【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＲＦ（Radio Freque
ncy）放送に関するものであり、特にシリアルデータパルスストリームからデータパルスおよび伝送クロックパルスを回復させる回路を有するデジタルテレビジョン伝送システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】米国では、連邦情報委員会（ＦＣＣ）
が、テレビジョン信号放送のためのガイドラインを制定した。 デジタルテレビジョン信号（ＤＴＶ）は２００６
年までの所定の期間はアナログＮＴＳＣ信号と同時放送され、その後ＤＴＶ信号のみが放送されるようになる。

【０００３】推奨されているＤＴＶシステムでは、図１
に示すように、画像および音響データ生成信号が、テレビジョンスタジオなどの信号源からＲＦ／伝送サイトへ送られる。 このサイトは信号源と同じ所になくとも良い。 このようなシステムでは画像および音響データは、
マイクロ波リンクなどの従来の通信技術を用いてスタジオからＲＦ／伝送サイトへ送られる。 この信号は、通常トランスポート信号と呼ばれ、データとこのデータ用のクロックを含んでいる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この伝送クロックの周波数は、８ＶＳＢフォーマットのＤＴＶ用に１９．３９
ＭＨｚに設定されている。 この周波数で伝送されるデータは、非ゼロ復帰（ＮＲＺ）データのパルスストリームである。 ＮＺＲデータと伝送クロックを一緒にして、以下に述べるバイフェーズマークの符号化を行う単一のシリアルパルスストリームを形成することが提唱されている。 これは、バイフェーズマークシリアルデータパルスストリームを提供するために、伝送クロックの２倍のインターフェースクロックを必要とする。

【０００５】本発明は、バイフェーズマークシリアルデータパルスストリームからＮＲＺデータパルスと伝送クロックを回復する回復回路に関するものである。

【課題を解決するための手段】

【０００６】本発明に係るデジタルテレビジョン伝送システムは、バイフェーズマークシリアルデータパルスストリームから非ゼロ復帰（ＮＲＺ）データパルスと伝送クロックパルスを回復させる回復回路を具えている。 この回復するＮＲＺデータパルスと伝送クロックパルスは、予めバイフェーズマークシリアルデータパルスストリームに纏められている。 回復したＮＲＺデータパルスと伝送クロックパルスは、アンテナを介する放送用の変調および増幅回路に送られる。

【０００７】前記回復回路はバイフェーズマークシリアルデータパルスストリームを受信し、このパルスストリームから、各バイフェーズマークシリアルデータパルスの立ち上がりエッジが、第１のクロックパルスのうちの一のパルスの立ち上がりエッジに対応するような第１のクロックパルス列を得る第１の回路を含む。 第２の回路は、バイフェーズマークシリアルデータパルスと第１のクロックパルスを受けて、それから前記第１のクロックパルスのうちの一のパルスの立ち上がりエッジに対応する立ち上がりエッジを各々が有する非直列化されたデータパルス列を得る。 第３の回路は、この非直列化されたデータパルスと第１のクロックパルスを受けて、前記非直列化されたパルスを回復したＮＲＺデータパルスに変換する。

【０００８】本発明のより限定された特徴においては、
インバータが第１のクロックパルスを受け、これから周波数が同じであり、第１のクロックパルスを反転した第２のクロックパルス列を得る。

【０００９】本発明の更なる特徴によれば、クロックデバイダが第１のクロックパルスを受け、これから周波数が第１のクロックパルスの１／２である第３のクロックパルス列を得る。

【００１０】本発明の更なる特徴によれば、第２のインバータが第３のクロックパルスを受け、それから第３のクロックパルスと同じ周波数であるが、第３のクロックパルスを反転しており、回復した伝送クロックパルスとして作用する第４のクロックパルスを伴う第４のクロックパルス列を得る。

【００１１】本発明の更なる特徴によれば、データリタイマが回復したＮＲＺデータパルスを受け、この回復したＮＲＺデータパルスをシフトして回復した各伝送クロックパルスの立ち上がりエッジが各ＮＲＺデータパルスの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの間に位置するようにする。

【００１２】本発明は、バイフェーズマークシリアルデータパルスストリームから非ゼロ復帰（ＮＲＺ）データパルスと伝送クロックパルスを回復させる回復回路を有するデジタルテレビジョン伝送システムを具え、このシステムは、前記ＮＲＺデータパルスと前記伝送クロックパルスが予め前記バイフェーズマークシリアルデータパルスストリームに纏められており、前記回復したＮＲＺ
データパルスと前記回復した伝送クロックパルスがアンテナを介した放送用の変調及び増幅手段用であり、前記回復回路が、前記バイフェーズマークシリアルパルスストリームを受けて、これから前記バイフェーズマークパルスの各々の立ち上がりエッジが前記第１のクロックパルスのうちの一のパルスの立ち上がりエッジに対応する第１クロックパルス列を得る第１の手段と、前記バイフェーズマークシリアルデータパルスと前記第１のクロックパルスを受けて、それから各々が前記第１のクロックパルスのうちの一のパルスの立ち上がりエッジに対応する立ち上がりエッジを有する非直列化されたデータパルス列を得る第２の手段と、前記非直列化されたデータパルスと前記第１のクロックパルスを受けて、前記非直列化されたデータパルスを回復したＮＲＺデータパルスに変換する第３の手段を具えることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面を参照して以下に説明する。 従来技術によるシステムを示す図１
において、基本ＤＴＶシステム１００のブロック図は、
ソース符号化および圧縮セクション１０２、サービスマルチプレクスおよび伝送セクション１０４、およびＲＦ
／伝送システム１０６の３つのセクションからなる。 ソース符号化および圧縮セクション１０２は画像信号１０
８と、音響信号１１０を受けて、これらの信号をそれぞれデジタルデータストリームに符号化する。 この符号化は、画像及び音響信号データに好適な公知のビットレート減少方法および圧縮技術を含むようにしても良い。

【００１４】図１は、符号化された画像および音響データが、補助データ信号１１２と制御データ信号１１４と共に、サービスマルチプレクスおよび伝送セクション１
０４に提供されることを示している。 補助信号１１２と制御信号１１４は制御データと、状態アクセス制御データと、クローズドキャプションなどの音響および画像サービスに関連するデータとを含んでいる。 画像信号は、
ＭＰＥＧ−２ビデオストリームシンタックスを用いて圧縮することができ、音響信号はデジタル音響圧縮（ＡＣ
−３）標準を用いて圧縮することができる。

【００１５】サービスマルチプレクスおよび転送セクション１０４では、圧縮したデータストリームを情報パケットに分割して、各パケットまたはパケットタイプを認識する手段を付加してもよい。 その過程において、この分野では公知であるように、画像データストリーム、音響データストリームおよび補助データストリームパケットが単一のデータストリームに多重化される。 パケット化されたデータは、デジタル放送システム用の画像信号、音響信号およびデータ信号のパケット化および多重化に用いるＭＰＥＧ−２伝送システムによって転送される。

【００１６】ＲＦ／伝送セクション１０６では、パケット化されたデータをチャンネル符号化して変調する。 チャンネルコーダ１２０は、データストリームを変更して、受信者が使用しうる追加情報を加えて、通常の伝送インターフェースソースの影響を受けている受信信号からデータを再構築する。

【００１７】変調１１２はデジタルデータストリームを用いて転送されてきた信号を変調する。 ＤＴＶ標準においては、８ＶＳＢ変調スキームを使用して変調することができる。 変調された信号は増幅され、従来の形態の放送用アンテナ１２４に送られる。

【００１８】図２（ａ）は伝送クロックデータストリーム１０を示す図である。 ８ＶＳＢ変調フォーマット用のこのクロックの周波数は１９．３９ＭＨｚである。 これは、サービスマルチプレクスおよび転送ユニット１０４
内で転送ユニットＴＰから伝送されるデータのビットレートを設定する。 このデータは好ましくは非ゼロ復帰データ（ＮＲＺデータ）であり、ＮＲＺデータ１２として表示されている。 伝送クロック１０とＮＲＺデータは単一のシリアルデータストリームとして転送ユニットＴＰ
からＲＦ伝送システムへ送られることが好ましい。 この単一データストリームの好適な符号化は、バイフェーズマークの符号化として設定されている。 これは、ＮＲＺ
データを伝送クロック１０のビットレートの２倍で動作するインターフェースクロック１４と組み合わせることによってなされる。 このデータはバイフェーズマークとして知られている単一の符号化スキームを用いて組み合わされ、各ビットセルの境界において遷移が生じる。 バイナリ状態が“１”にセットされたビットセルの中央部分に更なる遷移が生じる。 その他の符号化ルールを述べる他の手段は以下の通りである。 ２値の値が何であっても（０または１であっても）ビットの開始点で遷移が生じる。 論理値１については、ビットの中央部で遷移が生じる。 論理値０については、ビットの中央部では遷移が生じない。 この符号化スキームは、ほとんど全ての直流（ＤＣ）成分を信号から除去して、必要があればトランスフォーマカップリングを使用できるようにし、またデータ信号の位相反転を可能にする。 これは遷移の問題であり、遷移の方向の問題ではないからである。 バイフェーズデータは図２（ｄ）および図２（ｅ）に示すパルスストリーム１６または１８で示す波形をとる。 極性、すなわち正のパルス１６が関係するのか負のパルス１８か関係するのかは、初期状態による。

【００１９】各ＮＲＺデータパルスは、ビット期間中信号値を変えないバイレベル信号を表す。 従って、図２
（ｂ）のＮＲＺデータパルスは、１０１１０００１という論理レベルを表している。 これが非ゼロ復帰（ＮＺ
Ｒ）パルスストリームである。

【００２０】図２（ｄ）のバイフェーズデータパルスはＮＲＺデータパルスのパルスレートの２倍のレートであり、各データレベルは二つの連続したデータパルスで表される。 “１”のレベルは、１−０または０−１といった値の異なる二つのパルスで表される。 従って、バイフェーズデータストリームはＮＲＺデータストリームではない。 “０”のレベルは、１−１または０−０といった同じ値の二つのパルスで表されている。

【００２１】バイフェーズデータパルスストリーム１６
（または１８）から回復されるＮＲＺデータ１２は、エクサイタ回路（ここではチャンネル符号化ユニット１２
０を含んでいる）を含むＲＦ伝送システムに供給される。 このエクサイタまたはチャンネル符号化回路は、ユーティライゼーション装置として作用し、ＮＲＺデータが、回復した伝送ビットレートで、好ましくは回復した伝送クロックレートが立ち上がりエッジを有する時点で、ユーティライゼーション装置内にクロックされる。

【００２２】インターフェースＩＦは転送ユニットとチャンネル符号化ユニット１２０との間に位置する。 このインターフェースは、後に詳しく述べるとおり、ＮＲＺ
データと伝送クロックを受信したバイフェーズマークシリアルデータパルスストリームから回復するための回復回路を具える。

【００２３】図４は図３に示すインターフェース回路Ｉ
Ｆの詳細を示したものである。 図４に示すように、インターフェース回路ＩＦはバイフェーズマークシリアルデータストリームを受信する入力２００を具える。 コンデンサ２０２は交流信号を通過させ、直流成分をブロックするよう作用する。 従って、このコンデンサは、回路にダメージを与える大きな直流電圧をブロックする。 バイフェーズマークシリアルデータパルスストリームは、このコンデンサを通過する。 抵抗２０４は、伝送ユニットか受信マイクロ波デバイスのいずれかから入力端子２０
０へ接続されたケーブルの端部である。 入力されてくるデータストリームはＡＣカップリングネットワーク２０
６に送られる。 このネットワーク２０６は抵抗２０８と２１０に接続されている２次巻線を有するトランスの形をとる。 これらの抵抗は、一対のコンデンサ２１２および２１４と共にケーブルを正常に終了させるように作用する。 コンデンサ２１２と２１４はケーブルエコライザおよび増幅回路２１６にＡＣカップリングしている。 回路２１６は入力されてくる信号の振幅を調整してケーブルのロスを補償する増幅器を具える。 また、回路２１６
はエコライゼーションを行って、パルスのエッジを丸めてしまうケーブルロスを補償するようにしている。 エコライジング回路はパルスエッジの角を立てる作用をする。

【００２４】ケーブルエコライザおよび増幅回路２１６
の出力は位相ロックループ回路（ＰＬＬ）２２０に供給される。 回路２２０は出力ライン２２２上にバイフェーズマークシリアルデータパルスストリームを通過させクロックパルスを回復する。 このクロックパルスは出力ライン２２４上にあり、インターフェースクロックパルス１４（図２（ｃ））に対応する。 このクロックパルスは以下においてクロック１（ＣＬＫ―１）と称し、図６のタイミングチャートに表示される。 位相ロックループ回路２２０は使用する周波数（インターフェースクロックパルスレート用の３７．７８ＭＨｚ）でクロックパルスストリームを回復することのとできる集積回路であることが好ましい。 この周波数レベルで動作しうる他のクロック回復回路も使用することができ、このような回路は一般的に位相及び周波数検出器として知られている。 経済的な見地から、本発明では集積回路を使用することが好ましい。

【００２５】ライン２２２上のバイフェーズマークデータパルスと、ライン２２４上のクロックＣＬＫ−１パルスは、プログラム可能な論理デバイス２４０に供給される。 このデバイス２４は、オリジナルクロック（図２
（ａ）の伝送クロックパルス１０）とＮＲＺデータ（図２（ｂ）のデータパルス１２）を回復する。 この回路２
４０の詳細が図５に示されており、その動作を図６にタイミングチャートで示す。 図５に示すように、回路２４
０は回路ポイントＡでバイフェーズマークシリアルデータパルスを受け取り、回路２２０からクロックパルスＣ
ＬＫ―１を受け取る回路２５０を具え、それから、回路ポイントＤで各々がクロックパルスＣＬＫ―１のうちの一のパルスの立ち上がりエッジに対応する立ち上がりエッジを有するパルスを伴う非直列化されたデータパルス列を提供する。 回路２５０は互いに直列に接続されたシングルビットレジスタ２５２および２５４を具える。 これらのレジスタはＤ型フリップフロップの形態をとる。
各レジスタ２５２及び２５４の出力Ｑは排他的ＯＲゲート２５６の入力に接続されている。

【００２６】図６はクロックパルス及びデータパルスを示すタイミングチャートである。 データパルスは回路ポイントＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ（図５）のものであり、出力クロックは回路ポイントＪに現れる。

【００２７】図６に示すように、回路ポイントＡの入力バイフェーズマークシリアルデータパルスは、回路ポイントＢでレジスタ２５２によって１ビット分シフトされる。 このデータパルスストリームは回路ポイントＣで示すようにレジスタ２５４によって再度シフトされる。 レジスタ２５２と２５４のＱ出力は、排他的ＯＲゲート２
５６に送られてその結果回路ポイントＤにおける波形で示されるような非直列化されたデータストリームとなる。 回路ポイントＤにおける非直列化されたデータは、
クロックパルスＣＬＫ―１と同様に回路２６０に送られる。 回路２６０は互いに直列に接続された１ビットレジスタ２６２と２６４を具える。 各レジスタのＱ出力はＡ
ＮＤゲート２６６に接続されている。 回路ポイントＥとＦにおけるデータストリームは図６のタイミングチャートに示されており、このチャートから、回路ポイントＧ
における出力がＡＮＤゲート２６６の動作によって若干遅れを伴うことがわかる。 回路ポイントＧにおける出力は、回路ポイントＤにおける非直列化したデータパルスをＮＲＺデータパルスに変換した結果である。

【００２８】回路ポイントＧにおけるＮＲＺデータパルスは、データリタイマ回路として動作し、後述するようにデータパルスをシフトする回路２７０に供給される。

【００２９】回路２７０は一対の直列に接続されたシングルビットレジスタ２７１と２７２を具える。 クロックパルスＣＬＫ―１はインバータ２７４で反転され、クロックパルスＣＬＫ−２としてフリップフロップ２７１のクロック入力に供給される。 更に、クロックパルスＣＬ
Ｋ−１は。 ファクタ２でクロックレートを分割するデバイダとして作用する他のレジスタ２７６に供給され、クロックパルスＣＬＫ−３を生成する。 このクロックパルスはレジスタ２７２のクロック入力に供給される。 更に、レジスタ２７６のＱ出力は、回復した出力クロックパルスを回路ポイントＪで提供するインバータ２７８に供給される。

【００３０】リタイミング回路２７０は回路ポイントＧ
においてＮＲＺデータを十分にシフトするべく作用するので、回復した各伝送クロックパルス（回路ポイントＪ
における出力クロック）の立ち上がりエッジがＮＲＺデータパルス（回路ポイントＩ）の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの間に位置することになる。 これがクロックパルスとＮＲＺデータとの所望の関係であり、図３
のチャンネル符号化回路１２０などの受信ユニットにおけるユーティライゼーション装置に確実にデータが正しくクロックされる。 出力クロックの立ち上がりエッジがＮＲＺデータパルスの立ち上がりエッジに一致していると、ユーティライゼーション装置へのデータの不正確なクロッキングによってエラーが生じることになる。

【００３１】本発明を好適な実施形態に関連させて説明したが、請求の範囲で規定される本発明の範囲を逸脱しない限りで、さまざまな変形例が考えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、従来のデジタルテレビジョンシステムの機能的ブロック図である。

【図２】図２は、図２（ａ）、２（ｂ）、２（ｃ）、２
（ｄ）、および２（ｅ）を含み、本発明の理解を助ける振幅対時間のタイミング図である。

【図３】図３は、本発明の一実施形態を示す機能的ブロック図である。

【図４】図４は、本発明の一実施形態を示すブロック図である。

【図５】図５は、本発明にかかるプログラム可能な論理デバイス（ＰＬＤ）回路を示す図である。

【図６】図６は、図５に示す回路の動作を示す振幅対時間のタイミング図である。

【符号の説明】

１０２ ソース符号化及び圧縮回路 １０４ サービスマルチプレクスおよび転送回路 １０６ ＲＦ伝送システム １０８ 画像信号 １１０ 音響信号 １１２ 補助データ信号 １１４ 制御データ信号 ＴＰ 転送ユニット ＩＦ インターフェース １２０ チャンネル符号化ユニット １２２ 変調、増幅ユニット １２４ アンテナ ２１６ ケーブルエコライザ ２２０ 位相ロックループ ２４０ プログラマブル論理デバイス