JP2718824B2

JP2718824B2 - デジタル高精細度テレビジョン用同一チャネル干渉低減システム

Info

Publication number: JP2718824B2
Application number: JP3518514A
Authority: JP
Inventors: ダブリュ．シッタ，リチャード; ジー．アイラーズ，カール
Original assignee: ゼニス、エレクトロニクス、コーポレーション
Priority date: 1990-10-19
Filing date: 1991-10-15
Publication date: 1998-02-25
Anticipated expiration: 2013-02-25
Also published as: JPH06502520A; EP0553252B1; DE69126139D1; KR0142584B1; CA2094391C; CA2094391A1; DE69126139T2; HK1000988A1; WO1992007442A1; EP0553252A1; US5086340A; KR930702855A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、選択された通信チャネルによる情報信号の
送信および受信、より詳細には、最低限の同一チャネル
干渉の状態でのディジタル符号化高精細度テレビジョン
信号の送信および受信のための装置およびその構成部分
に関する。

米国連邦通信委員会によって米国で採用されている標
準NTSC方式カラーテレビジョン放送は、各テレビジョン
放送チャネルについて６ MNzの帯域幅を与えている。
この６ MNzの帯域幅内で、放送会社は、数種の同期信
号とともに、ビデオ情報、色情報および音響情報を供給
しなければならない。同期信号は、テレビジョン受信機
が、送信機で本来変調された通りに正しく画像情報を表
示できるようにするために必要とされる。

テレビジョン放送／受信システムによる従来の情報処
理の使用は、１つ以上の放送用搬送波信号によるアナロ
グ情報信号の変調を含む。このアナログ信号処理は、各
テレビジョン放送チャネルに使用可能な限定された帯域
幅とともに、送信および受信し得る画像情報の最大周波
数レスポンスを限定する。この限定された周波数レスポ
ンスは、表示されるテレビジョン画像の解像度または画
像精細度の制約となる。こうした制約の中で、テレビジ
ョン受信機の製造者は、表示されるテレビジョン画像の
知覚精細度または解像度を高めるために、画像情報の処
理および表示の各種技法を採用している。

テレビジョン受信機製造者によるそのような解像度を
向上させる努力は、相当の改善を示しているが、テレビ
ジョン画像品質をさらに改善させたいとする要望が依然
として存在する。この継続的な要望が、テレビジョン技
法の当業者に各種高精細度テレビジョンシステムの開発
を着手させる動機となっている。このような高精細度テ
レビジョンシステムに開発に適用される基本の１つは、
より高周波の画像情報を処理する必要性である。１つの
想定し得る解決策は、テレビジョン放送チャネルの使用
可能帯域幅を拡張することを含む。そのようなシステム
は技術上直接的であるが、その実施は、標準NTSC信号局
およびテレビジョン受信機の広範な普及を前提とする
と、非実用的とみなされる。別の想定し得る方法は、現
行の６ MNz放送チャネル帯域幅を維持しつつ、広帯域
ビデオ信号を圧縮することを含む。これに関して、圧縮
信号の送信は、従来のアナログ送信に対して改善された
雑音性能が得られることから、ディジタル形式での送信
が一般に好ましい。すなわち、符号化信号のディジタル
送信において生じるいずれの雑音も、そのディジタル送
信の離散的レベルが受信機において正確に分解されるこ
とができる場合は、再現されない。しかし、ディジタル
送信では、過剰な雑音または干渉は、画像が徐々に劣化
するアナログとは対照的に、ディジタルレベルが分解で
きない場合には、画像の全損失を生じ得る。

高精細度テレビジョンシステムの構造は変化し得る
が、通常の広帯域システムは、画像情報用に30 MNz超
の帯域幅を有する高周波アナログビデオ信号源を使用す
る。この広帯域幅ビデオ情報は、従来のアナログ−ディ
ジタル変換によってアナログ情報からディジタル情報へ
変換される。その後、ディジタル信号処理技法が利用さ
れ、１つ以上のデータ圧縮操作を実行し、使用可能な６
MNz帯域幅内でディジタル送信できる信号を得る。こ
のディジタル符号化信号は、割り当てられたテレビジョ
ン放送用搬送波を変調させるために使用される。

受信機では、一般に従来式の同調器、中間周波増幅器
および画像信号検波器が、従来のNTSC受信機とほとんど
同様にしてそのディジタル符号化信号を回復する。その
後、圧縮解除系が元の圧縮信号の再現を行ってから、デ
ィジタル／アナログ変換器がディジタル符号化信号を広
帯域アナログ画像情報信号に変換する。そして、このア
ナログ信号は、ブラウン管などの高解像度テレビジョン
表示装置での表示のために処理される。

当然ながら、そうした高精細度テレビジョンシステム
は、標準NTSC式システムと互換性がない。現在、相当数
のNTSC式受信機が設置され使用されているために、この
ような高精細度テレビジョンシステムの具体化は、連邦
通信委員会による現行のNTSC式業務の割当てを混乱させ
ないような方式で進められることになろう。高精細度テ
レビジョンを使用可能にさせる最も確実性の高い方式の
１つは、現在未使用のテレビジョン放送チャネルを高精
細度テレビジョン放送に割り当てることを含む。長年に
わたり、連邦通信委員会は、潜在的に重複するテレビジ
ョン放送業務区域で経営する放送会社に対して同一のテ
レビジョン放送チャネルを割り当てないように努めてき
た。その結果、米国のほとんどの地域には、使用可能な
多数の未使用テレビジョンチャネルがある。しかし、そ
うしたチャネルを高精細度テレビジョン放送会社に割り
当てることは、放送区域の間隔が密になるまたは重複が
生じる可能性が高まる。そのような地域では、テレビジ
ョン受信機は、同一の放送チャネルで２つの異なるテレ
ビジョン放送信号が受信できることになる。同一放送チ
ャネル内での２つの異なる信号の同時受信の結果は、同
一チャネル干渉として公知の受信機内の干渉の問題を生
じる。ディジタル送信信号を受信する高精細度テレビジ
ョン受信機は、NTSC信号を受信する受信機よりも強い干
渉信号を受けやすくなり、その結果、そうした同一チャ
ネル干渉信号は高精細度テレビジョン受信機の動作を深
刻に劣化させる、または、乱調させることさえ生じ得
る。

テレビジョン受信機で使用されているチャネル選択同
調機構は信号周波数にもとづいてチャネル選択を行うの
で、最良の同調器でさえ、望ましくない同一チャネル信
号を排除できないであろう。従って、同一チャネル干
渉、特にディジタル高精細度テレビジョンシステム受信
機における同一チャネル干渉を低減するための効果的な
手段の必要性が当業には生じている。

従って、本発明の全体的な目的は、改良された高精細
度テレビジョンシステムを提供することである。本発明
のより詳細な目的は、受信機の性能を著しく劣化させる
ことなく、同一チャネル干渉の効果を低減できる改良さ
れた高精細度テレビジョンシステムを提供することであ
る。

従って、本発明は、全体として、情報信号が選択され
た通信チャネルによって送信および受信される方法であ
り、その方法は、送信の前に前記情報信号を事前符号化
する段階と、捕捉された干渉成分を低減するために選択
された周波数レスポンス特性に従って受信事前符号化情
報信号をろ波し、それにより前記事前符号化情報信号と
は異なる特性を有するろ波信号を生成する段階と、前記
情報信号を復元するために前記ろ波信号を処理する段階
とを含むものである、前記方法の改良に関する。

本発明の他の特徴および利益は、添付図面に関連して
行われる本発明の好ましい実施例の以下の説明によって
理解されよう。これらのいくつかの図面において、同一
の参照番号は同一の要素を示している。

図１は、本発明に従って構成されたディジタル高精細
度テレビジョンシステムのブロック図を示す。

図２は、第１のディジタル高精細度テレビジョンシス
テムの詳細ブロック図を示す。

図３は、モジュロ４演算の分析用の円線図を示す。

図４は、本発明のディジタル高精細度テレビジョンシ
ステムに関する複数の例示的なデータの流れを示す。

図１は、本発明に従って構成され、全体を番号10によ
って参照する、同一干渉低減システムのブロック図を示
す。システム10は、伝送チャネル12を介した信号送受信
構成で結合された送信機部分11および受信機部分13を含
む。伝送チャネル12は、例えば、従来の空中放送チャネ
ル、ケーブル方式チャネルまたは他の送達手段とするこ
とができる。また、図１には、NTSC同一チャネル干渉源
14も示されている。干渉源14は、本質的に本発明の一部
ではないが、受信機13が受信するために構成された時に
同一チャネルにあるNTSC信号源を表現していることは明
白であろう。従って、干渉源14のような同一チャネル信
号源が存在する場合、受信機13は、伝送チャネル12によ
る送信機11からの同時信号だけでなく、前述の同一チャ
ネル干渉の問題を生じるNTSC干渉源14からの望ましくな
い同一チャネル信号も受信し得る。

送信機11は、ビデオプロセッサ21に接続されている、
RGB撮像信号の各色について37 MHzに近い帯域幅を有す
る広帯域ビデオ情報の信号源を有する、ビデオ信号源20
を含む。必ずしも限定するものではないが、ビデオ信号
源20は、垂直周期数（Fv）および水平周期数（Fh）を有
する787.5線順次走査信号を供給する。その構造につい
ては以下で詳述する事前符号化フィルタ22は、ビデオプ
ロセッサ21の出力を放送変調器24に結合する。変調器24
は、搬送波信号の信号源25を含み、また、搬送波信号源
25によって生成された搬送波を事前符号化フィルタ22の
出力によって変調され、変調信号を伝送チャネル12に結
合させるように動作できる。クロック信号源23は、正確
な周期クロック信号を生成し、ビデオプロセッサ21およ
び事前符号化フィルタ22に結合されている。以下に詳述
する理由により、クロック23の周波数は、好ましくは、
受信機13内のくし形フィルタ50の選択されたNTSC周期数
の倍数に維持される。

受信機13は、伝送チャネル12によって送信機11に結合
された同調器30を含む。受信機13はさらに、一般に従来
式の中間周波増幅器31、搬送波再生器35、および、同期
検波器となることができる検波器32を含む。この同期検
波器は、搬送波再生器35から再生搬送波を供給され、こ
の再生搬送波は、受信ビデオデータにロックすることに
よって、または、送信パイロット信号に応答して、得る
ことができる。出力34における検波器32の出力信号のサ
ンプルは、以後で同調器30および中間周波増幅器31に結
合されている自動利得制御回路33に結合される。同調器
30、中間周波増幅器31、検波器32および自動利得制御回
路33は、出力34で検波ビデオ信号を生成するための一般
的なテレビジョン受信機製作技法に従って協同して動作
する。

高精細度ブラウン管などを含むとしてよい高精細度表
示装置40は、水平走査系41および垂直走査系42と結合さ
れている。水平走査系41および垂直走査系42は、NTSC垂
直走査周波数に等しい垂直走査周波数およびNTSC信号の
周波数の３倍である水平走査周波数を有する、好ましく
は787.5線順次走査される表示装置40に走査表示ラスタ
を供給するために協同して動作する。表示同期系43は、
検波器出力34と結合されており、表示装置40の走査を正
しく同期化するために走査系41および42と結合される水
平および垂直走査同期信号を生成する。

検波器出力34はさらに、くし形フィルタ50およびモジ
ュロデコーダ53と結合されている。くし形フィルタ50の
出力は、選択器52に結合された出力を有するモジュロリ
ストアラ51と結合されている。モジュロデコーダ53の出
力はまた、モジュロリストアラ51またはモジュロデコー
ダ53のいずれか一方を表示装置40に選択的に結合させる
ように動作する選択器52にも結合されている。クロック
回復系54は、検波器出力34と結合されており、送信機11
のクロック23に一致するクロック信号を生成する。クロ
ック回復系54の出力クロック信号は、モジュロリストア
ラ51およびモジュロデコーダ53と結合されている。

動作中、送信機11内のビデオ信号源20は、ビデオプロ
セッサ21の１つの出力に結合される被送信ビデオ情報を
生成する。ビデオプロセッサ21は、クロック23からのク
ロック信号とともに入力ビデオ信号に応答し、入力ビデ
オ信号を４レベルディジタルデータの対応する流れに変
換する。ビデオプロセッサ21はまた、その４レベルディ
ジタルデータに、受信機13内の対応するクロック信号の
確立を容易にするクロック参照信号を付加する。ビデオ
プロセッサ21において他の複数レベルディジタルデータ
が使用できることは、当業者にとって明白であろう。し
かし、４レベルディジタル符号化系を使用することが有
利であると判明している。出力された４レベルディジタ
ルデータは、ビデオプロセッサ21から事前符号化フィル
タ22を経て変調器24へ結合される。事前符号化フィルタ
22の動作については以下で詳述するが、ここでは、事前
符号化フィルタ22が、供給された４レベルディジタルデ
ータ信号を、受信機13内のくし形フィルタ50で生じる符
号間干渉の導入にもかかわらず、モジュロリストアラ51
およびモジュロデコーダ53によって正しく解釈される形
式に構成するということを指摘するにとどめる。さら
に、やはり以下で詳述するが、事前符号化フィルタ22
は、ビデオプロセッサ21からのディジタルデータを、そ
のディジタル信号の４レベル文字を維持するモジュロ４
処理に従って処理する。事前符号化フィルタ22の出力信
号は、変調器24において、搬送波信号源25によって生成
された搬送波で変調される。上述のように、NTSC同一チ
ャネル信号のエネルギは、その周期数の周波数倍数でク
ラスタ化されている（例えば、線、フィールド、または
フレームレート）。従って、NTSC同一チャネル信号源14
からの同一チャネル干渉信号を低減するためのくし形フ
ィルタ50の使用を容易にするために、搬送波信号源25
は、好ましくは、くし形フィルタ50のNTSC周期数の1/2
の奇数倍分、NTSC搬送波周波数からオフセットされてい
る。この周波数オフセットの目的は、NTSC同一チャネル
信号源14からの干渉する同一チャネル信号とインタリー
ブされた信号を送信することである。これはさらに、く
し形フィルタの応答のヌル値を、同一チャネル信号のエ
ネルギクラスタと一般に一致させる。このような予測可
能な搬送波周波数オフセットを用いない場合、同一チャ
ネル干渉を低減させる際のくし形フィルタの効率が低減
することがある。

変調器24によって生成された変調搬送波は、伝送チャ
ネル12を介して受信機13の同調器30に結合される。同時
に、NTSC同一チャネル信号源14からの干渉する同一チャ
ネル信号も同調器30で受信される。従来のテレビジョン
受信機の処理に従えば、同調器30は、その受信放送信号
を、検波器32を駆動するために適切な信号レベルまで中
間周波増幅器31内で増幅される中間周波信号に変換す
る。また、検波器32は、一般に従来の技法に従って機能
し、中間周波増幅器31の中間周波搬送波から変調信号を
回復させるように動作する。同調器30、中間周波増幅器
31および検波器32は、干渉同一チャネル信号を排除する
ことはできないので、検波器出力34の出力信号は、再生
高精細度搬送波信号と、干渉NTSC信号の色信号およびビ
デオ信号搬送波との間でうなり周波数を含む望ましくな
い同一チャネル干渉信号とともに、所望の事前符号化４
レベルディジタルデータ信号を含むことに留意しなけれ
ばならない。さらに、検波器32の出力信号は、自動利得
制御回路33による処理に適した振幅参照信号、および、
同期系43による処理に適した水平および垂直走査同期信
号を含む。また、検波器出力34の出力信号は、送信機11
のビデオプロセッサ21によって混合されたクロック参照
信号も含む。この信号は、送信機11のクロック23に一致
するクロック信号を確立するためにクロック回復系54に
よって使用される。クロック回復系54が送信機11内のク
ロック23によって生成されるクロック信号に対して周波
数および位相の一致を有する周期クロック信号を生成す
るという本質的な機能に関して、本発明の精神および範
囲を逸脱しない限り、このクロック参照信号を生成する
ために各種の系を使用することができる。

上述の通り、表示装置40、水平走査系41、垂直走査系
42および表示同期系43は、表示装置40に走査ラスタを生
成するために従来の技法に従って協同して動作する。本
発明の重要な側面に従えば、表示装置40に供給されるビ
デオ情報は、くし形フィルタ50およびモジュロリストア
ラ51によって処理されるか、または、モジュロデコーダ
53によって直接処理される。選択器52は、モジュロリス
トアラ51またはモジュロデコーダ53のいずれか一方の出
力から、ビデオプロセッサ36および以降の表示装置40へ
結合されるビデオ情報の選択を可能にする。本質的に、
選択器52の選択基準は、信号源14などの干渉するNTSC同
一チャネル信号源の有無である。同一チャネル干渉が受
信機13によって受信された信号に混入されている場合、
選択器52は、モジュロリストアラ51の出力を表示装置40
に結合するように設定される。この場合、検出器出力34
の出力信号は、くし形フィルタ50を介してモジュロリス
トアラ51に結合される。くし形フィルタ50は、複数のピ
ーク周期レスポンスおよびインタリーブドヌルレスポン
スによって特徴づけられるくし形フィルタレスポンスを
示す従来の実数フィルタである。ピーク周期レスポンス
およびインタリーブドヌルレスポンスは、必ずしもその
必要はないが、好ましくは選択されたNTSC周期数に一致
する周波数増分だけ分離されている。上述したNTSC搬送
波周波数からの搬送波信号源のオフセットが、くし形フ
ィルタ50のくし形フィルタヌルレスポンスを干渉同一チ
ャネル信号のエネルギ分布またはクラスタに一般に一致
させることを想起しなければならない。従って、くし形
フィルタ50の出力は同一チャネル干渉信号のほとんど低
減された振幅によって特徴づけられる。さらに、くし形
フィルタ50は、有限体演算プロセッサではなく、実数プ
ロセッサであることに留意しなければならない。その結
果、くし形フィルタ50の出力は、４レベル信号ではな
く、くし形フィルタの構造によって導入される符号間干
渉による７レベル信号を含む。この７レベル信号は、送
信機11のビデオプロセッサ21によって生成される４レベ
ルデータ信号に一致する４レベルデータ信号を復元する
ために、モジュロリストアラ51内の以下に詳述する手段
を用いてモジュロ４処理に従って処理される。この４レ
ベルデータ信号はその後さらに、選択器52によって表示
装置40に結合されるビデオ信号源20の出力に一致するビ
デオ信号を生成するために処理される。

くし形フィルタ50の動作は同一チャネル干渉信号を著
しく低減させるために効果的であるが、受信機13の雑音
性能も同時に劣化する。雑音性能のこの劣化は、放送シ
ステム内部の雑音を特徴づける全体に平坦な周波数スペ
クトルに対するくし形構造のレスポンスの負担によるも
のである。この雑音性能の劣化は、同一チャネル干渉に
よって生じるはるかに深刻な受信機性能に対する深刻な
作用を理由に、同一チャネル干渉を削減するために甘ん
じて許容することができよう。しかしながら、受信機13
が干渉同一チャネル信号源が存在しない際に動作する場
合には、この雑音性能の低減を避けることが極めて望ま
しい。従って、本発明の重要な側面に従えば、干渉する
同一チャネル信号が存在しない場合、選択器52は、モジ
ュロデコーダ53の出力を表示装置40に結合するように設
定される。モジュロデコーダ53の構造については以下で
詳述するが、ここでは、モジュロデコーダ53が送信機11
内の事前符号化フィルタ22を相補する有限体演算機能を
実行するということを述べるにとどめる。このようにし
て、検波器出力34で回復された４レベル信号は、送信機
11のビデオプロセッサ21によって生成されたビデオ信号
を復元するために、くし形フィルタ50を用いずにモジュ
ロデコーダ53によって処理され復号化される。このビデ
オ信号はその後、プロセッサ36によって処理され、表示
装置40によって表示される。くし形フィルタ50はモジュ
ロデコーダ53との組合せで動作しないので、雑音性能の
上述の劣化は、この処理された信号には関与しない。

図２は、システム10の一部の詳細ブロック図を示す。
上述の通り、送信機11は、伝送チャネル12によって高精
細度テレビジョン受信機13に結合される放送信号を生成
する。概略として、送信機11は、４レベル出力信号を生
成するモジュロ４加算器を有する事前符号化フィルタ22
を含む。それに対応して、受信機13は、選択器52によっ
て選択される２つの並列処理分岐を含む。選択器52がモ
ジュロデコーダ53に対して設定されている状態では、プ
ロセッサ36に結合される信号は、送信機11のモジュロ４
加算器の相補動作を実行する相補形モジュロ４減算器を
含むモジュロデコーダ53から得られる。このモジュロ４
減算器の機能は単に、同一チャネル干渉がまったく存在
しない場合において、本来の４レベルデータ信号を再生
することである。また、選択器52は、モジュロリストア
ラ51を選択するように設定される場合もある。モジュロ
リストアラ51への信号経路は、同一チャネル干渉除去用
のくし形フィルタ50を含む。くし形フィルタによって生
じる符号間干渉信号の存在にもかかわらず、４レベルデ
ータ信号を回復し復元するために、くし形フィルタ50の
出力に対して、７レベルスライサ88およびモジュロ４イ
ンタプリタ80が動作する。

詳細に言えば、送信機11は、ビデオプロセッサ21に結
合されたビデオ信号源20を含む。事前符号化フィルタ22
は、ビデオプロセッサ21の出力を変調器24に結合する。
搬送波信号源25は、変調器24に結合される搬送波信号を
生成する。本発明に従えば、事前符号化フィルタ22は、
ビデオプロセッサ21に結合された正入力61、正入力62お
よび変調器24に結合された出力63を有するモジュロ４加
算器60を含む。遅延回路64は、モジュロ４加算器60の出
力63に結合された入力65、クロック23に結合されたクロ
ック入力67、および、モジュロ４加算器60の入力62に結
合された出力66を有する。

受信機13は、ブロック44内に組み合わせて図示された
同調器、中間周波増幅器および検波器を含む。くし形フ
ィルタ50は、検波器出力34に結合されており、出力34に
結合された正入力71、負入力72および出力73を有する加
算回路網70を含む。遅延回路74は、検波器出力34に結合
された入力75および加算器70の負入力72に結合された出
力76を有する。加算器70および遅延回路74は、遅延回路
74の遅延によって規定されるレスポンスを有するくし形
フィルタを形成するために、協同して動作する。モジュ
ロリストアラ51は、モジュロ４インタプリタ80に結合さ
れた７レベルデータスライサ88を含む。データスライサ
88のクロック入力82は、クロック回復回路54に結合され
ている。

受信機13はさらに、出力34とモジュロデコーダ53との
間に結合された４レベルデータスライサ87を含む。モジ
ュロデコーダ53は、４レベルデータスライサ87に結合さ
れた正入力91、負入力92および選択器52に結合された出
力93を有するモジュロ４減算器90を含む。くし形フィル
タ50の遅延回路74に一致する遅延を有する遅延回路94
は、４レベルスライサ87に結合された入力95、クロック
回復回路54に結合されたクロック入力97、および、モジ
ュロ４減算器90の負入力92に結合された出力96を含む。

動作中、ビデオ信号源20は、ビデオプロセッサ21によ
って圧縮４レベルディジタル信号に変換されるアナログ
ビデオ信号を生成し、変換された圧縮４レベルディジタ
ル信号は以後モジュロ４加算器60の正入力61に供給され
る。くし形フィルタ50の遅延回路74に一致する遅延を有
する遅延回路64は、モジュロ４加算器60の出力信号をモ
ジュロ４加算器60の他方の正入力62に結合する。くし形
フィルタ50の遅延回路74は、好ましくは、選択されたNT
SC周期数に一致するように選択される。例えば、遅延回
路74は、NTSC同一チャネル信号の水平走査間隔に一致す
るように選択することができる。それに対応して、遅延
回路64は、遅延回路74に等しい遅延を有しているので、
精確に１水平走査間隔分遅延された入力信号をモジュロ
４加算器60の入力62に供給する。遅延回路64において精
確な水平走査間隔の遅延を得るには、クロック23がNTSC
水平走査周波数の倍数である周波数を有していることを
要することに留意しなければならない。事実上いずれの
倍数も使用できるが、図２の回路では、水平周波数の34
2倍に等しいクロック23のクロック周波数を使用するこ
とが適切であると判明している。モジュロ４加算器60に
よって実行される遅延出力信号と４レベルディジタル入
力信号とのモジュロ４加算は、くし形フィルタ50によっ
て生じる符号間干渉の導入にもかかわらず、モジュロリ
ストアラ51のモジュロ４インタプリタ80による４レベル
信号の適正な解釈を可能にするように事前符号化される
４レベル出力信号を生成する。さらに、送信信号を事前
符号化するためのモジュロ４加算器60の使用は、送信機
にくし形フィルタを含む従来の事前符号化動作が、より
大きな送信電力を要し、かつ、NTSC受信機による干渉を
増大させ、高精細度テレビジョン受信機へのNTSC干渉に
対していかなる防御も伴わない、７レベル出力信号を生
成するという理由から、送信電力の節約になる。いずれ
にせよ、事前符号化フィルタ22の出力信号は、変調器24
内の搬送波信号源25によって生成された搬送波信号によ
って変調される。上述の通り、搬送波信号源25は、くし
形フィルタ50に選択されたNTSC周期数の1/2に一致する
周波数増分だけNTSC搬送波周波数からオフセットされて
いる。この例では、くし形フィルタ50に選択されたNTSC
周期数は、水平走査周波数である。従って、搬送波信号
源25は、水平走査周波数の1/2、すなわち、約7.5 kHz
に等しい周波数差だけNTSC搬送波周波数からオフセット
されている。あるいはまた、搬送波信号源25は、NTSC周
期数の1/2の任意の奇数倍分オフセットさせ、所望の周
波数オフセットを得ることもできる。

送信信号は、伝送チャネル12によって受信機13に結合
され、受信機の内部でブロック44の同調器、中間周波増
幅器および検波器の組合せによって処理され、検波器出
力34の検波出力信号を生成する。

上述のように、検波器出力34の信号は、モジュロデコ
ーダ53を経て直接、または、くし形フィルタ50およびモ
ジュロリストアラ51の直列結合を経てのいずれか一方に
よって表示装置40に結合することができる。この選択を
行うために、選択器52が備わっている。同じく前述の通
り、干渉する同一チャネル信号が存在する場合、選択器
52は、くし形フィルタ50がその同一チャネル干渉信号を
著しく低減することができるように、モジュロリストア
ラ51の出力へ設定される。反対に、同一チャネル干渉が
存在しない場合、選択器52は、受信機レスポンスからく
し形フィルタ50を除外するモジュロデコーダ53の出力を
表示装置40に結合するように設定される。

選択器52がモジュロリストアラ51に設定されている場
合、検波器34の出力信号は、加算回路網70の正入力に結
合される。さらに、検波器出力34の出力信号は、１水平
走査間隔分遅延され、加算器70の負入力72に結合され
る。加算器70内での検波器出力信号と検波器出力信号の
遅延サンプルとの結合は、同一チャネル干渉信号が著し
く低減されている７レベル信号を生じる。このようにし
て、４レベル入力信号は、くし形フィルタによって生じ
る符号間干渉の結果として、７レベル出力信号に変換さ
れる。加算器70の出力信号は、７レベルデータスライサ
88の一方の入力に供給される。データスライサ88の他方
の入力は、クロック回復回路54が結合される。データス
ライサ88の出力は、モジュロ４インタプリタ80に結合さ
れる。

モジュロ４インタプリタ80は、入力信号のモジュロ４
演算処理を実行し、加算器70から供給された７レベル信
号を、ビデオプロセッサ21によって生成された本来の４
レベルデータ信号に一致する４レベルデータ信号に変換
する。このモジュロ処理については以下に詳述するが、
ここでは、モジュロ４インタプリタ80の動作を特徴づけ
る有限体演算に従って、加算器70の全部の出力状態がそ
の４レベルデータ信号の４つの状態の１つに一致するこ
とを指摘するにとどめる。従って、送信機11内における
モジュロ４加算器および受信機13内におけるモジュロ４
インタプリタの使用は、くし形フィルタ50によって生じ
る符号間干渉信号にもかかわらず、ビデオプロセッサ21
によって生成された４レベルデータ信号の復元を可能に
する。

干渉する同一チャネル信号が存在しない場合、選択器
52は、干渉同一チャネル信号が存在しなければくし形フ
ィルタが不要なので、モジュロデコーダ53に設定され得
る。さらに、くし形フィルタ50によって生じる受信機の
雑音性能の劣化を避けることが望ましい。従って、選択
器52がモジュロデコーダ53に設定された状態では、検波
器出力34の信号は、４レベルスライサ87を経て、モジュ
ロ４減算器90の正入力に結合される。さらに、検波器出
力34の信号は、１水平走査間隔分遅延され、モジュロ４
減算器90の負入力92に供給される。遅延回路94とモジュ
ロ４減算器90との組合せは、送信機11内の遅延回路64お
よびモジュロ４加算器60によって行われた演算を相補す
る演算をもたらす。従って、本質的に、モジュロ４減算
器90および遅延回路94は、ビデオプロセッサ21の出力信
号を復元し、事前符号化フィルタ22の効果を除去するよ
うに動作する。この復元された信号は、上述の通り、ビ
デオプロセッサ36および以後の表示装置40へ選択器52に
よって結合される４レベルデータ信号となる。

本発明の精神および範囲を逸脱しない限り、図２のシ
ステムにおいて別の形式のモジュロ４処理が実行し得る
ことは、当業者にとって明白であろう。例えば、モジュ
ロデコーダ53は、遅延信号および直結信号を結合するた
めにモジュロ４減算器90を利用しているが、等価機能
は、検波器出力信号と遅延信号のモジュロ４の補数との
間でモジュロ４加算を行うことによっても実施できる。
さらに、事前符号化フィルタ22とモジュロデコーダ53と
の間の望ましい協同動作は相補機能が実行されるという
ものであるので、モジュロ４加算器60およびモジュロ４
減算器90への入力間の符号関係は、互換することができ
る。例えば、モジュロ４加算器60が入力61で正入力を、
入力62で負入力を有することができるのに対応して、モ
ジュロ４減算器90が入力91で負入力を、入力92で正入力
を有することができる。言い換えれば、加算器60および
減算器90の機能は、本質的な特徴が本来の４レベルデー
タ信号を復元するための各自の相補機能であることによ
って、交換することができる。さらに、再生搬送波信号
は、それらの機能が互換された場合、上述のオフセット
の逆の形式でシフトされる。

また、図２の実施例にはモジュロ４処理系が示されて
いるが、本発明の精神および範囲を逸脱しない限り、別
の形式のモジュロ演算処理が使用し得ることは、当業者
にとって明であろう。重要な側面は、モジュロ形式系の
有限体演算が、実数演算の結果として得られるくし形フ
ィルタの出力信号を多重レベルデータ信号に変換させる
ことができるということである。

上述のモジュロ４プロセッサによって使用される有限
体演算は公知であるが、ある程度の説明およびその例示
が有益であると考えられる。従って、図３は、モジュロ
４演算の過程を追う際に視覚的な助けとして使用できる
有益な図である。図４は、図２の実施例において生じる
モジュロ４処理を例示するための一連のデータの流れを
示す。

詳細に言えば、図３によれば、中心円は、0,1,2およ
び３という４レベルのデータの流れの４つの数値がマー
クされている。次の外側の円は、対応する中間値、すな
わち、4,5,6および７がそれぞれマークされている。外
周円は、対応する負の値、すなわち、−4,−3,−２およ
び−１がマークされている。これらの数は、４本の解軸
110,111,112および113に沿って位置し、分類されてい
る。モジュロ４演算は、４つの群111〜113の各群内の各
結果の値を対応する最も内側の数に帰着させる。従っ
て、結果−４または４は出力値０に帰着するのに対し
て、結果−３および５は出力値１に帰着する。同様に、
−１および７は出力値３に帰着し、結果−２および６は
出力値２に帰着する。ゆえに、３＋２のモジュロ４加算
は、モジュロ４プロセッサによって出力１に帰着され
る、５という結果を生じる。従って、モジュロ４演算に
おいては、３＋２＝１、すなわち、１の出力を生じる。

図４は、図からわかるように、0,1,2および３という
４つのデータレベルの各レベルで各種データ符号を構成
する例示的な４レベルデータの流れ120を示している。
データの流れ120は、モジュロ４加算器60の入力61に供
給されるデータの流れに一致する。図４の例では、３つ
の符号または３つのクロック信号の遅延間隔は、例示の
ために使用されている。図４とともに図２および図３を
同時に参照すれば、事前符号化フィルタ22の出力は、デ
ータの流れ120と、３つの符号間隔によって遅延された
データの流れ125の符号とをモジュロ４加算することに
よって形成される第２のデータの流れ125によって表現
される。例えば、データの流れ125の符号129は、データ
の流れ120の符号121とデータの流れ125の符号142とのモ
ジュロ４加算から得られる（２＋０＝２）。同様に、符
号130は、データの流れ120の符号122とデータの流れ125
の符号129とのモジュロ４加算から得られる（３＋２＝
１）。データの流れ125は、加算器70の入力71に供給さ
れる。しかし、くし形フィルタ50はモジュロ４プロセッ
サではないので、加算器70の出力は、データの流れ125
の各符号をそれから３つの符号分遅延された符号と算術
的に結合することによって各符号が導かれる。７レベル
データ信号であるデータの流れ135を形成する。例え
ば、符号131は、符号128から符号126を減算することに
よって得られる（０−３＝−３）。データの流れ136
は、データの流れ135に応答したモジュロ４インタプリ
タ80の結果の出力である。例えば、データの流れ135の
符号131は、図３に従って、符号140で示された出力１に
モジュロ４解釈によって帰着される、−３である。従っ
て、データの流れ136の各符号は、単に、データの流れ1
35内の各対応する符号のモジュロ４解釈であるにすぎな
い。データの流れ136が元のデータの流れ120と一致する
ことに留意しなければならない。モジュロ４減算器90の
出力を形成するデータの流れ137は、遅延された符号か
らデータの流れ125の各符号を減算することによって導
かれる。例えば、符号141は、符号129から符号142を減
算することによって得られる（２−０＝２）。

このようにして、受信機が、同一チャネル干渉を削除
するためにくし形フィルタ50およびモジュロリストアラ
51によって信号を処理する場合であれ、雑音性能を最大
にするために同一チャネル干渉が存在しない際にモジュ
ロデコーダ53によってビデオ情報を処理する場合であ
れ、本来のビデオ情報は保存される。

同一チャネル干渉を効果的に低減し、かつ、くし形フ
ィルタリングプロセスによって生じる符号間干渉信号を
除去する、ディジタル高精細度テレビジョン用同一チャ
ネル干渉低減システムを示した。図示したシステムは、
くし形フィルタが受信機から除去され、同一チャネル干
渉が存在しない時に受信機の雑音性能を最大にするよう
に処理する、代替動作モードを備えている。送信機の事
前符号化フィルタおよび受信機における相補形モジュロ
処理の使用は、両方の動作モードでのディジタルデータ
情報の保全性を維持する。本発明の便益は、アナログ／
ディジタル複合伝送におけるディジタル部分にも適用し
得る。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】干渉同一チャネルテレビジョン信号に対す
る低減された感受性を有するテレビジョンシステムであ
って、Ｎレベルディジタル符号化信号を生成するための
信号手段、および、Ｎレベル事前符号化ディジタル符号
化信号を生成するために前記Ｎレベルディジタル符号化
信号を事前符号化するためのモジュロＮ事前符号化器を
有するテレビジョン送信機と、干渉同一チャネルテレビ
ジョン信号を低減し、かつ、前記Ｎレベル事前符号化デ
ィジタル符号化信号に応答してＭレベル出力信号（Ｍ＞
Ｎ）を生成するために選択された周波数レスポンスを有
するフィルタ、および、前記Ｍレベル出力信号を前記Ｎ
レベルディジタル符号化信号に変換するための手段を有
するテレビジョン受信機とを含むことを特徴とするテレ
ビジョンシステム。
【請求項２】請求項１記載のテレビジョンシステムであ
って、前記モジュロＮ事前符号化器が、前記Ｎレベルデ
ィジタル符号化信号を受信するための第１のモジュロＮ
結合器、および、第２の入力と前記第１のモジュロＮ結
合器の出力との間に帰還構成で結合されている第１の遅
延手段とを含むことを特徴とするテレビジョンシステ
ム。
【請求項３】請求項１記載のテレビジョンシステムであ
って、前記受信機がさらに、前記Ｎレベルディジタル符
号化信号に一致する前記事前符号化ディジタル符号化信
号に応答してＮレベル出力信号を生成するために前記モ
ジュロＮ事前符号化器の相補となるモジュロＮデコーダ
と、前記変換手段または前記モジュロＮデコーダのいず
れか一方からのＮレベル出力信号を選択的に結合するた
めの選択器手段とを含むことを特徴とするテレビジョン
システム。
【請求項４】請求項３記載のテレビジョンシステムであ
って、前記フィルタがくし形フィルタを含み、また、前
記モジュロＮデコーダが、前記事前符号化ディジタル符
号化信号を受信するための第１の入力を有するモジュロ
Ｎ結合器および前記第１の入力と前記第２のモジュロＮ
結合器の第２の入力との間にフィードフォワード構成で
結合された第２の遅延手段とを含むことを特徴とするテ
レビジョンシステム。
【請求項５】干渉同一チャネルテレビジョン信号に対す
る低減された感受性を有するテレビジョン信号受信機で
あって、Ｎレベルディジタル符号化ビデオデータ信号を
表現するＮレベル事前符号化信号を受信するための手段
と、干渉同一チャネルテレビジョン信号を低減し、か
つ、前記受信事前符号化信号に応答してＭレベル出力信
号（Ｍ＞Ｎ）を生成するために選択された周波数レスポ
ンスを有するフィルタ手段と、前記Ｍレベル出力信号を
前記Ｎレベルディジタル符号化ビデオデータ信号に変換
するための手段を含むことを特徴とするテレビジョン信
号受信機。
【請求項６】請求項５記載のテレビジョン信号受信機で
あって、前記Ｎレベルディジタル符号化ビデオデータ信
号に一致する前記事前符号化信号に応答してＮレベル出
力信号を生成するためのデコーダと、前記変換手段また
は前記デコーダのいずれか一方からのＮレベル出力信号
を選択的に結合するための選択器手段とを含むことを特
徴とするテレビジョン信号受信機。
【請求項７】請求項５記載のテレビジョン信号受信機で
あって、前記フィルタ手段および前記デコーダがそれぞ
れフィードフォワード回路を含むことを特徴とするテレ
ビジョン信号受信機。
【請求項８】請求項７記載のテレビジョン信号受信機で
あって、前記フィルタ手段がくし形フィルタを含み、ま
た、前記デコーダが、前記Ｎレベル事前符号化信号を受
信するための第１の入力を有するモジュロＮ結合器およ
び前記第１の入力と前記第２のモジュロＮ結合器の第２
の入力との間にフィードフォワード構成で結合された遅
延手段とを含むことを特徴とするテレビジョン信号受信
機。