JP3250987B2 - Ntsc同一チャネル音声搬送波周波数近傍の搬送波周波数を有する残留側波帯ディジタルテレビジョン信号の伝送方法 - Google Patents

Ntsc同一チャネル音声搬送波周波数近傍の搬送波周波数を有する残留側波帯ディジタルテレビジョン信号の伝送方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はテレビジョン信号伝
送システムに係り、特に、NTSC同一チャネル干渉に
対する影響が低減するように残留側波帯(VSB:vest
igial sideband)ディジタルテレビジョン信号を伝送す
る方法に関する。
【0002】
【従来の技術】1992年2月11日、R.W.Cit
ta氏などに対する米国特許第5,087,975号
(発明の名称:“VSB HDTV TRANSMISSION SYSTEM WITH
REDUCEDNTSC CO-CHANNEL INTERFERENCE”)を参照すれ
ば、Citta氏及び多数の出願人は、抑制搬送波と、
6MHzの帯域幅を有するテレビジョンチャネルの低周
波端及び高周波端に位置するものの、前記抑制搬送波の
周波数と殆ど同時に発生する前記チャネルの低周波端に
位置する中央周波数を有する各々のナイキストスロープ
(Nyquist slopes)を備えるVSB信号と、前記抑制搬
送波とは直交関係にあるパイロット信号とを含む放送用
のテレビジョン信号の伝送信号について説明している。
【0003】前記テレビジョン信号の伝送信号は、前記
チャネルの低周波端から1.25MHzに位置する映像
搬送波と、前記映像搬送波から3.58 MHzに位置
する色副搬送波と、前記チャネルの高周波端から0.2
5MHzに位置する音声搬送波とを有するNTSCテレ
ビジョン信号から生ずる同一チャネル干渉に敏感であ
る。前記抑制搬送波は前記NTSC色副搬送波周波数の
約3倍に該当するシンボルレート(fs)をもつNレベ
ルのディジタル符号化信号により変調され、前記抑制搬
送波の周波数は同一チャネルNTSC映像搬送波より前
記チャネルの低周波端に約fs/12だけ近接してい
る。受信信号は前記受信されたパイロット信号に応答す
る同期検出器により復調され、干渉NTSCビット成分
はfs/12,5fs/12及びfs/2のノッチを有す
る線形フィルターにより減衰される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】1995年9月16
日、ATSC(Advanced Television Systems Committe
e)により公表されたディジタルテレビジョン(DT
V)標準には、米国内の米国テレビジョン標準委員会
(National Television Subcommittee、以下“NTS
C”という)のアナログテレビジョン信号の空中波放送
に使用される6MHz帯域幅のテレビジョンチャネルで
DTV信号を伝送するためのVSB信号が開示されてい
る。このVSB信号はその抑制搬送波と直交関係でない
同位相関係にあるパイロット信号を用いるということか
ら、Citta氏及び多数の出願人による説明とは異な
る。前記VSB信号はそれぞれテレビジョン放送チャネ
ルの低周波端近傍の残留側波帯と、その周波数から前記
チャネルの高周波端に伸びる全体側波帯とを含む。
【0005】従って、本発明の目的は、抑制搬送波と、
前記抑制搬送波と同位相関係にあるパイロット信号と、
テレビジョン放送チャネルの高周波端近傍の残留側波帯
及び前記チャネルの低周波端近傍の全体側波帯を有する
VSB信号とを含むテレビジョン信号の伝送信号を伝送
する方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明は、変調された映像搬送波、色副搬送波及び音
声搬送波を有するNTSC同一チャネルアナログテレビ
ジョン信号に応じてチャネルを通してディジタルテレビ
ジョン信号を伝送する方法において、前記NTSC色副
搬送波周波数の3倍に該当するシンボルレート(fs
のNレベルディジタル符号化信号(ここで、Nは複数の
整数である)を提供する段階と、数百キロサイクルの前
記NTSC音声搬送波内で周波数搬送波信号を発生させ
る段階と、第1及び第2振幅変調側波帯を発生させるた
めに前記Nレベルディジタル符号化信号を有する前記搬
送波信号の振幅を変調する段階と、前記振幅変調側波帯
に応答して伝送信号を形成する段階とを備えることを特
徴とする。抑制搬送波はNTSC色副搬送波周波数の3
倍に該当するシンボルレート(fs)を有するNレベル
ディジタル符号化信号により変調され、前記抑制搬送波
の周波数は同一チャネルNTSC映像搬送波よりは前記
チャネルの低周波端から約5fs/12だけより遠く離
れている。前記受信信号は前記受信パイロット信号に応
答する同期検出器により復調され、干渉NTSCビット
成分はfs/12、fs/4及び5fs/12のノッチを
有する線形フィルターにより減衰されうる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に参照して本発明
の望ましい実施例を詳しく説明する。図中の共通部分に
は同じ参照符号を付して説明する。本発明により提示さ
れた問題点を図1のブロック図を参照して説明する。D
TV送信機10は選択されたチャネルに同調されるDT
V受信機100で受信と再生を行うように選択された6
MHzの帯域幅のテレビジョンチャネルを通してDTV
符号化信号を放送する。同時に、近傍のテレビジョンサ
ービス地域でNTSC送信機200は同一のチャネルを
通してNTSC符号化信号を放送する。したがって、物
理的位置を含む各種の状況により左右される前記DTV
受信機100は、前記DTV送信機10の伝送アンテナ
20から受信される信号のみならず、前記NTSC送信
機200の伝送アンテナ201からの相当強度の干渉成
分を受信することもできる。前記不要な干渉信号は所望
のDTV信号と同一のチャネルで伝送されるため、これ
を一般に“同一チャネル干渉(co-channel interferenc
e)”と称する。前記DTV受信機100で前記同一チ
ャネル干渉信号は特に全てのディジタルDTV伝送標準
が用いられる場合に問題点を引き起こす。特に、前記同
一チャネル干渉信号が受信機のディジタルDTV信号を
圧倒する程度に十分な強度をもつ場合、前記受信機が所
定の品質を有する映像を再生する能力は完全に消えるこ
とができる。さらに、NTSC同一チャネル干渉信号の
強度が急激に変わると、DTV受信機の損傷をもたらす
おそれもある。これが、NTSC同一チャネル干渉信号
の強度変化時に受信機の信号対雑音の性能が徐々に変化
するアナログDTV伝送システムとは異なる。
【0008】周知の如く、前記NTSC同一チャネル干
渉信号のスペクトルは6MHz帯域幅のテレビジョンチ
ャネルを占有しており、輝度(luma)成分、色度(chroma)
成分及び音声成分を含む。前記輝度成分は約4.2MH
zの帯域幅を備え、前記チャネルの一端から1.25M
Hzだけ離れている映像搬送波上で変調される。約1M
Hzの帯域幅を有する前記色度成分は前記映像搬送波か
ら約3.58MHzだけ離れている副搬送波上で変調さ
れる。前記音声成分は前記チャネルの他端からは0.2
5MHz(即ち、前記映像搬送波からは4.5MHz)
だけ離れている搬送波上で変調される。同一チャネル干
渉の主たる原因には、比較的大きいNTSC映像搬送
波、同期情報及び高輝度映像成分を符号化するその側波
帯、カラーバースト、高色度映像成分中の色副搬送波側
波帯及びFM音声搬送波がある。
【0009】同期間隔におけるNTSC映像搬送波のピ
ークは最も高いエネルギーの同一チャネル干渉を提供す
る。NTSC同一チャネル干渉を抑制するためにコーム
フィルタリング技術を用いる場合、NTSC映像搬送波
及びその15,734Hz側波帯のアーチファクトを最
大限抑制するようにコームフィルタリング技術を考案す
ることが望ましい。同期間隔における色度バーストはN
TSC映像搬送波のピークのエネルギーの20%程度を
有する。コームフィルタリングは映像で大きい領域を示
すNTSC輝度及び色度信号のアーチファクトを抑制す
ることができる。前記映像で動くエッジを示すNTSC
輝度及び色度信号のアーチファクトにより発生するエラ
ーはエラー訂正コードを用いて訂正されるべきである。
【0010】映像搬送波ピーク変調で振幅が約7乃至1
0%に制限されるとき、FM音声搬送波の振幅はそのま
ま維持される。これにより、前記FM音声搬送波による
エラーを訂正するためのエラー訂正コードの使用が困難
になる。NTSC音声搬送波の周波数と位相変調は、数
個のシンボル周期以上の差動遅延を用いるコームフィル
タリング技術がNTSC音声信号のアーチファクトを抑
制するのには非現実的である。変調信号が音声及び低い
超音波速度で変わるということは、数個のシンボル周期
だけ離れているサンプルの間に十分な相関関係を提供
し、ATSC信号に使用される12シンボル差動遅延の
コームフィルターにしてNTSC音声信号のアーチファ
クトを抑制せしめるようにする。
【0011】図2は本発明に係るDTV伝送チャネルの
スペクトルを示している。前記チャネルは、VSB信号
がNTSC伝送チャネルに対応する6MHzの帯域幅を
有する。特に、伝送チャネルの低周波端から約353k
Hzだけ離れている第1休止点周波数(f1bp)以下
で、前記伝送チャネルは振幅応答ロールオフ(roll-of
f)22を示す。VSB信号は前記第1休止点周波数
(f1bp)を前記伝送チャネルの低周波端から約5,6
43kHz以下だけ離れている第2休止点周波数(f
2bp)まで伸びる平坦な振幅応答部分24を有する。伝
送チャネルの低周波端から1,250,000Hzだけ
離れているNTSC同一チャネル干渉信号の映像搬送波
周波数(fpix)は前記振幅応答部分24に含まれる周
波数範囲内に存在する。前記伝送チャネルの低周波端か
ら4,829,545.5Hzだけ離れているNTSC
同一チャネル干渉信号の色副搬送波(fsc)も前記振幅
応答部分24に含まれる周波数範囲内に存在することが
望ましい。第2休止点周波数(f2b p)と第3休止点周
波数(f3bp)との間で伝送チャネルは前記振幅応答部
分24による振幅応答の1/2に該当する振幅応答ロー
ルオフ26を示すが、このような1/2振幅応答は殆ど
平坦な他の振幅応答部分28として第3休止点周波数
(f3bp)から第4休止点周波数(f4bp)まで伸びる。
このような振幅応答の二等分はエネルギーでない変調度
を意味する。
【0012】DTV信号の抑制搬送波周波数(fc)及
びパイロット信号周波数(fp)は前記伝送チャネルの
低周波端から5,734kHzより多少小さい周波数だ
け離れている周波数範囲内に位置することにより、NT
SC映像搬送波周波数(fpix)上のNTSC水平走査
周波数(fh)の285倍より多少小さい周波数範囲内
に位置する。このような動作はDTV受信機100でコ
ームフィルタリング技術を最大限収容するために行われ
ることにより、NTSC同一チャネル干渉信号の映像搬
送波周波数(fpix)及び色副搬送波(fsc)のアーチ
ファクトを抑制することができる。前記DTV信号の抑
制搬送波周波数(fc)及びパイロット信号周波数
(fp)は前記平坦な振幅応答部分28に含まれる周波
数範囲の中央に位置する。前記平坦な振幅応答部分28
はNTSC同一チャネル干渉信号の周波数変調音声搬送
波(fa)及び相当量のエネルギーを有するその周波数
変調側波帯を含むように伸びる。したがって、第4休止
点周波数(f4bp)は5,825,000Hz地点に位
置するか、或いは前記伝送チャネルの低周波端から多少
上方に位置する。前記第4休止点周波数(f4bp)上で
前記伝送チャネルは振幅応答ロールオフ30を示す。前
記第3休止点周波数(f3bp)は、前記第4休止点周波
数(f4bp)が抑制搬送波周波数(fc)の上位に位置す
ることのように、前記抑制搬送波周波数(fc)の下位
に位置する。前記第2休止点周波数(f2bp)と前記第
3休止点周波数(f3bp)との間の振幅応答ロールオフ
26は振幅応答ロールオフ30を補完するように設計さ
れることにより、テレビジョン信号の伝送信号が前記受
信機100で復調されると、基底帯域DTV信号はゼロ
周波数からナイキストサンプリング周波数(fs)の半
分に該当する5,381,118.9Hzに至る平坦な
振幅応答を有する。送信機の位相応答は伝送チャネルの
低周波端から353kHz以下だけ離れている周波数か
ら振幅応答ロールオフ30の高い周波数で無視する程度
のレベルでエネルギーを低減させる周波数まで伸びる周
波数の範囲により線形性を維持することにより、多重経
路現象の欠如により前記受信機100により復調された
DTV信号成分にはグループ遅延の均一性が存在する。
【0013】米国特許第5,087,975号によれ
ば、チャネルのナイキスト帯域幅(fs/2)は6個の
同一部分に分割され、NTSC同一チャネル映像搬送波
(fpix)と色副搬送波(fsc)との間隔はこれら6個
の部分のうち、4個に該当する。すなわち、fsc−f
pix = (4/6)(fs/2)=(4/12)fs
(1/3)fsである。ナイキストシンボル周波数は始
めには(fsc−fpix )=3*3,579,545.5
Hz=10,738,636.4Hzの3倍になると見
込まれる。
【0014】前記米国特許第5,087,975号とは
異なり、前記DTV信号の抑制搬送波周波数(fc)と
NTSC同一チャネル搬送波映像搬送波(fpix)との
間隔は前記6個の同一部分中の一つよりは、前記6個の
同一部分中の5個に該当する。前記DTV信号の抑制搬
送波周波数(fc)とNTSC同一チャネル色副搬送波
(fsc)との間隔は前記6個の同一部分中の5個より
は、前記6個の同一部分中の一つに該当する。すなわ
ち、fc−fpix = (5/6)(fs/2)=(5/1
2)fs 及びfc−fpix =(1/5)(fs/2)=
(1/12)fsである。
【0015】図3はDTV信号受信機100の基底帯域
応答を示している。示したように、公称応答40は前記
チャネルにかけて殆ど平坦であり、減衰無しに(fs
2)のナイキスト帯域幅を収容する。前記基底帯域DT
V信号は前記抑制DTV搬送波(fc)に対応する周波
数及び位相で再発生された搬送波に応答する“同位相(i
n-phase)”同期検出により生成されることがより望まし
い。NTSC同一チャネル信号が存在する場合、前記再
発生搬送波に応答してそれを検出すると、NTSC同一
チャネル干渉の色副搬送波及び映像搬送波からそれぞれ
発生する(fs/12)及び(5fs/12)に実際に対
応する周波数に干渉ビット信号対が提供されることがで
きる。前記干渉ビット信号は、図3においてそれぞれ参
照符号42及び44で表示される。ゼロ周波数より多少
上方に位置した他のビット信号46はNTSC FM 音
声搬送波のアーチファクトとして“同位相”同期検出器
応答に示される。適宜な差動遅延を有する基底帯域DT
V信号を加算結合するコームフィルターはその応答にお
いて空白(null)52,54,56を有する応答50を
備える。前記空白54は中央チャネルの近傍に位置して
インパルス雑音に対する中央チャネルリンイング(ring
ing)応答を低減させる。NTSC同一チャネル干渉の
色副搬送波及び映像搬送波のアーチファクトであるビッ
ト信号42,44はコームフィルター応答50で前記空
白52,56により抑制される。詳しく後述するが、前
記受信機100は同一チャネル干渉ビットの効果を低減
するために前記応答50を有するコームフィルターを備
える。
【0016】ATSCディジタルテレビジョン標準は米
国特許第5,087,975号で提示したように、NT
SC及びDTV符号化信号の変換を容易にするためにN
TSC水平走査速度(fh)の684倍のシンボルレー
ト(fs)を作成する。したがって、6シンボル間隔だ
け差動遅延されたサンプルを加算結合する線形コームフ
ィルターは、前記ビット信号42,44の周波数に近接
する周波数の各々のノッチ52,56を備える応答を提
供する。NTSC水平走査線には684個のシンボルが
正確に含まれるので、6シンボル遅延はNTSC水平走
査線より114倍も短くなる。(114*fh)の周波数
を有するアーチファクトは6シンボル周期で完全な1サ
イクルを有することにより、6シンボル間隔だけ差動遅
延されたサンプルを加算結合するコームフィルターは
1,793,706.3Hzの間隔でそのノッチを有す
る。
【0017】仮に、映像搬送波周波数(fpix)が正確
に(5/2)*1,793,706.3Hz間隔のノッ
チになると、前記DTV搬送波周波数(fc)はチャネ
ルの下限周波数の上位にある1,250,000Hzの
映像搬送波周波数(fpix)上の(5/2)*1,79
3,706.3Hzとなる。すなわち、DTV搬送波周
波数(fc)は前記チャネルの下限周波数に位置する
5,734,265.7Hz及び6MHz帯域幅を有す
るチャネルの上限周波数の下位に位置する265,73
4.3Hzとなる。これにより、前記DTV信号搬送波
周波数(fc)はNTSC音声搬送波周波数(fa)から
オフセットされた水平周波数(fh)に位置する。その
結果、前記DTV信号搬送波はその音声回路の振幅変調
(AM)除去性能が低下するとしても、NTSCテレビ
ジョン信号受信機では聞こえなくなる。このような問題
点は、NTSC同一チャネル干渉信号でステレオフォニ
ックパイロット搬送波の第1高側波帯が、DTV信号搬
送波周波数(fc)がNTSC音声搬送波周波数(fa
からオフセットされた水平周波数(fh)を有する場
合、DTV受信機でDTV搬送波周波数の獲得に影響を
与えるということである。
【0018】前記DTV搬送波周波数(fc)は前記チ
ャネルの下限周波数の上位に位置する周波数より多少低
い周波数、例えば、5,733,500Hz及び前記6
MHz帯域幅チャネルの上限周波数の下位に位置する2
66,500Hzとなることがより望ましい。これによ
り、前記NTSC同一チャネル干渉信号でステレオフォ
ニックパイロット搬送波の第1高側帯と前記DTV搬送
波周波数(fc)との間のビットは約765Hzとなる
ことにより、搬送波再生回路のAFPC信号で狭帯域フ
ィルターにより取り除かれることができる。前記DTV
信号搬送波はその音声回路の振幅変調(AM)除去可能
性が低下するとしても、NTSCテレビジョン信号受信
機では聞こえない状態となる。
【0019】前記DTV搬送波周波数(fc)はNTS
C同一チャネル色副搬送波の周波数の下位に位置する
(57*fh )、すなわち、6MHz帯域幅チャネルの
上限周波数の下位に位置する273,602Hzに位置
することができる。前記DTV信号搬送波は、その音声
回路の振幅変調(AM)除去性能が低下する場合、ステ
レオサウンドを有するNTSCテレビジョン信号受信機
で786Hzのトーン(tone)を引き起こすことがある。
前記DTV受信機でDTV搬送波周波数を得ることは、
NTSC同一チャネルステレオパイロット信号により影
響されず、色側波帯は最大限抑制される。NTSC同一
チャネル映像アーチファクトは、NTSCアーチファク
トの除去に用いられるコームフィルターのノッチ周波数
から(fh/2)となる。6シンボル差動遅延を用いる
コームフィルターはノッチ周波数を含む7KHz上で−
18dBの除去性能を提供することにより、NTSC同
一チャネル映像搬送波アーチファクトの除去機能は良好
な状態を維持する。かつ、NTSC同一チャネル映像搬
送波アーチファクトは、750KHzに至るNTSC信
号の二重側波帯特性により前記NTSC信号をVSB
DTV信号から分離させうるので、コームフィルタリン
グ技術外の方法により取り除かれる。
【0020】図1を再度参照すれば、前記DTV送信機
10は約37KHzの帯域幅を有するディジタル映像信
号をfsのシンボルレート(ここで、fsは3fscと同一
である)として提供するために、クロック発生器12か
らクロック信号(fs)を受信する映像ソース11を備
える。前記シンボルレートはNTSC水平レート
(fh)の684倍になると推定する。例えば、前記映
像ソース11により提供される映像信号はフレーム当た
り、787.5の順次走査線を備え、そのうち720個
の順次走査線は能動映像を示すものであって、NTSC
フィールド速度に対応する垂直繰返し速度及びNTSC
水平走査速度の3倍に対応する水平繰返し速度を有す
る。前記映像ソース11により提供される映像信号は6
MHz帯域幅のテレビジョンチャネルを通して伝送させ
るように37MHzの映像信号を圧縮する映像圧縮器1
3に印加される。前記圧縮映像信号はエラー訂正符号化
(ECC)回路14で順方向エラー訂正符号化され、そ
の結果はプレコーダー(precoder)回路15に供給され
る。前記ECC回路14はトレリスコーダーの前方に配
置されたリードソロモンコーダーを備え、プレコーディ
ング結果はATSCディジタルテレビジョン標準におけ
る許容規定に応じてトレリスコーディング結果の選択さ
れたシンボルに印加される。前記映像圧縮器13、前記
ECC回路14及びプレコーダー回路15は前記クロッ
ク発生器12で発生するクロック信号(fs)に応じて
動作する。前記プレコーダー回路15は部分的にプレコ
ーディングされたエラー訂正符号化結果を変調信号とし
て残留側波帯振幅変調器16に供給する。搬送波及びパ
イロット信号発生回路17は、対応するNTSC音声搬
送波周波数(fa)より低くオフセットされている公称
周波数である水平周波数(fh)を有する搬送波信号を
前記VSB振幅変調器16に供給する。かつ、前記搬送
波及びパイロット信号発生回路17は搬送波信号と同一
の周波数及び位相を有する周波数(fp)のパイロット
信号を供給する。前記パイロット信号は結合回路18で
前記VSB振幅変調器16から発生した残留側波帯振幅
変調出力信号と結合して伝送アンテナ20の駆動に用い
られる最終増幅器回路19に印加するための信号を形成
する。前記映像信号はNレベルデータサンプルのシーケ
ンスとして伝送され、このような伝送は図2に示したよ
うにVSB信号、すなわち、抑制搬送波の形態で行われ
ることが望ましく、同位相パイロット信号(fp)は結
合されて前記DTV受信機100で前記搬送波再生を容
易にする。もちろん、クロック及び搬送波信号の周波数
は上述した公称値から多少の調節が可能である。
【0021】前記DTV受信機100は受信アンテナ1
01、チューナー及びIFステージ102を含む。DT
V信号が伝送される6MHzのテレビジョンサービス地
域でNTSC送信機200により同一のチャネル上で放
送されるNTSC同一チャネル信号とともに同調された
DTV信号は、前記チューナー及びIFステージ102
で中間周波数に変換されて同位相同期検出器104及び
直交位相同期検出器103に入力信号として供給され
る。搬送波再生回路105は同位相再生搬送波及び直交
位相再生搬送波を前記同位相同期検出器104及び直交
位相同期検出器103にそれぞれ供給する。
【0022】前記同位相同期検出器104及び直交位相
同期検出器103の基底帯域応答は、前記DTV送信機
10から受信されたDTV信号に対する多重経路応答を
抑制し、チャネルを等化してシンボル間のエラーを低減
するためのチャネル等化フィルター106に供給する。
前記チャネル等化フィルター106から遅延等化された
同位相同期検出器104の応答はDTV受信機100で
使用するためのシンボルクロック信号(fs)を再生す
るクロック再生回路107に供給される。
【0023】LPF(low pass filter)108は前記
チャネル等化フィルター106から等化した直交位相同
期検出器103の応答に応答して前記搬送波再生回路1
05により前記同位相同期検出器104及び直交位相同
期検出器103に供給された同位相再生搬送波及び直交
位相再生搬送波の正確な周波数及び位相からの外れを示
すエラー信号を発生させる。このようなエラー信号は、
前記搬送波再生回路105に含まれる制御発振器の自動
周波数及び位相制御(APFC)信号として用いられる
AFPCフィルター109によりフィルタリングされ
る。
【0024】前記チャネル等化フィルター106から等
化された直交位相同期検出器103は、前記チャネル等
化フィルター106から等化された同位相同期検出器1
04に含まれたVSB DTV信号の全ての単一側波帯
(SSB)成分に対する応答をヒルバート変換(Hilber
t transform)したVSB DTV信号の全てのSSB成
分に対する応答を含む。前記チャネル等化フィルター1
06から等化された直交位相同期検出器103の応答に
対するLPF108の応答は逆ヒルバート変換フィルタ
ー110に供給され、これは前記逆ヒルバート変換フィ
ルター110により誘導される待機又は遅延を除いた、
この低周波SSB成分に対する等化同位相同期検出器1
04の応答と類似しているVSB DTV信号の低周波
SSB成分に対する供給応答に応答する。前記チャネル
等化フィルター106から出力される等化同位相同期検
出器104の応答は、前記LPF108及び前記逆変換
ヒルバート変換フィルター110により誘導された待機
又は遅延を補償するための遅延ライン111により遅延
される。直列連結された前記LPF108と逆ヒルバー
ト変換フィルター110の応答は線形結合器112で前
記遅延ライン111の応答と結合するが、前記遅延等化
同位相同期検出器104の応答からNTSC同一チャネ
ル音声信号のアーチファクトを取り除くため、前記線形
結合器112からコームフィルタリング及びシンボルデ
コーダー回路113に印加される。
【0025】前記線形結合器112から供給される前記
遅延等化同位相同期検出器104の応答は、図3の曲線
40で表示される望ましいDTV成分と、図3の信号4
2,44でそれぞれ表示される望ましくないNTSC同
一チャネル映像及び色度ビット成分を含む。上述したよ
うに、ビット成分は殆どfs/12及び5fs/12に対
応する周波数で発生し、再生されたDTV搬送波をNT
SC映像搬送波及びNTSC色副搬送波とそれぞれビッ
ト結合した結果として生成される。コームフィルタリン
グ及びシンボルデコーダー回路113におけるデータス
ライス動作は、前記クロック再生回路107により再生
されたシンボルクロック信号(fs)によりクロッキン
グされる。NTSC同一チャネル干渉が存在すると判定
されると、前記シンボルデコーダ回路113は、図3の
曲線48で表示される応答を有する線形フィルターでフ
ィルタリングすることより先にデータスライス動作を行
うことができる。このような応答はNTSC干渉映像及
び色度ビットの除去又は実際に取り除くためにfs/1
2及び5fs/12に対応する周波数に空白を備える。
データスライス動作以前に用いられるフィルターにより
誘導されるシンボル間の干渉はデータスライス動作によ
り復旧されるデータで補償が可能である。コームフィル
タリング及びシンボルデコーダー回路113は、199
7年6月25日、米国特許出願第08/882,539
号(“DIGITAL TV RECEIVER CIRCUITARYFOR DETECTING
AND SUPPRESSING NTSC CO-CHANNEL INTERFERENCE”)の
ように構成されることがより望ましく、本明細書ではこ
れを参照する。
【0026】前記コームフィルタリング及びシンボルデ
コーダー回路113により復旧されるデータはリードソ
ロモンデコーダーにより後続するトレリスデコーダーを
備えたエラー訂正回路114に供給される。前記コーム
フィルタリング及びシンボルデコーダー回路113にお
けるデータスライス動作は、最適のビタビデコーディン
グ動作を行うためのトレリスデコーダーに応答して調節
されうる。前記エラー訂正回路114は、37MHzの
映像ソース信号を示す広帯域映像信号を再構成するため
の伸長回路115に訂正されたデータを供給する。前記
再構成信号は再構成映像を示すためのディスプレイ11
6に印加される。最近のATSC標準とともに用いられ
る前記映像圧縮機13及び前記伸長回路115はMPE
G−II標準を従う。
【0027】図4は構成要素1101〜1107を含む
逆ヒルバート変換フィルター110の特定構成の詳細を
示したものである。この構成はその待機時間が非常に短
く維持されるので望ましい。仮に、逆ヒルバート変換フ
ィルターを基底帯域で構成しようとすると、低周波で9
0゜のシフトを達成することに関連する遅延は不可能な
程度に長くなる。したがって、前記LPF108の応答
は逆ヒルバート変換フィルタリングの以前に周波数がア
ップコンバートされ、前記逆ヒルバート変換フィルタリ
ングの結果は周波数がダウンコンバートされて逆ヒルバ
ート変換の低域フィルター応答を基底帯域に提供する。
シンボル周期はアドレスカウンタ1101によりカウン
トされてサインテーブルROM1102及びコサインテ
ーブルROM1103をアドレスするためにモジューロ
演算された連続的なアドレスを発生させる。前記サイン
テーブルROM1102は、そのアドレス動作に応答し
てディジタル乗算器1104に乗数入力信号として印加
される6MHz以上の周波数(例えば、8071678
Hz=4.5MHzの513/286倍)のディジタル
搬送波を発生させる。前記ディジタル乗算器1104は
LPF108の応答を被乗数入力信号として受信し、そ
の信号を両側波帯振幅変調(DSB AM)ディジタル
搬送波の振幅変調側波帯にアップコンバートするように
連結される。前記ディジタル乗算器1104は、このよ
うなDSB AMディジタル搬送波を入力信号として有
限インパルス応答(FIR)LPF 1105に印加す
るように連結される。前記FIR LPF 1105は短
側波帯振幅変調(SSB AM)ディジタル搬送波を供
給するために低周波のAM側波帯には応答するが、高周
波のAM側波帯には応答しないように設計される。前記
コサインテーブルROM1103は、そのアドレス動作
に応答して前記サインテーブルROM 1102から発
生したものと同一の周波数で直交位相を有するディジタ
ル搬送波を発生させる。ディジタル乗算器1105は、
前記コサインテーブルROM 1103から発生したデ
ィジタル搬送波をその乗数入力信号として受信し、前記
FIR LPF 1105から発生したSSB AMディ
ジタル搬送波の応答を被乗数入力信号として受信するよ
うに連結される。前記ディジタル乗算器1106はその
乗算出力信号を入力信号として有限インパルス応答低帯
通過フィルター(FIR LPF)1107に印加する
ように連結され、前記FIR LPF 1107はその乗
算信号の基底帯域ダウンコンバージョンの結果に応答す
るが、前記コサインテーブルROM 1103から供給
されたディジタル搬送波の第2高調波の側波帯に対して
前記乗算信号の映像アップコンバージョンの結果を取り
除く。前記FIR LPF 1107の基底帯域応答は、
前記線形結合器112にその入力信号中の一つとして印
加される逆ヒルバート変換低域フィルター108の応答
である。
【0028】ATSCディジタルテレビジョン標準によ
り規定される12個の並列トレリスコードは6個の並列
トレリスコードに取り替えられる。しかしながら、12
個の並列トレリスコードが維持され、NTSC同一チャ
ネルアーチファクトを抑制するために12シンボル差動
遅延によるコームフィルタリングが使用されるとして
も、DTV搬送波を放送テレビジョンチャネルの上限周
波数近傍に位置させることにより、NTSC同一チャネ
ル音声信号のアーチファクトはその搬送波周波数近傍の
VSB DTV信号の両側波帯の特性を用いてより良好
に抑制される。
【0029】望ましい実質例以外の本発明の実施例で
は、残留側波帯域の振幅応答及び伝送信号の搬送波信号
の周波数により近い全体振幅変調側波帯部分は、搬送波
信号の周波数からより遠く離れている全体振幅変調側波
帯の残余部分と類似している。DTV基底帯域信号に対
する平坦な振幅応答を得るためには、直交位相同期検出
器応答の逆ヒルバート変換高周波部分は同位相同期検出
器応答と構成的に結合されることができる。このような
解決方法におけるチャネル等化問題点は、VSBDTV
信号を伝送する良好な方法で解決される。図面に示した
ものは、DTV受信機の性能を大幅に低下させず、NT
SC同一チャネル干渉を実質的に減少させる高鮮明テレ
ビジョン伝送システムを意味する。前記高鮮明テレビジ
ョン伝送システムは高鮮明テレビジョンシステムのため
の様々な形態のディジタル処理フォーマットに応用され
うる。
【0030】本発明を特定の望ましい実施例に対して説
明したが、特許請求範囲による本発明の思想や範囲を逸
脱しない限り、各種の変形が当該技術分野における通常
の知識を持つ者により可能なのは明らかである。
【0031】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、チャ
ネル応答を形成するためのフィルタリング動作が放送用
の送信機で行われることにより、DTV受信機における
フィルタリング動作がより単純化することができ、DT
V受信機の性能を大幅に低下させず、NTSC同一チャ
ネル干渉を実質的に減少させる高鮮明度テレビジョン伝
送システムを具現する。かつ、前記高鮮明テレビジョン
伝送システムは高鮮明テレビジョンシステムのための様
々な形態のディジタル処理フォーマットに応用が可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるテレビジョン信号伝送システム
の構成を示したブロック図である。
【図2】 本発明によるDTV信号伝送時の6MHzの
DTVテレビジョンチャネルのスペクトルを示したグラ
フである。
【図3】 本発明によるDTV信号伝送時、同一チャネ
ルDTV及びNTSC伝送に対するDTV受信機の応答
を示したグラフである。
【図4】 図1のDTV受信機に有用な逆ヒルバート変
換フィルターの構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
10……DTV送信機、 11……映像ソース、12…
…クロック発生器、 13……映像圧縮器、14……エ
ラー訂正符号化回路、 15……プレコーダー回路、1
6……残留側波帯振幅変調器、17……搬送波及びパイ
ロット信号発生回路、 18……結合回路、19……最
終増幅器回路、 20……伝送アンテナ、22,26,
30……振幅応答ロールオフ、24,28……振幅応答
部分、 40……公称応答、42,44……干渉ビット
信号、 100……DTV受信機、101……受信アン
テナ、 102……チューナー及びIFステージ、10
3……直交位相同期検出器、 104……同位相同期検
出器、105……搬送波再生回路、 106……チャネ
ル等化フィルター、107……クロック再生回路、 1
08……LPF、109……AFPCフィルター、11
0……逆ヒルバート変換フィルター、 111……遅延
ライン、112……線形結合器、113……コームフィ
ルタリング及びシンボルデコーダー回路、114……エ
ラー訂正回路、 115……伸長回路、116……ディ
スプレイ、 200……NTSC送信機、1101……
アドレスカウンタ、 1102……サインテーブルRO
M、1103……コサインテーブルROM、1104,
1106……ディジタル乗算器、1105,1107…
…有限インパルス応答LPF
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 9/00 H04N 11/00 - 11/24

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 変調された映像搬送波、色副搬送波及び
    音声搬送波を有するNTSC同一チャネルアナログテレ
    ビジョン信号に応じてチャネルを通してディジタルテレ
    ビジョン信号を伝送する方法において、 前記NTSC色副搬送波周波数の3倍に該当するシンボ
    ルレート(fS)のNレベルディジタル符号化信号(こ
    こで、Nは複数の整数である)を提供する段階と、 数百キロサイクルの前記NTSC音声搬送波内で周波数
    搬送波信号を発生させる段階と、 第1及び第2振幅変調側波帯を発生させるために前記N
    レベルディジタル符号化信号を有する前記搬送波信号の
    振幅を変調する段階と、 前記振幅変調側波帯に応答して伝送信号を形成する段階
    とを備え、 前記伝送信号を形成する段階は、 前記第1振幅変調側波帯を前記搬送波信号の周波数によ
    り近い前記第2振幅変調側波帯の一部のみに対して映像
    を提供する残留側波帯とするため、前記チャネルの外部
    に伸びる前記振幅変調側波帯の所定部分を前記伝送信号
    で抑制する段階と、 前記搬送波信号から周波数がより遠く離れている前記第
    2振幅変調側波帯の残余部の振幅応答と類似している、
    前記搬送波信号の周波数により近い前記第2振幅変調側
    波帯の一部と前記残留第1側波帯の振幅応答を前記伝送
    信号で二等分する段階とをさらに備える ことを特徴とす
    るディジタルテレビジョン信号の伝送方法。
  2. 【請求項2】 前記搬送波信号は、前記NTSC色副搬
    送波周波数の1/4に該当する分量だけ前記NTSC色
    副搬送波から周波数がオフセットされ、前記NTSC色
    副搬送波周波数の5/4に該当する分量だけ前記NTS
    C色副搬送波から周波数がオフセットされることを特徴
    とする請求項1に記載のディジタルテレビジョン信号の
    伝送方法。
  3. 【請求項3】 前記Nレベルディジタル符号化信号は前
    記NTSC水平走査周波数の684倍のシンボルレート
    で提供されることを特徴とする請求項1に記載のディジ
    タルテレビジョン信号の伝送方法。
  4. 【請求項4】 前記伝送信号を形成する段階は、 前記搬送波信号の固定振幅をパイロット信号として前記
    伝送信号内に含む段階をさらに備えることを特徴とする
    請求項1に記載のディジタルテレビジョン信号の伝送方
    法。
JP01906999A 1998-03-25 1999-01-27 Ntsc同一チャネル音声搬送波周波数近傍の搬送波周波数を有する残留側波帯ディジタルテレビジョン信号の伝送方法 Expired - Fee Related JP3250987B2 (ja)

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