JPH1042289A - ビデオ・データを処理するためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の動作モードの間でシームレスなスイッ
チングを行う。 【解決手段】 適応型トレリス・デコーダ（４０）・シ
ステムは、ステート遷移トレリスを予め定めたステート
の数と共に用いて、インタリーブされたデータ・パケッ
トのグループを復号する。このトレリス・デコーダ・シ
ステムは、また、異なったデータのタイプ間におけるデ
ータ割り込みおよび遷移に適応する。このシステムは、
インタリーブされた符号化データから得られた同期信号
に応答して、単一のトレリス・デコーダにより、インタ
リーブされたトレリス符号化データ・パケットのグルー
プを、復号する。ステート遷移トレリスは、符号化され
たデータにおいて検出された同期インターバルに応答し
て、予め定めたステートにリセットされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル・パケッ
ト・データのトレリス・デコーダに関するものである。

【０００２】すなわち、本発明は、ディジタル信号処理
の分野に関し、より具体的には、例えば、マルチプル・
モード・トレリス符号化された高精細テレビジョン（Ｈ
ＤＴＶ）型信号を復号するのに適したトレリス・デコー
ダ(trellis decoder) に関する。

【０００３】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０８／６２９，６８１号（１
９９６年０４月０９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。

【０００４】

【従来の技術】放送および通信の応用分野において、ト
レリス符号化(trellis encoding)は信号ノイズ耐性(sig
nal noise immunity) を向上するために採用されてい
る。トレリス符号化は、他の手法と併用することによ
り、特定のノイズ・ソース（雑音発生源）から保護する
ために用いられている。これらの手法の１つとして、デ
ータ・インタリービング(data interleaving) がある
が、これは伝送中に発生する可能性のある干渉バースト
から保護するために使用されている。この手法では、デ
ータは送信前にあらかじめ規定したシーケンスに配列さ
れ（インタリーブされ）、そしてオリジナル・シーケン
スは受信時に復元される（デインタリーブされる）。こ
のオペレーションによりデータは、あらかじめ決めたシ
ーケンスで時間的に広げられまたは分散化されるので、
伝送中にデータ損失が起こっても、連続するデータが損
失しないようになっている。その代わりに、損失データ
は離散化されているので、そのデータを隠したり、訂正
することが容易になっている。干渉からの耐性(interfe
rence immunity) を得るために用いれているもう１つの
手法は干渉拒絶フィルタリング(interference rejectio
n filtering)であり、これはデータに依存するクロスト
ークや共通チャネル干渉(co-channel intererence)から
信号を保護するために使用されている。

【０００５】米国における高精細テレビジョン(high de
finition television)に関するトレリス符号化規格は、
米国アドバンスト・テレビジョン・システム委員会 (Un
itedStates Advanced Television Systems Committee -
ＡＴＳＣ）によって準備されたＨＤＴＶ伝送に関する
ディジタル・テレビジョン標準(Digital TelevisionSta
ndard for HDTV Transmission) （１９９５年４月１２
日）のセクション4.2.4-4.2.6 （附属書Ｄ）、10.2.3.
9、10.2.3.10 、およびその他のセクションに記載され
ている（以下、ＨＤＴＶ標準と呼ぶ）。このＨＤＴＶ標
準はトレリス符号化システムについて述べてあり、この
システムは、送信側が１２個の並列トレリス・エンコー
ダ（符号化器）をもち、受信側が１２個の並列トレリス
・デコーダをもつことにより、１２個のインタリーブし
たデータストリームを処理するインタリービング機能を
採用している。ＨＤＴＶ標準のトレリス符号化システム
は、また、受信側デコーダに干渉拒絶フィルタも採用し
ており、ＮＴＳＣ周波数に関連したクロストークおよび
共通チャネル干渉を減衰させている。ＨＤＴＶ標準に規
定されている拒絶フィルタはオプションであるが、復号
化される特定のデータに応じて動的に適用することが可
能である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】インタリーブされたコ
ードまたは動的に選択可能なフィルタ機能をトレリス・
デコーディングすると、付加的なトレリス・デコーダ設
計上の制約および動作モードが生じる。これらの付加的
な設計上の制約および動作モードは、例えば、ＨＤＴＶ
受信機の応用分野について、トレリス・デコーディング
機能を設計し、実現することを著しく複雑にしている。
特に、この複雑化は、例えば、ＮＴＳＣフィルタ処理さ
れた入力データと非フィルタ処理された入力データとの
間でスイッチングするときや、ＨＤＴＶプログラム・チ
ャネル間でスイッチングするときに生じるように、多数
のモード間でシームレス・スイッチング(seamless swit
ching)を行うことがトレリス・デコーダに要求されてい
るときに、生じる。さらに、コンシューマ用のＨＤＴＶ
受信機にはコスト面とハードウェア面の制約があるため
に、トレリス・デコーダの設計をコスト効率性の面で有
効にすることが要求されている。このように設計をコス
ト効率化するためには、インタリーブされたデータスト
リームおよび多数の動作モードに適合する能力をもつ、
効率的なトレリス・デコーダ・アーキテクチャを採用す
る必要がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の原理によれば、
トレリス・デコーダ・システムは、異なる動作モード間
でシームレスにスイッチングする適応型トレリス・デコ
ーダ(adaptive trellis decoder)を具現化している。開
示されているシステムは、インタリーブされたデータ・
パケットを復号するために、ステート遷移トレリスを予
め定めたステートの数と共に用いた単一トレリス・デコ
ーダを備えている。このトレリス・デコーダは、また、
異なったデータのタイプ間におけるデータ割り込み(dat
a interruption) および遷移(transition)に適応する。

【０００８】Ｎ個のインタリーブされたトレリス符号化
データ・パケットのグループを有するビデオ・データを
処理するためのシステムにおいて、制御ネットワーク
は、インタリーブされた符号化データから同期信号を生
成する。同期信号に応答する複数のデコーダ（Ｎ個より
少ない）は、インタリーブされた符号化データをトレリ
ス復号するために用いられる。各々のデコーダは、ステ
ート遷移トレリスを予め定めたステートの数と共に使用
する。以下に詳述する実施の形態の一例では、単一のト
レリス・デコーダによって、インタリーブされたトレリ
ス・コード化データ・パケットのグループを復号する。

【０００９】本発明の特徴によれば、制御ネットワーク
は、検出された同期インターバルに応答して、同期信号
を生成する。トレリス・デコーダのステート遷移トレリ
スは、同期信号に応答して、予め定めたステートにリセ
ットされる。

【００１０】本発明の他の特徴によれば、制御ネットワ
ークは、検出された同期インターバルに応答して、イン
タリーブされた符号化データから介在する(intervenin
g) 同期インターバルを実質的に取り除く。トレリス・
デコーダは、結果として得られた並び替え済みのインタ
リーブされた符号化データ出力を、復号する。

【００１１】

【発明の実施の形態】

（実施の形態の概要）適応型トレリス・デコーダ（４
０）・システムは、ステート遷移トレリスを予め定めた
ステートの数と共に用いて、インタリーブされたデータ
・パケットのグループを復号する。このトレリス・デコ
ーダ・システムは、また、異なったデータのタイプ間に
おけるデータ割り込みおよび遷移に適応する。このシス
テムは、インタリーブされた符号化データから得られた
同期信号に応答して、単一のトレリス・デコーダによ
り、インタリーブされたトレリス符号化データ・パケッ
トのグループを、復号する。このデコーダ（４０）は、
ステート遷移トレリスを予め定めたステートの数と共に
使用する。ステート遷移トレリスは、符号化されたデー
タにおいて検出された同期インターバルに応答して、予
め定めたステートにリセットされる。このデコーダは、
また、検出された同期インターバルに応答して、インタ
リーブされた符号化データから介在同期インターバルを
取り除くことによって生成された並び替え済みデータ
を、復号する。

【００１２】以下、図面を参照して、本発明の実施の形
態の一例を詳細に説明する。

【００１３】図１は、例えば、ＨＤＴＶ標準に準拠して
符号化されたデータのような、複数のインタリーブ化(i
nterleaved) データストリームを復号(decoding)するた
めの、本発明によるビデオ受信機のトレリス・デコーダ
・システムを示す図である。このシステムは、複数のフ
ォーマット（例えば、通常の８レベル・フォーマットお
よび部分応答(partial response)１５レベル・フォーマ
ット）に前処理されたデータストリームだけでなく、複
数のモード（フィルタ処理モードまたは非フィルタ処理
モード）の１つにおいて前処理されたデータストリーム
も、適応的に復号化する。このシステムは、また、フィ
ルタ処理(filtered)データ・モードと非フィルタ処理(n
on-filtered)データ・モードとの間でシームレス・ビタ
ビ・デコーダ(Viterbi decoder) ・スイッチングを行
う。さらに、図１のデコーダ２４は、ＨＤＴＶ標準に規
定されているような複数の並列トレリス・デコーダでは
なく、単一の適応型トレリス・デコーダ機能を使用して
いる。

【００１４】開示されているシステムはＨＤＴＶ受信シ
ステムを例に挙げて説明しているが、これは単なる例示
にすぎない。開示されているシステムは、他のタイプの
コミュニケーション・システムで使用することも可能で
ある。このシステムは、他のタイプの前処理モードおよ
び機能、他のタイプのフィルタ機能、および、種々のデ
ータ・インタリービング手法が係りをもつ他のタイプの
動作モードでも、また、信号ノイズ耐性(immunity)を向
上させる他の方法でも使用することが可能である。

【００１５】まず、図１を参照して概要を説明すると、
デモジュレータ（図示せず）からのトレリス符号化(enc
oded) 入力データＤＡＴＡ１は同期コントロール・ユニ
ット１０に入力される。ＤＡＴＡ１は、公知のようにデ
ータ・シンボルのバイナリ・データ・シーケンスの形態
になっており、そこでは各シンボルは割り当てられたデ
ィジタル値で表されている。シンボルの集合は、公知の
ように、信号コンステレーション(signal constellatio
n)と呼ばれるポイント集合として複合平面(complex pla
ne) に表される。ユニット１０はＤＡＴＡ１内のフィー
ルドおよびセグメント同期信号を検出する。データ・フ
ィールドは複数のセグメントを含んでおり、その各々は
複数のデータ・パケットを収容している。これらの同期
信号は、セクション10.2.3.9〜10.2.3.13 およびセクシ
ョン4.2.6 〜4.2.7 においてＨＤＴＶ標準により定義さ
れている（附属書Ｄ）。ユニット１０はこれらの検出同
期信号を使用してＤＡＴＡ１を並べ替え(re-align)、並
べ替えられた出力データをブランチ・メトリック・コン
ピュータ(branch metric computer - ＢＭＣ）３０とデ
ィレイ・ユニット７０に供給している。同期コントロー
ル・ユニット１０はレジスタ・リセットおよびレジスタ
・イネーブル信号Ｒ／Ｅも生成し、これは、パワーオン
時、同期乱れ(out of sync) 状態が現われたとき、また
は例えば、グローバル・システム・リセットといった、
別の入力に応答して、図１のデコーダ２４をリセット
し、同期をとるために使用される。ユニット１０は、後
に説明するように、同期モニタ８０からの同期乱れ信号
に応答してＲ／Ｅ信号も生成する。さらに、入力信号Ｃ
ＯＮＦは、図１のシステム・エレメントがフィルタ処理
または非フィルタ処理データを復号化するように構成す
るために使用される。ＣＯＮＦ信号は、ＤＡＴＡ１がＮ
ＴＳＣ共通チャネル干渉拒絶フィルタによってプリ・フ
ィルタ処理されていたかどうかを示している。ＣＯＮＦ
信号は、図１のエレメントと通信して全システム機能を
制御するコントロール・プロセッサ（図面を簡略化する
ため図示せず）から得ることも、例えば、フィルタの存
在を示すソースからのディスクリート信号として得るこ
とも可能である。拒絶フィルタ(rejection filter)の使
用については、図１２を参照して以下で詳しく説明す
る。

【００１６】ブランチ・メトリック・コンピュータ３０
は、各受信データ・シンボルごとに値の集合（メトリッ
クス）を計算する。メトリックス(metrics) は、受信し
たシンボルがシンボル・コンステレーションを含む集合
内で他のポイントにどれだけ近接しているかを表してい
る。計算されたメトリックスは、公知のビタビ復号化ア
ルゴリズムを採用しているコード・シーケンス検出シス
テム４０に出力される。このコード・シーケンス検出シ
ステムは、加算−比較−選択(Add-Compare-Select - Ａ
ＣＳ）ユニット４３およびトレースバック(traceback)
・コントロール・ユニット４７を用いて実現されている
ビタビ復号化システムを例にして説明する。ＡＣＳユニ
ット４３は、ユニット３０からのメトリックスを使用し
て一連の反復的加算−比較−選択オペレーション（演
算）を実行して、決定ビット(decision bits) のシーケ
ンスをトレースバック・コントロール・ユニット４７お
よびユニット３０に供給する。ＡＣＳユニット４３から
出力される決定ビットは、ユニット３０からのメトリッ
クスに行なった加算−比較−選択オペレーションの結果
を示している。トレースバック・ユニット４７はユニッ
ト４３からの決定ビットを使用して、受信したデータ・
シンボルに最も近似していて、エンコーダによって符号
化されているはずの対応する最適ビット・シーケンスを
決定する。さらに、ユニット４３からの入力決定ビット
はフィルタ処理(filtered)モードで使用されて、ユニッ
ト３０のアーキテクチャ内のブランチ・メトリック計算
信号パスを選択する。同期モニタ８０は、ユニット１０
からの並べ替えられたデータ出力が正しく同期されてい
るかどうかを、ＡＣＳユニット４３内の加算−比較−選
択計算ユニットの１つからのメトリック値を評価するこ
とによって決定する。モニタ８０は、ユニット１０と他
の受信機エレメントによって使用される同期乱れ信号
を、このメトリック値の評価に基づいて生成する。

【００１７】トレースバック・ユニット４７は、トレリ
ス復号化決定ビットのシーケンスをトレリス・デマッパ
(trellis demapper)６０とリ・エンコーダ(re-encoder)
５０に出力する。ユニット５０はユニット４７からのビ
ット・シーケンスを再符号化し、再符号化ビット・シー
ケンスをデマッパ６０に出力する。さらに、ユニット１
０からの並べ替えられたデータは、ユニット７０によっ
て遅延されて、トレリス・デマッパ６０に送られる。ト
レリス・デマッパ６０はユニット４７，５０および７０
からの入力データを使用して、送信データ・シンボルを
識別すると共に対応するオリジナル符号化データを回復
する。デマッパ６０からの得られた回復オリジナル・デ
ータはアセンブラ９０によってデータ・バイトに組み立
てられ、必要に応じて他の受信機エレメントに出力され
る。

【００１８】次に、図１に示したトレリス・デコーダ２
４のオペレーションについて詳しく説明する。なお、こ
の点に関して、ビタビ復号化、ブランチ・メトリック計
算およびトレリス符号化は公知であり、その概要は、例
えば、参考文献「ディジタル・コミュニケーション(Dig
ital Communication) 」、Lee およびMesserschmidt(Kl
uwer Academic Press, Boston, MA, USA, 1988)に記載
されている。

【００１９】トレリス・デコーダ２４へのＤＡＴＡ１入
力信号は、図２に示す符号化機能を用いて、ＨＤＴＶ標
準（附属書Ｄのセクション４.2.5および他のセクショ
ン）に従って符号化される。図２に示すように、２つの
入力データ・ビットＸ１とＸ２は３ビットＺ２，Ｚ１お
よびＺ０として符号化される。各３ビット・ワードはＲ
の８シンボルの１つに対応している。この目的のため
に、Ｘ２はフィルタ・コンポーネントである加算器１０
０とレジスタ１０５を備えたプリ・コーダ(pre-coder)
１０２によって処理され、公知のように符号化ビットＺ
２が得られる。Ｘ１は、加算器１１５とレジスタ１１
０，１２０を備えたトレリス・エンコーダ１０３によっ
て、公知のように２ビットＺ１とＺ０として符号化され
る。図２のエンコーダ機能からの出力データ・ワード
は、図２のマッパ１２５に示すように、１０進値のデー
タ・ワードまたはシンボルＲのシーケンスにマッピング
される。図２に示したエンコーダのオペレーションは、
図３のステート遷移テーブルに示されている。

【００２０】図２のエンコーダからのデータ出力Ｒは、
８ポイントまたはレベルを有するシンボル・コンステレ
ーションを４コセット(coset) で表わしている。これら
のコセット値は、コセットＡ＝（Ａ−，Ａ＋）＝（−
７，＋１）、コセットＢ＝（Ｂ−，Ｂ＋）＝（−５，＋
３）、コセットＣ＝（Ｃ−，Ｃ＋）＝（−３，＋５）、
およびコセットＤ（Ｄ−，Ｄ＋）＝（−１，＋７）であ
る。このマッピングは任意的である。ＨＤＴＶ標準のセ
クション5.1 にケーブル・オペレーションに関して言及
されている１６レベル・マッピングなどの、他のマッピ
ングを使用することも可能である。この形式で符号化さ
れたデータは、変調されて搬送波に乗せられ、ＨＤＴＶ
受信機へ伝送される。

【００２１】図１２に示すようなＨＤＴＶ受信機の状況
では、残留側帯波 (Vestigial SideBand - ＶＳＢ）変
調された符号化データは入力プロセッサ・デモジュレー
タ・ユニット７５０に入力されているが、これについて
は後述する。復調されたデータはＮＴＳＣ共通チャネル
干渉拒絶フィルタ(co-channel interference rejection
filter)２２とマルチプレクサ(mux) ２８を備えたプリ
・プロセッサ２７によって前処理されてから、トレリス
復号化（デコード化）される。図１２のプリ・プロセッ
サ２７では、ユニット７５０からの復調されたデータ、
または、ＮＴＳＣ拒絶フィルタ２２によってフィルタ処
理されたユニット７５０からの復調データのどちらか
が、ＣＯＮＦ信号に応答してｍｕｘ２８によって選択さ
れる。ｍｕｘ２８からの選択されたデータはトレリス・
デコーダ２４によって復号化される。トレリス復号化の
前にユニット２２によって事前にフィルタ処理されなか
ったデータは、公知のように、通信過程で発生したノイ
ズや干渉によってさらに変更(modify)された８符号化レ
ベルを含むデータ・フォーマットになっている。しか
し、トレリス復号化の前にユニット２２によって事前に
フィルタ処理されたデータは、これも、公知のように、
通信過程で発生したノイズや干渉によって変更された１
５符号化レベルを含むデータ・フォーマットになってい
る。

【００２２】拒絶フィルタ２２が使用されるフィルタ処
理モード(filtered mode) では、８ステート・トレリス
・デコーダが必要であり、フィルタ２２が使用されない
非フィルタ処理モード(non-filtered mode) では、４ス
テート・トレリス・デコーダが必要であるが、これは公
知である。トレリス・デコーダ・システム２４（図１）
は、単一の８ステート・トレリス・アーキテクチャを都
合よく具現化したものであって、モード間でシームレス
なスイッチングを行う。デコーダ２４によれば、オプシ
ョナルなフィルタ・モードの場合も、例えばプログラム
変更や他のタイプの遷移によって起こるデータ中断の場
合も、シームレスにスイッチングを行うことができる。
デコーダ２４から出力された、トレリス復号化およびイ
ントラセグメント（intrasegment：セグメント内）シン
ボル・デインタリーブ化(deinterleaved) データはユニ
ット７６０に送られる。デコーダ２４からのシンボル・
デインタリーブ化データは、次に、出力プロセス７６０
によって別の処理を受けてから、他のＨＤＴＶ受信機エ
レメントへ渡され、処理されたあと表示される。なお、
これについては後述する。

【００２３】トレリス・デコーダ２４のシームレス・ス
イッチング能力は、デコーダ・アーキテクチャと個々の
デコーダ・エレメントの設計の両方に由来するものであ
る。デコーダ２４のアーキテクチャの主要特徴は、デコ
ーダがフィルタ処理あるいは非フィルタ処理されたどち
らのデータ入力モードの場合も、単一の８ステートＡＣ
Ｓユニット（ユニット４３）を組み込んでいることであ
る。これにより、ビタビ・デコーダ４０が、ＣＯＮＦ構
成(configuration) 信号のステートに関係なく、フィル
タ処理または非フィルタ処理されたデータを透過的に復
号化することを可能にしている。本願の発明者は、８ス
テートＡＣＳユニットを使用すると、非フィルタ処理モ
ードの場合に要求される４ステートＡＣＳアーキテクチ
ャに似た働きをすることを認識した。これは、ＢＭＣユ
ニット３０が並列等価計算を行って、複製したブランチ
・メトリック値を非フィルタ処理モードでＡＣＳユニッ
ト４３に渡すからである。開示されたＡＣＳ構造は、入
力複製値が与えられたとき所望の４ステートＡＣＳアー
キテクチャをエミュレートするだけでなく、ＡＣＳユニ
ット４３がフィルタ処理モードでも、非フィルタ処理モ
ードでも同じように動作することを可能にしている。デ
コーダ２４のもう１つの特徴は、デコーダが入力構成信
号ＣＯＮＦに応答する適応型アーキテクチャを採用して
いることである。ＣＯＮＦ信号は、デコーダ２４の入力
データがＮＴＳＣ拒絶フィルタによってフィルタ処理さ
れているかどうかを示している。これらの特徴により、
デコーダ２４はＮＴＳＣフィルタのオプショナルな使い
方に関連するフィルタ処理モードと非フィルタ処理モー
ドとの間で、シームレスに動作することを可能にしてい
る。

【００２４】コントロール・ユニット１０は、入力ＤＡ
ＴＡ１の中からＨＤＴＶ標準に準拠(compatible)してい
るフィールドおよびセグメント同期信号を検出する。こ
のフィールドおよびセグメント同期信号は、トレリス符
号化またはプリ符号化されていない。従って、これらの
同期信号は、ＨＤＴＶ標準のセクション10.2.3.9および
10.3.2-10.3.3.3 に記載されている公知の手法を使用し
て検出することができる。これらの同期信号はＤＡＴＡ
１に含まれるデータをバッファリングして並べ替えるた
めに、さらには、同期情報が除かれた並び替えられたデ
ータ・セグメントをＢＭＣユニット３０とディレイ・ユ
ニット７０に出力するために、ユニット１０内で使用さ
れる。このデータは、データをバッファ・レジスタまた
は同等のメモリに順番にストアしたあとで、非データ同
期パケットが取り除かれた形でレジスタからデータを取
り出すことによって並べ替えられる。非データ・パケッ
トはストア前に取り除くことも、ストア後に取り除くこ
とも可能である。ユニット１０から出力された符号化並
び替えデータは、連続するセグメントの形態になってい
る。各セグメントは、１２個のインタリーブされたデー
タストリームの連続順次パケット（ＳＰ１〜ＳＰ１２）
を収容している。各パケットは、ＨＤＴＶ標準に定義さ
れているように１個の符号化データ・シンボルを収容し
ている。連続セグメントと連続パケットのどちらも、間
に介在する(intervening) 同期インターバルを含んでい
ない。上記とは別のデータ並び替え手法を用いることも
可能である。例えば、同期インターバルを検出して、除
去する代わりに、デコーダ２４は同期インターバルを検
出し、その同期インターバルが持続している間に、リセ
ット信号とレジスタ・イネーブル信号を使用してデコー
ダ２４の機能の働きを禁止したり、その機能を既知のス
テートにホールドしたりすることが可能である。

【００２５】コントロール・ユニット１０はReset （リ
セット）/Enable （イネーブル）信号Ｒ／Ｅも生成し、
この信号はデコーダ２４をリセットし、同期をとるため
に使用される。Ｒ／Ｅ信号は、パワーオン時と、同期乱
れデータ状態を示す同期モニタ８０からの信号に応答し
て生成される。Ｒ／Ｅ信号は、例えば、グローバル・シ
ステム・リセットまたはプログラム変更表示信号など
の、外部入力信号に応答して生成することもできる。デ
コーダ２４のアーキテクチャによれば、トレリス復号化
オペレーションをＲ／Ｅ信号に応答して再同期化するこ
とができる。この再同期化能力により、デコーダ２４の
単一トレリス復号化機能は、オプショナルなフィルタ・
モードの場合も、データ中断が起こった場合も、シーム
レスなスイッチング、つまり、視聴者に見苦しくないス
イッチングを行うことができる。

【００２６】コントロール・ユニット１０はフィルタ処
理データ・モードもＣＯＮＦ信号を使用して検出し、こ
のモードは、ＮＴＳＣ拒絶フィルタが原因で起こったデ
ータ乱れ(data corruption) を補正する別の機能を内蔵
している。このデータ乱れは、セグメント同期信号の後
に１２シンボル・インタバールを生じさせる４つのシン
ボル・パケット中に発生する。フィルタ処理データ・モ
ードにおいて、共通チャネル拒絶フィルタは先行(previ
ous)データ・セグメントの符号化データ・シンボルを、
現データ・セグメントのコロケート(collocated)された
（つまり、同一相対(relative)シンボル・パケット）符
号化データ・シンボルから減算する。このオペレーショ
ンでは、部分応答(partial response)入力データが得ら
れることになる（ＨＤＴＶ標準のセクション10.2.3.8お
よび10.2.3.9）。しかし、同期インターバル（持続時間
が４シンボル）が１２シンボル・インターバルだけ４シ
ンボル・パケットに先行するときは、減算が乱れる(cor
rupted) ことになる。これは、同期値およびコロケート
されていないシンボル値が、これらの４シンボル・パケ
ットから減算されるからである。従って、ユニット１０
は、フィルタ処理データ・モードでは、セグメント同期
インターバルの後に１２シンボルを生じされる４シンボ
ル・パケットを識別する。さらに、ユニット１０は拒絶
フィルタで減算されたストア同期値(stored sync value
s)を加算して元に戻し、ストアされた正しいシンボル・
パケット・データ（セグメント同期に先行する４つのコ
ロケートされたシンボル・パケット）を減算する。この
ようにして、ユニット１０は訂正された部分応答並び替
えデータ出力を、フィルタ処理データ・モードにて、ユ
ニット３０と７０に渡している。部分応答データを訂正
する同様な方法は、ＨＤＴＶ標準のセクション10.2.3.9
および図10,図12 に提案されている。

【００２７】ブランチ・メトリック・コンピュータ３０
は、ユニット１０から受信した各符号化インタリーブ化
並び替えシンボル(interleaved re-aligned symbol) ご
とに、値（メトリックス）を計算する。計算されたメト
リックスは加算−比較−選択(Add-Compare-Select - Ａ
ＣＳ）ユニット４３とトレースバック・コントロール・
ユニット４７を内蔵するユニット４０によってビタビ復
号化される。図６は、図１に示したブランチ・メトリッ
ク・コンピュータ（ＭＢＣ）ユニット３０のアーキテク
チャを示す図である。図７は、図６に示した個々のＢＭ
Ｃユニットのアーキテクチャを示す図であり、ＢＭＵ１
〜ＢＭＵ８ユニット（ユニット６００〜６３５）の各々
を表している。図６のユニットＢＭＵ１〜ＢＭＵ８のＳ
入力端に入力される入力データは、ユニット１０からの
インタリーブ化シンボル・データとＡＣＳユニット４３
からの入力を含んでいる（図１参照）。このシンボル・
データとＡＣＳ入力（ＡＣＳＩ）は、それぞれユニット
７００と７３０への入力として図７に別々に示されてい
る。

【００２８】図７のＢＭＣユニットは、ユニット１０か
らの符号化されたインタリーブ化シンボル・シーケンス
を順次に処理していく。ＣＯＮＦ信号によって選択され
た非フィルタ処理データ・モードにおいて、ユニット１
０からのデータに含まれる１番目のインタリーブ化シン
ボルの入力データは加算器７００から未変更のままパス
される。このモードでは、マルチプレクサ（ｍｕｘ）７
０５はゼロ値を加算器７００に出力する。第１および第
２距離コンピュータ７１０，７１５は、それぞれ第１お
よび第２コセットからの符号化入力シンボルのユークリ
ッド幾何距離を計算し、２つの対応するメトリック値の
出力として、ブランチ・メトリック・データ１とブラン
チ・メトリック・データ２を出力する。次に示す表１
は、各ＢＭＵユニット距離コンピュータによって実行さ
れるコセット計算を定義している。例えば、ＭＢＵ１で
は、それぞれコセットＡとＢにどれだけ近接しているか
が計算される。また、第１と第２距離コンピュータ７１
０，７１５は各々が出力ビットＣとＤをレジスタ７４
０，７３５を通して出力する。ビットＣとＤは、入力シ
ンボルが第１と第２コセットのうちの２値のどちらに最
も近接しているかを示している。レジスタ７４０と７３
５の各々は、直列に接続された個別１ビット・レジスタ
を備え、このレジスタを通してビットＣとＤがそれぞれ
循環的にシフト（桁送り）される。このようにして、ユ
ニット１０（図１）からの１２インタリーブ化シンボル
の各々について、出力ビットＣとＤがレジスタ７４０と
７３５から順次に出力されていく。距離コンピュータは
ルックアップ・テーブルを使用して実現されているのが
典型的であるが、例えば、減算、絶対値および比較演算
で距離を計算するといったように、他の方法で実現する
ことも可能である。

【００２９】

【表１】

【００３０】フィルタ処理データ・オペレーティング・
モードにおいて、ユニット１０からのデータに含まれる
第１インタリーブ化シンボルの入力シンボル・データ
は、ｍｕｘ７２５，７０５介してユニット７２０から入
力されたコセット値Ｗ＋またはコセット値Ｗ−と加算器
７００によって加算される。加算されたデータは前述し
たように距離コンピュータ７１０，７１５によって処理
される。コセット値Ｗ＋とＷ−は、先に定義した４つの
コセットＡ〜Ｄの１つに属している。個々のＢＭＵユニ
ットで使用される特定のＷ＋とＷ−コセット値は、表１
に定義されているように、その特定のＢＭＵユニット用
の４つの定義されたコセットから選択される。Ｗ＋コセ
ットとＷ−コセットは、ユニット１０からの修正された
(modified)入力シンボル・データを、距離コンピュータ
７１０と７１５によって処理できるシンボル・データに
復元するように選択される。このオペレーションがフィ
ルタ処理モードで要求されるのは、インタリービングと
共通チャネル拒絶フィルタリングを組み合わせると、前
述したように部分応答入力データが得られ、非フィルタ
処理モード（ＨＤＴＶ標準のセクション10.2.3.8および
10.2.3.9）で生じていた通常(normal)シンボル・データ
が得られないためである。ｍｕｘ７３０を介してＡ，
Ｂ，ＡＣＳＩの各信号を入力することにより、Ｗ＋また
はＷ−のどちらが、修正された入力データと加算器７０
０で加算されるかを、ＡＣＳユニット４３からのＡＣＳ
Ｉ入力決定ビットのステートとビット入力信号Ａおよび
Ｂのステートとに基づいて決定する。ユニット４３から
のＡＣＳＩ入力決定ビットは、入力Ａまたは入力Ｂが加
算器７００によって加算されたＷ＋値とＷ−値のどちら
を選択しているかを決定する。例えば、ＡＳＣＩ＝１な
らば、入力Ｂがｍｕｘ７３０によって選択され、Ｂ＝１
ならば、Ｗ＋がｍｕｘ７２５によって選択され、ｍｕｘ
７３０を介して加算器７００で加算される。ＡとＢの入
力相互接続は図６に示されており、例えば、ユニットＢ
ＭＵ４の場合のＡとＢは、それぞれＢＭＵ５とＢＭＵ８
から得られる（図６）。図７のＢＭＣユニットのフィル
タ処理モードでの、その他のオペレーションは、非フィ
ルタ処理モードに関して説明されているオペレーション
と同じである。

【００３１】図１のＢＭＣユニット３０は、ユニット１
０からの並べ替えられたデータ・セグメントの残余(rem
aining) インタリーブ化シンボルを同じように順次に処
理していく。並べ替えられたデータ・セグメントの処理
を完了すると、ＢＭＣユニット３０は上述してきたプロ
セスを、ユニット１０からの次の並び替えられたデータ
・セグメントの第１インタリーブ化データ・シンボル・
パケットから始まって、繰り返していく。

【００３２】個々の同一構造のＢＭＵユニット（ＢＭＵ
１〜ＢＭＵ８）の相互接続は、図６のＢＭＣアーキテク
チャ全体図に示されている。ユニット１０からのインタ
リーブ化シンボル・データはユニットＢＭＵ１〜ＢＭＵ
８のＳ入力端に入力され、図７に例示したユニットに関
して上述したように、これらの相互接続されたユニット
の各々によって処理される。ユニットＢＭＵ１〜ＢＭＵ
８の端子Ｖ０とＶ１に出力された、処理結果のブランチ
・メトリック・データ１とブランチ・メトリック・デー
タ２はＡＣＳユニット４３（図１）に渡される。図１の
ＡＣＳユニット４３は、ユニット３０のＢＭＵユニット
の各々からのブランチ・メトリック・データ１出力とブ
ランチ・メトリック・データ２出力を使用して一連の反
復的加算−比較−選択オペレーション（演算）を実行す
る。

【００３３】図９は、図１に示したユニット４３のＡＣ
Ｓアーキテクチャ全体に含まれる個別ＡＣＳユニット相
互間の接続を示す図である。図９に示すように、単一の
８ステートＡＣＳアーキテクチャが、フィルタ処理デー
タ入力モードと非フィルタ処理データ入力モードの両方
で使用される。図９のＡＣＳアーキテクチャは、図５の
フィルタ処理モードの８ステート遷移図(diagram) を実
行する。各ＡＣＳユニット（ユニット９００〜９３５）
はトレリス・ステート (０００．．．１１１）と関連づ
けられている。図４の４ステート遷移図は、非フィルタ
処理モードの場合の等価トレリス・ステート遷移を示し
ている。図５のステート遷移図に示されているステート
を整理(re-order)すると、図９に示す相互接続はもっと
分かりやすくなる。

【００３４】図８は、図９に示したＡＣＳユニット（ユ
ニット９００〜９３５）の各々を代表する個別ＡＣＳユ
ニットのアーキテクチャを示す図である。図９のＡＣＳ
アーキテクチャは、ユニット３０（図１）からの個別イ
ンタリーブ化データ・シンボルのブランチ・メトリック
・データを順次に処理していく。図８の加算器８０５と
８１０は、他のＡＣＳユニットから得られた入力パス・
メトリック・データ１および入力パス・メトリック・デ
ータ２を、ＢＭＵユニット３０（図１）からのインタリ
ーブ化データ・シンボルのブランチ・メトリック・デー
タ１出力およびブランチ・メトリック・データ２出力と
加算する。ユニット８０５と８１０から結果として得ら
れた２つのデータ和は、ユニット８１５によって比較さ
れる。２つの和のどちらが小さいかを示している単一決
定ビット出力は、ユニット８１５によってレジスタ８０
０とｍｕｘ８２０に出力される。ｍｕｘ８２０は、ユニ
ット８０５と８１０の出力から、小さい方の和を選択す
る。この選択された和は、レジスタ８２５の出力端から
出力パス・メトリック・データとして現れる。

【００３５】レジスタ８００は１２個の直列接続された
個別１ビット・レジスタから構成され、これらのレジス
タを通してユニット８１５からの決定ビット出力は循環
的にシフトされる。ＡＣＳＩ出力としてユニット３０
（図１）に渡される決定ビット出力は、レジスタ８００
による１２サイクルの遅延に続いている。トレースバッ
ク・コントロール・ユニット４７（図１）に渡される決
定ビット出力は、レジスタ８００による単一サイクル遅
延に続いている。このようにして、１２インタリーブ化
シンボルの各々に関連する各単一決定ビット出力は、レ
ジスタ８００から順次に出力されていく。同様に、レジ
スタ８２５は直列接続された個別レジスタから構成さ
れ、これらのレジスタを通してユニット８２０からの出
力パス・メトリック・データは循環的にシフトされる。
このようにして、１２インタリーブ化シンボルの各々に
関連する出力パス・メトリック・データはレジスタ８２
５から順次に出力される。ユニット８２５内の直列接続
されたレジスタのビット幅は、ＡＣＳユニットの処理解
像度要求に従って選択される。

【００３６】レジスタ８２５からの出力パス・メトリッ
ク・データは図９の相互接続図に従って２つの他のＡＣ
Ｓユニットに渡される。例えば、図９のＡＣＳユニット
９００からの出力パス・メトリック・データは、ＡＣＳ
ユニット９１０と９１５の入力パス・メトリック・デー
タ１，Ｖ２の入力に供給される。同様に、図８の加算器
８０５と８１０に渡される入力パス・メトリック・デー
タ１と入力パス・メトリック・データ２は、図９の相互
接続図に従って、２つの他のＡＣＳユニットに与えられ
る。例えば、ＡＣＳユニット９００の入力パス・メトリ
ック・データ１，Ｖ２の入力はＡＣＳユニット９０５に
よって与えられ、ＡＣＳユニット９００の入力パス・メ
トリック・データ２，Ｖ３の入力はＡＣＳユニット９２
５によって与えられる。ユニット３０（図１）からのメ
トリックに関して一連の加算−比較−選択演算の結果を
示す決定ビットのシーケンスは、単一サイクルの遅延に
続いて図８のレジスタ８００からトレースバック・コン
トロール・ユニット４７に渡され、また、１２サイクル
の遅延に続いてユニット３０（図１）に渡される。ユニ
ット４３の８個のＡＣＳユニットの各々からは、一連の
決定ビットがユニット４７と３０に与えられる。８個の
決定ビットは、ユニット１０から与えられたインタリー
ブ化シンボル・パケットの各々ごとに、ユニット４３か
らユニット４７および３０へ循環的に並列形式で出力さ
れていく。ＢＭＣユニット３０およびＡＣＳユニット４
３（図１）は、次の表２に示すように相互接続されてい
る。ユニット３０と４３は、それぞれ、図６と図９に示
されている。

【００３７】

【表２】

【００３８】非フィルタ処理モードにおいて、受信され
た非フィルタ処理シンボルが与えれているとき、離散(d
istinct)ブランチ・メトリック値は最大４個ある。ま
た、このモードでは、ＢＭＣユニット３０は１６回の並
列計算を行って、１６個のブランチ・メトリック値をＡ
ＣＳユニット４３に渡し、そして、１つの計算が４回繰
り返される。従って、ユニット４３に渡される１６個の
値は４個の離散ブランチ・メトリック値の複製(replica
tion) を含んでいる。ユニット４３に入力されるブラン
チ・メトリック値を反復することにより、ＡＣＳユニッ
ト４３（図９）のアーキテクチャが図４の所望の４ステ
ートＡＣＳトレリスをエミュレートすることを可能にし
ている。なお、実際には、ブランチ・メトリック値がＢ
ＭＣユニット３０によって反復されるのは、システムに
ノイズがあるため、完全ではなく、実質的なものであ
る。

【００３９】フィルタ処理モードでは、ＢＭＣユニット
３０（図１）は各入力シンボルごとに最大１５個の離散
ブランチ・メトリック値を生成し、図５の８ステートＡ
ＣＳトレリスに従って動作する。フィルタ処理入力モー
ドと非フィルタ処理入力モードのどちらにも、図９に示
すように、単一の８ステートＡＣＳアーキテクチャを使
用しているので、トレリス・デコーダ２４をモード間で
シームレスにかつ透過的(transparent) に遷移すること
が容易である。

【００４０】また、ＡＣＳユニット（図９のユニット９
００〜９３５）の１つのレジスタ８２５（図８）から出
力される出力パス・メトリック・データの最上位ビット
(Most Significant Bit - ＭＳＢ）は、同期モニタ８０
（図１）に供給される。同期モニタ８０は、プログラム
されたタイム・インターバル中にレジスタ８２５から出
力されるＭＳＢの中で、反転(inversion) の個数をカウ
ントし、そのカウント値とプログラムされたしきい値と
を比較する。プログラムされた値はコントロール・プロ
セッサ（図示せず）から得ることも、あるいはユニット
８０にストアしておくことも可能である。もし、そのカ
ウント値がしきい値を越えていれば、同期乱れ(out-of-
sync) 表示信号が生成され、同期コントロール・ユニッ
ト１０（図１）に供給される。ユニット８０から同期乱
れ(out-of-sync) 信号を受信すると、ユニット１０はリ
セット信号をユニット８０へ送り、別の同期乱れ状態を
検出できるように同期モニタをリセットする。モニタ８
０は、異なるパラメータに応答するように構成すること
も可能である。

【００４１】ＡＣＳユニット４３のアーキテクチャは、
インタリーブ化データ・シンボルとＡＣＳユニット・ト
レリス・ステートとによって編成された決定ビット・デ
ータをトレースバック・ユニット４７（図１）へ送る。
トレースバック・ユニット４７は、ユニット１０から与
えられた符号化インタリーブ化シンボルの各々につい
て、ユニット４３の対応する８つのＡＣＳユニットから
８個の決定ビット（Ｂ１〜Ｂ８、１つの８ビット・ワー
ド）を並列に循環的に受信する。１つの８ビット・ワー
ドはインタリーブ化シンボルごとに循環的に受信され
る。受信された決定ワードは、ユニット４３の対応する
８つのＡＣＳユニットからの８個の決定ビット・シーケ
ンスを表している。ユニット４７は、個別インタリーブ
化データ・シンボルに関連するユニット４３からの各決
定ワードを順次に処理していく。決定ワードはユニット
４７によって使用され、送信側で先に符号化されたイン
タリーブ化シンボル・シーケンスを表している、最も近
似しているＺ１ビット・シーケンスが得られる。各決定
ビットは、２つの取り得るステート遷移パスのどちらが
ＡＣＳユニット・ステートに通じているかを示してい
る。

【００４２】図１０は、トレースバック・コントロール
・ユニット４７（図１）のアーキテクチャを示してい
る。以下、トレースバック・ユニット４７のオペレーシ
ョンを、ＡＣＳユニット４３から出力される符号化イン
タリーブ化シンボルのシーケンスに関連する決定ワード
について説明する。図１０のトレースバック・アーキテ
クチャは、図１５に示すトレリス復号化プロセスを実行
する。図１５のステップ４４３において、ステップ４４
０でスタートしたあと、ＡＣＳユニット４３（図１）か
らの決定ワードは８個の決定ビット・シーケンスの形で
ＡＣＳユニット４３（図１）から循環的に入力される。
入力決定ワードはフォワードトレース・ユニット１６０
（図１０）に供給され、ステップ４４５で、バッファ・
メモリ１４０（図１０）にストアされて、遅延される。
ステップ４５０で、図１０のトレースバック選択ユニッ
ト１４５は、ユニット１４０にストアされた決定ビット
・シーケンスから８個のトレリス復号化ビット・シーケ
ンスを取り出す。これらのトレリス復号化ビット・シー
ケンスは、符号化インタリーブ化データ・シンボルに対
応する、最も近似した符号化Ｚ１ビット・シーケンスの
候補となるものである。

【００４３】図１５のステップ４５０において、ユニッ
ト１４５（図１０）は、トレースバック・プロセスでス
テート遷移トレリス・パスを決定することにより、候補
となる復号化Ｚ１ビット・シーケンスを取り出す。この
プロセスで、初期先行トレリス・ステートは、８個の決
定ビット入力シーケンスの１つの現在ステートについて
識別される。この初期ステートは、ＡＣＳユニット４３
（図１）からの入力シーケンス内の決定ビットを、先行
遷移パスのインジケータとして使用することによって識
別される。この初期先行ステートから、他の先行ステー
トは、ＡＣＳユニット４３からの決定ビットを使用して
トレリス・ステート遷移図を逆方向にトラバースするこ
とによって識別され、これは先行ステートのシーケンス
が識別されるまで続けられる。この先行ステート・シー
ケンスから、対応するトレリス復号化ビット・シーケン
スが決定される。これらのステップは、バッファ１４０
（図１０）にストアされた残りの決定ビット・シーケン
スの各々ごとに繰り返される。このトレースバック・プ
ロセスの背景にある理論は公知であり、G. Feygin他著
「ビタビ・デコーダにおけるサバイバ・シーケンス・メ
モリ管理のアーキテクチャ上のトレードオフ(Architect
ural Tradeoffs for Survivor Sequence Memory Manage
ment in Viterbi Decoders) 」（発行 IEEE Transactio
ns on Communications, vol. 41, No. 3, March 1993)
に、他の異なるトレースバック手法と一緒に説明されて
いる。

【００４４】上述したトレースバック・プロセスは、ト
レースバックの深さである、あらかじめ決めた深さＴま
で実行されて、あらかじめ決めた個数の先行ステートを
識別する。この公知の理論によれば、トレーバックのイ
ンターバルＴは、実際には、マージされた(merged)また
は収束された(converged) ステートを識別するのに十分
なトレースバックのインターバルとして採用されている
（Lee および Mseerschmidt 、セクション7.4.3 ）。マ
ージされたステート(merged state)とは、任意の初期先
行トレリス・ステートからのトレースバックに続いて到
達する可能性のあるステートのことである。マージされ
たステートは、真の符号化Ｚ１データとなる最大の可能
性をもつデータ・シーケンスを識別する。従って、マー
ジされたステートは、候補シーケンスから出力されるト
レリス復号化データ・シーケンスを示している。トレー
スバック・プロセスは、この実施の形態では、エポック
(Epoch) と呼ばれ、Ｔ／２に等しいトレースバック・イ
ンターバルについて、２ステージで実行される。このエ
ポックを選択するか、サブトレースバック・インターバ
ルを選択するかは任意であり、システム設計者の選択事
項である。

【００４５】候補となる復号化トレリス・シーケンスを
識別するために、トレースバックは、連続する並び替え
データ・セグメントのコロケートされたインタリーブ化
シンボル・パケットについて行われる。１２個のインタ
リーブ化シンボル・パケットの１つ、例えば、パケット
７（ＳＰ７）のトレースバックは、対応する先行の（こ
の例では、ＳＰ７）、インタリーブ化シンボル・パケッ
トに含まれるシンボル・データの先行ステートを識別す
るために行われる。

【００４６】単一トレリス・パス上のトレースバックは
公知であるが、開示されているシステムでは、インタリ
ーブ化データと複数の候補決定ビット・シーケンスのト
レースバックを含むように、トレースバック・プロセス
が拡張されているという利点がある。この拡張されたト
レースバック・プロセスは、図１０のユニット１４５に
よって実現されている図１３の方法を使用して、エポッ
ク単位でエポックに対して行われる。図１３のステップ
６４５では、ステップ６４０でスタートしたあとに続い
て、トレースバック選択ユニット１４５内の内部記憶レ
ジスタは、コントロール・ユニット１６５（図１０）か
らの制御信号に応答してエポック・データ境界で初期化
される。インタリーブ化シンボル・パケット、例えば、
ＳＰ１の決定ワードは、ステップ６５０でバッファ１４
０（図１０）から循環的に入力される。先行ステート
は、ステップ６５０で入力された決定ワードの決定ビッ
ト、例えば、Ｂ１を使用して、前述したトレースバック
・プロセスを適用することによってステップ６５５で現
ステートから識別される。このプロセスの主要特徴は、
先行ステートが連続データ・セグメントのコロケートさ
れたインタリーブ化パケットのシンボル・データについ
て識別(identify)されることである。例えば、データ・
セグメントの７番目のインタリーブ化シンボル・パケッ
ト（ＳＰ７）の場合は、対応する７番目のインタリーブ
化シンボル・パケット決定ビットが使用されて、先行ス
テートが特定される。ステップ６５５において、インタ
リーブ化シンボルの識別された先行ステートに対応する
トレリス復号化ビットはユニット１４５（図１０）によ
ってメモリ１５０にストアされる。

【００４７】ステップ６６０では、ステップ６５５つい
て、インタリーブ化シンボルの８トレリス復号化ビット
がメモリ１５０（図１０）にストアされるまで、入力決
定ワードの残りの決定ビット (この例では、Ｂ２〜Ｂ
８）の各々について繰り返される。ステップ６６５にお
いて、ステップ６５０〜６６０については、並び替えら
れたデータ・セグメントの残りの１２個のインタリーブ
化シンボル（この例では、ＳＰ２〜ＳＰ１２）の各々に
ついて繰り返される。同様に、ステップ６５０〜６６５
については、エポック・インターバルを構成する並び替
えデータ・セグメントの数だけステップ６７０で繰り返
される。ステップ６７５において、入力インタリーブ化
シンボルについて結果として生じた８個の候補トレリス
復号化ビット・シーケンスは、ユニット１４５から図１
０のメモリ１５０へ送られる。１つのエポック・インタ
ーバルに対するトレースバック・プロセスの上記繰返し
は図１３のステップ６８０で終了し、図１５に示した包
括プロセスのステップ４５０が完了する。

【００４８】図１５のステップ４６０および４６５にお
いて、フォワード・トレース・ユニット１６０（図１
０）は、符号化されて受信側へ送信されたシーケンスに
最も近似して対応している８候補シーケンスに含まれる
トレリス復号化ビット・シーケンスを識別する。ステッ
プ４７０において、その結果として識別されたトレリス
復号化シーケンスは、遅延されたあとで、トレース・ユ
ニット１６０からの選択信号に応答してメモリ１５０か
らｍｕｘ１５５経由でトレリス・デマッパ６０とリ・エ
ンコーダ５０（図１）へ送られる。

【００４９】図１５のステップ４６０および４６５にお
いて、トレース・ユニット１６０はマージされたステー
トと、送信されたインタリーブ化シンボル・パケット・
シーケンスに最も近似して対応しているトレリス復号化
ビット・シーケンスを識別する。トレース・ユニット１
６０は、図１４に示すフォワード・トレース・プロセス
を使用して、エポックのトレリス復号化ビット・シーケ
ンスをエポック単位で識別する。フォワード・トレース
手法はデータ復号化遅延（レイテンシィ）を減少するコ
スト効率的な方法である。

【００５０】図１５のステップ４６０において、図１４
のフォワードトレース・プロセスは入力データのエポッ
ク・インターバルの期間に行われ、８データ・シーケン
スの各々について２つのポインタ、pointer1とpointer2
を更新する。これらのポインタは、トレリス復号化ビッ
ト・シーケンスを識別するために使用される。

【００５１】図１４のステップ８４３において、ステッ
プ８４０でスタートしたあとに続いて、pointer2の８個
のインジケータは対応するpointer1のインジケータ値で
更新される。これらのポインタはユニット１６０内にス
トアされる。ステップ８４５において、ユニット１６０
内の内部記憶レジスタは、コントロール・ユニット１６
５（図１０）からの制御信号に応答してエポック・デー
タ境界で初期化される。コントロール・ユニット１６５
はユニット１０（図１０）からのＲ／Ｅ入力信号に応答
して制御信号を出力し、エポック境界でトレースを開始
するように両方のトレース・ユニット１４５と１６０を
同期させる。インタリーブ化シンボル・パケット、例え
ば、ＳＰ１の非遅延決定ワードは、ステップ８５０でＡ
ＣＳユニット４３（図１）から循環的に入力される。

【００５２】ステップ８５５において、３ステージ・プ
ロシージャは、入力決定ワードの８データ・シーケンス
に関連づけられた８個の別々のpointer1インジケータの
１つを更新するために使用される。入力された非遅延ワ
ードの決定ビット、例えば、Ｂ１は、前述したトレース
バック・プロセスを適用することによって、現ステート
から先行ステートを識別するために使用される。先行ス
テートは、ユニット１４５のトレースバック・プロセス
で説明したように先行データ・セグメントのコロケート
されたインタリーブ化シンボル・パケット（この例で
は、ＳＰ１）のシンボル・パケット・データについて識
別される。識別された先行ステートは、入力決定ワード
の８データ・シーケンスに関連づけられた８個の別々の
pointer1インジケータの１つを選択するために使用され
る。インタリーブ化シンボル（この例では、ＳＰ１）の
選択されたpointer1で示されたステートは、決定ビット
・シーケンス（この例では、Ｂ１のシーケンス）に関連
するpointer1インジケータにストアされ、以前のpointe
r1の内容はオーバライトされる。

【００５３】ステップ８６０では、ステップ８５５を繰
り返す。すなわち、８データ・シーケンスの個々のpoin
ter1インジケータがインタリーブ化シンボル（ＳＰ１）
についてユニット１６０にストアされるまで、入力決定
ワード（この例では、Ｂ２〜Ｂ８）の残りの決定ビット
の各々について繰り返される。ステップ８６５におい
て、ステップ８５０〜８６０は１２個のシンボル並び替
えデータ・セグメントの残りのインタリーブ化シンボル
（この例では、シンボルＳＰ２〜ＳＰ１２）について繰
り返される。同様に、ステップ８７０は、ステップ８５
０〜８６５を繰り返す。すなわち、エポック・インター
バル（Ｔ／２）を構成する個数の並び替えデータ・セグ
メントが処理されるまで繰り返される。フォワード・ト
レース・プロセスの上記繰返しは図１４のステップ８８
０で終了し、図１５に示した包括プロセスのステップ４
６０が完了する。

【００５４】図１５のステップ４６５において、更新さ
れたポインタ、pointer1とpointer2はマージされたステ
ートを識別するために使用される。トレースバック・イ
ンターバルＴに続いて、定常状態で動作しているとき、
特定のデータ・シーケンスのpointer1とpointer2は、ど
ちらも、１エポック前に現れた先行ステートを示してい
る。pointer1は現エポック・ポインタであり、pointer2
は直前のエポック・ポインタである。pointer1とpointe
r2は一緒になって、１トレースバック・インターバルだ
け戻って収束またはマージされた先行ステートを指して
いる。８データ・セグメントすべてのpointer1とpointe
r2は、エラーがなければ、同一のマージされたステート
を示しているので、従って、メモリ１５０からリリース
するために同じデータ・シーケンスを識別する。８デー
タ・シーケンスのpointer1インジケータの１つが選択さ
れ、８個のpointer2インジケータの１つを識別するため
に使用される。この識別されたpointer2インジケータ
は、マージされたステートを識別するために使用され
る。従って、８個のpointer1インジケータの１つと８個
のpointer2インジケータの１つとが一緒に使用されて識
別が行われる。但し、これらのポインタを平均化する
か、多数またはその他を基準にして選択すると、マージ
されたステート選択の信頼度を向上させることも可能で
ある。

【００５５】ステップ４６５で決定されたマージされた
ステートは、ステップ４７０で使用され、８個の候補ト
レリス復号化ビット・シーケンスのどれがｍｕｘ１５５
（図１０）を経由してメモリ１５０からリリースされる
かを示す。選択された符号化データ・シーケンスは、送
信された符号化インタリーブ化シンボル・シーケンスに
最も近似して対応しているデータである。

【００５６】結果として決定されたトレリス復号化シー
ケンスは、遅延されたあとで、トレース・ユニット１６
０からの選択信号に応答して、メモリ１５０によって、
トレリス・デマッパ６０とリ・エンコーダ５０（図１）
に向けてｍｕｘ１５５（図１０）を経由してリリースさ
れる。ｍｕｘ１５５からトレリス・デマッパ６０とリ・
エンコーダ５０（図１）に出力された解放(released)ト
レリス復号化シーケンスは、図２のエンコーダによって
符号化されたインタリーブ化シンボルのＸ１ビットのオ
リジナル・シーケンスを再現する。なお、Ｘ１ビット・
シーケンスは、図２に示すようにＺ１ビット・シーケン
スに等しくなっていることは勿論である。図１５のプロ
セスのステップは、利用可能な入力決定データが存在す
る限り間繰り返される。存在しなければ、プロセスはス
テップ４８０で終了する。

【００５７】ユニット５０（図１）は、ユニット４７
（および図１０のｍｕｘ１５５）からのインタリーブ化
Ｚ１ビット・シーケンスを順次に再符号化して、再符号
化Ｚ０ビット・シーケンスをデマッパ６０へ与える。Ｚ
１からＺ０を得るために使用される再符号化機能は、図
２に示すように送信前にエンコーダで行われる等価機能
を複製する。さらに、ユニット１０からの並び替えられ
たインタリーブ化シンボル・データは、ユニット７０に
よって遅延され、ユニット４７の出力と同期がとられ
て、トレリス・デマッパ６０へ送られる。

【００５８】図１１はトレリス・デマッパ６０（図１）
のアーキテクチャを示す図である。トレリス・デマッパ
６０はユニット４７，５０および７０（図１）からの同
期化インタリーブ化データ・シーケンスを順次に処理し
ていく。ＣＯＮＦ信号によって選択された非フィルタ処
理データ・モードにおいて、ユニット７０からの第１イ
ンタリーブ化シンボルの入力遅延シンボル・データは図
１１に示したデマッパ・ユニットの加算器９５０によっ
て未変更のまま通過される。このモードでは、ｍｕｘ９
５５はゼロ値を出力する。

【００５９】第１インタリーブ化シンボルについてのユ
ニット５０と７０からの入力再符号化データＺ１とＺ０
は、図２のシンボル・マッパ・テーブル１２５に示すよ
うに、前述した４つのコセットの１つをユニークに定義
している。例えば、Ｚ１＝１、Ｚ０＝０はコセット・ポ
イントＣ（−３, ＋５）を定義している。図１１のルッ
クアップ・テーブル機能９６０は、加算器９５０から出
力された入力シンボルを、入力Ｚ１とＺ０で定義された
コセット内の２コンステレーション・ポイントの各々と
比較する。受信された遅延シンボル・ポイントに最も近
いコンステレーション・ポイントが決定され、このコン
ステレーション・ポイントのＺ２値が第１インタリーブ
化シンボルの復号化Ｚ２値としてポスト・コーダ(post-
coder)９７７に与えられる。ポスト・コーダ９７７は加
算器９８０とレジスタ９７５を使用して、図２のプリ・
コーダ１０２とは逆の働きをし、Ｚ２値を復号化して第
１インタリーブ化シンボルのＸ２ビットを得る。デマッ
パ６０は、ユニット４７と５０からの同期化関連シンボ
ル・データを使用して、ユニット７０から受信された各
インタリーブ化シンボル・パケットごとにこのプロセス
を繰り返す。このようにして、デコーダ２４に入力され
たインタリーブ化シンボルに対応する、ユニット７０か
らのインタリーブ化シンボルのＸ２ビット・シーケンス
が加算器９８０から順次に出力されていく。

【００６０】フィルタ処理データ・モードでは、ユニッ
ト７０（図１）からの第１インタリーブ化シンボルの、
変更・遅延されたシンボル・パケット・データは図１１
の加算器９５０によって、ｍｕｘ９５５および９７０経
由でユニット９８５から供給された８コンステレーショ
ン・ポイント（シンボル）値の１つと加算される。加算
されたデータは、前述したようにルックアップ・テーブ
ル９６０によって処理される。ユニット９８５から選択
されたコンステレーション・ポイント値が選択されて、
加算器９５０に入力されたシンボル・データを、ユニッ
ト９６０によって処理できるシンボル・データに復元す
る。このオペレーションがフィルタ処理モードで要求さ
れるのは、前述したように、インタリービングと拒絶フ
ィルタリングを併用すると、部分応答入力データが得ら
れるからである（ＨＤＴＶ標準のセクション10.2.3.
9）。ｍｕｘ９５５を介してｍｕｘ９７０は、レジスタ
９６５によって遅延されたＺ０とＺ１データのステート
およびレジスタ９６５によって遅延された機能９６０か
ら出力されたＺ２のステートに基づいて、コンステレー
ション・ポイント（Ａ−．．．Ｄ＋）を選択する。その
他の場合は、デマッパ６０のフィルタ処理モード・オペ
レーションは非フィルタ処理モードに関して説明したも
のと同じである。

【００６１】デマッパ６０（図１）は、その結果として
回復したＸ２データを同期化Ｘ１データと一緒にアセン
ブラ９０へ送る。デコーダ２４に入力された各インタリ
ーブ化データ・シンボルに対応するＸ１ビットとＸ２ビ
ットは、ユニット６０からアセンブラ９０へ順次に渡さ
れていく。Ｘ１とＸ２ビットの各ペアは、シンボル・パ
ケットのトレリス復号化データである。アセンブラ９０
は、連続データ・セグメントのコロケートされたインタ
リーブ化パケットについて４つのＸ１、Ｘ２ビット・ペ
アを、１つの８ビット・バイトにアセンブルする。ユニ
ット９０は、１２個のインタリーブ化シンボル・パケッ
トの各々ごとに、このようにしてデータ・バイトをアセ
ンブルしていく。ユニット９０はこれらのバイトを、１
２個のインタリーブ化シンボル・パケット・ストリーム
の各々ごとに、バイト単位で(ona byte by byte basis)
出力していく。このようにして、ユニット９０はイン
トラセグメント・シンボルのデインタリーブされた出力
データを出力し、他の受信機エレメントで使用できるよ
うにする。

【００６２】図１２に一部だけが示されているＨＤＴＶ
受信システムの例では、符号化データはプロセッサおよ
びデモジュレータ７５０によって処理され、そして復調
される。ユニット７５０は入力チャネル・チューナ、Ｒ
Ｆ増幅器、ＩＦ（中間周波数）増幅器およびミキサ・ス
テージを具備し、変調された信号を以後の処理に適した
より低い周波数バンドにダウン・コンバートする。入力
プロセッサ７５０は、また、自動利得制御回路、アナロ
グ・ディジタル・コンバータ、タイミングおよび搬送波
回復回路も備えている。受信された信号は、ユニット７
５０内の搬送波回復回路によってベースバンドに復調さ
れる。この搬送波回復回路は、イコライザ（等化器）、
ローテータ、スライサおよび位相誤差検出回路のほか
に、公知の如く、イコライザとローテータの動作を制御
する位相コントローラを用いることも可能である。

【００６３】復調されたデータまたはＮＴＳＣ拒絶フィ
ルタ２２によって処理された復調されたデータのどちら
かが、ＣＯＮＦ信号に応答してｍｕｘ２８によって選択
され、本発明に従ってデコーダ２４により復号化され
る。トレリス復号化され、そしてイントラセグメント・
シンボル・デインタリーブされたデータはデコーダ２４
から出力されて、ユニット７６０へ送られる。デコーダ
２４からのシンボル・デインタリーブ化データは、出力
プロセッサ７６０によってコンボルーショナルにインタ
ーセグメント・デインタリーブされ、リード・ソロモン
復号化されてから、以後の処理と表示のために他のＨＤ
ＴＶ受信機エレメントに送られる。トレリス・コーディ
ングに関連したイントラセグメント・デインタリービン
グ・プロセスは独特のもので、インターセグメント・デ
インタリービング・プロセス（ＨＤＴＶ標準のセクショ
ン10.2.3.9および10.2.3.10 ）とは異なるものである。
ユニット７５０と７６０に関して説明した機能は、例え
ば、冒頭に引用したLee およびMesserschmidt の文献に
記載されている。

【００６４】図１から図１５までに関連して説明してき
たアーキテクチャは、これだけに限定されるものではな
い。本発明の原理によれば、他のアーキテクチャを採用
しても、同じ目標を達成することが可能である。例え
ば、単一のトレリス・デコーダを使用してＮ個の入力デ
ータ・パケットを復号化することも、あるいは、特定シ
ステムの要件に応じて２つ以上のトレリス・デコーダ
（たとえば、Ｎ個より少ない）を使用することも可能で
ある。さらに、トレリス遷移ステート数が異なるごと
に、異なるアーキテクチャを採用することも可能であ
る。本発明の原理は上述した８ステート・アーキテクチ
ャに限定されるものではない。さらに、さまざまなアー
キテクチャのエレメントの機能は、全体的にも、部分的
にも、マイクロプロセッサのプログラムされた命令で実
現することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】複数のインタリーブされたデータストリームを
復号し、複数の動作モード間でシームレスにスイッチン
グを行うための、本発明を適用したトレリス・デコーダ
・システムを示す図である。

【図２】ＨＤＴＶ標準に述べられているトレリス・エン
コーダ、プリコーダおよびシンボル・マッパを示す図で
ある。

【図３】図２に示したエンコーダ・システム用に作成さ
れたエンコーダ・ステート・テーブルを示す図である。

【図４】ＮＴＳＣ共通チャネル拒絶フィルタによって事
前にフィルタ処理されなかったトレリス・デコーディン
グ・データ用に作成された４ステート・トレリス図であ
る。

【図５】ＮＴＳＣ拒絶フィルタによって事前にフィルタ
処理されたトレリス・デコーディング・データ用に作成
された８ステート・トレリス図である。

【図６】図１に示したトレリス・デコーダで使用するの
に適した、本発明を適用した、ブランチ・メトリック・
コンピュータ・アーキテクチャを示すブロック図であ
る。

【図７】図６に示したブランチ・メトリック・コンピュ
ータ・アーキテクチャで使用するのに適した、本発明を
適用した、ブランチ・メトリック計算ユニット・アーキ
テクチャを示す図である。

【図８】図９のＡＣＳ機能アーキテクチャで使用するの
に適した、本発明を適用した、個別的な加算−比較−選
択（ＡＣＳ）ユニット・アーキテクチャを示す図であ
る。

【図９】図１に示したトレリス・デコーダで使用するの
に適した、本発明を適用した、ＡＣＳ機能アーキテクチ
ャを示す図である。

【図１０】図１に示したトレリス・デコーダで使用する
のに適した、本発明を適用した、トレースバック・コン
トロール・ユニット・アーキテクチャを示す図である。

【図１１】図１に示したトレリス・デコーダで使用する
のに適した、本発明を適用した、トレリス・デマッパ・
アーキテクチャを示す図である。

【図１２】ＨＤＴＶ受信機システムの場合において、フ
ィルタ処理データまたは非フィルタ処理データの複数イ
ンタリーブ化データストリームを適応的に復号化する、
シームレスにスイッチング可能な、本発明を適用した、
トレリス・デコーダを示す図である。

【図１３】本発明に従って、インタリーブされたデータ
のトレリス復号で使用されるトレリス・トレースバック
機能を実行するためのプロセスを示すフローチャートで
ある。

【図１４】本発明に従って、インタリーブされたデータ
のトレリス復号で使用されるフォワード・トレース・プ
ロセスを示すフローチャートである。

【図１５】図１３のプロセスと図１４のプロセスを一体
化して、本発明に従って、図１０のトレースバック・コ
ントロール機能を実現するトレリス・デコーディング・
プロセスを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ 同期コントロール・ユニット ２４ 適応型トレリス・デコーダ ３０ ブランチ・メトリック・コンピュータ ４０ ビタビ・デコーダ ４３ 加算−比較−選択（ＡＣＳ）ユニット ４７ トレースバック・コントロール・ユニット ５０ リ・エンコーダ ６０ トレリス・デマッパ ７０ 遅延（ディレイ）ユニット ８０ 同期モニタ ９０ バイト・アセンブラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウイリアム ウェイ−リアン リン アメリカ合衆国 08520 ニュージャージ ー州 イースト ウインザー グレン オ ーク ドライブ ５ (72)発明者 マウリス デイヴィッド コールドウェル アメリカ合衆国 08536 ニュージャージ ー州 プレインズボロ レイバンス クレ スト ドライブ 3910

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｎ個のインタリーブされたトレリス符号
   化データ・パケットのグループを有するビデオ・データ
   を処理するためのシステムにおいて、前記符号化データ
   はデータ・タイプの遷移を示すように規定されており、
   該データ・タイプの遷移は一方のデータのタイプから他
   方のタイプへの遷移を表すものであって、該システム
   は、 前記インタリーブされた符号化データに応答して、同期
   信号を生成する制御ネットワークと、 １個またはそれ以上でありＮ個より少ないトレリス・デ
   コーダであって、該デコーダは前記同期信号に応答し、
   かつステート遷移トレリスを予め定めたステートの数と
   共に使用して前記インタリーブされた符号化データをト
   レリス復号し、復号されたデータ・パケットを出力する
   トレリス・デコーダとを具備したことを特徴とするシス
   テム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のシステムにおいて、 前記ステート遷移トレリスは、前記同期信号に応答し
   て、予め定めたステートにリセットすることを特徴とす
   るシステム。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のシステムにおいて、 前記トレリス・デコーダは、前記同期信号に応答してリ
   セットされ、予め定めたインタリーブされたデータ・パ
   ケットを復号することを特徴とするシステム。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のシステムにおいて、 前記制御ネットワークは、データ・タイプの遷移に応答
   して、前記同期信号を生成することを特徴とするシステ
   ム。
5. 【請求項５】 請求項１に記載のシステムにおいて、 前記予め定めたステートの数は８であることを特徴とす
   るシステム。
6. 【請求項６】 請求項１に記載のシステムにおいて、 前記制御ネットワークはデータ・タイプの遷移に応答し
   てリセット信号を生成し、 前記ステート遷移トレリスは、前記リセット信号に応答
   して予め定めたステートにリセットすることを特徴とす
   るシステム。
7. 【請求項７】 請求項６に記載のシステムにおいて、 前記制御ネットワークは前記インタリーブされた符号化
   データから同期インターバルを取り除き、前記トレリス
   ・デコーダによって復号するために、並び替えられたイ
   ンタリーブされた符号化データを出力することを特徴と
   するシステム。
8. 【請求項８】 請求項１に記載のシステムにおいて、 前記システムは、前記データ・タイプ間を区別する構成
   信号を出力し、 前記トレリス・デコーダは、前記構成信号に応答して、
   前記インタリーブされた符号化データを適応的にトレリ
   ス復号することを特徴とするシステム。
9. 【請求項９】 請求項１に記載のシステムにおいて、 前記トレリス・デコーダは、前記インタリーブされた符
   号化データに応答して、ブランチ・メトリック値を出力
   するブランチ・メトリック・コンピュータを備えたこと
   を特徴とするシステム。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載のシステムにおいて、 前記インタリーブされた符号化データのタイプのひとつ
    に関連した、前記ブランチ・メトリック・コンピュータ
    値は実質的に複製された値を有することを特徴とするシ
    ステム。
11. 【請求項１１】 請求項９に記載のシステムにおいて、 前記インタリーブされた符号化データのタイプに関連し
    た、前記ブランチ・メトリック・コンピュータ値は、異
    なったデータのタイプについて、実質的に複製されたブ
    ランチ・メトリック値の異なった数を有することを特徴
    とするシステム。
12. 【請求項１２】 請求項９に記載のシステムにおいて、 前記トレリス・デコーダは、前記ブランチ・メトリック
    値に応答して、ビタビ復号された出力を供給するビタビ
    ・デコーダを備えたことを特徴とするシステム。
13. 【請求項１３】 請求項９に記載のシステムにおいて、 前記トレリス・デコーダは、前記ブランチ・メトリック
    値を比較して、決定表示出力を供給する比較ネットワー
    クを備えたことを特徴とするシステム。
14. 【請求項１４】 請求項１に記載のシステムにおいて、
    さらに加えて、 前記復号されたデータ・パケットをデインタリーブする
    ためのシンボル・パケット・デインタリーバを備えたこ
    とを特徴とするシステム。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載のシステムにおい
    て、さらに加えて、 前記Ｎ個の復号されたデータ・パケットのグループを、
    グループ単位でデインタリーブするためのデインタリー
    バを備えたことを特徴とするシステム。
16. 【請求項１６】 請求項２に記載のシステムにおいて、 前記ステート遷移トリレスは、前記同期インターバルの
    期間中、予め定めたステートにリセットされることを特
    徴とするシステム。
17. 【請求項１７】 請求項１に記載のシステムにおいて、
    さらに加えて、 前記インタリーブされた符号化データから同期インター
    バルを取り除き、並び替えられたインタリーブされた符
    号化データを出力する制御ネットワークを備え、 前記トレリス・デコーダは前記並び替えられたインタリ
    ーブされた符号化データを復号することを特徴とするシ
    ステム。
18. 【請求項１８】 請求項１に記載のシステムにおいて、 前記ステートの予め定めた数は４の整数倍であることを
    特徴とするシステム。
19. 【請求項１９】 Ｎ個のインタリーブされたトレリス符
    号化データ・パケットのグループを有するビデオ・デー
    タを処理するための方法において、前記符号化データは
    データ・タイプの遷移を示すように規定されており、該
    データ・タイプの遷移は一方のデータのタイプから他方
    のタイプへの遷移を表すものであって、該方法は、 前記インタリーブされた符号化データに応答して、同期
    信号を生成するステップと、 １個またはそれ以上でありＮ個より少ないトレリス・デ
    コーダを用いて、前記同期信号に応答し、かつステート
    遷移トレリスを予め定めたステートの数と共に使用し
    て、前記インタリーブされた符号化データをトレリス復
    号するステップとを備えたことを特徴とする方法。