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    公开号:WO1984002817A1
    申请号:PCT/JP1983/000461
    申请日:1983-12-28
    公开日:1984-07-19
    发明作者:Toshitada Doi；Claudia Brandes；Roger Lagadec
    申请人:Sony Corp；Studer Willi Ag；
    IPC主号:H04L7-00
    专利说明:
    [0001] 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。
    [0002] 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。
    [0003] 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。
    [0004] 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。
    [0005] 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。
    [0006] 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
    [0007] 、 > 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。
    [0008] 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。
    [0009] 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。
    [0010] 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。
    [0011] 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
    [0012] OMPI く バタ一ンの伝送波形となる。
    [0013] データ有効、 ヮー ド 同期： 11 10 10 0-0
    [0014] デ一-タ有効、 ブロック同期 ： 11 10 00 10
    [0015] データ無効、 ワ ー ド同 期 ： 11 10 00 01
    [0016] デ一タ無効、 ブロ ック同期 ： 11 11 00 00
    [0017] 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。
    [0018] データ有効、 ワ ー ド 同期： 00 01 01 11
    [0019] データ有効、 ブロ ック同期： 00 01 11 01
    [0020] データ無効、 ワ ー ド 同期： 00 01 11 10
    [0021] データ無効、 ブロック同期： 00 00 11 11
    [0022] ' 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。
    [0023] 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。
    [0024] 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
    [0025] 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。
    [0026] 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。
    [0027] 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。
    [0028] 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
    [0029] OMPI より符号化される。
    [0030] 次に、 チ ャネル状態データ （ Channel Status Data ) について説 明する。„. .
    [0031] 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
    [0032] 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
    [0033] 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
    [0034] …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
    [0035] 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。
    [0036] 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
    [0037] 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
    [0038] 0 きる。
    [0039] 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。
    [0040] 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
    [0041] O PI
    [0042] . 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
    [0043] (ビッ 卜）
    [0044] (未定義） 120
    [0045] 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
    [0046] 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
    [0047] 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
    [0048] のサンプリ ング周波数
    [0049] NC チ ャ ネル数、 およびチャ ネル群の表題 8
    [0050] 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。
    [0051] 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。
    [0052] 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。
    [0053] 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。
    [0054] プリ アンブル I ： 11 10 10 00
    [0055] プリアンプノレ I ： 11 10 00 10
    [0056] プリ アン ブル 1 ： 11 10 01 00
    [0057] 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
    [0058] 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。
    [0059] 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。
    [0060] 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
    [0061] 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。
    [0062] 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。
    [0063] 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.。
    [0064] 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
    [0065] ― 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
    [0066] 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
    [0067] 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。
    [0068] 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
    [0069] 1 6 2 4.5 7 6 Mbits / s
    [0070] 2 4 3 6.8 6 4 Mbi ts / s
    [0071] 3 2 - 4 9.1 5 2 Mbi ts / s ' となる。
    [0072] 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。
    [0073] 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、
    [0074] チ ヤ ネノレ数 ビッ ト ' レー ト
    [0075] 16 16384 Mbaud
    [0076] 24 24.576 Mbaud
    [0077] 32 32-768 Mbaud
    [0078] 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。
    [0079] 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
    [0080] 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。
    [0081] 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
    [0082] 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
    [0083] 3個目と 4個目の境界で行なう。
    [0084] 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 。
    [0085] 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
    [0086] REA
    [0087] _ O PI
    [0088] 。^ 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。
    [0089] 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。
    [0090] 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。
    [0091] 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
    [0092] • REA 一 OMPI
    [0093] WIPO
    [0094] 、 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。
    [0095] 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 " , "
    [0096] 0 "のいずれであろうと：）反転無し状態を強制する。
    [0097] 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。
    [0098] 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。
    [0099] X 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0. 0 0 y X
    [0100] 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。
    [0101] 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。
    [0102] 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
    [0103] 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
    [0104] 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
    [0105] 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。
    [0106] プ リ アン ブル 6 ビ ッ ト
    [0107] グループ . ア ドレス 2 ビ ッ 卜
    [0108] チ ャ ネル状態 8 ビ ッ ト
    [0109] ( 8 チ ヤ ネ ノレ分）
    [0110] オーディオ 'サンプルと評価 2 0 0又は 1 6 8ビッ ト
    [0111] 補助サンプル 3 6又は 6 0 ビッ ト
    [0112] ユーザーズ . データ 1 ビッ ト
    [0113] チ ャ ネル状態 1 ビ ッ ト
    [0114] ( 補助チ ャ ネル用 ）
    [0115] O PI 未使用ビッ ト 0又は 8 ビッ 卜
    [0116] グノレーフ。 · ノヾ リ テ ィ 1 ビ ッ ト
    [0117] ブロック同期 1 ビ ッ ト
    [0118] 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。
    [0119] 次に、 これらの各内容について説明する。
    [0120] 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。
    [0121] 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。
    [0122] 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 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。
    [0123] 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。
    [0124] 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。
    [0125] 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。
    [0126] 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。
    [0127] 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。
    [0128] 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 "
    [0129] _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。
    [0130] 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。
    [0131] 伝 送形 式： シ リ アル ， H D M— 1変調方式
    [0132] チヤ ネル数 ： 1 6 , 2 4 , 3 2
    [0133] 伝送レー ト ：概略 1.024 Mba dノ チ ャ ネル
    [0134] (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
    [0135] 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
    [0136] ( トークバッ ク用）
    [0137] 1 グループの補助チ ャ ネル数：
    [0138] 3 〔オーディオ · ワー ド長 2 4 ビッ 卜時）
    [0139] 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
    [0140] ( 0.125ビッ 卜 Zヮ — ド ）
    [0141] 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
    [0142] 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。
    [0143] 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。
    [0144]
    [0145] 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
    [0146] 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。
    [0147] _ OMPI 、 WIPO
    权利要求:
    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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