JPS61133736A - 時分割多重伝送装置および方法 - 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】 ［発明の利用分野］ 本発明は、互いに異なるサンプル周波数またはクコツク
信号周波数をもつ複数のアナログまたはディジタルの形
態の情報信号、たとえば符号化信号を時分割多重して１
°つの伝送路により伝送する時分割多重伝送方式に関し
、たとえば、放送衛星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、とくに、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
チャンネル数に対応した衛星放送のチャンネル数を意味
するものとする）の信号を時分割多重信号にまとめ共同
視聴設備の１チャンネル分の伝送路（現行テレビジョン
放送では帯域幅８ＭＨｚの伝送路）に再送信する場合に
用いて好適な時分割多重伝送方式に関するものである。

〔従来技術〕

放送衛星からのテレビジョン電波を広帯域のチャンネル
共用有線システムに対して再送信することを考える際に
、放送衛星の電波は帯域幅２７ＭＨｚの周波数変調波で
あるため、映像および音声の両信号ともいったんベース
バンド信号に復調し、そのベースバンド信号により再度
搬送波を変調して標準方式のテレビジョン信号を形成し
て再送信する方法がある。

この方法によれば、映像信号は効率よく伝送できるにし
ても、衛星放送の音声伝送において、折角受信品位を高
めるために符号変調方式を採用していることの意味がな
くなってしまうし、音声信号以外の独立データを伝送す
ることも出来ない。

また、他の方法として、符号変調された音声信号をテレ
ビジョン１チヤンネル分の１３ＭＨｚの伝送路に送信し
、または、複数の符号変調された音声信号を周波数分割
多重して同じ６ＭＨｚの伝送路に送信することも考えら
れるが、その場合には伝送路の使用効率が悪かったり、
広帯域増幅器で複数の音声信号を同時増幅するときに相
互変調ひずみが生じ易いなどの欠点がある。

この問題を避ける方法として、複数の音声信号を時分割
多重することも考えられるが、この場合、衛星からの電
波を受信した際の符号変調された音声信号について、そ
れぞれの符号変調のクロック信号周波数は発局（番組の
送出局）の違いなどによりわずかに異なるのが一般的で
あり、そのため共通のクロック信号を用いて時分割多重
信号にすることは容易ではない。

〔目　的〕

そこで、本発明の目的は、上述した複数の符号変調され
た音声信号など複数の情報信号を時分割多重信号にして
伝送するに際し、各情報信号ごとのサンプル信号または
クロック信号の周波数の違いにより生ずる諸問題を排除
して、共通のクロック信号により複数の情報信号を時分
割多重信号化して１つの伝送路により伝送し得るように
した時分割多重伝送方式を提供することにある。

〔発明の構成〕

以上のような目的を達成するために本発明では、互いに
異なるサンプル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、複数の情報信号のサンプル周波数また
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に対応して逓倍した周波数の基準サ
ンプル信号または基準クロック信号を用いて、複数の情
報信号を時分割多重信号の形態に再配列し、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。

また、本発明の好適例では、複数の情報信号を′それぞ
れの信号のサンプル信号またはクロック信号を用いて、
それぞれ、各３個以上のフレームメモリから成る記憶手
段にフレーム単位で実時間記憶しておき、基準サンプル
信号または基準クロック信号のタイミングで、記憶した
それぞれの信号を、記憶手段から複数の情報信号が時分
割多重信号になるように所定の順序で読み出すとともに
、その読み出しに際して、記憶手段への記憶が終了しな
いうちに当該記憶手段から読み出しを行うタイミングに
なった場合には、当該記憶手段の読み出しを行わずに１
フレーム分のダミー信号を読み出し信号に置き替えるこ
とにより連続した時分割多重信号を得る なお、本発明伝送方式により伝送しうる情報信号は、衛
星放送における符号変調（ＰＧＭ）音声信号に限るもの
でなく、フレーム単位で符号変調されたディジタル信号
、あるいは標本化されたアナログ信号等各種の任意所望
の情報信号でよい。

〔実施例〕

以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

本発明を説明するのに先立って本発明に適用することの
できる衛星放送の音声信号について概略説明を加える。

衛星放送では、音声をディジタル信号の形態で号を符号
化して符号変調信号に変換する。この符号変調信号に、
各種の制御信号や伝送誤りを訂正するための誤り訂正符
号などを付加し、第６因に示すような信号形式を構成す
る。このようなディジタル信号によれば、ダイナミック
レンジが広く、ＳＮ比が高く、伝送雑音などに耐えるこ
とができる高品質な音声を伝送することができる。

ここで、衛星放送における音声信号の伝送モードには、
モードＡとモードＢの２つがある。モードＡには、チャ
ンネルが４つあり、そのうちの２つをテレビジ璽ン音声
放送に利用し、残りの２つを独立した音声放送に利用す
る。モードＢでは、モードＡに比べてチャンネル数、独
立データの伝送容量は少ないが、音声信号の帯域幅が２
０ｋＨｚ（Ａモードでは１５ｋＨｚ　）と広くなってお
り、より音質の良い放送を楽しめる。ここで、モードＡ
とモードＢの切り替えやステレオまたはモノーラルの切
り替えなどは、符号変調信号に付加されている制御信号
で自動的に行う。

以下に、２チヤンネル（それぞれＡ、Ｂチャンネルとす
るが、ここでいうチャンネルは衛ヂ放送の映像チャンネ
ル数に対応し、上記のＡモード、Ｂモードが有している
音声チャンネルを意味するものではない）の衛星放送音
声符号変調信号について時分割多重伝送システムの場合
を例にとって本発明を説明するが、本発明時分割多重伝
送方式では、帯域制限の許容する範囲で任意所望のチャ
ンネル数について同様のシステム構成で伝送回部である
。なお、以下では、Ａチャンネルのクロック周波数がＢ
チャンネルより高いものとする。

２チヤンネルの衛星放送波の音声副搬送波をＱＰＳＫ復
調し、得られた２）０４８Ｍｂｉｔ／ｓのビットストリ
ームを多重する場合のエンコーダ部の回路構成を第１図
に示し、デコーダ部の回路構成を第２図に示し、それら
各部の信号のタイミングチャートを第３図（Ａ）〜（Ｇ
）に示す。

第１図に示すエンコーダ部において、１および２はそれ
ぞれＡおよびＢチャンネルのクロック信号再生回路であ
り、入力端子２４および２５から供給される各チャンネ
ルの符号変？ＪＲ（ＰＣＭ）信号入力。

すなわち２．０４８Ｍｂｉｔ／ｓのビットストリームを
受けて、各チャンネルのクロック信号が再生される。

これらクロック信号は後述する１フレームメモリ７〜９
および１２〜１４に入力データをそれぞれ書き込んで記
憶するためのクロック信号として用いられる。

さらに、ＡおよびＢチャンネルの各ＰＧＭ信号をフレー
ム同期信号検出回路３および４に供給し、各フレーム同
期信号を検出し、これらフレーム同期信号をそれぞれフ
レームメモリ書き込み制御回路５および６に供給する。

これら書き込み制御回路５および６で生成した書き込み
制御信号により切替スイッチ１９および２０をそれぞれ
切り替えて、各チャンネルごとの３つの１フレームメモ
リ（すなわちＭＡＬ〜ＭＡ３およびＭＢＩ〜ＭＢ３）７
〜９および１２〜１４に、クロック信号再生回路１およ
び２からの各クロック信号のタイミングで、各チャンネ
ルのＰＧＭ信号入力を順次に書き込んでい〈、ここで、
両チャンネルＡ、！：Ｈの間ではクロック信号の周波数
に差があるので、各チャンネルでの書き込みタイミング
は第３図（Ａ）および（Ｂ）に示すようになる０図中の
ＡＩ、Ａ２．Ａ３−−およびＢｌ　、　Ｂ２．Ｂ３．−
−−一は、それぞれ、ＡおよびＢチャンネルのフレーム
データを示し、その上に記入しであるＭＡＩ、ＹＡ２．
ＹＡ３−−−一およびＭＢＩ、ＭＢ２゜ＭＢ３−−−一
はそれらフレームデータが書き込まれていくフレームメ
モリを示している。

図中の符号ｌＯおよび１５は、それぞれ、ＡおよびＢチ
ャンネルについてのダミー用の１フレーム固定メモリ（
ＲＯＭ）　（ＤにＹＡおよびＤＭＹＢ）であり、あらか
じめ所定のダミーデータを書き込んでおく。

クロック信号再生回路１および２からの各チャンネルの
クロック信号をクロック周波数比較回路１７に供給し、
両クロック信号のうち周波数の高い方のクロック信号を
選択して出力し、そのクロック信号を周波数２逓倍器１
８に供給して、周波数を２逓倍して読み出しクロック信
号とする。それと共に、この回路１７からは、いずれの
チャンネルのクロック信号が選択されたのかを示すクロ
ック信号選択情報をも取り出して、読み出し制御回路１
１に転送する。読み出し制御回路１１にはフレーム同　
、期信号検出回路３および４からの各フレーム同期信号
を供給し、クロック周波数比較回路１７からのクロック
信号選択情報に応じて、いずれかのフレーム同期信号を
選択し、それに対応してフレームメモリ間およびチャン
ネル間を切り替える読み出し制御ｌ＠号を出力する。

この読み出し制御信号を切替スイッチ２１．２２および
２３に供給して、スイー２チ２３によりフレームメモリ
７〜１０および１２〜１５のいずれかをチャンネル交互
に選択し、各チャンネルにおいては、スイッチ２１また
は２２によりフレームメモリ７〜１０または１２〜１５
を切り替え選択されたメモリから周波数２逓倍器１８か
らの読み出しクロック信号のタイミングで第３図（Ｃ）
に示すように記憶データの読み出しを行う。

すなわち、クロック周波数の最も高いチャンネル（第３
図（Ａ）および（Ｂ）の例では、Ａチャンネル）におい
て、第３番目の１フレームメモリ回路９　（ＹＡ３）の
書き込み開始時点（ｔ３）で、あらかじめ任意所望に定
めておいたチャンネルの順番で読み出しを開始する。以
後、図示の例では、Ａチャンネル、Ｂチャンネルの順で
交互に記憶データを読み出して行く。

このようなタイミングは、クロック周波数の最も高いチ
ャンネル（本例ではＡチャンネル）の読み出しは、書き
込みに対して、２フレーム期間だけ一定の遅れとなるが
、他のクロック周波数の低い方のチャンネル（。Ｂチャ
ンネル）では、読み出しと書き込みの位相がずれるため
、第３図（Ｃ）の七８時点のように、同一フレームメモ
リ内で書き込みと読み出しとがタイミングとして重なる
場合が生じる この事態を避けるために、読み出しを行う前に、そのメ
モリが書き込み動作中でないことを常に確認し、書き込
み状態である場合は、フレーム固定メモリ　（１フレー
ムＲＯＭ）　１５よりダミーデータＤを読み出す、すな
わち、各チャンネルの書き込みクロック周波数の差によ
り決まる周期でダミーデータＤが伝送されることとなる
。たとえば第３図（Ｃ）において、七８時点では、フレ
ームデータＢＢを読み取ろうとすると、未だ書き込みが
終了していないので、ダミーデータＤを挿入して、クロ
ック信号が連続するようにする。

また、Ａチャンネル側のフレーム固定メモリ（ｌフレー
ム同期信号）１０は、ＡチャンネルよりＢチャンネルが
高いクロック周波数のとき使用されることになる。

以上のような構成により、最もクロック周波数の高いチ
ャンネル（Ａチャンネル）の１フレーム周期で２フレー
ム（Ｎチャンネルの場合はＮフレーム）の列（以下単位
フレーム列とする）が繰り返される形態となって伝送さ
れる。

なお、各フレームの同期ビットは、フレーム同期信号再
付加回路１８により、第４図のようなフォーマットで読
み出し制御回路１１からの読み出し制御信号のタイミン
グで、再付加され、その出力端子２Ｂから多重化ＰＣＭ
信号を出力する。すなわち、図示のように単位フレーム
列の先頭にフレーム同期ビットとしての１６ビツトと、
各フレームの先頭にダミーデータか否か等を判別するた
めの情報としての８ビツトが付加されている。

なお、第４図はチャンネルＡおよびＢからなる２チヤン
ネルの場合を示したが、Ｎチャンネルの場合には、第５
図に示すように各チャンネルのフレームが多重化される
。この場合、さらに単位フレーム列の最終フレームの後
部に余りのビットが付加される。

第２図は本発明におけるデコータ部の回路構成を示し、
その入力端子５１に、エンコーダ部で得られ、第３図（
Ｃ）に示した４、０９８Ｍｂｉｔ／ｓのビットストリー
ムが入力されるものとする。このビットストリームを、
フレーム同期信号およびダミーデータ情報検出回路３１
およびクロック信号再生回路３２に供給し、前者からは
フレーム同期信号とダミーデータ情報を検出し、後者か
らは書き込みクロック信号を再生する。

これら書き込みクロック信号およびフレーム同期信号を
読み出しクロック信号発生回路３３に供給して、読み出
しクロック信号を生成する。検出回路３１からのフレー
ム同期信号を書き込み制御回路３４に供給し、その書き
込み制御信号に基づいて、チャンネル切替スイッチ４４
およびフレーム切替スイッチ４５および４８の動作を制
御する。同様に、検出回路３１からのフレーム同期信号
を読み出し制御回路４３に供給して、その読み出し制御
信号に基づいて、フレーム切替スイッチ４７および４８
の動作を制御する。

端子５１から入力されたビットストリームは、各フレー
ムの先頭に付加された情報（フレーム同期）によりスイ
ッチ４４の切り替えでチャンネル別に振り分けられ、ス
イッチ４５および４８の切り替えにより第３図（Ｄ）お
よびＣＦ）に示すようなタイミングで各チャンネルの３
つのフレームメモリ（ＭＡＩ〜ＭＡ３およびＭＢＩ〜Ｍ
Ｂ３）３５〜３７および３３〜４１に順次に抜き出され
、クロック信号再生回路３２で再生した書き込みクロッ
ク信号のタイミングで書き込まれていく。

これらフレームメモリ３５〜３７および３９〜４１に書
き込まれたデータは、読み出し制御回路４３の制御下で
第３図（Ｅ）および（Ｇ）のように、スイッチ４７およ
び４Ｂの切り替えにより、ｚフレーム期間の遅れで読み
出しクロック信号発生回路３３からの読み出しクロック
信号により書き込み時の局のクロフグレートで読み出さ
れる。

また、入力ビットストリームに、第３図（Ｃ）に示すよ
うにダミーデータＤの情報が認められると、その時点（
ｔ８）でデータＤの書き込みを中止しく第３１ｉＵ（Ｆ
））、かつそのチャンネル（Ｂチャンネル）の読み出し
クロック信号の周波数を下げて、第３図（Ｇ）に示すフ
レームデータＢ４からデータの時間畏を伸長して読み出
すようにする。この際、通常時との周波数差は１個別受
信を行う衛星放送用受信機の音声ＰＧＭ信号デコーダの
入力として許容できる範囲までの値とする。

また、フレームデータを伸長した時点より、Ｂチャンネ
ルにおいて１フレーム当りの書き込みに対して読み出し
の位相が遅れるのでこのまま継続すると第３図に示す時
点ｔ８のように同一フレームメモリ（この場合ＭＢ３）
上で書き込みと読み出しが重なるタイミングが生じる。

すなわち、フレームメモリＭＢ３は読み出し中なので、
このときのデータＢ９を、フレームメモリＭＢ３に書き
込むことができず、第２図に示すｌフレームテンポラリ
−レジスタ（ＴＰＢ）４２に書き込み、および読み出し
が行われる際の読み出しクロック信号の周波数もこの時
点（ｔ８）の次のフレームの読み出し時点から通常のク
ロック周波数に戻す、また、データＢ８を読み出すとき
は、読み出し制御回路４３により制御してテンポラリ−
レジスタ（ＴＰＢ）　４２から読み出すよう切り替えス
イッチ４８を切り替える。

同様の処理をＡチャンネルにおいても行うことができる
ように１フレームテンポラリ−レジスタ（ＴＰＡ）　３
８をＡチャンネルのフレームメモリ３５〜３７と並設す
る。これは、送信側のエンコーダ入力において、Ｂチャ
ンネルの方がクロック周波数が高い場合に使用状態とな
る。

以上のように順次読み出された各フレームデータには、
フレーム同期信号再付加回路４３および５０において、
ダミー情報ビット（第４図参照）の代わりに本来のフレ
ーム同期信号が再付加され、既存の衛星放送音声ＰＣＭ
信号デコーダで復調可能な信号としてから、出力端子５
２および５３からＡおよびＢチャンネルの出力を取り出
す。

なお、Ｎチャンネル多重伝送の場合は、伝送時のクロッ
クレートがＮ倍となるが、基本的には、２チャンネル伝
送時と同様の構成により実現可能である。

さらに、以上の実施例においても、またＮチャンネルの
多重伝送の場合でも各チャンネルが有するクロック周波
数のうち最も高い周波数の２倍またＮ倍を多重伝送のた
めの基準クローＩり信号（伝送信号のクロック信号）と
したが、基準クロック信号の周波数はそれ以上の周波数
としてもよい。

この場合、各チャンネルの情報信号を再配列して時分割
多重信号にすると各フレーム当たりに空白時間を生ずる
ので、この部分に他の情報信号を多重して伝送すること
を可能にする。

さらにまた、本発明において多重すべき信号は、前述し
たようにＰＣＮ信号などのディジタル信号に限定されず
、サンプルされたアナログ信号（ＲＡＭ信号）の場合に
も全く同様の構成（ディジタルメモリがアナログメモリ
に置き替えられることを除いて）でそのまま適用できる
ことも容易に理解されよう。

［効　果］ 以上の説明から明らかなように、本発明時分割多重伝送
方式によれば複数の情報信号に共通のクロック信号を用
いて、情報信号をそのままの形で多重伝送するので、ベ
ースバンド信号に復調し再変調する方式のように音質劣
化を伴わず、独立データの伝送にも支障をきたさない、
すなわち、フレーム同期ビット（１６ビツト）が付加さ
れた情報フレームより構成されるＮチャンネルの音声Ｐ
ＧＭ　ビットストリームにおいて、各チャンネルのクロ
ック周波数が微妙に異る場合であっても、それらを音質
劣化および独立データの欠落なしに多重伝送することが
できる。

しかもまた、ディジタル−ディジタル変換のような複雑
な回路構成を必要とせず、受信側におけるデコーダの出
力信号は、もとの２．０４８Ｍｂｉｔ／ｓのビットスト
リームとなっているため、既存の衛星放送音声ＰＣＭ信
号復調用の集積回路（ｒｃ）が使用可能であるなどの利
点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明におけるエンコーダ部の回路構成の一例
を示すブロック線図、 第２図は本発明におけるデコーダ部の回路構成の一例を
示すブロック線図、 第３図（Ａ）〜（Ｇ）はそれら各部の信号タイミング関
係を示すタイミングチャート、 第４図および第５図は本発明におけるフレームの構成を
それぞれ、２チャンネル多重およびＮチャンネル多重の
場合について示す線図、第６図は衛星放送の音声信号伝
送フォーマ−／　トの全体構成を示す線図である。 １．２・・・クロック信号再生回路、 ３．４・・・フレーム同期信号検出回路。 ５．６・・・フレームメモリ書き込み制御回路、７〜９
，１２〜１４・・・１フレームメモリ、１０　、１５・
・・ダミー用ｌフレーム固定メモリ、１１・・・読み出
し制御回路、 １Ｂ・・・フレーム同期信号再付加回路、１７・・・ク
ロック周波数比較回路。 １８・・・周波数２逓倍器、 １９．２０・・・フレームメモリ切替スイッチ、２１．
２２・・・フレームメモリ切替スイッチ、２３・・・チ
ャンネル切替スイッチ、 ２４　、２５・・・入力端子、 ２Ｂ・・・出力端子、 ３１・・・フレーム同期信号およびダミーデータ情報検
出回路、 ３２・・・クロック信号再生回路、 ３３・・・読み出しクロック信号発生回路、３４・・・
書き込み制御回路、 ３５〜３７　、３９〜４１・・・ｌフレームメモリ、３
８．４２・−１フレームテンポラリ−レジスタ、４３・
・・読み出し制御回路、 ４４・・・チャンネル切替スイッチ、 ４５．４８・・・フレーム切替スイッチ、４７．４８・
・・フレーム切替スイッチ、４１１．５０・・・フレー
ム同期信号再付加回路、５１・・・入力端子、 ５２　、５３・・・出力端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）互いに異なるサンプル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サン
   プル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に対応して逓倍した
   周波数の基準サンプル信号または基準クロック信号を用
   いて、前記複数の情報信号を時分割多重信号の形態に再
   配列し、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ことを特
   徴とする時分割多重伝送方式。 ２）特許請求の範囲第１項記載の時分割多重伝送方式に
   おいて、前記複数の情報信号をそれぞれの信号のサンプ
   ル信号またはクロック信号を用いて、それぞれ、各３個
   以上のフレームメモリから成る記憶手段にフレーム単位
   で実時間記憶しておき、前記基準サンプル信号または基
   準クロック信号のタイミングで、前記記憶したそれぞれ
   の信号を、前記記憶手段から前記複数の情報信号が時分
   割多重信号になるように所定の順序で読み出すとともに
   、その読み出しに際して、前記記憶手段への記憶が終了
   しないうちに当該記憶手段から読み出しを行うタイミン
   グになった場合には、当該記憶手段の読み出しを行わず
   に１フレーム分のダミー信号を前記読み出し信号に置き
   替えることにより連続した時分割多重信号を得るように
   したことを特徴とする時分割多重伝送方式。 ３）特許請求の範囲第１項記載の時分割多重伝送方式に
   おいて、前記情報信号のチャンネルがＮ個あるとし、そ
   れらチャンネルごとの前記フレームメモリの書き込みお
   よび読み出し制御により、チャンネル間で最も周波数の
   高いクロック信号のＮ倍のクロックレートでフレーム単
   位の時分割多重を行うエンコーダ部と、 前記チャンネルごとの前記フレームメモリを切り替え制
   御し、クロックレートを１／Ｎとして各チャンネルのビ
   ットストリームに分割するデコーダ部とを有し、 前記エンコーダ部の時分割多重後のビットストリームに
   おけるフレームの欠落部にはダミーデータを伝送し、連
   続したビットストリームにすることにより、前記デコー
   ダ部でのクロックの再生が容易となるようになし、 最も周波数の高いチャンネルの１フレーム期間に伝送し
   うるフレームを単位フレーム列とし、その先頭にフレー
   ム同期ビットを設け、そのフレーム同期ビットの配置に
   より余った （Ｎ−１）Ｘｎビットには、時分割多重信号のデコード
   に必要なダミーデータ情報などの情報を割り当てて各フ
   レームの先頭に配置し、 前記エンコーダ部でクロック周波数の整数倍関係が保て
   ないために前記ダミーデータが伝送されているチャンネ
   ルにおいては、前記デコーダ部のフレーム読み出しクロ
   ックの周波数を制御することにより連続したビットスト
   リームを出力し得るようになし、 前記デコーダ部でダミーデータを検知してからフレーム
   読み出しクロック周波数を下げ、読み出し中のフレーム
   メモリに書き込みのタイミングが合った場合には、その
   フレームメモリの代りにテンポラリーレジスターを使用
   してデータ書き込みを行い、かつこの時点よりフレーム
   読み出しクロック周波数を上げてもとの周波数に戻すこ
   とにより連続したビットストリーム出力を得るようにし
   たことを特徴とする時分割多重伝送方式。