JP3850033B2 - データスライサ - Google Patents

Description

本発明は、テレビジョン信号の所定のラインの間伝送されるテレテキストや他のデータ信号からディジタルデータ列を生成するためのデータスライサに関するものであって、そのデータスライサは、伝送されるデータ信号を受け取る第１の入力を有する減算器と、この減算器の出力に接続された入力を有し、所定の期間にわたる平均データ振幅に関するオフセット値を発生するオフセットジェネレータと、このオフセットジェネレータの出力をローパスフィルタを経て減算器の第２の入力に結合する手段と、減算器の出力からディジタルデータ列を得る手段とを備えるものである。
本発明は、さらに、データスライサを含むテレテキストデコーダに関するものである。
この種データスライサは、テレテキストデータに使用され、スライスレベルを発生するためのオフセットジェネレータおよびローパスフィルタ、スライスを行う減算器を使用する。これらのユニットは、信号の直流成分を見つけて取り出す機能のループを形成する。このようにすると、伝送において符号化されたディジタルデータのみが残され、シリアルディジタルデータを出力に生成することができる。オフセットジェネレータの機能は、テレテキスト伝送で使用されるノンリターンゼロ（ＮＲＺ）コードのように、パケット全体において少数の遷移を含むデータの正確なスライスを可能にすることにある。固定オフセット（その大きさはデータ信号の長い期間の監視に基づくものである）は、信号が低いか高いかどうかに依存して、スライスされた波形に加えられるか、あるいはスライスされた波形から減じられる。これは、長期間変化しないデータの後でも良好なノイズマージンを維持する効果をもたらす。
他の多くのタイプのデータが、現在、テレビジョン信号で伝送されている。これらは、ワールドシステムテレテキスト（ＷＳＴ）のみならず、北米放送テレテキストシステム（ＮＡＢＴＳ）および日本方式のテレテレテキストを含む種々のバージョンのテレテキストを伴うビデオプロミラミングシグナル（ＶＰＳ）、ＰＡＬ プラスシグナリングデータ、及びクローズドキャプションデータを含む。
したがって、伝送では、ＮＲＺコードのみならず、ＶＰＳやＰＡＬプラスシグナリングデータに使用されるバイフェーズコードのような周期的な遷移を有するコードもまた受信されうる。上述したスライシング技法は、特にＮＲＺコードに適するが、高い遷移頻度（０と１の繰り返し頻度）を有するスライスデータには不適切であること見出された。
本発明の目的は、低いあるいは高い遷移レートを有するデータを処理することができるデータスライサの提供を可能にすることである。
本発明は、テレビジョン信号の所定のラインの間伝送されるテレテキストおよび／または他のデータ信号からディジタルデータ列を生成するためのデータスライサであって、伝送されるデータ信号を受け取る第１の入力を有する減算器と、減算器の出力に接続された入力を有し、所定の期間にわたる平均データ振幅に関するオフセット値を発生するオフセットジェネレータと、オフセットジェネレータの出力をローパスフィルタを経て減算器の第２の入力に結合する手段と、減算器の出力からディジタルデータ列を得る手段とを備え、さらに、テレビジョンラインの所定の部分において第１のデータ遷移を検出する手段と、テレテキストデータのクロックランイン期間の間や頻繁な遷移を有するデータに対するテレビジョンライン全体の間、オフセットジェネレータから零オフセットを供給する手段と、テレテキストのノンリターンツーゼロの部分の間あるいは低い遷移頻度を有する他の受信データの間オフセットジェネレータからオフセット値を供給する手段とを備えたことを特徴とするデータスライサを提供する。
２つの可能な動作モード、即ちＮＲＺコードに対しては減算器にオフセットが適用されるモード、あるいは、高い遷移頻度を有するバイフェーズまたは他のコードがスライスされているときは零オフセットが適用されるモードを付与することにより、最良のノイズマージンを与える最適スライスレベルを得ることができ、したがって最も信頼できるデータ検出が達成される。
ＷＳＴテレテキスト信号全体は、ノンリターンゼロコードに符号化され、クロックランイン期間の間交互に変わる“１”および“０”の列が伝送され、したがて、この期間中高い遷移レートが生ずる。その結果、ＷＳＴ信号のクロックランイン期間の間、零オフセットを用い、クロックランイン期間の終了時にオフセットに戻してその後低い遷移頻度の受信を可能にするのが有利である。
データスライサは、所定のテレビジョンラインあるいはその所定部分において各データ遷移を検出し、各遷移後に短時間の間零オフセットを供給する手段を備えることができる。この短時間は、４ビット期間以下にすることができ、好ましくは、２ビット期間以下にする。
この方法においては、ＮＲＺコードでも高い遷移頻度が生ずるデータパターンを検出し、受信されるデータに対し最良のデータスライス手法を動的に適用することができる。
本発明は、さらに、そのようなデータスライサを含むテレテキストデコーダを提供する。
本発明における上述および他の特徴ならびに利点は、添付図面を参照した本発明の例による態様、実施例によって、以下の説明から明らかになるであろう。
図１は、テレテキストデータをスライスするのに使用される既知のデータスライサを概略的なブロック構成で示す。データスライサは、伝送されるデータ信号が供給される入力を含み、その入力は減算器３の第１の入力に接続されている。減算器３の出力は、オフセットジェネレータ５に与えられ、そのオフセットジェネレータ５の出力６はローパスフィルタ７を経て減算器３の第２の入力８に与えられる。スライスされたデータは、ディジタルデータ列を生成する量子化器９に与えられ、その量子化器は出力１０に接続されている。
減算器３、オフセットジェネレータ５およびローパスフィルタ７はループを形成し、そのループの機能は、信号の直流成分を見つけて取り出すことで、伝送において符号化されたディジタルデータのみが残るようにすることにある。量子化器には、簡易に、スライスされた波形をシリアルディジタルデータに変換することが含まれる。オフセットジェネレータの機能は、パケット全体の範囲で少量の遷移を含むデータの正確なスライスを可能にすることにある。データ信号の長い期間の監視に基づく大きさを持つ固定されたオフセットは、信号が低いか高いかどうかに依存して、スライスされた波形に加えられるか、あるいはスライスされた波形から減じられる。これは、変化しないデータの長い間隔の後でさえ、良好なノイズマージンを維持する効果をもつ。
図２に、データが少量の遷移を有する状態の例を示して、データスライサの動作を説明する。図２は、部分ａ）で始まるライン期間の部分を示す。その部分ａ）においては、入力は黒レベルである。そのあと、交互に変わる“１”および“０”の列からなるクロックランイン期間の部分ｂ）が続き、そのあと、データに遷移のない部分ｃ）が続き、その次に、エコー等により破壊されたかもしれない、いくらかの遷移を有するデータが受信される部分ｄ）が続く。
オフセットが減算器３に供給されるとき、破線ｅで示されるようにスライスレベルは作り出され、図に示すように、それはクロックランイン波形の中央の点を通って通過し、そのライン期間での部分ｃ）およびｄ）の間、比較的に一定レベルに維持される。上述したように、オフセットレベルはデータ波形の長い期間の監視から得られる。しかし、零オフセットが供給される場合、スライスレベルは、ローパスフィルタ７の時定数により決定される線ｆに従う。図に示すように、部分ｂ）の間、スライスレベルは暖やかに立ち上がり、このクロックランイン期間の後半のサイクルだけが正確にスライスされる。部分ｃ）の間、スライスレベルは暖やかに下がり、この場合は、データは正しくスライスされるだろう。しかしながら、部分ｃ）の端の方に向かうと、ノイズマージンはかなり小さくなる。部分ｄ）の間、スライスレベルは理想レベルより下の状態で始まり、特に、エコーあるいはその他の伝送の影響のためデータが低い振幅を有する場合は、いくらかのデータ遷移が失われるかもしれない。
そのため、低い遷移頻度の部分をしばしば含むテレテキストのデータスライスに、オフセットを供給することが有利であることが分かるが、しかし高い遷移頻度が生ずる場合、このオフセット方法による利点が適用できない。
図３は、さらに詳細に、オフセット値の生成を示す。オフセットジェネレータ５は、減算器３の出力４に接続される入力５０を有する。この入力５０は、補完回路５１の入力５１に接続され、また加算器／減算器５４の第１および第２の入力５２および５３に接続される。補完回路５１の出力は、振幅推定器５５に与えられ、その振幅推定器の出力はローパスフィルタ５６を経て加算器／減算器５４の第３の入力５７に与えられる。加算器／減算器５４の出力は、オフセットジェネレータの出力６に導かれる。加えて、補完回路５１の出力は、量子化器９との接続のため出力５８に供給される。
テレテキストデータのサンプリングレートが比較的低く、したがって、サンプルが伝送された波形のピークとしばしば一致しないため、補完回路をここに用いてある。補完回路５１は、振幅推定器５５に与える波形を再生するのに使用される。その振幅推定器では、フィルタ５６によって、長時間の期間（数テレビジョンフィールド期間）にわたる平均化されたデータ振幅の値を作り出す。また、補完された波形は、データ列を生成するために、適切なタイミング信号と共に量子化器９に与えられる。加算器／減算器５４の第３の入力５７に対する固定されたオフセットは、加算器／減算器５４の第２の入力５３に供給されるスライスされたデータの最大を表すビットの値に依存して、減算器３の出力に対し、スライスされたデータに加えられるか、あるいはスライスされたデータから減じられる。ここに、この第２の入力は、ユニットが加算あるいは減算機能を実行するかどうかを決定するコントロール入力である。減算器３の出力の残りのビットは、加算器／減算器５４の第１の入力５２に供給される。これは、フィルタ７と共同して、スライスレベルを短期間で平均化させる。
この既知のデータスライサは、特に、ＮＲＺデータに適している。しかしながら、多くの遷移をもつ信号がこの方法でスライスされるときは、少ないオフセットは、特に、もし“アイハイト”が低いとき、誤ったスライスレベルをもたらす。このように、上述したオフセット方法は、そのような信号に対して理想的でない。共にバイフェーズ符号化信号として伝送されるＶＰＳやＰＡＬ プラスシグナリングデータのようなデータ信号を、信頼できるようスライスするためには、零オフセット方法は、好適であることが分かった。しかしながらなお、最適なオフセットレベルは、オフセット方法の適用によりデータパケットの最初に得られる。
図４は、本発明に従うデータスライサの一実施例を示す。ここに、本発明のデータスライサは、既知のデータスライサに基礎をおくものの、スライスするデータが高い遷移頻度を有する場合のその性能を改良するよう変えられている。図４において、図１における要素と対応する機能を有するそれらの要素には、同じ参照符号が与えられている。図４に示すように、データスライサは、遷移検出器１１を追加して構成されている。その遷移検出器には、入力１２を経てタイミング信号を与えて、ライン中の最初のデータ遷移を検出し、および入力１２へのタイミング信号の期間中その結果をラッチしうるようにする。
タイミング信号は、典型的に、バイフェーズあるいは高い遷移頻度を有する他のデータ信号の場合のライン期間の予め定められた部分（データパケットが受信されるべき間の期間を含む）、或いは、テレテキスト信号のクロックランイン期間の直前または直後に及ぶものである。これらのタイミング信号は、常套的な方法により、テレテキストデコーダの他の部分で、あるいはテレビジョン受像機の他の部分で発生させうる。
遷移検出器の出力は、コントロール入力１４を有するスイッチ１３に与えられ、スイッチ１４と共同して、オフセットジェネレータをしてフィルタ７を経て減算器８に零オフセットを供給せしめるようにする。
こうして、図４に示したデータスライサの動作は、次の点で図１に示したデータスライサと異なる。図１の型式においては、固定されたオフセットレベルは、データ振幅の長い期間の監視から発生され、そして、スライスされた出力の振幅に依存し、直流ループによって短期間のレベル調整をもってデータをスライスするのに使用される。図４の型式にあっては、固定されたオフセットレベルは最初の遷移が検出されるまで用いられ、そして、零オフセットは、テレテキスト伝送のクロックランイン期間か、あるいはバイフェーズデータのデータパケットの全体に用いられ、そして、テレテキスト伝送のため最終的には、固定されたオフセットレベルがテレテキストデータの静止期間に再度用いられる。
図４に示した装置のさらなる変形は、図５に示されている。図５に示すように、この装置では、遷移検出器１１は、最初の遷移だけよりはむしろラインにおける遷移すべてを検出するために配置される。遷移検出器１１の出力は、単安定回路１５に与えられて、一またはそれ以上のデータ期間セットされる単安定回路をトリガする。ここに、その単安定回路の出力はスイッチ１３を作動させて、単安定回路１５がセットされる期間、零オフセットが供給されるようにする。この単安定回路１５がセットされている期間は、好適にはデータビット期間の倍数として、この頻度でクロッキング信号を容易に利用しうるようにする。選択されるビット期間の数は、デコーダの所望の特性に依存するが、零オフセットが、あまりに多い、例えば４より大きいクロック期間供給される場合には、スライスレベルが下がる傾向があるＮＲＺコードでの影響を最小にするように十分に小さく保たれるようにする必要がある。また、必ずしもバイフェーズ信号のクロックサイクルごと遷移はないので、あまりに短くしえないが、遷移は２ビット期間ごとに少なくとも一度生ずることが知られているから、オフセットはそのような信号に供給されるべきでない。このように、２データ期間の時間は、真のバイフェーズ信号のために十分であるが、さらに多くの遷移を有する他の伝送コードのため、より短い時間を許容し得る。
上述した記述から、当業者には、他の変形例は明らかであろう。そのような変形には、データ信号をスライスするための装置およびその構成部分の設計、製造、および使用において既に知られている他の特徴が含まれ、また既に上記で述べた特徴に変えて、またはそれに加えて使用されうる他の特徴が含まれる。また、本出願において組合せの特徴のため請求の範囲が明確に表されたが、本出願に開示した範囲は、いかなる請求の範囲に記載されたと同様の発明に関する、本明細書に開示した任意の新規な特徴あるいは新規な特徴の組合せを含むものであって、これは、明示的であるか暗黙であるか概括的であるかにかかわらないものであり、また本発明によってなされる同様の技術的問題の一部または全部を軽減するかどうかにかかわらないものであることを理解すべきである。本出願人は、本出願あるいは本出願から得られるさらなる出願の係属中は、そのような特徴および／またはそのような組合せの特徴のために新たな請求項を作り得ることに注意を与える。
【図面の簡単な説明】
図１は、既知のデータスライサを概略的なブロック構成で示す図である。
図２は、テレテキストデータにおける種々のデータスライシングのアルゴリズムの遂行を示す図である。
図３は、図１のオフセットジェネレータを詳細に示す図である。
図４は、本発明に従うデータスライサの第１の実施例を示す図である。
図５は、本発明に従うデータスライサの第２の実施例を示す図である。

Claims (4)

1. テレビジョン信号の所定のラインの間伝送されるテレテキストおよび／または他のデータ信号からディジタルデータ列を生成するデータスライサであって、伝送されるデータ信号を受け取る第１の入力を有する減算器と、減算器の出力に接続された入力を有し、所定の期間にわたる平均データ振幅に関するオフセット値を発生するオフセットジェネレータと、オフセットジェネレータの出力をローパスフィルタを経て減算器の第２の入力に結合する手段と、減算器の出力からディジタルデータ列を得る手段とを備え、さらに、テレビジョンラインの所定の部分で第１のデータ遷移を検出する手段と、テレテキストデータのクロックランイン期間の間、或いは、頻繁な遷移を有するデータに対するテレビジョンライン全体の間、オフセットジェネレータから零オフセットを供給する手段と、テレテキストのノンリターンツーゼロの部分の間、或いは、低い遷移頻度を有する他の受信データの間、オフセットジェネレータからオフセット値を供給する手段とを備えることを特徴とするデータスライサ。
2. 所定のテレビジョンライン、あるいはそれぞれ所定のラインの予め定められた部分でのそれぞれの遷移を検出し、それぞれの遷移の後の短い時間に零オフセットを供給する手段を備え、前記短い時間は４ビット期間に等しいかまたはそれ未満である、請求項１記載のデータスライサ。
3. 短い時間は２ビット期間に等しいかまたはそれ未満である、請求項２記載のデータスライサ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のデータスライサを含むテレテキストデコーダ。

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