JPH09511119A - データセグメント同期信号発生装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 開示された高解像度テレビジョンにおいてデータセグメントの同期信号を発生させる装置は、受信されたデータセグメント信号をセグメント周期中に遅延させ、累積する手段（４１）と、前記累積手段の出力を同期信号の周期中に遅延させ、遅延された同期信号を対応する同期信号の相関値により乗算し、前記乗算された同期信号を加算し、これにより、同期信号の周期の間にピークを有する同期信号を検出する手段（４２）と、所定の基準値を備え、前記同期検出手段の出力を前記基準値と比較し、これにより、データセグメントの同期信号を発生させる手段（４３）とから構成される。上記装置は、高解像度テレビジョンにおいて伝送チャネルの環境とは無関係にセグメント同期信号を正確に発生させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 データセグメント同期信号発生装置及び方法 技術分野 本発明は高解像度テレビジョン（ＨＤＴＶ）受信器とそのデータ受信方法に係 り、特に、受信されたデータからセグメント同期信号を発生する装置及び方法に 関する。 背景技術 一般に、高解像度テレビジョンではテレビジョン放送局が水平ライン単位で伝 送される信号の先頭に同期信号を挿入し、受信器は伝送された信号から同期信号 を検出し、水平ライン信号の同期を合わせ、受信された信号を処理する。前記高 解像度テレビジョンは、その方式に応じて、異なる水平ラインの伝送データのフ ォーマットを有する。図１は米国ＧＡ（Grand Alliance）高解像度テレビジョン のデータセグメントのフォーマットを表わす図であり、１個のデータセグメント は、データ用の８２８個のシンボルとデータセグメント同期信号用の４個のシン ボルからなる８３２個のシンボルにより構成される。この一つのデータセグメン トは、ＮＴＳＣ方式の１水平ラインに対応する。そして、データセグメントの同 期信号は、図１に示すように各データセグメントの開始を表わす４個のシンボル で構成される。このとき、データセグメントの同期信号は、４つのシンボルが夫 々＋５，−５，−５，＋５の信号レベルを有するあるパターンに構成される。デ ータセグメント信号はランダムな信号レベルを有する。 したがって、上記のようなＧＡ方式の伝送信号を受信する装置では、以後に受 信されるデータセグメント信号を同期させるため、各データセグメントの最初の ４シンボルの周期の間にデータセグメントの同期信号を検出した後に信号を処理 しなければならない。 発明の開示 したがって本発明の目的は、高解像度テレビジョン受信器で受信されたデータ セグメントの開始を表わす同期信号を発生させる装置及び方法を提供することに ある。 本発明の他の目的は、高解像度テレビジョン受信器においてデータセグメント の開始を表わす同期信号を、その信号レベル特性を利用して発生させる装置及び 方法を提供することにある。 このような本発明の目的を達成するため、高解像度テレビジョンにおいてデー タセグメントの同期信号を発生させる装置であって、受信されたデータセグメン ト信号をセグメント周期中に遅延して累積する手段と、前記累積手段の出力を同 期信号の周期中に遅延させ、遅延された同期信号を対応する同期信号の相関値に より乗算し、前記乗算された同期信号を加算し、これにより同期信号の周期の間 にピークを有する同期信号を検出する手段と、所定の基準値を備え、前記同期検 出手段の出力を前記基準値を比較し、これにより、データセグメントの同期信号 を発生させる手段とから構成されるデータセグメントの同期信号を発生させる回 路が提供される。 図面の簡単な説明 図１は高解像度テレビジョンのデータセグメントのフォーマットを示す図であ り、 図２は本発明によるデータセグメント同期信号発生装置の構成を示す図であり 、 図３は図２のデータセグメント同期信号発生部の第１の実施例の回路図であり 、 図４Ａは図３のセグメント同期検出部の出力特性を示す波形図であり、 図４Ｂは図３のセグメント同期検出部の出力特性を示す波形図であり、 図５は図２のデータセグメント同期信号発生部の第２の実施例の 回路図である。 発明の最良の実施態様 以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。図面 において、同一の構成要素に対しできるだけ同一の参照符号が付されていること に注意する必要がある。 ここで、“高解像度テレビジョン”とはＧＡ（Grand Alliance）方式の高解像 度テレビジョンを意味する。“データセグメント信号”とは、図１に示すように データ用の８２８シンボルと同期信号用の４シンボルとにより構成される８３２ 個のシンボルの信号を意味する。また“同期信号”とは、前記データセグメント 信号の開始を表わす４ビットのシンボルを意味する。第１同期シンボル及び第４ 同期シンボルは第１信号レベルを有し、第２同期シンボル及び第３同期シンボル は第２信号レベルを有する。ここで、第１信号レベルは正であり、第２信号レベ ルは負である。 図２を参照するに、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換部１０は、チューナ から出力される選択チャネルのアナログ信号をディジタルデータに変換する。デ ィジタル復調部２０は、前記アナログ／ディジタル変換部１０から出力されたデ ータを伝送データに復元する。このディジタル復調部２０としてディジタル周波 数及び位相ロックループを使用してもよい。整合部３０は、シンボルレートを調 節してセグメント同期信号発生回路と整合させるマッチドフィルタである。すな わち、ディジタル復調部２０から出力されるシンボルレートは２fsで、これは整 合部３０でfsに変更される。 上記セグメント同期信号を発生する回路は、主としてセグメント累積部４１、 ４シンボル相関部４２、及びセグメント同期発生部４３からなる。セグメント累 積部４１は、受信されたデータセグメント信号をセグメント周期中に遅延させて 累積する。４シンボル相関部４２は、前記セグメント累積部４１の出力を同期信 号の周期中に遅延させ、遅延された同期信号を対応する同期信号の相関値と乗算 し、前記乗算された同期信号を加算し、同期信号周期にピークを有する同期信号 を検出する。セグメント同期発生部４３は所定の基準値を備え、前記基準値を前 記４シンボル相関部４２の出力と比較し、データセグメントの同期信号を発生す る。 図３は、本発明の第１実施例の構成図であり、前記図２のセグメント累積部４ １、４シンボル相関部４２、及びセグメント同期発生部４３の詳細構成が示され る。 セグメント累積部４１の構成において、加算器５１は入力される現在のデータ セグメント信号と１セグメントずつ遅延された以前のデータセグメント信号を順 次に加算して累積する。セグメント遅延器５２は前記加算器５１から順次に出力 された累積データセグメント信号を蓄積し、１セグメント周期だけ遅延させた後 に前記加算器５１に負帰還させる。したがって、前記セグメント累積部４１は以 前に累積されたデータセグメントの信号と現在入力されたセグメント信号を順次 に加算する。このとき、加算された信号は、１セグメントの周期内で同じ位置の シンボルが加算、累積されるように形成されることに注意が必要である。 ４シンボル相関部４２の構成を説明すれば、加算器５１から順次に出力される 各シンボルの累積値を順次に遅延させ、これにより、第１乃至第４の遅延シンボ ル信号を発生させるため、第１乃至第４の遅延器６１〜６４が遅延手段として設 けられる。前記第１乃至第４の遅延シンボル信号を前記同期信号の対応する相関 値によりそれぞれ乗算するため、乗算手段として第１乃至第４の乗算器６５〜６ ８が与えられる。このとき、第１乗算器６５及び第４乗算器６８は、正の相関関 係を有する第１同期シンボル信号及び第４同期シンボル信号が乗算されるように ＋１の正の値が入力される。第２乗算器６６及び第３乗算器６７は、負の相関関 係を有する第２同期シンボル信号及び第３同期シンボル信号に乗算されて正の値 が得られるように負の値が入力される。したがって、前記第１乗算器６５〜第４ 乗 算器６８は同期信号の周期の間に正の信号を出力する。加算器６９は、前記第１ 乗算器６５〜第４乗算器６８の出力を加算して同期信号周期の間にピークを有す る同期検出信号を発生する。 セグメント同期発生部４３において、基準値発生器７１は、前記加算器６９か ら出力される同期信号の累積値よりは小さく、他のランダムデータの累積値より は大きい基準値を発生する。比較器７２は、前記基準値を前記加算器６９から出 力された同期検出信号と比較し、前記同期検出信号が前記基準値より大きいとき に同期信号を発生する。 図４Ａは加算器６９から出力された累積されたシンボルデータの出力特性を示 す波形図である。図４Ｂは比較器７２から出力された同期信号の波形図である。 次に、図３に示したような構成を有するデータセグメントの同期信号発生回路 を図４Ａ及び図４Ｂを参照して説明する。 整合部３０から出力されたセグメント信号が一方の入力に入力された２入力加 算器５１は、他方の入力から入力されたセグメント遅延器５２の出力を、現在入 力されたセグメント信号と加算する。このとき、セグメント遅延器５２は１セグ メントだけ遅延したデータを出力するので、加算器５１に入力された２個のセグ メント信号は１セグメントの周期内の同一の位置のシンボルデータになる。前記 加算器５１から出力される加算データは、セグメント遅延器５２に入力され、同 時に第１遅延器６１に入力される。このセグメント遅延器５２は、データを１セ グメント周期中に遅延させ、セグメント周期中に加算された対応するシンボルデ ータの累積値を蓄積する。セグメント累積部４１は、各データセグメント信号内 で対応するシンボルデータを継続して累積する。このとき、セグメント周期ごと に繰り返し入力された同期シンボルの累積値はランダムなデータシンボルの累積 値よりも徐々に大きくなる。 上記のように変化するシンボルの累積値は第１遅延器６１〜第４ 遅延器６４により順次に遅延されて第１遅延シンボル信号〜第４遅延シンボル信 号を生じる。これら第１遅延シンボル信号〜第４遅延シンボル信号は、それぞれ 第１乗算器６５〜第４乗算器６８の一方のポートに入力される。前記第１同期シ ンボル〜第４同期シンボルの相関値は、第１乗算器６５〜第４乗算器６８のもう 一方のポートに入力される。すなわち、前記加算器５１で累積出力された第１同 期シンボル信号及び第４同期シンボル信号は正の値を有し、第２同期シンボル信 号及び第３同期シンボル信号は負の値を有する。したがって、値＋１，−１，− １，＋１が前記第１乗算器６５〜第４乗算器６８のもう一方のポートに入力され 、前記第１同期シンボル〜第４同期シンボルの累積値が入力されたとき、すべて の同期シンボルが正として出力されるように２つの信号が乗算される。すなわち 、前記乗算時に４シンボルの同期信号部分では（＋５）＊（＋１），（−５）＊ （−５），（−５）＊（−５），（＋５）＊（＋１）になるので、セグメント周 期ごとに所定の値が発生される。ランダムなデータ部分ではセグメントごとにラ ンダムな値が与えられる。前記第１乗算器６５〜第４乗算器６８から出力された 第１乗算信号〜第４乗算信号は加算器６９で加算出力される。このとき、図４Ａ に示すように加算器６９が第１乗算器６５〜第４乗算器６８の出力をすべて加算 するならば、同期信号の部分では非常に大きな相関値が得られ、ランダムなデー タ部分では同期部分に比べて非常に小さい値を有する信号として発生されるよう に変位させられる。加算器６９から出力された累積相関値の出力特性として、同 期信号部分で出力された累積相関値がランダムなデータ部分の累積相関値より非 常に大きな信号が出力される。この信号が同期検出信号となる。 加算器６９の出力は比較器７２の一方のポートに入力され、比較器７２の他方 のポートには基準値発生器７１から出力された基準値が入力される。このとき、 基準値は前記同期部分から検出された４個のシンボルの累積値よりは小さく、ラ ンダムなデータ部分から検 出された４個のシンボルの累積値よりは大きくなるよう設定される。したがって 、基準値発生器７１が前記のような方法で基準値を発生し、比較器７２が前記基 準値を前記加算器６９の出力と比較する場合、図４Ｂに示すように同期信号部分 から論理“ハイ”のパルス信号が発生され、ランダムなデータ部分から論理“ロ ウ”の信号が発生される。このとき、比較器７２から出力される図４Ｂのような 論理“ハイ”のパルス成分を同期信号として使用すれば、受信されたデータセグ メント信号の同期を正確に合わせることができる。したがって、比較器７２から 出力された信号がデータセグメントの同期信号として発生される。 ここで、比較器７２の基準値は、図４Ａにおける７番目の相関値より大きく、 ８番目の相関値よりも小さくなるよう設定されているので、図４Ｂに示すように 所定の期間の経過後にパルスが発生する。したがって、このような基準値は雑音 や伝送チャネルの環境に依存して最適値として設定される。 図５を参照するに、図３に示した第１実施例と同一の参照符号が使用される。 上記図３において、セグメント累積を遂行した後、同期部分で４個のシンボルの 累積値を検出するための同期検出が行われる場合が示されている。しかしながら 、４個のシンボルの相関値による同期検出動作の後に、セグメント単位で遅延さ せられて入力されたシンボルを累積する場合でも前記第１実施例と同一の効果を 得ることができる。したがって、図５に示した第２実施例では、セグメント信号 の同期部分の検出が同期検出部４２で行なわれ、その後、セグメント累積器４１ から入力されたシンボルが１セグメント周期ずつ遅延させられ、累積したシンボ ルと加算される。 以上述べてきたように、高解像度テレビジョンの受信機において、本発明はデ ータセグメント信号の累積相関値を利用して伝送チャネルの環境には係わらず正 確にセグメントの同期信号を発生することが可能であり、それにより伝送された データの再生が正確に行なわ れる。 従って、本発明は、本発明を実施するため考えられる最良の態様として、ここ に開示された特定の実施例に限定されることはなく、さらに、本発明は、請求項 に定義されたような事項を除いて本明細書に記載された特定の実施例には限定さ れない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．高解像度テレビジョンにおいてデータセグメントの同期信号を発生させる装 置であって、 受信されたデータセグメント信号をセグメント周期中に遅延させ、累積する手 段と、 前記累積手段の出力を同期信号の周期中に遅延させ、遅延された同期信号を対 応する同期信号の相関値により乗算し、前記乗算された同期信号を加算し、これ により、同期信号周期の間にピークを有する同期信号を検出する手段と、 所定の基準値を備え、前記同期検出手段の出力を前記基準値を比較し、これに より、データセグメントの上記同期信号を発生させる手段とから構成されるデー タセグメントの同期信号発生装置。 ２．一つのデータセグメントが４シンボルの同期信号と８２８シンボルのデータ とにより構成され、前記４シンボルの同期信号は第１信号レベル又は第２信号レ ベルで伝送される高解像度テレビジョンにおいてデータセグメント同期信号を発 生させる回路であって、 セグメント遅延器を備え、入力されたデータセグメント信号と前記セグメント 遅延器から出力された遅延したセグメント信号とを加算し、累積する手段と、 第１乃至第４の遅延器を備え、前記累積手段の出力を遅延させ、これにより、 第１乃至第４の遅延シンボル信号を発生させる手段と、 第１乃至第４の乗算器を備え、前記第１乃至第４の遅延シンボル信号を前記同 期信号の対応する各相関値により乗算する手段と、 前記第１乃至第４の乗算器の出力を加算し、これにより、同期信号周期の間に ピークを発生させる手段と、 所定の基準値を備え、前記同期検出手段の出力を前記基準値と比較し、これに より、上記データセグメントの同期信号を発生する手 段とから構成されるデータセグメント同期信号発生回路。 ３．一つのデータセグメントが４シンボルの同期信号と８２８シンボルのデータ とにより構成され、前記４シンボルの同期信号は第１信号レベル又は第２信号レ ベルで伝送される高解像度テレビジョンのデータセグメント同期信号を発生させ る方法であって、 （ａ）入力されたデータセグメント信号と１セグメントずつ遅延した以前のセ グメント信号を順次に加算し、累積する過程と、 （ｂ）前記過程（ａ）で発生された上記セグメント信号を遅延させ、これによ り、第１乃至第４の遅延シンボル信号を発生させる過程と、 （ｃ）前記第１乃至第４の遅延シンボル信号を前記同期信号に対応する各相関 値により乗算し、これにより、第１乃至第４の乗算信号を発生させる過程と、 （ｄ）前記第１乃至第４の乗算信号の出力を加算し、これにより、同期信号の 周期の間にピークを発生させる過程と、 （ｅ）前記検出された同期信号を所定の基準値と比較し、これにより、データ セグメントの上記同期信号を発生させる過程とからなるデータセグメント同期信 号発生方法。 ４．一つのデータセグメントが４シンボルの同期信号と８２８シンボルのデータ とにより構成され、前記４シンボルの同期信号は第１信号レベル又は第２信号レ ベルで伝送される高解像度テレビジョンのデータセグメント同期信号を発生させ る回路において、 第１乃至第４の遅延器を備え、入力されたデータセグメント信号を遅延させ、 これにより、第１乃至第４の遅延シンボル信号を発生させる手段と、 第１乃至第４の乗算器を備え、前記第１乃至第４の遅延シンボル信号を前記同 期信号の対応する各相関値により乗算する手段と、 前記第１乃至第４の乗算器の出力を加算し、これにより、同期信号の周期の間 にピークを発生させる手段と、 セグメント遅延器を備え、前記加算手段の出力と前記セグメント遅延器から出 力された遅延したセグメント信号を加算し、累積し、これにより、各シンボルの 累積値を発生させる手段と、 所定の基準値を備え、前記累積手段の出力を前記基準値と比較し、これにより 、データセグメントの上記同期信号を発生させる手段とから構成されるデータセ グメント同期信号の発生回路。 ５．一つのデータセグメントが４シンボルの同期信号と８２８シンボルのデータ とにより構成され、前記４シンボルの同期信号は第１信号レベル又は第２信号レ ベルで伝送される高解像度テレビジョンにおいてデータセグメント同期信号を発 生させる方法であって、 （ｆ）入力されたデータセグメント信号を遅延させ、これにより、第１乃至第 ４の遅延シンボル信号を発生させる過程と、 （ｇ）前記第１乃至第４の遅延シンボル信号を前記同期信号の対応する各相関 値により乗算し、これにより、第１乃至第４の乗算信号を発生させる過程と、 （ｈ）前記第１乃至第４の乗算信号の出力を加算し、これにより、同期信号の 周期の間にピークを発生させる過程と、 （ｉ）前記加算された信号と１セグメントずつ遅延した以前のセグメント信号 を順次に加算し、累積する過程と、 （ｊ）前記累積された信号を所定の基準値と比較し、これにより、データセグ メントの上記同期信号を発生させる過程とからなるデータセグメント同期信号の 発生方法。