WO1984002817A1 - Method of transferring digital signal - Google Patents

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WO1984002817A1
WO1984002817A1 PCT/JP1983/000461 JP8300461W WO8402817A1 WO 1984002817 A1 WO1984002817 A1 WO 1984002817A1 JP 8300461 W JP8300461 W JP 8300461W WO 8402817 A1 WO8402817 A1 WO 8402817A1
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bits
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Toshitada Doi
Claudia Brandes
Roger Lagadec
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Sony Corp
Studer Willi Ag
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    • H04L7/0054—Detection of the synchronisation error by features other than the received signal transition
    • H04L7/0066—Detection of the synchronisation error by features other than the received signal transition detection of error based on transmission code rule
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H04L25/49—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
    • H04L25/4906—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using binary codes
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    • H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/04—Speed or phase control by synchronisation signals
    • H04L7/048—Speed or phase control by synchronisation signals using the properties of error detecting or error correcting codes, e.g. parity as synchronisation signal

Definitions

  • the present invention relates to a digital signal transmission method, and particularly to a method for transmitting PCM digital audio signals and the like of a large number of channels of 8 to 32 channels.
  • the present invention relates to a digital signal transmission method suitable for serial transmission.
  • analog signals such as audio signals and human voice signals are digitized by, for example, a PCM (Pulse Code Modulation) method and transmitted via a signal transmission medium (including a recording medium). (Including recording 'playback') is becoming more frequent.
  • PCM Pulse Code Modulation
  • Such a digital 'audio signal' is quantized from one sample value of the original analog signal, and is encoded into one bit corresponding to a multi-bit digital audio 'sample' data.
  • the code is set.
  • the data to be transmitted includes, in addition to the digital 'audio sample data', error prevention data as required, user-definable alphanumeric data, and the like.
  • Channel status information including various information described later, and sample data
  • information indicating the reliability of the data can be considered.
  • the data required for future applications and, if necessary, the quality will be reduced, but the auxiliary digital audio It is desirable to be able to transmit channel data.
  • transmission that does not include a DC component is performed in order to enable transmission through or without AC coupling and to ensure that threshold detection can be performed even in an electrical system. It must be a waveform.
  • the transmission waveform be polarity-independent (pol arity-free), which is equivalent to one and the other of a pair of (two) transmission lines, such as a twisted pair. Even if they are interchanged, they do not affect the transmission signal and contribute to the simplification of the equipment.
  • the present applicant has previously proposed a digital signal transmission method that satisfies such requirements in Japanese Patent Application No. 57-31526.
  • the present invention provides a method for serially transmitting PCM digital audio signals of a large number of channels, for example, about 8 to 32 channels, via a high-speed transmission medium such as an optical fiber. It is an object of the present invention to provide a digital signal transmission method suitable for performing the above.
  • N KXM, N, K, and ⁇ are integers).
  • the data of the K 'channel is grouped into one group, and the group is sequentially and serially transmitted. It is characterized by adding a data validity evaluation bit to the data No. of each channel, and providing parity data for all the bits of the above one group.
  • FIG. 1 to FIG. 3 are diagrams for explaining a minority channel transmission method according to the prior art of the present invention
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a bi-phase mark modulation system
  • FIG. 2 is a diagram showing a preamble pattern
  • FIG. 3 is a diagram showing a lead and block format
  • FIGS. 4 and 5 are diagrams showing another embodiment of the present invention.
  • Prior art is shown, and Fig.
  • FIG. 5 shows the preamble • No.
  • FIG. 4 is a diagram showing a word format
  • FIGS. 6 to 8 are digital diagrams of a multi-channel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a signal transmission method.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an HDM-1 modulation method adopted in the present embodiment
  • FIG. FIG. 8 is a diagram showing a turn
  • FIG. 8 is a diagram showing a block 'format.
  • the special feature of this prior art digital signal transmission method is a method of serially transmitting a digital data signal consisting of multiple bits and one block composed of multiple bits.
  • the digital data is modulated by a digital modulation method that obtains an electric signal waveform that does not include a DC component and does not depend on the polarity.
  • a preamble of a fixed bit length is provided for each word, and this preamble is used to determine whether the above data is valid or invalid, and whether it is ⁇ " ⁇ word synchronization or block synchronization.
  • a pattern corresponding to each of the above-mentioned patterns among the kinds of patterns is used. The pattern does not include the DC component (DC-iree) and does not depend on the polarity.
  • a Biphase-Mark method is also called a digital FM method, and corresponds to a digital binary data. It is represented as a signal waveform as shown in Fig. 1. That is, as is clear from Fig. 1, each bit of data is represented as two binary cells, and one bit of data is represented as one cell. Correspondence That the two first cell of the cells, always from "0" to "1" or "1" is started by reversing of the force et al '' 0 "(trans i ti on).
  • the four preambles are represented as the inverse of each binary cell.
  • the lead sync signal is extracted by detecting one of the eight possible preambles. This makes it possible to configure the digital circuit system at a very low cost (using a small number of gate circuits, ROM, FPLA, etc.).
  • the block synchronization signal is extracted by detecting a preamble indicating the above four possible block synchronizations. The validity of the data is detected as well.
  • one word is composed of 32 bits, and each word starts with a preamble having a length of 4 bits (equivalent to 8 cells). This is followed by digital 'audio' sample 'data, which has a word length of 20 bits, or 24 bits with ancillary data added. Due to this word length change, the first transmitted bit of the sample data is set to MSB (Most Significant).
  • the last 4 bits of the 24 bit 'sample' data (called digital audio auxiliary sample 'data') are the LSB (Least Significant) of the sample data.
  • Bi t can be used as follows. For example, as an additional audio channel, or additionally, as a band-limited digital audio 'channel added to a stereo' digital audio 'channel, or It can be used as another data channel such as computer, mixed down data.
  • Such 4-bit digital 'audio auxiliary sample data' is followed by another group of 4-bit spare data.
  • these 4 bits use 2 bits for error prevention data, 1 bit for users, and 1 bit for channel status information to be described later.
  • the 2-bit error prevention data is used as needed to prevent errors in the sequence of digital audio 'sample' data during a signal transmission, such as 'error' or 'error'.
  • One bit (user's bit) for the above user is used as a channel for alphanumeric data which can be arbitrarily defined by the user, for example, approximately 6K bits. Eight channel forces S per second are obtained.
  • each word consists of 32 bits, with 4 bits of preamble, 20 + 4 bits of digital 'audio' sample 'data, and 4 bits of spare data. And the above 6 cells
  • This channel state data is
  • Channel state data contains information that changes slowly over time. For example, as shown in Fig. 3, when a 256-bit data of 32 bits including the sample data in one block is associated with the data of the state, the state data is used. The data s changes every 5 msec. This can cover all applications
  • Channel ⁇ One part of the state data is divided by one block every one block, that is, in the example of Fig. 3, it is one part every 256 bytes of the sample data. Appear. The leading position of the channel state code is indicated by the block synchronization signal. However, Fig. 3
  • FS specifies the commercial sampling frequency used, for example, in digital audio channels.
  • the XI uses the above digital 'audio auxiliary sample' data bits for, for example, a voice channel, a narrow band digital audio channel, or mix down information. Specify which one to use.
  • the EM also specifies whether to use no emphasis or selectively use some emphasis as the frequency response of the digital 'audio' channel.
  • FIG. 4 shows the word format of the above-mentioned modified digital interface—the contents of the word are substantially the same as those described above.
  • the preamble pattern, the addition of evaluation bits for data validity, and the arrangement order are slightly different.
  • Preamplifier I 11 10 00 10
  • Preamble I indicates the channel synchronization of channel A when each channel for 1 to 4 channel transmission is channel A, B, C, and D, respectively.
  • Preamble II indicates the channel synchronization and block 'synchronization of channel A
  • preamble IE indicates the channel synchronization of channels B, C, and D.
  • the 4 bits of the digital 'audio' auxiliary sample data are arranged in order from the LS #, followed by a 20-bit digital 'audio' sample.
  • Data power is assigned in order from SLS to power.
  • SLS may be two 4-bit Bok di Jitanore 'audio samples. Data that is the same as described above, it should be noted that it is sequentially arranged from the LS beta.
  • a digital signal transmission of several channels of about 1 to 4 channels transmitted by such a digital signal transmission method is grouped together, for example, a digital signal of a large number of channels of 8 to 32 channels and
  • An embodiment of the digital signal transmission method of the present invention for serial transmission will be described below.
  • serial transmission of a multi-channel digital 'audio signal requires an extremely fast and wideband transmission medium, and this technically and economically reasonable solution is
  • optical communication technology that is being implemented in the telephone transmission circuit system. This has the advantage of using transmitters, receivers, signal processing circuits, and optical fibers already on the market.
  • the hierarchical structure of the digital telephone transmission circuit includes transmission formats of roughly 1.5, 2, 8, 32 and 120 MbitZs, and higher bit rates are being studied. .
  • 8 Mb i tsZs can be implemented on electrical communication lines, but 120 Mb i ts / s goes beyond digital-to-dio requirements and means more advanced technology Things.
  • 32 Mbits / s can be chosen as the basis for multiple channels' digital audio.
  • the above-mentioned digital signal transmission method is characterized in that one modulation scheme violation point (corresponding to the above-mentioned preamble) is provided for each synchronization signal for synchronization. It is possible to transmit with fewer points, e.g. long blocks such as the block configuration in normal digital recording.
  • OMPI A single violation may be provided at the start position of the block.
  • multi-channel transmission is often used in digital 'mixing equipment' and requires a large number of auxiliary talkback 'channels.
  • the length of the audio data must be the same, and Data (parity, validity, channel state, user-definable data) must be in the same format.
  • the bandwidth required for multi-channel digital audio signal transmission is given by the following conditions.
  • the sampling frequency 48 kHz
  • the number of channels (16, 24, and 32) of the audio signal of one channel and the bid for one channel.
  • the number of samples (assuming 32 bits), the type of format used, that is, the presence or absence of modulation, and the type of modulation method.
  • the necessary bit rate is: the number of channels
  • RLL code modulation method with a limited run length (signal inversion interval)
  • an equivalent transmission rate lower than that described above may be used, and the transmission bandwidth may be reduced by about 33.3.
  • RLL code is already Is known to.
  • the HLL code includes the 3PM method used for magnetic disk recording and the HDM-1 method used for digital audio recording.
  • 3 PM schemes are very attractive because they are simple and powerful modulation schemes for bandwidth reduction, but compare synchronization because the longest distance between inversions is 6 T (where T is the data 'bit period) It must be caused by a violation of a long rule.
  • the 3PM scheme requires encoding and decoding based on groups of 3 bits, which is complicated by the synchronization.
  • the HDM-1 scheme has a longest inter-inversion distance of 4.5 T, performs continuous encoding and decoding, and is preferable for application to the transmission method of the present invention.
  • the data can be transmitted over the existing 32 Mbitszs optical communication channel in a format compatible with the format of the digital 'audio' interface. It is possible to transmit digital audio signals up to 2 channels.
  • HDM-1 modulation method (HDM stands for high-density-modulation) has been filed by the applicant of the present invention in Japanese Patent Application No. 54-177252. 1979-94510), etc., and its encoding rules will be briefly described with reference to FIG.
  • the minimum inversion interval of the HDM-1 system is 1.5 T (T is the data 'bit period), as in the 3 PM system, but the maximum inversion interval is 3 PM It is improved to 4.5 T compared to 6 T for the system. Also, the modulator and demodulator are simpler than the 3PM system.
  • one coding rule counter preamble is used for each individual code.
  • one preamble is used for a longer data stream.
  • eight channels per group are used as a basic unit, and the transmission starts with a preamble. This can be expected to have a good SN ratio when transmitting optically over a medium distance of about several hundred meters, and is sufficiently practical.
  • the preamble of 6 bits (12 binary cells) that violates the rules of the HDM-1 system is defined as follows.
  • the leading part of the preamble corresponds to the 2-bit ⁇ 01 '' coded by the HDM-1 method, which corresponds to the third and fourth binary cells. Force the inversion at the boundary of (the second center of the data bit.)
  • the maximum inversion interval in HDM-1 is 45 T, that is, 9 cells
  • the preamble length Must be an integer bit length, that is, an even number of cells, so the minimum length of a brimble must be 7 bits, that is, 14 cells. 7 As shown in Figure ⁇ , the 6-bit preamble data is set to “0 1 0 0 0 1” and the last data bit is
  • the non-inversion state is maintained for one bit immediately after the preamble regardless of the data content. For example, as shown in Fig. 7B If there is a 45 T non-reversal section in the preamble part, it is possible to have a reversal interval of 5.5 T or more (including 1 bit immediately after the preamble) as a result.
  • the HDM-1 encoder is restarted at the rear of the preamble under the main condition that two bits "01" correspond to the last two bit positions in the preamble. In this way, two cells (one bit) can be saved. This means that for two cells (1 bit) directly following the preamble, the bit content is "1", "1".
  • the length of the preamble can be reduced to 6 bits, and the preamble presents an inversion interval with a minimum distance of 5.5 T (11 cells). Within this reversal interval, the preamble range is 4.5 T (9 cells), followed by the minimum T (2 cells). In addition, there is always an inversion immediately before the inversion interval violation, which is located in the middle of the bit.
  • the inverted pattern of the preamble and the following portion can be expressed as follows by the NRZI display in the cell unit.
  • X, y, and z are 1 or 0 depending on the presence or absence of inversion determined by the HDM-1 encoder 'data before and after preamble.
  • the NRZI display has a positional relationship as shown in FIG. 7C corresponding to the actual inversion pattern in FIG. 7B.
  • the actual inversion pattern is shown by the HDM-1 encoder 'data preceding the preamble, as shown in Figs. 7D to 7G. )
  • ⁇ 1 and 0 of G are the above cells Indicates the NRZ display value of the unit.
  • the preamble has a length of 6 bits (for 12 cells), while the synchronous pattern has a length of 7 bits (for 14 cells). are doing.
  • This preamble is followed by two bits that indicate frame synchronization, or more precisely, the group address within the frame. Therefore, it is possible to assume an 8-bit word including all synchronization information other than the block synchronization as the synchronization word part.
  • the channel status data for one word of 8 bits corresponding to the above 8 channels is allocated.
  • an audio data area is provided in which the audio sample data belonging to each channel and the data validity evaluation bits are collected for each of the eight channels. The number of bits in this data area depends on the number of bits in one word of audio'sample.data.
  • the sum of the audio sample and evaluation data area and the auxiliary sample data area is 236 bits or 228 bits. And, since it is 1 block and 256 bits, the rest is 4 bits or 12 bits. Four of these remaining bits are the user's data, the channel status data for the auxiliary channel, the group 'Parity' data, and the block, one bit each. Assigned to synchronous data. The remaining 0 or 8 bits are allocated as unused bits, for example, between the channel status data for the auxiliary channel and the group 'parity' data. Therefore, the contents of one group are as follows.
  • the audio and sample data areas, the auxiliary sample data area, and the rest of the data are significantly different from the previously described digital channel single-face format.
  • all data belonging to individual channels i.e., the audio 'sample' data and validity
  • Eight channels of evaluation data are grouped together, followed by all data belonging to the auxiliary channel C talkback and channel), and data belonging to the transmitted group itself (for example, group 'Parity') ⁇ Data and block synchronization data).
  • the sampling frequency of the audio signal of one channel is 48 kHz
  • the data rate of one channel of the user's data at the time of transmission of the aforementioned few channels is 48 kbits /.
  • s This is a very excessive set value, and is a data rate capable of transmitting the contents of a 200-page book in less than one hour.
  • Channel capacity has been reduced.
  • the assignment of the user's data bits to the individual 'channels is based on block synchronization and the connection to the user's data channel is done via buffers.
  • the channel status information is transmitted in 8-bit bits according to the eight channels in one group.
  • auxiliary channel (talkback 'channel)
  • the channel status information for this auxiliary channel is one bit per group.
  • the group parity data is simple parity data for all bits of one group 256 bits.
  • the block synchronization data indicates a block synchronization signal when a plurality of the above groups, for example, 192 groups or 256 groups, etc. are grouped into one block.
  • _OMPI ⁇ To form a 16-channel frame, and to group them into three, 24. channel by adding the addresses "0 0", "01" and "10". By forming a sole 'frame and attaching group addresses up to "0 0""11' to four, a 32 channel frame can be formed. That is, the group address generally indicates the number of the I group in the M group when the group is configured as one frame.
  • the word length of the transmitted word 32 bits
  • Audio 'sample' word length 24 or 20 bits
  • Auxiliary sample word width 12 bits
  • Preamble includes 8 audio channels per group.
  • the number of audio channels is 8, 16, 24, and 32
  • the number of auxiliary channels is as shown in the table below.
  • HDM-1 is used for the modulation method
  • the bandwidth of the transmission medium can be reduced, and the preamble that violates the modulation method can be realized with a short word length.
  • one group started with this preamble is composed of 8 channels, and the grouping structure is based on 8 channels' groups, so that 16 channels, 24 channels and 32 channels can be used. It can be applied to any of them.
  • the data is clearly divided between the head and tail of one block, and the digital audio sample and auxiliary channel data are arranged, these data can be read from within the block. It is reliable and easy to remove.
  • auxiliary channels since it has a large number of medium-quality talkback channels (auxiliary channels), it can be applied to systems including digital mixing equipment, and can be used in a wide range of applications. Can be used for According to the digital signal transmission method of the present invention, when digital signals of many channels of N channels (N is, for example, 16, 24, 32) are transmitted serially, K channels are used. (For example, 8 channels) to 1
  • the M groups (M is, for example, 2, 3, and 4) are alternately and sequentially transmitted by providing a preamble that violates the modulation method for this group, so that the same format is used. For example, it can be applied to any of 16-, 24-, and 32-channel multi-channel transmission.
  • preambles for each channel are not required, and parity data can be added in group units, etc., so that bit efficiency is high and many contents, such as talkback efficiency, are high. However, many contents, such as the addition of an auxiliary channel for talkback, can be easily realized.
  • a data validity evaluation bit is added for each word of each channel, so that malfunction prevention can be effectively performed.
  • each group in the M group when transmitting the M group N channel can be easily determined by the group address.

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Description

明 細 書 · デ ィ ジ タ ル信号伝送方法 技 術 分 野 本発明は、 ディ ジタ ル信号伝送方法に関し、 特に、 たとえば 8〜 3 2 チャンネルの多数のチャ ネルの P C Mディジタノレ ·オーディ ォ 信号等をシ リ アル伝送するのに好適なディ ジタノレ信号伝送方法に関 する。 背 景 技 術 近年において、 オーディ オ信号や人声信号等のアナログ信号を、 たとえば P C M ( Pu l se Code Modul ation ) 方式によりディ ジタノレ 化して、 信号伝送媒体（記録媒体も含む）を介して伝送（記録 '再 生も含む）することが頻繁に行なわれるようになつている。 このよ うなディ ジタル 'オーディ ォ信号等は、 元のアナ口グ信号の 1サン プル値を量子化して符号化した複数ビッ 卜のディ ジタル · オーディ ォ ' サンプル ' データに対応して 1個のヮ— ドが設定されている。 この場合に、 伝送すべきデータ としては、 このディ ジタル ' オーデ ィォ · サンプル · データの他に、 必要に応じてエラ一防止データや、 ユーザ定義可能なアルファ · ニューメ リ ッ ク 'データや、 後述する 種々の情報を含んだチャンネル状態情報や、 上記サンプル ' データ の信頼性を示す情報等が考えられ、 この他、 将来の応用において必 要とされるデー タや、 必要とあれば、 質は低下するが後述する補助 的なディ ジタ ル ·オーディ ォ · チ ャ ネル用のデータをも伝送可能と することが望ましい。
このような各種データを含むディ ジタ ル信号をシ リアル伝送する 方法に対して、 次のような性質が要求されている。
すなわち、 先ず、 交流結合を介すあるいは介さない伝送を可能と し、 電気的システムの場合でも閾値検出が確実に行ない得るように するために、 直流成分を含まない（ D C— free ) ような伝送波形と することが必要である。 次に、 伝送波形は、 極性に依存しない〔 pol arity— free ) するようにすることが必要とされ、 これは、 たと えばツイステッ ドペア等の一対の（ 2本の）伝送線の一方と他方と が入れ違った場合でも伝送信号に影響を与えることが無く、 装置の 簡略化に貢献する。 次に、 ハー ドウ Xァ化が単純 ·容易であること が必要である。 さらに、 放送局やスタ ジオ等への適用時の伝送距離 を満足し得ることが必要である。
このような要求を満足するディ ジタ ル信号伝送方法を、 本件出願 人等は先に、 特願昭 5 7— 3 1 5 2 6号において提案している。
この先行技術によれば、 1 〜 4チ ヤネル程度の少数チャネルの P C Mディ ジタル ·オーディ ォ信号等を有効に伝送でき高信頼性の下 に効率良くディ ジタ ル信号をシリアル伝送できる。
ところで、 たとえば 8 〜 3 2 チヤ ネルの多数のチャ ネルのデイ ジ タル信号を、 光フアイバ等の高速伝送媒体を介してシ リアル伝送す る場合には、 信号伝送のビッ トレー トが極めて高くなるため、 伝送 媒体に要求される帯域幅を低減させるようなディ ジタル変調方式を
、 > WIPO 選択するのが好ましい。 また、 一点から他点への光学的な信号伝送 の際には、 略一定のパワーレベルで伝送が行なわれるため、 前記！） C - f ree の変調方式、 あるいは po lari ty— freeであることの有利 さや不利さは何ら無い。 この他、 多数チャ ネルのディ ジタ ルデータ を高速にシ リ アル伝送する場合には、 前記の各要求のいくつかを変 更することが好ましく、 又は変更すべきである。
本発明は、 上記の実情に鑑み、 たとえば 8 〜 3 2 チ ャ ネル程度の 多数のチャ ネルの P C Mデイ ジタ ル · オーディ オ信号等を光ファィ バ等の高速伝送媒体を介してシ リ アル伝送するのに好適なディ ジタ ル信号伝送方法を提供することを目的とする。 発 明 の 開 示 上述の目的を達成するため、 本発明に係るディ ジタル信号伝送方 法は、 Nチ ャ ネル （ N = K X M ， N ， K , Μは整数：） のディ ジタル • データ信号をシ リアル伝送するディ ジタル信号伝送方法において、 K'チャネルのデータを 1 グループとして Μグループを順次繰り返し シ リアル伝送し、 上記 1 グループ毎に変調方式の規則を違反するパ ターンのプリアン ブルを設け、 各チ ャ ネルのデータ每にデータ有効 性の評価ビッ トを付加し、 上記 1 グループの全ビッ トに対するパリ ティ 'データを設けることを特徵としている。
また、 本発明のディ ジタル信号伝送方法の他の特徵は、 上記特徵 を有するディ ジタル信号伝送方法において、 上記 1 グループ毎に上 記 Μグループのうちの何番目かを指示するグループ · 了 ドレスを設 けることである。 - 図面 の 簡単な 説明 第 1図ないし第 3図は本発明の先行技術となる少数チャネル伝送 方法を説明するためのもので、 第 1図はバイ フヱ—ズ ' マーク変調 方式の一例を示す図、 第 2図はプリアンブルのバタ一ンを示す図、 第 3図はヮ— ドおよびブロ ックのフ ォ ーマ ツ トを示す図、 第 4図お よび第 5図は本発明の他の先行技術を示し、 第 5図はプリアン ブル • ノヽ。タ ーンを示す図、 第 4図はワ ー ド · フ ォ ーマ ッ トを示す図であ り、 第 6図ないし第 8図は本発明の一実施例となる多数チ ャネルの ディ ジタル信号伝送方法を説明するためのもので、 第 6図は本実施 例に採用された H D M— 1変調方式を説明するための図、 第 7図は プリアンブル ·ハ。ターンを示す図、 第 8図はブロック ' フォーマツ トを示す図である。 発明を実施するための最良の形態 先ず、 本発明に係るディ ジタ ル信号伝送方法の説明に先立ち、 本 発明の先行技術となる特願昭 5 7— 3 1 5 2 6号のディ ジタル信号 伝送方法について説明する。
すなわち、 この先行技術となるディ ジタ ル信号伝送方法の特徵は， 1ヮ一 ド複数ビッ トより成り、 複数ヮ一 ドで 1 プロッ クを構成する ディ ジタル 'データ信号をシ リアルに伝送する方法において、 上記 ディ ジタル ·データを、 直流成分を含まず、 かつ、 極性に依存しな い電気信号波形を得るようなディ ジタル変調方式にて変調し、 上記 各ワー ド毎に一定ビッ ト長のプリアン ブルを設け、 このプリアンプ ルとして、 上記データが有効か無効か、 およびヮ "^ ド同期かブロッ ク同期かを.それぞれ選択的に指示する少なく とも 4種類のパター ン のうちの上記各ヮ一 ドにそれぞれ対応するものを用いることである そして、 前記直流成分を含まず（ D C— i ree〕、 かつ、 極性に依 存しない〔 po lari ty— free：)信号波形が得られるようなディ ジタル 変調方式と して、 バイ フヱ—ズ ' マーク （ Biphase — Mark )方式は、 ディ ジタル F M方式とも称され、 ディ ジタル 2値データに対応して 第 1図のような信号波形として表わされる。 すなわち、 この第 1 図 からも明らかなように、 データの各ビッ トをそれぞれ 2個のバイ ナ リ ' セルとして表わしており、 データの 1 ビッ トに対応する 2個の セルのうちの第 1のセルは、 常に、 " 0 "から " 1 "へ、 あるいは " 1 "力 ら '' 0 "への反転（ trans i ti on )で開始される。 そして、 デ—タ ビッ ト力 " 1 "の場合には、 第 1のセルと第 2のセルとの間 にも上記反転が配され、 他の場合（ データ ビッ ト力 S " 0 "の場合） には反転なしとなる。 ここで、 1 ビッ トに対応する 2個のセルは常 に反転より始まるため、 ビッ ト同期の検出および維持が極めて容易 となる。 さらに、 このバイ フエ.ーズ ' マーク方式においては、 2つ の上記反転間の最長間隔は、 上記セルの 2個分に相当する。 したが つて、 このセル 2個分よりも長い反転の間隔、 たとえばセル 3個分 の間隔を示す波形は、 バイ フヱ—ズ · マ—ク方式の規則を破るもの であり、 したがって、 同期の目的に使用することができる。
いま、 プ リ 了ンブルの直前のセル （バイ フエ 一ズマ一ク符号化デ ―タに属するセル）力 S " 0 "の場合には、 上記 4種類のプリァンブ ルは次に示すセル · シーケンスのように選択され、 第 2図のような
OMPI く バタ一ンの伝送波形となる。
データ有効、 ヮー ド 同期： 11 10 10 0-0
デ一-タ有効、 ブロック同期 ： 11 10 00 10
データ無効、 ワ ー ド同 期 ： 11 10 00 01
デ一タ無効、 ブロ ック同期 ： 11 11 00 00
次に、 プリアンブル直前のセルが " 1 "の場合には、 4個のプリ アンブルは各バイナ リ · セルを逆としたものと して表わされる。
データ有効、 ワ ー ド 同期： 00 01 01 11
データ有効、 ブロ ック同期： 00 01 11 01
データ無効、 ワ ー ド 同期： 00 01 11 10
データ無効、 ブロック同期： 00 00 11 11
' ヮ— ド同期信号は、.上記 8個の可能なプリアンブルのうちのいず れかが検出されることによって抜き出される。 これにより、 デイ ジ タル回路系を非常に低価格に（少数のゲー ト回路、 R O M、 F P L A等を用いて）構成することが可能となる。 ブロ ック同期信号は、 上記 4個の可能なブロ ック同期を示すプリァンブルを検出すること によって抜き出される。 データの有効性も同様に検出される。
次に、 ワー ド ' フ ォーマツ ト、 ブロ ッ ク ' フ ォーマツ 卜について、 第 3図を参照しながら説明する。
この第 3図において、 1 ワー ドは 3 2 ビッ トで構成され、 各ヮ— ドは 4 ビッ ト （ 8 セルに等価）の長さのプリアンブルより始まる。 次に、 ディ ジタル ' オーディ オ 'サンプル 'データが続き、 このサ ンプル'データは 2 0 ビッ ト、 又は補助デ―タが追加された 2 4ビッ トのワード長を有している。 このワー ド長の変化のため、 サンプル 'データの最初に伝送されるビッ トを M S B ( Most Significant
ΟΜΡΙ Bi t ) と している。 このデイ ジタル ' オーディ オ ' サンプル ·デ一 タは、 2の補数表示している。
も し必要.ならば、 上記 2 4 ビッ 卜 ' サンプル ' データの内の最後 の 4 ビッ'ト （ これをディ ジタル · オーディ オ補助サンプル ' データ いう ）は、 サンプルデータの L S B ( Least Signi f icant Bi t )等 としてではな く、 次のように用いることができる。 たとえば、 付加 的な音声チ ャネルと して、 又は、 付加的に、 ステ レオ ' ディ ジタル • オーディ オ · チャネルに追加される帯域制限されたディ ジタル · オーディ オ ' チ ャ ネルと して、 又は、 コ ン ピュータ · ミ ッ クスダウ ン · データ のような別デ一タのデータ ' チャネルと して用いること ができる。
このような 4 ビッ 卜のディ ジタル ' オーディ オ補助サンプル · デ —タの次には、 も う一群の 4 ビッ トの予備データが続く。 この 4 ビ ッ 卜は、 たとえば、 2 ビッ 卜をエラ一防止データ用に、 1 ビッ トを ユーザ用に、 残り 1 ビッ トを後述するチ ャ ネル状態情報用にそれぞ れ使用する。 2 ビッ トのエラー防止データは、 必要に応じて、 信号 伝送中におけるディ ジタル · オーディ ォ ' サ ンプル · データ のシ ー ケン スのバー ス ' エラ一等に対するエラー防止のために用いられ る。 上記ュ一ザ用の 1 ビッ ト（ユーザーズ · ビッ 卜 ） は、 ユーザ力 S 任意に定義し得るアルファ · ニューメ リ ック ' データ用チ ャ ネルと して用いられ、 たとえば、 ほぼ 6 Kビ ッ ト /秒の 8つのチ ャ ネル力 S 得 れる。
以上のように、 4 ビッ トのプリ アンブル、 2 0 + 4 ビッ トのディ ジタル ' オーディ オ ' サンプル ' データ、 および 4 ビッ 卜の予備デ —タにより、 各ワー ドは 3 2 ビッ トで構成され、 上記セル 6 個に
OMPI より符号化される。
次に、 チ ャネル状態データ （ Channel Status Data ) について説 明する。„. .
上記プリ了ンブルの直前のビッ 卜 （各ヮ一ドの最後のビッ 卜 ）は
5 チャ ネル状態を指示する。 すなわち、 これは、 ユーザによりいくつ
かの異なる状態を選択すること （あるいは無指定時の特定値に設定 すること）ができ、 また、 ディ ジタル信号伝送系がどのように使用
…されるかを指示することができる。 このチャネル状態データは、 第
3図における 1 ブロックにっき全 1ヮ— ドのフ ォーマツ トで伝送さ 0 れる。
チャネル状態データは、 時間とともに緩慢に変化する情報を含ん でいる。 たとえば第 3図に示すように、 1 ブ αックにっき上記サン プル .データを含む 3 2 ビッ ト · ヮ— ドの 2 5 6ヮ— ドを対応させ る場合には、 上記状態データのための十分な余裕があり、 該デ—タs は 5 m sec毎に変化する。 これは全ての応用をカバー し得るものであ
る。 また、 たとえば 1 ブロ ッグをサンプル · データの 1 0 2 4 ヮ一 ドに对応させる場合には、 上記状態データは 2 0 sec内に得られる ことになり、 たとえばコ ン ピュータ · ミ ッ ク スタ ゥク · チャネルの スィ ッチングのような限定された S 範囲にのみ適用することがで
0 きる。
次に、 チャ ネル状態データの内容の具体例について説明する。
チャネル^:態デ一タの 1 ヮ— ド分は、 1 プロ ックにっき 1回の割 合、 すなわち第 3図の例では、 上記サンプル · データの 2 5 6ヮー ドにっき 1回の割合で出現する。 このチヤネル状態ヮ一 ドの先頭位 5 置は、 上記ブロック同期信号によって指示される。 ただし、 第 3図
O PI
. IFO » からも明らかなように、 シ リ アル伝送される 3 2 ビ ッ ト のワー ドの 最後の ビ ッ トがチ ャネル状態データ · ビ ッ 卜であるから、 ブロ ッ ク 同期を示 _すプリ 了ンブルの始端から 3 2 ビッ ト 目のビッ トが上記チ ャ ネル状態ヮ一 ドの最初のビッ 卜 となる。 チ ヤ ネル状態デ—タの 1 ワー ドは 2 5 6 ビッ トを有し、 ほぼ 5 sec毎の割合で新ヮ一 ドに更 新される。 このチャ ネル状態ワー ドの内部には、 たとえば次のよう なサブヮー ド （ チャ ネル状態サブヮ一 ド） のビッ ト · シーケンスお よび内容が考えられる。 サブヮ—ド長 サブヮード略称 サブワ ー ド内容
(ビッ 卜）
(未定義） 120
EQ ィ コ ラ イ ザ情報 32 RO チ ャ ネル径路 ： 始点 16 RD チャ ネル径路 ：終点 16 C I チ ヤ ネル識別 8 S I ソ一ス機器識別 8 BP ディ ジタル . オーディ オ ' サンプル 8 のエ ラ一防止
XI 補助サンプル用途識別 8 WL ディ ジタノレ ' オーディ オ ' サンプノレ 4 ヮ― ド長
CM チ ヤ ネノレ ' ミ ュ ーティ ング' if報 4 EM エン フ ァ シ スのタ イ プ 4 FS ディ ジタ ル · オーディ ォ ' サンプル 4
のサンプリ ング周波数
NC チ ャ ネル数、 およびチャ ネル群の表題 8
Ο ΡΙ CR C R C (誤り検出ワー ド） 16 以上のチ.ャ ネル状態サブワー ドの内で、 F Sは、 たとえばデイ ジ タル . オーディ オ · チヤ ネルにおいて使用される業務用のサンプリ ング周波数を指定する。 X Iは、 上記ディ ジタル ' オーディ オ補助 サンプル ' データ · ビッ トを、 たとえば、 音声（ voice ) チヤネル， 帯域の狭いディ ジタ ル · オーディ オ · チ ャ ネル、 あるいは ミ ッ ク ス • ダウン情報等のいずれに使用するかを指定する。 また、 EMは、 ディ ジタル ' オーディ オ ' チヤ ネルの周波数応特性と して、 ェン フ アシスな し、 あるいはいくつかのエンファシスを選択的に用いるか を指定する。
以上は本件出願人等が特願昭 5 7 - 3 1 5 2 6号において提案し た少数チャ ネル （ 1〜 4チャ ネル程度）用のデイ ジタル ' イ ン タ — フェ一スであるが、 これを一部変更したものも提案されている。
すなわち、 第 4図は上記変更されたディ ジタル · イ ンタ — フ エ 一 スのワー ド · フ ォ ーマ ッ トを示し、 ワ ー ドの内容は前述のものと略 同様となっている。 ただし、 プリ ア ンブルのパター ン、 データ有効 性の評価ビッ トの付加、 配列順序等がやや異なっている。
先ず、 第 4図の 1 ワー ド 3 2 ビッ トの先頭部分 4 ビッ トのプリ ア ンブルと しては、 下記の 3種類のセル ' シー ケン スのものを選択し， 第 5図のようなバタ —ンを得ている。
プリ アンブル I ： 11 10 10 00
プリアンプノレ I ： 11 10 00 10
プリ アン ブル 1 ： 11 10 01 00
これらのプリ アンブル Γ , ϋ , ΙΙΙは、 いずれもデータ有効性の評
OMPI 価情報を含まず、 1〜 4 チ ヤネル伝送時の各チャネルをそれぞれチ ャ ネル A， B , C ， Dとするとき、 プリ アン ブル I はチ ャ ネル Aの ヮ ー ド同期.を示し、 プ リ ァン ブル II はチ ャ ネル Aのヮ — ド同期かつ ブ口 ック'同期を示し、 プリ アン ブル IEはチャ ネル B， C ， Dのヮ — ド同期を示している。 そして、 1 チ ャ ネルのみを伝送する場合には プ リ 了ン ブル I , H しか表われず、 2 チ ヤ ネル以上 （ 4 チ ャ ネルま で）を伝送する場合にプリ ァン ブル I , ϊ , Iが表われる。
プリ 了ンブルの次には、 前記デイ ジタル ' オーディ オ ' 補助サン プル · データの 4 ビッ トが L S Βから順に配され、 これに続いて 2 0 ビッ 卜のディ ジタノレ ' オーディ オ ' サ ンプル ' データ力 S L S Β力 ら順に配される。 これらを 2 4 ビッ 卜のディ ジタノレ ' オーディ オ · サンプル . データ と してもよいことは、 前述と同様であるが、 L S Βから順次配列される点に注意すべきである。
1 ワー ド 3 2 ビッ トのう ちの残り 4 ビッ トは、 それぞれ 1 ビッ 卜 ずつ、 データ有効性の評価フラグ、 ユーザ定義可能データ （ ユーザ —ズ ' データ ）、 チャ ネル状態データ、 およびパ リ ティ ' ビッ トに 順次割り てられている。. これは、 前述のエラ—防止データ の 2 ビ ッ トカ^ ノ、。リ ティ ' ビッ ト の 1 ビッ 卜 に低減され、 プリ 了ンブルに 含まれな くなつたデータ有効性の評価ビッ 卜を付加したものに等し い ο
このようなデイ ジタル信号伝送方法にて伝送された 1〜 4 チ ヤネ ル程度の 数チャ ネルのディ ジタノレ信号を複数まとめて、 たとえば 8〜 3 2 チ ャ ネルの多数チ ャネルのディ ジタノレ信号と してシ リ ァル 伝送するための本発明のディ ジタノレ信号伝送方法の一実施例につい て以下に説明する。 ここで、 多数チャネルのディ ジタ ル ' オーディオ信号をシ リ了ル 伝送するには、 極めて高速でかつ広帯域の伝送媒体が要求され、 こ れの技術的.におよび経済的に妥当な解決法は、 電話伝送回路組緣に おいて実施されつつある光通信技術を利用することである。 これは、 既に市販されている送信機、 受信機、 信号処理回路、 および光ファ ィバを使用できるという利点を持つ。
ディ ジタル電話伝送回路の階層構造は概略 1. 5 ， 2 ， 8 ， 3 2お よび 1 2 0 Mb itZs の伝送フ ォ —マ ッ トを含み、 さらに高ビッ ト レ — 卜が検討されている。 現在の技術では、 8 Mb i tsZsは電気的通信 線で実施され得るものであるが、 1 2 0 Mb i ts/sはディ ジタル ·ォ —ディォの要求を越えまたより高度の技術を意味するものである。 他方、 3 2 Mbi ts/sは多数チャネル 'ディ ジタル · オーディ ォの基 犟として選び得る。
このような多数チヤ ネルのディ ジタル信号を高速の受通信技術を 用いて伝送する場合には、 前述の少数チャネル伝送時の要求事項に ついて次の点を修正してよく、 又は修正すべきである.。
すなわち、 非常に高いビッ ト · レ— 卜が必要となるため、 伝送媒 体に要求される帯域幅を低減するような変調方式を考慮することが 正当である。 光学的な伝送においては、 直流成分を含まない（ D C — f ree )コー ド、 も しくは極'性に依存しない （ poral i ty— free Jコ
― ドは格別の利点や欠点を持たない。 次に、 前述のディ ジタル信号 伝送方法においては、 同期のために 1 ヮ一 ド毎に 1個の変調方式違 反箇所（前記プリァンブルに対応）を設けることが特徴とされてい るが、 上記違反箇所をさらに少なく して伝送することは可能であり、 たとえば、 通常のディ ジタル記録の際のブロ ック構成のような長い
OMPI ブロックの開始位置に単一の違反箇所を設けてもよい。 さらに、 多 数チヤネル伝送は、 ディ ジタル ' ミ キシ ング装置にて用いられるこ とが多く、 多数の補助的な 卜ークバック ' チャネルを必要とする。 なお、 他の要求事項と しては、 lir記少数チャ ネル伝送用に規定され た仕様をそのまま適用 し得るようにするために、 オーディ オ 'デー タのヮ一 ド長を同じに、 また補助データ （パリティ、 有効性、 チャ ネル状態、 ユーザ定義可能の各データ ） を同じ形式とすること あ o
次に、 本発明の一実施例の多数チャネル · ディ ジタノレ · オーディ ォ信号伝送に要求される帯域幅は、 次の各条件により与えられる。 すなわち、 1 チャ ネルのオーディ オ信号のサンプリ ング周波数（ 4 8 kHzとする。 ）、 チャ ネル数（ 1 6 ， 2 4および 3 2とする。）、 1 チャ ンネル . ヮ 一 ドについてのビ ッ 卜数（ 3 2 ビッ 卜 とする。 ）、 使用されるフ ォ ーマツ 卜のタイプすなわち変調の有無、 および変調 方式のタ イ プの各条件である。
ここで、 変調無しで、 Ν β Ζ方式を用い、 上記括弧内の各条件の 仮定の下においては、 必要はビッ ト · レ— 卜は、 · チ ャネル数 ビッ ト ' レー ト
1 6 2 4.5 7 6 Mbits / s
2 4 3 6.8 6 4 Mbi ts / s
3 2 - 4 9.1 5 2 Mbi ts / s ' となる。
いま、 ラン ' レングス （信号の反転間隔）が制限された R L L コ 一 ド変調方式を用いれば上記のものよりも低い等価伝送レー トでよ く、 伝送帯域幅を概略 3 3. 3 低下させるような R L L コ — ドが既 に知られている。 この H L Lコー ドには、 磁気ディ スク記録に甩ぃ られている 3 P M方式、 およびディ ジタル ·オーディォ記録に用い られている. H D M— 1方式を含む。 3 P M方式は、 簡単かつ強力な 帯域幅低減用の変調方式で非常に魅力的であるが、 反転間の最長距 離が 6 T ( Tはデータ ' ビッ ト周期）であるため、 同期を比較的長 い規則違反部分にて生じさせる必要がある。 さらに、 3 P M方式は 3ビッ トのグループを基準とする符号化および復号化を必要とし、 これが同期をとることにより複雑化している。 H DM— 1方式は、 最長反転間距離が 4.5 Tであり、 連続的に符号化および復号化を行 なえ、 本発明の伝送方法に適用するのに好ま しい。
この H DM— 1を用いると、 上記帯域幅（ ビッ ト · レー ト ）の数 値は概略、
チ ヤ ネノレ数 ビッ ト ' レー ト
16 16384 Mbaud
24 24.576 Mbaud
32 32-768 Mbaud
となる。 ここで概略と したのは、 1 Z 3に極めて近いが正確に等し くはない量の節約が実際に達成し得ることを意味している。 したが つて、 上表の数値よりも僅かのパーセン トだけ大きなビ ッ ト · レー トの伝送システムが利用可能である。
結果として、 R L L変調方式を用いることにより、 前記ディ ジタ ル ' オーディオ 'ィ ンターフェ一スのフォーマツ トと互換性のある フ ォーマッ トで、 既存の 3 2 Mbitszsの光学的通信路を介して、 3 2チャネルまでのディ ジタノレ · オーディ ォ信号を伝送することが可 能となる
一 O PI _ く4 S ところで、 上記 H D M— 1変調方式（ H DMはハイ 'デン シテ ィ • モジ ュ レーシ ョ ンの略）は、 本件出願人が先に特願昭 5 4 — 1 7 2 5 3 2号乂特開昭 5 6 — 9 4 5 1 0号）等により提案したもので あり、 その符号化規則について第 6図を参照しながら簡単に説明す る。
先ず、 H D M— 1方式の基本原則として、 第 6図 Aに示すように、 データ · ビッ 卜力 S " 0 " , " 1 " の順に表われるとき、 データ ' ビ ッ ト " 1 "の中央で反転する。 次に、 " 1 " ifi 2個以上連続する場 合には、 第 6図 Bに示すように、 2個の " 1 "に対してデータ · ビ ッ トの境界で反転し、 " 0 " の直 ifに 3個の " 1 "が残ったときは
2個目と 3個目の境の反転を省略し " 1 " と " 0 "の境界で反転す る。 次に、 " 0 "が連続する場合（ " 0 "が 1個の場合も含む。 ） には、 第 6図 Cに示すように、 最初の '' 0 "の直前の反転がデータ • ビッ トの境界にあるとき、 次の反転 ·は " 0 "が 5個以上連続した ときの 4個目と 5個目の境界で行ない、 直前の反転がデータ · ビッ 卜の中央にあるとき、 次の反転は " 0 "力 S 4個以上連続したときの
3個目と 4個目の境界で行なう。
したがって、 第 6図からも明らかなように、 H DM— 1方式の最 小反転間隔は 3 P M方式と同様に 1.5 T 〔 Tはデータ ' ビッ ト周期） であるが、 最大反転間隔は 3 P M方式の 6 Tに対して 4.5 Tと改善 されている。 また、 変調器、 復調器も 3 P M方式より簡単に構成で さ 。
このような H DM— 1方式の符号化規則に違反するプリァン ブル の最短長は、 上記 H DM— 1の規則内での最大反転間隔 4.5 Tを越 えるものであり、 比較的大きなジッタ成分に耐えられ、 プリ アンブ
REA
_ O PI
。^ ノ ル外部でセル Zビッ ト位置が決定される場合には、 5 ビッ ト長とな り、 プリアンブルがセル Zビッ 卜位置を正確に指示するようなさら に有利な場.合では、 6 ビッ ト長となる。 これは、 前述のディ ジタル • イ ンタ 一フ ヱ ースにおいて用いられた 4 ビ ッ ト の同期部分長さを 超過するものである。
前述の少数チ ャ ネル用デイ ジタ ル · イ ンタ 一フェ ースにおいては、 1個の符号化規則逢反プリアンブルがそれぞれ個々のヮー ド毎に用 いられていたのに対し、 本発明実拖例の多数チヤ ネル伝送において は、 より長いデータ列に対して 1個のプリァン ブルを用いるように している。 チャ ネル数が 1 6 ， 2 4、 および 3 2に対して互換性を 持たせるために、 1 グループ 8 チャ ネルを基本単位として用い、 そ の伝送においてはプリアンブルにより開始されるようにしている。 これは、 数百メ — ト ル程度の中距離を光学的に伝送する際に良好な S N比を期待でき、 充分実用に耐え得るものである。
このような H D M— 1方式の規則違反となる 6 ビッ ト長〔 1 2バ イナリ · セル ）のプリアン ブルは、 次のように定義される。
すなわち、 先ず、 プリアン ブルの先頭部分は 2 ビッ ト '' 0 1 "を H D M - 1方式で符号化したものに対応させており、 これはバイ ナ リ · セルの 3個目と 4個目との境界（データ · ビッ 卜の 2個目の中 央）で反転を強制する。 次に、 H D M— 1における最大反転間隔が 4 5 T、 すなわち 9 セル分であり、 プ リ アン ブルの長さは整数ビ ッ ト長、 すなわち偶数セル分としなければならないことより、 ブ リ ア ン ブルの最小長は 7 ビッ ト長、 すなわち 1 4セル分とすることが必 要とされる。 しかしながら、 第 7図 Αに示すように、 6 ビッ ト のプ リァン ブル ' データを " 0 1 0 0 0 1 " とし、 最後のデ一タ · ビッ
• REA 一 OMPI
WIPO
、 ? 0 ト ' ' 1 "での反転を禁止することにより、 プリアン ブル直後の 1 ビ ッ トについてはデータ内容の如何にかかわらず反転無し状態が持続 されるから.、 たとえば第 7図 Bに示すようにプリアン ブル部分で 4 5 Tの反転無し区間があれば結果的に （プリアンブル直後の 1 ビッ トも含めて） 5 .5 T以上の反転間隔を持つことができる。
すなわち、 プリ 了ン ブル内の最後の 2 個の ビ ッ 卜位置に 2 ビ ッ 卜 " 0 1 "を対応させるという主要条件の下に、 プリァン ブル後方で H D M— 1 エン コーダを再ス タ ー 卜させることにより、 2 セル分（ 1 ビッ ト分）を節約することができる。 これは、 プ リ アン ブルに直 接連続する 2 セル （ 1 ビッ ト ）に対して（ ビッ ト内容が " 1 " , "
0 "のいずれであろうと：）反転無し状態を強制する。
このよ う に、 プリア ン ブルの長さは 6 ビッ 卜に低減でき、 プリ ァ ン ブルは最小距離が 5. 5 T ( 1 1 セル ） の反転間隔を提示する。 こ の反転間隔のうち、 プリアン ブル範囲内が 4.5 T ( 9 セル ）で、 最 小 T ( 2 セル ）がそれに続く。 さらに、 反転間隔の規則違反部分の 直前に常に反転が存在し、 この反転はビッ 卜の中央に位置している。
このプリ アンブルおよびそれに続く部分の反転パタ ―ンは、 上記 セル単位の N R Z I表示により次のように表わせる。
X 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0. 0 0 y X
ただし、 X , y , zは、 プリ ァンブル前後の H D M— 1 エ ン コーダ 'データにより決定される反転の有無に応じて 1又は 0の値となる。 この N R Z I表示は、 第 7図 Bの実際の反転バタ―ンに対応して第 7図 Cのような位置関係となる。 実際の反転パタ ―ンは、 プリ ァン ブルに先行する H D M— 1 エ ン コーダ ' データにより、 第 7図 D〜 Gに示すように表われ、 これら第 7図！)〜 Gの 1 , 0は、 上記セル 単位の N R Z表示値を示している。 ここで、 変調コー ド内に上記プ リアンブルを嵌揷することにより、 同期バタ ーンがプリ アンブルよ り長くなる-という有用な結果が得られる点に注目すべきである。 す なわち、 プリ了ンブルは 6 ビッ ト長（ 1 2セル分）の長さを有して いるのに対し、 同期バタ一ンは 7 ビッ ト長（ 1 4 セル分） の長さを 有している。
次に 8 チャ ネル · グループのフォーマツ トについて第 8図を参照 しながら説明する。 これは、 前述したように、 チャネル数が 1 6 ， 2 4 ， 3 2の間での互換性を保つことを容易とするために、 1 グル —プ 8 チャ ネルを基本単位とするものである。 より一般的には、 1 グル一プ Kチャ ネル （： Kは整数：） とし、 K X Mチャネル （ M = 1 , 2 ， 3 ， …）の多数チャ ネル伝送を行なわせることも容易に実現で る。
この第 8図において、 8 チ ャ ネル · グループは全体で 2 5 6 〔 = 8 X 3 2 ) ビッ トを有し、 6 ビッ トのグル -プ同期を示す上記プリ アンブルにより開始される。 このプリ アンブルにはフ レーム同期、 すなわちより正確にはフレーム内のグル—プ · ァ ドレスを指示する 2 ビッ トが続く。 したがって、 同期ワー ド部としてブロッ ク同期以 外の全ての同期情報を含む 8 ビッ 卜のヮ— ドを想定することができ る。 次に、 上記 8 チャネルに対応する 8 ビッ トを 1 ワー ドするチヤ ネル状態データが配される。 このチ ャネル状態データの次に、 個々 のチャネルに属するオーディ ォ · サンプル · データ、 およびデータ 有効性評価ビッ トを、 それぞれ 8チヤネル分まとめたオーディ ォ · データ領域が配される。 このデータ領域のビッ ト数は、 オーディオ ' サンプル .データの 1 ワー ドのビッ ト数により異なっており、 2
OMPI 4 ビッ ト （ 評価ビッ ト付きで 2 5 ビッ ト ） のとき 2 0 0 ( = 8 X 2
5 ) ビッ ト となり、 2 0 ビッ ト （評価ビッ ト付きで 2 1 ビッ ト ） の とき 1 6 8. C = 8 X 2 1 ) ビッ トとなる。 これに続いて補助サンプ ル · デ—'タ領域が配され、 上記オーディ オ ' サンプルおよび評価の データ領域力 S 2 0 0 ビッ トのとき 3 6 ビッ ト、 1 6 8 ビッ トのとき
6 0 ビッ ト となるように設定されている。 したがって、 オーディ オ •サンプノレおよび評価のデータ領域と、 補助サン プル · データ領域 との和は、 2 3 6 ビッ トあるいは 2 2 8 ビッ ト となる。 そ して 1 ブ ロ ック 2 5 6 ビッ 卜であることより、. 残りは 4 ビッ 卜あるいは 1 2 ビッ 卜となる。 これらの残りのビッ 卜のうちの 4 ビッ 卜は、 それぞ れ 1 ビッ トずつ、 ユーザー ズ ' データ、 補助チ ャ ネル用チ ャ ネル状 態データ、 グループ ' パリ ティ ' データ、 およびブロ ッ ク同期デ一 タに割り当てられる。 最後に残った 0 ビッ 卜あるいは 8 ビッ 卜は、 未使用ビッ ト と して、 たとえば上記補助チ ャ ネル用チ ャ ネル状態デ —タ とグループ 'パリティ ' データ との間に配されている。 したが つて、 1 グループの内容は次のようになる。
プ リ アン ブル 6 ビ ッ ト
グループ . ア ドレス 2 ビ ッ 卜
チ ャ ネル状態 8 ビ ッ ト
( 8 チ ヤ ネ ノレ分）
オーディオ 'サンプルと評価 2 0 0又は 1 6 8ビッ ト
補助サンプル 3 6又は 6 0 ビッ ト
ユーザーズ . データ 1 ビッ ト
チ ャ ネル状態 1 ビ ッ ト
( 補助チ ャ ネル用 ）
O PI 未使用ビッ ト 0又は 8 ビッ 卜
グノレーフ。 · ノヾ リ テ ィ 1 ビ ッ ト
ブロック同期 1 ビ ッ ト
これらは、 全て H D M— 1方式で変調されており、 プ リ アン ブル のみ H D M— 1方式の変調規則に違反したものとなっている。
次に、 これらの各内容について説明する。
プリアン ブルについては、 既に説明したように、 6 ビッ ト長で結 杲的に 7 ビッ ト長の同期バタ—ンを実現し、 H D M— 1方式違反の 5.5 T以上の反転間隔を得るものである。
オーディ オ 'サンプルおよび評価のデータ領域と、 補助サンプル • データ領域、 さらにそれ以降のデータについては、 前述した少数 チャ ネルのディ ジタノレ 'ィ ンタ 一フ ェ ース · フ ォ ーマツ トと大き く 異なる点であり、 特にトークバック · チャ ネル （補助チャ ネル ）で の操作を容易化するために、 個々のチ ヤ ネルに属する全てのデ—タ (すなわち、 上記オーディ オ ' サンプル 'データおよび有効性評価 データの 8 チ ャ ネル分）をひとまとめとし、 これらに補助チャ ネル C ト ークバ ッ ク ， チャネル ） に属する全デ—タを続けさせ、 伝送さ れるグループそれ自体に属するデータ （たとえばグループ 'パリテ ィ · データやブロ ック同期データ ） で終了させている。
ここで、 1 チ ャ ネルのオーディ オ信号のサンプリング周波数が 4 8 kHzであることより、 前述の少数チャ ネル伝送時のユーザーズ · データの 1 チヤ ネル分のデータ ' レー トは 4 8 kbi ts/s となる。 こ れは極めて過剰の設定値であり、 1時間弱で 2 0 0 0頁の本の内容 を伝送可能なデータ · レー 卜であるため、 本発明の実施例ではュ— ザーズ 'データ用のチ ャ ネル容量を低減している。 すな
Figure imgf000022_0001
ループ（ 8 チ ャ ネル ）にっき 1 ビッ トとすることにより、 ユーザー ズ .データ · レー トを 4 8 kノ 8 = 6 k ( bits s ) に低減しており、 実際にはこ.れで充分である。 そして、 ユーザーズ 'データ · ビッ ト を個々の'チャ ネルに割り当てることは、 ブロック同期に基いて行な われ、 ユーザーズ · データ ' チ ャ ネルに接続することはバ ッ フ ァを 介して行なわれる。
次に、 単一チ ャネル ·ィ ンタ 一フヱースに等しいチ ャ ネル状態用 のデータ . レー トを維持することは適切である。 したがって、 1 グ ループ中の 8 チャネルに応じて 8 ビッ ト · ヮ一 ドにてチ ャ ネル状態 情報を伝送している。
次に、 補助チ ャ ネル （ ト ー クバッ ク ' チ ネル ） 用には、 1 2 ビ ッ トのワー ド長で无分であろうことが予想される。 そして、 オーデ ィォ 'サンプル · データのヮー ド長カ S 2 4ビッ 卜のとき補助チ ヤネ ノレを 3 チ ヤネノレ （ 3 X 1 2 = 3 6ビッ ト ：） とし、 同ワー ド長力 S 2 0 ビッ 卜のとき補助チャ ネルを 5チ ャネル （ 5 X I 2 = 6 0 ビッ 卜 ） としている。
この補助チ ャネルに関するチヤ ネル状態情報は、 1 グル—プにつ き 1 ビッ 卜と している。
グノレ一プ 'パリティ ·データは、 1 グル一プ 2 5 6 ビッ 卜の全ビ ッ トに対する単純なパリティ · データである。
ブロック同期デ-タは、 上記グループを複数個、 たとえば 1 9 2 グループあるいは 2 5 6グループ等をまとめて 1 ブロ ックとする場 合のブロ ック同期信号を指示する。
次に、 グループ · ア ドレスについて説明すると、 上述のようなグ ループの 2個に対してグループ · ア ド レス " 0 0 "および " 0 1 "
_OMPI α を付すことにより 1 6チャ ネル ' フレームを形成し、 3個に对して グループ . ア ド レス " 0 0 "， " 0 1 " および " 1 0 "を付すことに より 2 4チ.ャ ネ ソレ ' フ レームを形成し、 4個に対して '' 0 0 " " 1 1 ' までのグループ · ァ ドレスを付すことにより 3 2チ ャ ネル •フレームを形成することができる。 すなわち、 グループ · ァ ド レ スは、 一般に I [グループを 1 フ レー ムとして構成する場合の Mグル —プのうちの何番目かを指示するものである。
以上のように提案された多数チャネノレのディ ジタル 'オーディオ 信号伝送のフ ォーマッ トをまとめると、 次のようになる。
伝 送形 式： シ リ アル ， H D M— 1変調方式
チヤ ネル数 ： 1 6 , 2 4 , 3 2
伝送レー ト ：概略 1.024 Mba dノ チ ャ ネル
(すなわち、 1 6チ ャ ネル用 16.384Mbaud ， 2 4チヤ ネ ソレ 用 24.576 Mbaud， 3 2チヤ ネノレ用 32.768 Mbaud ) 伝送されるワ ー ドのヮ ー ド長： 3 2 ビ ッ ト
オーディ オ ' サンプル ' ワー ド長： 2 4又は 2 0 ビッ ト 補助サンプノレ · ワ ー ド長： 1 2 ビッ ト
( トークバッ ク用）
1 グループの補助チ ャ ネル数：
3 〔オーディオ · ワー ド長 2 4 ビッ 卜時）
5 (オーディオ · ヮー ド長 2 0 ビッ ト時） ユーザ定義可能デ―タ ： 1 ビッ ト Zグループ
( 0.125ビッ 卜 Zヮ — ド ）
チャ ネル牧態データ ： 1 ビ ッ ト ノチ ヤ ネノレ ノヽ0リティ 'データ ： 1 ビッ ト Zグノレ一プ
O PI WIPO プリァンブル （グループ同期） ワー ド長： 6 ビッ 卜 プリアンブノレは 1 グループ 8オーディ ォ · チヤネ- _ · ルを包含する。
次に、 オーディ オ ' チ ヤネル数が 8 ， 1 6 , 2 4および 3 2のと きの補助チ ャネルの数は、 下表のようになる。
Figure imgf000025_0001
以上説明した本発明の実施例によれば、 変調方式に H D M - 1を 用いているため、 伝送媒体の帯域幅を低減でき、 該変調方式違反の プリア ン ブルを短かいワー ド長で実現できる。 また、 このプリ アン ブルで開始される 1 グループを 8 チ ヤネルで構成し、 8 チ ャ ネル ' グループを基本単位とするグループ化構造としているため、 1 6 ， 2 4および 3 2 チ ャ ネルのいずれにも適用可能である。 さらに、 1 プロックの先頭および後尾部の間に明暸に分割されて、 ディ ジタル •オーディ ォ · サ ンプルや補助チ ャ ネルの各データが配されている ため、 これらのデータをブロ ック内から取り出すことが確実かつ容 易に行なえる。 また、 多数の中品質の 卜—クバッ ク · チ ャ ネル（補 助チャ ネル ）を備えているため、 ディ ジタ ル ' ミキシ ング装置等を 含むシ ステムへの適用が可能であり、 広範囲の用途に使用できる。 本発明に係るディ ジタル信号伝送方法によれば、 Nチ ヤ ネル （ N はたとえば 1 6 , 2 4 ， 3 2 )の多数チャ ネルのディ ジタル信号を シ リアル伝送する場合に、 Kチ ャ ネル（たとえば 8 チ ャ ネル ）を 1
O PI グループにまとめ、 このグループに対して変調方式違反となるプリ アンブルを設けて Mグループ （ Mはたとえば 2 , 3 , 4 )を交互に 順次繰り返し伝送しているため、 同じフ ォ一マ ツ 卜でたとえば 1 6， 2 4および 3 2 チ ャ ネルのいずれの多数チャ ネル伝送にも適用でき る。 また、 各チ ャネル毎のプ リ アン ブルが不要となり、 グループ単 位でパリ ティ · デ―タ付加等が行なえること等より、 ビッ ト効率が 高く、 多くの内容、 たとえばトークバック効率が高く、 多くの内容、 たとえばト ークバック用の補助チャ ネル付加等も容易に実現可能と なる。 さらに、 各チャ ネルのワー ド毎にデータ有効性評価ビッ トを 付加しているため、 誤動作防止も有効に行なえる。 また、 Mグルー プ Nチャネルを伝送する際の Mグル—プ内の各グル一プの判別はグ ループ · ァ ドレスにより容易に行なえる。
_ OMPI 、 WIPO

Claims

請 求 の 範 囲
1. Nチャネル （ Ν = Κ Χ Μ , N， K， Mは整数）のディジタル 'デー タ信号をシ リ アル伝送するディ ジタ ル信号伝送方法において、 Kチヤ ネルのデータを 1グループとして Mグループを順次繰り返しシ リアル 伝送し、 上記 1 グループ毎に変調方式の規則を違反するパタ ーンのプ リアンブルを設け、 各チャネルのデータ毎にデータ有効性の評価ビッ トを付加し、 上記 1グループの全ビッ トに対するパリティ 'データを 設けることを特徵とするディ ジタル信号伝送方法。
2. 上記 1 グループ毎に上記 Mグループのうちの何番目かを指示するグ ループ ·ァドレスを設けることを特徵とする請求の範囲第 1項記載の ディジタル信号伝送方法。
_ O PI ノ WIPO
7^ NAT O ノ
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