JPH08510367A - 多重搬送波ディジタル・テレビジョン信号デコーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ビデオ信号処理システムにおいて、単一の適応通過低域等化器（２０）は、高優先度（ＨＰ）成分と標準優先度（ＳＰ）成分で符号化された複合直交振幅変調（ＱＡＭ）信号を処理するために使用される。等化器の出力はデロテータ（２４）によって位相補正され、フィルタにかけられて（３２，３４）ＨＰ成分とＳＰ成分が分離される。それぞれがＨＰ位相誤差とＳＰ位相誤差を表している誤差信号が生成される（３０，３８）。誤差信号の一方（Ｅ１）はデロテータの処理を制御する。両方の誤差信号は適応等化器のための更新された係数を生成する（２２）のに使用される。そのあと、ＨＰ成分とＳＰ成分は復号化され（４０，４２）、結合される（４８）。

Description

【発明の詳細な説明】 多重搬送波ディジタル・テレビジョン信号デコーダ 本発明は、例えば、高精細テレビジョン（high definition television-HDTV ）システムで使用されることを目的とし、パルス振幅変調（pulse amplitude mo dulation-PAM）信号などの多重搬送波変調信号に応答するディジタル・テレビジ ョン・デコード化装置に関する。ＰＡＭには種々形体のものがあり、その１つが 本発明の実施例を説明するために使用されている直交振幅変調（quadrature amp litude modulation-QAM）である。米国特許第５，２８７，１８５号（H.E．Whit e）および米国特許第５，１２２，８７５号（Raychaudhuri他）には、優先順位 付けされた二重搬送波ＱＡＭデコード化方式が記載されている。 ＱＡＭシンボル伝送方式では、送信されるデータ・シンボルは、それぞれの直 角位相搬送波（quadrature phased carrier）を、ある与えられた周波数で変調 する“Ｉ”同期成分と“Ｑ”直交成分の両方で表されている。各シンボルは複数 のビットで構成され、シンボル当りのビット数から、１６値ＱＡＭ、３２値ＱＡ Ｍといったように、ＱＡＭ方式のタイプが決まるようになっている。各シンボル は、ルックアップ・テーブル（look-up table）（例えば、ＲＯＭ）を使用して 、４象限格子状符号点配置（four-quadrant grid-like constellation）内のあ らかじめ決められた座標にマッピングされている（割り当てられている）。あら かじめ決められた個数のシンボル（符号点）は、各象限内の割り当てられた区域 を占有する。３２値ＱＡＭ方式では、符号点配置の各象限には、直交のＩ軸とＱ 軸に対するあらかじめ決められた座標に８個のシンボルが置かれている。あるシ ンボル・ビットは、シンボルが置かれている符号点配置象限を指定し、あるビッ トはそのシンボルに割り当てられた、その象限内の特定の座標を指定する。この 一般的タイプのＱＡＭ方式は周知である。 Whiteの特許とRaychaudhuri他の特許に開示されている方式では、高精細イメ ージ（画像）情報を表すテレビジョン信号は、標準の６MHzテレビジョン伝送 ベースバンドで多重化された２つのＱＡＭ搬送周波数を用いて送信される。これ らの搬送波の一方は高優先度情報を伝達し、他方の搬送波は（相対的に低優先度 の）標準優先度情報を伝達する。高優先度（ＨＰ）情報は、完全なイメージ以下 であるが、表示可能なイメージを作成するのに必要な情報であり、標準優先度（ ＳＰ）情報（これは残りの情報である）よりもはるかに大きい出力で伝達される ものである。高優先度情報は、標準優先度情報と比べて帯域幅が狭くなっている ので、伝送チャネルによる破壊の傾向がはるかに少ない。ＨＰ搬送波は、テレビ ジョン伝送チャネル、例えば、ＮＴＳＣチャネルの周波数スペクトルのうち、標 準ＮＴＳＣテレビジョン信号の残留側波帯が通常占有している部分に置かれる。 信号のこの部分は、標準受信装置のナイキスト・フィルタ（Nyquist filter）に よって大幅に減衰されるのが通常であるので、この伝送フォーマットをもつＨＤ ＴＶ信号は同一チャネル混信（co-channel interference）を引き起こさないよ うになっている。 Whiteの特許によって開示されているように、かかる２重ＱＡＭ信号を復号化 （デコード化）する１つのアプローチでは、高優先度信号成分と標準優先度信号 成分をそれぞれ処理するための２つの並列信号通路（parallel signal path）を 採用している。各通路は適応等化器（イコライザ）が含まれている。さらに、各 通路は、エラー信号に応答して搬送波を回復（訂正）することを目的としたデロ テータ（復回転子）／復調器（derotator/demodulator）が含まれている。White の特許の並列信号通路の各々にある複合（Ｉ，Ｑ）適応等化器は、ハードウェア 構成装置が大きく、複雑で高価になっている。 このような並列ハードウェアの量を節減してより廉価な方式を実現するための 方式が、米国特許第５，２６３，１０８号（Lauren A．Christopher、発明の名 称「複数のＱＡＭ信号を時分割多重処理する装置」（Apparatus for Time Divis ion Multiplexed Processing of Plural QAM Signals））に記載されている。こ の目的のために、Christopherのシステムは、受信した複合信号の高優先度成分 と標準優先度成分の時分割多重処理を採用している。Whiteのシステムに比べる と、必要なハードウェア量が節減されるという利点があるが、Christopherの特 許に記載されているシステムでは、時分割多重処理がさらな る複雑化を導く。本願明細書に開示されている信号処理システムによれば、優先 順位付けＱＡＭデコーダ（復号器）は、Whiteの特許で必要なハードウェアとChr istopherの特許が示している時分割多重処理の複雑さの両方を好都合に避けるこ とによってさらに改善され、しかも、復号化されたＱＡＭ信号の品質を犠牲にし ないで済むという改善を提供する。 本発明の原理によれば、テレビジョン信号を処理する、また多重搬送波複合Ｐ ＡＭ信号を受信する入力手段を有するディジタル信号処理装置が与えられる。信 号調整手段（signal conditioning means）は適応等化器手段を含んでおり、複 合信号に応答して、調整された複合信号を出力端から供給する。等化器手段は、 広帯域応答をもつ単一等化デバイスを含んでいる。この広帯域応答は２つ以上の 搬送波を包含し、等化を行う前にその２つ以上の搬送波を上記複合信号のスペク トルから分離せずに、これらの搬送波を等化するための１組の係数によって定義 される。また、上記ＰＡＭ信号の状態を表すエラー信号を導出するための手段と そのエラー信号を信号調整手段につなぐための手段も与えられる。 図面の簡単な説明 図１は、本発明の原理に従ったディジタルＨＤＴＶ ＱＡＭ受信機／デコーダ （復号器）を示すブロック図である。 図２は、図１のシステムによって受信される２重ＱＡＭ高精細テレビジョン信 号のベースバンド・ビデオ周波数スペクトルを描いた図である。 詳細な説明 図１に示すシステムを説明する前に、その理解を容易にするために図２を検討 することにする。図２は、以下で説明するように、開示システムにより生成され る優先順位付けされた２重３２値ＱＡＭベースバンド・ビデオ信号の周波数スペ クトルを描いたものである。 図２は、標準ＮＴＳＣテレビジョン信号チャネルの６MHz帯域幅と両立性があ ると共に、同時放送（simulcast）信号として利用できる高精細テレビジョン信 号のビデオ周波数スペクトルを示している。標準ＮＴＳＣビデオ周波数スペクト ルとの比較を容易にするために、図２の周波数スケール上の周波数（−１．２５ MHz〜４．５MHz）は、ＮＴＳＣシステムにおけるＲＦ画像搬送波の０．０MHz周 波数ロケーションを基準にしている。 ＨＤＴＶ信号はデータ圧縮信号であり、これは、例えば、高優先度成分と標準 優先度成分に分割されている。この例では、高信頼度で受信されることを意図と したオーディオ（音声）情報成分、同期化情報成分および低周波数ビデオ（映像 ）情報成分には、高優先度が割り当てられている。同期化情報は、例えば、受信 機での信号の回復と処理を容易にするために固有のシグネチャまたはコードを収 めているトレーニング信号（training signal）の性質にすることが可能であり 、実例では、フィールド・レート・走査情報（例えば、フィールド・マーカの開 始）を含めることが可能である。高周波数ビデオ情報のように、重要性の劣る他 の成分は優先度の低い標準優先度が割り当てられる。高優先度情報は標準優先度 情報に比べて、相対的に帯域幅が狭く、搬送波基準信号ＲＥＦを基準とする、０ ．９６MHzの第１抑圧搬送波を直交振幅変調（ＱＡＭ）するが、これについては 後述する。標準優先度情報は、これも信号ＲＥＦを基準とする、３．８４MHzの 第２抑圧搬送波を直交振幅変調する。その結果の複合信号（コンポジット シグ ナル）は多重ＱＡＭ信号の形体になっている。つまり、この例では、「２重」Ｑ ＡＭ信号の形体になっている。複合２重ＱＡＭ信号は帯域外（out-of-band）基 準信号ＲＥＦによって６MHz標準テレビジョン帯域に変換される。信号ＲＥＦの 周波数は、信号ＲＥＦが複合ＱＡＭ信号によって変調されたとき、その結果の和 または差成分の１つが、同時放送ＶＨＦチャネル３のように、希望の無線周波数 テレビジョン・チャネルに関連する周波数帯域内に収まるように選択されている 。信号ＲＥＦは複合２重ＱＡＭ信号によって変調され、両側波帯（doublesideba nd）変調信号に生成される。その下側波帯は放棄され、上側波帯は図２に示すよ うに残される。 狭帯域ＨＰ ＱＡＭ成分の振幅は、広帯域ＳＰ成分の振幅よりも大幅に大きく なっている。例えば、２倍になっている。ＨＰ成分の−６db帯域幅は０．９６ MHzである。ＳＰ成分の−６db帯域幅は３．８４MHzであり、これはＨＰ成分の帯 域幅の４倍である。狭帯域ＨＰ成分と広帯域ＳＰ成分の帯端遷移領域は、かさ上 げ余弦（raised cosine）の平方根特性をもつ有限インパルス応答（finiteimpul se response−FIR）フィルタによって成形され、急峻な遷移領域によって生起さ れる好ましくない高周波数効果を除去した円滑な遷移領域が生成される。 ＨＰおよびＳＰ ＱＡＭ信号は、各々が直交の“Ｉ”成分と“Ｑ”成分を含ん でいる。データ・ワード、つまり、シンボルはＩ成分とＱ成分の両方によって表 されている。３２値ＱＡＭ信号の場合には、各Ｉ成分とＱ成分が８つの離散した 振幅レベルを示しているので、各ＨＰおよびＳＰ ＱＡＭ信号が取り得る振幅レ ベル、つまり、値は総計３２（８レベルｘ４象限）になる。各Ｉ成分とＱ成分の ８レベルを指定するには３ビットが必要であり、ＱＡＭ符号点配置象限を指定す るには２ビットが必要である。従って、各シンボルは、４象限３２値ＱＡＭ符号 点配置の３２座標を指定するために５ビットを必要とする。 ここで説明する３２値ＱＡＭ信号は、ＨＰデータとＳＰデータのシンボル・レ ート（シンボル伝送速度）がそれぞれ０．９６MHzおよび３．８４MHzで示される 。シンボル・レートは使用されるＱＡＭ処理のタイプ（例えば、１６値ＱＡＭま たは３２値ＱＡＭ）から独立している。４倍オーバサンプリング（fourtime ove rsampling）を用いた場合は、ＨＰサンプリング・レートは３．８４MHzになり、 ＳＰサンプリング・レートは１５．３６MHzになる。３２値ＱＡＭの事例のシン ボル当り５ビットのときは、ＨＰビット・レート（ビット伝送速度）とＳＰビッ ト・レートはそれぞれ４．８Mbpsと１９．２Mbpsである。 上述した優先順位付け２重ＱＡＭシステムは、標準ＮＴＳＣテレビジョン信号 、すなわち、２重ＱＡＭ信号と同じチャネルで異なるロケーション（場所）から 送信されるＮＴＳＣ信号に関連して起こる妨害（混信）からの著しい同一チャネ ル妨害排除能力（immunity）を示す。これは、高エネルギ情報に関連するＮＴＳ Ｃ ＲＦ画像搬送波とＮＴＳＣ音声搬送波の付近にある、ＱＡＭスペクトル内の ノッチ（notch）が減衰されるためである。逆に言えば、２重ＱＡＭ信号からＮ ＴＳＣ信号に入り込む同一チャネル妨害（co-channel interference）は、大 きな振幅の狭帯域ＱＡＭ信号が標準ＮＴＳＣテレビジョン受信機内のナイキスト 勾配フィルタ（Nyquist slope filter）によって大幅に減衰されるので、大幅に 低減される。図２において、標準ＮＴＳＣ受信機内のナイキスト勾配フィルタの 応答特性は、−０．７５MHzから０．７５MHzまでのＱＡＭスペクトルの低帯域部 分に添えた点線で示されている。狭帯域ＱＡＭ成分の６dBだけ大きい振幅と、広 帯域ＱＡＭ成分に対してその１／４の帯域幅とを結合すると、広帯域ＱＡＭ成分 のそれよりも大幅に大きい伝送パワー密度（power density）が得られる。従っ て、図示の高優先度狭帯域ＱＡＭ信号は、低優先度広帯域ＱＡＭ信号に比べて信 号対雑音比（ＳＮ比）が大幅に改善され、エラー・レート（誤り率）が低くなっ ている。 大きなピーク振幅の狭帯域成分は、標準解像度（精細度）テレビジョンの映像 の解像度（definition）に近い解像度をもつ表示映像を生成するのに十分な映像 情報を含んでいる。従って、視聴者は、例えば、高精細伝送が瞬間的に混乱や中 断したとしてもひどく迷惑がかかることがないはずである。高精細情報を含んで いる低パワー広帯域成分が瞬間的に混乱や中断したときには、高パワー狭帯域成 分はその影響を受けないので、低解像度ではあるが、一応満足できる映像が瞬時 に表示される。 以下、Advanced Television Research Consortium（ATRC）が提案しているＨ ＤＴＶ信号を処理するタイプの次世代高度精細テレビジョン（Advanced Definit ion Television−ADTV）受信システムに関連して本発明を説明する。図２に示す スペクトルで表されたテレビジョン信号は、提案されているＨＤＴＶ信号の一種 である。しかし、本発明の実施は、かかるシステムで使用されることに限定され るものではない。 図１は、ＡＤＴＶ受信機のうち本発明による装置を組み入れている部分を図示 する。図２に示すスペクトル特性をもつ放送テレビジョン信号は、チューナと中 間周波数（ＩＦ）回路網（ネットワーク）を含んでいる入力ユニット１０に入力 される。ＩＦ回路網内の局部発振器は、ＳＰチャネルの中心をＳＰチャネルのシ ンボル・レート（３．８４MHz）にダウン・コンバート（down-convert）し、Ｈ Ｐチャネルの中心をＨＰチャネルのシンボル・レート（０．９６MHz）にダウン ・ コンバートする。ＩＦ周波数はこの例では４３．５MHzであるので、ベースバン ド（基底帯域）のＳＰチャネルの中心を３．８４MHzに置く。ダウン・コンバー ドされた信号は、アナログ−ディジタル・コンバータ（analog-to-digitalconve rter−Ａ／Ｄ変換器）１２によってアナログからディジタル形体に変換される。 コンバータ１２のクロック速度は１５．３６MHzであり、これはＳＰデータのシ ンボル・レートの４倍になっている。 タイミング基準ジェネレータ１６は、Ａ／Ｄコンバータ１２の出力からユニッ ト１６へ供給されたＱＡＭ信号のＨＰスペクトルまたはＳＰスペクトルからシン ボル・レート・クロックを引き出すバンド・エッジ（帯端）タイミング回復回路 を含んでいる。また、ユニット１４に、位相同期ループ（phase locked loop） に組み込まれた電圧制御水晶発振器（voltage controlled crystal oscillator ）を含めておけば、基準ジェネレータ１６からのシンボル・レート出力信号に応 答して、Ａ／Ｄコンバータ１２のための１５．３６MHzサンプリング・クロック を取り出すことができる。ユニット１６からのシンボル・レート出力信号はユニ ット１４内の発振器の同期をとる。また、クロック回復ユニット１４は他のクロ ック信号ＣＬＫ１．．ＣＬＫＮも創り出して、必要に応じてシステム内の他のユ ニットに印加する。ＱＡＭ信号からシンボル・レート・クロックを回復するクロ ック回復回路網については、LeeおよびMesserschmitt著の参考文献「ディジタル 通信」（Digital Communications）（Klewer Academic Press，Boston，MA，USA ，1988）に詳しく説明されている。 各々がＩ、Ｑの直交成分をもつＨＰ成分とＳＰ成分を含んでいる複素ディジタ ルＱＡＭ信号は、９０°位相偏移回路網１８に入力され、そこでＩ成分とＱ成分 とに分離される。ＨＰとＳＰの“Ｉ”成分はユニット１８のＩ出力端に現れ、Ｈ ＰとＳＰの“Ｑ”成分はユニット１８のＱ出力端に現れる。ユニット１８は、公 知の９０°ヒルベルト移相器（フェーズシフタ）を使用すると、分離された直交 のＩ成分とＱ成分を供給することができ、あるいはまた、ユニット１２からの出 力信号と、それぞれのサイン（正弦）とコサイン（余弦）基準信号とに応答する １対の乗算器（ミキサ）を使用することも可能である。 ユニット１８からのＨＰ、ＳＰ Ｉ信号とＨＰ、ＳＰ Ｑ信号は、伝送チャネ ル擾乱を補正する複合ディジタル適応（ＦＩＲ）等化器２０とＱＡＭ符号点配置 デロテータ２４とを包含する信号調整回路網に入力される。等化器２０は、１組 の係数で定義されたレスポンス（応答）をもち、１組の乗算器を備えた単一広帯 域等化器であり、ユニット２２からの動的に更新されたフィルタ係数に応答する 。これについては後述する。適応等化については、前述のLeeおよびMesserschmi tt著の参考文献に詳しく説明されている。デロテータ２４は、受信したＱＡＭ符 号点配置が若干回転することにより現れる動的位相誤差を補正する。この誤差が 生じる要因には様々なものがあり、この中には、例えば、局部発振器の周波数変 動がある。符号点配置の位相誤差／回転は、いわゆる搬送波回復回路網によって 大幅に低減または除去することができる。この例では、搬送波回復回路網は、ユ ニット２０からの等化されたＩ信号とＱ信号を受けて動作するデロテータ（de-r otator）２４と、位相制御ユニット２６と、スライサ２８と、位相制御ユニット ２６によって使用される誤差信号Ｅ１を生成する誤差検出器３０とを含んでいる 。ユニット２４，２８，３０および２６はディジタル位相同期ループの基本的構 成要素を構成し、動的に変化するＱＡＭ符号点配置オフセットを除去する。フィ ルタ３２とベースバンド復調器２５が位相同期ループに含まれている。 具体的に説明すると、複合ＱＡＭ信号は、それぞれ実係数ディジタル・ローパ ス・フィルタ３２と実係数バンドパス・フィルタ３４によって高優先度（ＨＰ） 成分と標準優先度（ＳＰ）成分に分離される。もっと高価で複雑な係数フィルタ を使用することも可能である。以下では、フィルタ３２からのＨＰ成分をユニッ ト２５，２８，３０および４０を通して処理する場合について説明するが、フィ ルタ３４からのＳＰ成分を対応するユニット２７，３６，３８および４２を通し て処理する場合も同様である。 フィルタ３２からの高優先度Ｉ成分とＱ成分は、復調器２５によってベースバ ンドに復調（デモジュレート）されるが、この復調器は公知のものを使用するこ とが可能である。例えば、復調器２５を時間多重分離装置とインバータで構成す ると、復調ミキシング処理を行うことができる。ディジタルＱＡＭ変調と復調の 詳しい説明は、H．Samueli著「ディジタル無線適用のための高速全ディ ジタル直交変調および復調に関するＶＬＳＩアーキテクチャ」（IEEE Journalon Selected Areas in Communications，Vol．8，No.．8，Oct．1990）に記載され ている。 スライサ２８はマッピング・メカニズムを内蔵し、受信した信号サンプルに距 離的に最も近い符号点配置シンボルを選択するようにプログラムされている。複 合Ｉ，Ｑ平面（符号点配置；constellation）はいくつかの判定領域に分割され 、各判定領域はあるシンボルに最も近い点の集合になっている。あるシンボルの 判定領域を調べたあと、受信したシンボルが期待する座標に置かれているか、あ るいは距離的にオフセットした位置に置かれていることが分かると、スライサ２ ８は期待する座標で出力シンボルを生成する。このスライサ出力シンボルは、距 離的にオフセットした量だけスライサ入力信号と異なっている。このようなオフ セット量は誤差検出器３０によって検出され、オフセット量の関数として出力誤 差信号Ｅ１が生成される。出力誤差信号Ｅ１は、誤差検出器３０に関連づけられ た複合乗算器（complex multiplier）から生成することも可能である。 検出器３０からの誤差信号は位相制御ユニット２６へ送られ、直交サインおよ びコサイン補正係数が発生される。これらの補正係数、および等化器２０からの Ｉ，Ｑ成分はデロテータ２４に関連づけられた乗算器に供給され、そこでデロテ ーチング機能（回転したものを元に戻す機能）が実行される。理解されるように 、どのセットの直交信号も、直交信号に対して複合乗算を行うと、所望の角位置 に回転することができる。つまり、直交信号ＩとＱは、次式に示すように、補正 した直交信号Ｉ′とＱ′に一致するように回転されることができる。 Ｉ′＝Ｉｃｏｓ（ｆ）＋Ｑｓｉｎ（ｆ） Ｑ′＝Ｑｃｏｓ（ｆ）−Ｉｓｉｎ（ｆ） 上記において、（ｆ）は、この例では誤差信号Ｅ１の関数として生成された誤差 補正角度である。この種のデロテータ装置を含んでいる搬送波回復回路網の詳し い説明は、前記のLeeおよびMesserschmitt著の参考文献に記載されている。 ＱＡＭ符号点配置を正しい向きに動的に修復（デロテート）するためには、１ つの誤差信号、この例ではＥ１だけが必要であるが、これは、ＨＰ成分またはＳ Ｐ成分のどちらにも由来する誤差信号が、ほぼ同一の搬送周波数または位相誤 差を表し、同一の制御効果が得られるからである。 誤差信号Ｅ１は等化器２０に関連する係数制御回路網２２の制御入力端にも入 力される。回路網２２の他方の制御入力端は、標準優先度成分プロセッサ内のス ライサ３６と誤差検出器３８によって生成された誤差信号Ｅ２を受け取る。標準 優先度誤差信号Ｅ２は、前述した高優先度誤差信号Ｅ１と同じような方法で生成 される。ユニット２２はディジタル信号プロセッサであり、所定のアルゴリズム に従って動作して、更新された等化フィルタ係数を誤差信号Ｅ１とＥ２の関数と して供給する。回路網２２で使用されるアルゴリズムは、特定のシステムの要求 条件に応じて、変わることが可能である。例えば、更新された係数は、誤差信号 Ｅ１とＥ２を結合するだけで簡単に生成することができ、誤差信号Ｅ１とＥ２を ほぼ同時に最小限にするように処理することができる。回路網２２によって生成 された更新係数はディジタル適応ＦＩＲ等化器２０と関連づけられた係数ランダ ム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）に入力される。 ユニット２０のような適応等化器は、本実施例のように、高速スイッチング速 度での時間多重化操作に従事していないときでも、複雑なハードウェア中心のデ バイスになっている。等化器２０は、ユニット２４，２５，２６，２８，３０， ３２および４０を含む他の信号処理ユニットに比べてかなり複雑になっている。 等化器２０は従来型の設計にして、伝送チャネルが原因で引き起こされた振幅と 周波数／位相のむらを、適応ディジタルＦＩＲフィルタ回路網を用いて補正する ことが可能である。この例では、等化器２０は判定指向（decision directed） 通過帯域等化器になっており、フィードバック誤差信号Ｅ１とＥ２に応じて回路 網２２から供給された、動的に更新された係数に応答して動作するようになって いる。等化器係数は、初期化インターバル期間に等化器２２がブラインド等化（ blind equalization）を用いて、あるいはトレーニング信号手法を用いて初期化 されたあとで、信号Ｅ１とＥ２によって動的に更新される。等化器２０はシンボ ル・レートの小数部（fraction）である整合レート（adaption rate）を示す端 数間隔デバイス（fractionally spaced device）にすることが好ましい。 ユニット２８からの処理された高優先度成分ＨＰ−ＩとＨＰ−Ｑ、およびユニ ット３６からの処理された標準優先度成分ＳＰ−ＩとＳＰ−Ｑは、それぞれユ ニット４０と４２によって復号化され、元のビットストリームが再現される。ユ ニット４０と４２は、ＨＰデータとＳＰデータの両方について送信装置側エンコ ーダ（符号化器）によって実行される差分シンボル符号化とマッピング操作とは 逆のことを実行する差分デコーダ（differential decoder）を含んでいる。ルッ クアップ・テーブルは、４象限信号符号点配置をマップ解除（un-map）して、送 信装置側に存在していた元の順次５ビット・シンボル・セグメントにするために 使用され、そのあとで、図示のように差分符号化され、ＱＡＭ変調される。 デコーダ４０からの回復されたＨＰシンボル・データとユニット４２からの回 復されたＳＰシンボル・データは、音声／映像信号処理および再生ユニット４８ のそれぞれの入力端に入力される。ユニット４８は、ハフマン（Huffman）デコ ーダおよび逆等化器などのデータ伸張（decompression：圧縮の復元）回路網、 誤差補正回路網、および多重分離回路網で構成すると、音声と映像・テレビジョ ン信号成分を別々に得ることができる。これらの成分は適切な音声再生手段や映 像表示手段によって再生することができる。別の方法として、これらの成分を磁 気または光学記憶媒体に格納することも可能である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年３月６日 【補正内容】 請求の範囲 １．テレビジョン信号を処理するシステムにおいて、 多重搬送波複合ＰＡＭ信号を受信する入力手段（１０）と、 適応等化器手段（２０）を含み、前記複合信号に応答して誤差調整済み複合信 号を出力端から生ずる信号調整手段（２５，２７，２８，３６，４０，４２）で あって、該適応等化器手段は、前記搬送波の２つ以上を包含して１組の係数によ って定義された広帯域応答を有し、等化に先立って該２つ以上の搬送波を前記複 合信号のスペクトルから分離することなく、該２つ以上の搬送波を等化する単一 等化デバイスを含んでいるものと、 前記ＰＡＭ信号のひずみ状態を表す誤差信号を導き出す手段（３０，３８）と 、 前記等化器手段の補償応答を変えるため前記誤差信号を前記信号調整手段に連 結する手段（２２）とを備えているディジタル信号処理装置。 ２．請求項１に記載の装置において、 前記多重搬送波複合信号は、第１情報成分によって変調された第１搬送波と第 ２情報成分によって変調された第２搬送波とから成り、 前記導き出す手段は、前記調節済み複合信号の前記第１情報成分と前記第２情 報成分を分離する手段と、該導き出す手段からの分離された成分に応答して前記 誤差信号を発生する検出手段とを含んでおり、前記装置はさらに、 前記分離された第１成分と第２成分を結合する手段を含んでいる装置。 ３．請求項１に記載の装置において、 前記等化器手段は非時間多重化操作を示す装置。 ４．請求項２に記載の装置において、 前記複合信号はディジタル高精細テレビジョン信号であり、前記第１成分と第 ２成分はベースバンド・スペクトルで周波数多重化されている装置。 ５．請求項４に記載の装置において、 前記第１成分と第２成分は、テレビジョン信号ビデオ・スペクトルの異なる部 分を占有する異なる搬送周波数および異なる帯域幅を示している装置。 ６．請求項２に記載の装置において、前記多重搬送波入力信号は格子状符号点配 置の所定位置を占有するデータを搬送し、前記信号調整手段はさらに、 前記等化器手段からの等化された複合信号と、前記検出手段により生成された 誤差信号とに応答して、前記符号点配置の所望の向きを維持するためのデロテー タ手段を含んでいる装置。 ７．請求項６に記載の装置において、 前記検出手段は、前記分離された第１成分と第２成分からそれぞれ第１誤差信 号と第２誤差信号を導き出し、 前記等化器手段は前記第１誤差信号と第２誤差信号に反応し、 前記デロテータ手段は前記誤差信号の一方に反応する装置。 ８．請求項２に記載の装置において、 前記結合する手段によって結合される前に前記第１成分と前記第２成分の差分 を復号化する手段をさらに含む装置。 ９．請求項４に記載の装置において、 前記ベースバンド・スペクトルは、該スペクトルの最低部分を占有する第１周 波数帯域と、該スペクトルの残余部分を占有する第２周波数帯域とによって構成 され、該第１周波数帯域は該第２周波数帯域よりも狭く、該第２周波数帯域より も高いエネルギを示し、該第２周波数帯域よりも高い優先度情報を収めている装 置。 １０．請求項９に記載の装置において、 前記第１周波数帯域は低周波数ビデオ情報とーディオ情報を収めており、 前記第２周波数帯域は、標準クロミナンス周波数と標準クロミナンス副搬送波 周波数を含む周波数を占有する高周波数ビデオ情報を収めている装置。 １１．請求項１に記載の装置において、 前記適応等化器手段は、端数間隔通過帯域等化器である装置。 １２．テレビジョン信号を処理するシステムにおいて、 複合多重搬送波ＰＡＭ信号を受信する手段（１０）であって、該多重搬送波複 合信号は第１成分によって変調された第１搬送波と、第２成分によって変調され た第２搬送波とを含んでいるものと、 適応等化器手段（２０）を含んでいて、非時間多重化操作を示し、前記複合信 号に応答して等化された複合信号を出力端から供給する信号調整手段（１８〜２ ６）であって、該等化器手段は前記第１変調搬送波と第２変調搬送波を包含する 応答をもち、等化に先立って該第１変調搬送波と第２変調搬送波を前記複合信号 のスペクトルから分離することなく、該第１変調搬送波と第２変調搬送波を等化 する単一等化デバイスを含んでいるものと、 前記調整手段からの調節済み複合信号の前記第１成分と前記第２成分を分離す る手段（３２，３４）と、 該第１成分に関連する分離されたデータに応答して、あらかじめ決めた対応す る出力データを生成する第１手段（２８，４０）と、 前記第１手段のそれぞれ対応する入力データと出力データ間のオフセットを表 す第１誤差信号（Ｅ１）を生成する第１検出手段と（３０）と、 前記第２成分に関連する分離されたデータに応答してあらかじめ決めた対応す る出力データを生成する第２手段（３６，４２）と、 前記第２手段のそれぞれ対応する入力データと出力データ間のオフセットを表 す第２誤差信号（Ｅ２）を生成する第２検出手段（３８）とを備え、 前記適応等化器手段（２０）は前記第１誤差信号と第２誤差信号に反応するデ ィジタル信号処理装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストファー，ローレン，アン アメリカ合衆国 46220 インデイアナ州 インデイアナポリス フォール クリー ク ロード 5459

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．テレビジョン信号を処理するシステムにおいて、 多重搬送波複合ＰＡＭ信号を受信する入力手段（１０）と、 適応等化器手段（２０）を含み、前記複合信号に応答して調整済み複合信号を 出力端から生ずる信号調整手段（２５，２７，２８，３６，４０，４２）であっ て、該適応等化器手段は、前記搬送波の２つ以上を包含して１組の係数によって 定義された広帯域応答を有し、等化に先立って該２つ以上の搬送波を前記複合信 号のスペクトルから分離することなく、該２つ以上の搬送波を等化する単一等化 デバイスを含んでいるものと、 前記ＰＡＭ信号の状態を表す誤差信号を導き出す手段（３０，３８）と、 前記誤差信号を前記信号調整手段に連結する手段（２２）とを備えているディ ジタル信号処理装置。 ２．請求項１に記載の装置において、 前記多重搬送波複合信号は、第１情報成分によって変調された第１搬送波と第 ２情報成分によって変調された第２搬送波とから成り、 前記導き出す手段は、前記調節済み複合信号の前記第１情報成分と前記第２情 報成分を分離する手段と、前記センシング手段からの分離された成分に応答して 前記誤差信号を発生する検出手段とを含んでおり、前記装置はさらに、 前記分離された第１成分と第２成分を結合する手段を含んでいる装置。 ３．請求項１に記載の装置において、 前記等化器手段は非時間多重化操作を示す装置。 ４．請求項２に記載の装置において、 前記複合信号はディジタル高精細テレビジョン信号であり、前記第１成分と第 ２成分はベースバンド・スペクトルで周波数多重化されている装置。 ５．請求項４に記載の装置において、 前記第１成分と第２成分は、テレビジョン信号ビデオ・スペクトルの異なる部 分を占有する異なる搬送周波数および異なる帯域幅を示している装置。 ６．請求項２に記載の装置において、前記信号調整手段はさらに、 前記等化器手段からの等化された複合信号と、前記検出手段により生成された 誤差信号とに応答して、前記符号点配置の所望の向きを維持するためのデロテー タ手段を含んでいる装置。 ７．請求項６に記載の装置において、 前記検出手段は、前記分離された第１成分と第２成分からそれぞれ第１誤差信 号と第２誤差信号を導き出し、 前記等化器手段は前記第１誤差信号と第２誤差信号に反応し、 前記デロテータ手段は前記誤差信号の一方に反応する装置。 ８．請求項２に記載の装置において、 前記結合する手段によって結合される前に前記第１成分と前記第２成分の差分 を復号化する手段をさらに含む装置。 ９．請求項４に記載の装置において、 前記ベースバンド・スペクトルは、該スペクトルの最低部分を占有する第１周 波数帯域と、該スペクトルの残余部分を占有する第２周波数帯域とによって構成 され、該第１周波数帯域は該第２周波数帯域よりも狭く、該第２周波数帯域より も高いエネルギを示し、該第２周波数帯域よりも高い優先度情報を収めている装 置。 １０．請求項９に記載の装置において、 前記第１周波数帯域は低周波数ビデオ情報とーディオ情報を収めており、 前記第２周波数帯域は、標準クロミナンス周波数と標準クロミナンス副搬送波 周波数を含む周波数を占有する高周波数ビデオ情報を収めている装置。 １１．請求項１に記載の装置において、 前記適応等化器手段は、端数間隔通過帯域等化器である。 １２．テレビジョン信号を処理するシステムにおいて、 複合多重搬送波ＰＡＭ信号を受信する手段（１０）であって、該多重搬送波複 合信号は第１成分によって変調された第１搬送波と、第２成分によって変調され た第２搬送波とを含んでいるものと、 適応等化器手段（２０）を含んでいて、非時間多重化操作を示し、前記複合信 号に応答して等化された複合信号を出力端から供給する信号調整手段（１８〜２ ６）であって、該等化器手段は前記第１変調搬送波と第２変調搬送波を包含する 応答をもち、等化に先立って該第１変調搬送波と第２変調搬送波を前記複合信号 のスペクトルから分離することなく、該第１変調搬送波と第２変調搬送波を等化 する単一等化デバイスを含んでいるものと、 前記調整手段からの調節済み複合信号の前記第１成分と前記第２成分を分離す る手段（３２，３４）と、 該第１成分に関連する分離されたデータに応答して、対応する出力データを生 成する第１手段（２８，４０）と、 前記第１手段のそれぞれ対応する入力データと出力データ間のオフセットを表 す第１誤差信号（Ｅ１）を生成する第１検出手段と（３０）と、 前記第２成分に関連する分離されたデータに応答して対応する出力データを生 成する第２手段（３６，４２）と、 前記第２手段のそれぞれ対応する入力データと出力データ間のオフセットを表 す第２誤差信号（Ｅ２）を生成する第２検出手段（３８）とを備え、 前記適応等化器手段（２０）は前記第１誤差信号と第２誤差信号に反応するデ ィジタル信号処理装置。