JPS62208468A - デジタルデ−タを符号化する方法および装置 - 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〕 この発明はデジタル・データを符号化する方法および装
置に関し、特に音声データの直列転送におけるチャンネ
ル状態情報データとユーザ情報データの符号化に関する
。

〔従来の技術〕

第２図を参照すると、音声データを直列転送するための
オーディオ技術学会／ヨーロッパ放送連合（ＡＥＳ／Ｅ
ＢＵ）のフォーマットにおいて、転送される音声信号は
４８ｋＨｚでサンプリングされて、そして３２ビットの
音声データ・ワードに符号化される。この音声データ・
ワードは４ビット・フレーム同期信号と、４つの補助ビ
ットと、２０の音声データピントと、そして妥当性検査
のためのビットと、ユーザービットと、チャンネル状態
情報ビットとパリティビットの４つのビットからなるグ
ループによって構成されている。これらのビットのうち
、４ビット・フレーム同期信号以外は、バイフェーズマ
ークルールによって、記録される。

４ビット・フレーム同期信号は、復号化する際に識別し
易いので、パイフェーズマークルールは用いられていな
い、この４ビット・フレーム同期信号は、３２ビット、
音声データ・ワードが受信される際に、識別可能なよう
に、そして正確にフレーム化されるように設けられてい
る。連続する１９２個の３２ビット音声データ・ワード
のチャンネル状態情報ビットは１９２ビットチヤンネル
状態情報ワードを形成する。同様に、連続する１９２個
の３２ビット音声データ・ワードのユーザービットは１
９２ビットユーザー・ワードを形成する。このチャンネ
ル状態情報ワードおよびユーザー・ワードは、各チャン
ネル状態情報ワード及びユーザービットの第１ビットを
含む３２ビット音声データ・ワードの４ビット同期信号
を１９１個の連続する４ビット同期信号とは異なるよう
にすることにより、受信する際に、正確にフレーム化さ
れる。

簡単に言えば、チャンネル状態情報は音声、プログラム
、そして転送の属性に関連してもよい。

ユーザー・ワードは、ユーザーが望む情報を送る為のユ
ーザーのオプションとして用いることができる。

上述したフォーマットにおいては、チャンネル状態情報
ワードは、全体のブロック構造内に正確に固定されるこ
とが分かるであろう。復号化するための入力信号が正確
に受信される限りにおいては、上述したチャンネル状態
情報ワードが固定される事には以下のような利点がある
。つまり、チャンネル状態情報ワードが正確に取り出さ
れ、チャンネル情報状態ワードにおけるビットの位置と
重みを決定する固定方式に従って正確に復号化出来る。

しかしながら、復号化される入力信号は常に正確に受信
されるとは限らない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第３図は、入力信号が正確に受信されない場合の非常に
簡単な例を示す図である。この図の上側には、上述した
フォーマットによってデジタル符号化される、連続する
音声信号が示されている。

この図の下側には、デジタル化された信号の基本構成が
示されており、各矩形は、単一のチャンネル状態情報ワ
ードを有する１９２の３２ビ、ト音声データ・ワードか
らなるブロックを示している。転送誤り、またはドロッ
プアウト等のい（つかの誤りのうちの一つがブロック内
でのジャンプ、すなわちブロックの構成内での不連続性
を引き起こし、そのため、このブロックの構成が修復さ
れる迄チャンネル状態情報の信頼性は失われている。

同様にして、いくつかのまったく通常な状況において、
例えば、音声信号のサンプリング周波数の変化、２つの
音声信号間のクロスフェード、２つの音声信号の混合化
、音声信号の一般的な編集、又は音声データが復元され
る速度の変化がある場合等において、チャンネル状態情
報は失われるか、破損される。

チャンネル状態情報ワードに関連して起こり得る、上述
した問題は、ユーザー・ワードにも、同様に起こり得る
。説明の都合上、チャンネル状態情報ワードについて、
以下に述べるが、チャンネル状態情報ワードに関する問
題点を解消するための提案はユーザー・ワードについて
も、同様に用いることが可能である。

このデ明の目的は、上述した問題点を少なくとも軽減す
る、デジタルデータの符号化方法を提供することである
。

この発明の他の目的は、特定の情報データ・ビットが、
他のデータ・ビットのための固定フォーマット内におい
て自由なフォーマットに形成される、デジタルデータの
符号化方法を提供することである。

さらに、この発明の他の目的は、特定の情報データ・ビ
ットが、長さ可変の特定の情報データ・ワード内に形成
される、デジタルデータの符号化方法を提供することで
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、デジタルデータを固定長のマルチビット・
データ・ワードのフォーマットに符号化する方法であり
、上記データ・ワードのそれぞれの所定の同一ビット位
置の少なくともｌピントが特定の情報データ・ビットで
あり、連続した同数の上記データ・ワードからの特定の
情報データ・ビットの複数個はそれぞれ特定の情報ワー
ドを形成し、特定の情報ワードの長さは可変であり、そ
して、各特定の情報ワードは同期信号を有するようなさ
れている。

また、この発明はマルチビットデータ・ワードのそれぞ
れの所定の同一ビット位置の少なくとも１ビットが特定
の情報データ・ビットであり、固定長のマルチビット・
データ・ワードのフォーマットにデジタルデータを符号
化する装置において、特定の情報ワードをそれぞれ形成
する連続した同数の上記データ・ワードに、複数個の情
報データ・ビットを挿入する手段が具備され、特定の情
報ワードの長さは可変であり、そして各特定の情報ワー
ドは同期信号を有するようなされている。

この発明の上述した、そして他の目的、特徴、利点につ
いては、図面を参照して詳細に説明される実施例から明
らかであろう。

〔実施例〕

この発明はデジタル音声データの直列転送のためのＡＥ
Ｓ／ＥＢＵのフォーマットにおけるチャンネル状態情報
データに関して説明されるが、この発明は、このフォー
マットにおけるユーザー・データに、そして他のデータ
フォーマットにおける特定の情報データの他の形式に通
用可能である。

上述した問題を考えると、以下に述べる事がわかる。上
述した問題は、基本的には、チャンネル状態情報ワード
内のビットの固定された配列、例えばビデオ信号には関
連しているが、音声信号には特別には関連性のないブロ
ック構造とチャンネル状態情報ワードとの連結、チャン
ネル状態情報データと音声信号のサンプリング周波数と
の関連性に原因があるとすることができる。

簡単に言えば、この発明の実施例は自由なフォーマット
をチャンネル状態情報データに通用することによって上
述の問題を軽減するものである。

つまり、チャンネル状態情報データは、その同期の構造
と、各チャンネル状態情報ワード内のいくつかのビット
のある程度の可変性が与えられている。

第１図を参照して、この発明を更に詳細に述べる。第１
図（Ａ）は、音声サンプリング周波数が４８ｋＨｚであ
る通常の動作状態における一つのチャンネル状態情報ワ
ードを示す図である。上述したフォーマットにおいては
、１９２ビットのチャンネル状態情報ワードの繰返えし
周波数は２５０ｋｌｌｚであり、この発明の自由なフォ
ーマットにおいては、各チャンネル状態情報ワードの通
常の長さを６４ビットに減少することにより、繰返えし
周波数は７５０ｋｌｌｚに増加させられている。各チャ
ンネル状態情報ワードは、例えば、一つのチャンネル状
態情報ワードと次の情報ワードとの間で、例えば、ｏｏ
ｏｏ。

１１００、　１０１０．　１１１１と１１１１．　００
１１．　０１０１．　００００とを繰り返すような、予
め定められたビット・パターンを有する１６ビット同期
信号と、８ビット識別（ＩＤ）コードと、３２ビット・
データ領域と、そしてこの発明においては８個の調整（
Ｊｕｓｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　）ビットとから構成され
ている。８ビットＩＤコードと３２ビット・データ領域
とは、可変チャンネル状態情報を有する、一つのチャン
ネル状態ラベルを形成している。上述したように、音声
サンプリング周波数が４８　ｋｌｌｚでの通常の動作に
おいては、調整ビットの数は８個であるが、この調整ビ
ットの数は、８±８個、すなわち０から１６個の範囲内
で可変である。したがって、たとえ音声サンプリング周
波数が変化したとしてもチャンネル状態ラベルのリフレ
ッシュレートは変化なく、７５０ｋｌｌｚに保つことが
可能である。チャンネル状態情報ワードの実際のビット
の数は、従って、６４±８個、すなわち５６から７２個
の範囲内で変化し得る。調整ビットは通常、全て「０」
であるが、誤りチェックを追加する必要があれば、誤り
チェックコードを備えてもよい。

第１図（Ｂ）は、最少の長さ、すなわち、５６ビットの
チャンネル状態情報ワードを示す図である。

調整ピントが無く、最少の長さのワードであるという点
を除いては、この第１図ＣＢ）に示されたチャンネル状
態情報ワードのフォーマットは、第１図（Ａ）に示され
たそれの通常の長さのフォーマットと同じである。

通常の６４ビット長未満のチャンネル状態情報ワードは
音声サンプリング周波数が４８　ｋＩｌｚより減少させ
られている場合に用いられている。ワード長が５６ビッ
トに減少すると、音声サンプリング周波数も４８　ｋｌ
ｌｚの８７．５％程度に減少するようになる。

例えば、音声サンプリング周波数が４８ｋＨｚから２半
音下がると、すなわち４２．７６３ｋＨｚになると、チ
ャンネル状態情報ワードの長さは５７または５８ピント
になる。チャンネル状態ラベルのリフレッシュレートが
７５０１１ｚに保たれた状態で、ある特定の音声サンプ
リング周波数においては、ワードは整数ではない数のビ
ット数で動作する場合もある事に注意すべきである。こ
れを調節するために、必要ならば、隣接する二つのビッ
ト長の間で変化し得るワードが用いられる。これは復号
器においては何ら問題は無い。何故ならば、入力される
チャンネル状態情報データは、ワードの中に在る同期信
号を参照して、正しいワードにフレーム化されるからで
ある。

第１図（Ｃ）は最大区、すなわち７２ビットのチャンネ
ル状態情報ワードを示す図である。１６の調整ピッ＋が
有り、最大の長さのワードである点を除いては、この第
１図（Ｃ）に示されたワードのフォーマットは、第１図
（Ａ）に示されたそれの通常の長さのフォーマットと同
じである。

通常の６４ビット長を越える長さのチャンネル状態ワー
ドは、音声サンプリング周波数が４８ｋＨｚより増加さ
せられている場合に用いられる。ワード長が７２ビット
に増加すると、音声サンプリング周波数も４８ｋｌｌｚ
の１１２．５％程度に増加するようになる。

第４図は、デジタル音声データ信号における、高いビッ
トレートから低いビットレートへの推移を示す図であり
、例えば、比較的に高い音声サンプリング周波数から低
い音声サンプリング周波数へ推移させられた結果、ビッ
トレートが推移させられている。各チャンネル状態情報
ワードにおける１６ビット同期信号と、８ビットＩＤコ
ードと、３２ビットのデータ領域に対しては、このビッ
トレートの変化は影響していないことに、特に注意すべ
きである。特に、チャンネル状態ラベルのリフレッシュ
レートは７５０Ｈｚであり一定に保たれる。

チャンネル状態情報ワードの唯一変化した点は、各ワー
ドに含まれる調整ビットの数が変化したことである。

上述したチャンネル状態情報ワードのための自由なフォ
ーマットは少なくとも以下に述べるいくつかの利点があ
ることが理解できる。

１、　４８ｋｌｌｚの業務用標準音声サンプリング周波
数の場合には基本的なパラメータはセンター値に保たれ
る。

２、　連続するチャンネル状態ビットにおける単一の不
連続を速やかに修復可能である。言い換えると、例えば
上述したような、誤り、クロス・フェーディング、ミキ
シング、または、編集、でのブロック化する時における
ジャンプが、非常に速やかに、自由なフォーマットによ
って修復される。

３、　チャンネル状態情報データは、固定ブロックとい
う考え方にはとられれない。

４、　チャンネル状態情報データレートは、音声サンプ
リング周波数の全動作範囲において、一定に保つことが
出来る。特に上述した例においては、チャンネル状態ラ
ベルのリフレッシュレートは、　４８　ｋｌｌｚの少な
くともプラス１２．５％がら少なくともマイナス１２．
５％の、音声サンプリング周波数の範囲にわたって、７
５０Ｈｚの一定値に保つことが出来る。

５、　チャンネル状態情報データの基本的なフォーマッ
トは音声サンプリング周波数とは無関係である。

６、　調節可能な音声サンプリング周波数の範囲は、通
常必要とされる４８ｋＨｚと４４．１ｋｌｌｚとの間の
特殊な変換を容易にカバーすることが出来る。

上述の利点によって達成される範囲は、上述した自由な
フォーマットの考え方の範囲内で、チャンネル状態情報
データのパラメータを正確に選ぶことに、もちろん依存
している。

同様な技術がユーザー・データに通用可能である事は理
解可能であろう。つまり、ユーザー・データは自由なフ
ォーマットに形成され、可変長のユーザー・ワードを形
成することができる。各ユーザー・ワードは固定した交
代パターンの形式での同期信号と、必要ならばコードお
よびデータのビットと、ビット数が可変である調整ビッ
トとから成る。ユーザー・ワードはチャンネル状態情報
ワードと同じフォーマットを使用する必要は無く、また
、ユーザー・ワードとチャンネル状態情報ワードとが、
音声データ・フォーマットにおいて同期化される必要も
無い、何故ならば、これらのワードは各々のワードの同
期信号を参照して入力される音声データの流れから、復
号器において、別個に抜き出されるからである。

チャンネル状態情報ワードとユーザー・ワードとを音声
データの中に挿入する符号器について、この符号器をブ
ロック図で示した第５図を参照して以下に説明する。ユ
ーザー・ビットと、チャンネル状態情報ビットと、パリ
ティビットとがそれぞれ挿入される最後から３つのビッ
ト位置がギャップとされた直列３２ビットワード（第２
図に示す）の形式の音声データは入力端子（１）を経由
してマルチプレクサ（２）のデータ入力端に供給される
。周波数１．５３６ＭＩＩｚのクロックパルス信号は、
入力端子（３）を経由してマルチプレクサ（２）のクロ
ック入力端に供給され、又は、同様にクロックパルス信
号は、３２で分周し、端子（５）に供給されるフレーム
リセットパルスによってリセットできる分周器（４）の
入力端にも供給される。分周器（４）は４３ｋＨｚのク
ロックパルス信号を、６４で分周する分周器（６）（リ
セットは任意）と、チャンネル状態マルチプレクサおよ
び符号器（７）とに、供給する。また、分周器（４）は
、３２ビット音声データ・ワードの３００番目して３１
番目に並べられた、チャンネル状態イネープルパルスと
ユーザーイネーブルパルスとをマルチプレクサ（２）に
、そしてフレーム同期イネーブルパルスをバイフェーズ
マーク符号器（８１に供給する。

また、符号器は、分周器（４）からの４８ｋｌｌｚクロ
ックパルス信号が入力されるユーザーブロックマルチプ
レクサおよび符号器（９）も備えている。分周器（６）
はワード開始信号をチャンネル状態マルチプレクサおよ
び符号器（７）とユーザーブロックマルチプレクサ及び
符号器（９）とに供給する。必要であれば、チャンネル
状態データがデータ入力端（１０）を経由してチャンネ
ル状態マルチプレクサ及び符号器（７）に供給される。

このチャンネル状態マルチプレクサ及び符号器（７）は
マイクロコンビ二一夕でｔｉ成してもよい。同様に、ユ
ーザー・データがデータ入力端（１１）を経由して、マ
イクロコンピュータで構成可能なユーザーブロックマル
チプレクサおよび符号器（９）に供給される。チャンネ
ル状態マルチプレクサおよび符号器（７）はチャンネル
状態情報ビットをマルチプレクサ（２）に供給し、一方
ユーザーブロックマルチプレクサおよび符号器（９）は
ユーザービットをマルチプレクサ（２）に供給する。マ
ルチプレクサ（２）はチャンネル状態情報ビットとユー
ザー・ビットとを各３２ピント音声データ・ワードの３
０番目そして３１番目の位置にそれぞれ挿入する。

マルチプレクサ（２）はこのようにして修正されたデー
タと、入力クロックパルス信号とをパリティビット符号
器（１２）のデータ入力端とクロック入力端とのそれぞ
れに供給する。パリティビット符号器（１２）は必要な
パリティビットを各３２ビット音声データ・ワードの３
２番目のビット位置に付は加える。パリティビット符号
器（１２）は、次に、完全な音声データワードと入力ク
ロックパルス信号とを、バイフェーズマーク符号器（８
）のデータ入力端およびクロック入力端にそれぞれ供給
する。マーク符号器（８）は出力される音声データを、
３．０７２Ｍｂ／秒で出力端子（１３）に供給する。

第６図は、転送又は記録および復元後、第５図に示され
た符号器によって作成された音声データからチャンネル
状態情報データとユーザー・データとを復号化する復号
器のブロック図である。

３．０７２Ｍｂ／秒にて送られてくる入力データは入力
端子（２０）を経由してバイフェーズマーク復号器（２
１）に供給される。このマーク復号器（２１）はバイフ
ェーズマーク信号を復号し、また、３２で分周する分周
器（２２）に供給される１、５３６ＭＩＩｚの周波数の
クロックパルス信号を復元する。また、このマーク復号
器（２１）は各３２７ト音声データ・ワードにおける４
ビット同期信号を検出する。これは、これら４ビット同
期信号はバイフェーズマーク変調は行なわれないという
事実によるものである。

また、復号器（２１）は分周器（２２）をリセットする
ために、この分ＦｉＩ器（２２）に供給されるフレーム
同期パルスを出力する。分周器（２２）の第１出力はク
ロックパルス信号として、チャンネル決悪情報ピントレ
ジスタ（２３）とチャンネル状態ブロック復号器（２４
）とに供給される。そして分周器（２２）の他の出力は
クロックパルス信号としてユーザービットレジスタ（２
５）とユーザーブロック復号器（２６）°とに供給され
る。

バイフェーズマーク復号Ｗ（２１）は音声データと復元
したクロック信号とをパリティビットチェック装置（２
７）のデータ入力端とクロック入力端とのそれぞれに供
給する。このパリティピントチェック装置（２７）は出
力音声データを出力端子（２８）に、そして復元された
クロ・ツクパルス信号を出力端子（２９）に供給する。

分局器（２２）からの信号は、チャンネル状態情報ビッ
トおよびユーザー・ビットを復元し、これらをチャンネ
ル状態ブロック復号器（２４）とユーザーブロック復号
器（２６）とにそれぞれ供給するために、レジスタ（２
３）と（２５）とにストローブ信号として供給される。

チャンネル状態ブロック復号器（２４）は、チャンネル
状態情報ワードに含まれる同期信号を参照して、各チャ
ンネル状態情報ワードを識別し、必要なチャンネル状態
の情報を得て、これをデータ出力端（３０）に供給し、
そして同時に７５０Ｈｚのストローブ信号を出力端子（
３１）に供給し、さらに、クロック信号を出力端子（３
２）に供給する。

ユーザーブロック復号器（２６）はユーザー・ワ−ドに
含まれる同期信号を参照して、このユーザー・ワードを
識別し、必要なユーザー情報を得て、これをデータ出力
端（３３）に供給し、そして同時に７５０１１ｚのスト
ローブ信号を出力端子（３４）に供給し、さらにクロッ
ク信号を出力端子（３５）に供給する。

特許請求の範囲に規定されたこの発明から逸脱すること
なく、多くの修正例が可能であることはもちろんである
。特に、より大きな全体のフォーマット内のある種の特
定の情報ワードを自由なフォーマットとして使用するこ
とは、音声データのフォーマット内でのチャンネル状態
情報ワードとユーザー・ワードとの場合に限られること
はない。

特定の情報ワード内のビット数は上述した実施例におけ
るビット数に限られることはなく、また、羽整ビットの
数の範囲も上述した実施例に限られることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例であるチャンネル状態情報
ワードを示す図、第２図はデジタル音声データを直列転
送するためのＡＥＳ／ＥＢＵの基本的なフォーマットを
示す図、第３図は復号する入力信号内での不慮のブロッ
ク・ジャンプを示す図、第４図は音声サンプリング周波
数の変化がチャンネル状態情報ワードのフォーマットに
与える影響を示す図、第５図はデジタルデータを符号化
する、この発明の実施例のブロック図、および第６図は
デジタルデータを復号化する、この発明の実施例のブロ
ック図である。 （２）はマルチプレクサ、（４）、　（６）は分局器、
（７）はチャンネル状態マルチプレクサおよび符号器、
（８）はパイフェーズ符号器、（９）はユーザーブロッ
クマルチプレクサおよび符号器、（１２）はパリティビ
ット符号器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、固定長のマルチビット・データ・ワードのそれぞれ
   の予め定められた同一のビット位置の少なくとも１ビッ
   トを特定の情報データビットとし、連続した同数の上記
   データ・ワードからの上記特定の情報データ・ビットの
   複数個はそれぞれ特定の情報ワードを形成し、上記特定
   の情報ワードの長さを可変とし、かつ、上記特定の情報
   ワードのそれぞれは同期信号を有するようにしたデジタ
   ルデータを固定長のマルチビット・データ・ワードのフ
   ォーマットに符号化する方法。 ２、上記特定の情報ワードの長さは、零以上の異なる数
   を有する調整ビットを上記情報ワードに設けることによ
   り、変化されるようになされている特許請求の範囲第１
   項に記載のデジタルデータを符号化する方法。 ３、１つ又は複数個の上記各調整ビットが零であるか、
   又は上記調整ビットには誤りチェックコードが形成され
   ている特許請求の範囲第２項に記載のデジタルデータを
   符号化する方法。 ４、上記同期信号は上記各特定の情報ワードの始まりに
   位置し、１つ又は複数個の上記調整ビットは上記特定の
   情報ワードの終りに位置するようになされた特許請求の
   範囲第２項に記載のデジタルデータを符号化する方法。 ５、上記データ・ワードのビットレートは可変であるよ
   うになされた特許請求の範囲第１項記載のデジタルデー
   タを符号化する方法。 ６、上記特定の情報ワードの特定の情報位置のリフレッ
   シュレートは一定であるようになされた特許請求の範囲
   第５項に記載のデジタルデータを符号化する方法。 ７、上記デジタルデータは音声データである特許請求の
   範囲第１項に記載のデジタルデータを符号化する方法。 ８、各上記データ・ワード内の一つの上記所定のビット
   位置における上記特定の情報データは、チャンネル状態
   情報データである特許請求の範囲第７項に記載のデジタ
   ルデータを符号化する方法。 ９、各上記データ・ワード内の他の上記所定のビット位
   置における上記特定の情報データは、ユーザー情報デー
   タである特許請求の範囲第８項に記載のデジタルデータ
   を符号化する方法。 １０、上記フォーマットは、４８ｋＨｚの公称音声サン
   プリング周波数で、デジタル音声データの直列転送を行
   なうためのＡＥＳ／ＥＢＵフォーマットである特許請求
   の範囲第１項に記載のデジタルデータを符号化する方法
   。 １１、固定長のマルチビット・データ・ワードのそれぞ
   れの予め定められた同一のビット位置の少なくとも１ビ
   ットが特定の情報データ・ビットであり、特定の情報ワ
   ードをそれぞれ形成する連続した同数の上記データ・ワ
   ードに上記複数個の特定の情報データ・ビットを挿入す
   る手段を具備し、上記特定の情報ワードの長さは可変で
   あり、かつ各上記特定の情報ワードは同期信号を有する
   ようになされたデジタルデータを固定長のマルチビット
   ・データ・ワードのフォーマットに符号化する装置。