(57)【要約】システムおよび方法は、デジタル送信機（１００）による送信のため、逆方向互換可能なロバストＡＴＳＣ・８-ＶＳＢビット・ストリームを生成するために設けられる。逆方向互換可能なロバスト・デジタルＴＶ変調技術はビットの多重化ストリーム（３０１）が符号化されて配列（２０３）が標準配列（２００）と同じになるように用いられる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロバストおよび標準シンボルの多重化ストリームの変調方法であって、
配列点［constellation points］の第１および第２のセットを、配列点の前記第１のセットのうちの任意に選択された１つにより変調された出力信号の量が配列点の前記第２のセットにより変調された出力信号の量と同じになるように、提供するステップと、
前記多重化ストリームの各ロバスト・シンボルを、配列点の前記提供された第１のセットのうちの任意に選択された１つで変調するステップと、
前記多重化ストリームの各標準シンボルを、配列点の前記第２のセットの提供された配列点のうちの１つで変調するステップと、
を備える方法。
【請求項２】
配列点の第２の予め決定されたセットは、８つの配列点の８レベル残流側波帯（８−ＶＳＢ―Vestigial Sideband―）ＡＴＳＣ標準セットである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
８つの配列点は、｛−７，−５，−３，−１，１，３，５，７｝である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
配列点の第１の予め決定されたセットは｛｛−７，−５，−３，−１｝，｛１，３，５，７｝｝のセットから任意に選択される請求項３に記載の方法。
【請求項５】
各ロバスト・シンボルを変調するステップは、
i．標準トレリス［trellis―四目格子―］エンコーダに、配列点の第１の予め決定されたセットのうちの任意に選択された１つを出力させるためのビットを生成するサブステップと、
ii．前記ロバスト・シンボルおよび前記生成されたビットを、標準トレリス・エンコーダに入力するサブステップと、
iii．前記ロバスト・シンボルを、配列点の前記第１の予め決定されたセットの任意に選択された配列点の１つに、前記標準トレリス・エンコーダにより変調するサブステップと、
を備えると共に、
各標準シンボルを変調するステップは、
iv．前記標準トレリス・エンコーダに前記標準シンボルを入力するサブステップと、
v．前記標準シンボルを、配列点の予め決定された第２のセットの配列点の１つに、前記標準トレリス・エンコーダにより変調するサブステップと、
を備える請求項１に記載の方法。
【請求項６】
配列点の第２の予め決定されたセットは、８つの配列点｛−７，−５，−３，−１，１，３，５，７｝の８レベル残流側波帯（８−ＶＳＢ）ＡＴＳＣ標準セットである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
配列点の第１の予め決定されたセットは｛｛−７，−５，−３，−１｝，｛１，３，５，７｝｝のセットから任意に選択される請求項６に記載の方法。
【請求項８】
逆方向互換可能な変調を提供する方法であって、
少なくとも１つの標準シンボルと少なくとも１つのロバスト・シンボルの多重化ストリームを提供するステップ、および、
多数の変調タイプを用いる前記多重化ストリームを、出力信号の量が標準信号の量と同じになるように、変調するステップ、
を備える方法。
【請求項９】
前記変調されたストリームを、ＡＴＳＣデジタルＴＶ信号として放送するステップをさらに備える請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記変調ステップはさらに、
前記ストリームの前記少なくとも１つのロバスト・シンボルを変調するために  複数の配列点｛｛−７，−５，−３，−１｝，｛１，３，５，７｝｝の前記セットの１つを任意に選択するサブステップと、
配列点｛−７，−５，−３，−１，１，３，５，７｝の前記セットを用いる前記少なくとも１つの標準シンボルの各セットを変調するサブステップと、
を備える請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記変調されたストリームを、ＡＴＳＣデジタルＴＶ信号として放送するステップをさらに備える請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
逆方向互換可能なストリームを変調する装置であって、
少なくとも１つの標準シンボルおよび少なくとも１つのロバスト・シンボルの多重化ストリームを受信するプリプロセッサと、
前記プリプロセッサに動作可能に連結されて多数の変調タイプを用いて前記多重化ストリームを符号化／マップ処理するための標準トレリス・エンコーダと、
前記プリプロセッサに接続されて、前記プリプロセッサが、前記少なくとも１つのロバスト・シンボルに関する配列点の予め決定されたセットの１つを、前記標準トレリス・エンコーダより出力された符号化／マップ処理されたストリームの量が標準８−ＶＳＢストリームの量と同じになるように、前記標準トレリス・エンコーダに出力させるように指示させる制御シーケンス・ジェネレータと、
を備える装置。
【請求項１３】
配列点の第２の予め決定されたセットは、８つの配列点｛−７，−５，−３，−１，１，３，５，７｝の８レベル残流側波帯ＡＴＳＣ標準セットである、請求項１２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アメリカテレビジョン標準化委員会（以下ＡＴＳＣ―American Television Standard Committee―）デジタルＴＶ信号を、存在している信号と一緒に異なる度合いのエラー耐性（robustness―ロバストネス／堅牢性／エラー強さ―）を有する信号を放送可能な逆方向互換可能な種類［manner］に変更することに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルテレビジョン（ＤＴＶ）用ＡＴＳＣ送信フォーマットは、連続する３ビット信号の各々が８つの可能な信号の振幅の１つとして送信される８レベル残流側波帯（８−ＶＳＢ―Vestigial Sideband―）技術を用いる。最近では、ＡＴＳＣ・ＤＴＶ標準を逆方向に互換可能なやり方で変形することについての関心が増大してきているので、放送事業者は存在する信号と一緒に異なる度合いのエラー耐性を有する信号を放送できる。逆方向に互換可能なやり方でエラー耐性を達成する鍵は、送信機のエラー訂正部での信号処理にある。標準的なストリームを伴うロバスト・ストリームの混合の最高レベルの図が、図１に示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
８−ＶＳＢ・ＡＴＳＣ標準は、以下の８つのレベルの１つにマップ処理された信号を用いている：
（−７，−５，−３，−１，１，３，５，７）。
【０００４】
これは、同程度の確率のある８−ＶＳＢ信号と呼ばれる。ロバスト・ストリーム用の既知の解決法の１つは、８レベルから４レベルへと１記号体系の全記号を低減させるためのものである。例えば、用いるための可能性として以下のものがある：
｛−７，−５，５，７｝、または
｛−７，−１，３，５｝、または
｛−５，−３，１，７｝、その他。
【０００５】
全記号サイズ［alphabet size］が８つから４つへと低減されたとき、許された信号レベル間の距離がより大きいので、システムの性能は向上し、その結果、送信信号は雑音や歪みへの影響の受け易さが少なくなる。このような低減された全記号システムの短所の１つは、これらの全記号が逆方向互換可能性の問題を潜在的に有していることである。８つのレベルの統計値に基づいて設計された受信機は、幾つかの性能低下を示すであろう。
【０００６】
したがって、逆方向に互換可能である正常なストリームに関連してロバスト・シンボル・ストリームの送信への取り組み方が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明のシステムおよび方法は、標準およびロバストの単一のストリームにおける多数の変調タイプを、出力信号の統計値が標準８−ＶＳＢ信号となるように応用する。例えば、この発明により、配列点［constellation points―集合点―］
｛−７，−１，３，５｝  または  ｛―５，−３，１，７｝
のセットの１つがロバスト・ストリームの各シンボルを変調するために任意に選択されるならば、４レベル全記号配列点セット｛−７，−１，３，５｝および｛―５，−３，１，７｝のセットの結合は８レベルの配列点セット｛−７，−１，３，５，−５，−３，１，７｝であるので、平均出力信号は、標準８−ＶＳＢ信号と同じようになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下の説明は表示の目的のためだけに提供されるものであって限定のために提供されるものではないことはこの技術分野における通常の技術者により理解されるべきである。熟練者は、この発明の精神の範囲内および添付された特許請求の範囲内での種々の変形が存在することを理解する。既知の機能や作用の不要な詳細は、この発明を不明瞭にしないようにこの明細書からは省略されている。
【０００９】
ここで図２を参照することにより、配列点｛−７，−１，３，５｝２０１または｛―５，−３，１，７｝２０６のセットが多重化されるやり方でロバスト・ストリームの各シンボルを変調するために任意に選択された場合、平均信号２０３は、標準８-ＶＳＢ信号２００と同じようになる。
【００１０】
ここで図３を参照することにより、配列は、標準８-ＶＳＢシステム３００のトレリス・エンコーダ３０４への入力を操作することにより実現される。所定のロバスト・ストリーム・シンボルについて、制御シーケンス・ジェネレータ３０３は、適正なビットを生成するために、これらのビットが標準トレリス・エンコーダ３０４へ入力されたときにプリプロセッサ３０２に指令を出して、この標準トレリス・エンコーダ３０４の出力は所望の８-ＶＳＢ配列点の１つとなるように強制される。
【００１１】
したがって、標準トレリス・エンコーダ装置３０４は、入力ビットの多重化されたストリームのビットに対応してトレリス符号化ビットのストリームを生成すると共に、このトレリス符号化ビットをシンボルへと付加的にマップ処理するので、多数の変調タイプは、出力信号の統計値が標準８-ＶＳＢ信号と同じになるような方法により単一のストリーム内で用いられる。
【００１２】
この発明においては、エラー耐性のあるおよび存在するビット・ストリームは、エラー耐性の異なる度合いを有する信号と存在している信号とがともに送信されることを可能とし、これによりＡＴＳＣデジタルＴＶ信号のより良い受信を許容するような、逆方向互換可能なやり方で混合される。
【００１３】
ここで図４を参照することにより、標準ストリーム・シンボルを受信４０１され、または受信４０２され、単一のビット・ストリームに多重化４０３され、プリプロセッサ３０２へと出力される。制御シーケンス・ジェネレータ３０３は、連続的にモニタして、プリプロセッサ３０２へと入力する多重化されたストリームのシンボルのタイプを識別４０４する。各ロバスト・シンボルの識別４０４に関して、制御シーケンス・ジェネレータ３０３は、８-ＶＳＢ配列点の１つを標準トレリス・エンコーダ３０４に出力させるよう強制するために、適正なビット４０６を生成するようにプリプロセッサに指示する。
【００１４】
好ましくは、制御シーケンス・ジェネレータ３０３はプリプロセッサ３０２によるビットの生成を指示し、これらのビットは標準トレリス・エンコーダ３０４に平均化された配列２０３を生成するように強制し、平均化された配列は、ともに標準８-ＶＳＢ配列２０３に釣り合う、減少された４レベル全記号のペア２０１，２０２の１つを任意に選択することにより実質的に標準８-ＶＳＢ配列２００である。すなわち、結果としてのデータ・ストリームは、このデータ・ストリームの量が標準８-ＶＳＢストリームのようになるような、ロバスト・データで多重化された正常なデータを含んでいる。
【００１５】
したがって、この発明はデータ・ストリーム内のシンボルを運ぶ情報のＡＴＳＣに従属して埋め込むことで具体化されている。伝来の８-ＶＳＢ・ＡＴＳＣシステムを用いてこのような逆方向への互換可能性のための以下の４つの要求が、この発明のシステムおよび方法により満足させられる：
１．ロバスト・データが８-ＶＳＢ信号の特徴を有する受信機に出現する；
２．ロバスト・データが送信機に存在するトレリス・エンコーダと受信機に存在するトレリス・デコーダとを用いる；
３．ロバスト・データが有効なリード・ソロモン・パリティ・バイトを生成するので、存在する受信機はリード・ソロモン・パリティ・エラーを有するようなロバスト・データをフラッグしない；および
４．ロバスト・データがＭＰＥＧフォーマットを含み、存在するＭＰＥＧデコーダを不安定にさせない。
【００１６】
この発明の好適な実施形態が表示され説明されているが、これは、種々の変形や変更がなされ得ると共に、この発明の真の範囲から逸脱することなしに均等物がその構成要素として構成され得ることは、この技術分野の熟練者により理解されるであろう。さらに、多くの変形例はその中心の範囲から逸脱することのない個々の状況へのこの発明の教示を適合させるためになされることができる。例えば、制御シーケンス・ジェネレータ３０１がプリプロセッサ３０２に指示するようなやり方が変化してもよい。それゆえに、この発明を実行させるために熟慮された最善のモードとして開示された個々の実施形態にこの発明は限定されないことや、この発明は添付された特許請求の範囲の中に含まれる全ての実施形態を含むことが示されている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ロバスト・ストリームを標準ＡＴＳＣデジタルＴＶ信号の標準ストリームと混合する混合部を示すブロック図である。
【図２】配列を示す図である。
【図３】この発明により変形されたＡＴＳＣ・ＶＳＢエンコーダの最終段を示す簡略化されたトップレベル図である。
【図４】この発明により変形されたＡＴＳＣ・ＶＳＢエンコーダの最終段の一部分を示す簡略化された高レベルの流れ図である。
【図１】
2006527568.tif 000002
【図２】
2006527568.tif 000003
【図３】
2006527568.tif 000004
【図４】
2006527568.tif 000005
【国際調査報告】
2006527568.tif 000006
2006527568.tif 000007