１４．８ＭＢＰＳであり
、実質的に問題ない。

なお、１フレームは上述同様３２ワードで構成するよう
にしてもよい。第５図は受信側で各チャンネルを選択す
る場合のシーケンスを示すもので、ここでは１ワード中
の例えば各チャンネルのＬチャンネルまたはＲチャンネ
ルを選択する場合である。すなわち、第５図Ａに示す１
ワードの直列データから第５図Ｂに示すようなチャンネ
ルＡ用の選択パルスＰＡにより第５図Ｆに示すような元
の順序に並べ直されたＭＳＢからＬＳＢに配列されたチ
ャンネルＡのＬチャンネルまたはＲチャンネルのデータ
が再生され、第５図Ｃに示すようなチャンネルＢ用の選
択パルスＰＢにより第５図Ｇに示すような元の順序に並
べ直されたＭＳＢからＬＳＢに配列されたチャンネルＢ
のＬチャンネルまたはＲチャンネルのデータが再生され
、以下同様にして第５図りに示すようなチャンネルＣ用
の選択パルスＰＣにより第５図Ｈに示すようなチャンネ
ルＣのデータ、第５図Ｅに示すようなチャンネルＤ用の
選択パルスＰＤにより第５図■に示すよ５なチャンネル
Ｄのデータが再生される。なお、サービスピット及びハ
ミング符号に付いても同様にして選択すればよい。

第６図及び第７図は本実施例の構成を示すもので、第６
図は送信側、第７図は受信側のそれぞれ構成を表わして
いる。

先ず第６図について説明すると、入力端子（１）〜（６
）には上述したようなプログラムＰ１〜Ｐ６の情報がそ
れぞれ供給され、入力端子ｉｌｌ〜（４）からのオーデ
ィオアナログ信号は、アナログ−ディジタル変換気以下
、Ａ／Ｄ変換器と云５）（７１〜（１Ｇにおいてアナロ
グ信号よりディジタル信号に変換され、一方入力端子（
５）及び（６）からの例えばファクシミリ信号は、ファ
クシミリ用インタフェース回路圓〜（１７Ｊを介してマ
ルチプレクサ（１３１に供給される。そしてここでこれ
らの信号に対して、上述の如きインターリーブの処理が
なされ、各チャンネルのディジタル情報が第４図に示す
よ５な１ワードを１６８ビツトとする直列データとして
形成さ゛れ、順次出力される。そしてマルチプレクサ（
１３１からの出力信号は、符号量干渉がな（なるように
送受信系全体の周波数特性を合わせるためのＢＴＦ（１
４１を通してディジタル−アナログ変換器（以下Ｄ／Ａ
変換器と云う）からなる４値しベル変換回路０９に供給
され、ここで４値レベルのベースバンド信号に変換され
る。なお、送信しようとするデータ系列が１系列（７，
４ＭＢＰＳ相当）だけのときは、他方の１系列を１　ｕ
またはＯ”のレベルに固定すればよい。

変換回路−の出力信号はＡＭ変調器ｕＱに供給され、こ
こで発振器（Ｉηからの例えば３８．９ＭＨｚの搬送波
が、変換回路（１９の出力信号により変調される。この
ときの変調度は例えばロールオフ率が帆２５の場合、最
高１００％である。従って変調器ｔｌＱの出力側には中
間周波数ｆｉｆ　＝３８．９ＭＨｚの信号が得られ、こ
の信号は残留側帯波フィルタ（ＶＳＢＦ）Ｑ１９を通し
て混合回路０１に供給され、ここで局部発振回路（２０
からの局部発振周波数例えばｆｌの信号と混合されて周
波数変換され、その出力側に周波数ｆｌ　　ｆｉｆの信
号として取り出される。なお、発振回路（２Ｇの局部発
振周波数は任意のチャンネルの送信周波数よりｆｉｆ分
だけ高い周波数に設定される。

従って、送信チャンネルは局部発振周波数を選択するこ
とによって決定される。

混合回路←９からの出力信号は、バンドパスフィルタＱ
υを通して出力端子＠に取り出され、この出力端子Ｑｚ
からの信号がＣＡＴＶシステムの所謂ヘッドエンド（図
示せず）に供給される。そしてヘッドエンドからの信号
は、図示せずもＣＡＴＶラインを介して受信側に供給さ
れる。なお、（至）は試験用の擬似データを発生するた
めの擬似データ発生回路である。

このようにしてＣＡＴＶラインを介して伝送されてきた
信号は、第７図に示す受信側の入力端子Ｃ３］Ｊよりフ
ロントエンド曽に供給され、ここで増幅された後例えば
５８　、７５　ＭＨｚの如き中間周波信号に変換される
。この中間周波信号は、ＡＭ検波器例えばＰＬＬ検波器
關に供給され、ここで４値レベルのベースバンド信号が
復調される。尚ＡＭ検波器としては慣用のテレビジョン
システムに使用されているものを用いてもよいけれども
、波形歪みを避けるために、上述の如きＰＬＬ検波器を
用〜・る方が好ましい。

ＰＬＬ検波器（至）からの出力信号はレベル比較器０４
１に供給され、ここでアイパターンの合った所でレベル
を識別してディジタルデータを取り出し、次段のデマル
チプレクサｃ３艶に供給する。そしてここで第５図で説
明したようなデータの並び換えや誤り訂正或いは同期信
号（ＳＹＮＣ）の抽出等の信号処理が行われる。デマル
チプレクサ（３艶からのディジタル信号は、スイッチ０
６）及び（３つを介してＤ／Ａ変換器０９及び＋４１に
供給され、ここでディジタル信号よりアナログ信号に変
換された後出力端子（４２及び１４３１にそれぞれ出力
される。尚スイッチ（ト）が接点ａ側にある時にはプロ
グラムＰ１、接点す側にある時にはプログラムＰ２、一
方スイッチＧ力が接点ａ側にある時にはプログラムＰ３
、接点す側にある時にはプログラムＰ４が、夫々デマル
チプレクサ（至）からのアドレス信号により切り換えら
れて取り出される。一方ファクシミリ信号はスイッチ（
至）を介してファクシミリ用インタフェース回路０υを
通して出力端子０４）に取り出される。この場合もスイ
ッチ（至）が接点ａ側にある時にはプログラムＰ５が取
り出され接点す側にある時にはプログラムＰ６が切り換
えられて取り出される。尚、これらのスイッチ（至）〜
■の切り換えは、送信側からの制御により任意に選択し
得るものである。

また、これらの信号処理に際してのピットクロックは、
ジッタの影響を受けることなくピットクロックを再生す
るために、同期信号の期間のみを参照して行なわれる。

即ちＰＬＬ検波検波器比力側には、同期信号５ＹＮＣ期
間のみ２値レベルの信号でその他の時間は４値レベルの
信号とされた出力信号が取り出されるので、デマルチプ
レクサ６５からの同期信号５ＹＮＣとレベル比較器（ロ
）からのデータをクロック再生器四に供給し、同期信号
５ＹＮＣの期間のみ２値レベルとされているデータをピ
ットクロックとして取り出し、デマルチプレクサ０１に
供給するようにする。つまり同期信号期間の２値しベル
信号を参照することにより、ジッタの少ないピットクロ
ックを再生することができる。又この同期信号期間中は
いつも一定ノくターンであるので、この同期信号期間の
信号電圧を参照し、ＡＧＣ回路０ＱにおいてＡＧＣ電圧
を発生し、これをフロントエンドＣ）に供給するように
する。これによって常に安定したＡＧＣ動作を得ること
ができる。

応用例 尚、上述の実施例において、インターリーブは４チヤン
ネルの間で行う場合を例にとり、説明したが、これに限
定されることなく、その他の複数チャンネルの間で行う
場合も同様に適応可能である。またディジタル信号もデ
ィジタルオーディオ信号に限定されることなく、その他
のディジタル信号でもよい。

発明の効果 上述の如くこの発明によれば、複数チャンネルのディジ
タル信号を１ワードの直列データに形成し、各チャンネ
ルごとに誤り訂正符号を付加し、各チャンネル間をイン
ターリーブして信号伝送するようにしたので、バースト
エラーや符号量干渉によるエラー等がランダムエラー化
されて実質的にこれらのエラーが解消される。又受信側
でＩｔま、直列データからのデータ抜取ノ（ルスすなわ
ち選択）くルスの位相をチャンネルごとに変えて各チャ
ンネルを選択すればよいので、ビットレート力を実質的
に扱うチャンネル数分の１、すなわち４チ、ヤンネルの
ときは−に低減され、これによりその後の誤り訂正の処
理も容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明の先行技術に係る信号フォー
マットの説明に供するだめの線図、第４図及び第５図は
この発明に係る信号フォーマットの説明に供するそめの
線図、第６図及び第７図を↓この説明の一実施例を示す
ブロック図である。 （７）〜（１１はアナログ−ディジタル変換器、（１υ
、　（１２＋はファクシミリ用インタフェース回路、（
１３１）まマルチプレクサ、０４１はパイナリイトラン
スノく−サルフィルタ（ＢＴＦ）、（Ｉｓは４値しベル
変換回路、ＯｅをまＡＭ変調器、＋１７）は発振器、（
Ｉｌ１９は残留側帯波フィルタ（ＶＳＢＦ）、（１１は
混合回路、（２０）は局部発振回路、Ｑυはバンドパス
フィルタ、（２３は擬似データ発生回路、０２はフロン
トエンド、關はＰＬＩ、検波器、０荀はレベル比較器、
６１はデマルチプレクサ、（ト）〜關はスイッチ、（至
）、（４１はディジタル−アナログ変換器、（４１）は
ファクシミリ用インタフェース回路、（絹マクロツク再
生回路、（４８はＡＧＣ回路である。 （、イ１ 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数チャンネルのディジタル信号を１ワードの直列デー
   タに形成し、各チャンネルごとに誤り訂正符号を付加し
   、各チャンネル間をインターリーブして信号伝送するよ
   うにしたことを特徴とするＣＡＴＶラインを用いたディ
   ジタル信号伝送方式。