JPH10262225A - Symbol timing generating and recovery system and method to transmit data in analog video signal - Google Patents

Symbol timing generating and recovery system and method to transmit data in analog video signal

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JPH10262225A
JPH10262225A JP10025540A JP2554098A JPH10262225A JP H10262225 A JPH10262225 A JP H10262225A JP 10025540 A JP10025540 A JP 10025540A JP 2554098 A JP2554098 A JP 2554098A JP H10262225 A JPH10262225 A JP H10262225A
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signal
phase
digital data
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W Harvey Robert
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  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To synchronize data bits of a transmission analog video signal with a clock phase of a receiver so as to accurately extract data information from the video signal without using the data bits of the data information for providing clock phase information. SOLUTION: A phase locked loop 12 of a transmitter 10 locks a phase of a color burst subcarrier of a video signal to a local oscillator 14 in the phase locked loop and is used for locking a phase of a data clock to the subcarrier. A phase locked loop of a receiver also locks a phase of a subcarrier of a transmitted video signal to a local oscillator of the phase locked loop and is used for locking a phase of the data clock to the subcarrier. Digital data are effectively recovered without using additional data bits for clock phase information by locking a phase of the data clock to the subcarrier in both the transmitter 110 and the receiver so as to synchronize the data clock and the transmitter with the data clock and the receiver.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、アナログ
映像信号からのデジタルデータの回復に係り、より詳細
には、送信器と受信器のクロック同期のために映像信号
のカラー副搬送波を使用することによってアナログ映像
信号からデジタルデータを回復することに係る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates generally to the recovery of digital data from analog video signals and, more particularly, to the use of color subcarriers of a video signal for clock synchronization between a transmitter and a receiver. To recover digital data from analog video signals.

【0002】[0002]

【従来の技術】ケーブルテレビジョン、閉回路テレビジ
ョン等の種々の映像送信システムは、アナログ映像信号
を送信するための送信器と、アナログ映像信号を受信し
そしてそれを視聴に適した信号に変換するための受信器
とを使用する。これら送信システムのほとんどは、スク
ランブル解除の許可、オンスクリーン表示、テレテキス
ト、補助機能、クローズドキャプションといった多数の
目的で、データエンコード機構を使用して、デジタルデ
ータ及び/又はデータビット記号をアナログ映像信号に
エンコードする。デジタルデータがアナログ映像信号に
エンコードされるときには、送信されるデジタルデータ
を、データ回復のために受信器のクロック信号と同期さ
せるために、何らかの手順を設けなければならない。こ
の技術は、一般に、「ビット同期」と称され、通常は、
受信器のローカルクロックソースをデジタルデータと共
に送信されるクロック位相情報で位相固定することによ
って達成される。
2. Description of the Related Art Various video transmission systems, such as cable television and closed circuit television, include a transmitter for transmitting an analog video signal, and receiving the analog video signal and converting it into a signal suitable for viewing. To use with the receiver. Most of these transmission systems use a data encoding mechanism to convert digital data and / or data bit symbols into an analog video signal for a number of purposes, such as allowing descrambling, on-screen display, teletext, auxiliary functions, and closed captioning. Encode to When digital data is encoded into an analog video signal, some procedure must be provided to synchronize the transmitted digital data with the receiver clock signal for data recovery. This technique is commonly referred to as "bit synchronization," and is usually
This is achieved by phase locking the local clock source of the receiver with clock phase information transmitted with the digital data.

【0003】通常は、デジタルデータの送信フォーマッ
トは、アナログ信号においてデジタルデータのシーケン
スとシーケンスとの間に比較的長い時間間隔が存在する
ようなデータバースト的なものである。この点におい
て、データバーストは、データを伴わないアナログ信号
におけるデータなしの間隔と間隔との間のデジタルデー
タのシーケンス又はグループを指す。カラーバーストと
は、映像情報の各セグメントごとにカラー復調情報を導
出するのに使用される各映像ラインの始めの8ないし1
0サイクルの正弦波を指す技術用語である。一般に、デ
ジタルデータは、映像信号の垂直帰線消去インターバル
において送信される。垂直帰線消去インターバルは、映
像データを含まない各映像フィールドの始めのアナログ
映像信号のセグメントである。このフォーマットにおい
て、デジタルデータバーストは、約16ないし20ミリ
秒離れて生じる。
[0003] Usually, the transmission format of digital data is a data burst type in which a relatively long time interval exists between sequences of digital data in an analog signal. In this regard, a data burst refers to a sequence or group of digital data between no-data intervals in an analog signal without data. A color burst is the first 8 to 1 of each video line used to derive color demodulation information for each segment of video information.
A technical term for a zero cycle sine wave. Generally, digital data is transmitted in a vertical blanking interval of a video signal. The vertical blanking interval is the segment of the analog video signal at the beginning of each video field that does not contain video data. In this format, digital data bursts occur approximately 16-20 milliseconds apart.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】既知の映像信号送信シ
ステムでは、デジタルデータがバーストフォーマットで
送信されるときに、クロック位相情報を与えるために、
各バーストの幾つかのデータビットを犠牲にしなければ
ならない。というのは、受信器のデータクロックは、デ
ジタルデータが受け取られない時間間隔を通して正確に
経過して、依然としてデータと同期を保つことができな
いからである。これらのデジタルデータビットは、クロ
ック位相情報を与えるために犠牲にしなければならない
ので、所望の情報を与えるのに使用できない。それ故、
この情報を含むビット以外に付加的なデータビットが必
要とされる。デジタルデータを送信するのに使用できる
アナログ映像信号の部分には限度があるので、クロック
位相情報を搬送するデジタルデータビットは、各データ
バーストにおいて送信できる情報の量を制限する。
In a known video signal transmission system, when digital data is transmitted in a burst format, to provide clock phase information,
Some data bits in each burst must be sacrificed. This is because the receiver's data clock passes precisely through the time interval during which no digital data is received and still cannot be synchronized with the data. These digital data bits cannot be used to provide the desired information because they must be sacrificed to provide clock phase information. Therefore,
Additional data bits are required in addition to the bits containing this information. Digital data bits carrying clock phase information limit the amount of information that can be transmitted in each data burst because there is a limit on the portion of the analog video signal that can be used to transmit digital data.

【0005】そこで、送信されるアナログ映像信号のデ
ータビットを受信器のクロック位相と同期させて、映像
信号からデータ情報を正確に抽出できるビット同期技術
であって、クロック位相情報を与えるのにデータ情報の
データビットを使用しないような技術が要望される。そ
れ故、本発明の目的は、このようなビット同期技術を提
供することである。
Therefore, a bit synchronization technique for synchronizing a data bit of an analog video signal to be transmitted with a clock phase of a receiver and accurately extracting data information from the video signal is used. There is a need for a technique that does not use data bits of information. Therefore, it is an object of the present invention to provide such a bit synchronization technique.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の技術によれば、
ここに開示する映像送信システム及び方法は、受信器の
クロック情報を送信されたアナログ映像信号から導出
し、映像信号にエンコードされたデジタルデータを暗号
解読する技術を包含する。1つの実施形態においては、
映像信号の垂直帰線消去インターバルにデジタルデータ
がエンコードされる。送信器の位相固定ループを使用し
て、映像信号のカラーバースト副搬送波を位相固定ルー
プのローカル発振器に位相固定し、データクロックを副
搬送波に位相固定する。又、受信器の位相固定ループを
使用して、送信された映像信号の副搬送波を位相固定ル
ープのローカル発振器に位相固定し、データクロックを
再び副搬送波に位相固定する。送信器及び受信器の両方
においてデータクロックを副搬送波に位相固定すること
により、受信器のデータクロックは、送信器のデータク
ロックに同期することができ、クロック位相情報のため
に付加的なデータビットを使用せずに有効なデジタルデ
ータ回復を与えることができる。
According to the technique of the present invention,
The disclosed video transmission systems and methods include techniques for deriving receiver clock information from a transmitted analog video signal and decrypting digital data encoded in the video signal. In one embodiment,
Digital data is encoded in the vertical blanking interval of the video signal. Using the phase locked loop of the transmitter, the color burst subcarrier of the video signal is phase locked to the local oscillator of the phase locked loop and the data clock is phase locked to the subcarrier. Further, the sub-carrier of the transmitted video signal is phase-locked to the local oscillator of the phase-locked loop using the phase-locked loop of the receiver, and the data clock is again phase-locked to the sub-carrier. By phase locking the data clock to the subcarrier at both the transmitter and the receiver, the data clock at the receiver can be synchronized with the data clock at the transmitter, with additional data bits for clock phase information. You can give effective digital data recovery without using.

【0007】1つの特定の実施形態において、デジタル
データは、送信器においてマンチェスターコード化さ
れ、そして受信器においてマンチェスター復調されて、
有効なデータ遷移が与えられる。更に、「ベーカ(Barke
r)」コードがデジタルデータ流に追加され、デジタルデ
ータシーケンスの開始の指示が与えられる。ゼロの導入
ストリングが、デジタルデータシーケンスにおいてデジ
タルデータ及びベーカコードに先行し、そして受信器の
ゼロ検出回路がゼロのストリングを検出し、その送信映
像信号で送信される副搬送波を受信器のデータクロック
と同期させ、受信器の正しい位相データクロックと、反
転した位相データクロックとを区別する。
[0007] In one particular embodiment, the digital data is Manchester encoded at the transmitter and Manchester demodulated at the receiver,
A valid data transition is provided. Furthermore, "Baker (Barke
r) "code is added to the digital data stream, giving an indication of the start of the digital data sequence. An introductory string of zeros precedes the digital data and the Baker code in the digital data sequence, and a zero detection circuit of the receiver detects the string of zeros and associates the subcarrier transmitted in the transmitted video signal with the data clock of the receiver. Synchronize to distinguish between the correct phase data clock of the receiver and the inverted phase data clock.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の更に別の目的、効果及び
特徴は、添付図面を参照した以下の詳細な説明及び特許
請求の範囲から容易に明らかとなろう。送信器及び受信
器のアナログ映像信号上にエンコードされるデジタルデ
ータビットのためのビット同期及び回復技術に係る好ま
しい実施形態の以下の説明は、単なる例示に過ぎず、本
発明、その用途又は使い方をこれに限定するものではな
い。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Further objects, advantages and features of the present invention will become readily apparent from the following detailed description and appended claims, taken in conjunction with the accompanying drawings. The following description of a preferred embodiment of a bit synchronization and recovery technique for digital data bits encoded on an analog video signal of a transmitter and a receiver is merely exemplary and will not be construed as limiting the invention, its uses or uses. It is not limited to this.

【0009】図1は、エンコードされたデジタルデータ
を有するアナログ映像信号を送信する送信器10の一部
分を示すブロック図である。アナログ映像信号は、ケー
ブルテレビジョンのような種々の用途に対して送信され
る形式のもので、当業者に知られたNTSC(National
Television System Committee)、PAL(Phase Alte
rnating by Line )及びSECAM(Sequential Coule
ur Avec Memoire)のような多数の種々の既知の形式の映
像信号フォーマットでフォーマット化されるものであ
る。特定の用途においては、図示された送信器10の部
分は、信号受信の許可のような種々の理由でアナログ映
像信号上にデジタルデータをスクランブルするスクラン
ブラーである。
FIG. 1 is a block diagram showing a part of a transmitter 10 for transmitting an analog video signal having encoded digital data. Analog video signals are in the form of being transmitted for various applications such as cable television, and are known to those skilled in the art.
Television System Committee), PAL (Phase Alte
rnating by Line) and SECAM (Sequential Coule)
ur Avec Memoire) in a number of different known types of video signal formats. In a particular application, the portion of the transmitter 10 shown is a scrambler that scrambles digital data onto an analog video signal for various reasons, such as allowing signal reception.

【0010】送信及び受信の後に表示されるべき送信用
の映像情報を保持し、そしてエンコードされたデジタル
データビットを含まないアナログ映像入力信号が、位相
固定ループ(PLL)12に送られる。このPLL12
は、このPLL12により、アナログ映像信号において
映像情報の各線の始めに与えられる正弦波カラーバース
ト副搬送波信号の位相に位相固定されるローカル発振器
として働く可変制御の発振器14を備えている。アナロ
グ映像信号のカラー情報を与えるためにカラーバースト
副搬送波信号を使用することは、当業者に良く知られて
いる。図2は、周波数Fscのカラーバースト副搬送波
信号を示す。カラーバースト副搬送波信号を位相固定ル
ープのローカル発振器に固定することは、これまでに、
参考としてここに取り上げる本発明の譲受人に譲渡され
た1995年12月12日に出願された「映像信号のカ
ラー副搬送波に固定するためのデジタル位相エラー検出
器(Digital Phase Error Detector for Locking to Col
or Subcarrier of Video Signals) 」と題する米国特許
出願第08/571,018号に開示されている。PL
L12は、サンプルクロック(SCLK)信号と称され
る方形波出力信号を発生し、これは、可変制御発振器1
4に位相固定され、そして映像サンプリングに充分なよ
うに副搬送波の周波数Fscの4倍の周波数を有する。
図2には、このSCLK信号も示されている。
An analog video input signal that holds video information for transmission to be displayed after transmission and reception and that does not include encoded digital data bits is sent to a phase locked loop (PLL) 12. This PLL12
Is provided with a variable control oscillator 14 functioning as a local oscillator whose phase is fixed by the PLL 12 to the phase of a sine wave color burst subcarrier signal provided at the beginning of each line of video information in an analog video signal. The use of a color burst subcarrier signal to provide color information for an analog video signal is well known to those skilled in the art. FIG. 2 shows a color burst subcarrier signal of frequency Fsc. Locking the color burst subcarrier signal to a local oscillator in a phase locked loop has hitherto been
A digital phase error detector for locking to a color subcarrier of a video signal, filed on December 12, 1995, assigned to the assignee of the present invention and incorporated herein by reference.
or Subcarrier of Video Signals) "in U.S. patent application Ser. No. 08 / 571,018. PL
L12 generates a square wave output signal called the sample clock (SCLK) signal, which is
4 and has a frequency four times the frequency of the subcarrier Fsc, sufficient for video sampling.
FIG. 2 also shows this SCLK signal.

【0011】上記したように、PLL12の可変制御発
振器14は、アナログ映像信号に存在する副搬送波に対
して位相固定される。ここに述べる実施形態では、可変
制御発振器14は、副搬送波の周波数Fscの4倍の周
波数を維持するが、副搬送波周波数Fscの他の分母を
用いて、SCLK信号を与えることもできる。PAL及
びNTSC信号の場合には、副搬送波の周波数は、当業
者に知られたクロミナンス副搬送波であり、これは、映
像信号に含まれたカラーバースト信号から導出すること
ができる。SECAM信号の場合には、この周波数は、
いずれかのクロミナンス副搬送波(B−Y又はR−Y)
であり、これらは両方ともアナログ映像信号のある点に
おいて送信される。
As described above, the phase of the variable control oscillator 14 of the PLL 12 is fixed with respect to the subcarrier present in the analog video signal. In the embodiment described here, the variable control oscillator 14 maintains a frequency four times the frequency Fsc of the sub-carrier, but may use another denominator of the sub-carrier frequency Fsc to provide the SCLK signal. In the case of PAL and NTSC signals, the frequency of the sub-carrier is a chrominance sub-carrier known to those skilled in the art, which can be derived from the color burst signal included in the video signal. For a SECAM signal, this frequency is
Any chrominance subcarrier (BY or RY)
Which are both transmitted at some point in the analog video signal.

【0012】PLL12からのSCLK信号は、分割器
16へ送られる。又、PLL12からの位相情報信号も
分割器16に送られ、SCLK信号と分割器16の出力
との間に更に正確な位相関係が与えられる。分割器16
は、SCLK信号を8で分割して、PLL12の可変制
御発振器14に位相固定されたデータクロック(DCL
K)信号を発生し、これは、データエンコードに適した
充分に低速なクロックレートを与える。それ故、DCL
K信号は、アナログ信号にデジタルデータを与えるのに
適している。DCLK信号は、搬送波周波数Fscに対
して2つの考えられる位相、反転又は非反転、の一方を
有することができる。図2にはDCLK信号も示されて
いる。分割器16は、SCLK信号を他の適当な除数で
分割し、1つのクロミナンス副搬送波のスペース内に記
号周期を与えることができる。これは、送信器10の記
号(デジタルデータ)クロックのための準備の整ったソ
ースを形成する。
The SCLK signal from PLL 12 is sent to divider 16. The phase information signal from PLL 12 is also sent to divider 16 to provide a more accurate phase relationship between the SCLK signal and the output of divider 16. Divider 16
Divides the SCLK signal by 8, and locks the data clock (DCL) phase-locked to the variable control oscillator 14 of the PLL 12.
K) signal, which provides a sufficiently low clock rate suitable for data encoding. Therefore, DCL
The K signal is suitable for providing digital data to an analog signal. The DCLK signal can have one of two possible phases, inverting or non-inverting, with respect to the carrier frequency Fsc. FIG. 2 also shows the DCLK signal. Divider 16 can divide the SCLK signal by another suitable divisor to provide a symbol period in the space of one chrominance subcarrier. This forms a ready source for the symbol (digital data) clock of the transmitter 10.

【0013】DCLK信号は、送信器10のSCLKの
周波数の1/8であるから、DCLK信号には8つの考
えられる位相があるという曖昧さがある。これは、SC
LK信号を到来する映像信号のカラー副搬送波と同期す
るのに使用されるPLL12の可変制御発振器の設計に
より軽減される。カラー副搬送波信号は、送信器10及
び受信器の両方の回路に同期したSCLK信号を発生す
るという目的で使用されるので、送信器10及び受信器
の両方の回路が、PLL12により要求される内部信号
にアクセスする。これらの要求される信号の1つは、カ
ラー副搬送波に対して固定位相の連続クロックである。
この信号は、送信器10及び受信器の両方の回路に存在
するので、DCLK信号に、2つの位相、即ち反転又は
非反転、という曖昧さをもたせるだけとなる。
Since the DCLK signal is one-eighth the frequency of the SCLK of the transmitter 10, there is an ambiguity that the DCLK signal has eight possible phases. This is SC
This is alleviated by the design of the PLL 12 variable control oscillator used to synchronize the LK signal with the color subcarrier of the incoming video signal. Since the color subcarrier signal is used for the purpose of generating an SCLK signal synchronized to both the transmitter 10 and receiver circuits, both the transmitter 10 and receiver circuits require the internal circuitry required by the PLL 12. Access signals. One of these required signals is a fixed phase continuous clock with respect to the color subcarrier.
Since this signal is present in both the transmitter 10 and receiver circuits, it will only cause the DCLK signal to have the ambiguity of two phases: inverted or non-inverted.

【0014】DCLK信号は、記号波形発生器18に送
られ、この発生器は、DCLK信号と同相でアナログ入
力信号上にデジタルデータをエンコードする。種々のス
クランブル解除許可、テレテキスト、クローズドキャプ
ション等の信号をエンコードするためにアナログ映像信
号の垂直帰線消去インターバルにエンコードされるべき
デジタルデータは、送信器10の動作を制御する適当な
コンピュータ(図示せず)から波形発生器18へ送られ
る。記号波形発生器18は、コントローラ20からの制
御信号によりDCLK信号にデジタルデータをいつ送る
べきかを知る。又、コントローラ20は、送信器10の
動作を制御するコンピュータであってもよいし、ここに
述べる目的で当業者に知られた他の適当なコントローラ
であってもよい。
The DCLK signal is sent to a symbol waveform generator 18, which encodes digital data on an analog input signal in phase with the DCLK signal. The digital data to be encoded in the vertical blanking interval of the analog video signal to encode various descrambling permits, teletext, closed caption, etc., signals are transmitted to a suitable computer (see FIG. (Not shown) to the waveform generator 18. The symbol waveform generator 18 knows when to send digital data to the DCLK signal according to a control signal from the controller 20. Also, controller 20 may be a computer that controls the operation of transmitter 10 or any other suitable controller known to those skilled in the art for the purposes described herein.

【0015】記号波形発生器18は、1つの行に多数の
ゼロをもつランインコードをデータに与え、以下に述べ
るように、2つの曖昧なクロック位相のどちらがビット
回復のための正しい位相であるかをデータ回復回路が決
定できるようにする。又、記号波形発生器18は、ゼロ
のストリングに続いて7ビットの「ベーカ」コードを与
える。このベーカコードは、各データバーストの開始を
検出するのに使用される固定の7ビットシーケンスであ
る。ベーカコードは、データバーストにおける全てのデ
ータビットの正しいビット位置を検出回路が決定できる
ようにする。というのは、それらがベーカコードに対し
て分かるからである。
The symbol waveform generator 18 provides a run-in code with multiple zeros in a row to the data, and as described below, which of the two ambiguous clock phases is the correct phase for bit recovery. Is determined by the data recovery circuit. The symbol waveform generator 18 also provides a string of zeros followed by a 7-bit "baker" code. This Baker code is a fixed 7-bit sequence used to detect the start of each data burst. The Baker code allows the detection circuit to determine the correct bit position of all data bits in the data burst. For they are known to the bakery code.

【0016】図3は、ベーカコードと、ゼロのストリン
グに続いてベーカコードを発生する先行ゼロ発生器24
とを示す論理回路図である。この発生器24は、並列ロ
ード・直列出力のシフトレジスタ26を備え、これは、
手前のレジスタ出力又は外部入力のいずれかを選択する
ために各レジスタ間にマルチプレクサをもつ一連のレジ
スタにより実施される標準的なデジタルファンクション
ブロックである。映像データ線の開始付近のある時間
に、レジスタ26には、所定のベーカコード(1011
001)と、8つのゼロのストリングとが外部からロー
ドされる。例えばコントローラ20からのロード制御入
力は、シフトレジスタ26に、ベーカコード及びゼロの
ストリングを適当な時間に出力するように指令する。シ
フトレジスタ26は、ゼロのストリング及びそれに続く
ベーカコードをDCLK信号レートでシフトアウトす
る。シフトレジスタ26からの出力は、マルチプレクサ
28によりデジタルデータ流へとゲートされる。マルチ
プレクサ28は、例えば、コントローラ20からの選択
ヘッダ信号により制御される。選択ヘッダ信号は、以下
に述べるように、マルチプレクサ28が、ゼロのストリ
ングの後にベーカコードをそしてその後にデジタルデー
タをマンチェスタエンコーダへ出力できるようにする。
選択ヘッダ信号を与える前後には、シフトレジスタ26
の出力が使用されず、その値は問題でない。当業者に明
らかなように、ロード制御及び選択ヘッダ信号と、他の
種々の制御信号は、全て、送信器10内のタイミング及
び制御回路によって発生される。
FIG. 3 shows a baker code and a leading zero generator 24 which generates a baker code following a string of zeros.
FIG. The generator 24 comprises a parallel load, serial output shift register 26, which comprises:
A standard digital function block implemented by a series of registers with a multiplexer between each register to select either the previous register output or an external input. At a certain time near the start of the video data line, a predetermined baker code (1011) is stored in the register 26.
001) and a string of eight zeros are externally loaded. For example, a load control input from controller 20 instructs shift register 26 to output a baker code and a string of zeros at the appropriate time. Shift register 26 shifts out the string of zeros and the subsequent baker code at the DCLK signal rate. The output from shift register 26 is gated by multiplexer 28 into a digital data stream. The multiplexer 28 is controlled, for example, by a selection header signal from the controller 20. The select header signal enables the multiplexer 28 to output a Baker code after a string of zeros and then digital data to the Manchester encoder, as described below.
Before and after giving the selection header signal, the shift register 26
Is not used and its value is not a problem. As will be apparent to those skilled in the art, the load control and selection header signals and various other control signals are all generated by timing and control circuits within transmitter 10.

【0017】デジタルデータ、ベーカコード及びゼロの
ストリングは、波形発生器18においてDCLK信号レ
ートでマンチェスタコード化される。マンチェスタコー
ド化は、データビット間に適当な遷移を保証する既知の
デジタルデータコード化技術である。一般に、マンチェ
スタコード化は、DCLK信号とデータを排他的オアす
ることにより行われる。図4は、以下に述べる目的に適
したデータをマンチェスタコード化するための技術を説
明する論理回路30を示す。この回路30において、デ
ジタルデータは、DCLK信号と同期して1ビットレジ
スタとして働くフリップ−フロップ32へクロックされ
る。レジスタ32からのデジタルデータは、XORゲー
ト34へ送られ、これは、デジタルデータをDCLK信
号と排他的オアする。マンチェスタコード化されたデジ
タルデータは、次いで、XORゲート34から出力され
る。図2は、データシーケンスと、DCLK信号に対す
るマンチェスタコード化データとを例示する。
The digital data, the baker code, and the string of zeros are Manchester encoded in the waveform generator 18 at the DCLK signal rate. Manchester encoding is a known digital data encoding technique that guarantees proper transitions between data bits. Generally, Manchester encoding is performed by exclusive ORing the DCLK signal and data. FIG. 4 shows a logic circuit 30 describing a technique for Manchester encoding data suitable for the purposes described below. In this circuit 30, digital data is clocked into a flip-flop 32 which acts as a 1-bit register in synchronization with the DCLK signal. The digital data from register 32 is sent to XOR gate 34, which ORs the digital data with the DCLK signal. The Manchester-coded digital data is then output from XOR gate 34. FIG. 2 illustrates a data sequence and Manchester encoded data for the DCLK signal.

【0018】デジタルデータをマンチェスタコード化す
ることにより、デジタルデータは、平均50%のデュー
ティサイクルを有する。更に、デジタルデータのマンチ
ェスタコード化は、デジタルデータに多数の遷移を与
え、より正確にクロックを回復できるようにすると共
に、デジタルデータが、そのデジタルデータとは独立し
た平均値に対して対称的にスイッチし続ける場合に、デ
ジタルデータをAC結合できるようにする。マンチェス
タコード化を行わない場合には、0又は1の長いストリ
ングが、AC結合時に、平均値に向かってドリフトする
傾向となる。通常、RFチャンネルを経て送信されるデ
ジタルデータは、基本帯域においてAC結合される。本
発明の用途については、マンチェスタコード化は、映像
信号レベルとは独立した「データ平均」を与える。これ
は、映像信号に挿入されるデータに対して必要である。
というのは、映像信号は、データ回復回路内の個別回路
によりDC回復されるからである。データに対して平均
が確立されない場合には、データが、基本帯域の映像信
号の信号レベル又は利得に対して非常に敏感になる。
By Manchester encoding the digital data, the digital data has an average duty cycle of 50%. In addition, Manchester encoding of digital data provides a large number of transitions to the digital data, allowing more accurate clock recovery, and the digital data being symmetrical about an average independent of the digital data. Enables AC coupling of digital data if continued to switch. Without Manchester encoding, long strings of zeros or ones would tend to drift toward the average when AC coupled. Typically, digital data transmitted over an RF channel is AC-coupled in the baseband. For applications of the present invention, Manchester coding provides a "data average" that is independent of video signal level. This is necessary for data inserted into the video signal.
This is because the video signal is DC-recovered by an individual circuit in the data recovery circuit. If an average is not established for the data, the data becomes very sensitive to the signal level or gain of the baseband video signal.

【0019】記号波形発生器18からのベーカコード及
び先行ゼロを含むマンチェスタコード化されたデジタル
データ流は、次いで、映像/データマルチプレクサ36
に送られる。マルチプレクサ36には、アナログ映像入
力信号も送られる。コントローラ38からの制御信号が
マルチプレクサ36に送られて、マルチプレクサ36
は、垂直帰線消去インターバル中のように映像入力信号
にデジタルデータ流をマルチプレクスすべきときを知
る。コントローラ38は、コントローラ20の一部分で
あってもよいし、又はここに述べる目的のための何らか
の形式の適当なコンピュータであってもよい。マルチプ
レクサ36の出力は、カラーバースト副搬送波の周波数
に位相固定されたクロック情報を含むデジタルデータで
エンコードされたアナログ映像信号である。マルチプレ
クサ36の出力は、マンチェスタコード化されたゼロ及
びそれに続くマンチェスタコード化されたベーカコード
並びにそれに続くマンチェスタコード化されたデータよ
り成るデータ流であって、アナログ映像信号の垂直帰線
消去インターバル中に映像データの1つ以上のラインに
マルチプレクスされたデータ流である。この信号は、送
信用のアンテナ(図示せず)又は他の適当な送信装置に
送られる。図2には、この出力信号も示されている。
The Manchester-coded digital data stream including the Baker code and leading zeros from the symbol waveform generator 18 is then passed to a video / data multiplexer 36.
Sent to The analog video input signal is also sent to the multiplexer 36. A control signal from the controller 38 is sent to the multiplexer 36 and the multiplexer 36
Know when to multiplex a digital data stream into a video input signal, such as during a vertical blanking interval. Controller 38 may be part of controller 20, or may be any type of suitable computer for the purposes described herein. The output of the multiplexer 36 is an analog video signal encoded with digital data containing clock information phase-locked to the frequency of the color burst subcarrier. The output of the multiplexer 36 is a data stream consisting of a Manchester-coded zero followed by a Manchester-coded Baker code followed by Manchester-coded data, which is output during the vertical blanking interval of the analog video signal. A data stream multiplexed into one or more lines of data. This signal is sent to a transmitting antenna (not shown) or other suitable transmitting device. FIG. 2 also shows this output signal.

【0020】図5は、送信器10から送信されたアナロ
グ映像信号にエンコードされたデジタルデータをスクラ
ンブル解除しそして回復するためのデスクランブラーと
して働く受信器40の一部分のブロック図である。エン
コードされたデジタルデータを有する映像信号は、受信
器40のPLL42に送られる。PLL42は、映像信
号の副搬送波を、PLL42のローカル発振器として働
く可変制御発振器44に対して位相固定する。PLL4
2からのSCLK信号は、ローカル発振器に対して位相
固定される。PLL42のローカル発振器は、PLL1
2の可変制御発振器14がアナログ映像入力信号の副搬
送波に位相固定されたのと同様に、エンコードされたデ
ジタルデータを有する映像信号に存在する副搬送波に位
相固定される。
FIG. 5 is a block diagram of a portion of a receiver 40 that acts as a descrambler for descrambling and recovering digital data encoded in the analog video signal transmitted from the transmitter 10. The video signal having the encoded digital data is sent to the PLL 42 of the receiver 40. The PLL 42 fixes the phase of the subcarrier of the video signal to a variable control oscillator 44 that functions as a local oscillator of the PLL 42. PLL4
The SCLK signal from 2 is phase locked to the local oscillator. The local oscillator of the PLL 42 is PLL1
Just as the two variable control oscillators 14 are phase-locked to the sub-carrier of the analog video input signal, they are phase-locked to the sub-carrier present in the video signal having encoded digital data.

【0021】PLL42からのSCLK信号は、PLL
12からのSCLK信号が分割器16に送られたのと同
様に、分割器46に送られる。更に、位相情報信号がP
LL42から分割器46に送られる。分割器46は、分
割器16と同様に、SCLK信号を分割し、PLL42
の可変制御発振器44及び映像信号の副搬送波周波数に
位相固定されたDCLK’信号を発生する。PLL12
に送られる映像信号の副搬送波は、PLL42に送られ
る同じ副搬送波映像信号であるから、分割器46のDC
LK’信号は、分割器14からのDCLK信号に位相固
定される。分割器46からのDCLK’信号の特定の位
相は、分割器16からのDCLK信号から反転され、従
って、DCLK信号は、データ回復に適するように完全
に同期されない。
The SCLK signal from the PLL 42 is
The SCLK signal from 12 is sent to divider 46 in the same manner as sent to divider 16. Further, if the phase information signal is P
The data is sent to the divider 46 from the LL 42. The divider 46 divides the SCLK signal in the same manner as the
And a DCLK 'signal whose phase is fixed to the subcarrier frequency of the video signal. PLL12
Is the same sub-carrier video signal sent to the PLL 42,
The LK ′ signal is phase-locked to the DCLK signal from the divider 14. The particular phase of the DCLK 'signal from divider 46 is inverted from the DCLK signal from divider 16, so that the DCLK signal is not fully synchronized to be suitable for data recovery.

【0022】分割器44からのDCLK’信号と、受信
器40へ送られた映像信号は、記号復調器48に送られ
る。この記号復調器48は、コントローラ50からの制
御信号により制御される。コントローラ50は、受信器
40の動作を制御する適当なコンピュータであってもよ
いし、又は当業者に明らかなようにここに述べる目的に
適した他のプロセッサであってもよい。
The DCLK 'signal from the divider 44 and the video signal sent to the receiver 40 are sent to a symbol demodulator 48. The symbol demodulator 48 is controlled by a control signal from a controller 50. Controller 50 may be any suitable computer that controls the operation of receiver 40, or may be any other processor suitable for the purposes described herein, as will be apparent to those skilled in the art.

【0023】記号復調器48は、映像信号からデジタル
データを回復するための種々の回路を含む。これら回路
の1つは、データ流におけるゼロのストリングを検出し
そして受信器40のDCLK’信号を送信器10のDC
LK信号と一致させるのに用いられるゼロ検出回路であ
る。送信されたアナログ映像信号におけるゼロのストリ
ングは、受信器40のDCLK’信号において反転され
る。全て0又は全て1のマンチェスタコード化ストリン
グは、それらが、両方とも元のデータクロック(DCL
K)信号に似ているという点で、同じものに見える。唯
一の相違は、記号復調器48が2つのデータクロック位
相のいずれを選択して見るかである。受信器40は、あ
るストリングがゼロであり、特に、データバーストにお
いて遭遇する最初のデータビットであることを知ると、
DCLKの正しい位相を選択することができ、復調器4
8がこれらビットに対してゼロを出力するようにさせ
る。従って、データバーストの残りも、正しいクロック
位相をもつことになる。到来するビットが1である場合
には、データクロックの状態が反転され、正しい位相に
入れられる。このような技術は、参考としてここに取り
上げる本発明の譲受人に譲渡された「PAL映像システ
ムのためのデジタルカラーバースト位相スイッチ(Digit
al Color Burst Phase Switch for PAL Video System
s)」と題する1995年12月12日に出願された米国
特許出願第08/592,745号に開示されたPAL
スイッチに類似している。
The symbol demodulator 48 includes various circuits for recovering digital data from a video signal. One of these circuits detects a string of zeros in the data stream and outputs the DCLK 'signal of the receiver 40 to the DC
This is a zero detection circuit used to match the LK signal. The string of zeros in the transmitted analog video signal is inverted in the DCLK 'signal of the receiver 40. An all-zeros or all-ones Manchester coded string is that they both have the original data clock (DCL).
K) Looks the same in that it resembles a signal. The only difference is which one of the two data clock phases the symbol demodulator 48 selects and looks at. The receiver 40 knows that a string is zero, in particular, the first data bit encountered in a data burst,
The correct phase of DCLK can be selected and demodulator 4
8 causes these bits to output a zero. Therefore, the rest of the data burst will also have the correct clock phase. If the incoming bit is a one, the state of the data clock is inverted and brought into the correct phase. Such a technique is described in the "Digital Color Burst Phase Switch for PAL Imaging System (Digit
al Color Burst Phase Switch for PAL Video System
s) ", the PAL disclosed in U.S. patent application Ser. No. 08 / 592,745, filed Dec. 12, 1995.
Similar to a switch.

【0024】記号復調器48は、図6に示すように、映
像信号上にマンチェスタコード化されたデジタルデータ
をデマンチェスタ処理するためのマンチェスタ復調器5
2を備えている。DCLK信号は、マンチェスタ復調器
52をクロックするのに使用され、そして送信器10の
DCLK信号と同相である。マンチェスタ復調器52
は、アナログ信号の上位4つのデジタル映像サンプルを
受け取る一連の4つのXORゲート54を備えている。
映像信号には著しいノイズが含まれることがあるので、
マンチェスタデコード動作は、映像信号を単に排他的オ
アする以上の動作を必要とする。それ故、マンチェスタ
復調器52は、マンチェスタデコード動作のためのソフ
ト判断のロジックを含む。XORゲート54の各々の出
力は、加算器58及びレジスタ60を含むアキュムレー
タ56に送られる。アキュムレータ56は、各データビ
ットの始めにレジスタ60にクリア信号を与えることに
よりクリアされる。コントローラ50のような制御回路
がクリア信号を発生する。7つの出力が加算器58から
レジスタ60へ送られる。レジスタ60は、高速SCL
K信号レートでクロックされ、従って、加算器58から
の7つの出力は、加算器58に入力される4つのデータ
ビットの各グループごとにこのレートで連続的に加算器
58へクロックされて戻される。それ故、加算器58の
値は、元の4つのデータビットが0である場合は正とな
り、又は元の4つのデータビットが1である場合は負と
なる。レジスタ60からの出力は、DCLK信号レート
でクロックされるレジスタ62に送られる。レジスタ6
2の出力の符号ビットは、復調されたデータとして与え
られ、そして残りのビットは、破棄される。
As shown in FIG. 6, the symbol demodulator 48 is a Manchester demodulator 5 for performing Demanchester processing on digital data that is Manchester-coded on a video signal.
2 is provided. The DCLK signal is used to clock the Manchester demodulator 52 and is in phase with the transmitter 10 DCLK signal. Manchester demodulator 52
Comprises a series of four XOR gates 54 that receive the top four digital video samples of the analog signal.
Video signals can contain significant noise,
The Manchester decoding operation requires an operation that is more than simply ORing the video signal. Therefore, the Manchester demodulator 52 includes soft decision logic for the Manchester decoding operation. The output of each XOR gate 54 is sent to an accumulator 56 that includes an adder 58 and a register 60. Accumulator 56 is cleared by applying a clear signal to register 60 at the beginning of each data bit. A control circuit such as controller 50 generates a clear signal. The seven outputs are sent from adder 58 to register 60. The register 60 is a high-speed SCL
Clocked at the K signal rate, the seven outputs from adder 58 are therefore continuously clocked back to adder 58 at this rate for each group of four data bits input to adder 58. . Therefore, the value of adder 58 is positive if the original four data bits are zero, or negative if the original four data bits are one. The output from register 60 is sent to register 62, which is clocked at the DCLK signal rate. Register 6
The two output sign bits are provided as demodulated data, and the remaining bits are discarded.

【0025】図7は、上記のゼロ検出を実行し、受信器
40においてDCLK’信号の適当なクロック位相を決
定するためのゼロ検出器68の論理図である。ゼロ検出
器68の目的は、DCLK’と同相であるか又はDCL
K’信号と180°位相ずれしたDCLK信号の正しい
位相を決定することである。復調器52からのデマンチ
ェスタ処理されたデータは、加算器72及び1ビットの
ゼロ検出アキュムレータ74を含むアキュムレータ70
へ送られる。このアキュムレータ70は、受信されるべ
きデジタルデータを含む映像信号の水平線のいずれかの
間の特定の時間間隔中に受け取られる1の数を加算す
る。この時間間隔は、送信されたゼロのストリングの水
平線における予想位置に一致するように選択される。好
ましい実施形態では、図3に示すように、8個のゼロの
ストリングが送信される。しかしながら、受信信号にお
けるゼロのストリングの位置にはある程度の曖昧さがあ
るので、受け取られる1の数の累算は、ビット位置のあ
る程度のエラーを考慮するために6ビットの時間中のみ
行われる。
FIG. 7 is a logic diagram of the zero detector 68 for performing the above-described zero detection and determining the appropriate clock phase of the DCLK 'signal at the receiver 40. The purpose of the zero detector 68 is to be in phase with DCLK 'or
The determination is to determine the correct phase of the DCLK signal which is 180 ° out of phase with the K ′ signal. The demanchester-processed data from the demodulator 52 is supplied to an accumulator 70 including an adder 72 and a 1-bit zero detection accumulator 74.
Sent to This accumulator 70 adds the number of ones received during a particular time interval between any of the horizontal lines of the video signal containing the digital data to be received. This time interval is chosen to match the expected position on the horizontal line of the transmitted string of zeros. In the preferred embodiment, a string of eight zeros is transmitted as shown in FIG. However, since there is some ambiguity in the location of the string of zeros in the received signal, the accumulation of the number of ones received is performed only during the time of 6 bits to account for some errors in bit positions.

【0026】累算の時間間隔は、ゼロ検出アキュムレー
タレジスタ74を強制的にゼロの値にするクリア信号よ
りも若干先行する。クリア信号は、ゼロ検出比較レジス
タ76もクリアする。これは、XORゲート78がDC
LK’信号を通過させて、DCLK信号になるようにす
る。従って、DCLK’及びDCLKは、最初、ゼロ検
出累算時間間隔中には同相となる。この同じ時間間隔の
後にゼロ検出比較信号が続き、この信号は、累算された
1の数をスレッシュホールド値と比較させる。比較は、
2進重み付けされたデジタル比較器80により行われ、
1ビットの結果がゼロ検出比較レジスタ76に登録され
る。信号の互いの関係及び映像信号に対する関係が図8
に示されている。映像のデータ線は、元の同期信号、そ
れに続いてカラーバースト周波数信号、それに続いてゼ
ロのストリング、それに続いてベーカコード、そしてそ
の後にデータを与える。
The time interval of the accumulation is slightly ahead of the clear signal which forces the zero detect accumulator register 74 to a value of zero. The clear signal also clears the zero detection comparison register 76. This is because the XOR gate 78 is DC
The LK 'signal is passed so as to become the DCLK signal. Thus, DCLK 'and DCLK are initially in phase during the zero detection accumulation time interval. This same time interval is followed by a zero detect comparison signal, which causes the accumulated number of ones to be compared to a threshold value. The comparison is
Performed by a binary weighted digital comparator 80,
The one-bit result is registered in the zero detection comparison register 76. FIG. 8 shows the relationship between signals and the relationship with video signals.
Is shown in The video data lines provide the original sync signal, followed by the color burst frequency signal, followed by a string of zeros, followed by the Baker code, and then the data.

【0027】受け取った1の数の累算中にノイズで誘起
されるエラーが生じない場合には、アキュムレータ70
は、全て0が受け取られた場合には0の値を含み、又は
全て1が受け取られた場合には6の値を含むはずであ
る。好ましい実施形態では、ノイズで誘起されるエラー
のおそれを考慮すると共に、このようなエラーに対して
ある程度の余裕を与えるために、受け取った1の数が数
値3と比較される。従って、4、5又は6個の1が検出
された場合には、そのストリングは、「ほとんど1」を
含むと仮定され、それ故、DCLK信号の現在の位相は
誤りであり、修正しなければならないとも仮定される。
次いで、ゼロ検出比較レジスタ76に登録される比較値
は、1となり、これを使用してXORゲート78により
DCLK’信号を反転し、これにより、DCLK’信号
をDCLKと180°位相ずれさせる。一方、0、1、
2又は3個の1が受け取られた場合には、受け取ったス
トリングが「ほとんど0」を含むと仮定され、従って、
現在のDCLK’位相は正しくそしてDCLK及びDC
LK’は同相に保たれるとも仮定される。この場合に
は、比較レジスタ76は、0を含み、そしてXORゲー
ト78は、DCLK’を不変のまま通過させて、DCL
Kとなるようにさせる。
If no noise-induced errors occur during the accumulation of the received one's number, the accumulator 70
Should contain a value of 0 if all zeros were received, or a value of six if all ones were received. In a preferred embodiment, the number of ones received is compared to a value of three to take into account the potential for noise-induced errors and to provide some margin for such errors. Thus, if four, five or six ones are detected, the string is assumed to contain "almost one" and therefore the current phase of the DCLK signal is incorrect and must be corrected. It is also assumed that they do not.
Next, the comparison value registered in the zero detection comparison register 76 becomes 1, and this is used to invert the DCLK 'signal by the XOR gate 78, thereby causing the DCLK' signal to be 180 ° out of phase with DCLK. On the other hand, 0, 1,
If two or three ones are received, it is assumed that the received string contains "almost zero", thus:
The current DCLK 'phase is correct and DCLK and DC
It is also assumed that LK 'is kept in phase. In this case, the compare register 76 contains a 0 and the XOR gate 78 passes DCLK 'unchanged and the DCL
K.

【0028】又、記号復調器48は、デジタルデータに
おける各7ビットベーカコードの開始を検出するための
ベーカコード検出器も備えている。図9は、デジタルデ
ータがデマンチェスタ処理された後にデジタルデータの
ベーカコード検出を行うベーカコード検出器86を示
す。この検出器86は、7つのレジスタ90を含む7ビ
ットシフトレジスタ88を備えている。このシフトレジ
スタ88は、デマンチェスタ処理されたデータを最も左
のレジスタ90の入力で受け取り、そして各レジスタ9
0は、DCLK信号によりクロックされる。各レジスタ
90の出力は、個別のXORゲート92の入力に送られ
る。各XORゲート92の他方の入力は、シフトレジス
タ88のその位置になければならない所定のベーカコー
ドビットである。ベーカコードがシフトレジスタ88に
現れると、加算器94の値が所定のスレッシュホールド
以上に増加され、一連のデータビットの開始を指示す
る。1つの実施形態においては、ゼロ検出器の平均エネ
ルギーをベーカコード検出器のエネルギーと共に使用し
て、長いベーカコードが与えられると共に、そのノイズ
裕度が増加される。
The symbol demodulator 48 also includes a Baker code detector for detecting the start of each 7-bit Baker code in the digital data. FIG. 9 shows a baker code detector 86 that detects a baker code of digital data after the digital data has been subjected to Demanchester processing. The detector 86 has a 7-bit shift register 88 including seven registers 90. This shift register 88 receives the demanchestered data at the input of the leftmost register 90 and
0 is clocked by the DCLK signal. The output of each register 90 is sent to the input of a separate XOR gate 92. The other input of each XOR gate 92 is a predetermined Baker code bit that must be at that location in shift register 88. When the Baker code appears in shift register 88, the value of adder 94 is increased above a predetermined threshold, indicating the start of a series of data bits. In one embodiment, the average energy of the zero detector is used in conjunction with the energy of the baker code detector to provide a longer baker code and increase its noise immunity.

【0029】上記した種々の論理回路図は、ここに述べ
る特定の機能を実行するために一例として示したもの
で、これに限定されるものではない。実際には、ここに
述べたロジックを実施するのに多数の方法がある。例え
ば、近代的なデジタル回路は、低いゲートカウントの状
態マシンを使用して、これらの機能を実行する。これら
状態マシンの説明は、ゲートのための種々のフリップ−
フロップが2つ以上の機能に貢献するので、ここに述べ
たものよりも非常に複雑である。
The various logic diagrams described above are provided by way of example to perform the specific functions described herein, and are not intended to be limiting. In practice, there are many ways to implement the logic described herein. For example, modern digital circuits perform these functions using a low gate count state machine. The description of these state machines is described in various flip-flops for the gate.
It is much more complex than the one described here because the flop contributes more than one function.

【0030】上記のように、クロック位相情報を与える
ために映像信号のカラーバースト副搬送波周波数を使用
することにより、多数の効果を実現することができる。
例えば、受信器40においてデータクロックの位相を回
復する目的だけでデータビットを使用する必要はない。
又、カラーバーストは、デジタルデータバーストの20
0倍以上の頻度で生じるので、デジタルデータバースト
に含まれる数ビットのみに基づくデータクロック回復方
法の場合よりも更に健全であると共に、チャンネルのノ
イズに対しても裕度が更に大きなものとなる。
As described above, a number of effects can be realized by using the color burst subcarrier frequency of the video signal to provide clock phase information.
For example, it is not necessary to use data bits in receiver 40 just to recover the phase of the data clock.
The color burst is a digital data burst of 20 bits.
Since it occurs at a frequency of 0 or more times, it is more robust than the data clock recovery method based on only a few bits included in the digital data burst, and has a greater tolerance for channel noise.

【0031】当業者に明らかなように、ここに述べる好
ましい実施形態は、受信器においてDCLK信号の位相
の曖昧さを解明するためにデータ送信の始めにゼロのス
トリングを使用するが、ここに述べるDCLK信号の周
波数の2倍のDCLK信号を使用する同様の受信器を設
計できることが明らかである。このようなシステムで
は、データレートは、好ましい実施形態としてここに述
べたシステムの2倍となり、データレートが高いために
データ送信チャンネルのビットエラー率性能が若干低下
する。しかしながら、送信データをエンコードするのに
使用される送信器のDCLK信号と、送信データをデコ
ードするのに使用される受信器のDCLK信号との間に
位相の曖昧さがないので、ゼロのストリングは必要とさ
れない。このようなシステムでは、ビット時間は、カラ
ーバースト波形が一度サイクルする周期と同一である。
カラーバースト信号の位相は、システムクロックを到来
するカラーバースト信号に同期させる前記の位相固定ル
ープ回路に動作から本来的に分かる。
As will be apparent to those skilled in the art, the preferred embodiment described herein uses a string of zeros at the beginning of the data transmission to resolve the phase ambiguity of the DCLK signal at the receiver, but is described herein. It is clear that a similar receiver can be designed using a DCLK signal at twice the frequency of the DCLK signal. In such a system, the data rate is twice that of the system described herein as the preferred embodiment, and the high data rate slightly reduces the bit error rate performance of the data transmission channel. However, since there is no phase ambiguity between the DCLK signal of the transmitter used to encode the transmitted data and the DCLK signal of the receiver used to decode the transmitted data, the string of zeros is Not required. In such a system, the bit time is the same as the cycle in which the color burst waveform cycles once.
The phase of the color burst signal is inherently known from the operation of the phase locked loop circuit that synchronizes the system clock with the incoming color burst signal.

【0032】以上の説明は、本発明を単に例示するもの
に過ぎない。当業者であれば、上記説明、添付図面及び
特許請求の範囲から、特許請求の範囲に規定する本発明
の精神及び範囲から逸脱せずに種々の変更や修正がなさ
れ得ることが容易に理解されよう。
The above description is merely illustrative of the present invention. Those skilled in the art will readily appreciate from the foregoing description, accompanying drawings and claims that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. Like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の1つの実施形態によりデジタルデータ
をアナログ映像信号上にエンコードして送信するための
送信器の一部分を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a portion of a transmitter for encoding and transmitting digital data on an analog video signal according to one embodiment of the present invention.

【図2】図1の送信器の種々の信号に対する一連の信号
曲線を示す図である。
2 shows a series of signal curves for various signals of the transmitter of FIG. 1;

【図3】ベーカコードを示すと共に、図1の送信器のデ
ジタルデータの前にベーカコード及び先行ゼロを与える
ための先行ゼロ発生器を示す回路図である。
3 is a circuit diagram showing a Baker code and a leading zero generator for providing a Baker code and leading zeros before the digital data of the transmitter of FIG. 1;

【図4】図1の送信器においてデジタルデータをマンチ
ェスタコード化する技術を示す論理回路図である。
FIG. 4 is a logic circuit diagram showing a technique for converting digital data into Manchester code in the transmitter of FIG. 1;

【図5】本発明の実施形態によりアナログ映像信号にエ
ンコードされたデジタルデータをデコードする受信器の
部分を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a portion of a receiver that decodes digital data encoded into an analog video signal according to an embodiment of the present invention.

【図6】図5の受信器に送られるアナログ映像信号のマ
ンチェスタコード化データビットを復調するためのマン
チェスタ復調器を示す論理回路図である。
6 is a logic circuit diagram showing a Manchester demodulator for demodulating Manchester-coded data bits of an analog video signal sent to the receiver of FIG. 5;

【図7】図5の受信器で受信されるデジタルデータのゼ
ロを検出するためのゼロ検出器を示す論理回路図であ
る。
FIG. 7 is a logic circuit diagram showing a zero detector for detecting zero of digital data received by the receiver of FIG. 5;

【図8】図7のゼロ検出器の種々のタイミング信号を示
すタイミング図である。
FIG. 8 is a timing diagram illustrating various timing signals of the zero detector of FIG. 7;

【図9】図5の受信器に送られる映像信号のベーカコー
ドを検出するためのベーカコード検出システムを示す論
理回路図である。
FIG. 9 is a logic circuit diagram showing a baker code detection system for detecting a baker code of a video signal sent to the receiver of FIG. 5;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 送信器 12、42 位相固定ループ(PLL) 14、44 可変制御発振器 16、46 分割器 18 記号波形発生器 20、38、50 コントローラ 24 ベーカコード及び先行ゼロ発生器 26 シフトレジスタ 28、36 マルチプレクサ 30 論理回路 32 フリップ−フロップ 34、54 XORゲート 40 受信器 48 記号復調器 52 マンチェスタ復調器 68 ゼロ検出器 70 アキュムレータ Reference Signs List 10 Transmitter 12, 42 Phase locked loop (PLL) 14, 44 Variable control oscillator 16, 46 Divider 18 Symbolic waveform generator 20, 38, 50 Controller 24 Baker code and leading zero generator 26 Shift register 28, 36 Multiplexer 30 Logic Circuit 32 Flip-flop 34, 54 XOR gate 40 Receiver 48 Symbol demodulator 52 Manchester demodulator 68 Zero detector 70 Accumulator

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04N 5/455 H04N 9/475 9/475 11/04 C 11/04 H04L 7/02 B // H04L 7/033 Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H04N 5/455 H04N 9/475 9/475 11/04 C 11/04 H04L 7/02 B // H04L 7/033

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アナログ映像信号を送信及び受信するシ
ステムにおいて、 第1ローカル発振器を映像信号の副搬送波周波数に位相
固定して、第1の位相固定されたサンプルクロック信号
を発生する第1の位相固定ループと、 上記第1のサンプルクロック信号をベースとする第1の
データクロック信号に応答して、エンコードされたデジ
タルデータを発生する波形発生器と、 上記エンコードされたデジタルデータ及び映像信号に応
答して、上記エンコードされたデジタルデータを含む映
像信号を発生する映像/データマルチプレクサと、 上記エンコードされたデジタルデータを含む映像信号に
応答して、第2のローカル発振器を、上記エンコードさ
れたデジタルデータを含む映像信号の副搬送波周波数に
位相固定し、第2の位相固定されたサンプルクロック信
号を発生するための第2の位相固定ループと、 上記第2のサンプルクロック信号をベースとする第2の
データクロック信号に応答する復調器であって、この第
2のデータクロック信号を上記第1のデータクロック信
号に同期させて、上記エンコードされたデジタルデータ
を抽出するための復調手段を含む復調器と、を備えたこ
とを特徴とするシステム。
1. A system for transmitting and receiving an analog video signal, wherein a first local oscillator is phase locked to a subcarrier frequency of the video signal to generate a first phase locked sample clock signal. A fixed loop, a waveform generator for generating encoded digital data in response to a first data clock signal based on the first sample clock signal, and responsive to the encoded digital data and video signal And a video / data multiplexer for generating a video signal including the encoded digital data; and a second local oscillator responsive to the video signal including the encoded digital data, for controlling the encoded digital data. The phase is fixed to the subcarrier frequency of the video signal including A second phase locked loop for generating a pull clock signal; and a demodulator responsive to a second data clock signal based on the second sample clock signal, wherein the second data clock signal is A demodulator including demodulation means for extracting the encoded digital data in synchronization with the first data clock signal.
【請求項2】 上記波形発生器は、デジタルデータのデ
ータビット間に適当な遷移を与えるために上記エンコー
ドされたデジタルデータをマンチェスタコード化するマ
ンチェスタコード化手段を備えた請求項1に記載のシス
テム。
2. The system of claim 1 wherein said waveform generator comprises Manchester encoding means for encoding said encoded digital data to provide appropriate transitions between data bits of said digital data. .
【請求項3】 上記波形発生器は、上記エンコードされ
たデジタルデータにおける一連のデータビットの始めに
既知の一連のベーカコードデータビットを与えるベーカ
コード発生器を含む請求項1に記載のシステム。
3. The system of claim 1 wherein said waveform generator includes a Baker Code Generator that provides a known series of Baker Code data bits at the beginning of a series of data bits in said encoded digital data.
【請求項4】 上記波形発生器は、上記エンコードされ
たデジタルデータにおける一連のデータビットの始めに
既知の数のゼロデータビットのストリングを発生するゼ
ロ発生器を含む請求項1に記載のシステム。
4. The system of claim 1, wherein the waveform generator includes a zero generator that generates a known number of strings of zero data bits at the beginning of a series of data bits in the encoded digital data.
【請求項5】 上記復調器は、上記第2のデータクロッ
ク信号と上記エンコードされたデジタルデータ信号との
間の位相配向を発生するために上記エンコードされたデ
ジタルデータにおける0又は1のストリングを検出する
検出器を含む請求項1に記載のシステム。
5. The demodulator detects a string of zeros or ones in the encoded digital data to generate a phase orientation between the second data clock signal and the encoded digital data signal. The system of claim 1, comprising a detector that performs the detection.
【請求項6】 上記検出器は、上記エンコードされたデ
ジタル信号のデータビットからのデータを累算するアキ
ュムレータを含み、このアキュムレータは、サンプルク
ロック信号のレートでデータを累算し、その累算された
データは、上記第2のデータクロック信号と上記エンコ
ードされたデジタルデータ信号との間の位相配向の基礎
となる請求項5に記載のシステム。
6. The detector includes an accumulator that accumulates data from data bits of the encoded digital signal, the accumulator accumulating data at a rate of a sample clock signal, and the accumulator being accumulated. 6. The system of claim 5, wherein the generated data underlies a phase orientation between the second data clock signal and the encoded digital data signal.
【請求項7】 上記復調器は、上記マンチェスタコード
化されたデジタルデータを復調するためのマンチェスタ
復調器を含む請求項2に記載のシステム。
7. The system of claim 2, wherein said demodulator comprises a Manchester demodulator for demodulating said Manchester encoded digital data.
【請求項8】 上記マンチェスタ復調器は、マンチェス
タエンコードの復調のソフト判断を与えるために上記デ
ジタルデータからのデータを累算するアキュムレータを
含む請求項7に記載のシステム。
8. The system of claim 7, wherein said Manchester demodulator includes an accumulator that accumulates data from said digital data to provide a soft decision for demodulating Manchester encoding.
【請求項9】 上記復調器は、上記エンコードされたデ
ジタルデータにおけるベーカコードデータビットを検出
するベーカコード検出器を含む請求項3に記載のシステ
ム。
9. The system of claim 3, wherein the demodulator includes a Baker Code Detector that detects Baker Code data bits in the encoded digital data.
【請求項10】 映像信号の副搬送波周波数は、カラー
復調情報を導出するのに使用される映像信号のカラーバ
ースト周波数信号である請求項1に記載のシステム。
10. The system of claim 1, wherein the subcarrier frequency of the video signal is a color burst frequency signal of the video signal used to derive color demodulation information.
【請求項11】 映像/データマルチプレクサは、エン
コードされたデジタルデータをアナログ映像信号の垂直
帰線消去インターバルへとマルチプレクスする請求項1
に記載のシステム。
11. The video / data multiplexer multiplexes encoded digital data into a vertical blanking interval of an analog video signal.
System.
【請求項12】 受信器の受信データクロック信号を、
その受信器で受信されたエンコードされたデジタルデー
タを含むアナログ映像信号において送信された送信器の
データクロック信号と同期するためのシステムであっ
て、上記送信器のデータクロック信号は、映像信号の副
搬送波周波数に位相固定され、上記システムは、 上記エンコードされたデジタルデータを含む映像信号に
応答して、ローカル発振器を映像信号の副搬送波周波数
に位相固定するための位相固定ループを備え、この位相
固定ループは、副搬送波周波数に位相固定されたサンプ
ルクロック信号であって、副搬送波周波数のレートより
速いレートを有するサンプルクロック信号を発生し、そ
して上記サンプルクロック信号をベースとする受信器の
データクロック信号に応答する復調器を備え、該復調器
は、受信器のデータクロック信号を送信器のデータクロ
ック信号に同期させるための復調手段を備えたことを特
徴とするシステム。
12. A receiving data clock signal of a receiver,
A system for synchronizing a transmitted data clock signal of a transmitter in an analog video signal including encoded digital data received by the receiver, wherein the data clock signal of the transmitter is a sub-signal of the video signal. A phase locked loop for phase locking a local oscillator to a subcarrier frequency of the video signal in response to a video signal containing the encoded digital data, the system comprising: The loop generates a sample clock signal phase-locked to the sub-carrier frequency, the sample clock signal having a higher rate than the rate of the sub-carrier frequency, and a receiver data clock signal based on the sample clock signal. And a demodulator responsive to the data clock of the receiver. A demodulation means for synchronizing the clock signal with the data clock signal of the transmitter.
【請求項13】 映像信号の上記エンコードされたデジ
タルデータは、ゼロのストリング、所定のコード及びそ
れに続くデータビットを含む一連のデータビットを有す
る請求項12に記載のシステム。
13. The system of claim 12, wherein said encoded digital data of a video signal comprises a series of data bits including a string of zeros, a predetermined code and subsequent data bits.
【請求項14】 上記復調器は、上記受信器のデータク
ロック信号と上記送信器のデータクロック信号との間の
位相配向を発生するために0のストリングを検出する検
出器を含む請求項13に記載のシステム。
14. The demodulator according to claim 13, wherein the demodulator includes a detector that detects a string of zeros to generate a phase orientation between the data clock signal of the receiver and the data clock signal of the transmitter. The described system.
【請求項15】 上記検出器は、0のストリングからの
データを累算するアキュムレータを含み、該アキュムレ
ータは、上記サンプルクロック信号のレートでデータを
累算し、その累算されたデータは、上記受信器のデータ
クロック信号と上記送信器のデータクロック信号との間
の位相配向の基礎となる請求項14に記載のシステム。
15. The detector includes an accumulator for accumulating data from a string of zeros, the accumulator accumulating data at a rate of the sample clock signal, wherein the accumulated data is 15. The system of claim 14, wherein the system is based on a phase orientation between a receiver data clock signal and the transmitter data clock signal.
【請求項16】 上記副搬送波周波数は、カラー復調情
報を導出するのに用いられる映像信号のカラーバースト
周波数信号である請求項12に記載のシステム。
16. The system of claim 12, wherein the subcarrier frequency is a color burst frequency signal of a video signal used to derive color demodulation information.
【請求項17】 アナログ映像信号を送信及び受信する
方法において、 第1ローカル発振器を映像信号の副搬送波周波数に位相
固定して、第1の位相固定されたサンプルクロック信号
を発生し、 上記サンプルクロック信号に位相固定された第1のデー
タクロック信号を発生し、 上記第1のデータクロック信号のレートでアナログ信号
にデジタルデータをエンコードし、 第2ローカル発振器を映像信号の副搬送波周波数に位相
固定して、第2の位相固定されたサンプルクロック信号
を発生し、 上記第2のサンプルクロック信号に位相固定された第2
のデータクロック信号を発生し、そして上記第2のデー
タクロック信号を第1のデータクロック信号に同期し
て、エンコードされたデジタルデータを抽出する、とい
う段階を備えたことを特徴とする方法。
17. A method for transmitting and receiving an analog video signal, comprising: fixing a phase of a first local oscillator to a subcarrier frequency of the video signal to generate a first phase-locked sample clock signal; Generating a first data clock signal phase-locked to the signal, encoding the digital data into an analog signal at the rate of the first data clock signal, and locking the phase of the second local oscillator to the subcarrier frequency of the video signal; Generating a second phase-locked sample clock signal, and generating a second phase-locked sample clock signal.
Generating said data clock signal, and synchronizing said second data clock signal with said first data clock signal to extract encoded digital data.
【請求項18】 上記エンコードされたデジタルデータ
における一連のデータビットの始めにゼロのストリング
を与える段階を更に備えた請求項17に記載の方法。
18. The method of claim 17, further comprising providing a string of zeros at the beginning of a series of data bits in the encoded digital data.
【請求項19】 第2のデータクロック信号を第1のデ
ータクロック信号に同期する上記段階は、上記エンコー
ドされたデジタルデータにおけるゼロのストリングを検
出して、第2のデータクロック信号と第1のデータクロ
ック信号との間の位相配向を発生することを含む請求項
18に記載の方法。
19. The step of synchronizing a second data clock signal with a first data clock signal comprises detecting a string of zeros in the encoded digital data and combining the second data clock signal with the first data clock signal. 20. The method of claim 18, including generating a phase orientation with a data clock signal.
【請求項20】 映像信号の副搬送波周波数は、カラー
復調情報を導出するのに使用されるカラーバースト周波
数信号である請求項17に記載の方法。
20. The method of claim 17, wherein the sub-carrier frequency of the video signal is a color burst frequency signal used to derive color demodulation information.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2001017245A1 (en) * 1999-08-27 2001-03-08 Kabushiki Kaisha Toshiba System for interconnecting devices through analog line
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