JP2008242475A - Btscエンコーダ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】BTSCエンコーダ(200)は、デジタル左チャンネル音声信号(L)を受信しデジタル左フィルタ処理された信号を発生するための左デジタルハイパスフィルタ(212)、デジタル右チャンネル音声信号(R)を受信しデジタル右フィルタ処理された信号を発生するための右デジタルハイパスフィルタ(214)、デジタル左および右フィルタ処理された信号を加算しまたデジタル和信号(L+R)を発生するための加算器(216)、およびデジタル左および右フィルタ処理された信号の一方からデジタル左および右フィルタ処理された信号の他方を減じデジタル差信号(L−R)を発生するための減算器(218)を含むマトリックス、デジタル差信号(L−R)をデジタル的に処理するための差チャンネルプロセッサ(230)、およびデジタル和信号(L+R)をデジタル的に処理するための和チャンネルプロセッサ(220)を含んでいる。
【選択図】図3
Description
[発明の背景]
1980年代において、米国連邦通信委員会(FCC)は、テレビのプログラムが複チャンネルの音声、例えば、ステレオつまり立体音響の音声で放送され受信され得るテレビ信号の音声部分をカバーする新しい規則を採用した。これらの規則において、FCCはElectronic Industries AssociationおよびNational Association of Broadcastersにより推奨された、Broadcast Television Systems Committee(BTSC)システムと称される別の音声チャンネルを放送する方法に対して認定および特別な保護を与えた。この公知の規格はしばしばMultichannel Television Sound(MTS)と称され、またMULTICHANNEL TELEVISION SOUND TRANSMISSION AND AUDIO PROCESSING REQUIREMENTS FOR THE BTSC SYSTEM(OET Bulletin No.60,Revision A,1986年2月)と題されたFCCの文書、並びにMULTICHANNEL TELEVISION SOUND BTSC SYSTEM RECOMMENDED PRACTICES(EIA Television System Bulletin No.5,1985年7月)に説明されている。BTSCにしたがって発生されたテレビ信号は「BTSC信号」と以下に称する。
[発明の目的]
本発明は従来技術の上記した問題を実質的に軽減ないし克服することを目的とする。
[発明の要約]
上記および他の目的は、入力セクション、和チャンネル処理セクション、および差チャンネル処理セクションを含み、これら全てがデジタル技術を使用して実施された、改良されたBTSCエンコーダにより提供される。1つの特徴において、入力セクションはBTSCエンコーダが「チッキング」を示すのを防止するためのハイパスフィルタを含んでいる。他の特徴において、BTSCエンコーダはパイロット周波数の整数倍に等しいサンプリング周波数を使用している。
[発明の詳細な説明]
図3は、本発明にしたがって構成されたデジタルBTSC1つの実施形態のブロック図である。デジタルエンコーダ200は、理想的なエンコーダ100(図1において示した)の性能と機能的に等価である性能を提供するために構成されている。理想的なエンコーダ100の場合と同様に、デジタルエンコーダ200は左および右チャンネルの音声入力信号を受信し、またこれから条件付けされた和信号および符号化された差信号を発生するが、デジタルエンコーダ200においては、これらの入力および出力信号は連続的なアナログ信号ではなくてデジタル的にサンプリングされた信号である。
Claims (48)
- デジタルBTSCエンコーダにおいて、
(A)デジタル左チャンネル音声信号を受信するため、および前記デジタル左チャンネル音声信号をデジタル的にハイパスフィルタ処理してこれによりデジタル左フィルタ処理された信号を発生するための左ハイパスフィルタ手段を含み、
(B)デジタル右チャンネル音声信号を受信するため、および前記デジタル右チャンネル音声信号をデジタル的にハイパスフィルタ処理してこれによりデジタル右フィルタ処理された信号を発生するための右ハイパスフィルタ手段を含み、
(C)前記デジタル左およびデジタル右フィルタ処理された信号を受信するためのマトリックス手段を含み、および前記デジタル左およびデジタル右フィルタ処理された信号を加算してデジタル和信号を発生するための手段を含み、および前記デジタル左およびデジタル右フィルタ処理された信号の一方から前記デジタル左およびデジタル右フィルタ処理された信号の他方を減算しこれによりデジタル差信号を発生するための手段を含み、
(D)前記デジタル差信号をデジタル的に処理するための差チャンネル処理手段を含み、
(E)前記デジタル和信号をデジタル的に処理するための和チャンネル処理手段を含んでなるエンコーダ。 - 前記左および右ハイパスフィルタ手段が50Hz以下のカットオフ周波数であることを特徴とする請求の範囲第1記載のエンコーダ。
- 前記左および右ハイパスフィルタ手段が、通過帯域であり、また前記通過帯域において実質的に平坦な応答であることにより特徴付けられる請求の範囲第2記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- デジタルBTSCエンコーダにおいて、
(A)アナログ左チャンネル音声信号を受信するため、およびN×15,734Hzに実質的に等しいサンプリング周波数で前記アナログ左チャンネル音声信号をサンプリングしこれによりデジタル左信号を発生するための左チャンネルサンプリング手段を含み、Nは3以上の整数であって、
(B)アナログ右チャンネル音声信号を受信するため、およびN×15,734Hzに実質的に等しいサンプリング周波数で前記アナログ右チャンネル音声信号をサンプリングしこれによりデジタル左信号を発生するための左チャンネルサンプリング手段を含み、
(C)前記デジタル左およびデジタル右信号を受信するためのマトリックス手段を含み、および前記デジタル左およびデジタル右信号を加算してデジタル和信号を発生するための手段を含み、および前記デジタル左およびデジタル右信号の一方から前記デジタル左およびデジタル右信号の他方を減算しこれによりデジタル差信号を発生するための手段を含み、
(D)前記デジタル差信号をデジタル的に処理するための差チャンネル処理手段を含み、
(E)前記デジタル和信号をデジタル的に処理するための和チャンネル処理手段を含んでなるエンコーダ。 - 前記デジタル左および右信号をハイパスフィルタ処理するためのデジタルハイパスフィルタ手段をさらに含む請求の範囲第3記載のエンコーダ。
- デジタルBTSCエンコーダにおいて、
(A)デジタル左チャンネル音声信号およびデジタル右チャンネル音声信号を受信するためのマトリックス手段を含み、および前記デジタルチャンネル左および右チャンネル音声信号を加算してデジタル和信号を発生するための手段を含み、および前記デジタル左および右チャンネル音声信号の一方から前記デジタル左および右チャンネル音声信号の他方を減算しこれによりデジタル差信号を発生するための手段を含み、
(B)前記デジタル差信号をデジタル的に処理するための差チャンネル処理手段を含み、前記デジタル処理は前記デジタル差信号に第1の位相エラーを導入し、
(C)前記デジタル和信号をデジタル的に処理するための和チャンネル処理手段および前記デジタル和信号に第2の位相エラーを導入するための手段を含み、これにより前記デジタル差信号内に導入された第1の位相エラーを補償するエンコーダ。 - 適応型デジタル信号重み付けシステムであって、前記システムを通る所定の帯域幅の電気情報信号を送信するための信号経路を含み、前記システムがさらに、
第1の可変利得ファクターにより前記所定の帯域幅内の第1の選択スペクトル領域内で前記情報信号の一部に印加された利得を変化させるための前記信号経路内に配置されたデジタルフィルタ手段を含み、前記第1の可変利得ファクターは第1の制御信号の関数としてこれに応答して変化し、
前記第1の選択スペクトル領域の少なくとも一部を含む第2の選択スペクトル領域内で前記情報信号の信号エネルギーにしたがってこれに応答して前記第1の制御信号をデジタル的に発生するための手段を含み、
第2の可変利得ファクターにより前記所定の帯域幅を実質的に通って前記情報信号上で印加された信号利得を変化するために前記デジタルフィルタ手段に接続された前記信号経路内に配置されたデジタル利得制御手段を含み、および
前記所定の帯域幅内の第3の選択スペクトル領域の実質的に内部で前記情報信号の信号エネルギーの関数としてこれに応答して前記第2の制御信号をデジタル的に発生するための手段を含んでなるシステム。 - 所定の帯域幅の電気情報信号を符号化するためのデジタルシステムであって、前記所定の帯域幅の少なくとも1つの他のスペクトル領域よりも第1のスペクトル領域内でより狭い動的に制限された部分を有する動的に制限された、周波数依存のチャンネルを通って前記情報信号が送信されあるいはこのチャンネル上に記録され、前記システムが
前記情報信号を受信するための入力手段を含み、
前記入力手段において受信された前記情報信号を送信するために前記入力手段に接続された信号送信経路を含み、
前記システムにより符号化されたものとして前記情報信号を提供するために前記信号送信経路を通って前記入力手段に接続された出力手段を含み、
前記所定の帯域幅を実質的にわたって前記情報信号上に加えられた信号利得を変化するために前記信号経路に接続されたデジタル利得制御手段を含み、前記信号利得は第1の制御信号の関数としてこれに応答して変化し、
前記情報信号の残りの部分に対して前記部分をプリエンファシスするために実質的に前記第1のスペクトル領域内の前記情報の一部上に第2の可変利得を印加するために前記信号経路および前記デジタル利得制御手段に接続されたデジタルフィルタ手段を含み、前記第2の可変利得は第2の制御信号の関数としてこれに応答して変化し、
前記所定の帯域幅の実質的に第2のスペクトル領域内の前記情報信号の信号エネルギーの関数としてこれに応答して前記第1の制御信号をデジタル的に発生するための手段を含み、および
前記第1のスペクトル領域の少なくとも一部を含む前記所定の帯域幅の第3のスペクトル領域内の前記情報信号の信号エネルギーにしたがってこれにのみ応答して前記第2の制御信号をデジタル的に発生するための手段を含んでなるシステム。 - 適応型デジタル信号重み付けシステムにおいて、
前記システムを通って所定の帯域幅の電気情報信号を送信するための信号経路を含み、
前記情報信号をフィルタ処理するための可変係数デジタルフィルタ手段を含み、
前記フィルタ処理は可変係数伝達関数により特徴付けられ、また前記フィルタ処理は第1の可変利得ファクターにより前記所定の帯域幅内の第1の選択スペクトル領域内の前記情報信号の一部に印加された利得を変化させ、前記可変係数伝達関数および前記第1の可変利得ファクターは第1の制御信号の関数としてこれに応答して変化し、
前記第1の選択スペクトル領域の少なくとも一部を含む第2の選択スペクトル領域内の前記情報信号の信号エネルギーにしたがってこれのみに応答して前記第1の制御信号をデジタル的に発生するための手段を含み、
第2の可変利得ファクターにより前記所定の帯域幅を実質的にわたって前記情報信号上に印加された信号利得を変えるために前記可変係数デジタルフィルタ手段に接続され前記デジタル信号経路内に配置されたデジタル利得制御手段を含み、前記第2の可変利得ファクターは第2の制御信号の関数としてこれに応答して変化し、および
前記所定の帯域幅内で実質的に第3の選択スペクトル領域内で前記情報信号の信号エネルギーの関数としてこれに応答して前記第2の制御信号をデジタル的に発生するための手段を含んでなるシステム。 - 前記和チャンネル処理手段および前記差チャンネル処理手段が共に単一の集積回路上で実施される請求の範囲第1記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記デジタル左および右チャンネル音声信号が実質的にN×15,734Hzに等しいサンプリング周波数でデジタル的にサンプリングされた信号であり、Nは3以上の整数である請求の範囲第1記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記差チャンネル処理手段が、
(A)前記デジタル差信号を受信するための差入力手段を含み、
(B)符号化された差信号を提供するための差出力手段を含み、
(C)前記差入力手段および前記差出力手段に接続された差信号送信経路を含み、および前記デジタル差信号から前記符号化された差信号を発生するための手段を含んでなる請求の範囲第1記載のデジタルBTSCエンコーダ。 - 前記差チャンネル処理手段が、前記差信号送信経路からスペクトル圧縮入力信号を受信するため、および前記符号化された差信号のエネルギーレベルの関数にしたがって前記スペクトル圧縮入力信号を圧縮し、これによりスペクトル圧縮出力信号を発生するためのスペクトル圧縮手段を含み、および前記差信号送信経路に前記スペクトル圧縮出力信号を印加するための手段を含む請求の範囲第12記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記スペクトル圧縮手段が、第1の選択スペクトル部内の前記符号化された差信号の第1のエネルギーレベルを測定するため、および前記第1のエネルギーレベルを表す第1の制御信号を発生するための手段を含む請求の範囲第13記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記スペクトル圧縮手段が、前記スペクトル圧縮入力信号を受信しデジタル的にフィルタ処理しこれにより前記スペクトル圧縮出力信号を発生するための可変エンファシスフィルタを含み、前記可変エンファシスフィルタにより提供されるフィルタ処理は複数の係数を含む伝達関数により特徴付けられ、前記スペクトル圧縮手段は前記第1の制御信号の関数にしたがって前記複数の係数を選択するための手段をさらに含む請求の範囲第14記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記複数の係数を選択するための前記手段がメモリルックアップテーブルを含む請求の範囲第15記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記複数の係数を選択するための前記手段が前記第1の制御信号を受信し対数的に圧縮しこれにより対数的に圧縮された信号を発生するための対数発生器手段を含み、および前記対数的に圧縮された信号を前記メモリルックアップテーブルに印加するための手段をさらに含む請求の範囲第16記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記複数の係数を選択するための前記手段が前記制御信号の関数として前記複数の係数を計算するための手段を含む請求の範囲第15記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記スペクトル圧縮手段が前記符号化された差信号を表す信号を受信しフィルタ処理しこれによりスペクトル信号を発生するための手段を含み、前記スペクトル帯域フィルタ手段による前記フィルタ処理は前記第1の選択スペクトル部内の通過帯域により特徴付けられる請求の範囲第15記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記スペクトル圧縮手段は前記スペクトル信号を受信しまたこれから前記第1の制御信号を発生するためのRMSレベル検出器手段を含み、前記第1の制御信号は前記スペクトル信号のRMS値を表す請求の範囲第19記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記スペクトル圧縮手段は前記符号化された差信号を受信し増幅しこれにより前記符号化された差信号を表す前記信号を発生するための増幅手段を含む請求の範囲第19記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記差チャンネル処理手段は、前記符号化された差信号のエネルギーレベルの関数にしたがって前記広帯域圧縮入力信号を圧縮するために前記差信号送信経路から広帯域圧縮入力信号を受信し、これにより広帯域圧縮出力信号を発生するための広帯域圧縮手段を含み、また前記広帯域圧縮出力信号を前記差し号送信経路に印加するための手段を含む請求の範囲第15記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記スペクトル圧縮入力信号が前記広帯域圧縮出力信号を含んでなる請求の範囲第22記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記広帯域圧縮手段が、第2の選択スペクトル部内の前記符号化された差信号の第2のエネルギーレベルを計測するため、および前記第2のエネルギーレベルを表す第2の制御信号を発生するための手段を含む請求の範囲第22記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記広帯域圧縮手段が、前記第2の制御信号により制御される利得を使用して前記広帯域圧縮入力信号を受信し増幅しこれにより前記広帯域圧縮出力信号を発生するための手段を含む請求の範囲第24記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記広帯域圧縮手段が、前記符号化された差信号を表す信号を受信しフィルタ処理しこれにより広帯域信号を発生するための手段を含み、前記広帯域帯域通過フィルタ手段により提供される前記フィルタ処理は前記第2の選択スペクトル部内の通過帯域により特徴付けられる請求の範囲第25記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記広帯域圧縮手段は、前記広帯域信号を受信しこれから前記第2の制御信号を発生するための第2のRMSレベル検出器手段を含み、前記第2の制御信号は前記広帯域信号のRMS値を表す請求の範囲第26記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記差チャンネル処理手段は前記差信号送信経路から第1のローパスフィルタ入力信号を受信するための第1のローパスフィルタ手段を含み、および前記ローパスフィルタ出力信号をローパスフィルタ処理しこれにより第1のローパスフィルタ出力信号を発生するための手段を含み、また前記第1のローパスフィルタ出力信号を前記差信号送信経路に印加するための手段を含む請求の範囲第22記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記差チャンネル処理手段が前記差信号送信経路から第2のローパスフィルタ入力信号を受信するための第2のローパスフィルタ手段を含み、また前記第2のローパスフィルタ入力信号をローパスフィルタ処理しこれにより第2のローパスフィルタ出力信号を発生するための手段を含み、また前記第2のローパスフィルタ出力信号を前記差信号送信経路に印加するための手段を含む請求の範囲第28記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記和チャンネル処理手段が、
(A)前記デジタル和信号を受信するための和入力手段を含み、
(B)条件付けされた和信号を提供するための和出力手段を含み、
(C)前記和入力手段および前記和出力手段に接続された和信号送信経路を含み、および前記デジタル和信号から前記条件付けされた和信号を発生するための手段を含む請求の範囲第29記載のデジタルBTSCエンコーダ。 - 前記和チャンネル処理手段が前記和信号送信経路から和チャンネルローパスフィルタ入力信号を受信するための和チャンネルローパスフィルタ手段を含み、また前記和チャンネルローパスフィルタ入力信号をローパスフィルタ処理しこれにより和チャンネルローパスフィルタ出力信号を発生するための手段を含み、および前記和チャンネルローパスフィルタ出力信号を前記和信号送信経路に印加するための手段を含む請求の範囲第30記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記第1および第2のローパスフィルタ手段のカスケード接続により提供されるフィルタ処理が前記和チャンネルローパスフィルタ処理手段により提供されるフィルタ処理に実質的に類似している請求の範囲第31記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記和チャンネルローパスフィルタ処理手段が15,734Hzにおいてゼロであることにより特徴付けられる請求の範囲第32記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記和チャンネルローパスフィルタ処理手段により提供されるフィルタ処理がゼロと15kHzの間の通過帯域により特徴付けられる請求の範囲第33記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記和チャンネルローパスフィルタ処理手段により提供されるフィルタ処理が15kHzより上のカットオフにより特徴付けられる請求の範囲第34記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記差チャンネル処理手段が、前記信号送信経路から第1のプリエンファシス入力信号を受信するための第1の固定プリエンファシスフィルタ手段を含み、また前記第1のプリエンファシス入力信号をフィルタ処理しこれにより第1のプリエンファシス出力信号を発生するための手段を含み、また前記第1のプロエンファシス出力信号を前記差信号送信経路に印加するための手段を含む請求の範囲第31記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記差チャンネル処理手段が、第2のプリエンファシス入力信号を前記差信号送信経路から受信するための第2の固定プリエンファシスフィルタ手段を含み、また前記第2のプリエンファシス入力信号をフィルタ処理しこれにより第2のプリエンファシス出力信号を発生するための手段を含み、また前記第2のプリエンファシス出力信号を前記差信号送信経路に印加するための手段を含む請求の範囲第36記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記和チャンネル処理手段が、前記和信号送信経路から75μsプリエンファシス入力信号を受信するための75μsプリエンファシスフィルタ手段を含み、また75μsのプリエンファシス入力信号をフィルタ処理しこれにより75μsプリエンファシス出力信号を発生するための手段を含み、また前記75μsプリエンファシス出力信号を前記和信号送信経路に印加するための手段を含む請求の範囲第37記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記和チャンネル処理手段が、前記和信号送信経路から静的等化入力信号を受信するための静的等化フィルタ手段を含み、また前記静的等化入力信号をフィルタ処理しこれにより静的等化出力信号を発生するための手段を含み、また前記静的等化出力信号を前記和信号送信経路に印加するための手段を含む請求の範囲第38記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記プリエンファシスフィルタ手段により提供されるフィルタ処理が第2のプリエンファシス位相応答により特徴付けられ、75μsプリエンファシスフィルタ手段により提供されるフィルタ処理が75μsプリエンファシス位相応答により特徴付けられ、前記第2のプリエンファシス位相応答と第1の基準位相応答の間の差が、前記75μsプリエンファシス位相応答と第2の基準位相応答との間の差に実質的に類似している請求の範囲第39記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記第1のプリエンファシスフィルタ手段により提供されるフィルタ処理が第1のプリエンファシス位相応答により特徴付けられ、前記静的等化フィルタ手段により提供されるフィルタ処理が静的等化位相応答により特徴付けられ、前記第1のプリエンファシス位相応答が前記静的等化位相応答に実質的に類似している請求の範囲第40記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記第1のプリエンファシス入力信号が前記第1のローパスフィルタ出力信号からなる請求の範囲第41記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記広帯域圧縮入力信号が前記第1のプリエンファシス出力信号からなる請求の範囲第42記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記第2のプリエンファシス入力信号が前記スペクトル圧縮出力信号からなる請求の範囲第43記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記差チャンネル処理手段が、前記差信号送信経路からの差の動的等化入力信号を受信するための差の動的等化フィルタ手段を含み、また前記差の動的等化入力信号をフィルタ処理し差の動的等化出力信号を発生するための手段を含み、また前記差の動的等化出力信号を前記差信号送信経路に印加するための手段を含む請求の範囲第41記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記和チャンネル処理手段が、前記和信号送信経路から和の動的等化入力信号を受信するための和の動的等化フィルタ手段を含み、また前記和の動的等化入力信号をフィルタ処理し和の動的等化出力信号を発生するための手段を含み、また前記和の動的等化出力信号を前記和信号送信経路に印加するための手段を含む請求の範囲第45記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記差の動的等化フィルタ手段により提供されるフィルタ処理が差の動的等化位相応答により特徴付けられ、前記可変エンファシスフィルタにより提供されるフィルタ処理が可変エンファシス位相応答により特徴付けられ、前記和の動的等化フィルタ手段により提供されるフィルタ処理が和の動的等化位相応答により特徴付けられ、前記差の動的等化、可変エンファシス、および和の動的等化位相応答が前記第2の制御信号の関数にしたがって全て変化する請求の範囲第46記載のデジタルBTSCエンコーダ。
- 前記符号化された差信号および前記条件付けされた和信号を受信するため、およびこれから複合変調信号を発生するための複合変調器手段を含む請求の範囲第30記載のデジタルBTSCエンコーダ。
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