JPH01120980A - 映像信号多重伝送方式 - 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〕 本発明は映像信号多重伝送方式に関し、特にテレビジョ
ン信号をデジタル符号化して伝送する場合における同期
確立に関する。

（従来の技術） 従来のこの種の方式を「テレビジョン学会誌」（ｖｏｌ
、３９．Ｎｏ、９．１９８５．Ｐ、８２２．Ｐ、８２９
）に記載された論文「デジタル信号の伝送」を参照して
説明する。

第４図及び第５図はそれぞれ上記論文に記載されたもの
で、第４図において、（１）は例えばテレビジョン信号
であるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
換部、（２）はＡ／Ｄ変換部（１）のサンプリングパル
ス及び多重化パルス同期ビット等を発生する同期部、（
３）はこの多重化パルスにより、各種並列信号を直列信
号に変換する多重化部、（４）は多重化部（３）の出力
を伝送路符号に変換する符号変換部、（５）は伝送路誤
り率を改善するための誤り訂正回路、（６）　、　（７
）は伝送信号に変換するパルス整形部及び変調部、（８
）は伝送路、（９）は伝送路を等化する等化部、（１０
）は被変調波から原信号を取り出す復調部、（１１）は
伝送時のデジタル波形にもどす符号識別部、（１２）は
符号識別部（１１）の出力より伝送路の同期を再生する
同期再生部、（１３）は元の多重化後の直列信号を再生
する符号復元部、（１４）は符号復元部（１３）の出力
を元の並列４３号に戻す分離部、（１５）は分離部（１
４）の出力をアナログ信号に戻すＤ／Ａ変換部である。

また第５図はフレーム同期回路の一例で、図において、
（１６）は伝送路より再生されたＰＣＭ信号のビット位
相の同期をとるためのタイミング再生などの機能をもつ
ビット同期回路、（１７）は送信側で挿入しフレームパ
ターンを発生させるフレームパターン発生器、（１８）
はフレームパターン発生器（１７）より発生したフレー
ムゲートと受信ＰＣＭ信号の和をとるアンドゲート、（
１９）はフレームゲートとフレームパターンの和をとる
アンドゲート、（２０）はアンドゲート（１８）　、　
（１９）の出力の一致、不一致を検出する一致回路であ
る。

次に動作について説明すると、Ａ／Ｄ変換部（１）°に
よってアナログ信号をデジタル信号に変換すると、デジ
タル信号は同期部（２）に発生した多重化パルス及びフ
レーム同期信号によって他チャネルの信号とともに多重
化部（３）において時分割多重した後符号変換部（４）
に出力する。符号変換部（４）は多重化された信号を伝
送するに適した符号に変換して伝送パルス列として出力
する。このとき必要な符号誤り率を確保するため、誤り
訂正部（５）によって誤り訂正符号を用いる場合もある
。符号変換部（４）によって生成された伝送パルス列は
、パルス整形部（６）、変調部（７）によって、有線伝
送のようなベースバンド伝送ではそのままの形で伝送さ
れ、無線伝送では他に干渉を与えないようスペクトル制
限のための波形整形を行った後、搬送波を変調して送出
される。次に伝送路（８）を通りたのち受信側では、等
化部（９）により伝送路特性の等化を行って波形整形を
した後、搬送波伝送では復調部（１０）により、ベース
バンド信号に復調した後、符号識別部（１１）において
パルス振幅をクロックタイミングで判別して、符号の識
別再生が行わねる。この識別データをもとに同期再生部
（１２）により、ビット同期をとるためにクロック再生
を行う。ビット同期をとった符号識別部（１１）の出力
は、符号復元回路（１３）において多重化部（３）から
出力された直列符号に再生して分離部（１４）に出力す
る。分離部（１４）は直列符号を元の並列符号に変換し
てＤ／Ａ変換部（１５）に出力すると、このＤ／Ａ変換
部（１５）は入力側のアナログ信号に戻して出力する。

然して、分離部（１４）では分離する順番を送信側の順
番と同じにするために、フレーム同期を確立する必要が
ある。第５図はこのフレーム同期を確立する手段を示す
もので、同図において受信１ノたＰＣＭ信号は、ビット
同期部（１６）により伝送路クロックを再生し、フレー
ムパターン発生器（１７）により送信側で挿入されたも
のと同じパターンのフレームパターンを発生し、−数回
路（２０）により検定を行い、不一致の場合に、フレー
ムパターン発生器（１７）内にあるフレームカウンタを
リセットまたは１ビツトシフトすることにより同期位置
を検出し、フレーム同期を確立するものである。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の映像信号多重伝送方式は、以上のように構成され
ていたので、フレーム同期パターンを挿入するために伝
送路ビットレートが上昇すると伝送効率が下がるため、
またフレームフォーマットが規定されるため、入力アナ
ログ信号のチャネル数の変化に柔軟に対応することがで
きず、また、入力アナログ信号のチャネル数が増加した
場合に伴う、伝送路ビットレートの上昇により受信側の
フレーム同期回路を高速動作するのが困難になるなどの
問題点があった。

本発明は上記のような問題点を解消するためになされた
もので、伝送効率を上げるとともに、入力テレビジョン
信号のチャネル数の変更に柔軟な対応ができる回路構成
を実現することができ、また伝送路信号の送受間の同期
確立を伝送路クロックに比べて低いビットレートで動作
する回路により実現することのできる映像信号多重伝送
方式を得ることを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る映像信号多重伝送方式は、送信側にはＡ／
Ｄ変換部においてテレビジョン信号をデジタル信号に変
換する際に、サンプリングクロック及び多重化パルスを
発生する多重化パルス・サンプリングクロック発生部と
、該多重化パルス・サンプリングクロック発生部と相俟
ってＡ／Ｄ変換部からの信号を並列から直列に変換して
多重化する並列／直列変換部（以下ｒＰ／Ｓ変換部」と
称す）とを備え、受信側には、伝送路を介して多重化直
列信号を並列デジタル信号に変換するＳ／Ｐ変換部と、
並列化した信号のそれぞれに水平同期信号スレッシュホ
ールドを設定するスレッシュホールド設定部と、該スレ
ッシュホールド設定部と水平同期信号を比較して水平同
期信号を検出する水平同期検出部と、該水平同期検出部
からの検出信号に基づいて多重分離した各位相を計数し
て制御する分離カウンタ制御部と、該分離カウンタ制御
部と信号を授受することによって並列デジタル信号の同
期を保護する保護回路とを備えて構成されたものである
。

〔作用〕

本発明によれば、同期確立のための同期検定及びハンチ
ングは、分離されたテレビ信号のデジタル並列信号に、
テレビ信号の水平同期部分に対応するスレッシュホール
ドを設け、テレビジョン信号の１ライン中にある一定数
以上連続してスレッシュホールド値を満足すれば同期確
立とみなし、同期運転させるが、そうでないときには同
期保護を行った後、伝送路クロック位相をシフトするか
分離カウンタの位相をシフトすることにより、真の水平
同期信号を検出して伝送路のフレーム同期を確立する。

〔実施例〕

以下第１図ないし第３図に示す実施例に基づいて本発明
を説明する。第１図は本実施例方式の回路構成を示す図
で、同図において、（２１）は例えばコンポジットテレ
ビ信号１チャネルをＮビット並列信号にＡ／Ｄ変換する
Ａ／Ｄ変換部、（２２）はＡ／Ｄ変換部（２１）で用い
るサンプリングクロック及び並列信号を直列信号に変換
するための多重化パルスを発生する多重化パルス・サン
プリングクロック発生部、（２３）はＡ／Ｄ変換部（２
３）の出力Ｎビットと音声データ等地のデジタル信号Ｍ
ビットとを合わせた（、Ｎ　＋　Ｍ　）ビットを並直列
変換する単純多重化部、（２４）は伝送路インターフェ
ース、（２５）は伝送路、（２６）は伝送路インタフェ
ース、（２７）は時分割多重した直列信号（Ｎ＋Ｍ）ビ
ットを並列信号に変換する単純分離部、（２８）は水平
同期信号に合わせてスレッシュホールドを付与するスレ
ッシュホールド設定部、（２９）はＤ／Ａ変換部（３０
）に人力されるデジタルのテレビジョン信号と、水平同
期信号スレッシュホールド設定部（２８）から出力され
るＮビットを比較し水平同期を検出する水平同期検出部
、（３１）は水平同期を検出しない場合に単純分離部の
直並列変換の並列（Ｎ＋Ｍ）ビットの出力チャネルを変
更する分離カウンタ制御部、（３２）は疑似水平同期信
号に対して誤同期を起こさないため、あるいは伝送路誤
りやテレビジョン信号の垂直ブランキング区間における
水平同期末検出による同期はずれを起こさないための同
期保護回路である。

次に動作について説明すると、第１図において、ＮＴＳ
Ｃ方式のテレビジョンコンポジット信号は、Ａ／Ｄ変換
部（２１）において多重化パルス・サンプリングクロッ
ク発生部（２２）から付与されるサンプリングクロック
に同期して並列Ｎビットのデジタル信号に変換され、こ
のとき他の情報である音声、データ等のデジタル信号（
サンプリングクロックに同期したもの）もテレビジョン
信号のデジタル信号と共に単純多重化部（２３）によっ
て並列−直列変換される。テレビジョン信号Ｎビット、
音声データ等Ｍビットを多重化する順番は任意であって
もよく、受信側において多重分離するときには送信側と
同じ順番で行う。単純多重化部（２３）では特にフレー
ム同期パターンの挿入を行わず、車に多重化をするにす
ぎない。単純多重化部（２３）で直列信号に変換した信
号列は、伝送路インタフェース部（２４）において伝送
路に適した符号に変換された後、伝送路（２５）を介し
て受信側に送られる。

受信側では、伝送路インタフェース部（２６）により元
の単純多重化部（２３）の出力と同じ直列信号が再生さ
れ、単純分離部（２７）により適当な位ｉｉｆを（Ｎ＋
Ｍ）ビットの先頭位置とみなして（Ｎ＋Ｍ）ビットに並
列分解するのであるが、この分解は必ずしも送信側で並
直列変換する前の（Ｎ＋Ｍ）ビットの先頭位置に一致す
るものではない。そこで本実施例では先頭位置を一致さ
せるために、以下に示すようにしてテレビジョン信号の
水平同期信号を検出する。テレビジョン信号の１ライン
は、例えば第２図のように簡略化して示すことができる
。同図において（Ａ）が水平同期信号を示す。また垂直
帰線区間における簡略化したテレビジョン信号は第３図
のように表すことができ、同図において（ａ）　、　（
Ｄ）は等化パルス、（Ｃ）は垂直同期信号、（Ｅ）　、
　（Ｆ）は水平同期信号を示している。然して水平同期
信号の検出を行うためには、水平同期信号スレッシュホ
ールド設定部（２８）により、第２図、第３図における
水平同期信号（Ａ）、または（Ｅ）よりも少し大きな値
りをデジタル信号に変換した値として予め設定しておく
。

ＮＴＳＣテレビジョン信号では１ライン中（水平同期周
波数間隔）に上記スレッシュホールドレベルＬよりも下
になるデジタルビデオ信号値が水平同期区間、等化パル
ス区間、または垂直同期区間において連続して続き、水
平同期信号の検出手段は、これを利用して水平同期検出
部（２９）は、１ライン期間以上に亘り、Ｄ／Ａ変換部
（３０）に入力するデジタルテレビ信号とスレッシュホ
ールドＬとで比較を行い、一定個数以上スレッシュホー
ルドＬ以下のテレビジョン信号があると水平同期信号を
検出し、そうでない時は水平同期信号を未検出として分
離カウンタ制御部（３１）に信号を出力する。分離カウ
ンタ制御部（３１）では、この水平同期検出部（２９）
の出力信号に基づいて同期保護回路（３２）により、水
平同期信号の誤同期、伝送路誤りによる誤った同期はず
れを保護する同期保護の信号処理を行った後、同期はず
れとした時には、単純分列部（２７）で直列−並列変換
を行うカウンタ位相をずらすことにより（Ｎ＋Ｍ）ビッ
トの出力チャネルを入れかえることによって送信側と同
じ（Ｎ＋Ｍ）ビットを多重する正しい先頭位置を検出し
、伝送路を通した送受間の同期を確立するものである。

従って本実施例によれば、多重化フレームの送受間の同
期を受信側における多重分離後に水平同期信号を用いて
行うために、送信側における入力アナログ信号のチャネ
ル数の変化に対しても柔軟に対応することができ、また
伝送路ビットレートの上昇に対しても同期をとるのか容
易である。

上記実施例では、Ａ／Ｄ変換部（２１）の並列出力を単
純多重化部（２３）の入力としているが、たとえば予測
符号化を用いた帯域圧縮などのデジタル信号処理回路を
Ａ／Ｄ変換部（２１）と単純多重化部の間に挿入しても
よく、この場合、受信側では、偕純分離部のすぐあとに
挿入すればよい。また上記実施例ではテレビジョン信号
が１チャネルの場合について説明したが、テレビジョン
信号が複数チャネルになった場合には、２チャネル目以
降のＡ／Ｄ変換部の出力を音声、データ等のデジタル信
号とみなし、受信側において第１チャネル目の水平同期
検出をするために第２チャネル目以降の水平同期信号を
検出しないように第２チャネル目以降のＡ／Ｄ変換部出
力の並列ビット間で、多重する順番を入れかえたり、適
当な音声、データビットとの間でインターリーブしたり
、また第２チャネル以降のテレビジョン信号チャネル間
にてインターリーブを行ったりして、第１チャネルロの
Ａ／Ｄ変換部出力である並列Ｎビットの多重する順番と
第２チャネル目以降のＡ／Ｄ変換部出力のＮビットを多
重化する順番とを異なったものにすれば、本実施例と同
様の作用効果が奏し得られる。

また上記実施例では、分離カウンタ制御部（３１）によ
り水平同期信号を検出しない場合に、直列−並列カウン
タをシフトすることとしているが、これに代えて並列信
号に分離したあとでチャネル入替スイッチなどによって
制御を行っても該実施例と同等の効果を奏する。

また上記実施例では、デジタル伝送系について述べてい
るが、テレビジョン信号を含めた信号についてデジタル
化を行い、直列−並列変換、ならびに並列−直列変換を
する信号処理系を含む装置に対しては、上記実施例と同
様の効果を奏するのはいうまでもない。

（発明の効果） 以上本発明によれば、テレビジョン信号を含めたデジタ
ル伝送系において、多重化フレームの送受間の同期を多
重分離後の１チャネルのテレビジョン信号の水平同期信
号を用いて確立するもので、人力テレビジョン信号のチ
ャネル数の変更に柔軟な対応ができるとともに、伝送効
率の向上に対しても同期確立を低ビツトレートの動作に
より実現でき高速な伝送路ビットレートに対しても適用
できる。

【図面の簡単な説明】

、第１図は本発明に係る映像信号多重伝送方式の一実施
例を示すブロック図、第２図は本実施例を説明するだめ
のテレビジョン信号の１水平区間を示す図、第３図はテ
レビジョン信号の１垂直区間を示す図、第４図は従来方
式を示す第１図相当図、第５図は従来の同期確立回路を
示す図である。 図において （２１）はＡ／Ｄ変換部、 （２２）は多重化パルス・サンプリングクロック発生部
、 （２３）は単純多重化部（Ｐ／Ｓ変換部）、（２４）　
、　（２Ｂ）は伝送路インタフェース、（２５）は伝送
路、 （２７）は単純分離部（Ｓ／Ｐ変換部）、（２８）はス
レッシュホールド設定部、（２９）は水平同期検出部、
（３０）はＤ／Ａ変換部、（３１）は分離カウンタ制御
部、 （３２）は保護回路である。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人　　　大　　岩　　増　　雄 第１図 し 第２図 第５図 手続補正書（自発） 昭和　　年　　月　　日 ２、発明の名称 映像信号多重伝送方式 ３、補正をする者 ５、補正の対象 １＋＼−−＋−一 ６、補正の内容 明細書第１１頁第４行の「水平同期末検出」という記載
を「水平同期未検出」と補正する。 以　　」二

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 　（１）テレビジョン信号をデジタル信号に変換するＡ
   ／Ｄ変換部と、該Ａ／Ｄ変換部において生成した信号を
   サンプリングクロックに同期させ多重化させるサンプリ
   ングクロック及び多重化パルスを発生する多重化パルス
   ・サンプリングクロック発生部と、該多重化パルス・サ
   ンプリングクロック発生部の指令に基づいて上記Ａ／Ｄ
   変換部及びその他からの並列デジタル信号を直列デジタ
   ル信号に変換する並列／直列変換部と、該並列／直列変
   換部からのデジタル信号をインタフェース、伝送路及び
   インタフェースを介して受信し、上記並列／直列変換部
   の変換順序で並列デジタル信号に変換する直列／並列変
   換部と、該直列／並列変換部からの並列デジタル信号の
   それぞれに上記テレビジョン信号の水平同期部分に対応
   したスレッシュホールドを設定するスレッシュホールド
   設定部と、該スレッシュホールド設定部からのスレッシ
   ュホールドと上記並列デジタル信号からの水平同期信号
   とを比較して水平同期信号を検出する水平同期検出部と
   、該水平同期検出部からの検出信号に基づいて多重分離
   する位相を計数して制御する分離カウンタ制御部と、該
   分離カウンタ制御部からの信号を受信して並列デジタル
   信号の同期を保護する同期保護回路と、同期した並列デ
   ジタル信号からテレビジョン信号に変換するＤ／Ａ変換
   部とを備えたことを特徴とする映像信号多重伝送方式。
2. （２）テレビジョン信号が少なくとも１チャネル以上か
   ら成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の映
   像信号多重伝送方式。
3. （３）複数チャネルのテレビジョン信号で、２チャネル
   以降のテレビジョン信号を第１チャネル信号における並
   列−直列変換と順序を異にしたことを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載の映像信号多重伝送方式。
4. （４）スレッシュホールドレベルが水平同期パルスレベ
   ルよりも高く設定されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の映像信号
   多重伝送方式。