(57)【要約】  トレリス符号化装置は、複数のメモリを有し、メモリの状態によって判定されるビット値を出力するトレリス符号器ブロックと、トレリス符号器ブロックから出力された初期化値を受け取り、ビット値に対応するパリティを生成するリードソロモン再符号器と、リードソロモン再符号器によって生成されたパリティ、及びパリティを含む伝送ストリームを受け取り、リードソロモン再符号器によって生成されるパリティを伝送ストリームに加算することにより、伝送ストリームのパリティを訂正し、それにより、パリティ訂正伝送ストリームを生成する加算器とを有する。
2009526416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレリス符号化装置であって、
複数のメモリを有し、前記メモリの状態によって判定されるビット値を出力するトレリス符号器ブロックと、
前記トレリス符号器ブロックから出力された前記ビット値を受け取り、前記ビット値に対応するパリティを生成するリードソロモン再符号器と、
前記リードソロモン再符号器によって生成されるパリティ、及びパリティを含む伝送ストリームを受け取り、前記リードソロモン再符号器によって生成されるパリティを前記伝送ストリームに加算することにより、前記伝送ストリームのパリティを訂正し、それにより、パリティ訂正伝送ストリームを生成する加算器とを有するトレリス符号化装置。
【請求項２】
請求項１記載のトレリス符号化装置であって、前記加算器によって生成された前記パリティ訂正伝送ストリームを受け取り、
前記パリティ訂正伝送ストリームを前記トレリス符号器ブロックに出力する多重化器を更に備え、
前記トレリス符号器ブロックは、前記多重化器から出力された前記パリティ訂正伝送ストリームをトレリス符号化し、それにより、トレリス符号化伝送ストリームを生成するトレリス符号化装置。
【請求項３】
請求項２記載のトレリス符号化装置であって、前記トレリス符号器ブロックによって生成された前記トレリス符号化伝送ストリームを受け取り、前記トレリス符号化伝送ストリームをデータ・シンボルにマッピングし、前記データ・シンボルを出力するマップを更に備えるトレリス符号化装置。
【請求項４】
請求項３記載のトレリス符号化装置であって、前記データ・シンボルが8値データ・シンボルであるトレリス符号化装置。
【請求項５】
請求項１記載のトレリス符号化装置であって、前記トレリス符号器ブロックは、
トレリス符号化データを出力する複数のトレリス符号器と、
前記パリティ訂正伝送ストリームを受け取り、前記パリティ訂正伝送ストリームを前記トレリス符号器に順次出力するスプリッタと、
前記トレリス符号器によって出力された前記トレリス符号化データ出力を順次出力するデスプリッタとを備えるトレリス符号化装置。
【請求項６】
請求項5記載のトレリス符号化装置であって、前記トレリス符号器それぞれは、
前記第１のメモリに記憶された値を前記ビット値の第１の部分として出力する第１のメモリであって、前記トレリス符号器ブロックのメモリのうちの１つである第１のメモリと、
前記第２のメモリに記憶された値を前記ビット値の第２の部分として出力する第２のメモリであって、前記トレリス符号器のメモリのうちの１つである第２のメモリと、
前記第３のメモリに記憶された値を前記第２のメモリに出力する第３のメモリであって、前記トレリス符号器ブロックのメモリのうちの１つである第３のメモリとを備えるトレリス符号化装置。 
【請求項７】
請求項６記載のトレリス符号化装置であって、前記トレリス符号器ブロックから出力された前記ビット値は、前記第１のメモリから出力された前記ビット値の前記第１の部分と、前記第２のメモリから出力された前記ビット値の前記第２の部分との組み合わせであり、
前記リードソロモン再符号器は、前記ビット値の前記第１の部分及び前記ビット値の前記第２の部分の前記組み合わせに基づいたビット値に対応するパリティを生成するトレリス符号化装置。
【請求項８】
請求項６記載のトレリス符号化装置であって、前記加算器によって受け取られた前記伝送ストリームは、補助基準信号及び通常のストリームを備える伝送ストリームであるトレリス符号化装置。
【請求項９】
請求項8記載のトレリス符号化装置であって、前記加算器によって受け取られた前記伝送ストリームは、ターボ・ストリームを更に含むデュアル伝送ストリームであるトレリス符号化装置。
【請求項１０】
請求項８記載のトレリス符号化装置であって、前記補助基準信号は、前記伝送ストリームを受け取る受信器においてチャネル等化を行うために用いる既知のパターンを有するトレリス符号化装置。
【請求項１１】
請求項８記載のトレリス符号装置であって、前記パリティ訂正伝送ストリームは前記補助基準信号を含み、
前記トレリス符号器は、前記パリティ訂正伝送ストリームにおける前記補助基準信号をトレリス符号化し、
前記トレリス符号器は、前記ビット値をトレリス符号化して、前記補助基準信号をトレリス符号化する直前に既知の状態に前記第１のメモリ、前記第２のメモリ及び前記第３のメモリを初期化するトレリス符号装置。
【請求項１２】
請求項１記載のトレリス符号化装置であって、トレリス符号化動作を行うために前記トレリス符号器ブロックが前記メモリを用いるトレリス符号化装置。
【請求項１３】
請求項１記載のトレリス符号化装置であって、前記トレリス符号器ブロックは、前記ビット値をトレリス符号化して前記メモリをゼロ状態に初期化するトレリス符号化装置。
【請求項１４】
請求項１記載のトレリス符号化装置であって、前記加算器は、前記リードソロモン再符号器によって生成されたパリティを前記伝送ストリームのパリティに加算し、それにより、前記パリティ訂正伝送ストリームを生成するトレリス符号化装置。
【請求項１５】
請求項１記載のトレリス符号化装置であって、前記リードソロモン再符号器は、既知の状態に前記メモリを初期化する初期化動作を行うべきか否かを示す制御信号を出力し、
前記トリレス符号化装置は、前記加算器によって受け取られた前記伝送ストリーム、前記加算器からの前記パリティ訂正伝送ストリーム、及び前記リードソロモン再符号器からの前記制御信号を受け取り、符号化する対象の伝送ストリームを前記トレリス符号器ブロックに出力する多重化器を更に備え、
前記多重化装置は、前記初期化動作を行うべきでない旨を前記制御信号が示す場合、前記伝送ストリームを、符号化する対象の前記伝送ストリームとして前記トレリス符号器ブロックに出力し、前記初期化動作を行うべきである旨を前記制御信号が示す場合、前記パリティ訂正伝送ストリームを、符号化する対象の前記伝送ストリームとして前記トレリス符号器ブロックに出力し、
前記トレリス符号器ブロックは、前記多重化器から出力された、符号化する対象の前記伝送ストリームを符号化するトレリス符号化装置。
【請求項１６】
伝送ストリームをトレリス符号器によってトレリス符号化するトレリス符号化方法であって、前記トレリス符号器は複数のメモリを備え、前記伝送ストリームはパリティを有し、前記トレリス符号化方法は、
前記トレリス符号器の前記メモリの状態によって判定されるビット値を生成する工程と、
前記ビット値に対応するパリティを生成する工程と、
前記ビット値に対応するパリティを前記伝送ストリームに加算することにより、前記伝送ストリームのパリティを訂正し、それにより、パリティ訂正伝送ストリームを生成する工程とを備えるトレリス符号化方法。
【請求項１７】
請求項16記載のトレリス符号化方法であって、
前記パリティ訂正伝送ストリームを前記トレリス符号器に入力する工程と、
前記パリティ訂正伝送ストリームを前記トレリス符号器によってトレリス符号化して、トレリス符号化伝送ストリームを生成する工程と、
前記トレリス符号化伝送ストリームをデータ・シンボルにマッピングする工程と、
前記データ・シンボルを出力する工程とを更に備えるトレリス符号化方法。
【請求項１８】
請求項16記載のトレリス符号化方法であって、前記トレリス符号器の前記メモリは、
第１のメモリに記憶された値を前記ビット値の第１の部分として出力する第１のメモリと、
第２のメモリに記憶された値を前記ビット値の第２の部分として出力する第２のメモリと、
第３のメモリに記憶された値を前記第２のメモリに出力する第３のメモリとを備え、
前記ビット値を生成する工程は、前記第１のメモリから出力された前記ビット値の前記第１の部分と、前記第２のメモリから出力された前記ビット値の前記第２の部分とを組み合わせて前記ビット値を生成する工程を含むトレリス符号化方法。
【請求項１９】
請求項18記載のトレリス符号化方法であって、前記伝送ストリームは、補助基準信号及び通常のストリームを備える伝送ストリームであるトレリス符号化方法。
【請求項２０】
請求項19記載のトレリス符号化方法であって、前記伝送ストリームは、ターボ・ストリームを更に含むデュアル伝送ストリームであるトレリス符号化方法。
【請求項２１】
請求項19記載のトレリス符号化方法であって、前記補助基準信号は、前記伝送ストリームを受け取る受信器においてチャネル等化を行うために用いる既知のパターンを有するトレリス符号化方法。
【請求項２２】
請求項12記載のトレリス符号化方法であって、前記パリティ訂正伝送ストリームは前記補助基準信号を備え、
前記トレリス符号化方法は、
前記パリティ訂正伝送ストリームを前記トレリス符号器に入力する工程と、
前記パリティ訂正伝送ストリームを前記トレリス符号器によってトレリス符号化する工程と、
前記パリティ訂正伝送ストリーム内の前記補助基準信号をトレリス符号化する直前に前記パリティ訂正伝送ストリームの代わりに前記ビット値を前記トレリス符号器に入力する工程と、
前記ビット値を前記トレリス符号器によってトレリス符号化して第１のメモリ、第２のメモリ及び第３のメモリを既知の状態に初期化する工程と、
前記第１のメモリ、前記第２のメモリ及び前記第３のメモリが前記既知の状態に初期化されている場合、前記ビット値の代わりに前記パリティ訂正伝送ストリームを前記トレリス符号器に入力する工程と、
前記パリティ訂正伝送ストリーム内の前記補助基準信号を前記トレリス符号器によってトレリス符号化する工程とを更に含むトレリス符号化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一局面は一般に、ディジタル放送のために伝送ストリームをトレリス符号化するトレリス符号化装置、及びその方法に関する。特に、本発明の一局面は、補助基準信号が挿入される伝送ストリームを生成し、伝送する伝送システムにおいて、伝送ストリームをトレリス符号化し、伝送システムにおける補助基準信号をトレリス符号化する前にトレリス符号器ブロックのメモリを既知の状態を初期化することによって生じるパリティ誤りを訂正して、アメリカ型地上ディジタル放送方式である新型テレビジョンシステム委員会（ATSC）残留(Vestigial)VSBディジタル・テレビジョン（DTV）方式の受信特性を向上させるトレリス符号化装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アメリカ型地上ディジタル放送方式であるATSC  VSB  DTV方式は、単一キャリア方式であり、３１２個のデータ・セグメントの単位毎にフィールド同期を設けている。よって、この方式では、低質のチャネル（特に、ドップラ・フェージング・チャネル）を介した場合、不満足な受信特性を表す。
【０００３】
図１は、フィリップス・エレクトロニクス（Philips  Electronics社）によって提案されているATSCエンハンスドVSB（EVSB）DTV標準に準拠したアメリカ型地上ディジタル放送システムの送信器及び受信器の例のブロック図である。このシステムにより、ロバストなストリームを従来のATSC  VSBシステムの通常のストリームに加えることにより、デュアル伝送ストリームが生成され、伝送される。ロバストなストリームは、低質のチャネル（特に、ドップラ・フェージング・チャネル）を介した場合、通常のストリームと比較して向上した受信特性をもたらすためにロバストなデータ処理が施されたストリームである。この標準の現行バージョンは、西暦2005年12月27日付のＡＴＳＣディジタル・テレビジョン標準A/53（Revision  E）（Amendment  No.  1（西暦2006年4月18日付）を伴っている）であり、www.atsc.orgからダウンロードすることが可能である。この標準は以下では、ATSC標準A/53Eとして表す。前述の標準の内容は全て、本明細書及び特許請求の範囲に援用する。
【０００４】
図１に示すように、ディジタル放送送信器は、デュアル伝送ストリームをランダム化するランダム化器１１と、デュアル伝送ストリームにパリティ・バイトを付加して、伝送中のチャネル特性によって生じる誤りを訂正する連結符号器であるリードソロモン（RS）符号器１２と、RS符号化データを特定のインタリーブ・パターンによってインタリーブするインタリーブ器１３と、インタリーブされたデータを2/3レートでトレリス符号化することにより、8値シンボルに、インタリーブされたデータをマッピングする、2/3レートのトレリス符号器１４とを含む。ランダム化器１１によって受け取られるデュアル伝送ストリームは、MPEG-2伝送ストリームであり、よって、図１のディジタル放送送信器は、MPEG-2伝送ストリームの誤り訂正符号化を行う。トレリス符号器１４はインタリーブされたデータを8値データ・シンボルにマッピングするので、図１のディジタル放送送信器は８−VSBシステムである。
【０００５】
図１のディジタル放送送信器は、フィールド同期信号及びセグメント同期信号をトレリス符号器１４からのデータ・シンボルと多重化して、図２に示す構成を有するATSC  VSB  DTVデータ・フレームを得る多重化器（MUX）１５と、特定のＤＣ値をデータ・シンボルに加えることにより、フィールド同期信号及びセグメント同期信号によって多重化されているデータ・シンボルにパイロットを挿入し、データ・シンボルのパルス整形により、データ・シンボルのVSB変調を行ってVSB変調信号を取得し、VSB変調信号をRFチャネル帯信号にアップコンバートするVSB変調器１６とを更に有する（RFチャネル帯信号は次いで、一チャネルを介して送信される）。
【０００６】
よって、図１のディジタル放送送信器では、多重化器（図示せず）は、通常のストリーム、及びロバストなストリームを多重化して、一チャネルを介して伝送する対象のデュアル伝送ストリームを取得し、デュアル伝送ストリームをランダム化器１１に入力する。入力デ―タは、ランダム化器１１によってランダム化され、ランダム化データは、外符号器として働くRS符号器１２によって外符号化され、外符号化データは、特定のインタリーブ・パターンに従ってインタリーブ器１３によってインタリーブされる。インタリーブされたデータは、12個のシンボルの単位で内符号化され、８値のシンボルにマッピングされる（トレリス符号器１４による）。フィールド同期信号及びセグメント同時信号は、多重化器１５により、トレリス符号器１４からのデータ・シンボルと多重化される。多重化器１５により、フィールド同期信号及びセグメント同期信号と多重化されているデータ・シンボルにパイロットが挿入され、パイロットが挿入されたデータ・シンボルを、VSB変調器によってVSB変調してVSB変調信号を取得し、VSB変調信号をRFチャネル帯信号にアップコンバートする。RFチャネル帯信号は次いで当該チャネルを介して伝送される。
【０００７】
図１のディジタル放送受信器は、チャネルを介して受信されたRFチャネル帯信号をベースバンド信号にダウンコンバートするチューナ（図示せず）と、ベースバンド信号に対して同期検出及び復調を行うVSB復調器２１と、マルチパスなどのチャネル歪みについて復調信号を補償する等化器２２と、等化信号における誤りを訂正してデータ・シンボルを取得し、データ・シンボルを復号化して復号化データを取得するビタビ復号器２３と、ディジタル放送送信器のインタリーブ器１３によって用いられる特定のインタリーブ・パターンによって復号化データをデインタリーブするデインタリーブ器２４と、復号化データにおける誤りを訂正するRS復号器２５と、RS復号器２５からの誤り訂正データをデランダム化し、MPEG-2デュアル伝送ストリームを出力するデランダム化器２６とを備える。
【０００８】
よって、図１のディジタル放送受信器は、図１のディジタル放送送信器によって行われる動作を（RFチャネル帯信号をベースバンド信号にダウンコンバートし、ベースバンド信号を復調し、等化し、ベースバンド信号に対してチャネル復号化動作を行うことによって）逆にすることにより、図１のディジタル放送送信器のランダム化器１１に入力された元の信号を回復する。
【０００９】
図２は、アメリカ型地上ディジタル放送方式で用いられるフィールド同期信号及びセグメント同期信号を有するＡＴＳＣ  ＶＳＢ  ＤＴＶデータ・フレームを示す。図２に示すように、一フレームは２つのフィールドを有し、一フィールドは、最初のセグメントとしての一フィールド同期セグメント、及び３１２個のデータ・セグメントを有する。ＡＴＳＣ  ＶＳＢ  ＤＴＶデータ・フレームでは、一データ・セグメントは、一MPEG-2パケットに対応し、4値セグメント同期信号及び828個のデータ・シンボルを有する。
【００１０】
図２に示すセグメント同期信号及びフィールド同期信号は、図１のディジタル放送受信器におけるVSB復調器２１及び等化器２２における同期化及び等化に用いられる。すなわち、フィールド同期信号及びセグメント同期信号は、図１のディジタル放送送信器及びディジタル放送受信器に知られている既知データであり、図１のディジタル放送受信器におおいて等化器２２０によって行われる等化の基準信号として用いられる。
【００１１】
前述の通り、図１の地上ディジタル放送システムは、ロバストなストリームが、従来の通常のストリームと併せて伝送されるように、ロバストなストリームを従来のATSC  VSB  DTVシステムの通常のストリームと多重化することにより、デュアル伝送ストリームを生成し、送信する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、図１の地上ディジタル放送システムは、ロバストなストリームが多重化されたデュアル伝送ストリームが伝送される場合にも、従来の通常のストリームの、マルチパス・チャネルを介した不満足な受信特性を向上させることが可能でない。すなわち、通常のストリームの場合の受信特性は、デュアル伝送ストリームが伝送される場合にも全く向上しない。更に、ターボ・ストリームの場合の、マルチパス・チャネルを介した受信特性も、大きな向上を何ら示さない。
【００１３】
補助基準信号をデュアル伝送ストリームに挿入して、ターボ・ストリームの受信特性を向上させる手法は開発中である。よって、補助基準信号を挿入させたデュアル伝送ストリームを適切に符号化する手法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一局面は、補助基準信号が挿入される伝送ストリームを生成し、伝送する伝送システムにおいて、伝送ストリームをトレリス符号化し、補助基準信号をトレリス符号化する前にトレリス符号器ブロックのメモリを既知の状態を初期化することによって生じるパリティ誤りを訂正して、アメリカ型地上ディジタル放送方式であるATSC  VSB  DTV方式の受信特性を向上させるトレリス符号化装置及び方法を提供して、前述並びに／又は他の課題及び欠点を解決するものである。
【００１５】
本発明の一局面によれば、トレリス符号化装置は、複数のメモリを有し、メモリの状態によって判定されるビット値を出力するトレリス符号器ブロックと、トレリス符号器ブロックから出力されたビット値を受け取り、ビット値に対応するパリティを生成するリードソロモン再符号器と、リードソロモン再符号器によって生成されたパリティ、及びパリティを含む伝送ストリームを受け取り、リードソロモン再符号器によって生成されるパリティを伝送ストリームに加算することにより伝送ストリームのパリティを訂正し、それにより、パリティ訂正伝送ストリームを生成する加算器とを有する。
【００１６】
本発明の一局面によれば、トレリス符号化装置は、加算器によって生成されたパリティ訂正伝送ストリームを受け取り、パリティ訂正伝送ストリームをトレリス符号器ブロックに出力する多重化器を更に有し得る。トレリス符号器ブロックは、多重化器から出力されたパリティ訂正伝送ストリームをトレリス符号化し、それにより、トレリス符号化伝送ストリームを生成する。
【００１７】
本発明の一局面によれば、トレリス符号化装置は、トレリス符号器ブロックによって生成されたトレリス符号化伝送ストリームを受け取り、トレリス符号化伝送ストリームをデータ・シンボルにマッピングし、データ・シンボルを出力するマップを更に含み得る。
【００１８】
本発明の一局面によれば、トレリス符号器ブロックは、トレリス符号化データを出力する複数のトレリス符号器と、パリティ訂正伝送ストリームを受け取り、パリティ訂正伝送ストリームをトレリス符号器に順次出力するスプリッタと、トレリス符号器によって出力されたトレリス符号化データを順次出力するデスプリッタとを有し得る。
【００１９】
本発明の一局面によれば、トレリス符号器それぞれは、ビット値の第１の部分として第１のメモリに記憶された値を出力する第１のメモリであって、トレリス符号器ブロックのメモリのうちの１つである第１のメモリと、ビット値の第２の部分として第２のメモリに記憶された値を出力する第２のメモリであって、トレリス符号器ブロックのメモリのうちの１つである第２のメモリと、第３のメモリに記憶された値を第２のメモリに出力する第３のメモリであって、トレリス符号器ブロックのメモリのうちの１つである第３のメモリとを含み得る。
【００２０】
本発明の一局面によれば、トレリス符号器ブロックから出力されるビット値は、第１のメモリから出力されたビット値の第１の部分と、第２のメモリから出力されたビット値の第２の部分との組み合わせであり得るものであり、リードソロモン再符号器は、ビット値の第１の部分とビット値の第２の部分との組み合わせに基づいたビット値に対応するパリティを生成することができる。
【００２１】
本発明の一局面によれば、伝送ストリームは、補助基準信及び通常のストリームを含む伝送ストリームであり得るものであり、ターボ・ストリームを更に含むデュアル伝送ストリームであり得る。
【００２２】
本発明の一局面によれば、パリティ訂正伝送ストリームは補助基準信号を含み得る。トレリス符号器は、パリティ訂正伝送ストリームにおける補助基準信号をトレリス符号化することができ、トレリス符号器は、ビット値をトレリス符号化して、補助基準信号をトレリス符号化する直前に既知の状態に第１のメモリ、第２のメモリ及び第３のメモリを初期化することができる。
【００２３】
本発明の一局面によれば、トレリス符号器によって伝送ストリームをトレリス符号化するトレリス符号化方法を提供する。トレリス符号器は複数のメモリを備え、伝送ストリームはパリティを有し、トレリス符号化方法は、トレリス符号器のメモリの状態によって判定されるビット値を生成する工程と、ビット値に対応するパリティを生成する工程と、ビット値に対応するパリティを伝送ストリームに加算することにより、伝送ストリームのパリティを訂正し、それにより、パリティ訂正伝送ストリームを生成する工程とを含む。
【００２４】
本発明の一局面によれば、トレリス符号化方法は、パリティ訂正伝送ストリームをトレリス符号器に入力する工程と、トレリス符号器によってパリティ訂正伝送ストリームをトレリス符号化してトレリス符号化伝送ストリームを生成する工程と、トレリス符号化伝送ストリームをデータ・シンボルにマッピングする工程と、データ・シンボルを出力する工程とを含み得る。
【００２５】
本発明の一局面によれば、トレリス符号器のメモリは、ビット値の第１の部分として第１のメモリに記憶された値を出力する第１のメモリと、ビット値の第２の部分としてメモリに記憶された値を出力する第２のメモリと、第３のメモリに記憶された値を第２のメモリに出力する第３のメモリとを含み得るものであり、ビット値を生成する工程は、第１のメモリから出力されたビット値の第１の部分及び第２のメモリから出力されたビット値の第２の部分を合成してビット値を生成する工程を含み得る。 
本発明の一局面によれば、伝送ストリームは、補助基準信号及び通常のストリームを含む伝送ストリームであり得るものであり、ターボ・ストリームを更に含むデュアル伝送ストリームであり得る。
【００２６】
本発明の一局面によれば、パリティ訂正伝送ストリームは補助基準信号を含み得るものであり、トレリス符号化方法は、パリティ訂正伝送ストリームをトレリス符号器に入力する工程と、パリティ訂正伝送ストリームをトレリス符号器によってトレリス符号化する工程と、パリティ訂正伝送ストリームにおける補助基準信号をトレリス符号化する直前に、パリティ訂正伝送ストリームの代わりにビット値をトレリス符号器に入力する工程と、ビット値をトレリス符号器によってトレリス符号化して第１のメモリ、第２のメモリ及び第３のメモリを既知の状態に初期化する工程と、第１のメモリ、第２のメモリ及び第３のメモリが既知の状態に初期化された場合にビット値の代わりにパリティ訂正伝送ストリームをトレリス符号器に入力する工程と、パリティ訂正伝送ストリームにおける補助基準信号をトレリス符号器によってトレリス符号化する工程とを更に含み得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の更なる局面及び／又は利点は、部分的には、以下の明細書に記載し、部分的には明細書から明らかとなるか、又は本発明の実施によって知ることができる。
【００２８】
前述の通り、補助基準信号が挿入される伝送ストリームを生成し、伝送する伝送システムにおける、本発明の一局面によるトレリス符号化装置は、伝送ストリームをトレリス符号化し、補助基準信号をトレリス符号化する前にトレリス符号器ブロックのメモリを既知の状態に初期化することによって生じるパリティ誤りを訂正することにより、アメリカ型地上ディジタル放送システムであるATSC  VSB  DTVシステムの受信特性を向上させることが可能である。したがって、補助基準信号が挿入される伝送ストリームを首尾良く処理し、伝送することが可能である。
【００２９】
本発明の前述並びに／又は他の局面及び利点は、添付図面とともに解される、本願の実施例の下記説明から明らかとなり、より容易に認識されよう。
【実施例】
【００３０】
次に、本発明の実施例を詳細に参照する。この例は、添付図面に示す。添付図面では、同じ参照符号は、同じ構成要素を、図を通して表す。本発明を説明するために、以下で、添付図面を参照することにより、実施例を説明する。
【００３１】
図３は、本発明の一局面による、トレリス符号化装置の例のブロック図である。図３のトレリス符号化装置はディジタル放送伝送システムに適用可能である。更に詳細には、トレリス符号化装置は、通常のストリーム及びターボ・ストリームを含むデュアル伝送ストリームからターボ・ストリームのみを抽出し、ターボ・ストリームに対してターボ処理を行った後にデュアル伝送ストリームを再構成し、伝送するディジタル放送伝送システムにおいて用いることが可能である。ターボ処理は、ターボ符号化動作を用いて、低質のチャネルを介した（特に、ドップラ・フェージング・チャネルを介した）、通常のストリームと比較したターボ・ストリームの受信特性を向上させるロバストなデータ処理である。本発明の局面による図３のトレリス符号化装置を用いて、前述のシステムにおける再構成デュアル伝送ストリームをトレリス符号化することが可能である。
【００３２】
図３のトレリス符号化装置は、トレリス符号器ブロック１００と、リードソロモン（RS）再符号器２１０と、加算器２２０と、多重化器（MUX）２３０と、マップ２４０とを有する。加算器２２０は、排他的OR演算を行う。
【００３３】
多重化器２３０は、着信伝送ストリームのパケットがトレリス符号化される通常動作モード、又は加算器２２０から受信されるパリティ訂正パケットがトレリス符号化されるパリティ訂正動作モードにおいて動作することが可能である。多重化器２３０の動作モードは、RS再符号器２１０から受信される制御信号によって定められる。
【００３４】
通常動作モードでは、多重化器２３０は、着信伝送ストリームをトレリス符号器ブロック１００に送信する。対照的に、パリティ訂正動作モ―ドでは、多重化器２３０は、加算器２２０から受信されたパリティ訂正パケットをトレリス符号器ブロック１００に送信する。
【００３５】
トレリス符号器ブロック１００は、多重化器２３０から受け取られたストリーム内のパケットをトレリス符号化し、トレリス符号化されたパケットをトレリス符号化データ・シンボルとして出力する。多重化器２３０から受け取られたストリーム内のパケットは、本発明の一局面による、補助基準信号（SRS）パターンを含む。SRSは、本発明の一局面による、ディジタル放送送信器及びディジタル放送受信器に知られている既知の信号パターンである。ディジタル放送受信器は、受信された信号内のSRSの信号パターンをSRSの既知の信号パターンと比較することにより、ディジタル放送送信器からのSRSを含む信号をディジタル放送受信器が受信するチャネルの特性を容易に検査することが可能である。比較の結果に基づいて、ディジタル放送受信器は、チャネル特性によって生じる歪みを補償するよう等化器を調節する。本発明の一局面による前述の等化器は、関連技術の図１中の等化器２２と類似している。しかし、等化器２２は、３１２個のデータ・セグメント又はパケット毎に１度しか現れないフィールド同期信号に基づいて等化を行い、よって、低質のチャネル（特にドップラ・フェージング・チャネル）の急速に変動するチャネル特性に適応することが可能でない。対照的に、本発明の一局面による等化器は、３１２個のデータ・セグメント又はパケットに一度しか現れないフィールド同期信号、及びフィールド内の３１２個のデータ・セグメント又はパケット全てにおいて現れるSRSに基づいて等化を行い、それにより、本発明の一局面による等化器が、低質のチャネルの急速に変動するチャネル特性に適合することを可能にし、それにより、本発明の一局面による、ATSC  VSB  DTVシステムの受信特性を向上させることができる。
【００３６】
本発明の一局面による等化器が前述のチャネル等化を行うためには、SRSは、チャネルを介して送信される都度、同じパターンを有していなければならない。SRSは、多重化器２３０から受け取られたストリーム内の各パケットにおいて同じパターンを有する。しかし、トレリス符号器ブロック１００は、多重化器２３０から受け取られたストリーム内の各パケットに対してトレリス符号化動作を行うためにトレリス符号器ブロック１００が用いるメモリを含み、特定の入力データ単位がトレリス符号化される場合、トレリス符号器ブロックによって出力されるトレリス符号化データ・シンボルは、特定の入力データ単位がトレリス符号化される時点でのメモリの状態に応じて異なり得る。その結果、チャネルを介して伝送されるSRSは、SRSパターン・データがトレリス符号器ブロック１００によってトレリス符号化された時点でのメモリの状態に応じて異なるパターンを有し得る。この問題は、トレリス符号器ブロック１００がSRSパターン・データを符号化し始める直前にトレリス符号器ブロック１００のメモリを既知の状態に初期化することによって避けることが可能である。符号化されるためにSRSパターン・データがトレリス符号器ブロック100に到着する時点を確実に知ることが可能であり、トレリス符号器ブロック100のメモリを既知の状態に初期化すべき時点を確実に知ることが可能であるように、SRSパターン・データは、伝送ストリームの各パケットの特定された領域に挿入することが可能である。本発明の一局面による、既知の時点における既知の状態にトレリス符号器ブロック１００のメモリを初期化する処理は、決定性トレリス・リセット（DTR）と呼ばれる。
【００３７】
図５に関して以下に詳細に説明するように、トレリス符号器ブロック１００のメモリは、２つのトレリス符号化動作期間にわたって行われる初期化動作中に多重化器２３０から受け取られるストリームにおけるパケット内のデータの代わりにメモリの状態によって判定されるビット値をトレリス符号化することにより、既知の状態に初期化される。トレリス符号化動作期間は、トレリス符号器ブロック１００が一入力データ単位をトレリス符号化し、一トレリス符号化データ・シンボルを出力する期間である。前述の２つのトレリス符号化動作期間中に到着する、多重化器２３０から受け取られるストリーム内のパケットにおけるデータは廃棄される。よって、実際にトレリス符号化されるパケットは、多重化器２３０から受け取られるストリーム内のパケットとは異なる。しかし、多重化器２３０から受け取られるストリーム内のパケットは、廃棄されたデータに部分的に基づいて生成されたパリティを含む。このパリティは、廃棄されたデータの代わりにトレリス符号化されたビット値に関して誤っている。よって、トレリス符号器ブロック１００は、前述のビット値をRS再符号器２１０に出力し、RS再符号器２１０は、「1」又は「0」であり得るビット値ビット以外のビットは全て、「0」であり、廃棄されたデータの位置に配置されるビット値パケットをビット値毎に生成し、ビット値パケットのパリティを生成し、パリティをビット値パケットに付加してパリティ訂正パケットを生成し、パリティ訂正パケットを加算器２２０に出力する。
【００３８】
加算器２２０は、RS再符号器２１０によって生成されたパリティ訂正パケットを、多重化器２３０によって受け取られる着信伝送ストリーム内の元のパケットに、排他的OR演算を行うことにより加算してパリティ訂正パケットを生成し、パリティ訂正パケットを多重化器２３０に出力する。着信伝送ストリームは、SRSパターン・データ及び通常のストリームを含む伝送ストリームであり得るか、又はSRSパターン・データ、通常のストリーム、及びターボ・ストリームを含むデュアル伝送ストリームであり得る。加算器220によって行われる加算は以下のように行われる。
【００３９】
（A）省略…101001010111001010101011AAAAA…省略
（B）省略…000000000000010000000000BBBBB…省略
（C）省略…101001010111011010101011CCCCC…省略
（A）は、多重化器２３０によって受け取られる着信伝送ストリーム内の元のパケットの例であり、（B）は、RS再符号器２１０によって生成されるパリティ訂正パケットの例であり、（C）は、加算器２２０により、元のパケット（A）及びパリティ訂正パケット（B）に対して行われる排他的OR演算の結果として加算器２２０によって生成されるパリティ訂正パケットの例である。トレリス・ブロック符号器１００を初期化する場合、元のパケット（A）において下線を引いたビット「00」は廃棄され、パリティ訂正パケット（B）において下線を引いたビット「01」に対応するビット値「01」は、廃棄されたビット「00」の代わりにトレリス符号器ブロック１００によって符号化される。ビット値「01」は、トレリス符号器ブロック１００のメモリを初期化すべき時点でのトレリス・ブロック符号器１００のメモリの状態によって判定され、トレリス符号器ブロック１００からRS再符号器２１０に出力される。RS再符号器２１０は前述のパリティ訂正パケット（B）を出力する。RS再符号器２１０によって生成されるパリティ訂正パケット（B）のパリティ「BBBB」は、パリティ訂正パケット（B）において下線を引いたビット値「01」に対応するパリティである。
【００４０】
加算器２２０は、元のパケット（A）及びパリティ訂正パケット（B）に対して排他的OR演算を行うことにより、パリティ訂正パケット（C）を生成する。パリティ訂正パケット（C）から分かるように、元のパケット（A）において下線を引いたビット「00」は、パリティ訂正パケットCにおいて下線を引いたビット「01」に変更され、元のパケット（A）におけるパリティ「AAAAA」は、パリティ訂正パケット（C）におけるパリティ「CCCCC」に変更される。
【００４１】
RS再符号器２１０から多重化器２３０に出力される制御信号は、通常動作モードにおいて動作するよう多重化器２３０を制御する。通常動作モードでは、元のパケット（A）におけるパリティ「AAAAA」が多重化器２３０に到着するまで、着信伝送ストリームにおける元のパケット（A）をトレリス符号器ブロック１００に送信する。その時点で、RS再符号器２１０から多重化器２３０へ出力される制御信号は、パリティ訂正動作モードに切り替わるよう多重化器２３０を制御する。パリティ訂正動作モードでは、パリティ訂正パケット（C）のパリティ「CCCCC」の最後のビットがトレリス符号器ブロック１００に送信されるまで、多重化器２３０は、加算器２２０から受け取られたパリティ訂正パケット（C）をトレリス符号器ブロック１００に送信する。その時点で、RS再符号器２１０から多重化器２３０に出力される制御信号は、通常動作モードにもう一度切り替わるよう多重化器２３０を制御する。
【００４２】
マップ２４０は、トレリス符号器ブロック１００から出力されたトレリス符号化データ・シンボルを８値デ―タ・シンボルにマッピングし、８値データ・シンボルを出力する。特に、マップ２４０は、トレリス符号器ブロック１００から出力されたトレリス符号化データ・シンボルを表１により、８値データ・シンボルにマッピングすることが可能である。 
【００４３】
【表１】
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表１では、Z2、Z1、Z0は、トレリス符号器ブロック１００から出力され、マップ２００に入力されたトレリス符号化データ・シンボルを表し、Rは、マップ２４０から出力された対応する8値データ・シンボルを表す。例えば、トレリス符号器ブロック１００から出力され、マップ２４０に入力されたトレリス符号化値Z2、Z1、Z0が0、0、0の場合、マップ２４０は、-７の８値データ・シンボルを出力する。
【００４４】
図４は、本発明の一局面による、図３のトレリス符号化装置のトレリス符号器ブロック１００の例のブロック図である。図４を参照すれば、トレリス符号器ブロック１００は、12個のトレリス符号器110-1乃至110-12、スプリッタ１２０及びデスプリッタ１３０を有する。
【００４５】
スプリッタ１２０は、多重化器２３０から受け取られたストリームをトレリス符号器110-1乃至110-12に順次、バイト単位で出力する。すなわち、スプリッタ１２０は、多重化器２３０から受け取られたストリームの1バイトをトレリス符号器110-1に出力し、次いで、多重化器２３０から受け取られたストリームの次のバイトをトレリス符号器110-2に出力する等である。その後、１２バイト後、スプリッタ１２０はもう一度、多重化器２３０から受け取られたストリームの一バイトをトレリス符号器110-1に出力する。
【００４６】
通常の動作中、トレリス符号器110-1乃至110-12は、多重化器２３０から受け取られたストリームをトレリス符号化する。スプリッタ１２０から出力されたストリームは、８ビットの入力データ・バイトを有する。トレリス符号器110-1乃至110-12それぞれは、スプリッタ１２０から出力されたストリームからの入力データの1個の8バイトをトレリス符号化し、前述の４個の2ビット語毎に１つの3ビット・トレリス符号化データ・シンボルを順次出力し（各3ビット・トレリス符号化データ・シンボル間には１２シンボルの遅延がある）、それにより、４つの3ビット・トレリス符号化データ・シンボルを入力データ・バイト毎に出力する。１つの2ビット語のトレリス符号化、及び１つの3ビット・トレリス符号化データ・シンボルの出力は、一トレリス符号化動作期間中に行われる。トレリス符号器110-1乃至110-11それぞれは、トレリス符号化動作を行うために用いられる複数のメモリを有する。前述の通り、前述のメモリは、２つのトレリス符号化動作期間にわたって行われる初期化動作中に、既知の状態に初期化される。初期化動作中、初期化動作が現在行われているトレリス符号器110-1乃至110-12のうちの１つにおけるメモリの状態によって定められるビット値を、２つのトレリス符号化動作期間中にトレリス符号器110-1乃至110-12のうちの１つによって符号化して、スプリッタ１２０から出力されたストリーム内のSRSパターン・データをトレリス符号化する直前にメモリを既知の状態に初期化し、ビット値が図３のRS再符号器２１０に出力される。図３に関して前述したように、RS再符号器２１０は、ビット値に基づいてパリティ訂正パケットを生成し、パリティ訂正パケットを加算器２２０に出力する。
【００４７】
デスプリッタ１３０は、トレリス符号器110-1乃至110-12から出力されたトレリス符号化データ・シンボルを1シンボルの間隔で順次出力する。すなわち、デスプリッタ１３０は、トレリス符号器110-1からの一トレリス符号化データ・シンボルを出力し、1シンボルの間隔後、トレリス符号器110-2からの一トレリス符号化データ・シンボルを出力する等である。その後、トレリス符号器110-1からの一トレリス符号化データ・シンボルをデスプリッタが、最も直近に出力した時点後の１２シンボルの間隔の終了時に、デスプリッタ１３０は、トレリス符号器110-1からの一トレリス符号化データ・シンボルをもう一度出力する。トレリス符号器ブロック１００のスプリッタ１２０及びデスプリッタ１３０の動作は、前述のATSC標準A/53EのアネックスDのセクション5.4.1.4に記載されているトレリス符号器のスプリッタ及びデスプリッタの動作と同様であり、ここでは詳細に説明しないものとする。
【００４８】
前述の通り、トレリス符号器110-1及び110-12それぞれは、トレリス符号化動作を行うために用いる複数のメモリを有し、メモリは、２つのトレリス符号化動作期間にわたって行われる初期化動作中のメモリの状態によって定められるビット値をトレリス符号化することにより、SRSパターン・データをトレリス符号化する直前に、既知の状態に初期化され、ビット値はRS再符号器２１０に出力される。
【００４９】
図５は、図４のトレリス符号器110-1乃至110-12毎に用いることが可能な、本発明の一局面によるトレリス符号器110-Nの例のブロック図である。トレリス符号器110-Nは、前述のATSC標準A/53EのアネックスDの図D5.8に示されているトレリス符号器の修正例である。この修正例では、第１の多重化器（MUX）１１１、第２の多重化器（MUX）１１２、制御信号入力、及びビット値（X0  X1）が加えられている。第１のメモリ１１５は、第１の加算器１１３から出力されたトレリス符号化データ・シンボル・ビットZ2を受け取り、値S2を多重化器１１１及び第１の加算器１１３に出力し、値S2をビット値ビットX1として図３のRS符号器２１０にも出力する。第２のメモリ１１６は、第３のメモリ１１７から出力されたトレリス符号化データ・シンボル・ビットZ0を受け取り、第２の多重化器１１２及び第２の加算器１１４に値S0を出力する。第３のメモリ１１７は、第２の加算器１１４から出力された値を受け取り、値S1をトレリス符号化データ・シンボル・ビットZ0として第２のメモリ１１６、及び図４のデスプリッタ１３０に出力する。第１の加算器１１３は、第１の多重化器１１１から出力された値、及び第１のメモリ１１５から出力された値Ｓ２を受け取り、トレリス符号化データ・シンボル・ビットZ2を第１のメモリ１１５、及び図４のデスプリッタ１３０に出力する。第２の加算器１１４は、第２の多重化器１１２から出力されたトレリス符号化データ・シンボル・ビットZ1、及び第２のメモリ１１６から出力された値Z0を受け取り、値を第３のメモリ１１７に出力する。第１の多重化器１１１は、図４のスプリッタ１２０からの入力データ・バイト・ビットD1、第１のメモリ１１５から出力された値S2、及び制御信号を受け取り、値を第１の加算器１１３に出力する。第２の多重化器１１２は、図４のスプリッタ１２０からの入力データ・バイト・ビットD0、第２のメモリ１１６から出力された値S0、及び制御信号を受け取り、トレリス符号化データ・シンボル・ビットZ1を第２の加算器１１４に出力し、更に、トレリス符号化データ・シンボル・ビットZ1を図３のRS再符号器２１０にビット値ビットX0として出力する。ビット値ビットX0及びビット値ビットX1は、ビット値（X0  X1）を構成する。第１のメモリ115、第２のメモリ116、及び第３のメモリ117はそれぞれ、１２データ・シンボルの遅延をもたらす。
【００５０】
図５中に「リセット=0」として示す通常のトレリス符号化動作中、制御信号は、図４のスプリッタ１２０から受け取られた入力データ・バイト・ビットD1を第１の加算器１１３に出力するよう第１の多重化器１１１を制御し、図４のスプリッタ１２０から受け取られた入力データ・バイト・ビットD0をトレリス符号化データ・シンボル・ビットZ1として出力するよう第２の多重化器１１２を制御する。よって、通常のトレリス符号化動作中、トレリス符号器110-Nは、入力データ・バイトのビット（D0  D1）をトレリス符号化する。
【００５１】
対照的に、図５中に「リセット=1」として示す既知の状態に第１のメモリ１１５、第２のメモリ１１６及び第３のメモリ１１７の状態が初期化される初期化動作中、第１のメモリ１１５から受け取られた値S２（ビット値のビットX1でもある）を第１の加算器１１３に出力するよう第１の多重化器１１１を制御し、第２のメモリ１１６から受け取られた値S0をトレリス符号化データ・シンボル・ビットZ1（ビット値のビットX0でもある）として出力するよう第２の多重化器１１２を制御する。制御信号は、このようにして、２つのトレリス符号化動作期間にわたって第１の多重化器１１１及び第２の多重化器１１２を制御する。よって、初期化動作中、トレリス符号器110-Nは、２つのトレリス符号化動作期間にわたってビット値(X0  X1)をトレリス符号化する。
【００５２】
第２のメモリ１１６及び第３のメモリ１１７は直列に接続され、よってシフト動作を行うので、初期化動作において第２のメモリ１１６及び第３のメモリ１１７を既知の状態に初期化するために２つのトレリス符号化動作期間が必要である。第１のメモリ１１５、第２のメモリ１１６及び第３のメモリ１１７は、初期化動作の最初では、８つの初期値状態(000、111、001、010、100、110、101、011)のうちの何れか１つにあり得る。しかし、初期値状態にかかわらず、第１のメモリ１１５、第２のメモリ１１６及び第３のメモリ１１７の状態は、表２に示すように２つのトレリス符号化動作期間にわたってビット値（X0  X1）を符号化することにより、000という既知の状態に初期化することが可能である。000という既知の状態はゼロ状態（すなわち、第１のメモリ１１５、第２のメモリ１１６及び第３のメモリ１１７の状態が全てゼロである状態）である。表２では、「１」の「リセット」値は初期化動作を示し、「t=0」は、初期化動作の第１のトレリス符号化動作期間の最初を示し、「t=1」は、初期化動作の第２のトレリス符号化動作期間の最初を示し、「t=2」は、初期化動作後の通常のトレリス符号化動作の第１のトレリス符号化動作期間の最初を示す。
【００５３】
【表２】
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上記表２は、図５のトレリス符号器110-Nにおいて２つのメモリ（すなわち、第２のメモリ１１６及び第３のメモリ１１７）が直列接続されていることに基づいている。しかし、直列接続された３個、４個、５個等のメモリを有するトレリス符号器をトレリス符号器110-Nとして用いた場合、ビット値は、前述のトレリス符号器により、３つ、４つ、５つ等のトレリス符号化動作期間にわたって発生する初期化期間中に符号化して、前述のトレリス符号器のメモリを既知の状態に初期化しなければならない。
【００５４】
図６は、本発明の一局面による、トレリス符号化方法の例のフローチャートである。図５を参照すれば、トレリス符号器ブロック１００のメモリの初期化は、SRSパターン・データのトレリス符号化を開始する直前にビット値をトレリス符号化することによって始まる（ブロックS610）。パリティ訂正パケットが、メモリの初期化中にトレリス符号化されたビット値に基づいて生成される（ブロックS620）。パリティ訂正パケットは、着信伝送ストリーム内の元のパケットにパリティ訂正パケットを付加することによって生成される（ブロックS630）。着信伝送ストリームは、SRSパターン・データ及び通常のストリームを含む伝送ストリームであり得るか、又は、SRSパターン・データ、通常のストリーム、及びターボ・ストリームを含むデュアル伝送ストリームであり得る。着信伝送ストリーム内のパケットにおけるSRSパターン・データをトレリス符号化してトレリス符号化データ・シンボルを得る（ブロックS640）。トレリス符号化データ・シンボルが8値データ・シンボルにマッピングされ、8値デ―タ・シンボルが出力される（ブロックS650）。トレリス符号化データ・シンボルの８値データ・シンボルへのマッピングは、表１に基づいて行うことが可能である。
【００５５】
その後、８値データ・シンボルの形式の伝送ストリームには、フィールド同期信号及びセグメント同期信号との多重化、パイロット挿入、VSB変調、RFチャネル帯信号（次いで送信される）へのアップコンバートが行われる。前述の後続処理動作は、図１の多重化器１５及びVSB変調器１６によって行われる処理動作と同じであり、よって、ここでは詳細に説明しない。
【００５６】
本発明のいくつかの実施例を示し、説明してきたが、本発明の原理及び趣旨から逸脱しない限り、変更を前述の実施例において行うことができることを当業者は認識するであろう。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその均等物によって規定される。
【００５７】
本発明は、ディジタル放送のために伝送ストリームをトレリス符号化するトレリス符号化装置、及びその方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】ディジタル放送送信器及びディジタル放送受信器を含む従来のATSC  VSB  DTVディジタル放送システムの例のブロック図である。
【図２】従来のATSC  VSB  DTVデータ・フレームの図である。
【図３】本発明の一局面による、トレリス符号化装置の例のブロック図である。
【図４】本発明の一局面による、図３のトレリス符号化装置のトレリス符号器ブロック１００の例のブロック図である。
【図５】図４のトレリス符号器110-1及び110-12それぞれに用いることが可能な、本発明の局面による、トレリス符号器110-Nの例のブロック図である。
【図６】本発明の一局面による、トレリス符号化方法の例のフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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