JPH06510643A - ディジタルテレビジョン受像器用クロック信号発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ディジタルテレビジョン受像器用クロック信号発生器技術分野 本発明は概して、テレビジョン受像機のディジタル信号処理回路で使用されるク ロック信号を発生するための装置に関するものである。

特に、チャネル切替えのほぼ直ぐ後に新たなチャネルについてのビデオ情報が表 示できるように、このチャネル切替えの後にクロック信号を発生する装置に関す るものである。

なお、本明細書の記述は本件出願の優先権の基礎たる米国特許出願第０７／７３ ５，　７５０号（１９９１年７月２５日出願）の明細書の記載に基づくものであ って、当該米国特許出願の番号を参照することによって当該米国特許出願の明細 書の記載内容が本明細書の一部分を構成するものとする。

背景技術 テレビジョン受像機（単に、“テレビジョン”と称す）システムの重要な性能特 性としては、チャネル切替えのようなシステム上の変化のほぼ直ぐ後に、画像を 表示できる能力である。ディジタル信号処理回路を有するテレビジョンの場合に 、画像表示を行わせるために必要な多くの事項の内、最初に行うべき事項は、こ のディジチル信号処理回路で利用される適当なりロックタイミング信号を発生す ることである。

高品位テレビジョン（ＨＤＴＶ）信号用の１つの有用なディジタル信号送受信シ ステムが、１９９１年２月４日出願の米国特許出願Ｎｏ、６５０，３２９　（名 称、“高品位テレビジ３ン兼用システム用変調器／復調器”）に記載されている 。このテレビジョンシステムにおいて、伝送された高品位テレビジョン情報を、 高優先順位情報および低優先順位情報に分割し、この高優先順位情報は高信頼度 で受信すべきものである。これら高優先順位情報および低優先順位情報を、テレ ビジョン信号の周波数スペクトラムの異なった部分に個別のＱＡＭ　（直交振幅 変調）キャリア（搬送波）信号として伝送する。この高優先順位情報は、僅かに 超過した帯域幅および狭帯域を有すると共に、低優先順位情報の振幅に比べて、 相当程度、大きな振幅を有している。

受像機において、ディジタル信号処理ネットワークと組合わせて使用されるクロ ック信号を、非線形信号発生器およびこれからの出力信号に応答して、位相ロッ クループ手段によって、高優先順位の狭帯域信号から発生させる。この非線形信 号発生器が僅かに超過した帯域幅を有する狭帯域ＱＡＭ信号で作動するので、こ の非線形信号発生器の出力信号の大きさは小さいものである。このことは、狭帯 域位相ロックループの使用を意図し、これによって、この位相ロックループは不 所望に遅い応答時間を呈するようになる。このようにクロック信号を発生させる ために役立つ信号エネルギーを、パイロット信号の形態で、テレビジョン信号に 付加することが可能であるが、このように付加された信号と組合わされたエネル ギーによって、インターフェアレンスや不所望なアーティファクトが導入されて しまい、このテレビジョン信号の品質が低下してしまう欠点がある。いずれの場 合においても、このタイプのシステムにおいては、チャネル切替えのほぼ直後に クロック信号を供給することが望ましいものである。この理由は、視聴者は、一 般に、チャネル切替えの直後に新しいチャネルの画像を見たいからである。

従って、本発明はこの点について着目して成されたものである。

発明の開示 本発明の基本原理による装置は、ディジタル式高品位ビデオ信号プロセッサに包 含されており、このプロセッサによって、第１テレビジヨンチヤネル信号および 第２テレビジヨンチヤネル信号を処理する。チャネルの切替えのようなシステム 上の変化に応答して、すでに同調されたチャネルの情報から発生したクロック信 号を、適切に位相合わせされた新しいクロック信号を新しいチャネルの情報から 発生できるようになるまで、この新しいチャネル用のクロック信号として利用す る。

本発明による、図示された実施例によれば、ディジタルテレビジョン受像機に、 所謂“部分的に離間した振幅／位相適応型イコライザ（Ｆｒａｃｔｉｏｎａｌｌ ｙ　ＳｐａｃｅｄＡｍｐｌｉｔｕｄｅ　ａｎｄ　Ｐｈａｓｅ　Ａｄａｐｔｉｖｅ 　Ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）を採用する。チャネルの切替えを行うと、前回のチャネ ルが発生したクロック信号を、以下の条件の下で、新しいチャネル用のクロック 信号として利用する。すなわち、位相ロックループと協働して、制御ネットワー クによって、前のクロック信号の位相で、位相的に安定した新しいクロック信号 を発生するまでの間に、上記クロック信号を発生する。このチャネルの切替えに 続くある期間中のクロック信号の位相移動を回避できると共に、テレビジョン受 像機は、チャネル切替えの直後に、正常に動作できる。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明によるディジタル信号処理ネットワークおよび装置を具備した ディジタルテレビジョン受像機の一部分を示すブロック線図である。

第２図は、第１図の受像機によって受信および処理される、同時放送用多重ＱＡ Ｍ高品位テレビジョン信号の基準映像周波数スペクトラムを表わす図である。

発明を実施するための最良の形態 以下、図面を参照しながら、本発明の実施例を詳述する。

高品位（ＨＤＴＶ）テレビジョン信号は、データ圧縮信号であり、この圧縮信号 は、高優先順位情報成分と低優先順位情報成分とに分割される。本例においては 、高信頼度を持って受信すべき音声、同期、および低周波ビデオ情報成分に対し て、高優先順位を与えている。

例えば、この同期情報は、受像機において信号の回復および処理を行うための独 特な識別またはコードを含んだトレーニング信号の性質を帯びたものであると共 に、図示したように、フィールドレート走査情報（例えば、フィールドマーカー の開始）を保有することができる。例えば、高周波ビデオ情報のような余り厳密 でない成分には、低い優先順位を与えている。この高優先順位情報は、低優先順 位情報に比べて、狭い帯域幅を有しており、この高優先順位情報によって、以下 に説明するように、ＲＥＦ信号に対して参照される、０、９６ＭＨｚの第１の搬 送波抑圧で直交振幅変調（ＱＡＭ）する。また、低優先順位情報によって、同様 にＲＥＦ信号に対して参照される３、　８４ＭＨｚの第２の搬送波抑圧でＱＡＭ 変調する。この結果として、この時、合成信号は、マルチＱＡＭ信号、すなわち 、“ツイン（ｔｗｉｎ）”ＱＡＭ信号の形態を呈する。このツインＱＡＭ複合信 号を、帯域外ＲＥＦ基準信号によって、６ＭＨｚの標準テレビジョン帯域に変換 する。このＲＥＦ信号の周波数を以下のように選択する。すなわち、このＲＥＦ 基準信号を複合ＱＡＭ信号で変調した場合に、和および差の信号成分の１つが、 例えば、同時放送ＶＨＦチャネル３のような所望の高周波テレビジョンチャネル と組合わされた周波数の帯域内に入るように、この信号ＲＥＦの周波数を選択す る。ＲＥＦ信号をツインＱＡＭ複合信号によって変調することによって、両側帯 域の変調信号が生成され、これの下側の側波帯を除去すると共に、上側の側波帯 を第２図で示したように保持する。

この狭帯域ＱＡＭ成分の振幅は、広帯域ＱＡＭ成分のものに比べて、相当程度、 大きなもので、本例では、２倍も大きなものである。狭帯域ＱＡＭ成分の一６ｄ ｂ　（ｄＢ）帯域幅は０．９６ＭＨｚであり、広帯域ＱＡＭ成分の一６ｄｂ帯域 幅は３．８４ＭＨｚ　、すなわち、狭帯域ＱＡＭ成分の帯域幅の４倍である。こ れら狭帯域および広帯域ＱＡＭ成分の非線形帯域端部の転移領域は、上昇コサイ ン特性の平方根を有する有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタによって整形さ れ、この結果として、滑らかな転移領域が形成され、この領域によって、鋭い転 移領域に起因した不所望な高周波の影響を回避できる。この狭帯域成分は、約１ ７％の超過帯域を保有する振幅周波数特性を表わす。すなわち、（１／２）　Ｘ 　（１／Ｔ）で規定された理論上の最小帯域幅より１７％多いもので、ここでＴ は対象となる信号の符号（ｓｙｍｂｏｌ）周期を示す。この帯域端部の転移領域 （正規の寸法では図示しない）における広帯域成分の振幅対周波数応答は、急峻 な狭帯域成分の傾き１／４の傾きを有している。

これら狭帯域および広帯域ＱＡＭ成分の各々は、同相成分”Ｉ”および直角位相 成分”Ｑ”を有する。このＩ−位相（同相成分）によって抑圧されたコサインキ ャリアを変調し、他方、Ｑ−位相（直角位相）キャリアによって抑圧されて、サ インキャリアを変調する。データの符号（３ｙｍｂｏｌ）は、工成分およびＱ成 分の両方によって表わす。本例では、複合ＱＡＭ信号は、”１６ＱＡＭ”信号で ある。”１６“ＱＡＭは１６ＱＡＭの１およびＱ成分の各々が４つの個別な振幅 レベルを有し、これによって、合計で４×４、すなわち、１６個の振幅レベルま たは値が、これら狭帯域および広帯域ＱＡＭ信号の各々に対して得られる。これ ら■成分およびＱ成分の各々の４レベルを特定するために２ビツトが必要となり 、この結果、各データ符号は、■およびＱの組合わせに対して、１６レベルを特 定化するために４ビツト必要となる。従って、３．８４ＭＨｚ（−６ｄｂ）の広 帯域ＱＡＭ信号のビットレートは１５．３６Ｍｂｐｓ（３，８４ＭＨｚ　Ｘ　４ ビツト）となり、０．９６ＭＨｚ（−６ｄｂ）の狭帯域ＱＡＭ信号のビットレー トは、３．８４Ｍｂｐｓ（０，９６ＭＨｚＸ　４ビツト）となる。Ｉｌ＋４０Ａ Ｍシステムでは、狭帯域および広帯域成分のビットレートは、１．５倍だけ上昇 する。上述した多重（ツイン）　ＱＡＭ信号は、標準的なＮＴＳＣテレビジョン 信号による同一チャンネル（ｃｏ−ｃｈａｎｎｅｌ）のインターフェアレンスが ほとんど無い特性を有している。すなわち、ＮＴＳＣ信号は、同一チャネル内の 異なった位置がらツインＱＡＭ信号として送信されている。ツインＱＡＭ信号が らＮＴＳＣ信号への同一チャネルインターフェアレインスもまた、大きく減少さ れている。

これら広帯域および狭帯域ＱＡＭ信号のビットレート１５、３６Ｍｂｐｓおよび ３．８４Ｍｂｐｓは、有利な４：ｌの整数比の関係を保有している。この整数比 の関係によって、受像機において狭帯域および広帯域ＱＡＭ情報の再生を簡易に することができる。その理由は、同時に得られたデータクロックを両方のＱＡＭ 成分のデータ再生動作のタイミング調整のために容易に利用できるからである。

また、後述するように、この受像機システムに対する所望のデータクロック速度 を再生した高出力狭帯域ＱＡＭ信号から容易に得ることができる。

第１図の受像機システムにおいて、アンテナ１１０で受信したツインＱＡＭ放送 信号をチューナ１１１を経てミキサ１１２へ、基準信号ＲＥＦと一緒に供給する 。この基準信号ＲＥＦは、送信機で使用されている信号ＲＥＦの周波数と同じ周 波数である。このチューナｉｌｌには、視聴者調整装置が設けられており、この 装置によって、この受像機を一方のチャネルから他方のチャネルへ従来の方法で 同調させている。ミキサ１１２の出力信号には、和および差の成分が含まれてい る。この高い周波数の和の成分が、ローパスフィルタ１１４によって阻止され、 この差の成分が通過してＡ／Ｄ変換器へ供給される。この通過した差成分は、第 ２図に示した複合変調信号周波数スペクトルを有し、これと−緒に約０．９６Ｍ Ｈｚを中心とする狭帯域ＱＡＭ変調スペクトルおよび約３．８４ＭＨｚを中心と する広帯域ＱＡＭ変調スペクトルも有している。

Ａ／Ｄコンバータ１１６からのディジタルサンプリング出力信号を復調器１１８ に供給し、この復調器１１８は、他のエレメント１２０．１２２．１２４．１２ ６および１２８と協働して、狭帯域のＱＡＭ高優先順位信号プロセッサを構成す る。この復調器１１ｇには、複数個の入力ＦＩＲフィルタが設けられており、こ れらフィルタによって、狭帯域ＱＡＭ成分を通過させる一方、広帯域ＱＡＭ成分 を阻止する。特に、狭帯域ＱＡＭ復調器１１８には、フィルタが設けられており 、このフィルタの振幅／周波数応答特性は、第２図に示した変調された狭帯域Ｑ ＡＭ成分の振幅／周波数特性の形状に実質的に同一な形成を有している。またＡ ／Ｄコンバータ１１６からの出力信号を広帯域ＱＡＭ低優先順位信号処理ネット ワーク１５０にも供給する。このネットワーク１５０には、上述の狭帯域ＱＡＭ 高優先順位プロセッサで見られるようなエレメントと類似のエレメントが設けら れており、このネットワークによって、広帯域ＱＡＭ成分を通過させ、狭帯域Ｑ ＡＭ成分を阻止する。広帯域ＱＡＭ低優先順位プロセッサ１５０には、フィルタ 付き復調器が設けられており、このフィルタの応答特性は、第２図に示した変調 された広帯域ＱＡＭ成分の振幅／周波数特性の形状に、実質的に同一な形状を有 している。従って、この受像機システムは、標準品位のテレビジョン信号におけ る高エネルギー情報が関係する周波数において信号減衰ノツチ（Ｖ字形状）を呈 するようになる。

従来構造の適応イコライザ１２０は、復調器１１ｇからの復調された直交位相の ＩおよびＱ成分を受信する。

このイコライザ１２０は、適応型ディジタルＦＩＲフィルタを採用して、振幅お よび位置の不規則性、例えば、送信チャネルによって生じる。ゴーストを含む不 規則を補償する。本例では、この適応イコライザ１２０を、所謂部分的に離間し たイコライザ（ＦｒａｃｔｉｏｎａｌｌｙＳｐａｃｅｄ　Ｅｑｕａｌｉｚｅｒ） と称し、このイコライザによって、最小要求のインターバルを超えてサンプリン グすることが可能となる。従って、出力■およびＱ成分に対して所望の振幅およ び位相特性を得るために、どのような位相偏移および振幅変化を必要とするかが 認識できるようになる。このイコライザ１２０にＲＯＭを設け、このＲＯＭを、 イコライザ１２０のＩおよびＱ出力成分に対する所望の位相および振幅値をプロ グラムする。これら出力ＩおよびＱ成分の各々の値を、プログラムされた値と比 較すると共に、これらＩ、Ｑ値を、この比較結果に基づいてこれらプログラム値 に近似するように調整する。この調整作業は、イコライザ１２０と組合わされた フィルタのタップの重みを変化させることによって実行される。このイコライザ １２０は、符号期間内においてサブサンプリング（ｓｕｂ−ｓａｍｐｌｉｎｇ） することができ、これによって所望の出力振幅および位相特性を得るために必要 な位相および振幅変化の量を得る。このようなサブサンプリング能力により、こ のイコライザ１２０の動作は、印加されたクロック信号の位相を実質的に一定に すべきであるが、この位相に対して実質的に反応しなくなる。一般に、部分的に 離間したイコライザは、印加されたクロック信号の位相特性に対して良好な性能 を有しているが、このイコライザ１２０を同期イコライザとすることもできる。

これら部分的に離間したタイプのイコライザおよび同期適応タイプのイコライザ は、文献”Ｄｉｇｔａｌ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ”ＬｅｅおよびＭｅｓ ｓｅｒｓｃｈｍｉｔｔ共著（Ｋｌｕｗｅｒ　Ａｃａｄｅｍｉｃ社、米国マサチュ ーセッツ州ボストン、１９８８年出版）に記載されている。

イコライザ１２０からの等化処理された工およびＱ出力信号を推定ネットワーク １２６に供給し、この推定ネットワーク１２６によって、伝送されたよりなＩお よびＱ成分の値の推定値を表わす出力Ｉ、Ｑ成分を発生する。例えば、この推定 ネットワーク　（Ｅｓｔｉｍａｔｏｒｎｅｔｗｏｒｋ）　１２６の出力における ＩおよびＱ成分の値が、伝送中に収集されたノイズによる歪の影響を補償するの に必要な値として調整されている。この推定ネットワークは、実質的に、これら 値をサンプルに割当てる解釈機能を実行するもので、これらサンプルは、このよ うなノイズの影響のために、１６点の直交信号配置中の割当てられた位置に、必 ずしも正確に一致するものではない。この推定ネットワーク１２６からの出力信 号を検出器１２２に供給する。このデコーダ１２２は、送信機側のエンコーダに よって実行されたマツピング動作の逆の動作を実質的に表わすものである。ルッ クアップテーブルを採用して、この直交信号配置を”逆のマツピング処理して二 進数形態で、時系列４ビツト（符号）セグメントに変換する。これらセグメント は、送信機でエンコード処理される前に、この送信機側に存在していたものであ る。

エラー検出器１２４によって、推定ネットワーク１２６のＩおよびＱ入力および 出力信号をモニタして、キャリア位相エラー出力信号を発生する。このエラー出 力信号の大きさは、推定ネットワーク１２６の入出力Ｉ信号と入出力Ｑ信号との 間の位相エラーに比例したものである。この位相エラーは、ノイズの影響によっ て生じるもので、この場合、この位相エラーは、通常、不規則に発生するもので ある。また、この位相エラーは、送信機側で使用した対応の信号ＲＥＦの周波数 に、実質的に、一致しない信号ＲＥＦの周波数にも起因して生じるものである。

この場合、この位相エラーは、通常、不規則に発生するものではない。最終的に 、このエラー検出器１２４からの出力ＥＲＲＯＲ信号を利用して、所望の値から 偏移した信号ＲＥＦの周波数、すなわち、送信機側の対応する信号ＲＥＦの周波 数の値から偏移した信号ＲＥＦの周波数を補償する。エラー検出器１２４は、イ コライザ１２０のサンプリング速度より高いサンプリング速度で動作し、位相お よび周波数オフセットを検出する。これらオフセットはシンセサイザ１３５に帰 属した周波数偏移、または、チューナ１１１の発振器の周波数偏移に起因して生 じるものである。

特に、このＥＲＲＯＲ信号をローパスフィルタを内蔵した電圧制御発振器（ＶＣ Ｏ）ネットワーク１２８に供給して、直交復調器ｔｔｇに供給された直交位相関 係を有するサインおよびコサイン基準信号の値を変更する。また、これら変更さ れたサインおよびコサイン基準信号によって、復調処理を変更する。この変更動 作は、エラー検出器１２４からのエラー表示出力信号の大きさが、所望値からの 信号ＲＥＦの周波数のあらゆる偏移が補償されてしまったことを表わすまで行わ れる。このネットワーク１２ｇと組合わされたローパスフィルタによって、ＥＲ ＲＯＲ信号をフィルタ処理するので、このＶＣＯ１２１３からの基準信号の値お よび、その結果として、復調器１１ｇの動作が、上述した周波数偏移のように、 不規則に起らないエラーに応答して変更されると共に、ノイズのような不規則な ものに影響されないようになる。広帯域ＱＡＭ低優先順位信号プロセッサ１５０ には、上述した狭帯域ＱＡＭプロセッサの各ユニット１１８゜１２０、１２６． １２４および１２８と同一の形態で動作するエレメントが設けられている。推定 ネットワーク１２６、検出器１２４　、ＶＣＯ１２ｇおよび復調器１１ｇを包含 したタイプのコントロールループの動作に関連した追加の情報は、前述した文献 ″Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ−（ＬｅｅおよびＭｅｓｓｅ ｒｓｃｈｍｉｔｔ共著）に開示されている。

信号プロセッサ１４０によって、デコーダ１２２からの復調処理された高優先順 位データ信号と、プロセッサ１５０からの復調処理された低優先順位データ信号 とを合成する。このプロセッサ１４０には、八ツマンデコーダおよび逆量子化器 （ｉｎｖｅｒｓｅ　ｑｕａｎｔｉｑｅｒｓ）のようなデータ復元（ｄｅｃｏｍｐ ｒｅｓｓｉｏｎ）ネットワークと、エラー訂正ネットワークと、テレビジョン音 声および映像信号成分を別個に得るためのデマルチプレクサおよび信号合成ネッ トワークとが設けられている。この音声信号成分を、音声再生器１４６に供給す る前に音声信号プロセッサ１４２によって処理する。また、この映像信号成分を ユニット１４４で処理して、画像表示器１４８に供給する画像表示信号を発生す る。

ダイレクトディジタル周波数シンセサイザ１２９は、システムクロック発生器１ ３０からのマスタクロック信号に応答して、１５．３６ＭＨｚクロック信号を発 生する。このシンセサイザ１２９は、また周波数シンセサイザ１３５に対してク ロック信号を供給する。この周波数シンセサイザ１３５によってミキサ基準信号 ＲＥＦが発生する。

このシステムクロック発生器１３０がらのクロック信号を用いて、これらシンセ サイザ１２９と１３５の動作を同期化する。本例では、このクロック信号はｌＯ ＭＨｚの周波数を有するようになる。通常、この基準信号ＲＥＦの周波数は、送 信機側で使用している基準信号ＲＥＦの周波数に対応している。この基準信号Ｒ ＥＦの周波数の所望の周波数からの偏位が、上述のように補償される。

シンセサイザ１２９からの信号ＣＬＫは、低優先順位プロセッサ１５０内のディ ジタル信号処理回路用のクロック信号である。狭帯域の高優先順位プロセッサに よって、広帯域信号の帯域の１７４の帯域を有する信号を処理する。この結果、 この高順位プロセッサエレメントは、クロック信号ＣＬＫ／４に応答し、このク ロック信号は、分周器１３６によって供給されるようにＣＬＫ信号の周波数の１ ／４の周波数（３，８４ＭＨｚ）を有する。

受信機側のクロック信号ＣＬＫの周波数は、送信機側で採用したクロック信号の 周波数に対応している。受信機用の適当なりロック周波数の生成は、受信した、 信頼性が高（、狭帯域の高出力ＱＡＭ成分に含まれている情報から、受信機用ク ロック信号を発生させることによって実行される。特に、ＬＰＦ１１４の出力側 から得られる複合ＱＡＭ信号を非線形信号発生器１３１、例えば、乗算器のよう なＮのべき数発生器に供給する。この乗算器は、入力信号同士で乗算を行い、Ｎ は２または４である。この非線形信号発生器１３１によって、単一周波数成分な 狭帯域ＱＡＭ成分の符号レートで発生する。

この場合、符号レートは０．９６ＭＨｚであり、ビットレートの１７４である。

また、この発生器１３１によって高度に減衰させた出力成分を、広帯域の低出力 ＱＡＭ成分の符号レートで発生し、この出力成分は後続の信号処理ユニットによ って無視される。

発生器１３１からの０．９６ＭＨｚ符号レート出力成分を位相器１３３へ供給す る前に、フィルタ１３２によって帯域通過ろ波処理する。このフィルタ１３２は 、０．９６ＭＨｚ符号周波数に中心周波数を有している。このフィルタ１３２の 帯域幅は、厳密なものではないが、十分なＳ／Ｎを得られるように設計すべきで ある。移相器１３３によって、以下に説明する条件の下で、フィルタ１３２から の０．９６ＭＨｚ出力信号出力相ロック周期までの変化可能な遅延量が得られる 。正規の安定動作条件の下で、この移相器１３３は、静的状態を表わし、所定の 遅延量をフィルタ１３２からの信号に伝える。これは、入力信号の移相を移相検 出器１３７に等化させるめに必要なことである。

通常の静的条件の下で、電子スイッチ１３４は、図示の”Ａ”の位置である。従 って、移相器１３３からの０．９６ＭＨｚ符号レート出力成分に応答して、位相 検出器１３７は、ローバルフィルタ１３８と、シンセサイザ１２９および１／１ ６分周器１３９と協働して位相ロックループを構成する。フィルタ１３ｇによっ て、非線形信号発生器１３１の動作に併って発生されたノイズを含んだスプリア ス周波数を除去する。分周器１３９は、シンセサイザ１２９から１５．３６ＭＨ ｚ信号を受信すると共に、分周した０、９６ＭＨｚ出力信号出力相検出器１３７ の制御入力に供給する。シンセサイザ１２９にはレジスタが設けられており、こ のレジスタによって、フィルタ１３８からこのシンセサイザ１２９のコントロー ル入力に供給された信号によって決定される位相増加分を累積する。この累積速 度は、クロック発生器１３０からの信号の周波数によって決定される。累積され た位相値によって、正弦波値を含んだＲＯＭがアドレス処理され、これによりシ ンセサイザ１２９からの出力信号を合成する。このシンセサイザ１２９の機能は 、米国カリフォルニア州すンディエゴのＱｕａｌｃｏｍｍ社より市販されている ０２３３４タイプの集積回路で実現できる。

本例のシステムにおいては、高優先順位成分は、シャープな帯域外減衰特性、す なわち急峻なスカート特性を有した狭帯域となる。狭帯域ＱＡＭ成分の僅かに（ １７％）超過した帯域によって、非線形発生器１３１から出力信号が発生しない ようにする。すなわち、この出力信号は、もともとチャネル切替えのようなシス テムの変化の後に、同期したクロック信号を迅速に発生させるのに十分な大きさ を有している。この非線形発生器１３１に供給された狭帯域ＱＡＭ成分は、比較 的大きな振幅を有しているが、この僅かに超過した狭帯域ＱＡＭ成分の帯域幅に よって、この発生器１３１から大きな出力信号が発生されるのを防止できる。Ｑ ＡＭ入力信号に応答する、この発生器１３１のような非線形信号発生器（例えば 、乗算器）の出力信号の大きさは、特に、帯域の端部における入力信号の振幅／ 周波数特性の形状の関数となる。所定の通過帯域振幅特性に対して、この帯域端 部における急峻な傾きによって、入力信号の符号レートで小振幅／単一周波数出 力成分を発生するのに対し、なだらかな帯域端部の傾斜によって大きな振幅出力 成分を発生する。

非線形発生器１３１からの小信号出力によって、狭帯域の位相ロックループがこ の発生器１３１の動作に追従するようになる。本例で使用したよりな狭帯域位相 ロックループは、広帯域位相ロックループと比較して、遅い応答時間を呈するの で、この位相ロックループからの出力クロック信号は、位相ロック状態が達成さ れるまでの期間だけ、位相がゆっ（り変化するようになる。このような位相ロッ クに先立ってゆっくり変化する位相は、不所望なものである。その理由は、この ように動作速度が遅いことによって適応イコライザ１２０と他のクロック応答回 路との動作に悪影響を与える。部分的に離間したイコライザ１２０は、異なった 固定のクロック位相に対してほとんど実質的に反応しないが、この位相ロックに 先立って変化するクロック位相によって、トラッキング問題が生じる。このトラ ッキング問題によって、■およびＱ入力／出力の位相エラーおよびキャリアの位 相エラーを最小限に抑える効果を劣化させる。このようなトラッキング問題は、 特に、チャネルの切替えの開始時と、次の位相ロック時のとの間に起ることが多 いが、以下のクロック信号発生装置によって回避できる。新しい信号の収集中に 変化するクロック位相によって、イコライザのコンバージェンス（ｃｏｎｖｅｒ ｇｅｎｃｅ）を中断または低下させる。特に、この状況は、イコライザが新しい チャネルの振幅および位相特性を補償している間に、チャネルの切替えの後に発 生するようになる。

チャネル切替えが行われた場合に、新しいチャネルに対する観察可能な、歪のな い映像が迅速に発生されることが望ましいものである。その理由は、視聴者は、 このチャネル切替えの直後に観察可能な映像を見ることを望んでいるからである 。従って、チャネル切替えによる中断の後、直ぐに、適当なりロック信号から発 生されることが重要である。このことは、移相器１３３、スイッチ１３４、コン トロールネットワーク１５５の組合わせによる上述した装置によって実現される 。

このネットワーク１５５はマイクロプロセッサであり、これには、比較器および 後述するところの、所定の入力信号の大きさの関数として、出力コントロール信 号が得られるスイッチングおよび論理回路が設けられている。

所定チャネルに対する、正規の安定動作条件の下で、スイッチ１３４は図示の位 置Ａに位置しており、エレメント１３７．１３８．１３４．１２９および１３９ を含んだ位相ロックループは、０．９６ＭＨｚ入力信号入力和器１３３から移相 検出器１３７へ供給される）および０．９６ＭＨｚ入力信号入力和器１３９から 移相器１３７へ供給される）との間の、はぼＯ＠の位相差を維持するように協働 する。後者の信号は、スイッチ位置へのスイッチ１３４を介してフィルタ１３８ より供給された、位相エラーを表わしたコントロール信号に応答して、シンセサ イザ１２９によって発生される。

チャネルの切替えが視聴者によって開始されると、チューナＩｌｌは、出力チャ ネル切替え表示信号ＣＣ１例えばパルスをコントロールネットワーク１５５の入 力に供給する。この信号ＣＣによって、コントロールネットワーク１５５は出力 スイッチングコントロール信号Ｓを供給するようになる。この信号の大きさは、 このスイッチ１３４をＡの位置からＢの位置へ移動するような大きさを有する。

スイッチ位置Ｂにおいて、フィルタ１３ｇの出力からの位相エラーコントロール 信号がシンセサイザ１２９から移相器１３３へ切替えられる。このシンセサイザ １２９は、予め同調したチャネルの位相特性を有する出力クロック信号ＣＬＫを 供給し続けるようになる。他方、これらコントロールネットワーク１５５、スイ ッチ１３４、移相器１３３は協働して、新しいチャネルのためのフィルタ出力信 号の位相を、旧チャネルのクロック信号の位相に一致させる。この期間中、高優 先順位プロセッサおよび低優先順位プロセッサ中のディジタル信号処理回路は、 それぞれ固定の位相クロック信号ＣＬＫ／４およびＣＬＫを受信するようになる 。

フィルタ１３８からの位相エラー表示コントロール信号を位置Ｂにおけるスイッ チ１３４を介して移相器１３３の制御入力に供給する。この信号によって、移相 器１３３によって発生させた位相シフトの大きさおよび方向を決定する。コント ロールネットワーク１５５は、フィルタ１３８からの位相エラー信号（Ｅ）をモ ニタして、移相器１３３の動作によって、分周器１３９により伝送されるような シンセサイザ１２９からの信号と、フィルタ１３２によって伝送されるような、 新たに選択したチャネルからの移相した信号との間の位相差を、何時、最小化す るかを決定する。この移相信号は、位相検出器１３７に対する基準信号として作 用する。最小値に到達すると、すなわち、位相検出器１３７とフィルタ１３８と の出力が、この位相検出器１３７の入力信号間のほぼ０°の位相差を表わした時 に、コントロールネットワーク１５５は信号Ｓを介してスイッチ１３４を位置Ａ まで戻すようになる。この結果として、新しいチャネル信号から発生したクロッ ク信号をこのディジタル信号処理回路へ供給するようにする。この時、移相器１ ３３は、位相偏位（遅延）量を、フィルタ１３ｇから受信されると共に、移相器 １３３によってストアされた値の関数として、供給し続ける。この結果、これら 移相器１３２と１３３からの新しいチャネル信号が、位相ロックループの基準と して作用する。

フィルタ１３２の出力からの基準信号Ｒを受信するネットワーク１５５の入力は 、例えば、Ａ／Ｄ変換器および比較器と組合わされている。これら回路は、信号 Ｒの大きさを検出すると共に、スイッチ１３４を位置Ａまで戻す時の遅延を検出 する。この検出動作は、フィルタ１３２からの出力信号が、位相ロックループを 新しいチャネルの符号信号を追従することができるような十分な大きさを有する まで続行する。この新しいチャネルより、クロック周波数ＣＬＫをシンセサイザ １２９を介して発生する。スイッチ１３４は、このコントロールネットワーク１ ５５によって、フィルタ１３２からの出力信号が、位相ロックループの適切な動 作に対して十分な大きさを有することが検知されるまで、位置Ａがら位置Ｂへ戻 ることはない。また、信号Ｅが位相検出器１３７の入力信号間の位相差のほぼ０ °を表わすことを検知されるまで、位置Ｂへ戻らない。

従って、チャネルの切替えの後で、予め同調されたチャネルから発生したクロッ ク信号を、以下の動作完了まで新しいチャネル用のクロック信号として使用する 。すなわち、非線形振幅信号発生器１３１から得られた新しいチャネル用の符号 レート成分によって、位相ロックループを適切にコントロールすると共に、シン セサイザ１２９を介して位相が安定しているクロック信号を適切に発生できるよ うになるまで、使用する。適応イコライザのような、クロック応答ディジタル信 号処理回路は、チャネル切替え動作中に、通常の変化のない動作を行うと共に、 新しいチャネルに対する受信機能が、チャネルの切替え直後に開始できるように なる。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．高品位テレビジョン信号を処理するシステムにおいて、 このシステムが第１チャネルから第２チャネルへ同調したことを表わすチャネル 切替えコントロール信号を供給する手段と、 前記テレビジョン信号を受信するための信号入力およびクロック信号を受信する ためのクロック入力を有するディジタル信号処理手段と、 前記テレビジョン信号および前記チャネル切替えコントロール信号に応答し、ク ロック出力端においてクロック信号を発生する手段と、この発生手段にはクロッ ク信号伝送手段が設けられ、このクロック伝送手段によって、（ａ）第１クロッ ク信号および（ｂ）第２クロック信号とを、前記クロック出力端に伝送するよう にし、この第１クロック信号は、チャネル切替えに続く初期インターバル中に、 前記第１チャネルと組合わされたテレビジョン情報から発生され、この第２クロ ック信号は、このクロック信号によって所望の位相特性が表わされた場合に、前 記第２チャネルと組合わされたテレビジョン情報から発生され、さらに、前記ク ロック信号発生手段のクロック出力を、前記ディジタル信号処理手段のクロック 入力に結合する手段とを具備したことを特徴とするクロック信号発生器。
2. ２．前記テレビジョン信号は、予め存在している標準品位のテレビジョン信号チ ャネルと両立できる帯域幅を有すると共に、高優先順位情報を含んだ狭帯域の変 調済み成分および低優先順位情報を含んだ広帯域の変調済み成分を有し、さらに 、 前記発生手段によって、前記高優先順位情報から前記クロック信号を発生したこ とを特徴とする請求の範囲第１項に記載のクロック信号発生器。
3. ３．前記クロック信号発生手段には、 前記テレビジョン信号に応答して、前記優先順位情報を選択的に回復するための 手段と、 コントロール入力と信号出力とを有する周波数シンセサイザ手段と、 位相コントロール入力を有し、前記優先順位情報および前記周波数シンセサイザ からの出力信号に応答して、位相エラー表示信号を発生する位相コントロール手 段と、 前記初期インターバル中に、前記位相エラー表示信号を前記位相コントロール手 段の位相コントロール入力に供給すると共に、それ以外の時間に、前記周波数シ ンセサイザのコントロール入力に供給する手段とを設けたことを特徴とする請求 の範囲第２項に記載のクロック信号発生器。
4. ４．前記供給手段に、 前記位相エラー表示信号を受信するための入力端子と、前記周波数シンセサイザ の前記コントロール入力に結合された第１出力端子と、前記位相コントロール手 段の前記位相コントロール入力に接続された第２出力端子とを有するスイッチ手 段、および前記チャネル切替えコントロール信号と前記位相エラー表示信号とに 応答し、前記スイッチ手段を前記第１および第２出力端子の間でスイッチング動 作するようにコントロール手段を設けたことを特徴とする請求の範囲第３項に記 載のクロック信号発生器。
5. ５．前記コントロール手段は、追加的に、再生された高優先順位情報に応答して 、前記スイッチ手段をコントロールしたことを特徴とする請求の範囲第４項に記 載のクロック信号発生器。
6. ６．前記高優先順位情報を回復する手段は、非線形ネットワークであることを特 徴とする請求の範囲第３項に記載のクロック信号発生器。
7. ７．前記ディジタル信号処理手段に、前記発生手段からのクロック信号に応答す る適応イコライザを設けたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のクロック 信号発生器。
8. ８．前記適応イコライザを、部分的に離間したイコライザとしたことを特徴とす る請求の範囲第７項に記載のクロック信号発生器。
9. ９．高品位テレビジョン信号を受信するシステムにおいて、このテレビジョン信 号は、予め存在している標準品位のテレビジョン信号チャネルと両立可能な帯域 幅を有し、ならびに高優先順位情報を含んだ狭帯域の変調済み成分および低優先 順位情報を含んだ広帯域の変調済み成分を包含し、 前記受像機が第１チャネルから第２チャネルに同調されたことを表わすチャネル 切替えコントロール信号を発生する手段と、 適応イコライザを包含し、前記テレビジョン信号を受信するための信号入力端子 と、クロック信号を受信するためのクロック入力端子とを有し、前記高優先順位 情報を処理する第１ディジタル信号処理手段と、適応イコライザを包含し、前記 テレビジョン信号を受信するための信号入力端子と、クロック信号を受信するた めのクロック入力端子とを有し、前記低優先順位情報を処理する第２ディジタル 信号処理手段と、前記高優先順位情報および前記チャネル切替えコントロール信 号に応答してクロック信号をクロック出力端子に発生する手段と、このクロック 信号発生手段によって、このクロック出力端子に、チャネル切替えに後続する初 期インターバル中に、前記第１チャネルに組合わされたテレビジョン情報から発 生された（ａ）第１クロック信号と、（ｂ）前記第２クロック信号が所望の位相 特性を呈する時に、前記第２チャネルと組合わされたテレビジョン情報から発生 された第２クロック信号とを供給し、 このクロック信号発生手段には、 （ａ）非線形応答特性を有し、前記狭帯域の高優先順位情報を前記テレビジョン 信号から再生する手段と、 （ｂ）コントロール入力端子と信号出力端子とを有する周波数シンセサイザ手段 と （ｃ）位相コントロール入力端子を有し、前記非線形手段から再生した高優先順 位情報および前記周波数シンセサイザからの出力信号に応答して、位相エラー表 示信号を発生する位相コントロール手段と、（ｄ）前記位相エラー表示信号を受 信するための入力端子と、前記周波数シンセサイザの前記コントロール入力端子 に接続された第１出力端子と、前記位相コントロール手段の位相コントロール入 力に接続された第２出力端子とを有するスイッチ手段と、（ｅ）前記チャネル切 替えコントロール信号および前記位相エラー表示信号に応答し、前記第１および 第２出力端子間での前記スイッチ手段のスイッチング動作を以下のようにコント ロールするコントロール手段とを設け、すなわち、前記初期インターバル中に、 前記位相エラー表示信号を、前記位相コントロール手段の位相コントロール入力 端子に供給すると共に、他の時間中に、前記周波数シンセサイザのコントロール 入力端子にも供給するようにコントロールし、さらに、前記クロック信号発生手 段のクロック出力端子を、前記第１および第２ディジタル信号処理手段のクロッ ク入力に接続する手段とを具備したことを特徴とするクロック信号発生器。
10. １０．前記高優先順位情報は、３０％以下の超過帯域を有したことを特徴とする 請求の範囲第９項に記載のクロック信号発生器。
11. １１．前記第１ディジタル信号処理手段に、前記クロック信号発生手段からのク ロック信号に応答する部分的に離間した適応イコライザを設けたことを特徴とす る請求の範囲第９項に記載のクロック信号発生器。
12. １２．前記コントロール手段は、前記非線形手段から再生された高優先順位情報 に追加的に応答するようにしたことを特徴とする請求の範囲第９項に記載のクロ ック信号発生器。