JPH05153632A - Ｍｕｓｅデコーダにおけるシステムクロツク発生回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一度ロック外れを起こしても再度ロック動作
を行ない、確実にＭＵＳＥ信号をとらえることが可能な
ＭＵＳＥデコーダにおけるシステムクロック発生回路を
提供する。 【構成】 伝送される高精細度テレビジョン信号の帯域
圧縮信号をＡ／Ｄコンバータによりディジタル信号に変
換し、変換されたディジタル信号中の水平同期信号に位
相同期してシステムロック信号を発生する位相ロックド
ループ回路を有するＭＵＳＥデコーダにおけるシステム
クロック発生回路において、ディジタル信号に基づき、
ＭＵＳＥデコーダの受信ＭＵＳＥ信号に対する同期状態
を検出して検出信号を出力するＭＵＳＥロック検出手段
と、検出信号に基づき、ＭＵＳＥデコーダが受信ＭＵＳ
Ｅ信号に対して非同期であるとき、位相ロッドループ回
路の電圧制御発振器に与える制御電圧を強制的に変化さ
せる電圧印加手段と、を備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハイビジョンまたはＨ
ＤＴＶ（High-Definition Television）等の高精細度テ
レビジョン放送用受信機に好適な信号処理装置に係り、
より詳細にはＭＵＳＥ（Multiple Sub-Nyquist Samplin
g Encoding）デコーダにおけるシステムクロック発生回
路に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高品位画像のテレビジョン（Ｔ
Ｖ）放送として、ハイビジョン放送の開発が進められて
いる。ハイビジョン放送は、ＴＶ受像機の画面のアスペ
クト比が１６：９と大きく、また走査線の本数が１１２
５本であるというように、高精細度ＴＶ信号を伝送する
方式であり、その伝送規格が従来のＮＴＳＣ方式と大き
く異なる。

【０００３】ハイビジョン信号は、ＢＳ（Broadcasting
Satellite: 放送衛星）を利用して各需要家に伝送され
るが、ハイビジョン信号の伝送帯域は現行ＴＶ放送の５
倍以上を必要とし、ハイビジョン信号のままではＢＳ１
チャンネル分の帯域幅で伝送することができない。

【０００４】そこで、ＢＳによるハイビジョン信号の伝
送を可能とするための信号帯域圧縮方式として、ＭＵＳ
Ｅ方式が開発され、広く知られている（「ＭＵＳＥ方式
の開発」ＮＨＫ技術研究Ｖｏｌ．３９、Ｎｏ．２、Ｓｅ
ｒ．Ｎｏ．１７２、１９８７別刷、「ハイビジョン衛星
伝送方式−ＭＵＳＥ−」テレビジョン学会誌Ｖｏｌ．４
２、Ｎｏ．５、１９８８等参照）。ＭＵＳＥ方式は、ハ
イビジョン信号を多重サブサンプリングして８．１ＭＨ
ｚの伝送帯域に圧縮し、アナログ伝送する方式である。
この帯域圧縮された信号は、“ＭＵＳＥ信号”と呼ばれ
る。放送系から送信されるＭＵＳＥ信号は、ＢＳチュー
ナで受信されたのちＭＵＳＥデコーダによりもとのハイ
ビジョン信号に復号化され、あるいは、さらにＮＴＳＣ
方式のテレビジョン信号にダウンコンバートされ、表示
画面上に映出される。

【０００５】このようなＭＵＳＥ伝送システムにおいて
重要な点は、ＭＵＳＥデコーダの入力信号の同期信号の
管理を厳密に、あるいは正確に行うことである。すなわ
ち、ＭＵＳＥ伝送システムは、非線形エンファシス等の
非線形処理を行い、ＭＵＳＥエンコーダとＭＵＳＥデコ
ーダとの間で相補的な特性を用いて伝送信号を完全に復
元することを前提とするシステムだからである。

【０００６】ＭＵＳＥデコーダはディジタル信号によっ
て動作するが、入力されるＭＵＳＥ信号は放送衛星から
アナログ伝送されたアナログ信号である。そのため、Ｂ
Ｓチューナと接続されるＭＵＳＥデコーダの入力段には
Ａ／Ｄコンバータが設けられ、このＡ／Ｄコンバータに
よってディジタル化されたＭＵＳＥ信号の中から同期信
号を分離し、分離された水平同期信号（ＨＤ）に基づき
ＰＬＬ（位相ロックドループ）回路を用いて３２．４Ｍ
Ｈｚの信号を発生させ、さらにこの３２．４ＭＨｚの信
号を１／２分周して１６．２ＭＨｚのシステムクロック
信号を発生させ、このシステムクロック信号を基準とし
てＭＵＳＥデコーダ各部を動作させるようになってい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記システムクロック
発生回路の問題点は、例えば、雨等の電波環境の悪化、
あるいは伝送される映像の種類等に起因して、正しいシ
ステムクロック信号を発生し得ない状態をひき起す可能
性がある点である。

【０００８】すなわち、上記従来のシステムクロック発
生回路は、当該ＭＵＳＥデコーダ自身が受信したＭＵＳ
Ｅ信号からＰＬＬ回路を介してシステムクロック信号を
生成する構成であるため、ＭＵＳＥ信号のＳ／Ｎの劣化
等によりＰＬＬ回路がミスロックを起こした場合、正し
い周波数のシステムクロックを生成し得なくなるからで
ある。ミスロックとは、本来収斂すべきロック周波数
（上述の例でいえば、３２．４ＭＨｚ）にロックせず、
他の異なる周波数に疑似的にロックしてしまうことであ
る。このような状態が続いた場合、当該ＭＵＳＥデコー
ダは永久にＭＵＳＥ信号をデコードすることができなく
なるおそれがある。

【０００９】そこで、本発明は、一度ロック外れを起こ
しても再度ロック動作を行ない、確実にＭＵＳＥ信号を
とらえることが可能なＭＵＳＥデコーダにおけるシステ
ムクロック発生回路を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、ロック外れを起したとき、ＰＬＬ回路の
発振のための制御電圧を強制的に変化もしくは励振させ
て再チューニングさせるようにしたものでる。

【００１１】すなわち、本発明は、伝送される高精細度
テレビジョン信号の帯域圧縮信号をＡ／Ｄコンバータに
よりディジタル信号に変換し、変換されたディジタル信
号中の水平同期信号に位相同期してシステムロック信号
を発生する位相ロックドループ回路を有するＭＵＳＥデ
コーダにおけるシステムクロック発生回路において、前
記ディジタル信号に基づき、当該ＭＵＳＥデコーダの受
信ＭＵＳＥ信号に対する同期状態を検出して検出信号を
出力するＭＵＳＥロック検出手段と、前記検出信号に基
づき、当該ＭＵＳＥデコーダが受信ＭＵＳＥ信号に対し
て非同期であるとき、前記位相ロックドループ回路の電
圧制御発振器に与える制御電圧を強制的に変化させる電
圧印加手段と、を備えて構成される。

【００１２】

【作用】本発明によれば、ＭＵＳＥロック検出手段は、
Ａ／Ｄコンバータから出力されるディジタルＭＵＳＥ信
号から例えば同期分離して得られたフレームパルスに基
づいて当該ＭＵＳＥデコーダの受信ＭＵＳＥ信号に対す
る同期状態を検出し、正しくＭＵＳＥ信号をデコードし
うるか否かを示す検出信号を出力する。電圧印加手段
は、その検出信号を受け、当該ＭＵＳＥデコーダが受信
したＭＵＳＥ信号に対して非同期であるとき、位相ロッ
クドループ回路に含まれる電圧制御発振器に与える制御
電圧を強制的に変化させる。その結果、誤った周波数に
ロックしていたとしても制御電圧の強制的変化により、
正してロック周波数に修正するよう再びロック動作を開
始する。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。 〔ｉ〕回路構成 図１に、本発明に係るＭＵＳＥデコーダにおけるシステ
ムクロック発生回路の実施例を示す。

【００１４】図１において、入力端子ＩＮは、ＢＳチュ
ーナ（図示せず）の出力端子に接続され、８．１ＭＨｚ
のアナログＭＵＳＥ信号Ａが入力される。入力されたア
ナログＭＵＳＥ信号Ａは８．１ＭＨｚのＬＰＦ（ローパ
スフィルタ）１により不要な高域成分がカットされ、そ
のＬＰＦ出力信号ＢはＡ／Ｄコンバータ２に出力され
る。

【００１５】Ａ／Ｄコンバータ２は入力されたＬＰＦ出
力信号Ｂは、１６．２ＭＨｚのサンプリングレートを有
するシステムクロック信号Ｇによりディジタル値に変換
され、そのディジタルＭＵＳＥ信号ＣはＭＵＳＥデコー
ダ３に送られる。

【００１６】ＭＵＳＥデコーダ３は、入力されたディジ
タルＭＵＳＥ信号Ｃに基づいてＭＵＳＥ信号の帯域を伸
長し、もとのハイビジョン信号を復元し、ハイビジョン
信号Ｄを出力する。このハイビジョン信号Ｄはハイビジ
ョン受像機（図示せず）またはＭＵＳＥ／ＮＴＳＣダウ
ンコンバータ（図示せず）を介して通常のＴＶ受像機に
送られ、必要な画像、音声の再生に供される。

【００１７】以上が一般ーなＭＵＳＥデコーダの構成で
あるが、本発明では上記構成に加えてシステムクロック
発生回路１１を有している。システムクロック発生回路
１１は、大別して、ＰＬＬ回路と、リチューニング回路
と、からなる。

【００１８】ＰＬＬ回路は、Ａ／Ｄコンバータ２から出
力されるディジタルＭＵＳＥ信号ＣからＨＤ検出信号Ｅ
（水平同期信号）を検出するＨＤ検出回路４と、検出さ
れたＨＤ検出信号Ｅから不要な高域成分をカットするた
めのＬＰＦ５と、ＬＰＦ５から出力される制御電圧信号
Ｆに対応する周波数の信号を発振するＶＣＯ６と、ＶＣ
Ｏ６から出力される発振システムクロック信号ＧをＨＤ
検出回路４の検出動作に適正な周波数に分周する分周器
７と、を有し、システムクロック信号ＧはＡ／Ｄコンバ
ータ２およびＭＵＳＥデコーダ３に供給される。

【００１９】リチューニング回路は、ＰＬＬ回路が本来
収斂すべき周波数以外の周波数にロックされたとき、Ｐ
ＬＬ回路のＶＣＯ６の発振周波数を一旦変化させてＰＬ
Ｌ回路に再度収斂動作、すなわちリチューニングを行わ
せる回路である。このリチューニング回路は、Ａ／Ｄコ
ンバータ２からのディジタルＭＵＳＥ信号Ｃに含まれて
いるフレームパルスに基づいて当該ＭＵＳＥデコーダが
受信アナログＭＵＳＥ信号Ａに同期して動作しているか
否かを検出し、ＭＵＳＥデコーダが受信アナログＭＵＳ
Ｅ信号Ａに対して非同期であるときＭＵＳＥロック検出
信号Ｉを出力するＭＵＳＥロック検出回路８と、ＭＵＳ
Ｅロック検出信号Ｉにより回路を閉じるスイッチ回路９
と、このスイッチ回路９に低周波（例えば、１０Ｈｚ程
度）の信号Ｊを供給するＯＳＣ１０と、スイッチ回路９
を介して伝達される低周波信号ＪによりＯＮ／ＯＦＦ動
作するスイッチングトランジスタ１２とを備え、スイッ
チングトランジスタ１２のコレクタはＶＣＯ６の制御電
圧信号入力端子に接続されている。

【００２０】ＭＵＳＥロック検出回路８は、図２に示す
ように、フレームパルスをパターンマッチング法により
検出する回路で、Ａ／Ｄコンバータ２からのディジタル
ＭＵＳＥ信号Ｃに含まれているフレームパルスを検出
し、フレームパルスの検出をもって当該ＭＵＳＥデコー
ダがアナログＭＵＳＥ信号Ａに同期して動作しているも
のと判断し、同期外れの場合にＭＵＳＥロック検出信号
Ｉを出力する。ＭＵＳＥロック検出回路８は、アナログ
ＭＵＳＥ信号Ａの１ライン目と２ライン目に存在する第
１フレームパルスおよび第２フレームパルスのパターン
データを記憶するパターンメモリ８１と、Ａ／Ｄコンバ
ータ２からのディジタルＭＵＳＥ信号Ｃを順次シフトす
るシフトレジスタ８３と、パターンメモリ８１およびシ
フトレジスタ８３から出力されるＶ_M およびＶ_C の積の
和を演算する積和回路８２と、積和回路８２から出力さ
れるフレームパルス積和信号Ｖ_S と予め定められた基準
信号Ｖ_ref とを比較し、フレームパルス積和信号Ｖ_S と
基準信号Ｖ_ref が一致したとき例えば“Ｈ”レベルＭＵ
ＳＥロック検出信号Ｉを出力するコンパレータ８４と、
を有している。

【００２１】［ｉｉ］動作 次に、本発明に係る動作を説明する。図示しないＢＳチ
ューナを介してアナログＭＵＳＥ信号ＡがＬＰＦ１に入
力され、ＬＰＦ１において不要な高周波成分が除去され
たのち、ＬＰＦ出力信号ＢがＡ／Ｄコンバータ２に入力
される。Ａ／Ｄコンバータ２はＬＰＦ出力信号Ｂをディ
ジタルＭＵＳＥ信号Ｃに変換する。ディジタルＭＵＳＥ
信号ＣはＭＵＳＥデコーダ３に送られるとともに、ＨＤ
検出回路４およびＭＵＳＥロック検出回路８にも送られ
る。

【００２２】ＨＤ検出回路４はディジタルＭＵＳＥ信号
ＣからＨＤ検出信号Ｅを分離し、ＬＰＦ５に送る。ＬＰ
Ｆ５はＨＤ検出信号Ｅから不要な高周波成分を除去した
のち制御電圧信号ＦをＶＣＯ６に出力する。ＶＣＯ６は
入力された制御電圧信号Ｆの値に応じた周波数のシステ
ムクロック信号Ｇを出力し、分周器７およびＡ／Ｄコン
バータ２に与える。

【００２３】このとき、アナログＭＵＳＥ信号ＡがＳ／
Ｎの良い信号であり、ＨＤ検出回路４において正しくＨ
Ｄ検出信号Ｅが検出されれば、ＶＣＯ６から出力された
システムクロック信号Ｇは、例えば、１６．２ＭＨｚの
周波数で生成される。しかし、何らかの原因により、Ｈ
Ｄ検出回路４→ＬＰＦ５→ＶＣＯ６→分周器７→ＨＤ検
出回路４のフィールドバックループによって収斂された
周波数が正規の周波数から外れた値となったとき（いわ
ゆる、ロック外れ）、Ａ／Ｄコンバータ２から出力され
るディジタルＭＵＳＥ信号Ｃ中のフレームパルスは、Ｍ
ＵＳＥ方式で定められたパターンとはならない。その結
果、ＭＵＳＥロック検出回路８はＭＵＳＥロック検出信
号Ｉを出力し、スイッチ回路９を閉じる。すると、ＯＳ
Ｃ１０からの低周波信号Ｊがスイッチングトランジスタ
１２のベースを駆動し、スイッチングトランジスタ１２
は低周波信号Ｊの周波数でＯＮ／ＯＦＦ動作を行う。ス
イッチングトランジスタ１２のＯＮ／ＯＦＦ動作に伴な
い、＋Ｂの電圧が制御電圧信号Ｆに重畳され、ＶＣＯ６
に対する制御電圧信号Ｆの電圧値が振動する。この振動
に伴なってＶＣＯ６の発振周波数が変化し、システムク
ロック信号Ｇも変化する。

【００２４】したがって、ＰＬＬ回路のループは、再
度、位相同期動作を開始する。この動作は、ＭＵＳＥロ
ック検出回路８においてフレームパルスが検出されるま
でくり返し行われる。この結果、ＰＬＬ回路が誤った周
波数にロックされた状態で放置されることはない。

【００２５】なお、以上の説明では、ＯＳＣ１０を低周
波発振回路としたが、例えば、ワンショットマルチバイ
ブレータを用い、アナログＭＵＳＥ信号Ａのフレーム周
期内でパルスを発生させるような構成としてもよい。

【００２６】また、ＭＵＳＥロック検出回路８はパター
ンメモリを用いたパターンマッチング方式で構成した
が、例えば、トランスバーサルフィルタを用いた構成で
もよい。

【００２７】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、ＭＵＳＥ
信号の同期状態を検出し、非同期時にＰＬＬ回路の発振
周波数を強制的に遷移させ、再ロック動作を行わせるよ
うにしたので、ロック外れを起しても確実にＭＵＳＥ信
号をとらえることが可能となり、ＭＵＳＥデコーダの信
頼性を向上しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。

【図２】ＭＵＳＥロック検出回路の例を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１…ＬＰＦ ２…Ａ／Ｄコンバータ ３…ＭＵＳＥデコーダ ４…ＨＤ検出回路 ５…ＬＰＦ ６…ＶＣＯ ７…分周期 ８…ＭＵＳＥロック検出回路 ９…スイッチ回路 １０…ＯＳＣ １１…システムクロック発生回路 １２…スイッチングトランジスタ ８１…パターンメモ
リ ８２…積和回路 ８３…シフトレジスタ Ａ…アナログＭＵＳＥ信号 Ｂ…ＬＰＦ出力信号 Ｃ…ディジタルＭＵＳＥ信号 Ｄ…ハイビジョン信号 Ｅ…ＨＤ検出信号 Ｆ…制御電圧信号 Ｇ…システムクロック信号 Ｈ…分周信号 Ｉ…ＭＵＳＥロック検出信号 Ｊ…低周波信号 Ｖ_S …フレームパルス積和信号 Ｖ_ref …基準信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伝送される高精細度テレビジョン信号の
   帯域圧縮信号をＡ／Ｄコンバータによりディジタル信号
   に変換し、変換されたディジタル信号中の水平同期信号
   に位相同期してシステムロック信号を発生する位相ロッ
   クドループ回路を有するＭＵＳＥデコーダにおけるシス
   テムクロック発生回路において、 前記ディジタル信号に基づき、当該ＭＵＳＥデコーダの
   受信ＭＵＳＥ信号に対する同期状態を検出して検出信号
   を出力するＭＵＳＥロック検出手段と、 前記検出信号に基づき、当該ＭＵＳＥデコーダが受信Ｍ
   ＵＳＥ信号に対して非同期であるとき、前記位相ロック
   ドループ回路の電圧制御発振器に与える制御電圧を強制
   的に変化させる電圧印加手段と、 を備えたことを特徴とするＭＵＳＥデコーダにおけるシ
   ステムクロック発生回路。