JPS6052505B2 - Pcm信号復調装置 - Google Patents

Pcm信号復調装置

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JPS6052505B2
JPS6052505B2 JP52110876A JP11087677A JPS6052505B2 JP S6052505 B2 JPS6052505 B2 JP S6052505B2 JP 52110876 A JP52110876 A JP 52110876A JP 11087677 A JP11087677 A JP 11087677A JP S6052505 B2 JPS6052505 B2 JP S6052505B2
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signal
synchronization signal
circuit
pcm
pulse
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健太郎 小高
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  • Synchronizing For Television (AREA)
  • Television Signal Processing For Recording (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はオーディオ信号をPCM変調することにより
得られるPCM信号を例えばテレビ信号と同様の信号形
態に変換してVTR(ビデオテープレコーダ)により記
録し、このPCM信号をVTRから再生して復調するよ
うなPCM信号記録再生装置に使用して好適なPCM信
号復調装置に関する。
PCM信号をテレビ信号と同様の信号形態に変換する
ことは、VTR)ビデオデスク等のテレビ信号記録再生
装置をそのままPCM信号記録再生装置として使用する
ことができる利点がある。
そして、PCM復調時にはテレビ信号の水平同期信号及
び垂直同期信号と同様の同期信号を再生PCM信号から
分離し、この分離された同期信号に基いてデータ抜取り
のためのゲート信号、クロックパルス等のタイミング信
号を形成して、再生PCM信号にジッタと称されるよう
な時間軸変動分が含まれていてもデータ抜取りが確実に
なされるようにしている。再生PCM信号から同期信号
を取り出す場合には、ノイズを誤つて同期信号としない
ために、同期信号が存在すべきタイミングで所定パルス
幅のウィンドウパルスを発生させ、このウィンドウパル
スの発生している期間内のものを同期信号とするように
している。 このような同期信号抜取りの方法は、同期
信号が再生出力として得られている限りでは、この同期
信号がある範囲内の時間軸変動分を有していても支障は
ない。
しかし、VTRのドロップアウト等の伝送路における障
害によつて同期信号が再生出力として得られない場合に
は、同期信号が得られない期間において時間軸変動分が
累積することによつて、この期間の後に発生する同期信
号とウィンドウパルスのタイミングが大きくずれるため
に同期信号を抜き出せなくなり、そのためデータ抜取り
が正しく行なわれないおそれがある。 本発明は上述の
ように同期信号が伝送路の障害のために欠落しているよ
うなときでも、その後に生じる同期信号を確実に抜き取
ることができ、この同期信号に基いて形成されたタイミ
ング信号によるPCM復調のための処理が正しく行なわ
れるようにしたものである。本発明は同期信号が欠落す
るようなときにはデータにも誤りが生じていることを注
目し、本来はデータ誤りの検出のための検出出力を用い
て同期信号の欠落を検出するようにしたものである。即
ちデータが誤つていることが検出されたときには、ウイ
ンドウパルスのパルス幅を広げるようにしたものである
。以下、本発明の一実施例について説明するに、第1図
はそのPCMエンコーダを示し、第2図はそのPCMデ
コーダを示し、第1図及び第2図において、1はVTR
を示す。
このTRlはその記録信号入力端子11から与えられる
テレビ信号を記録系を介して一対の回転磁気ヘツドに供
給し、テレビ信号の1フイールドを磁気テープに傾斜し
たトラツクとして記録するものである。また、VTRl
の再生信号出力端子10には、磁気テープより再生され
た信号が再生系を介することにより形成されたテレビ信
号が取り出される。このVTRlは一般に固定ヘツド方
式に比べて伝送帯域が広い特長を有しており、このVT
Rlによりテレビ信号と信号形態が同一とされたPCM
信号を記録再生するものである。PCMエンコーダ及び
PCMデコーダはVTRlに対するアダプタ構成とされ
、VTRlに対してこのアダプタを装填したときには、
PCM信号記録再生装置を実現することができる。即ち
2L及び2Rは夫々ステレオオーデイオ信号の左方信号
及び右方信号が供給される端子である。
これら左方信号及び右方信号は夫々増幅器3L及び3R
1ローパスフイルタ4L及び4R1サンプリングホール
ド回路5L及び5R,.AD変換器6L及び6Rを介さ
れることによりPCM変調一される。この油変換器6L
及び6Rのデジタル出力は並列コードであるので、並列
直列変換器7により直列形式とされ、時間軸圧縮回路8
に供給される。時間軸圧縮回路8はテレビ信号における
垂直ブランキング期間に略々相当するデータ欠如.期間
を形成するもので、時間軸圧縮回路8を構成するRAM
の書込みクロツク周波数より読出しクロツク周波数を高
くすることにより時間軸を圧縮できる。この楊合、RA
Mは書込み及び読出しが非同期で行なわれるように制御
される。時間軸圧縮回路8の出力は誤り検出コード例え
ばCRCコードを付加するためのCRCエンコーダ9に
供給される。
CRCエンコーダ9の出力はデータ同期信号付加回路1
0に供給される。このデータ同期信号付加回路10では
、データ欠如期間の後の最初のデータのタイミングを示
すためのデータ同期信号Pdが付加される。更に、同期
信号混合回路11にてテレビ信号における垂直同期信号
及び水平同期信号に相当する同期信号(これらの同期信
号も垂直同期信号及び水平同期信号と呼ぶ)が加えられ
る。この同期信号混合回路11の出力がTRlの記録信
号入力端子11に供給される。) 12は書込側のタイ
ミングを制御するためのパルス発生回路を示し、13は
読出側のタイミングを制御するためのパルス発生回路を
示し、これらのパルス発生回路12及び13には基準ク
ロツク発振器14からのクロツクパルスが供給される。
・そしてパルス発生回路12から、サンプリングホール
ド回路5L及び5Rに対するサンプリングパルスと、A
D変換器6L及び6Rに対するクロツクパルスと、並列
直列変換器7に対するクロツクパルスと、時間軸圧縮回
路8に対する書込みクロツクパルス及び書込み制御パル
スとが発生する。サンプリングパルスの周波数は例えば
44.1〔KHz〕とされ、1.4112〔MHz〕の
クロツクパルスによつて1サンプル値が1ワード26ビ
ツトのPCM信号に変換され、時間軸圧縮回路8のRA
Mに書込まれる。またパルス発生回路13から、時間軸
圧縮回路8に対する読出しクロツクパルス及び読出し制
御パルスと、CRCエンコーダ9に対する制御パルスと
、同期信号混合回路11に供給される複合同期信号とが
発生する。時間軸圧縮回路8では書込み制御パルスによ
り書込みクロツクパルスがゲートされて連続的にデータ
が書込まれ、この書込み動作が開始されてからやや遅れ
て読出し制御パルスにより読出しクロツクパルス(例え
ば1.764〔MHz))がゲートされて読出し動作が
行なわれ、所定時間後に読出し制御パルスによりRAM
に対する読出しクロツクパルスの供給が停止され、これ
によつて読出し動作が休止し、所定のデータ欠如期間の
後に再び読出し動作が開始されるようにして時間軸圧縮
がなされる。15はデータ同期信号発生回路であり、1
フイールド期間の最初にデータが挿入される水平期間の
前の水平期間に相当するタイミングでデータ同期信号P
dを発生するようになされている。
データ同期信号Pdは、時間軸圧縮回路8に対する読出
しクロツクパルスから形成され、例えば゜“1゛と“゜
0゛が交互に繰り返される(101010・・・・・り
のものである。このときのデータ同期信号Pdの周波数
は(1.764〔MHZ))0)1,の882〔KHZ
〕となる。データ同期信号Pdを゜“1丁゛と“゜00
゛が交互に繰り返される(110011001100・
・・・・・)としても良く、この場合のデータ同期信号
Pdの周波数は441〔KHz〕となる。かかるデータ
同期信号Pdを形成するために、パルス発生回路13か
らのデータ同期信号を所定のタイミングで発生させるた
めの複合同期信号と、データ同期信号自体を形成するた
めの読出しクロツクパルスとがデータ同期信号発生回路
15に供給される。第3図は記録されるPCM信号の奇
数フイールド期間(即ち2631{、但しHは水平周期
)を示すもので、テレビ信号と同様に垂直同期信号VD
l等化パルスEQl及びEQ2を含む?の垂直ブランキ
ング期間と、その前のの期間及びその後の?の期間との
計1811のデータ欠如期間1RGが設けられ、残りの
24511の期間において水平同期信号冊て規定される
1Hの期間毎にPCM信号の3ワード及びCRCコード
が挿入される。
そしてデータ欠如期間1RGの後の偶数フイールドのデ
ータが始まる直前の1Hの期間にデータ同期信号Pdが
挿入される。この1Hの期間に挿入される信号は第4図
に拡大して示すように、8ビツト相当のパルス幅の水平
同期信号HD及びその後の8ビツト相当のパルス幅のバ
ツクポーチを含む期間1BGの後から、各ワードが26
ビツトのコードが3ワード挿入され、その後に16ビツ
トのCRCコードが挿入されてなるもので、IHの期間
は112ビツト相当の期間となる。この1ワードは夫々
13ビツトの左右のオーデイオ信号が直列に配されたも
ので、第4図では簡単のため゜“1゛と゜“0゛が交互
の場合を表わす。また第5図A及びBに示すようにデー
タ欠如期間1RGは、奇数フイールドと偶数フイールド
でテレビ信号と同様にνHのずれをもたせられており、
奇数フイールドにおけ斧データ欠如期間IRGが18H
であれば、偶数フイールドにおけるそれは17Hであり
、両者を平均して17.5Hとなるようにされている。
次に第2図を参照してTRlの再生出力端子10に現れ
る再生PCM信号の復調について説明するに、第3図第
4図並びに第5図A及びBと同様の波形のPCM信号が
同期信号分離回路21に供給される。
同期信号分離回路21で分離された垂直同期信号Dはク
ロツクパルス発生回路33に供給されると共に複合同期
信号以外のデータがデータ抜取り回路22及び同調回路
34に供給される。データ抜取り回路22の出力はCR
Cデコーダ23に供給される。CRCデコーダ23は1
Hの期間に挿入されている3ワード分の情報ビツト(計
78ビツト)に誤りが生じているか否かを判別するもの
で、その判別結果である1ビツトの判別ビツトが各1ワ
ードに付加された形で時間軸伸長回路24のRAMに書
き込まれる。時間軸伸長回路24は時間軸を伸長してデ
ータ欠如期間1RGを除き時間軸変動分が除去された連
続データを得るためのものである。
この場合、読出しアドレスを制御することにより判別ビ
ツトが各ワードの最初のビツトとして読出され、この判
別ビツトがゲート回路25にて分離される。そして直列
並列変換器26により、1ワード26ビツトが左方信号
に相当する13ビツトの並列コードと右方信号に相当す
る13ビツトの並列コードとに変換され、夫々DA変換
器27L及び27Rに供給される。このDA変換器27
L及び27Rの出力は、誤つた1ワードのデータをその
前後の正しい1ワードのデータの平均値におき代える平
均値補間回路28L及び28Rと、ミユーテイング回路
29L及び29Rと、ローパスフイルタ30L及lび3
0Rとを夫々介して増幅器31L及び31Rに供給され
る。そして増幅器31L及び31Rの出力端子32L及
び32Rに復調された左右のオーデイオ信号が現れる。
上述の再生された垂直同期信号VDの供給され・るクロ
ツクパルス発生回路33は、カツトオフ周波数の頗る低
い特性のPlJ,回路の構成とされており、再生信号中
に含まれるドリフトと称される頗る低い周波数例えば0
.3〔Hz)以下の時間軸変動に追従した例えば14.
112〔MHz〕のクロツクパルノスを発生する。
このクロツクパルスを一定周波数のものとしても良いが
、ドリフト迄も補正するとなると時間軸伸長回路24を
構成するRAMの容量が大きくなる不都合があり、また
復調オーデイオ信号中にドリフトが含まれていても聴感
上は大きな影響がないので上述のようにしている。つま
りクロツクパルス発生回路33からのクロツクパルスは
読出側のタイミングを制御するためのパルス発生回路3
5に供給され、時間軸伸長回路24に対する読出しクロ
ツクパルス及び読出し制御パルスと、直列並列変換器2
6に対するクロツクパルスと、DA変換器27L及び2
7Rに対するクロツクパルスとが形成される。一方、書
込側のタイミングを制御するためのパルス発生回路36
からは、データ抜取り回路22に対するクロツクパルス
と、CRCデコーダ23に対する制御パルスと、時間軸
伸長回路24に対する書込みク罎ンクパルス及び書込み
制御パルスとが形成される。
この書込側のパルス発生回路36にはクロツクパルス発
生回路33からのクロツクパルスが供給されるが、書込
側の制御パルスは再生信号中のジツタと称される比較的
高い周波数の時間軸変動に対しても追従(同期)してい
なければならないので、同期信号分離回路21からの垂
直同期信号Dと後述する水平同期信号抜出し回路37を
介された同期パルスPrがパルス発生回路36に供給さ
れる。更に、垂直同期信号VD及び同期パルスPrと同
調回路34からのデータ同期信号Pdに対応するパルス
がデータ同期回路38に供給され、その出力がパルス発
生回路36に供給される。また読出側のパルス発生回路
35にはゲート回路25にて分離された判別ビツトが供
給され、前述のよう時間軸伸長回路24から読出される
ワードが誤つているときは次の正しいワードを読出すよ
うな読出しアドレスの制御がなされる。
そして判別ビツトが誤り補正制御回路39に供給され、
これによつて平均値補間回路28L及び28Rが制御さ
れ、誤つたワードがその前後の正しいワードの平均値の
値におき代えられる補正がなされ−る。このような誤り
補正を行なうために、VTRlにおいて生じるドロツプ
アウト等によるバースト誤りを分散させるべく、PCM
エンコーダにおいてワード単位のインターリーフ(順序
の並びかえ)を行ない、PCMデコーダにおいてワード
単一位のディンターリーブ(順序を元に戻す)を行なう
ことが有効である。時間軸伸長回路24における時間軸
の伸長は、PCMエンコーダの時間軸圧縮とは逆に書込
みクロツクパルスの周波数(1.764〔MHz))よ
り読出しクロツクパルスの周波数を低く(1.4112
〔MHz))することによつて実現される。
そしてこの書込み動作はデータ欠如期間1RGにおいて
はなされないから、第5図Aに示す奇数フイールドのデ
ータ欠如期間1RGにおいて゜゜0゛となる書込みゲー
トパルスにより書込みク罎ンクパルスがゲートされるよ
うになされている。40はミユーテイング制御回路であ
る。
ミユーノテイング制御回路40にはCRCデコーダ23
からのCRC出力POとクロツクパルス発生回路33を
構成するPLL回路の状態を示す信号とが供給され、誤
りが生じていることを示すCRC出力が所定個数以上発
生すると、ミユーテイング回路29・L及び29Rをミ
ユーテイング動作(ミユーテイングオンと称する)とす
るミユーテイング信号が発生し、誤りを生じていること
を示すCRC出力が消失して然もクロツクパルス発生回
路33のPLL回路がロツク状態にあるときにミユーテ
イン”グ回路29L及び29Rをミユーテイングオフと
するミユーテイング信号を発生するようにされている。
このミユーテイング信号はデータ同期回路38にも供給
される。第6図は水平同期信号抜出し回路37の構成を
示すもので、端子41にはCRCデコーダ23のCRC
出力POが供給され、端子42には同期分離回路21に
より分離された再生水平同期信号PHDが供給される。
CRCコードによる誤り検出は1H毎になされるから、
1H毎のデータ欠如期間IBGにおいてその前の情報ビ
ツトに誤りがあるときは“1゛となるCRC出力POが
発生し、誤りがないときはCRC出力POは6“0゛の
ままである。従つて数Hにわたつて誤りが検出された場
合は、この間1H毎に“゜1゛となるCRC出力POが
端子41に供給され、このCRC出力POがカウンタ4
3に供給される。カウンタ43は、CRC出力POが1
H毎に“1゛となる状態が連続している間はこのCRC
出力POを順次計数し、1HでもCRC出力POが“゜
1゛とならないとりセツトされるように構成されている
。また再生水平同期信号PlIDは本来の水平同期信号
冊のみならず、PCM信号のデータ欠如期間IRGにお
いて等化パルスから形成された水平周期の同期信号と、
水平同期信号HD或いは等化パルスがドロツプアウトな
どで欠落した場合に同期分離回路21内で内挿された等
価水平同期信号EHDとを含むものである。
かかる再生水平同期信号PlIDが周期検定回路44及
びパルス幅検定回路45に供給される。周期検定回路4
4は、相異なるパルス幅の周期検定出力Ptを発生する
ようになされ、上述のCRC出力P。が供給されるカウ
ンタ43の出力が供給されることによつて所定のパルス
幅の周期検定出力P、が選択的に発生するようになされ
ている。周期検定回路44はある再生水平同期信号PH
Dが供給されてから、1Hの期間(63.5〔μs))
後のタイミングを中心とするパルス幅を有する周期検定
出力P,を発生するものである。即ち第7図Aに示すよ
うにある再生水平同期信号PHDの例えば後縁から1H
後のタイミングをTOとすると、周期検定出力P,はT
Oを中心としてτ1なるパルス幅のものとなる。このパ
ルス幅τ1は誤りが検出されてないときのもので、誤り
が検出されるとカウンタ43の出力により周期検定出力
P,のパルス幅は第7図Eに示すようにτ1より大きい
τ2に広げられ、更に誤りの検出が連続して長くなると
このパルス幅は第7図Fに示すようにτ2より大きいτ
3に広げられるように順次変化させられる。この誤りの
連続する期間の長さと周期検定出力P、のパルス幅の増
加の関係は、適当なものに選ばれる。つまり、CRC出
力P。が“1゛となる1H毎に周期検定出力P,のパル
ス幅を逐次増大させても良いが、例えば誤りがない場合
及び誤りが?連続した場合のパルス幅を1〔μs〕とし
、誤りが狙〜駅連続した場合のパルス幅を2〔μs〕と
し、誤りが岨以上続いた場合のパルス幅を5〔μs〕と
するようになされる。この数値は再生水平同期信号PH
Dを有する時間軸変動の大きさを考慮して定められた一
例である。またパルス幅検定回路45は再生水平同期信
号PHDのパルス幅が略々正規のものであるか否かを検
定するもので、単安定マルチバイブレータによつて構成
さ.れている。
本例では水平同期信号(4)は8ビツト相当のパルス幅
(4.535〔μs))とされているから、パルス幅検
定回路45の幅検定出力P,vは第7図Cに示すように
、時点TOを中心として±0.15〔μs〕の間゜“1
゛となるパルス幅τ4のものとされる。これら周期検定
出力P,及び幅検定出力P6がアンドゲート46に供給
され、アンドゲート46の出力がウインドパルスとして
再生水平同期信号PHDと共にアンドゲート47に供給
され、アンドゲート47の出力が単安定マルチバイブレ
ータ48に供給され、その出力端子49に同期パルスP
rが現れる。
同期パルスPrは第7図Dに示すように再生水平同期信
号PHDの立下りとその立上りが一致したものである。
この同期パルスPrの立上りによつて書込側のパルス発
生回路36を構成するカウンタ等がりセツトされ、この
パルス発生回路36から発生するパルスが再生PCM信
号と同期したものとされ、データ抜取り回路22におい
てデータが正しく抜き取られ、また時間軸伸長処理も正
しくなされる。この同期パルスPrは周期検定回路44
にもりセツトパルスとして供給され、出力される同期パ
ルスPrを基準として周期検定が行なわれる。更に、本
発明による水平同期信号抜出し回路37の動作について
第8図を参照して説明するに、同期分離回路21内では
、第8図Aに示す等価水平同期信号EHDが形成されて
おり、再生PCM信号からは第8図Bに示す水平同期信
号Iが分離されている。
第8図Bにおいて、Pnは水平同期信号HDと同様のパ
ルス幅のノイズを示す。今、水平同期信号冊が1Hにつ
いて時間軸変動分十αを有しており、第8図Bにおいて
破線で示すように狙連続して水平同期信号HDがドロツ
プアウトにより欠落したものとする。同期分離回路21
は・水平同期信号即を分離てきるときはこれを等価水平
同期信号EHDに優先して出力とするが、水平同期信号
即が欠落したときは、等価水平同期信号EHDを内挿す
るようになされているから、同期分離回路21から水平
同期信号抜出し回路37の端子42に供給される再生水
平同期信号PHDは第8図Cに示すものとなる。また、
ドロツプアウトが発生している場合では、情報ビツト或
いはCRCコードは誤つたものとなるのが普通であるか
ら、CRCデコーダ23からは第8図D川こ示すように
3個のCRC出力P。が発生する。第8図Eはパルス幅
検定回路45からの幅検定出力Pwを示し、同図Fは周
期検定回路44からの周期検定出力P,を示す。そして
、ノイズPnは周期検定出力Ptが゜゜1゛とならない
ために、水平同期信号として誤つて抜き出されず、また
前述の説明のようにCRC出力P。がカウンタ43によ
り3個計数されることによつてドロツプアウトの後の最
初の水平同期信号Dに対しては周期検定出力P,のパル
ス幅はτ1からτ2に広げられているから、この水平同
期信号HDを確実に抜き出すことができるのである。こ
のときはCRC出力POぱ“1゛とならないのでカウン
タ43はりセツトされ、次の水平同期信号に対する周期
検定出力P,のパルス幅はもとのτ1に戻る。このよう
にして出力端子49には第8図Gに示す同期パルスP,
が発生し、この同期パルスP,がパルス発生回路36及
び周期検定回路44にりセツトパルスとして供給される
のである。上述の説明から明らかなように本発明に依れ
ば、VTRにおけるドロツプアウトのように伝送系にお
ける障害によつて再生PCM信号中の水平同期信号HD
が欠落した場合、再び水平同期信号冊が時間軸変動分の
累積されたタイミングで現れても、水平同期信号を抜き
出す期間を広げているから、これを確実に抜き出すこと
ができる。
また、水平同期信号HDが欠落したことを検出するのに
、本来はデータの誤りを検出するための検出出力(CR
C出力P。)を用いているので構成が複雑とならないで
すむ利点がある。なお、データのみが誤つて水平同期信
号HDを正しく分離できる場合でも、周期検定出力P,
のパルス幅が広げられるが、このことによつて何等問題
点は生じない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるPCMエンコーダの
プロツク図、第2図はそのPCMデコーダのプロツク図
、第3図、第4図及び第5図は本発明の一実施例におけ
る記録波形の説明に用いる波形図、第6図は本発明の一
実施例の要部のプロツク図、第7図及び第8図はその説
明に用いる波形図である。 1はTRl5L,5Rはサンプリングホールド回路、6
L,6RはAD変換器、8は時間軸圧縮回路、9はCR
Cエンコーダ、21は同期信号分離回路、22はデータ
抜取り回路、23はCRCデコーダ、24は時間軸伸長
回路、27L,27RはDA変換器、37は水平同期信
号抜出し回路である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 アナログ信号をPCM変調して得られる情報デジタ
    ル信号と、所定の長さ毎に挿入された同期信号とからな
    り、且つ伝送系を介されることによる時間軸変動を有す
    るPCM信号を受信(又は再生)し、上記同期信号を分
    離し、同期信号が欠落した時等価同期信号を挿入して再
    生同期信号を発生し、上記情報デジタル信号をPCM復
    調回路に供給するようになし、上記PCM復調回路に設
    けられた誤り検出回路の出力に応じてパルス幅が変化す
    る同期信号抜きとり信号を発生し、該抜きとり信号によ
    り、上記再生同期信号をゲートするようにしたPCM信
    号復調装置。
JP52110876A 1977-09-14 1977-09-14 Pcm信号復調装置 Expired JPS6052505B2 (ja)

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JP52110876A JPS6052505B2 (ja) 1977-09-14 1977-09-14 Pcm信号復調装置

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JPS5444508A JPS5444508A (en) 1979-04-09
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