(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタルデータをデジタルテレビ（ＤＴＶ）放送信号に挿入する方法であって、前記ＤＴＶ信号は複数のフレームを備え、各フレームは複数のデータセグメントを備えており、前記デジタルデータを暗号語として符号化し、前記ＤＴＶ信号内のデータセグメントを前記暗号語と置換することからなる方法。
【請求項２】
前記ＤＴＶ信号がアメリカテレビ基準委員会（ＡＴＳＣ）制定のＤＴＶ信号と、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）のＤＴＶ信号と、直接放送衛星（ＤＢＳ）のＤＴＶ信号とから構成されるグループより選択される信号からなる請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記デジタルデータを暗号語として符号化する工程が前記デジタルデータをビットシーケンスに分割する工程と、各ビットシーケンスをある有限の暗号語の組から選択された対応する暗号語、ここでは各暗号語は特定のビットシーケンスに対応し、暗号語は全て同じ長さであり、各暗号語はその対応するビットシーケンスより長い暗号語として符号化する請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記有限の組の暗号語が互いに直交する請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記ビットシーケンスが全て同じ長さの請求項３記載の方法。
【請求項６】
前記有限の組の暗号語が前記データセグメントと同じ長さである請求項３記載の方法。
【請求項７】
データセグメントを暗号語と置換する工程が各データセグメントを少なくとも２つの暗号語と置換する工程からなる請求項３記載の方法。
【請求項８】
各ビットシーケンスがＮビット長であり前記ビットシーケンスに対応する２∧Ｎ個の暗号語が存在する請求項３記載の方法。
【請求項９】
各ビットシーケンスを対応する暗号語として符号化する工程は、ビットシーケンスが対応する暗号語と一致する参照表から暗号語を選択する工程からなる請求項３記載の方法。
【請求項１０】
各暗号語は３ビットデジタルデータ以下を表示する請求項３記載の方法。
【請求項１１】
各暗号語は多振幅シンボルからなる請求項３記載の方法。
【請求項１２】
データセグメントを暗号語と置換する工程がフレーム内の数値位置によってデータセグメントを選択する工程と、選択されたデータセグメントだけを暗号語と置換する工程からなる請求項１記載の方法。
【請求項１３】
データセグメントを暗号語と置換する工程が、データセグメントが使用されないかどうかを決定する工程と、使用されないデータセグメントだけを暗号語と置換する工程からなる請求項１記載の方法。
【請求項１４】
さらに前記ＤＴＶ信号を放送する工程からなる請求項１記載の方法。
【請求項１５】
さらに放送ＤＴＶ信号を受信する工程と、前記デジタルデータを受信したＤＴＶ信号から復元する工程からなる請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
放送されたデジタルテレビ（ＤＴＶ）信号からデジタルデータを復元する方法であって、複数のフレームを備え、各フレームは複数のデータセグメントを備え、少なくとも一つのデータセグメントがデジタルデータを表す少なくとも一つの暗号語によって置換された放送ＤＴＶ信号を受信する工程と、暗号語によって置換されたデータセグメントを選択する工程と、選択されたデータセグメントからデジタルデータを復元する工程とからなる方法。
【請求項１７】
前記ＤＴＶ信号はアメリカテレビ基準委員会（ＡＴＳＣ）制定のＤＴＶ信号と、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）のＤＴＶ信号と、直接放送衛星（ＤＢＳ）のＤＴＶ信号とから構成されるグループより選択される信号からなる請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
各暗号語は、各暗号語がある特定のビットシーケンスに対応し、その暗号語が全て同じ長さであり、各暗号語がその対応するビットシーケンスより長い有限の暗号語の組から選択され、その選択されたデータセグメントからデジタルデータを復元する工程が、その選択されたデータセグメントからビットシーケンスを復元する工程からなる請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
有限の組の暗号語は前記データセグメントと同じ長さである請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
選択されたデータセグメントからビットシーケンスを復元する工程が、受信したＤＴＶ信号の中のいずれのデータセグメントが暗号語により置換されたかを特定する工程と、有限の暗号語の組で各暗号語に対するテンプレートに対してデータセグメントを相関させ、最も強い相関ピークを生成するテンプレートに対応する暗号語を選択する、データセグメントが暗号語により置換されたと特定される工程からなる請求項１８記載の方法。
【請求項２１】
暗号語に対する前記テンプレートが暗号語に対する照合フィルタである請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
予め選択されたデータセグメントのみが暗号語によって置換されるとともに前記データセグメントがフレーム内の数値位置に従って予め選択されて、受信したＤＴＶ信号の中のいずれのデータセグメントが暗号語によって置換されたかを特定する工程が、いずれのデータセグメントがフレーム内の予め選択された数値位置を占めるかを決定する工程からなる請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
ＤＴＶ信号が、Ｎ個のセグメント毎に１回繰り返すフィールド同期セグメントを含み、予め選択されたデータセグメントのみが暗号語により置換され、前記データセグメントがフィールド同期セグメントに関してその数値位置に従って予め選択され、受信されたＤＴＶ信号の中の暗号語により置換されたデータセグメントを特定する工程が、フィールド同期セグメントに対するテンプレートに対してデータセグメントを相関させる工程と、Ｎ個の部分合計を出す相関を加算し、各部分合計がＮ番目の相関毎にピークの合計を反映する工程と、Ｎ個の部分合計のいずれがフィールド同期セグメントを特定するためにもっとも大きいかを決定する工程と、いずれのデータセグメントが前記フィールド同期セグメントに関して予め選択された数値位置を占めるかを決定する工程からなる請求項２０記載の方法。
【請求項２４】
前記ＤＴＶ信号はＮ個のセグメント毎に１回繰り返すフィールド同期セグメントを含み、予め選択されたデータセグメントのみが暗号語により置換され、前記データセグメントがフィールド同期セグメントに関してその数値位置に従って予め選択され、受信したＤＴＶ信号の中のいずれのデータセグメントが暗号語により置換されたかを特定する工程が、フィールド同期セグメントに対するテンプレートに対してデータセグメントを相関させる工程と、閾値を超える全てのＮ番目の相関毎の多くの回数で各カウントに反映する前記相関からのＮ個のカウントを生成する工程と、いずれのＮカウントが前記フィールド同期セグメントを特定するために最も大きいかを決定する工程と、いずれのデータセグメントが前記フィールド同期セグメントに関して予め選択された数値位置を占めるかを決定する工程とからなる請求項２０記載の方法。
【請求項２５】
デジタルデータをデジタルテレビ（ＤＴＶ）放送信号に挿入するＤＴＶ送信装置であって、複数のフレームを備えるとともに、各フレームは複数のデータセグメントを備え、前記ＤＴＶ送信装置はデジタルデータを暗号語として符号化する手段と、前記ＤＴＶ信号の中のデータセグメントを前記暗号語と置換する手段とからなるＤＴＶ送信装置。
【請求項２６】
前記ＤＴＶ信号がアメリカテレビ基準委員会（ＡＴＳＣ）制定のＤＴＶ信号と、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）のＤＴＶ信号と、直接放送衛星（ＤＢＳ）のＤＴＶ信号とから構成されるグループより選択される信号からなる請求項２５記載のＤＴＶ送信装置。
【請求項２７】
前記デジタルデータを暗号語として符号化する手段が、前記デジタルデータをビットシーケンスに分割する手段と、各ビットシーケンスをある限定された暗号語の組から選択された対応する暗号語、ここでは各暗号語はある特定のビットシーケンスに対応し、その暗号語が全て同じ長さであり、各暗号語がその対応するビットシーケンスより長い暗号語として符号化する手段からなる請求項２５記載のＤＴＶ送信装置。
【請求項２８】
前記限定された暗号語の組が互いに直交する請求項２７記載のＤＴＶ送信装置。
【請求項２９】
前記有限の暗号語の組が前記データセグメントと同じ長さである請求項２７記載のＤＴＶ送信装置。
【請求項３０】
各ビットシーケンスはＮビット長であって前記ビットシーケンスに対応する２∧Ｎ個の暗号語が存在する請求項２７記載のＤＴＶ送信装置。
【請求項３１】
さらにデータセグメントを暗号語と置換する手段は、フレーム内の数値的位置に従ってデータセグメントを選択する手段と、選択されたデータセグメントのみを暗号語と置換する手段である請求項２５記載のＤＴＶ送信装置。
【請求項３２】
さらにデータセグメントを暗号語と置換する手段は、データセグメントが使用されていないかどうかを決定する手段と、使用されていないデータセグメントのみを暗号語で置換する手段である請求項２５記載のＤＴＶ送信装置。
【請求項３３】
デジタルデータを放送デジタルテレビ（ＤＴＶ）信号から復元するＤＴＶ受信装置であって、複数のフレームを備えるとともに、各フレームが複数のデータセグメントを備えて、少なくとも一つのデータセグメントがデジタルデータを表す少なくとも一つの暗号語によって置換された放送ＤＴＶ信号を受信する手段と、暗号語によって置換されたデータセグメントを選択する手段と、前記デジタルデータを選択されたデータセグメントから復元する手段とからなるＤＴＶ受信装置。
【請求項３４】
前記ＤＴＶ信号がアメリカテレビ基準委員会（ＡＴＳＣ）制定のＤＴＶ信号と、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）のＤＴＶ信号のＤＴＶ信号と、直接放送衛星（ＤＢＳ）のＤＴＶ信号とから構成されるグループより選択される信号からなる請求項３３記載のＤＴＶ受信装置。
【請求項３５】
各暗号語は、各暗号語がある特定のビットシーケンスに対応し、その暗号語が全て同じ長さであり、各暗号語がその対応するビットシーケンスより長いある有限の暗号語の組から選択され、その選択されたデータセグメントからデジタルデータを復元する手段はその選択されたデータセグメントからビットシーケンスを復元する手段からなる請求項３３記載のＤＴＶ受信装置。
【請求項３６】
前記有限の暗号語の組が前記データセグメントと直交する請求項３５記載のＤＴＶ受信装置。
【請求項３７】
前記ビットシーケンスは全て同じ長さである請求項３５記載のＤＴＶ受信装置。
【請求項３８】
前記有限の暗号語の組が前記データセグメントと同じ長さである請求項３５記載のＤＴＶ受信装置。
【請求項３９】
受信したＤＴＶ信号から前記ビットシーケンスを復元する手段は、受信したＤＴＶ信号の中のいずれのデータセグメントが暗号語により置換されたかを特定する手段と、データセグメントが暗号語により置換されたと特定される手段と、有限の組の暗号語の中で各暗号語に対するテンプレートに対して前記データセグメントを相関する手段と、最も強い相関ピークを生成するテンプレートに対応する暗号語を選択する手段とからなる請求項３５記載のＤＴＶ受信装置。
【請求項４０】
ある暗号語に対するテンプレートが暗号語に対して一致したフィルタである請求項３９記載のＤＴＶ受信装置。
【請求項４１】
予め選択されたデータセグメントのみが暗号語によって置換され、前記データセグメントがフレーム内の数値位置に従って予め選択され、受信したＤＴＶ信号の中のいずれのデータセグメントが暗号語によって置換されたかを特定する手段がいずれのデータセグメントが前記フレーム内の予め選択された数値位置を占めるかを決定する手段からなる請求項３９記載のＤＴＶ受信装置。
【請求項４２】
前記ＤＴＶ信号がＮ個のセグメント毎に１回繰り返すフィールド同期セグメントを含み、予め選択されたデータセグメントのみが暗号語によって置換され、前記データセグメントが前記フィールド同期セグメントに関する数値位置に従って予め選択され、受信したＤＴＶ信号の中でいずれのデータセグメントが暗号語によって置換されたかを特定する手段が、前記フィールド同期セグメントに対するテンプレートに対してデータセグメントを相関させる手段と、Ｎ個の部分合計を出すために前記相関を加算して各部分合計がＮ番目の相関毎にピークの合計を反映する手段と、Ｎ個の部分合計のいずれが前記フィールド同期セグメントを特定するのにもっとも大きいかを決定する手段と、いずれのデータセグメントが前記フィールド同期セグメントに関する予め選択された数値位置を占めるかを決定する手段とからなる請求項３９記載のＤＴＶ受信装置。
【請求項４３】
前記ＤＴＶ信号はＮ個のセグメント毎に１個繰り返すフィールド同期セグメントを含み、予め選択されたデータセグメントが暗号語によって置換され、前記データセグメントが前記フィールド同期セグメントに関する数値位置に従って予め選択され、受信したＤＴＶ信号の中のいずれのデータセグメントが暗号語によって置換されたかを特定する手段が、前記フィールド同期セグメントに対するテンプレートに対して前記データセグメントを相関させる手段と、閾値を超えるＮ番目の相関毎の回数で各カウントに反映する前記相関からＮ個のカウントを生成する手段と、前記Ｎカウントのいずれがフィールド同期セグメントを特定するのに最も大きいかを決定する手段と、いずれのデータセグメントが前記フィールド同期セグメントに関する予め選択された数値位置を占めるかを決定する手段とからなる請求項３９記載のＤＴＶ受信装置。
【請求項４４】
デジタルデータを放送デジタルテレビ（ＤＴＶ）信号から復元するＤＴＶ受信装置であって、放送ＤＴＶ信号を受信するよう適応され、複数のフレームを備えて、各フレームが複数のデータセグメントを有して、データセグメントがデジタルデータを表す暗号語によって置換されるとともに、前記暗号語がある有限の暗号語の組から選択されるフロントエンドと、前記有限の暗号語の組から暗号語用のテンプレートに対して前記データセグメントを相関させるよう適応されて前記フロントエンドに接続する相関器バンクとからなるＤＴＶ受信装置。
【請求項４５】
前記ＤＴＶ信号がアメリカテレビ基準委員会（ＡＴＳＣ）制定のＤＴＶ信号と、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）のＤＴＶ信号と、直接放送衛星（ＤＢＳ）のＤＴＶ信号とから構成されるグループより選択される信号からなる請求項４４記載のＤＴＶ受信装置。
【請求項４６】
各暗号語は、各暗号語がある特定のビットシーケンスに対応し、その暗号語が全て同じ長さであり、各暗号語がその対応するビットシーケンスより長いある有限の暗号語の組から選択される請求項４４記載のＤＴＶ受信装置。
【請求項４７】
暗号語に対するテンプレートが前記暗号語に対して一致するフィルタである請求項４４記載のＤＴＶ受信装置。
【請求項４８】
さらに、相関器バンクにより生成された相関のいずれが最も強いピークを有するかを決定するよう適応されて前記相関器と接続するコンパレータからなる請求項４４記載のＤＴＶ受信装置。
【請求項４９】
フロントエンドが、アンテナと、受信したＤＴＶ信号を低い周波数に変換するよう適応されてアンテナと連結するミキサと、前記ミキサと低い周波数に変換したＤＴＶ信号を標本化するよう適応された相関器バンク間を連結するサンプラとからなる請求項４４記載のＤＴＶ受信装置。
【請求項５０】
前記サンプラが、低い周波数に変換したＤＴＶ信号のＩサンプルとＱサンプルを生成するよう適応されるＩチャンネルとＱチャンネルを含む請求項４９記載のＤＴＶ受信装置。
【請求項５１】
前記フロントエンドが、ＤＴＶ信号を標本化するよう適応されるサンプラを備え、相関器バンク内の各相関器がデータセグメントのサンプルを受信し格納するよう適応されるパラレル出力を有するタップ遅延線と、暗号語用のテンプレートに対してデータセグメントを相関するよう適応されて前記タップ遅延線のパラレル出力と連結する乗算加算機とからなる請求項４４記載のＤＴＶ受信装置。
【請求項５２】
前記タップ遅延線が全データセグメントに対するサンプルを格納するようさらに適応される請求項５１記載のＤＴＶ受信装置。
【請求項５３】
さらに、フィールド同期セグメント用のテンプレートに対して前記データセグメントを相関するよう適応されてアンテナと連結し、前記ＤＴＶ信号はＮセグメント毎に１回繰り返すフィールド同期セグメントを含むフィールド同期相関器と、Ｎ個の部分合計を出すよう相関を加算するように適応されて前記フィールド同期相関器と連結し、各部分合計がＮ番目の相関毎のピークの合計を反映する加算機バンクと、Ｎ個の部分合計のうちいずれが前記フィールド同期セグメントを特定するために最も大きいかを決定するよう適応されて加算機バンクと連結するコンパレータと、前記アンテナと前記コンパレータに連結するカウンタであって、フィールド同期セグメントに関してデータセグメントの数値的位置を決定するよう適応されて、予め選択されたデータセグメントのみが暗号語により置換され、前記データセグメントフィールド同期セグメントに関してその数値的位置によって予め選択されるカウンタとからなるデータ請求項４４記載のＤＴＶ受信装置。
【請求項５４】
フィールド同期セグメント用のテンプレートに対して前記データセグメントを相関するよう適応されてアンテナに連結され、前記ＤＴＶ信号はＮ個のセグメント毎に１回繰り返すフィールド同期セグメントを含むフィールド同期相関器と、閾値を超えるＮ番目の相関毎の多くの回数で各カウントに反映する前記相関からのＮ個のカウントを生成するよう適応されて前記フィールド同期相関器と連結するカウンターバンクと、Ｎ個のカウントのいずれが前記フィールド同期セグメントを特定するのに最も大きいかを決定するよう適応されてカウンターバンクと連結するコンパレータと、前記アンテナと前記コンパレータに連結するカウンタであって、前記フィールド同期セグメントに関してデータセグメントの数値的位置を決定するよう適応されて、予め選択されたデータセグメントのみが暗号語によって置換され、前記フィールド同期セグメントに関するその数値的位置によって前記データセグメントが予め選択されるカウンタとからなる請求項４４記載のＤＴＶ受信装置。
【請求項５５】
前記フロントエンドは前記ＤＴＶ信号を標本化するよう適応されるサンプラを備え、前記相関器バンクが前記暗号語用のテンプレートに対して前記データセグメントを相関するようプログラムされたＤＳＰプロセッサを備える請求項４４記載のＤＴＶ受信装置。
【請求項５６】
デジタルテレビ（ＤＴＶ）放送信号にデジタルデータを挿入するＤＴＶ送信装置であって、前記ＤＴＶ信号は各フレームが複数のデータセグメントからなる複数のフレームを備え、前記デジタルデータを暗号語として符号化するよう適応されるエンコーダと、前記ＤＴＶ信号内のデータセグメントを前記暗号語と置換するよう適応されるパケットマルチプレクサからなるＤＴＶ送信装置。
【請求項５７】
前記ＤＴＶ信号がアメリカテレビ基準委員会（ＡＴＳＣ）制定のＤＴＶ信号と、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）のＤＴＶ信号と、直接放送衛星（ＤＢＳ）のＤＴＶ信号とから構成されるグループより選択される信号からなる請求項５６記載のＤＴＶ送信装置。
【請求項５８】
前記エンコーダは、さらに前記デジタルデータをビットシーケンスに分けて、有限の組の暗号語より選択されて対応する暗号語として各ビットシーケンスを符号化するよう適応され、各暗号語は特定のビットシーケンスに対応して前記暗号語は全て同じ長さであり各暗号語はその対応するビットシーケンスより長い請求項５６記載のＤＴＶ送信装置。
【請求項５９】
前記有限の組の暗号語が互いに直交する請求項５８記載のＤＴＶ送信装置。
【請求項６０】
前記有限の組の暗号語が前記データセグメントと同じ長さである請求項５８記載のＤＴＶ送信装置。
【請求項６１】
各ビットシーケンスがＮビット長であって前記ビットシーケンスに対応する２∧Ｎ個の暗号語が存在する請求項５８記載のＤＴＶ送信装置。
【請求項６２】
前記パケットマルチプレクサはさらにフレーム内の数値的位置によってデータセグメントを選択し、選択されたデータセグメントのみを暗号語と置換するよう適応される請求項５６記載のＤＴＶ送信装置。
【請求項６３】
前記パケットマルチプレクサはさらにデータセグメントが使用されていないかどうかを決定し、使用されていないデータセグメントのみを暗号語と置換するよう適応される請求項５６記載のＤＴＶ送信装置。
【請求項６４】
デジタルデータをデジタルテレビ（ＤＴＶ）放送信号に挿入する方法を実施コンピュータで実行可能な命令を具体化するコンピュータ読み取り可能媒体であって、ＤＴＶ信号が複数のフレームを備えるとともに、各フレームが複数のデータセグメントを備えて、前記方法が前記デジタルデータを暗号語として符号化する工程と、前記ＤＴＶ信号内のデータセグメントを暗号語と置換する工程とからなるコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項６５】
前記ＤＴＶ信号は、アメリカテレビ基準委員会（ＡＴＳＣ）制定のＤＴＶ信号と、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）のＤＴＶ信号と、直接放送衛星（ＤＢＳ）のＤＴＶ信号から構成されるグループより選択される信号からなる請求項６４記載の媒体。
【請求項６６】
前記デジタルデータを暗号語として符号化する工程は前記デジタルデータをビットシーケンスに分ける工程と、有限の暗号語の組より選択される対応する暗号語として各ビットシーケンスを符号化する工程とからなる媒体であって、各暗号語が特定のビットシーケンスに対応して前記暗号語が全て同じ長さであって各暗号語がその対応するビットシーケンスより長い請求項６４記載の媒体。
【請求項６７】
前記有限の組の暗号語が互いに直交する請求項６６記載の媒体。
【請求項６８】
前記ビットシーケンスは全て同じ長さである請求項６６記載の媒体。
【請求項６９】
前記有限の組の暗号語は前記データセグメントと同じ長さである請求項６６記載の媒体。
【請求項７０】
データセグメントを暗号語と置換する工程が各データセグメントを少なくとも２つの暗号語と置換する工程からなる請求項６６記載の媒体。
【請求項７１】
各ビットシーケンスはＮビット長であって、前記ビットシーケンスに対応する２∧Ｎ個の暗号語が存在する請求項６６記載の媒体。
【請求項７２】
各ビットシーケンスを対応する暗号語として符号化する工程が、ビットシーケンスをその対応する暗号語と一致させるチェック表から前記暗号語を選択する工程からなる請求項６６記載の媒体。
【請求項７３】
各暗号語は３ビット以下のデジタルデータを表示する請求項６６記載の媒体。
【請求項７４】
各暗号語は多振幅シンボルからなる請求項６６記載の媒体。
【請求項７５】
データセグメントを暗号語と置換する工程が、フレーム内の数値的位置によってデータセグメントを選択する工程と、選択されたデータセグメントのみを暗号語と置換する工程とからなる請求項６４記載の媒体。
【請求項７６】
データセグメントを暗号語と置換する工程が、データセグメントが使われていないかどうかを決定する工程と、使われていないデータセグメントのみを暗号語と置換する工程とからなる請求項６４記載の媒体。
【請求項７７】
前記方法がさらに前記ＤＴＶ信号を放送する工程からなる請求項６４記載の媒体。
【請求項７８】
前記方法がさらに前記放送ＤＴＶ信号を受信する工程と前記受信したＤＴＶ信号からデジタルデータを復元する工程とからなる請求項７７記載の媒体。
【請求項７９】
デジタルデータを放送デジタルテレビ（ＤＴＶ）信号から復元する方法を行うコンピュータで実行可能な命令を具体化するコンピュータ読み取り可能な媒体であって、その方法は複数のフレームを備えるとともに、各フレームが複数のデータセグメントを備え、少なくとも１つのデータセグメントがデジタルデータを表す少なくとも１つの暗号語によって置換された放送ＤＴＶ信号を受信する工程と、暗号語で置換された前記データセグメントを選択する工程と、前記デジタルデータを前記選択されたデータセグメントから復元する工程とからなるコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項８０】
前記ＤＴＶ信号が、アメリカテレビ基準委員会（ＡＴＳＣ）制定のＤＴＶ信号と、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）のＤＴＶ信号と、直接放送衛星（ＤＢＳ）のＤＴＶ信号とから構成されるグループより選択される信号からなる請求項７９記載の媒体。
【請求項８１】
各暗号語は、有限の組の暗号語から選択され、各暗号語が特定のビットシーケンスに対応して前記暗号語が全て同じ長さであって各暗号語がその対応するビットシーケンスより長い媒体であって、前記デジタルデータを前記選択されたデータセグメントから復元する工程が前記ビットシーケンスを前記選択されたデータセグメントから復元する工程からなる請求項７９記載の媒体。
【請求項８２】
前記有限の組の暗号語は前記データセグメントと同じ長さである請求項８１記載の媒体。
【請求項８３】
前記ビットシーケンスを前記選択されたデータセグメントから復元する工程は、受信されたＤＴＶ信号のいずれのデータセグメントが暗号語により置換されたかを特定する工程と、データセグメントが暗号語により置換されたと特定される工程であって、有限の暗号語の組で各暗号語に対するテンプレートに対してデータセグメントを相関させ、最も強い相関ピークを生成するテンプレートに対応する暗号語を選択する請求項８１記載の媒体。
【請求項８４】
暗号語に対するテンプレートが前記暗号語に対するフィルタと一致する請求項８３記載の媒体。
【請求項８５】
予め選択されるデータセグメントのみが暗号語によって置換されて前記データセグメントがフレーム内の数値的位置によって予め選択され、受信されたＤＴＶ信号の中の前記データセグメントのいずれが暗号語によって置換されたかを特定する工程は前記データセグメントのいずれがフレーム内の予め選択された数値的位置を占有するかを決定する工程からなる請求項８３記載の媒体。
【請求項８６】
前記ＤＴＶ信号はＮ個のセグメント毎に１回繰り返すフィールド同期セグメントを含み、予め選択されたデータセグメントのみが暗号語によって置換されて前記データセグメントがフィールド同期セグメントに関して数値的位置によって予め選択され、受信されたＤＴＶ信号の前記データセグメントのいずれが暗号語によって置換されたかを特定する工程は、フィールド同期セグメントに対するテンプレートに対して前記データセグメントを相関させる工程と、各部分合計がＮ番目の相関毎のピークの合計を反映するＮ個の部分合計を生成する相関を加算する工程と、Ｎ個の部分合計のいずれが前記フィールド同期セグメントを特定するのに最も大きいかを決定する工程と、前記データセグメントのいずれが前記フィールド同期セグメントに関して予め選択された数値的位置を占有するかを決定する工程とからなる請求項８３記載の媒体。
【請求項８７】
前記ＤＴＶ信号はＮ個のセグメント毎に１回繰り返すフィールド同期セグメントを含み、予め選択されたデータセグメントのみが暗号語によって置換されて前記データセグメントが前記フィールド同期セグメントに関して数値的位置によって予め選択され、受信されたＤＴＶ信号の前記データセグメントのいずれが暗号語によって置換されたかを特定する工程は、前記フィールド同期セグメントに対するテンプレートに対して前記データセグメントを相関させる工程と、閾値を超えるＮ番目の相関毎に多くの回数を反映する各カウントである前記相関からＮカウントを生成する工程と、Ｎカウントのいずれが前記フィールド同期セグメントを特定するのに最も大きいかを決定する工程と、前記データセグメントのいずれが前記フィールド同期セグメントに関して予め選択された数値的位置を占有するかを決定する工程とからなる請求項８３記載の媒体。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の参照】
【０００１】
本出願は、２００１年４月３日にジェームズ・Ｊ・スピルカー及びマシュー・ラビノビッツにより出願された米国仮出願番号６０／２８１２６９号「移動受信機低データレート放送のＡＴＳＣ標準ＤＴＶチャンネル」から米国特許法のもとで優先権を主張し、ここで主題は参照として組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
１．発明の分野
本発明は、一般的に放送デジタルテレビ信号を介するデータ伝送に関する。例えば、デジタルテレビ信号は、アメリカテレビ基準委員会（ＡＴＳＣ）の形式に従う。
【０００３】
２．関連技術の説明
１９９０年代末、第１ＡＴＳＣ標準デジタルテレビ放送で始まり、デジタルテレビ放送は米国で急速に拡大しつつある。２０００年末までに、１６６を超えるデジタルテレビ伝送機が運転中であった。米国連邦通信委員会は、２００６年までに全テレビ放送が最近指定されたデジタルチャンネルを使用し、アナログチャンネルはその他の応用に対して政府に返還されるという目標を設定した。
【０００４】
洗練されたデータ圧縮技術及び増大するデジタル信号処理能力の利用可能性により、アナログチャンネルと同じ帯域幅で高品質な音声及び映像情報を伝送することが可能になる。テレビ放送共同体では、次世代テレビシステム委員会（ＡＴＳＣ）はデジタルテレビ標準規格とハイビジョンテレビ標準規格の両方を開発し、これらの技術的進歩を利用した。これらの標準規格を頻繁にＡＴＳＣデジタルテレビ或いは単にＡＴＳＣとして参照される。現行のＡＴＳＣ標準規格はＶＳＢと呼ばれる振幅変調抑圧搬送波残留側波帯変調技術を使用する。８−ＶＳＢ変調は地上「有線」放送システムで使用され、１６−ＶＳＢ変調はより速いデータレートのケーブルシステムに対して提案されている。
【０００５】
これらの標準規格をテレビ番組放送用に最適化する。しかしながら、デジタルテレビ放送が急速に拡大し、デジタルテレビ伝送機が相当する急増をすると、他のデータの型を伝送する機会が生まれる。他のデータ型の例は、携帯電話がその位置を計算することができ、外部処理、短いメッセージ、ポケットベル上のメッセージと同様の用途、株価情報、テキスト形式のウェブページ、携帯電話近くの興味深い場所を示す簡単な方眼地図、テレビ番組案内、ラジオ番組案内、バス時刻表、受信機近辺の店の広告、全タイプの低データレート移動式商業情報を必要としないデータを含む。
【０００６】
テレビの基盤構造はかならずしもこれらのタイプのデータに適しているとは限らない。例えば、ＡＴＳＣ標準規格はあるスペクトル効率に合わせて調整されており、これはある情報量をあるスペクトル帯域幅で伝送されることになっていることを意味する。特に、ビットレートはテレビ番組放送に十分支持できるほど高速であり、単一テレビチャンネルに割り当てる帯域幅に適応しなければならない。この運転条件により、放送信号を確実に受信するためにあるＳＮ比が必要となる。例えば、１９．２ＭｂｐｓのＡＴＳＣ標準放送データレートには１５ｄＢの理論的ＳＮ比を有する受信機が必要である。
【０００７】
しかしながら、他の実施点は、他のタイプのデータにより適していることができる。例えば、低データレート適用は低スペクトル効率から利益を得るがよりロバストな伝送であることができる。このタイプの信号はデジタルテレビ放送を受信するために要求されるものよりはるかに低いＳＮ比で復元され、それによって離れた地域、屋内、或いは干渉やマルチパスが問題を引き起こす位置で、受信を可能にする。加えて、デジタルテレビ放送を受信するために要求される受信機と比較して、よりシンプルな受信機が使用されることができる。
【０００８】
従って、急速に拡大するデジタルテレビ（ＤＴＶ）基盤構造を利用できるシステムや方法が必要であるが、テレビ番組以外のデータ伝送が必要である。特に、よりロバストな低データレート伝送が興味深い。
【発明の概要】
【０００９】
本発明に従って、デジタルデータは、そのデジタルデータを暗号語としてコード化することによって、デジタルテレビ（ＤＴＶ）放送信号の一部として伝送され、ＤＴＶ信号のいくつかのデータセグメントをその暗号語と置換する。長い暗号語を使用すると、テレビ番組に使用されるＤＴＶ放送信号の一部よりロバストな伝送が生じ、それによって低ＳＮ比で受信できる。限られた暗号語の組を使用すると、受信機でシンプルな相関器バンクを用いてデジタルデータを復元することができる。
【００１０】
ある実施において、ＤＴＶ信号はアメリカテレビ基準委員会（ＡＴＳＣ）ＤＴＶ信号である。ＡＴＳＣ標準規格では、データセグメントはＭＰＥＧ互換データパケットであり、それは各パケット又はデータセグメントで１８７バイトのデータと一つの同期バイトを含む。また、同様の１８７バイトのパケットはデジタルビデオ放送（ＤＴＢ）標準規格で使用され、その規格はヨーロッパＤＴＶシステムにより使用される。直接衛星放送（ＤＢＳ）も衛星によるＤＴＶ放送用の固定サイズデータセグメントを使用する。
【００１１】
ある実施において、デジタルデータは以下のような暗号語にコード化される。デジタルデータはビットシーケンスに分けられる。各ビットシーケンスは対応する暗号語としてコード化され、限られた暗号語のセットから選択する。ある実施例では、ビットシーケンスは全て同じ長さであり、その暗号語は全て同じ長さで全て互いに直交し、その暗号語はビットシーケンスより長い。例えば、デジタルデータは３ビットシーケンスに分けられ、異なる暗号語が８個の可能な３ビットシーケンスのそれぞれに割り当てられる。その上、各暗号語は全データセグメント（すなわち、ＡＴＳＣ標準規格では８２８シンボル）と同じ長さであることができる。その結果、ＤＴＶ信号に含まれるテレビ番組データと比較してはるかにロバストなデータ伝送システムが生じる。
【００１２】
本発明の別の態様では、予め選択されたあるデータセグメントのみが暗号語により置換される。例えば、各フレーム内のあるデータセグメントをこの交互のロバストデータチャンネル専用にすることができる。他の実施では、それ以外には使用されないデータセグメントのみが（例えば、いわゆるゼロパケットを含むデータセグメントが）、暗号語によって置換される。例えば、データセグメントは、利用できる基盤上で置換できる。
【００１３】
また、本発明によれば、放送ＤＴＶ信号からデータを復元する方法は、以下のステップを含む。放送ＤＴＶ信号が受信される。ＤＴＶ信号はフレームからなり、各フレームはデータセグメントからなる。いくつかのデータセグメントはデジタルデータを表す暗号語で置換される。デジタルデータは受信したＤＴＶ信号から復元する。ある実施では、ＤＴＶ信号はＡＴＳＣのＤＴＶ信号である。
【００１４】
ある実施では、デジタルデータは相関により復元する。例えば、もし限られた暗号語の組が使用されるなら、相関器バンクを受信したＤＴＶ信号内のデータセグメントに適用することができる。相関器バンクは受信機のフロントエンドからデータセグメントを受信する。そのバンクの中の各相関器は異なる暗号語に対して（例えば、一つの実施で照合フィルタを使用して）データセグメントを相関する。相関器の出力は、その決定に関して暗号語をデータセグメント内で伝送した決定をするコンパレータにより比較される。最も高い相関を生成する暗号語が、選択される。選択された暗号語に対応するビットシーケンスが出力される。
【００１５】
別の実施例では、ＡＴＳＣフレームはフィールド同期セグメントを含む。そのフィールド同期セグメントは位置を示され、それによって、受信したＤＴＶ信号をフレーミングする。データフレームの各データセグメントの位置はフィールド同期セグメントに関して決定される。あるアプローチ法では、フィールド同期セグメントはＮ個のセグメント毎に１回起こる。それは以下のように位置付けられる。入力データセグメントはフィールド同期セグメント用のテンプレートに対して相関する。相関はＮ個のカウントを生成するために使用され、閾値を超えるＮ番目の相関毎に多くの回数で各カウントに反映する。フィールド同期セグメントはＮ個のカウントのどれが最大であるかを決定することで識別される。
【００１６】
本発明の別の態様では、様々なタイプの装置が先に述べた方法を実行することができる。例えば、あるアプローチ法では標準ＤＴＶ伝送機は修正されて伝送機能性を実施する。例えば、現在フィールド同期セグメントをＤＴＶ信号に挿入する装置は修正され暗号語をも挿入することができる。
【００１７】
受信機側では、様々な実施が可能である。あるアプローチ法では、受信機は可能な暗号語に対して入力ＤＴＶ信号を相関させることでデジタルデータを復元する。これはデジタル回路、アナログ回路、ファームウェア、ソフトウェアで実施され数例に名前を付けることができる。
【００１８】
本発明は、添付図面と関連する際に以下の本発明の詳細な説明と添付した請求項からより容易に明らかにされる他の利点と特徴を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は本発明に係る例のシステム１００のブロック図である。システム１００は受信機１０２を含み、１以上のＤＴＶ送信機１０６Ａ−Ｎからのデジタルテレビ（ＤＴＶ）放送を受信する。
【００２０】
ＤＴＶ送信機１０６の一例は送信タワーで受信機１０２に放送でＤＴＶ信号を放送する。別の例はケーブルテレビシステム用の送信機である。この場合、ＤＴＶ信号はケーブルのリンクを介して受信機１０２に到達する。また、衛星テレビシステムは直接放送衛星（ＤＢＳ）として知られ、デジタルテレビ放送システムの別の例である。例えば、エコスター社やダイレクＴＶ社はアメリカ市場で主要なＤＢＳサービスである。一般的に言うと、現在商業的デジタルテレビ放送システムのベーシックタイプが３つある。地上、ケーブル、衛星である。衛星テレビシステムは全てデジタルであり、ケーブルと地上システムはその大部分アナログの旧型からデジタルに変換しつつある。このデジタルテレビシステムはフレーム構造を使用しており、それはコード化されたデータパケットからなる。また、このデータパケットはデータセグメントとして参照される。
【００２１】
受信機１０２は以下に説明する低データレートチャンネルを実施できる物体を参照することを意味する。また、受信機１０２はＤＴＶ信号上で運ばれるテレビ番組データを受信することができるが、これは必要ではない。受信機１０２は静止型、及び／又は移動型であってもよい。事実上、チップを含むことができる物体、もしくは以下に説明するロバスト低データレートチャンネルを実行するソフトウェアは受信機１０２であってもよい。それによって、ＤＴＶテレビ、ポケットベル、携帯電話、携帯端末、コンピュータ、車、他の乗物は、適宜に装備される場合全て受信機１０２の具体例である。
【００２２】
システム１００では、ＤＴＶ送信機１０６は、放送テレビ番組データのレートよりはるかに低いデータレートで受信機１０２にデジタルデータを送信する。ロバスト低データレートデジタルデータは送信機１０６でＤＴＶ信号放送に挿入される。ＤＴＶ信号は受信機１０２で受信され、ＤＴＶ信号からデジタルデータに復元される。
【００２３】
例えば、ある用途では、デジタルデータは携帯電話の近傍で興味のある場所を示す地域街路図である。他の用途では携帯電話はそれ自身の位置を計算することができるデータを含み、外部処理、短いメッセージ、ポケットベル上のメッセージと同様の用途、株価情報、ニュースの見出し、テレビ番組ガイド、ラジオ番組ガイド、バス時刻表、受信機の位置にある店の短い文字広告、全てのタイプの低データレート移動商取引情報を必要としない。今日の技術に基づいて、これらの用途に対するたいていのデジタルデータは短い文章、及び／又は、例えば地図を表示するシンプルなグラフからなる。多くのデータ放送の用途は低データレートバージョンを有することができる。例えば、ワイヤレスアプリケーションプロトコル（ＷＡＰ）は小さい無線の画面に合うウェッブページを再フォーマットする現在の生成移動データ技術であり、それは１９９９年に導入された。均一でよりシンプルなテキストオンリーバージョンはＤＴＶ信号を使ってロバスト低データレートシステム用の具体的な用途である。
【００２４】
図２は現ＡＴＳＣ標準からのＡＴＳＣフレームの構造を表示している。現ＡＴＳＣ信号は２０００年３月１６日に次世代テレビシステム委員会による「ＡＴＳＣデジタルテレビ標準及び訂正Ｎｏ１」に説明されており、全体として参照によりここに具体化されている。地上放送用ＡＴＳＣ信号は８−ａｒｙ残留測波帯変調（８−ＶＳＢ）を使用する。ＡＴＳＣ信号のシンボルレートは１０．７６ＭＨｚであり、２７．００ＭＨｚクロックから得られる。ＡＴＳＣフレームの構造２００は図２に説明されている。フレーム２００はトータルで６２６セグメントを含み、それぞれが８２８シンボルを有する。各セグメントは４つのシンボルに続き、それらは同期目的のために使用される。これらはセグメント同期アタッチメントとして参照される。図２では、時間は右から左へ進む。１フレームにつきトータルで５２０，８３２シンボルがある。各セグメント（と対応するセグメント同期アタッチメント）は７７．３μｓ続く。各フレームで１番目と３１４番目のセグメントはフィールド同期セグメントである。以下の各フィールド同期セグメントは３１２データセグメントである。
【００２５】
各フィールド同期セグメントは２つの定められた既知の８２８シンボルシーケンスの一つである。２つの８２８シンボルシーケンスは６３シンボル部が他と比較して一つのシーケンスで反転する範囲でのみ異なる。これらのフィールド同期セグメントでの数個の付加シンボルは送信機毎に異なる。これらの２つの既知のフィールド同期セグメントの一つは２４．２ｍｓ毎に送信される。これらのシンボルシーケンスはトレーニングシーケンスとして含まれ、ＡＴＳＣ受信機を放送チャンネルで決まって見られるマルチパスに修正させる。フィールド同期セグメントは広域スペクトル暗号語と考えられ、ＡＴＳＣデータシーケンスの中に埋められる。広域スペクトル暗号語は典型的に相関器（例えば照合フィルタ）で検知される。受信機でＡＴＳＣ放送信号のマルチパス信号がある場合、そのような相関器の出力はマルチパス信号のパラメータを推定することができる。フィールド同期セグメントは２４．２ｍｓ毎に１回現れるので、マルチパス信号の周期的スナップショットを提供するのに使用されることができる。マルチパス信号を動的に変化させるために、しばらくの間マルチパス特性はブラインド等化あるいは他の補間法のような従来の方法を使用して推定できる。
【００２６】
データセグメントはテレビ番組データが運ばれる場所である。各データセグメントはＭＰＥＧ２搬送層の１８８バイトデータパケットに対応する。各１８８バイトデータパケットはリード・ソロモンエンコーダ、インタリーバ、及びレート２／３トレリスエンコーダの組み合わせたものを使用して８２８の３ビットコード化データに拡大される。また、データセグメントはインターネットからのウェッブコンテント等の情報を運ぶのに使用されるか、又はデータセグメントがゼロパケットを含むと言われる場合未使用であることができる。
【００２７】
セグメント同期アタッチメントは全てのセグメントに同じである。４つのシンボルシーケンス（−１，１，１，−１）からなり、決まってセグメント同期用に使われる。
【００２８】
本発明の着想は、将来ＤＴＶ信号へ増大して使用するのに拡大できる。例えば、ＡＴＳＣ信号仕様は主にデジタルケーブルテレビ用に高速１６−ＶＳＢ信号を考慮に入れる。しかしながら、１６−ＶＳＢ信号は８−ＶＳＢ信号と同じ一般フレーム構造を有し、フィールド同期セグメントとデータセグメントを使用する。従って、以下に示す８−ＶＳＢの例を１６−ＶＳＢ信号に延長することは容易である。
【００２９】
８ＶＳＢ信号はフィルタリングによって構成される。シンボルパルスの同相のセグメントは高められたコサイン特性を有し、１９９５年マグローヒル第３版Ｊ・Ｇ・プロキス、デジタル通信に記されている。パルスは（数１）に説明されることができる。
【００３０】
【数１】
0004846187.tif 000002
ここでＴはシンボル期間である。
【００３１】
【数２】
0004846187.tif 000003
β＝０．５７６２である。この信号は振動数特性を有する。
【００３２】
【数３】
0004846187.tif 000004
この式から、信号の片側帯域幅は、１＋β１０．７６２２３７ＭＨｚ＝５．３８ＭＨｚ＋０．３１ＭＨｚであると分かる。この同相パルスからＶＳＢ信号を生成するために、信号がフィルタされ、低測波帯の一小部分のみがのこる。このフィルタリングが次式に説明される。
【００３３】
【数４】
0004846187.tif 000005
ここで、
【００３４】
【数５】
0004846187.tif 000006
Ｈα（ｆ）は、より低い測波帯の残余を残すよう設計されたフィルタである。そのフィルタはＨα（−ｆ）＝−Ｈα（ｆ）及びＨα（ｆ）＝０、ｆ＞αという特性を満足させる。その応答Ｕ（ｆ）Ｐ（ｆ）は次式のように表示されることができる。
【００３５】
【数６】
0004846187.tif 000007
ここで、
【００３６】
【数７】
0004846187.tif 000008
はＰ（ｆ）のヒルバート変換である。ＶＳＢパルスは次式のように表示されることができる。
【００３７】
【数８】
0004846187.tif 000009
ベースバンドパルス信号は
【００３８】
【数９】
0004846187.tif 000010
である。ここでｐｖｉ（ｔ）は同相の成分であり、ｐｖｑ（ｔ）は求積成分である。
【００３９】
【数１０】
0004846187.tif 000011
データが伝送される前に、ＡＴＳＣ信号もまた搬送信号を埋め込む。これはデータ信号より１１．５ｄＢ小さいパワーを有する。この搬送は信号のコヒーレントな復調を促進する。その結果、伝送信号は次のように表されることができる。
【００４０】
【数１１】
0004846187.tif 000012
ここで、Ｃｎは８レベルデータ信号である。
【００４１】
図３はＡＴＳＣフレーム２００を使ってデジタルデータを伝達する方法３００を示すフローチャートである。一般的に、いくつかのデータセグメントは、伝達されるデジタルデータを表示する暗号語で置換される。より詳細に説明すると、伝達されるデジタルデータは暗号語としてコード化される（３１０）。暗号語はＤＴＶ信号内のデータセグメントを置換する（３２０）。ＤＴＶ送信機１０６は暗号語を含むＤＴＶ信号を放送する（３３０）。受信機１０２は放送信号を受信し（３４０）、そこからデジタルデータが復元される（３５０）。
【００４２】
シンプルな例を第１に考えると、各フレームの一つのデータセグメントは２つの可能な暗号語のうちの一つで置換される。そのそれぞれは８２８シンボルの長さである。言い換えると、各暗号語はデータセグメントと同じ長さである。一つの暗号語は２進法の０を表示し、もう一つは２進法の１を表示する。好適には、２つの暗号語は互いに直交する。このシンプルな例では、データの１つのビットはＡＴＳＣフレーム毎に伝送されることができ、データレートは１秒につき約２１ビット（ｂｐｓ）である。
【００４３】
２つの暗号語は直交する場合、シンプルな非コヒーレント受信機が２進法周波数偏移符号化信号の共通な非コヒーレント受信と同じ動作を有する。それによって、理想的な白色ガウス雑音チャンネルモデルでは、ビット誤り率として次式で与えられる。
【００４４】
【数１２】
0004846187.tif 000013
ここで、Ｎ０は両面ノイズスペクトル密度であり、Ｅｂはビット毎のエネルギーである。この場合、伝送される単一ビット用のＥｂは全８２８シンボルセグメント用の受信機でのエネルギーである。それは受信機のテレビ送信機力と同じであり、セグメントの持続時間の７７．３μｓを乗じる。それによって、Ｅｂは各ＤＴＶ放送シンボルに対するエネルギーより２９ｄＢ大きい。
【００４５】
結果として、デジタルデータは放送信号から復元されることができ、その信号はテレビ受信用に受信できるよりはるかに弱い。例えば、信号はデジタルテレビ信号の受信に必要とされる信号より３０から４０ｄＢ弱く、これらの低データレートチャンネルと使用するのに適していることができる。次には、デジタルデータが典型的ＤＴＶ受信範囲よりはるかに広い範囲に渡って復元され得ることを意味する。加えて、この低データレートチャンネルは、放送テレビを受信することが難しい多くの屋内位置で受信することが可能である。
【００４６】
このアプローチ法の別の利点は、低データレート信号は、標準ＤＴＶ受信機よりはるかにシンプルな受信機で受信されることができる。以下にさらに詳細に述べる。このタイプのデータ伝送にとって、受信機で相関器を使用した暗号語のシンプルな非コヒーレントエネルギーを検知することは適当である。このタイプの受信機はシンプルなデザインでサイズが小さくエネルギー消費が小さい。
【００４７】
別の利点は、送信機を導入するにも多額の費用を必要としないことである。その利点を以下にさらに詳細に述べる。多くのＤＴＶ送信機は、既にＤＴＶ信号で個々のセグメントを置換するのに放送局での標準装置を含む。この装置はあるセグメントをフィールド同期セグメントと置換するために使用される。或いは、例えばこれらのデータセグメントの送信時に送信するテレビ番組データがないという理由で、発生するゼロのＭＰＥＧパケットを置換するように使用される。送信機に必要な機能性を実行するために、この装置はあるデータセグメントを代わりの暗号語と置換するために修正することが必要である。
【００４８】
先に述べたシンプルな例は約２０ｂｐｓのデータレートを生じる。そのデータレートは多くの方法で増加することができる。例えば、フレーム中のそれぞれ置換された８２８のシンボルデータセグメントによって１以上のビットが運ばれることができる。あるアプローチ法では、二つ以上の暗号語が使用される。例えば、入力デジタルデータはそれぞれ３つのビット長のビットシーケンスに分けられることができる。これらのビットシーケンスはそれぞれ１組で８つの可能な８２８シンボル暗号語から選択される暗号語としてコード化される。各８つの暗号語は８つの可能な３ビットシーケンスの１つに対応する。好適には、その８つの暗号語は受信を容易にするために互いに直交している。３ビットシーケンスによると、８つの暗号語の１つはＤＴＶ信号に挿入され、図４に示されるように、フレーム内で対応するデータセグメントを置換する。ここではデータレートは今約６２ｂｐｓである。使用される表記では、暗号語はＣｎと表記［Ｃ０，．．．ＣＮ−１］で表され、Ｎ個の暗号語の組から選択された１つの暗号語を表す。典型的にはＮ個の暗号語の有限の組からから選択された１つの暗号語はデータセグメントを置換するために使用される。Ｎ＝８の場合、暗号語は８つの可能な３ビットシーケンスの一つを表す。参照表は３ビットシーケンスからその対応する暗号語に変換するために使用されることができる。この例を一般化すると、２∧Ｎ個の暗号語はＮビット長のビットシーケンスを置換するために使用されることができる。
【００４９】
一般的に、暗号語の組は受信誤差を最小化する良い相関特性を有するように選択されるべきである。好適には、直交することに加えて、暗号語はそれらの自動相関関数では、低時間推移相互相関と小サイドローブを有するべきである。一般的に多重振幅シンボルに基づく暗号語は２進法の振幅シンボルに基づく暗号語より良い相関特性を生じる。このような暗号語の組は様々な応用において、特に広域スペクトル通信システムで、広範囲に研究されており、特に人気の高い商業的用途は、アメリカでＩＳ−９５携帯電話基準で使用される符号分割多重接続方式（ＣＤＭＡ）である。８−ＶＳＢ  ＡＴＳＣ標準は８レベル変調に基づいているため、多重振幅シンボルを使用する暗号語はこの標準に適応することができる。より具体的には、４レベルあるいは８レベルシンボルは２進法（２レベル）シンボルに代わって使用されることができる。また、可能な暗号語の組は、ビットシーケンスを表示しない暗号語を含むことができる。例えば、３ビットシーケンスは１組９個の暗号語で表されることができ、９番目の暗号語は「存在するデータがない」ことを表す。
【００５０】
別の実施例では、多重暗号語は単一のデータセグメントを置換するように使用される。図４Ｂで示されるように、３ビット／データセグメントを実施する別の方法はデータセグメントをそれぞれ８２８／３＝２７６シンボル長である３つのサブセグメントにさらに分割する方法である。これらのサブセグメントのそれぞれは１ビットを表示するために使用され、２つの可能な２７６シンボル暗号語のうちの１つで置換される。１フレームにつき１データセグメントがこのような３つの暗号語の組で置換される場合、データレートは約６２ｂｐｓである。
【００５１】
逆もまた可能である。言い換えると、単一暗号語は１つのデータセグメントより多くを占めることができる。例えば、もしよりロバスト伝送を望むなら、３×８２８＝２４８４シンボルの暗号語が使われることができ、図４Ｃで示されるように、２つの暗号語のうちの１つは３つのデータセグメントを置換する。
【００５２】
他の選択肢は明らかである。図４Ａでは、デジタルデータがビットシーケンスに分割され、その全てが同じ長さであった。代わりのアプローチ法では、デジタルデータは長さが変化するビットシーケンスに分割され、各ビットシーケンスは対応する暗号語に位置付けられる。また、暗号語は長さが変化する。全ての８２８シンボルのデータセグメントが暗号語で置換されることは必要ではない。例えば、図４Ｄに示すように、データセグメント毎に５ビットが、５つの１６０シンボル暗号語として、つまり１データセグメントにつき全部で８００シンボルがコード化されることができる。しかしながら、現在の技術ではセグメント基準により１セグメント上のＤＴＶ信号を処理する傾向にあるため、このアプローチ法は一般的に有利ではない。従って、図４Ｄのアプローチ法は効果的にデータセグメント内に残っている２８シンボルを費やす。しかしながら、一般的には、暗号語は例によって、置換するデータセグメントよりはるかに低いデータレートを有する。一般的に言って、暗号語毎のビット数が増加すると、ロバスト低データレート受信機はより複雑になり、その性能が落ちる。
【００５３】
また、低データレートチャンネルに使用されるフレーム毎のデータセグメントの数が増すと、全体のデータレートは増加することができる。現在のＡＴＳＣ標準では、全データセグメントがテレビ番組送信に使用され、その結果ＤＴＶ信号が約１９．２Ｍｂｐｓのデータレートを有する。例によって現在のＴＶ信号はこの帯域幅をあまり必要としない。例えば、ハイビジョンテレビは決まって約１２−１５Ｍｂｐｓを必要とし、標準鮮明度テレビは約３−５Ｍｂｐｓを必要とする。これは全容量の２０−８０％をいずれかの箇所に残留させる。全容量の２０％が低データレートチャンネル用に使用されると、データフレーム毎に１２５データセグメントがこのチャンネルに使用される。５ビットが各データセグメントに符号化される場合、全データレートが約１２．５Ｋｂｐｓとなる。これをすることによって、テレビ番組の約４Ｍｂｐｓが１２．５Ｋｂｐｓの低データレートチャンネルで置換されるが、低データレートチャンネルははるかにロバストでありよりシンプルな受信機技術を使用してより長い範囲に渡って、受信されることができる。
【００５４】
また、どの選択でいくつのデータセグメントが置換されるかは数多くの方法で実施されることができる。簡単なアプローチ法は予め選択されたデータセグメントを置換する方法である。例えば、図５Ａでは、各フレームのデータセグメント１０−５０は低データレートチャンネル専用であり、これらは暗号語で置換されるデータセグメントである。この場合、受信機はさらに簡単にすることができる。受信機はデータセグメント１０−５０のみが暗号語を含むことができるという推測を覚えている。従って、暗号語に対してこれらのデータセグメントをテストする必要がある。さらに、暗号語が常にこれらのデータセグメントに存在する場合、可能な暗号語のうちどれが送信されたものか、その一番可能性の高いものを決める必要があるだけである。つまり、（例えば、異なる３ビットシーケンスを表示する）可能な暗号語が８つある場合、受信機はその８つの暗号語のどれが受信データセグメント間隔に送信されたかを決める必要があるだけである。暗号語が存在するかどうかを決める必要はない。
【００５５】
別のアプローチ法では、データセグメントは利用できる基盤上の暗号語で置換される。例えば、送信機はデータセグメントがデータパケット又は１つのゼロパケットを含むかどうかを決めることができる。つまり、送信機はデータセグメントが使用されるか又は使用されないかを決める。それがデータセグメントを含むと、そのデータセグメントは低データレートチャンネルには使用されない。使用されないデータセグメントのみが、決まってゼロパケットとして参照され、暗号語で置換される。図５Ｂでは、フレーム１のデータセグメント６００−６２４は使用されておらず暗号語で置換される。次のフレームでは、データセグメント５３３−５９７は使用されておらず暗号語で置換される。この場合、受信機はデータセグメントが暗号語を含むという推測を覚えていないかもしれない。相関の閾値を使用すると、受信機はまずどのデータセグメントが暗号語を含むかを推定しなければならない。
【００５６】
また、これらの２つのアプローチ法は結合されることができる。例えば、データセグメント１０−５０が低データレートチャンネルに専用であり、付加的な使用されないデータセグメントも低データレートチャンネル用に利用できる。
【００５７】
図６はＤＴＶ送信機１０６のブロック図である。この送信機１０６は以下の要素を含み、系列をなして連結される。データ圧縮エンジン６１０、データマルチプレクサ６２０，チャンネルコーダ６３０、（フィールド同期セグメント、セグメント同期アタッチメント、及び暗号語用）パケットマルチプレクサ６４０、８ＶＳＢ変調器と送信機６５０及び送信タワー６６０である。また、送信機１０６はパケットマルチプレクサ６４０と連結するデータエンコーダ６７０を含む。
【００５８】
送信機１０６は以下のように運転される。アナログテレビ信号は圧縮エンジン６１０で圧縮される。ＭＰＥＧ２は現在のＡＴＳＣ標準に使用されるデータ圧縮基準である。このアプローチ法は所望の受信品質に従って放送する側が決まって３Ｍｂｐｓから１５Ｍｂｐｓのデータレートでテレビ信号を送信することを可能にする。図６では、マルチプレクサ６２０に入る他のデータは既にデジタルの形でテレビ信号を含むことができ、その場合、データ圧縮エンジン６１０に入るアナログテレビ信号は存在しない。
【００５９】
単一のアナログテレビチャンネルの標準の６ＭＨｚ帯域幅はＡＴＳＣデジタルフォーマットを使用して１９．２Ｍｂｐｓを送信することができるため、デジタルに変換すると放送する側は他のデータ送信用の追加の容量と６ＭＨｚチャンネル毎に均一の多重テレビチャンネルを提供される。データマルチプレクサ６２０は単一のＡＴＳＣ信号にデータの多重ストリームを結合する。他のタイプのデータの例は、既にデジタルの形の追加のテレビプログラムを含み、番組ガイド情報を含む。データはＤＴＶ放送信号でパケット化され、デジタルデータのどのタイプも１９．２Ｍｂｐｓデータレートでテレビ番組チャンネルに送信されることができる。テレビ番組チャンネル上のインターネットウェブトラフィックのビデオリッチ形式を送るという提案があった。
【００６０】
チャンネルコーダ６３０はチャンネルエラーを訂正するため生じたデータパケットを符号化する。共通のアプローチ法では、チャンネルコーダ６３０はリードソロモン誤り訂正符号化とインターリービングとトレリス符号化を組み合わせた物を実施する。
【００６１】
地上波放送用ＡＴＳＣ基準は８レベルの振幅の形式で３ビットシンボルを有する８−ＶＳＢ変調を使用する。チャンネルコーディングの後、コード化された８レベルシンボルのデータはデータセグメントに分割される。
【００６２】
パケットマルチプレクサ６４０はセグメント単位でセグメント上のデータを置換できる装置である。これらの装置は商業的に利用でき、例えば、製造業者スカイストリームネットワークからのソースメディアルーター装置である。多くの場合、これらの装置は、現在ＡＴＳＣフレーム毎に２つのフィールド同期セグメントと、各データセグメントのエンドでセグメント同期アタッチメントとを挿入するためだけに使用される。その理由は他のセグメントの置換を必要としないからである。しかしながら、標準のアドオンはデータセグメントを他のデータセグメントと置換することを支援する。例えばこの場合では暗号語である。
【００６３】
８レベルシンボルのシーケンスは８ＶＳＢ変調器及び送信機６５０に送信される。変調器６５０は８ＶＳＢ変調器を適用する。送信機６５０は送信機タワー６６０を介して生じたＤＴＶ信号を放送する。
【００６４】
低データレートチャンネルに対して、データエンコーダ６７０は入力デジタルデータからの暗号語を発生する。例えば、データエンコーダ６７０は参照表を用いてビットシーケンスを暗号語に変換することができる。リアルタイムでない用途に対しては、入力ビットシーケンス及び／又は出力暗号語の両方は格納され続いてメモリから引き出される。
【００６５】
例として、８２８シンボル暗号語に翻訳された３ビットシーケンスの場合、データエンコーダ６７０は入力デジタルデータを３ビットシーケンスに分割し、これらを対応する暗号語に翻訳する。ある実施において、これは３ビット入力を有する参照表によって行われ、対応する暗号語を出力する。データエンコーダ６７０からの暗号語はパケットマルチプレクサ６４０によって移送層のＡＴＳＣフレームに挿入される。暗号語を挿入することは、挿入される実際のデータが異なる場合を除いて、フィールド同期セグメントを挿入することと大変類似している。パケットマルチプレクサ６４０がほとんど確実に既にフィールド同期セグメントを挿入しつつあるので暗号語を挿入するために存在するパケットマルチプレクサ６４０を修正することが容易である。
【００６６】
ある物理的な実施においては、ブロック６１０−６４０はテレビ放送局に位置する装置として実施される。変調器及び送信機６５０はタワー６６０の付近に、例えばタワーの基部に位置する。他の実施は明白である。例えば、特にテレビ番組が生放送でない場合には、いくつかの又は全てのブロック６１０−６４０が他の物理的位置に位置することができる。この場合、予め記録されたプログラムは異なる位置で処理されることができる。
【００６７】
図７−１２は受信機１０２の様々な態様を説明する。受信機１０２は放送ＤＴＶ信号に埋め込まれた暗号語からデジタルデータを復元する。図７は受信機１０２を使用する際のフロントエンド４００のブロック図である。サンプラ４００は受信したＤＴＶ信号のサンプルを取る。図７に示されたアプローチ法では、ＤＴＶ放送信号４０２はアンテナ４０４によって受信される。これはフィルタと増幅器４０６に続く。フィルタをかけられ増幅されたＤＴＶ放送信号は、ローカル発振器４１６、ミキサ４０８Ｉ及び４０８Ｑ、低パスフィルタ４１０Ｉと４１０Ｑによって同相の方形のベースバンド信号に変換される。より詳細には、ＤＴＶ放送信号は２つの信号に分割される。各ミキサ４０８Ｉ、４０８ＱはそれぞれＤＴＶ放送信号の一つをローカル発振器４１６のサイン又はコサイン成分で乗算する。それぞれの乗算された信号はそれぞれフィルタ４１０Ｉ又は４１０Ｑで低パスフィルタをかけられる。その結果、受信されるＤＴＶ放送信号のベースバンドＩ及びＱ成分を生じる。これはアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）４１２によって標本化され量子化される。ＡＤＣのベースバンドＩ及びＱ出力のデジタルサンプルは後の処理のためにメモリに格納され、すぐにデジタルプロセッサによって処理されるか、又はハードウェアでデジタル処理をするデジタル回路に入る。図７は受信機の典型的なフロントエンドである。また、特に図７はテレビ番組データを受信する従来のＤＴＶ受信機のフロントエンドであってもよい。フロントエンドの他のタイプは明白である。
【００６８】
図８は受信機１０２における使用のためのバックエンドのブロック図である。バックエンド８００は受信機のフロントエンドからデジタルＩ及びＱサンプルを受信する。便宜のため、Ｉ及びＱサンプルは図８にＩ及びＱ用の異なる線ではなく単一の線で示される。バックエンド８００相関器バンク８０５Ａ―８０５Ｎを含み、それぞれの可能な暗号語に一つの相関器８０５を含む。図８はＮ個の可能な暗号語とＮ個の対応する相関器８０５が存在する一般的な場合を示している。各相関器８０５は、対応する暗号語用のテンプレートに対する入力サンプルを相関する。ある実施では、テンプレートは暗号語に対する照合フィルタである。従って、相関器８０５Ａの出力は、テストされるデータセグメントが暗号語Ｃ０を含む可能性の測定を行う。同様に、相関器８０５Ｂにより生成される相関は暗号語Ｃ１等の可能性を測定する。その相関器バンク８０５はコンパレータ８１０に連結され、それはどの相関が最も大きいかを決定する。その後選択された暗号語のデータビットは出力される。例えば、相関器８０５Ｂは最も強い相関を生成する場合、暗号語Ｃ１に対応するビットシーケンスが受信機により復元される。
【００６９】
マルチパスは無線チャンネルで共通である。受信機では、マルチパス信号は異なる遅延をもって送信される信号それぞれの多重コピーである。これは、送信される暗号語に対応する様々な大きさの多重相関ピークを有する相関器出力を生じる。受信機はマルチパスを利用し、各暗号語相関器からの相関ピークに関連する全てのマルチパスを結合することができる。そしてそのような全ての暗号語相関器の中で比較をする。この受信機は、特定の瞬間の時点で相関器出力を見る従来の受信機より有効に作用する。このタイプの受信機はコンパレータ８１０における比較にとって基準を変えて実施することができる。
【００７０】
図８に示す相関器８０５は、多くの異なる方法で実施されることができる。図９は相関器９００の一例である。フロントエンドからのＩサンプルはタップ遅延線９１０Ｉに入力され、フロントエンドからのＱサンプルはタップ遅延線９１０Ｑに入力される。暗号語はタップ遅延線９１０Ｉ及び９１０Ｑのどちらのサンプルが装置９２０Ｉ及び９２０Ｑで乗算され加算されるかを決定する。タップ遅延線９１０は全暗号語に対するサンプルを格納するに十分長い（例えば、暗号語によるデータセグメントの１対１置換がある場合は全データセグメントである）。各サンプル時間では、アナログデジタル変換器４１２からの新しいＩ及びＱサンプルはタップ遅延線９１０Ｉ及び９１０Ｑに入力される。タップ遅延線９１０Ｉ及び９１０Ｑからのパラレル出力はそれぞれ乗算加算器９２０Ｉ及び９２０Ｑに送出される。これらの装置の出力は、２乗検波装置５０７Ｉ及び５０７Ｑで２乗され、加算器５０８で再び加算される。従って、相関器９００はサンプル時間毎に出力を発生する。図８のバックエンド８００の実施例では、図９の相関器９００がＮ回繰り返され、図８の各相関器８０５に対して１回行われる。乗算加算回路（９２０Ｉ及び９２０Ｑ）は各相関器８０５で変わり、それによって異なるテンプレートに対して相関が実施される。
【００７１】
図１０は図８で使用され得る別のタイプの相関器５００を示す。これは直列相関器である。フロントエンドからのＩ及びＱサンプルはそれぞれ、暗号語により固有に決定されるコード生成器５０２のＩ及びＱ成分に対してミキサ５０４Ｉ及び５０４Ｑで乗算される。コード生成器５０２はバックエンドによって受信されるサンプルの到着時間と同期が取られる。乗算されたＩ及びＱサンプルは加算器５０６Ｉ及び５０６Ｑで加算される。加算は暗号語の時間間隔に渡って行われる（例えば、暗号語によるデータセグメントの１対１の置換が存在する場合は一つのデータセグメントに渡って行われる）。これらの加算は２乗検波装置５０７Ｉ及び５０７Ｑで２乗され、加算器５０８でともに加算される。相関器５００は全相関に対して一つの出力を生成する。つまり、相関器５００は、特定の瞬間の時点で相関関数を生成する（例によって、相関ピークが予測される時点で生成する）。対照的に、図９の相関器９００は異なる時間で相関関数のサンプルを生成する。図８のバックエンド８００のある実施例では、図１０の相関器５００はＮ回繰り返され、図８では各相関器８０５に対して１回行われる。異なる暗号語のテンプレートはコード生成器５０２を変えることにより生成される。
【００７２】
さらに別の実施例では、受信機１０２のバックエンドはプログラムされたデジタル信号プロセッサにより実施され、要求される相関を実行する。
【００７３】
図１１は入力ＡＴＳＣ信号の確立するフレーミングによりデジタルデータを復元する一つの方法を示すフローチャートである。受信機１０２はＡＴＳＣフレーム内のフィールド同期セグメントを特定することによって（１２１０）フレーミングを確立する。これは、例えば図９の相関器９００を使用して行われ、ここで乗算加算器９２０Ｉ及び９２０Ｑはフィールド同期セグメントに対する相関を実施するように設計される。フレーミングを確立すると後に続くデータ復元が単純化される。それは個々のデータセグメントが特定されることができ、暗号語の一時的な位置は受信機１０２によって記憶されるからである。もし、フレーミングが確立されない場合、受信機は暗号語を検知しなければならず、受信機１０２で各暗号語の始まりと終わりの位置を知ることはない。これはさらに複雑であるが、例えば、相関や照合フィルタリングを使用し、暗号語が受信機によっていつ受信されるかに関する知られていないタイミングを考慮に入れることによって行われることができる。
【００７４】
さらに詳細には、フィールド同期セグメントが図２のＡＴＳＣフォーマットで３１３セグメント毎に１回（２４．４ｍｓ毎に１回）起こることを思い出す必要がある。始めに、シンボルの連続的なストリームは受信機１０２によって受信される。データセグメントがどこで始まり終わるかは知られておらず、どのデータセグメントがフィールド同期セグメントであるか知られていない。フレーミングを確立するために、これらのあいまいさを両方取り除く。
【００７５】
図１２は、この曖昧さを取り除く装置１２００のブロック図である。この装置１２００はバックエンド８００を含み、これは一度フレーミングが確立されるとデジタルデータを復元する。装置１２００の残りは直列に連結された以下のものを含む。相関器９００、カウンタバンク１２１０とコンパレータ１２２０である。これらの要素はフィールド同期セグメントを特定するために使用される。カウンタ１２５０はバックエンド８００を同期を取るために使用される。ブロック図は機能的である。様々な実施が同じ機能性を有することは明白である。
【００７６】
装置１２００のフレーミング機能は以下のように作用する。シンボルの入力ストリームは２４．２ｍｓブロックに任意に分割され、これはさらにそれぞれ７７．３μｓの３１３間隔に分割される。２４．２ｍｓブロックはＡＴＳＣハーフフレームに対応し、７７．３μｓ間隔はデータセグメントに対応する。言い換えると、フィールド同期セグメントは各２４．２ｍｓブロック中に１回起こり、フィールド同期セグメントはある時間間隔７７．３μｓ間続く（しかしながら、データセグメントの始まりと終わりはまだ知られていないので、２つの隣接する７７．３μｓ間隔の境界に及ぶかもしれない）。
【００７７】
相関器９００はある入力の７７．３μｓの時間間隔を「ジェネリックな」フィールド同期セグメントに対して相関する。テンプレートは、相関器９００が７５７シンボルを検知してそれが全フィールド同期セグメントに共通であるという意味では「ジェネリック」である。（いくつかのシンボルは異なるフィールド同期セグメント間で変わることを思い出す必要がある。）相関器９００は各サンプル時間に対する出力を有している。つまり、それは多くの異なる時点で標本化された相関関数を出力する。これは相関のピークの正確な位置がまだ知られていないために有用である。
【００７８】
カウンタバンク１２１０では、カウンタは３１３時間間隔毎に割り当てられる。各時間間隔の間に、相関器出力サンプルは閾値と比較される。相関器９００の出力が閾値を超える場合は、その時間間隔の間カウンタ１２１０は増大される。これは繰り返され、カウンタ１２１０を通って繰り返し循環する。これは各３１３間隔が２４．４ｍｓ毎に１回現れるからである。それによって、各カウンタ１２１０はそれぞれ３１３番目の時間間隔が（例えば、カウンタ１に対する時間間隔、１番目、３１４番目、６２７番目など、カウンタ２に対する時間間隔、２番目、３１５番目、６２８番目などが）閾値を超える回数をカウントする。時間を超えて、最も大きいカウントを持つカウンタ１２１０はフィールド同期セグメントに対応する一つである。コンパレータ１２２０はどのカウントが最も大きいかを決定し、それによって、フィールド同期セグメントを特定する。フィールド同期セグメントの始まりは、カウンタバンク１２１０のみによって正確には決定されることはできないが、コンパレータは７７．３ｍｓ内にフィールド同期セグメントの位置を特定する。フィールド同期セグメントの始まりの正確な位置は相関器９００からの出力の微細構造に基づいて決定されることができる。
【００７９】
受信機１０２のフロントエンドでのノイズはＮ０の両側スペクトル密度を持つ白色ガウスノイズであることを仮定する必要がある。ノイズにおいては、間隔のみはフィールド同期セグメントを含まないので出力サンプルはそれぞればらつきＮ０／２を有する２つの独立したガウスランダム変数の２乗の和である。このサンプルＸが閾値Ｔを超える確率は（数式１２）である。
【００８０】
【数１３】
0004846187.tif 000014
Ｘの期待値はＥ｛Ｘ｝＝Ｎ０である。閾値がこの平均の３倍に設定される場合、Ｔ＝３Ｎ０であり、そのとき、
【００８１】
【数１４】
0004846187.tif 000015
はこのノイズサンプルが閾値を超える確率であって、結果、カウンタが増大される。
【００８２】
ある２番目の時間間隔に渡って、３１３カウンタ毎に４０をこえる決定がある。受信機での信号比は２２ｄＢより上である場合、カウンタはどの３１３間隔がフィールド同期セグメントを含むかを迅速に示すべきである。これは処理利得が約２９ｄＢであり、相関器出力ノイズ背景より６−７ｄＢ強いフィールド同期セグメント相関出力を与えるからである。
【００８３】
相関器出力がフィールド同期セグメントの位置決定に使用されうる多くの方法がある。ある例では、カウンタバンク１２１０は加算器バンクにより置換される。各３１３間隔のピーク相関は３１３部分合計を出すだめに加算される。つまり、加算器１は１番目、３１４番目、６２７番目などの間隔に対するピーク相関を加算する。多くのフレームに渡って、最も大きい部分合計はフィールド同期セグメントに対応する一つである。
【００８４】
一旦フィールド同期セグメントが特定されると、時間ゲート遅延ロックループが受信される放送信号のフィールド同期セグメントのマルチパス成分上にロックを維持するよう使用されることができる。これらの遅延ロックループ出力のコヒーレントでない結合は処理利得を上げるために行われる。
【００８５】
一旦フレーミングが確立されると、個々のデータセグメントは特定され、暗号語としてテストされる。図１１の例において、あるデータセグメントが低データレートチャンネルに対し、予め選択されると仮定される。それから、データセグメントの数値的位置が決定され（１２２０）、予め選択されたデータセグメントは暗号語に対して処理される。例えば、データセグメント１０−５０が低データレートチャンネルに対して予め選択される場合、受信機１０２はフィールド同期セグメントに比較してセグメント１０までカウントし、その後暗号語に対してセグメント１０−５０を処理する必要がある。
【００８６】
再び図１２において、時間間隔１３７はフィールド同期セグメントとして特定されると仮定する必要がある。カウンタ１２５０はフィールド同期セグメントに関してデータセグメント１０−５０までカウントし、これらのデータセグメントはバックエンド８００によって処理される。
【００８７】
機会が到来して送信機がセグメントに暗号語を挿入する場合、受信機はデータセグメントが暗号語を含むかどうかを記憶していない。結果として、受信機はフレーミングを確立し、各データセグメントは、例えば図８で示されるように相関器バンクによって処理される。コンパレータ８１０はもっとも可能性の高い暗号語を相関の強度に基づいて選択する。しかしながら、暗号語が全て送出されたかどうかに関する付加的な決定がある。あるアプローチ法では、この決定は全ての相関器出力に基づいている。ある例は、全ての相関器出力の中で群を抜いて高いピーク相関器出力がない場合、暗号語が存在しなかったことを決定するものである。これは、暗号語がこの間隔の間で送信された場合、送信された暗号語に対する相関器出力は高い確率で他の暗号語相関器出力よりはるかに大きい相関器出力のピークを有するという事実に基づいている。例として、最も大きい相関器出力のピークは、暗号語が具体的なセグメント間隔で送信されるという決定が行われるために、他の相関器出力のピーク値の対応する相関器出力のピークの少なくとも２倍であることが必要である。
【００８８】
別の実施例では、図１２に示される機能性はＤＳＰプロセッサで実施される。
【００８９】
本発明は、ある最良の実施例に関してかなり詳細に説明したが、他の実施例は可能である。例えばいくつかの例はＩＦやベースバンドなどの特定の周波数を用いて説明された。これはこれらの特定の周波数にこれらの例を限定することを意味しない。一般的には、異なる実施は異なる周波数で機能することができる。同様に、様々なステップがアナログ又はデジタル処理のどちらかとして実施されることができる。別の例として、入力ＤＴＶ信号はの処理は、入力信号を格納することのないリアルタイムで又はＤＴＶ信号のサンプルをメモリから検索することによって起こりうる。最後の例として、異なるタイプのテンプレートが使用されて所望の相関を行う。
【００９０】
ＡＴＳＣ標準では、フィールド同期セグメントは２進法の振幅シンボルを使用し、一方、一般的に送信機の８−ＶＳＢ変調信号では振幅の８レベルまで可能とされる。普通、暗号語のシンボルシーケンスでは、暗号語は２レベル、４レベル、８レベルの振幅を使用するよう選択される。より多いレベルシンボルが暗号語に使用される場合、良い自動相関及び相互相関特性を持つ暗号語の選択の余地がより多くあり、従って、受信機１０２での暗号語の検知が向上する。しかしながら、レベルが多くなると、受信機１０２での相関はより複雑になる。
【００９１】
別の実施例では、ＡＴＳＣ信号より他のＤＴＶ信号が使用されてもよい。全てのＤＴＶ信号はデータセグメントに依存し、フレームの中に編成される。暗号語はこれらのデータセグメントのいくつかを置換することができ、その置換が受け入れられない方法で残りのＤＴＶ信号を低下させない限り、ロバストな低データレート送信を生じる。例えば、ＤＴＶフォーマットのデータセグメントが独立に符号化され置換する一つのデータセグメントが他のデータセグメントのデコーディングに影響しない場合、データセグメントは利用できる基盤上で個々に置換できる。好適にはデータセグメントは移送層で置換されるが、これは要求されない。
【００９２】
別の実施例では、本発明はコンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、及び／又はそれらを組み合わせたもので実施される。本発明の装置はプログラム可能なプロセッサで実行するための機械読み取り可能記憶装置で明白に具現化されたコンピュータプログラム製品で実施されることができる。本発明の方法段階は、指示のプログラムを実行するプログラム可能なプロセッサにより行われ、入力データ上で作用して出力を生成することにより本発明の機能を実行する。本発明は一つ又は複数のコンピュータプログラムで有利に実行されることができ、そのプログラムは、接続された少なくとも一つのプログラム可能なプロセッサを含むプログラム可能システム上で実行可能であり、データ記憶装置と少なくとも一つの入力装置と少なくとも一つの出力装置からデータと指示を受信してそれらへデータと指示を送信する。各コンピュータプログラムは高レベル手続型又はオブジェクト指向プログラム言語で、又はもし望むならアセンブリ或いは機械語で実施されることができる。いかなる場合でも、言語は翻訳されるか理解される言語であることができる。一般的には、プロセッサは読み取り専用メモリ及び／又はランダムアクセスメモリから指示とデータを受信する。例によって、適したプロセッサは一般的及び特別な目的のマイクロプロセッサの両方を含む。一般的には、コンピュータは、データファイルを格納する一つか複数の大量記憶装置を含む。そのような装置は内蔵ハードディスクやリムーバブルディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスクを含む。コンピュータプログラムの指示とデータを明白に具現化するのに適した記憶装置は全形式の不揮発性メモリを含み、ＥＰＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ装置などの半導体メモリ装置、内蔵ハードディスクやリムーバブルディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭディスクの例として含む。先に述べたもののいくつかはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）と他の形式のハードウェアで補完されるか或いはそれに組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明に係るシステムのブロック図である。
【図２】ＡＴＳＣフレームの構成を示す。
【図３】ＡＴＳＣ信号を用いて低データレートのデータを送受信する方法を示すフローチャートである。
【図４Ａ】さまざまなアプローチ法を用いて暗号語により置換されたデータセグメントを説明する。
【図４Ｂ】さまざまなアプローチ法を用いて暗号語により置換されたデータセグメントを説明する。
【図４Ｃ】さまざまなアプローチ法を用いて暗号語により置換されたデータセグメントを説明する。
【図４Ｄ】さまざまなアプローチ法を用いて暗号語により置換されたデータセグメントを説明する。
【図５Ａ】暗号語によりさまざまなデータセグメントが置換されたフレームを示す。
【図５Ｂ】暗号語によりさまざまなデータセグメントが置換されたフレームを示す。
【図６】ＤＴＶ送信機のブロック図である。
【図７】受信器用の前端面のブロック図である。
【図８】相関器バンクに基づいたバックエンドのブロック図である。
【図９】ある相関器のブロック図である。
【図１０】別の相関器のブロック図である。
【図１１】確立しているフレーミングに基づいてデジタルデータを復元するある方法を示す。
【図１２】確立しているフレーミングのバックエンドブロック図である。
【図１】
0004846187.tif 000016
【図２】
0004846187.tif 000017
【図３】
0004846187.tif 000018
【図４Ａ】
0004846187.tif 000019
【図４Ｂ】
0004846187.tif 000020
【図４Ｃ】
0004846187.tif 000021
【図４Ｄ】
0004846187.tif 000022
【図５Ａ】
0004846187.tif 000023
【図５Ｂ】
0004846187.tif 000024
【図６】
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【図７】
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【図８】
0004846187.tif 000027
【図９】
0004846187.tif 000028
【図１０】
0004846187.tif 000029
【図１１】
0004846187.tif 000030
【図１２】
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