JP4383550B2 - Vsb信号の位相誤り訂正装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はグランド・アライアンス(Grand Alliance:GA)高精細度テレビジョン(HDTV)システムにおいて、残留側波帯(VSB)信号の位相誤りを訂正するための装置に関し、特に、GA HDTVシステムの受信機における180°の位相誤りを訂正するための位相誤り訂正装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ディジタルデータ、例えば、HDTV信号を放送するのに用いるためのディジタル化した映像信号は、地上VHF或いはUHFアナログチャネルを通じてエンド・ユーザへと伝送することができる。
そのようなアナログチャネルを介してディジタルデータをやり取りするためには、データを例えば、パルス振幅変調(PAM)の一形態に変調するのが好適である。このパルス振幅変調における各信号は、その大きさ(振幅)がディジタルデータによって決まるパルスである。
【0003】
使用可能なチャネルの帯域幅内で伝送可能なデータの量を増やすために、直交振幅変調(QAM)がしばしば用いられる。このQAMはPAMの一形態であり、複数の情報ビットが、例えば、16または32個のポイントを含むことができる星座(Constellation)と称されるパターンで伝送される。32QAMにおいては、同相(in−phase:I)チャネル及び直交位相(quadrature−phase:Q)チャネルの各々において例えば−5、−3、ー1、1、3、5の大きさを有するシンボルが用いられる。
【0004】
一方、最近提案されたGA HDTVシステムでは、VSB技法を用いており、この場合には、Iチャネルでの地上放送モード用に予め定めた大きさ(例えば、−7、−5、−3、−1、1、3、5及び7)を有する変調信号が、そこにQチャネル成分を含まないで用いられる。可能な標準HDTVシステムにおいてその様なVSB技法を用いることは、信号の受信が不調の場合に、その信号に追加の特徴を持たせるためである。
信号の伝送過程でのチャネル誤りの影響を低減するために、GA HDTVシステムにはトレリス(格子)符号化方法が用いられる。更に、GA HDTVシステムにはデータインターリービング技法及びリードソロモンコード法のような多様な技法が、画質をより一層向上させるために用いられる。
【0005】
しかしながら、アナログチャネルは入力波形を歪曲するか、変形して伝送する場合がある。このような波形の歪曲は通常、統計的にみて、例えば、起こり得る背景熱雑音、インパルス雑音及びフェージングの付加及び/又は増倍により生ずる。
伝送過程にて誘起される誤りの影響を軽減するために、チャネル等化器及び位相追跡器がGA HDTVシステムの受信機に用いられている。チャネル等化器は、伝送チャネルや受信機内の不完全な素子などから発生する線形チャネルのひずみを補償する。位相追跡器は、VSB信号の特性を活用することにより、位相ひずみの影響を除去する。前述したGA HDTVシステムの特徴は、1994年12月7日に提案された「Grand Alliance HDTV System Specification Version 2.0」に記述されている。
【0006】
図1及び図2を参照するに、ここには、位相誤りがある8レベルのVSB信号を示してある。前述したように、GA HDTVシステムにおいては、ディジタル信号がI軸上の8個の予め定めた値のうちの一つを有するように変調される。従って、GA HDTVシステムの位相追跡器にて、I軸上に位置していない伝送信号は伝送過程の際、位相誤りの影響を受けたと見なされる。
図1及び図2においては、GA HDTVシステムの送信機にて発生される元の信号をドットで示し、受信機にて受信された伝送信号を四角形で示してある。
【0007】
図1は、四角形で図示した伝送信号が位相誤りにより対応する元の信号から歪んだことを図解したもので、この信号は、I軸成分の大きさのずれに基づいて、正しく伝送された信号から除去することができる。元の信号のI成分の大きさをdで、これに対応する伝送信号のI成分の大きさをdeで示してある。
しかし、図2に示したように、180°の位相誤りがある場合には、伝送信号も図2に示すようにI軸上の8個の予め定めた値のうちのいずれか一つの値を有する。従って、180°の位相誤りがある伝送信号は反対符号にもかかわらず、GA HDTVシステムの位相追跡器にて正しい信号として誤認識されるおそれがある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の主目的は、GA HDTVの受信機にて伝送されたVSB信号の180°の位相誤りを検出し、且つ訂正するための新規な装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、伝送チャネルを介して伝送された基準信号に応答して、前記伝送チャネルを介して伝送されたデータ信号を復号化して、GA HDTVシステムにおける残留側波帯(VSB)信号に内在する位相誤りを訂正するための位相誤り訂正装置であって、前記基準信号は予め定めた信号であり、且つ、規則的な時間間隔で繰り返して伝送される、180°の位相誤りを訂正するための基準信号を含み、前記データ信号は、直交振幅変調されている前記VSB信号のうちの同相チャネルにおいて、予め定めた絶対値を有する正の値と負の値とを含んでいる、N/2対の信号の値を有するN個(Nは、正の偶数)の変調された信号の値のうちのいずれか一つを有するように変調された信号であり、前記伝送された180°の位相誤りを訂正するための基準信号と予め定めた値を有する他の基準信号とを比較して、180°の位相誤りの存在可否を示す誤り信号を供給する誤り検出手段と、前記伝送されたデータ信号の符号を反転して、この反転した伝送されたデータ信号を供給する位相訂正手段と、前記誤り信号に応答して、前記伝送されたデータ信号または前記反転した伝送データ信号を選択的に供給する切換え手段と、前記切換え手段を経て、供給される前記伝送されたデータ信号または前記反転した伝送データ信号を復号化する復号化手段と、を備えることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を好適な実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。
図3には、本発明の復号器1のブロック図を示してある。この復号器1はたたみこみコードを復号化するために、軟判定最大尤度復号化方法(Soft decision maximum likelihood decoding techique)(例えば、ヴィテルビ復号化法)を採用するトレリスデコーダ30を備えている。伝送信号に内在し得る180°の位相誤りの問題を克服するために、誤り検出器40及び位相訂正器20がスイッチ10を介してトレリスデコーダ30に接続される。
【0011】
本発明の復号器1への入力信号は、伝送データ信号と伝送基準信号とを含んでいる。伝送データ信号は、本発明の復号器1にて再構成すべきデータ信号が伝送されたものであり、これはスイッチ10へと供給される。GA HDTVの送信機にて、データ信号はトレリス符号化され、8または16レベルのVSB技法を用いて変調された後、伝送チャネルを経てGA HDTVの受信機へと伝送される。同様に、伝送基準信号は予め定めた基準信号が伝送されたものであり、これは誤り検出器40へと供給される。
【0012】
誤り検出器40は、伝送基準信号の180°の位相誤りを検出する働きをする。このため、予め定めた値を有する基準信号を誤り検出器40の別の入力端子へ供給する。正確な基準信号の値はシステムの設計によって決定され、これは復号器1に前もって知らせておく。誤り検出器40にて、伝送基準信号と正確な基準信号とを比較することによって180°の位相誤りの存在を容易に検出することができる。
通常、チャネル特性の時間的な変化に対処するためにチャネル誤りを繰返し検出し、且つ訂正し得るように、基準信号は規則的な時間間隔で繰返して伝送する必要がある。
【0013】
当技術分野によく知られているように、映像処理システムの同期化のために、映像信号の一つのフレーム内におけるある位置を示す同期信号が用いられる。例えば、水平同期信号は典型的なテレビ信号の各ラインの端に挿入されている。この同期信号は繰返し挿入され、システムの設計によって予め設定されているため、これは前述した基準信号の要件を満たす。好ましくは、GA HDTVシステムのフィールド同期信号を基準信号として用いるようにする。
【0014】
誤り検出器40においては、伝送基準信号と正確な基準信号とを比較することによってスイッチ10を制御するためにライン50に誤り信号を発生させる。この誤り信号に応答してスイッチ10は、180°の位相誤りがない場合に伝送データ信号を直接トレリスデコーダ30に供給する。180°の位相誤りが検出される場合には伝送データ信号は、先ず位相訂正器20へ供給され、ここで、信号の符号が入力された信号の反対符号に変換されてトレリスデコーダ30へと供給される。
【0015】
データ信号または反転されたデータ信号は、トレリスデコーダ30にて例えば、ヴィテルビアルゴリズムを用いて復号化されて、GA HDTVの受信器の他の部分(例えば、データデインターリーバ)に供給される。しかし、システム全体の設計及びそこで処理される信号のフォーマットによって、種々のタイプのデコーダをトレリスデコーダ30の代わりに用いることができる。
【0016】
位相訂正器20においては、伝送データ信号の符号を単に変えることによってデータ信号を復元する。例えば、伝送データ信号が多数のデータビットで表現され、その最上位ビット(MSB)がその信号の符号を示す場合、180°の位相誤りは伝送データ信号のMSBと2進数の1との排他的論理和をとることによって容易に訂正することができる。
上記において、本発明の特定の実施例について説明したが、本発明は本明細書に記載した特許請求の範囲を逸脱することなく、種々の変更を加え得ることは勿論である。
【0017】
【発明の効果】
従って、本発明によれば、GA HDTVの受信機において、本発明の復号器を採用することによって、通常の位相追跡器にて検出されなかった180°の位相誤りを有効に除去し得るため、画質をより一層改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】位相誤りがある場合における8レベルのVSB信号を示す模式図である。
【図2】180゜の位相誤りがある場合における8レベルのVSB信号を示す模式図である。
【図3】本発明による復号器のブロック図である。
【符号の説明】
10 スイッチ
20 位相訂正器
30 トレリスデコーダ
40 誤り検出器
Claims (7)
- 伝送チャネルを介して伝送された基準信号に応答して、前記伝送チャネルを介して伝送されたデータ信号を復号化して、GA HDTVシステムにおける残留側波帯(VSB)信号に内在する位相誤りを訂正するための位相誤り訂正装置であって、
前記基準信号は予め定めた信号であり、且つ、規則的な時間間隔で繰り返して伝送される、180°の位相誤りを訂正するための基準信号を含み、
前記データ信号は、直交振幅変調されている前記VSB信号のうちの同相チャネルにおいて、予め定めた絶対値を有する正の値と負の値とを含んでいる、N/2対の信号の値を有するN個(Nは、正の偶数)の変調された信号の値のうちのいずれか一つを有するように変調された信号であり、
前記伝送された180°の位相誤りを訂正するための基準信号と予め定めた値を有する他の基準信号とを比較して、180°の位相誤りの存在可否を示す誤り信号を供給する誤り検出手段と、
前記伝送されたデータ信号の符号を反転して、この反転した伝送されたデータ信号を供給する位相訂正手段と、
前記誤り信号に応答して、前記伝送されたデータ信号または前記反転した伝送データ信号を選択的に供給する切換え手段と、
前記切換え手段を経て、供給される前記伝送されたデータ信号または前記反転した伝送データ信号を復号化する復号化手段と、
を備えることを特徴とするVSB信号の位相誤り訂正装置。 - 前記Nが、8であることを特徴とする請求項1に記載のVSB信号の位相誤り訂正装置。
- 前記Nが、16であることを特徴とする請求項1に記載のVSB信号の位相誤り訂正装置。
- 前記位相訂正手段が、前記伝送されたデータ信号の符号ビットと2進数の1との排他的論理和演算を行う手段を含むことを特徴とする請求項1に記載のVSB信号の位相誤り訂正装置。
- 前記復号化手段が、トレリスデコーダであることを特徴とする請求項1に記載のVSB信号の位相誤り訂正装置。
- 前記トレリスデコーダが、軟判定ヴィテルビデコーダであることを特徴とする請求項5に記載のVSB信号の位相誤り訂正装置。
- 前記N個の変調された信号の値が、−7、−5、−3、−1、1、3、5及び7であることを特徴とする請求項2に記載のVSB信号の位相誤り訂正装置。
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