專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)字傳輸系統(tǒng)和時(shí)鐘再現(xiàn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字傳輸系統(tǒng)，其中音頻數(shù)據(jù)和除音頻數(shù)據(jù)之外的類(lèi)似視頻數(shù)據(jù)等的內(nèi)容數(shù)據(jù)被從發(fā)送側(cè)傳輸?shù)浇邮諅?cè)，然后在接收側(cè)被處理，本發(fā)明還涉及一種用于再現(xiàn)音頻時(shí)鐘的設(shè)備，該設(shè)備布置在數(shù)字傳輸系統(tǒng)的接收側(cè)。
背景技術(shù)：
被稱(chēng)作DVI(數(shù)字視頻接口)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被考慮作為用于從例如視頻盤(pán)再現(xiàn)設(shè)備、視頻帶再現(xiàn)設(shè)備或個(gè)人計(jì)算機(jī)的信號(hào)源傳輸視頻信號(hào)，作為數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)。
在該DVI標(biāo)準(zhǔn)中，通過(guò)DVI電纜(在DVI標(biāo)準(zhǔn)中指定的電纜)傳輸對(duì)于每個(gè)RGB(紅、綠、和藍(lán))彩色信號(hào)以像素單元數(shù)字化的數(shù)據(jù)的視頻信號(hào)。由于以像素為單元對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化，所以能夠傳輸高質(zhì)量的圖像。
然而，由于該DVI標(biāo)準(zhǔn)涉及的是視頻數(shù)據(jù)的傳輸，所以當(dāng)音頻數(shù)據(jù)與視頻數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸時(shí)，需要通過(guò)除DVI電纜外的其它傳輸裝置來(lái)傳輸音頻數(shù)據(jù)。這使得傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。
因此，專(zhuān)利文獻(xiàn)1(WO02/078336(PCT/JP02/02824))提出了一種對(duì)用于傳輸?shù)囊纛l數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行多路復(fù)用的方法，如下所述。
特別的，專(zhuān)利文獻(xiàn)1的方法在視頻數(shù)據(jù)的水平消隱周期或垂直消隱周期中疊加音頻數(shù)據(jù)，并且傳輸該視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)。
這使得以現(xiàn)有的視頻數(shù)據(jù)傳輸格式例如DVI標(biāo)準(zhǔn)和通過(guò)一個(gè)傳輸裝置例如DVI電纜就能夠同時(shí)傳輸視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)。
然而，盡管該方法直接傳輸視頻數(shù)據(jù)的像素時(shí)鐘(參考時(shí)鐘)，將其作為數(shù)據(jù)處理的時(shí)鐘，但它不能直接傳輸音頻數(shù)據(jù)的時(shí)鐘，即音頻時(shí)鐘，而是傳輸表示像素時(shí)鐘和音頻時(shí)鐘之間的頻率分割比的信息。在接收側(cè)，根據(jù)頻率分割比的信息和像素時(shí)鐘通過(guò)PLL(鎖相環(huán))來(lái)再現(xiàn)音頻時(shí)鐘。
特別的，如圖6所示，例如，像素時(shí)鐘的頻率fp為27MHz。音頻時(shí)鐘的頻率fa對(duì)應(yīng)于音頻取樣頻率fs。例如，當(dāng)fs＝48kHz時(shí)，音頻時(shí)鐘的頻率fa為18.432MHz，其是48kHz的384倍。當(dāng)fs＝44.1kHz時(shí)，音頻時(shí)鐘的頻率fa為16.9344MHz，其是44.1kHz的384倍。音頻時(shí)鐘頻率fa表示如下fa＝384fs＝(N/M)fp (1)因此，傳輸?shù)牟皇且纛l時(shí)鐘本身或表示音頻取樣頻率fs的信息，而是表示頻率分割比M和N的信息。
如圖6所示，當(dāng)音頻取樣頻率fs為48kHz時(shí)，頻率分割比M和N為M＝27000和N＝18432，當(dāng)音頻取樣頻率fs為44.1kHz時(shí)，頻率分割比M和N為M＝30000和N＝18816。
在接收側(cè)，根據(jù)從傳輸側(cè)傳輸?shù)念l率分割比M和N和像素時(shí)鐘的信息通過(guò)圖7所示的音頻PLL來(lái)再現(xiàn)音頻時(shí)鐘。
特別的，該音頻PLL60具有一VCO61。分頻器71用M除像素時(shí)鐘的頻率fp＝27MHz，從而提供具有頻率fr＝fp/M的參考信號(hào)。分頻器72用N除VCO61的輸出時(shí)鐘的頻率。假設(shè)fo為VCO61的輸出時(shí)鐘的頻率，則分頻器72由此提供一具有頻率fc＝fo/N的比較信號(hào)。相位比較器73對(duì)參考信號(hào)和比較信號(hào)的相位相互進(jìn)行比較。將表示比較結(jié)果的誤差信號(hào)提供給環(huán)路濾波器74。然后，將環(huán)路濾波器74的輸出電壓作為控制電壓Vct1輸入到VCO61以控制VCO61的振蕩頻率，也就是輸出時(shí)鐘的頻率fo。
特別的，當(dāng)M＝27000且N＝18432時(shí)，來(lái)自分頻器72的比較信號(hào)的頻率fc變?yōu)?kHz，其等于來(lái)自分頻器71的參考信號(hào)的頻率fr?？刂芕CO61使得VCO61的振蕩頻率為18.432MHz。因此18.432MHz的音頻時(shí)鐘被獲得作為VCO61的輸出時(shí)鐘。當(dāng)M＝30000和N＝18816時(shí)，來(lái)自分頻器72的比較信號(hào)的頻率fc變?yōu)?00Hz，其等于來(lái)自分頻器71的參考信號(hào)的頻率fr。控制VCO61使得VCO61的振蕩頻率為16.9344MHz。因此16.9344MHz的音頻時(shí)鐘被獲得，作為VCO61的輸出時(shí)鐘。由此構(gòu)成音頻PLL60。
上述的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)如下[專(zhuān)利文獻(xiàn)1]WO02/078336(PCT/JP02/02824)
然而，在圖7所示的音頻PLL60中難于通過(guò)一個(gè)VCO61的一個(gè)振蕩頻率范圍來(lái)處理18.432MHz和16.9344MHz兩個(gè)音頻時(shí)鐘頻率。實(shí)際上，需要為18.432MHz提供一個(gè)具有一個(gè)振蕩頻率范圍的VCO，和為16.9344MHz提供一個(gè)具有一個(gè)振蕩頻率范圍的VCO，并且相應(yīng)于將被再現(xiàn)的音頻時(shí)鐘的頻率在兩個(gè)VCO之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
然而，在用于上述數(shù)字傳輸系統(tǒng)的稱(chēng)作HDMI(高清晰多媒體接口)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)中，表示音頻取樣頻率fs的信息不能疊加在音頻數(shù)據(jù)上并作為在接收側(cè)上用于鎖定音頻時(shí)鐘再現(xiàn)PLL的信息來(lái)傳輸。
因此可以想象到通過(guò)類(lèi)似用于傳輸視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的DVI電纜的傳輸裝置之外的另一傳輸裝置可將表示音頻取樣頻率fs的信息從傳輸側(cè)傳輸?shù)浇邮諅?cè)，并且VCO振蕩頻率范圍根據(jù)該信息在接收側(cè)發(fā)生變化。
然而，這不僅需要另外的傳輸裝置，而且對(duì)于表示音頻取樣頻率fs的信息在傳輸側(cè)和接收側(cè)還需要編碼器和解碼器，因此使傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。
另外，由于與視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)一起傳輸?shù)谋硎疽纛l取樣頻率fs和像素時(shí)鐘的信息和頻率分割比M和N的信息之間的傳輸時(shí)間差會(huì)引起瞬時(shí)的移動(dòng)。因此會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題即使音頻信號(hào)的信號(hào)源在傳輸側(cè)發(fā)生變化并且由此音頻取樣頻率fs和頻率分割比M和N發(fā)生改變，但VCO振蕩頻率在接收側(cè)不能立即改變。出現(xiàn)的另一個(gè)問(wèn)題是由于傳輸側(cè)等的編碼錯(cuò)誤使得表示音頻取樣頻率的信息與被傳輸?shù)囊纛l數(shù)據(jù)不對(duì)應(yīng)，因此不能獲得與音頻數(shù)據(jù)相應(yīng)的音頻時(shí)鐘。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是使其能夠響應(yīng)音頻取樣頻率的變化立即并正確地改變接收側(cè)的音頻時(shí)鐘再現(xiàn)PLL的VCO振蕩頻率范圍，而不用將作為鎖定接收側(cè)的音頻時(shí)鐘再現(xiàn)PLL的信息的表示音頻取樣頻率的信息從傳輸側(cè)傳輸?shù)浇邮諅?cè)，因此能夠可靠再現(xiàn)與音頻取樣頻率相對(duì)應(yīng)的頻率的音頻時(shí)鐘。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種數(shù)字傳輸系統(tǒng)，其中一傳輸側(cè)對(duì)音頻數(shù)據(jù)和除所述音頻數(shù)據(jù)之外的內(nèi)容數(shù)據(jù)進(jìn)行多路復(fù)用，將用于所述內(nèi)容數(shù)據(jù)的參考時(shí)鐘和表示參考時(shí)鐘和與音頻取樣頻率相對(duì)應(yīng)的頻率的音頻時(shí)鐘之間的頻率分割比的信息加入到所述多路復(fù)用的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)傳輸給接收側(cè)；所述接收側(cè)在參考時(shí)鐘的基礎(chǔ)上對(duì)所述內(nèi)容數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過(guò)所述參考時(shí)鐘和所述表示頻率分割比的信息由PLL(鎖相環(huán))再現(xiàn)所述音頻時(shí)鐘，和在所述再現(xiàn)的音頻時(shí)鐘的基礎(chǔ)上處理所述音頻數(shù)據(jù)；和所述PLL具有控制裝置，用于通過(guò)內(nèi)部獲得的信號(hào)檢測(cè)音頻取樣頻率的變化，并當(dāng)所述控制裝置確定音頻取樣頻率發(fā)生變化時(shí)，改變形成所述PLL的VCO(壓控振蕩器)的振蕩頻率范圍。
根據(jù)本發(fā)明，能夠響應(yīng)音頻取樣頻率的變化立即并正確地改變接收側(cè)的音頻時(shí)鐘再現(xiàn)PLL的VCO振蕩頻率范圍，而不用將作為鎖定接收側(cè)的音頻時(shí)鐘再現(xiàn)PLL的信息的表示音頻取樣頻率的信息從傳輸側(cè)傳輸?shù)浇邮諅?cè)，因此能夠可靠再現(xiàn)與音頻取樣頻率相對(duì)應(yīng)的頻率的音頻時(shí)鐘。


圖1為示出根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字傳輸系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示圖；圖2為示出接收側(cè)上的音頻PLL的一個(gè)例子的示圖；圖3為示出圖2的音頻PLL中的VCO控制單元的一個(gè)具體實(shí)施例的示圖；圖4為示出接收側(cè)上的音頻PLL的另一個(gè)例子的示圖；圖5為示出控制電壓關(guān)于比較信號(hào)的頻率的特性曲線的示圖；圖6為示出音頻取樣頻率、音頻時(shí)鐘頻率和頻率分割比的例子的示圖；圖7為示出傳統(tǒng)的音頻PLL的示圖。
具體實(shí)施例方式圖1表示根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字傳輸系統(tǒng)的實(shí)施例。
在根據(jù)本實(shí)施例的數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，視頻信號(hào)和音頻信號(hào)從傳輸側(cè)10的信號(hào)源11獲得。信號(hào)源11例如為T(mén)V(電視)調(diào)諧器、個(gè)人計(jì)算機(jī)或用于從類(lèi)似光盤(pán)、磁盤(pán)等的記錄介質(zhì)再現(xiàn)視頻信號(hào)和音頻信號(hào)的設(shè)備。對(duì)于視頻信號(hào)和音頻信號(hào)可以有相同的信號(hào)源11或分離的信號(hào)源11。
視頻處理單元12根據(jù)來(lái)自PLL14的像素時(shí)鐘處理從自信號(hào)源11獲得的視頻信號(hào)，由此從視頻處理單元12獲得處理后的視頻數(shù)據(jù)。例如，像素時(shí)鐘頻率fp為27MHz。例如，處理后的視頻數(shù)據(jù)對(duì)于每個(gè)RGB(紅、綠、藍(lán))彩色信號(hào)以像素為單位被數(shù)字化。
從信號(hào)源11獲得的音頻信號(hào)通過(guò)音頻處理單元13在來(lái)自PLL14的音頻時(shí)鐘的基礎(chǔ)上被處理，由此從音頻處理單元13獲得了經(jīng)處理的音頻數(shù)據(jù)。例如，音頻取樣頻率fs為48kHz或44.1kHz。音頻時(shí)鐘頻率fa例如為18.432MHz或16.9344MHz，其是音頻取樣頻率fs的384倍。處理后的音頻數(shù)據(jù)以預(yù)定的格式被數(shù)字化。
頻率分割比計(jì)算單元15通過(guò)像素時(shí)鐘頻率fp和音頻時(shí)鐘頻率fa或音頻取樣頻率fs計(jì)算頻率分割比M和N。具體地說(shuō)，頻率分割比計(jì)算單元15能被設(shè)定為具有一個(gè)描述像素時(shí)鐘頻率fp和音頻時(shí)鐘頻率fa或音頻取樣頻率fs與頻率分割比M和N之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的表，并且從該表讀取頻率分割比M和N。
然后，多路復(fù)用、調(diào)制和傳輸單元16對(duì)來(lái)自視頻處理單元12的視頻數(shù)據(jù)、來(lái)自音頻處理單元13的音頻數(shù)據(jù)、來(lái)自PLL14的像素時(shí)鐘、和來(lái)自頻率分割比計(jì)算單元15的頻率分割比M和N的信息進(jìn)行多路復(fù)用。多路復(fù)用、調(diào)制和傳輸單元16對(duì)所述結(jié)果進(jìn)行調(diào)制以便傳輸。多路復(fù)用、調(diào)制和傳輸單元16通過(guò)類(lèi)似DVI電纜等的電纜1將所述結(jié)果傳輸給接收側(cè)20。具體的說(shuō)，音頻數(shù)據(jù)疊加在視頻數(shù)據(jù)的水平消隱周期或垂直消隱周期中。
順便提及，信號(hào)源11、視頻處理單元12、音頻處理單元13、PLL14、頻率分割計(jì)算單元15和多路復(fù)用、調(diào)制、和傳輸單元16都是由控制器17控制。
接收側(cè)20的接收、解調(diào)和分離單元21接收并解調(diào)通過(guò)電纜1從傳輸側(cè)10傳輸?shù)男盘?hào)，并將所述信號(hào)分離成視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、像素時(shí)鐘和頻率分割比M和N的信息。
在分離的像素時(shí)鐘的基礎(chǔ)上由視頻處理單元22對(duì)分離的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，由此從視頻處理單元22獲得處理后的視頻信號(hào)。該視頻信號(hào)被提供給圖像顯示設(shè)備25，以便在圖像顯示設(shè)備25的屏幕上顯示圖像。
同時(shí)，音頻PLL24通過(guò)分離的像素時(shí)鐘和分離的頻率分割比M和N信息來(lái)再現(xiàn)音頻時(shí)鐘，如稍后所述。在通過(guò)音頻PLL24再現(xiàn)的音頻時(shí)鐘的基礎(chǔ)上由音頻處理單元23對(duì)分離的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，由此從音頻處理單元23獲得處理后的音頻信號(hào)。該音頻信號(hào)被提供給聲音輸出設(shè)備26，以便從聲音輸出設(shè)備26輸出聲音(音頻)。
(第一實(shí)施例圖2和圖3)圖2示出音頻PLL24的第一實(shí)施例。
在該例子中音頻PLL24包括一個(gè)開(kāi)關(guān)選擇器電路33和兩個(gè)VCO31和32作為振蕩單元30，以便如所述的處理在傳輸側(cè)10的切換到48kHz和44.1kHz的音頻取樣頻率。
VCO31提供頻率fa＝384倍fs(為18.432MHz)的音頻時(shí)鐘。VCO32提供頻率fa＝384倍fs(為16.9344MHz)的音頻時(shí)鐘。VCO31和32中的每一個(gè)具有一窄的振蕩頻率范圍以便確保某一抖動(dòng)性能，并且具有這樣的特性振蕩頻率隨著輸入控制電壓Vct1增加而線性增加。
音頻PLL24包括這樣一個(gè)振蕩單元30、分頻器41和42、相位比較器43、環(huán)路濾波器44和VCO控制單元50。
分頻器41用M除像素時(shí)鐘的頻率fp＝27MHz，由此提供一具有頻率fr＝fp/M的參考信號(hào)。分頻器42用N除振蕩單元30的輸出時(shí)鐘的頻率。假設(shè)fo為振蕩單元30的輸出時(shí)鐘的頻率，由此分頻器42提供一具有頻率fc＝fo/N的比較信號(hào)。
相位比較器43將來(lái)自分頻器41的參考信號(hào)和來(lái)自分頻器42的比較信號(hào)的相位相互進(jìn)行比較。表示比較結(jié)果的誤差信號(hào)通過(guò)環(huán)路濾波器44進(jìn)行平滑處理。然后，環(huán)路濾波器44的輸出電壓作為控制電壓Vct1被提供到VCO31和32以控制VCO31和32的振蕩頻率。
在本例子中，VCO控制單元50通過(guò)作為環(huán)路濾波器44的輸出的控制電壓Vct1，即作為相位比較器43的輸出的誤差信號(hào)來(lái)檢測(cè)音頻取樣頻率的變化，并改變振蕩單元30的振蕩頻率范圍，也就是選擇VCO31和VCO32中的一個(gè)。
圖3表示VCO控制單元50的一個(gè)具體例子。在該例子中，作為環(huán)路濾波器44的輸出的控制電壓Vct1一方面經(jīng)過(guò)緩沖器45提供給VCO31和32，另一方面還通過(guò)緩沖器46提供給VCO控制單元50。
VCO控制單元50包括一低通濾波器51、兩個(gè)比較器53和54、和一狀態(tài)保持RS觸發(fā)器55。
低通濾波器51向控制電壓Vct1提供一確定的時(shí)間常數(shù)。比較器53和54將低通濾波器51的輸出電壓Vc分別與高電壓側(cè)的閾值電壓Vth和低電壓側(cè)的閾值電壓Vt1進(jìn)行比較。比較器53和54的輸出信號(hào)C1和C2被分別提供給RS觸發(fā)器的置位側(cè)和復(fù)位側(cè)。
RS觸發(fā)器55將一個(gè)輸出信號(hào)S1作為控制信號(hào)提供給VCO31，并將另一個(gè)輸出信號(hào)S2作為控制信號(hào)提供給VCO32。
特定的對(duì)圖2中所示的開(kāi)關(guān)選擇器電路33進(jìn)行設(shè)定使得在圖3的例子中，VCO31的輸出時(shí)鐘和控制信號(hào)S1提供給AND(與)門(mén)電路35，VCO32的輸出時(shí)鐘和控制信號(hào)S2提供給與門(mén)電路36，與門(mén)電路35和36的輸出信號(hào)提供給OR(或)門(mén)電路37，或門(mén)電路37的輸出信號(hào)被提取作為振蕩單元30的輸出時(shí)鐘。
在上面的例子中，當(dāng)如圖6中的情況1所示的fs＝48kHz，M＝27000和N＝18432時(shí)，如后所述的VCO控制單元50的檢測(cè)和控制使得控制信號(hào)S1有效(高電平)和控制信號(hào)S2無(wú)效(低電平)，從而使得VCO31有效和VCO32無(wú)效。
從而，此時(shí)，VCO31的輸出時(shí)鐘被選取作為振蕩單元30的輸出時(shí)鐘。而且，來(lái)自分頻器42的比較信號(hào)的頻率fc變?yōu)?kHz，其等于來(lái)自分頻器41的參考信號(hào)的頻率fr?？刂芕CO31使得VCO31的振蕩頻率變?yōu)?8.432MHz。因此18.432MHz的音頻時(shí)鐘被獲得作為振蕩單元30的輸出時(shí)鐘。
此時(shí)，音頻PLL24的VCO控制單元50的低通濾波器51的輸出電壓Vc，即作為環(huán)路濾波器44的輸出的控制電壓Vct1處在被鎖定的狀態(tài)并且穩(wěn)定在圖5中的電壓Vs周?chē)D5示出輸出電壓Vc(控制電壓Vct1)關(guān)于比較信號(hào)的頻率fc(＝fo/n)的特性曲線。當(dāng)比較信號(hào)的頻率fc等于參考信號(hào)的頻率fr(＝fp/M)時(shí)，即，當(dāng)在M＝27000和N＝18432的情況下fc＝fr＝1kHz時(shí)，輸出電壓Vc(控制電壓Vct1)等于電壓Vs。
在圖5中，電壓Vmax和電壓Vmin分別為輸出電壓Vc(控制電壓Vct1)的最大值和最小值，電壓Vth和電壓Vt1分別為圖3所示的高電壓側(cè)的閾值電壓Vth和低電壓側(cè)的閾值電壓Vt1。
當(dāng)從該狀態(tài)發(fā)生變化使得音頻取樣頻率fs變化至44.1kHz且頻率分割比M和N變化至M＝30000和N＝18816時(shí)，如圖6中的情況2所示，來(lái)自分頻器41的參考信號(hào)的頻率fr變?yōu)?00Hz，而VCO31保持有效以在18.432MHz下振蕩，該頻率是48kHz的384倍。18.432MHz的時(shí)鐘作為振蕩單元30的輸出時(shí)鐘被提供給分頻器42。因此，來(lái)自分頻器42的比較信號(hào)的頻率fc變?yōu)?8.432MHz/18816＝980Hz。
因此，作為環(huán)路濾波器44的輸出的控制電壓Vct1按照?qǐng)D5的特性曲線下降以便使比較信號(hào)的頻率fc接近900Hz并且使VCO31的振蕩頻率接近16.9344MHz，其是900Hz的18816倍。然而，由于VCO31的窄的振蕩頻率范圍，所以VCO31的振蕩頻率不會(huì)低于16.9344MHz?？刂齐妷篤ct1(低通濾波器51的輸出電壓Vc)被保持為最小值Vmin，其低于低電壓側(cè)的閾值電壓Vt1。
因此，圖3中的VCO控制單元50中的比較器54的輸出信號(hào)C2從高電平變化至低電平以對(duì)RS觸發(fā)器55進(jìn)行復(fù)位。作為RS觸發(fā)器的一個(gè)輸出的控制信號(hào)S1從有效(高電平)變化至無(wú)效(低電平)，并且作為RS觸發(fā)器55的另一個(gè)輸出的控制信號(hào)S2從無(wú)效(低電平)改變至有效(高電平)。
因此VCO31變?yōu)闊o(wú)效，VCO32變成有效，使得VCO32的輸出時(shí)鐘被選取作為振蕩單元30的輸出時(shí)鐘。來(lái)自分頻器42的比較信號(hào)的頻率fc變?yōu)?00Hz，其等于來(lái)自分頻器41的參考信號(hào)的頻率fr。對(duì)VCO32進(jìn)行控制使得VCO32的振蕩頻率變?yōu)?6.9344MHz。因此16.9344MHz的音頻時(shí)鐘被獲得作為振蕩單元30的輸出時(shí)鐘。
此時(shí)，音頻PLL24中的VCO控制單元50的低通濾波器51的輸出電壓Vc，也就是，作為環(huán)路濾波器44的輸出的控制電壓Vct1處于被鎖定的狀態(tài)并且穩(wěn)定在圖5中的電壓Vs周?chē)?br> 當(dāng)從該狀態(tài)發(fā)生變化使得音頻取樣頻率fs變化至48kHz且頻率分割比M和N變化至M＝27000和N＝18432時(shí)，如圖6中的情況1所示，來(lái)自分頻器41的參考信號(hào)的頻率fr變?yōu)?kHz，而VCO32保持有效以在16.9344MHz下振蕩，該頻率是44.1kHz的384倍。16.9344MHz的時(shí)鐘作為振蕩單元30的輸出時(shí)鐘被提供給分頻器42。因此，來(lái)自分頻器42的比較信號(hào)的頻率fc變?yōu)?6.9344MHz/18432＝919Hz。
因此，作為環(huán)路濾波器44的輸出的控制電壓Vct1按照?qǐng)D5的特性曲線上升以便使比較信號(hào)的頻率fc接近1kHz并且使VCO32的振蕩頻率接近18.432MHz，其是1kHz的18432倍。然而，由于VCO32的窄的振蕩頻率范圍，所以VCO32的振蕩頻率不會(huì)增加至18.432MHz?？刂齐妷篤ct1(低通濾波器51的輸出電壓Vc)被保持為最大值Vmax，其大于高電壓側(cè)的閾值電壓Vth。
因此，圖3中的VCO控制單元50中的比較器53的輸出信號(hào)C1從高電平變化至低電平以對(duì)RS觸發(fā)器55進(jìn)行設(shè)定。作為RS觸發(fā)器55的一個(gè)輸出的控制信號(hào)S1從無(wú)效(低電平)變化至有效(高電平)，并且作為RS觸發(fā)器55的另一個(gè)輸出的控制信號(hào)S2從有效(高電平)改變至無(wú)效(低電平)。
因此VCO31變?yōu)橛行?，VCO32變成無(wú)效，使得VCO31的輸出時(shí)鐘被選取作為振蕩單元30的輸出時(shí)鐘。來(lái)自分頻器42的比較信號(hào)的頻率fc變?yōu)?kHz，其等于來(lái)自分頻器41的參考信號(hào)的頻率fr。對(duì)VCO31進(jìn)行控制使得VCO31的振蕩頻率變?yōu)?8.432MHz。因此18.432MHz的音頻時(shí)鐘被獲得作為振蕩單元30的輸出時(shí)鐘。
如上所述，在圖2和圖3的例子中，即使表示音頻取樣頻率fs的信息不是作為鎖定接收側(cè)的音頻PLL24的信息而從傳輸側(cè)傳輸至接收側(cè)的，但也能響應(yīng)音頻取樣頻率fs的改變而立即并正確地改變接收側(cè)的音頻PLL24中的VCO的振蕩頻率范圍，因此能夠相應(yīng)于音頻取樣頻率fs而可靠地再現(xiàn)頻率fa的音頻時(shí)鐘。
(第二實(shí)例圖4)盡管圖2和圖3的例子中的VCO控制單元50通過(guò)作為環(huán)路濾波器44的輸出的控制電壓Vct1，也就是通過(guò)作為相位比較器43的輸出的誤差信號(hào)來(lái)檢測(cè)音頻取樣頻率fs的變化，并改變振蕩單元30的振蕩頻率范圍，但VCO控制單元50可被設(shè)定為使其通過(guò)振蕩單元30的振蕩頻率，也就是通過(guò)振蕩單元30的輸出時(shí)鐘的頻率fo來(lái)檢測(cè)音頻取樣頻率fs的變化，并改變振蕩單元30的振蕩頻率范圍。
圖4表示在該情況下的一個(gè)例子。在該例子中VCO控制單元50包括一鑒頻器電路56，兩個(gè)比較器57和58，以及一個(gè)狀態(tài)保持RS觸發(fā)器55。
鑒頻器電路56辨別振蕩單元30的輸出時(shí)鐘的頻率fo。鑒頻器電路56提供輸出電壓Vf，其值隨著頻率fo的增加而線性增加。
比較器57和58分別將鑒頻器電路56的輸出電壓Vf與高電壓側(cè)的閾值電壓Vh和低電壓側(cè)的閾值電壓V1進(jìn)行比較。比較器57和58的輸出信號(hào)C1和C2被分別提供給RS觸發(fā)器55的置位端和復(fù)位端。
RS觸發(fā)器55將一個(gè)輸出信號(hào)S1作為控制信號(hào)提供給VCO31，并將另一個(gè)輸出信號(hào)S2作為控制信號(hào)提供給VCO32。
其余部分與圖2的例子相同。如在圖3的例子中，開(kāi)關(guān)選擇器電路33可通過(guò)與門(mén)電路35和36及或門(mén)電路37形成。
在該例子中，當(dāng)如圖6中的情況1所示的fs＝48kHz，M＝27000和N＝18432時(shí)，如后所述的VCO控制單元50的檢測(cè)和控制使得控制信號(hào)S1有效(高電平)和控制信號(hào)S2無(wú)效(低電平)，從而使得VCO31有效和VCO32無(wú)效。
從而，此時(shí)，VCO31的輸出時(shí)鐘被選取作為振蕩單元30的輸出時(shí)鐘。而且，來(lái)自分頻器42的比較信號(hào)的頻率fc變?yōu)?kHz，其等于來(lái)自分頻器41的參考信號(hào)的頻率fr。控制VCO31使得VCO31的振蕩頻率變?yōu)?8.432MHz。因此為18.432MHz的音頻時(shí)鐘被獲得作為振蕩單元30的輸出時(shí)鐘。
當(dāng)從該狀態(tài)發(fā)生變化使得音頻取樣頻率fs變化至44.1kHz且頻率分割比M和N變化至M＝30000和N＝18816時(shí)，如圖6中的情況2所示，來(lái)自分頻器41的參考信號(hào)的頻率fr變?yōu)?00Hz，而VCO31保持有效以在18.432MHz下振蕩，該頻率是48kHz的384倍。18.432MHz的時(shí)鐘作為振蕩單元30的輸出時(shí)鐘被提供給分頻器42。因此，來(lái)自分頻器42的比較信號(hào)的頻率fc變?yōu)?8.432MHz/18816＝980Hz。
因此，作為環(huán)路濾波器44的輸出的控制電壓Vct1按照?qǐng)D5的特性曲線下降以便使比較信號(hào)的頻率fc接近900Hz并且使VCO31的振蕩頻率接近16.9344MHz，其是900Hz的18816倍。然而，由于VCO31的窄的振蕩頻率范圍，所以VCO31的振蕩頻率不會(huì)降低至16.9344MHz。VCO31的振蕩頻率變成低于18.432MHz但略高于16.9344MHz的頻率。
因此，將低電壓側(cè)的閾值電壓V1設(shè)置成與略高于那個(gè)頻率的頻率相對(duì)應(yīng)的電壓值，此時(shí)鑒頻器電路56的輸出電壓Vf變得小于閾值電壓V1。比較器58的輸出信號(hào)C2從高電平變化至低電平以對(duì)RS觸發(fā)器55進(jìn)行重設(shè)。作為RS觸發(fā)器55的一個(gè)輸出的控制信號(hào)S1從有效(高電平)變化至無(wú)效(低電平)，并且作為RS觸發(fā)器55的另一個(gè)輸出的控制信號(hào)S2從無(wú)效(低電平)變化至有效(高電平)。
因此VCO31變?yōu)闊o(wú)效，VCO32變成有效，使得VCO32的輸出時(shí)鐘被選取作為振蕩單元30的輸出時(shí)鐘。來(lái)自分頻器42的比較信號(hào)的頻率fc變?yōu)?00Hz，其等于來(lái)自分頻器41的參考信號(hào)的頻率fr。對(duì)VCO32進(jìn)行控制使得VCO32的振蕩頻率變?yōu)?6.9344MHz。因此16.9344MHz的音頻時(shí)鐘被獲得作為振蕩單元30的輸出時(shí)鐘。
當(dāng)從該狀態(tài)發(fā)生變化使得音頻取樣頻率fs變化至48kHz且頻率分割比M和N變化至M＝27000和N＝18432時(shí)，如圖6中的情況1所示，來(lái)自分頻器41的參考信號(hào)的頻率fr變?yōu)?kHz，而VCO32保持有效以在16.9344MHz下振蕩，該頻率是44.1kHz的384倍。16.9344MHz的時(shí)鐘作為振蕩單元30的輸出時(shí)鐘被提供給分頻器42。因此，來(lái)自分頻器42的比較信號(hào)的頻率fc變?yōu)?6.9344MHz/18432＝919Hz。
因此，作為環(huán)路濾波器44的輸出的控制電壓Vct1按照?qǐng)D5的特性曲線上升以便使比較信號(hào)的頻率fc接近1kHz并且使VCO32的振蕩頻率接近18.432MHz，其是1kHz的18432倍。然而，由于VCO32的窄的振蕩頻率范圍，所以VCO32的振蕩頻率不會(huì)增加至18.432MHz。VCO32的振蕩頻率變成高于16.9344MHz但略低于18.432MHz的頻率。
因此，將高電壓側(cè)的閾值電壓Vh設(shè)置成與略低于那個(gè)頻率的頻率相對(duì)應(yīng)的電壓值，此時(shí)鑒頻器電路56的輸出電壓Vf變得高于閾值電壓Vh。比較器57的輸出信號(hào)C1從高電平變化至低電平以對(duì)RS觸發(fā)器55進(jìn)行設(shè)定。作為RS觸發(fā)器55的一個(gè)輸出的控制信號(hào)S1從無(wú)效(低電平)變化至有效(高電平)，并且作為RS觸發(fā)器55的另一個(gè)輸出的控制信號(hào)S2從有效(高電平)變化至無(wú)效(低電平)。
因此VCO31變?yōu)橛行?，VCO32變成無(wú)效，使得VCO31的輸出時(shí)鐘被選取作為振蕩單元30的輸出時(shí)鐘。來(lái)自分頻器42的比較信號(hào)的頻率fc變?yōu)?kHz，其等于來(lái)自分頻器41的參考信號(hào)的頻率fr。對(duì)VCO31進(jìn)行控制使得VCO31的振蕩頻率變?yōu)?8.432MHz。因此18.432MHz的音頻時(shí)鐘被獲得作為振蕩單元30的輸出時(shí)鐘。
如上所述，同樣在圖4的例子中，即使表示音頻取樣頻率fs的信息不是作為鎖定接收側(cè)的音頻PLL24的信息而從傳輸側(cè)傳輸至接收側(cè)的，但也能響應(yīng)音頻取樣頻率fs的改變而立即并正確地改變接收側(cè)的音頻PLL24中的VCO的振蕩頻率范圍，因此能夠相應(yīng)于音頻取樣頻率fs可靠地再現(xiàn)頻率fa的音頻時(shí)鐘。
盡管在前述的實(shí)施例中，音頻取樣頻率fs在兩個(gè)頻率之間變化，但通過(guò)以與三個(gè)頻率或更多頻率相對(duì)應(yīng)的方式來(lái)設(shè)置振蕩單元30和VCO控制單元50，本發(fā)明還可適用于音頻取樣頻率fs在三個(gè)或更多頻率之間變化的情況。
另外，雖然在前述的實(shí)施例中的像素時(shí)鐘頻率fp為27MHz，但本發(fā)明可適用于像素時(shí)鐘頻率不是27MRz的情況，和像素時(shí)鐘頻率在多個(gè)頻率例如27MHz和74MHz之間變化的情況。
此外，雖然在前述實(shí)施例中，視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)被多路復(fù)用來(lái)進(jìn)行傳輸，但本發(fā)明也可適用于音頻數(shù)據(jù)和除音頻數(shù)據(jù)之外的類(lèi)似信息數(shù)據(jù)的內(nèi)容數(shù)據(jù)被多路復(fù)用來(lái)進(jìn)行傳輸?shù)那闆r。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字傳輸系統(tǒng)，其中一傳輸側(cè)對(duì)音頻數(shù)據(jù)和除所述音頻數(shù)據(jù)之外的內(nèi)容數(shù)據(jù)進(jìn)行多路復(fù)用，將用于所述內(nèi)容數(shù)據(jù)的參考時(shí)鐘和表示參考時(shí)鐘和與音頻取樣頻率相對(duì)應(yīng)的頻率的音頻時(shí)鐘之間的頻率分割比的信息加入到所述多路復(fù)用的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)傳輸給接收側(cè)；所述接收側(cè)在參考時(shí)鐘的基礎(chǔ)上對(duì)所述內(nèi)容數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過(guò)所述參考時(shí)鐘和所述表示頻率分割比的信息由PLL(鎖相環(huán))再現(xiàn)所述音頻時(shí)鐘，在所述再現(xiàn)的音頻時(shí)鐘的基礎(chǔ)上處理所述音頻數(shù)據(jù)；和所述PLL具有控制裝置，用于通過(guò)內(nèi)部獲得的信號(hào)來(lái)檢測(cè)音頻取樣頻率的變化，并當(dāng)所述控制裝置確定音頻取樣頻率發(fā)生變化時(shí)，改變形成所述PLL的VCO(壓控振蕩器)的振蕩頻率范圍。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字傳輸系統(tǒng)，其中所述控制裝置通過(guò)作為形成所述PLL的相位比較器的輸出的誤差信號(hào)來(lái)檢測(cè)音頻取樣頻率的變化。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字傳輸系統(tǒng)，其中所述控制裝置通過(guò)所述VCO的振蕩頻率來(lái)檢測(cè)音頻取樣頻率的變化。
4.一種時(shí)鐘再現(xiàn)設(shè)備，用于通過(guò)一參考時(shí)鐘和表示參考時(shí)鐘和與音頻取樣頻率相對(duì)應(yīng)的頻率的音頻時(shí)鐘之間的頻率分割比的信息由PLL(鎖相環(huán))再現(xiàn)音頻時(shí)鐘，所述設(shè)備包括控制裝置，用于通過(guò)在所述PLL內(nèi)獲得的信號(hào)來(lái)檢測(cè)音頻取樣頻率的變化，并且當(dāng)所述控制裝置確定音頻取樣頻率發(fā)生變化時(shí)，改變形成所述PLL的VCO(壓控振蕩器)的振蕩頻率范圍。
5.如權(quán)利要求4所述的時(shí)鐘再現(xiàn)設(shè)備，其中所述控制裝置通過(guò)作為形成所述PLL的相位比較器的輸出的誤差信號(hào)來(lái)檢測(cè)音頻取樣頻率的變化。
6.如權(quán)利要求4所述的時(shí)鐘再現(xiàn)設(shè)備，其中所述控制裝置通過(guò)所述VCO的振蕩頻率來(lái)檢測(cè)音頻取樣頻率的變化。
全文摘要
假設(shè)fp為像素時(shí)鐘頻率，fs為音頻取樣頻率，和fa為將被再現(xiàn)的音頻時(shí)鐘的頻率，則fa＝384fs＝(N/M)fp。當(dāng)fs＝48kHz時(shí)，M＝27000和N＝18432，當(dāng)fs＝44.1kHz時(shí)，M＝30000和N＝18816。VCO控制單元通過(guò)作為環(huán)路濾波器的輸出的控制電壓Vct1或振蕩單元的輸出時(shí)鐘的頻率fo來(lái)檢測(cè)音頻取樣頻率的變化，并選擇一個(gè)VCO。
文檔編號(hào)H04J3/06GK1585476SQ20041005785
公開(kāi)日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2004年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月19日
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