專利名稱:接收裝置和接收方法以及數(shù)字鎖相環(huán)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種適合于直接地接收數(shù)字直接衛(wèi)星廣播的接收裝置,一種接收方法,以及個(gè)一個(gè)數(shù)字PLL電路。
已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一種直接數(shù)字衛(wèi)星廣播。在直接數(shù)字衛(wèi)星廣播里,一個(gè)視頻信號(hào)被用對(duì)應(yīng)MPEG(移動(dòng)圖像專家組)系統(tǒng)的高效編碼技術(shù)壓縮并且一個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)和一個(gè)數(shù)字音頻信號(hào)通過一個(gè)衛(wèi)星來進(jìn)行廣播已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了。圖15所示為這樣一個(gè)直接數(shù)字衛(wèi)星廣播的一個(gè)接收系統(tǒng)的例子。
在圖15里,標(biāo)號(hào)101是一個(gè)執(zhí)行數(shù)字衛(wèi)星廣播的衛(wèi)星。標(biāo)號(hào)102是接收來自衛(wèi)星101的廣播信號(hào)的一個(gè)拋物面天線。標(biāo)號(hào)103是從接收到的廣播信號(hào)里檢波出一個(gè)視頻信號(hào)的IRD(集成接收機(jī)/譯碼器)。標(biāo)號(hào)104是一個(gè)顯示接收?qǐng)D像的監(jiān)視器。
一個(gè)對(duì)應(yīng)MPEG(移動(dòng)圖像專家組)的數(shù)字視頻信號(hào)流和一個(gè)數(shù)字音頻信號(hào)被放在一個(gè)12MHz帶寬載波上通過衛(wèi)星101發(fā)射。由衛(wèi)星101發(fā)送的信號(hào)被拋物面天線102接收。拋物面天線102配備有一個(gè)LNB(低噪聲塊下變頻器)105。拋物面天線102接收的信號(hào)被LNB 105下變頻為一個(gè)預(yù)定頻率的一個(gè)信號(hào)。
LNB 105的一個(gè)輸出信號(hào)被提供給IRD 103。IRD 103包括一個(gè)選擇預(yù)定信道的調(diào)諧器電路,一個(gè)檢波比特流的檢波電路,一個(gè)將比特流分離為視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的信號(hào)分離器,一個(gè)解碼一個(gè)MPEG視頻信號(hào)的MPEG視頻信號(hào)譯碼器,一個(gè)用譯碼后的視頻信號(hào)生成一個(gè)NTSC復(fù)合視頻信號(hào)的模擬視頻編碼電路,以及一個(gè)譯碼MPEG音頻信號(hào)的MPEG音頻信號(hào)譯碼器。衛(wèi)星101送來的信號(hào)被IRD 103檢波。IRD 103的輸出信號(hào)被提供給監(jiān)視器104。
如上所述,在直接數(shù)字衛(wèi)星廣播里,使用了MPEG系統(tǒng)。運(yùn)用高效編碼技術(shù)壓縮一個(gè)視頻信號(hào)。被壓縮的視頻信號(hào)與一個(gè)數(shù)字音頻信號(hào)一起發(fā)送。在MPEG系統(tǒng)里,數(shù)字視頻信號(hào)與數(shù)字音頻信號(hào)作為一個(gè)數(shù)據(jù)包流發(fā)送。一個(gè)時(shí)間標(biāo)志被放置在每一個(gè)視頻信號(hào)和音頻信號(hào)的譯碼/再現(xiàn)單元里。譯碼/再現(xiàn)單元稱為存取單元。時(shí)間標(biāo)志由一個(gè)PTS(顯示時(shí)間標(biāo)志)和一個(gè)DTS(譯碼時(shí)間標(biāo)志)組成。PTS是再現(xiàn)輸出數(shù)據(jù)的時(shí)間管理信息。DTS是譯碼數(shù)據(jù)的時(shí)間管理信息。時(shí)間標(biāo)志和一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)間STC(系統(tǒng)時(shí)鐘)相比較。當(dāng)時(shí)間標(biāo)志與基準(zhǔn)時(shí)間一致時(shí),相應(yīng)的存取單元被再現(xiàn)。
為了指定一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn),發(fā)送了一個(gè)SCR(系統(tǒng)時(shí)鐘基準(zhǔn))和一個(gè)PCR(節(jié)目時(shí)鐘基準(zhǔn))。為了將STC的值校正為時(shí)間基準(zhǔn),使用了SCR和PCR的值。系統(tǒng)時(shí)鐘同與STC相聯(lián)系的一個(gè)PLL一起振蕩。
換言之,PLL包括以一個(gè)27MHz的頻率振動(dòng)一個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘的VCO,一個(gè)給VCO的輸出信號(hào)計(jì)數(shù)的STC計(jì)數(shù)器,一個(gè)將SCR或PCR的值與STC計(jì)數(shù)器的值相比較的相位比較電路,以及一個(gè)被提供相位比較電路的輸出數(shù)據(jù)的環(huán)路濾波器。STC計(jì)數(shù)器用接收的SCR和PCR設(shè)置。用通過環(huán)路濾波器的相位比較電路的輸出數(shù)據(jù),控制VCO。
在比較SCR或PCR的值與STC的值的PLL里,在控制開始階段,環(huán)路將快速的打開和關(guān)閉,以致于STC的值與SCR或PCR的值一致。在信號(hào)接收階段,信號(hào)將被穩(wěn)定的控制。如果STC的值和SCR或PCR的值之間的相位差超過一個(gè)預(yù)定范圍從而環(huán)路在任何區(qū)域被開啟,STC的值和SCR或PCR的值間的相位差將在一個(gè)預(yù)定的范圍迅速被打開(PULLED)。
然而,滿足所有這些條件是很困難的。換言之,在PLL的增益很高的情況下,由于環(huán)路能迅速的被打開(PULLED),在控制開始時(shí)期是有利的,然而,當(dāng)環(huán)路的增益很高時(shí),在正常的接收狀態(tài),PLL不會(huì)穩(wěn)定地工作。
因此,本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種數(shù)字PLL電路,一個(gè)接收設(shè)備,以及一種在控制開始階段允許在一個(gè)預(yù)定相位差范圍內(nèi)迅速打開一個(gè)環(huán)路的接收方法,該環(huán)路在正常接收階段能穩(wěn)定的控制,且當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘以一個(gè)接收到的比特流的時(shí)間基準(zhǔn)值振蕩時(shí),該環(huán)路在接近開啟階段被迅速恢復(fù)到預(yù)定的相位差范圍。
本發(fā)明是一種接收設(shè)備,具有一個(gè)數(shù)字PLL電路,用于產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)與數(shù)據(jù)一起發(fā)送過來的時(shí)間基準(zhǔn)信息的一個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘,以及一個(gè)數(shù)據(jù)處理裝置用于根據(jù)系統(tǒng)時(shí)鐘處理數(shù)據(jù),PLL電路包括一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)信息檢測(cè)裝置,用于檢測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)間基準(zhǔn)信息并輸出時(shí)間基準(zhǔn)信息,一個(gè)可變頻率發(fā)生裝置,用于產(chǎn)生一個(gè)預(yù)定頻率的時(shí)鐘,一個(gè)時(shí)鐘計(jì)數(shù)輸出裝置,用于計(jì)算時(shí)鐘并輸出計(jì)數(shù)結(jié)果,一個(gè)相位比較裝置,用于比較時(shí)間基準(zhǔn)信息與在檢測(cè)時(shí)間基準(zhǔn)信息的時(shí)刻的計(jì)數(shù)結(jié)果,以及一個(gè)反饋環(huán)路,用于通過一個(gè)濾波裝置將相位差作為一個(gè)控制信號(hào)反饋到可變頻率發(fā)生裝置,這里,對(duì)應(yīng)相位差,濾波器裝置的一個(gè)設(shè)定狀態(tài)發(fā)生改變。
PLL電路至少有一個(gè)用于一個(gè)控制開始狀態(tài)的第一環(huán)路增益以及一個(gè)用于控制開始狀態(tài)之外的狀態(tài)的第二環(huán)路增益,第一環(huán)路的增益比第二環(huán)路的增益要大些。
濾波器裝置有一個(gè)檢測(cè)裝置用于檢測(cè)相位差是否在一個(gè)預(yù)定相位差范圍內(nèi)。相位差在預(yù)定相位差內(nèi)情形下的第一環(huán)路增益比相位差不在預(yù)定相位差內(nèi)情形下的第二環(huán)路增益要小些。
檢測(cè)裝置還確定在第一時(shí)刻檢測(cè)到的一個(gè)第一相位差和在剛好在第一時(shí)刻之前的第二時(shí)刻檢測(cè)到的一個(gè)第二相位差之間的差值是否在一個(gè)預(yù)定差值之內(nèi)。當(dāng)差值在預(yù)定差值之內(nèi)以及當(dāng)相位差在預(yù)定相位差之內(nèi)時(shí),一個(gè)濾波器裝置的環(huán)路增益被設(shè)定為第一環(huán)路增益。
PLL電路用一個(gè)對(duì)應(yīng)于第一時(shí)刻和第二時(shí)刻之間的時(shí)間間隔的值,去除兩倍于在第一時(shí)刻檢測(cè)到的第一相位差與在剛好在第一時(shí)刻之前的第二時(shí)刻檢測(cè)到的第二相位差之間的差值,將除法后的結(jié)果乘以一個(gè)預(yù)定系數(shù)K,將乘法后的結(jié)果和一個(gè)在第二時(shí)刻檢測(cè)的控制值相加,并將相加后的結(jié)果作為第一時(shí)刻的控制值。
PLL電路改變系數(shù)K從而改變?cè)O(shè)定狀態(tài)。
本發(fā)明的這些以及其它的目的和優(yōu)點(diǎn)將通過下列最佳實(shí)施例的詳細(xì)描述而更加顯而易見,如
所示。
圖1所示是按照本發(fā)明的一個(gè)AV系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例的透視圖;圖2是圖1所示的AV系統(tǒng)的電連接的簡(jiǎn)圖;圖3是圖1中所示的一個(gè)IRD面板的結(jié)構(gòu)實(shí)例的正視圖;圖4所示為按照本發(fā)明的一個(gè)衛(wèi)星廣播接收裝置實(shí)例的框圖;圖5是圖1中所示一個(gè)遙控器面板的結(jié)構(gòu)實(shí)例平面圖。
圖6是圖5中所示遙控器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)例的一個(gè)簡(jiǎn)圖;圖7A到7F是用于解釋一個(gè)頻道數(shù)據(jù)段和節(jié)目數(shù)據(jù)段的簡(jiǎn)圖;圖8所示為發(fā)射方的一個(gè)編碼器的處理過程和接收其輸出的IRD的一個(gè)處理過程的簡(jiǎn)圖;圖9所示為用于解釋圖4中的一個(gè)DRAM的記錄區(qū)域的內(nèi)容的簡(jiǎn)圖10所示為用于解釋圖4中所示的一個(gè)EPG區(qū)域中所存儲(chǔ)的EPG數(shù)據(jù)內(nèi)容的簡(jiǎn)圖;圖11所示為用于解釋一個(gè)信號(hào)分離器的操作的簡(jiǎn)圖;圖12所示為按照本發(fā)明的衛(wèi)星廣播接收裝置的一個(gè)數(shù)字PLL的結(jié)構(gòu)的功能框圖;圖13所示為按照本發(fā)明的衛(wèi)星廣播接收裝置的數(shù)字PLL的一個(gè)數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)的功能框圖;圖14所示為用于解釋按照本發(fā)明的衛(wèi)星廣播接收裝置的數(shù)字PLL的數(shù)字濾波器的一個(gè)流程圖;圖15是一個(gè)用于解釋一個(gè)廣播接收系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖;圖1所示為一個(gè)按照本發(fā)明的一個(gè)AV(音頻視頻)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)實(shí)例簡(jiǎn)圖。在此實(shí)施例中,AV系統(tǒng)包括一個(gè)IRD(集成接收器/編碼器)2和一個(gè)監(jiān)視單元4。IRD 2檢波一個(gè)通過拋物面天線3從衛(wèi)星(一個(gè)廣播衛(wèi)星或一個(gè)通訊衛(wèi)星)接收的一個(gè)信號(hào)。監(jiān)視單元4和IRD 2通過AV線11和控制線12相互連接。
AV系統(tǒng)的用戶可以用遙控器5向IRD 2輸入一個(gè)作為IR(紅外線的)信號(hào)的命令。換言之,當(dāng)用戶操縱遙控器5上的一個(gè)按鈕開關(guān)100的預(yù)定按鈕時(shí)(見圖5),一個(gè)IR發(fā)射部分51發(fā)射一個(gè)相關(guān)的紅外線信號(hào),紅外線信號(hào)由IRD 2的一個(gè)IR接收部分24接收(見圖4)。
圖2所示為圖1中的AV系統(tǒng)1的電接線圖。拋物面天線具有一個(gè)LNB(低噪聲塊下變頻器)3a,以此將從衛(wèi)星接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成為一個(gè)具有預(yù)定頻率的信號(hào)并向IRD 2提供所得信號(hào)。IRD 2通過AV線11向監(jiān)視單元4提供輸出信號(hào)。AV線11由例如一個(gè)復(fù)合視頻信號(hào)線,一個(gè)音頻L信號(hào)線,以及一個(gè)音頻R信號(hào)線三條線組成。
IRD 2還包括一個(gè)AV單元控制信號(hào)發(fā)送/接收部分2A。監(jiān)視單元4還包括一個(gè)AV單元控制信號(hào)發(fā)送/接收部分4A。AV單元控制信號(hào)發(fā)送/接收部分2A和4A通過由一個(gè)有線SIRCS(有SONY商標(biāo)的SONY紅外線遙控系統(tǒng))組成的控制線12相互連接。
圖3所示為IRD 2的面板的結(jié)構(gòu)實(shí)例。在IRD 2的左邊,配置了一個(gè)電源按鈕111,電源按鈕開關(guān)111用于接通和關(guān)斷電源。當(dāng)電源接通時(shí),一個(gè)LED 112變亮。在LED 112的右邊,配置了LED 113和114。當(dāng)選擇了一個(gè)DSS模式時(shí),LED 113變亮。在DSS模式,從衛(wèi)星接收的一個(gè)信號(hào)被輸出。當(dāng)選擇一個(gè)電視(TV)模式時(shí),LED 113熄滅。當(dāng)一個(gè)預(yù)定消息從衛(wèi)星發(fā)射到IRD 2時(shí),LED 114變亮。當(dāng)用戶認(rèn)可監(jiān)視單元4上的消息時(shí),LED 114熄滅。
當(dāng)一個(gè)TV/DSS按鈕開關(guān)115被接通時(shí),DSS模式被設(shè)置。當(dāng)TV/DSS按鈕開關(guān)115關(guān)斷時(shí),TV模式被設(shè)置。當(dāng)一個(gè)菜單被顯示在監(jiān)視單元4上時(shí),菜單按鈕開關(guān)121被操作。
在一個(gè)選擇按鈕開關(guān)116的上部,下部,左部,右部,分別配置了一個(gè)上部按鈕開關(guān)117,一個(gè)下部按鈕開關(guān)118,一個(gè)左部按鈕開關(guān)119,以及一個(gè)右部按鈕開關(guān)120。上部按鈕開關(guān)117,下部按鈕開關(guān)118,左部按鈕開關(guān)119,以及右部按鈕開關(guān)120用于分別向上,向下,向左,向右移動(dòng)光標(biāo)。選擇按鈕開關(guān)116用于確認(rèn)所選的菜單項(xiàng)。
圖4所示為按照本發(fā)明的一個(gè)衛(wèi)星廣播IRD 2的結(jié)構(gòu)實(shí)例。在圖4中,一個(gè)數(shù)字衛(wèi)星廣播通過拋物面天線3被接收。拋物面天線3的接收信號(hào)被提供給設(shè)置在拋物面天線3上的一個(gè)LNB 3a。LNB 3a將接收到的信號(hào)下變頻為一個(gè)預(yù)定頻率的信號(hào)。
LNB 3a的輸出信號(hào)被提供給一個(gè)調(diào)諧電路6。調(diào)諧電路6從對(duì)應(yīng)于從一個(gè)控制器7接收到的頻道選擇信號(hào)的接收信號(hào)選擇一個(gè)預(yù)定頻道信號(hào)。
調(diào)諧電路6的一個(gè)輸出信號(hào)被提供給一個(gè)QPSK檢波電路8。QPSK檢波電路8檢波對(duì)應(yīng)于QPSK方法的接收信號(hào)。這樣,接收信號(hào)的比特流被檢波。QPSK檢波電路8的一個(gè)輸出信號(hào)被提供給一個(gè)糾錯(cuò)電路9。糾錯(cuò)電路9檢測(cè)并校正比特流的錯(cuò)誤。
糾錯(cuò)電路9的輸出信號(hào)被提供給一個(gè)信號(hào)分離器10,信號(hào)分離器10從糾錯(cuò)電路9接收一個(gè)比特流信號(hào),暫時(shí)將比特流信號(hào)存儲(chǔ)在一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)器(SRAM)11中,將接收到的信號(hào)以一個(gè)數(shù)據(jù)包序列成幀,確定每一數(shù)據(jù)包是否是想要的數(shù)據(jù),并且將所得到的數(shù)據(jù)分離為視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)。視頻數(shù)據(jù)被提供給一個(gè)MPEG視頻編碼器12。音頻數(shù)據(jù)被提供給一個(gè)MPEG音頻編碼器13。
當(dāng)接收到的數(shù)據(jù)已被加密,數(shù)據(jù)就被送到一個(gè)解密器14。解密加密數(shù)據(jù)所必需的一個(gè)解密鍵和一個(gè)解密程序被存儲(chǔ)在一個(gè)IC卡15中。當(dāng)IC卡15被提供給接收裝置時(shí),解密器14用存儲(chǔ)在IC卡15中的解密鍵將加密數(shù)據(jù)解密。信號(hào)分離器10將解密后的數(shù)據(jù)分離為視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)。視頻數(shù)據(jù)被提供給MPEG視頻譯碼器12。音頻數(shù)據(jù)被提供給音頻譯碼器13。
MPEG視頻譯碼器12,暫時(shí)將接收到的數(shù)字視頻信號(hào)存儲(chǔ)在一個(gè)DRAM21中,譯碼對(duì)應(yīng)于MPEG系統(tǒng)已經(jīng)壓縮的一個(gè)視頻信號(hào)。MPEG系統(tǒng)是一個(gè)高效編碼系統(tǒng),其圖像數(shù)據(jù)的壓縮運(yùn)用了復(fù)合DCT和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)。MPEG視頻譯碼器12譯碼一個(gè)分量視頻信號(hào)。MPEG視頻譯碼器12的一個(gè)輸出信號(hào)被提供給一個(gè)模擬視頻譯碼器17。模擬視頻譯碼器17產(chǎn)生一個(gè)亮度信號(hào)(Y),一個(gè)色度信號(hào)(C),以及一個(gè)對(duì)應(yīng)于例如NTSC系統(tǒng)的復(fù)合視頻信號(hào)(V)。輸出端18A到18C輸出視頻信號(hào)。
對(duì)于MPEG視頻譯碼器12,一個(gè)MPEG 2譯碼LSI(STi 3500)(SGS-Thomson微電子公司)可被運(yùn)用。Martin Bolton在Nikkei電子工程,NikkeiPB公司,No.603,1994年3月14日,101-110頁中描述了STi 3500的詳細(xì)資料。
另外,關(guān)于MPEG 2傳輸流,參見“最新MPEG文本”,ASCII Corp.,1994年8月1日,231-253頁。
MPEG音頻譯碼器13譯碼一個(gè)對(duì)應(yīng)于MPEG系統(tǒng)的音頻信號(hào)。MPEG音頻譯碼器13暫時(shí)將接收到的數(shù)字音頻信號(hào)存儲(chǔ)在一個(gè)DRAM中并譯碼一個(gè)數(shù)字音頻信號(hào)。MPEG音頻譯碼器13的輸出信號(hào)被提供給一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器25。D/A轉(zhuǎn)換器25將一個(gè)數(shù)字音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)模擬音頻信號(hào)。一個(gè)輸出端26提供D/A轉(zhuǎn)換器25的輸出信號(hào)。
在此實(shí)施例中,視頻信號(hào)和音頻信號(hào)通過AV線11被提供給監(jiān)視單元4。
控制器7執(zhí)行對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)在一個(gè)ROM 19中的一個(gè)程序的各種處理。例如,控制器7控制調(diào)諧器6,QPSK檢波電路8,以及糾錯(cuò)電路9。另外,控制器7控制AV單元控制信號(hào)發(fā)送/接收部分2A以致于通過控制線12輸出一個(gè)預(yù)定的控制信號(hào)到另一個(gè)AV單元(在此實(shí)施例中,是監(jiān)視單元4)并從另一個(gè)AV單元接收一個(gè)控制信號(hào)。
用戶能夠利用面板40上的操作按鈕開關(guān)(見圖3)直接輸入一個(gè)所需命令給控制器7。當(dāng)用戶操縱遙控器5時(shí),IR發(fā)射部分51發(fā)射一個(gè)紅外線信號(hào)。紅外線信號(hào)由IR接收部分24接收。最后的信號(hào)被提供給控制器7。這樣,利用遙控器5,用戶能夠直接向控制器7輸出一個(gè)所需命令。
另外,控制器7控制MPEG視頻譯碼器12生成預(yù)定的OSD(屏幕顯示)數(shù)據(jù)。在控制器7的控制之下,MPEG視頻譯碼器12生成預(yù)定的OSD數(shù)據(jù),將OSD數(shù)據(jù)寫入DRAM 21的一個(gè)OSD區(qū)21a(見圖11)。這樣,預(yù)定文本字符,一個(gè)數(shù)字(例如一個(gè)菜單和一種EPG普通節(jié)目指南),等等能夠被輸出并顯示在監(jiān)視單元4上。
圖5所示為遙控器5的按鈕開關(guān)100的結(jié)構(gòu)實(shí)例。箭頭按鈕開關(guān)201到204被用于分別向上、下、左、右四個(gè)方向移動(dòng)光標(biāo)。一個(gè)按鈕開關(guān)200被豎直壓向遙控器5的上表面并且用于確認(rèn)一個(gè)所選的菜單項(xiàng)。操作菜單按鈕開關(guān)134在監(jiān)視單元4上顯示一個(gè)菜單屏幕。一個(gè)退出按鈕135用于顯示一個(gè)正常屏幕。
一個(gè)頻道增/減按鈕133用于增加或減小廣播頻道號(hào)。一個(gè)音量按鈕開關(guān)132用于調(diào)高或調(diào)低音量。
一個(gè)數(shù)字按鈕(10鍵)開關(guān)138包括“0”到“9”鍵用于輸入一個(gè)數(shù)字。一個(gè)輸入按鈕開關(guān)137用于確認(rèn)已用數(shù)字按鈕開關(guān)138輸入的一個(gè)數(shù)字。當(dāng)一個(gè)頻道改變后,由一個(gè)新頻道號(hào),一個(gè)呼號(hào),一個(gè)標(biāo)識(shí),以及一個(gè)郵標(biāo)組成的一個(gè)標(biāo)題被顯示3秒鐘。除了這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的標(biāo)題之外,還提供了一個(gè)詳細(xì)的標(biāo)題。詳細(xì)的標(biāo)題包括如,一個(gè)節(jié)目名,一個(gè)廣播開始時(shí)間,以及一個(gè)當(dāng)前時(shí)間。一個(gè)顯示按鈕1 36被用于選擇標(biāo)題類型。
一個(gè)TV/視頻選擇按鈕開關(guān)139選擇用作監(jiān)視單元4的一個(gè)輸入,TV接收機(jī)的一個(gè)調(diào)諧器的輸入或一個(gè)視頻輸入端(如,一個(gè)VCR)的一個(gè)輸入。一個(gè)TV/DSS選擇按鈕140用于選擇一個(gè)TV模式或一個(gè)DSS模式。當(dāng)用戶使用數(shù)字按鈕開關(guān)138轉(zhuǎn)換一個(gè)頻道時(shí),以前的頻道被存儲(chǔ)。一個(gè)跳轉(zhuǎn)按鈕141用于恢復(fù)以前的頻道。
一個(gè)指南按鈕開關(guān)143用于直接在監(jiān)視單元4上顯示一個(gè)總指南(EPG),而不通過菜單。
一個(gè)有線按鈕開關(guān)145,一個(gè)TV按鈕開關(guān)146,以及一個(gè)DSS按鈕開關(guān)147用于選擇一個(gè)功能(即,選擇一個(gè)從遙控器5發(fā)射出的紅外線信號(hào)的代碼的一個(gè)單元類別)。有線按鈕開關(guān)145用于在監(jiān)視單元4上顯示一個(gè)由電纜分線盒(未示出)通過一個(gè)電纜接收到的信號(hào)。這樣,分配到電纜分線盒的一個(gè)單元類別代碼被作為一個(gè)紅外信號(hào)發(fā)射。同樣,TV按鈕開關(guān)146被用于顯示一個(gè)由顯示裝置4的調(diào)諧器接收到的一個(gè)信號(hào)。DSS按鈕開關(guān)147用于在顯示裝置4上顯示一個(gè)通過衛(wèi)星由IRD 2接收到的一個(gè)信號(hào)。
當(dāng)這些控制開關(guān)145,146,和147被接通時(shí),設(shè)置在那里的各LED變亮。這樣通過變亮的相關(guān)LED,用戶知道已向哪一個(gè)類別單元發(fā)射代碼。
當(dāng)一個(gè)有線電源按鈕開關(guān)151,一個(gè)TV電源按鈕開關(guān)152,和一個(gè)DSS電源按鈕開關(guān)153被接通,則有電纜分線盒,顯示裝置4,和IRD 2被分別接通或關(guān)斷。
圖6所示為遙控器5內(nèi)部結(jié)構(gòu)的形式。一個(gè)包括微計(jì)算機(jī)7的CPU 72總是在掃描一個(gè)按鈕開關(guān)矩陣82并且檢測(cè)遙控器5的按鈕開關(guān)100是否已經(jīng)被操作。CPU 72執(zhí)行對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)在一個(gè)ROM 73中的程序的各種處理并且將所需數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一個(gè)RAM 74中。
當(dāng)CPU 72輸出一個(gè)紅外信號(hào)時(shí),CPU 72通過一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)器75驅(qū)動(dòng)一個(gè)LED 76。
關(guān)于直接廣播衛(wèi)星系統(tǒng)的詳細(xì)資料,參見“支持US信息高速公路的技術(shù)”,由L.W.Butterworth,J.P Godwin,以及D.Radbel所著,Nikkei電子工程,Nikkei BP公司,1994年10月24日,第180-189頁。
圖7A到7F所示為一個(gè)處理過程,用于生成由直接廣播衛(wèi)星系統(tǒng)的一個(gè)編碼器編碼的傳輸數(shù)據(jù)。EPG數(shù)據(jù)由指南數(shù)據(jù),頻道數(shù)據(jù)以及節(jié)目數(shù)據(jù)組成。指南數(shù)據(jù)是整個(gè)節(jié)目指南數(shù)據(jù)。頻道數(shù)據(jù)是有關(guān)頻道的數(shù)據(jù)。節(jié)目數(shù)據(jù)是有關(guān)節(jié)目的數(shù)據(jù)。EPG數(shù)據(jù)參見以后的圖10中描述。
EPG數(shù)據(jù)的頻道數(shù)據(jù)和節(jié)目數(shù)據(jù)被分段用于每一頻道。在圖7A到7F所示的實(shí)施例中,頻道1和2的節(jié)目數(shù)據(jù)和頻道數(shù)據(jù)作為段1的數(shù)據(jù),頻道3和4的頻道數(shù)據(jù)和節(jié)目數(shù)據(jù)作為段2的數(shù)據(jù),頻道5和6的頻道數(shù)據(jù)和節(jié)目數(shù)據(jù)作為段3的數(shù)據(jù)。
如圖7E所示,頻道數(shù)據(jù)和包數(shù)據(jù)被劃分為具有預(yù)定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包。一個(gè)首標(biāo)被加到每個(gè)數(shù)據(jù)包且結(jié)果數(shù)據(jù)作為一個(gè)數(shù)據(jù)包發(fā)送。
在發(fā)送方的一個(gè)編碼器中,除頻道數(shù)據(jù)和節(jié)目數(shù)據(jù)之外,指南數(shù)據(jù),視頻數(shù)據(jù),和音頻數(shù)據(jù)作為包數(shù)據(jù)被發(fā)送到一個(gè)12.2-12.7 Ghz BSS頻帶的高輸出衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器。在這種情況下,一個(gè)多元頻道(可達(dá)到9個(gè))數(shù)據(jù)包被合成為分配到每一轉(zhuǎn)發(fā)器的一個(gè)預(yù)定頻率的信號(hào)。每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器用一個(gè)載波傳送一組多元頻道信號(hào)。這樣,當(dāng)有23個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器時(shí),最多207(=9×23)個(gè)頻道數(shù)據(jù)能夠被發(fā)送。
在IRD 2中,調(diào)諧器6,QPSK檢波電路8,以及糾錯(cuò)電路9以對(duì)應(yīng)于一個(gè)預(yù)定轉(zhuǎn)發(fā)器的一個(gè)頻率接收一個(gè)載波和解調(diào)該載波。這樣,可以獲得多達(dá)9個(gè)頻道的數(shù)據(jù)包。信號(hào)分離器10將從檢波后的輸出信號(hào)獲得的每一數(shù)據(jù)包暫時(shí)存儲(chǔ)在一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)器22中然后讀出它。信號(hào)分離器10還將EPG數(shù)據(jù)首標(biāo)(指南數(shù)據(jù),頻道數(shù)據(jù),以及節(jié)目數(shù)據(jù))以外的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到EPG區(qū)22a。視頻數(shù)據(jù)包被提供給DRAM 21并存儲(chǔ)在那里。MPEG視頻數(shù)據(jù)25譯碼視頻數(shù)據(jù)包。音頻數(shù)據(jù)包被提供給DRAM 16然后存儲(chǔ)在那里。MPEG音頻譯碼器13譯碼音頻數(shù)據(jù)包。
關(guān)于編碼器的處理的詳細(xì)描述如圖8所示,參見“支持US信息高速公路的技術(shù)”,Nikkei電子工程,pp 180-189。每一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器為數(shù)據(jù)包安排時(shí)間表以致于每一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的傳輸速率是恒定的。分配給每一轉(zhuǎn)發(fā)器的一個(gè)載波的傳輸速率是40M位/秒。
例如,在一種移動(dòng)圖像諸如一個(gè)場(chǎng)景快速變化的體育節(jié)目中,MPEG視頻數(shù)據(jù)使用許多數(shù)據(jù)包。這樣,當(dāng)這樣的節(jié)目數(shù)變大時(shí),能夠用一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送的節(jié)目數(shù)減少。
另一方面,具有少量幀的MPEG視頻數(shù)據(jù)諸如一個(gè)播音員圖像能夠用少量的數(shù)據(jù)包發(fā)送。這樣,當(dāng)這樣的節(jié)目數(shù)變大時(shí),能夠用一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送的節(jié)目數(shù)增加。
圖9所示為DRAM 21的內(nèi)容?,F(xiàn)在,假設(shè)監(jiān)視單元4的一個(gè)屏幕是由720×480像素組成。另外,假設(shè)每一像素的亮度用8位表示。再假設(shè)每第二像素的色差用8比特表示。在這種情況下,構(gòu)成一屏的所需位數(shù)為4147200(=720×480×1.5×8)位。假設(shè)一個(gè)字由64位組成,單詞總數(shù)變?yōu)?4800個(gè)字,等于用十六進(jìn)制計(jì)數(shù)法的0xFD20個(gè)字。
然而,DRAM21的這一值如此之大以致于MPEG視頻譯碼器不能夠管理它。這樣,當(dāng)十六進(jìn)制值向LSB側(cè)移動(dòng)5位時(shí),其值變?yōu)?x7EQ。另外,由于寄存器中設(shè)置的值應(yīng)為4的倍數(shù),當(dāng)一個(gè)值大于0x7EQ并且是4的倍數(shù)時(shí),該值變?yōu)?x7E。
這樣,在此實(shí)施例中,提供緩沖存儲(chǔ)器0到2存儲(chǔ)I圖像數(shù)據(jù),P圖像數(shù)據(jù),和B圖像數(shù)據(jù)。緩沖存儲(chǔ)器0到2的每一個(gè)的存儲(chǔ)容量是64896個(gè)字。另外,對(duì)于OSD數(shù)據(jù),提供了一個(gè)18176個(gè)字的區(qū)域。對(duì)于一個(gè)用于暫時(shí)存儲(chǔ)輸入數(shù)據(jù)的一個(gè)比特緩沖存儲(chǔ)器區(qū)域,提供了一個(gè)49280個(gè)單詞的區(qū)域。
圖10所示為存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)器22的EPG區(qū)22a中的EPG數(shù)據(jù)(節(jié)目指南數(shù)據(jù))內(nèi)容。參見圖7和8中所描述的,控制器7在如圖10所示的EPG區(qū)22a中存儲(chǔ)由發(fā)射方編碼器編碼后的并以數(shù)據(jù)包發(fā)送的EPG數(shù)據(jù)。
如圖10所示,節(jié)目指南數(shù)據(jù)(EPG數(shù)據(jù))按照指南數(shù)據(jù),頻道數(shù)據(jù),以及節(jié)目數(shù)據(jù)的順序被成功地存儲(chǔ)。
指南數(shù)據(jù)包含的“日期”代表當(dāng)前日期,“時(shí)間”代表當(dāng)前時(shí)間,“段數(shù)”代表段的總數(shù),“轉(zhuǎn)發(fā)器列表”代表一個(gè)段數(shù)和相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)器數(shù)列表,以及“頻道列表”代表段數(shù)和頻道數(shù)列表。
在指南數(shù)據(jù)之后的頻道數(shù)據(jù)的設(shè)置是按照段1,段2,段3等等的順序。每一段包含一個(gè)預(yù)定頻道數(shù)的數(shù)據(jù)。在此實(shí)施例中,段1包含頻道1和2的數(shù)據(jù)。段2包含頻道3和4的數(shù)據(jù)。
每一頻道的數(shù)據(jù)包含“頻道號(hào)”,代表頻道號(hào),“頻道名稱”代表廣播站的呼號(hào),“標(biāo)識(shí)ID”表示廣播站的標(biāo)識(shí),“數(shù)據(jù)ID”表示MPEG視頻數(shù)據(jù)和MPEG音頻數(shù)據(jù),“節(jié)目數(shù)”代表頻道(如頻道1)的節(jié)目數(shù),以及“第一節(jié)目的偏移”代表從特殊頻道的第一個(gè)節(jié)目的存儲(chǔ)位置(地址)的偏移(例如,在頻道2的情況下,從節(jié)目段的起始處(如圖10所示,節(jié)目1-1的開始位置)到第一節(jié)目數(shù)據(jù)節(jié)目2-1所存儲(chǔ)的地址的偏移值)。
節(jié)目數(shù)據(jù)包含,“節(jié)目標(biāo)題”代表節(jié)目名,“開始時(shí)間”代表節(jié)目的廣播開始時(shí)間,“時(shí)間長(zhǎng)度”代表節(jié)目的廣播時(shí)間周期,“類別”代表節(jié)目的類型,“子類別”代表類型(類別)的子類型,“額定值(Rating)”代表節(jié)目的期限,以及“節(jié)目描述”保存節(jié)目的詳細(xì)內(nèi)容(包括一個(gè)編碼付費(fèi)節(jié)目的數(shù)據(jù)譯碼情況)。為每個(gè)段設(shè)置這樣的節(jié)目數(shù)據(jù)。在此實(shí)施例中,段1的節(jié)目數(shù)據(jù)是由頻道1的8個(gè)數(shù)據(jù)段即節(jié)目1-1至節(jié)目1-8組成以及頻道2的7個(gè)數(shù)據(jù)段即節(jié)目2-1到節(jié)目2-7組成。
圖11是一個(gè)表示用于在監(jiān)視單元4上顯示一個(gè)總指南屏幕的數(shù)據(jù)處理的框圖。
一個(gè)控制器7在信號(hào)分離器10的一個(gè)寄存器10a中指定了一個(gè)從糾錯(cuò)電路9接收到的數(shù)據(jù)目標(biāo)。從糾錯(cuò)電路9接收到的數(shù)據(jù)被暫時(shí)保存在一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)器22中,然后由信號(hào)分離器10讀出。結(jié)果數(shù)據(jù)被發(fā)送到已在寄存器10a中指定的目的地。
例如,帶有與存儲(chǔ)在信號(hào)分離器10的寄存器10a中的“‘MPEG視頻’的數(shù)據(jù)ID”相符的首標(biāo)的數(shù)據(jù)包被發(fā)送到一個(gè)MPEG視頻譯碼器12。帶有與“‘MPEG音頻’的數(shù)據(jù)ID”相符的首標(biāo)的數(shù)據(jù)包被發(fā)送到一個(gè)MPEG音頻譯碼器13。
同樣,帶有與存儲(chǔ)在寄存器10a中的“‘指南’的數(shù)據(jù)ID”相符的首標(biāo)的數(shù)據(jù)包被發(fā)送到一個(gè)通過存儲(chǔ)在寄存器10中的“‘指南’的地址”設(shè)定的一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)器22的一個(gè)EPG區(qū)22a,然后寫入EPG區(qū)22a。以這樣的方式,EPG數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在如圖10所示的EPG區(qū)22a中。
在EPG數(shù)據(jù)已經(jīng)被發(fā)送后,由于數(shù)據(jù)包的首標(biāo)不需要了,因此它們被去掉。
當(dāng)EPG數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在具有例如存儲(chǔ)容量為120k字節(jié)的EPG區(qū)22a中且因此EPG區(qū)22a變滿時(shí),信號(hào)分離器10向控制器7輸出一個(gè)飽和狀態(tài)信號(hào)。當(dāng)控制器7從信號(hào)分離器10接收該控制信號(hào)時(shí),控制器7停止接收EPG數(shù)據(jù)。當(dāng)EPG數(shù)據(jù)被顯示時(shí),控制器7執(zhí)行一個(gè)解釋處理諸如解壓縮,排序,以及譯碼EPG數(shù)據(jù)。
以這樣一種方式,例如200頻道的EPG數(shù)據(jù)在EPG區(qū)22a當(dāng)前時(shí)間之后存儲(chǔ)4.5小時(shí)。EPG數(shù)據(jù)(指南數(shù)據(jù),頻道數(shù)據(jù),以及節(jié)目數(shù)據(jù))能夠從任何轉(zhuǎn)發(fā)器接收。換言之,從任何轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送的是相同的EPG數(shù)據(jù)。
控制器7建立一個(gè)排序表230用于從存儲(chǔ)在EPG區(qū)22a中的EPG數(shù)據(jù)檢索一個(gè)特定頻道的數(shù)據(jù)并將排序表230保存在一個(gè)SRAM 11中。排序表230對(duì)應(yīng)于一個(gè)總EPG表230,用于在當(dāng)前時(shí)間之后用4.5小時(shí)的時(shí)間檢索所有頻道(如,200個(gè)頻道)的節(jié)目??刂破?以一個(gè)特定的顯示范圍250和一個(gè)特定的時(shí)間范圍從EPG總表中讀出數(shù)據(jù),并且以位圖數(shù)據(jù)的形式將數(shù)據(jù)寫入DRAM 21的OSD區(qū)21a。MPEG視頻譯碼器12從OSD區(qū)21a讀出位映像數(shù)據(jù)并將位映像數(shù)據(jù)輸出到一個(gè)監(jiān)視單元4中。這樣,一個(gè)指南EPG諸如一個(gè)總指南能夠被顯示在監(jiān)視單元4上。
當(dāng)字符或類似數(shù)據(jù)以O(shè)SD數(shù)據(jù)顯示時(shí),由于存儲(chǔ)在EPG區(qū)22a中的字符數(shù)據(jù)已經(jīng)被壓縮,因此用一個(gè)字典解壓縮。這樣,一個(gè)ROM 19保存壓縮后的代碼轉(zhuǎn)換字典。壓縮后的代碼轉(zhuǎn)換字典是單音節(jié)字典和三詞字典。
一個(gè)單詞由2個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)代表。第一字節(jié)用0,1,和2代表三詞字典的類型。第二字節(jié)用0到255代表單詞。發(fā)送方的一個(gè)編碼器用這樣一個(gè)雙字節(jié)代碼發(fā)送一個(gè)單詞。ROM 19與編碼器具有同樣的字典。利用字典,雙字節(jié)代碼被恢復(fù)為原始單詞。
當(dāng)除預(yù)先準(zhǔn)備好的單詞之外的一個(gè)字符被發(fā)送時(shí),252音字節(jié)類型的特定音節(jié)被組合在一起。一個(gè)音節(jié)用一個(gè)單字節(jié)代碼表示。
另外,ROM 19存儲(chǔ)了一個(gè)代表字符代碼和字形位映像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置之間關(guān)系的關(guān)系表(一個(gè)地址轉(zhuǎn)換表)。參見轉(zhuǎn)換表,對(duì)應(yīng)于一個(gè)特定字符代碼的位映像數(shù)據(jù)被讀出并寫入OSD區(qū)21a。當(dāng)然,ROM 19在特定的地址保存它自己的位映像數(shù)據(jù)。
還有,ROM 19保存標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)用于顯示一個(gè)記錄,一個(gè)標(biāo)識(shí)ID,以及一個(gè)用于調(diào)用對(duì)應(yīng)于標(biāo)識(shí)ID的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)(位映像數(shù)據(jù))的地址轉(zhuǎn)換表。利用標(biāo)識(shí)ID,控制器7從對(duì)應(yīng)于ROM 19的ID的地址讀出標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)并將標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)寫入OSD區(qū)21a。這樣,每一個(gè)廣播臺(tái)的標(biāo)識(shí)就能夠在監(jiān)視單元4上顯示。
SRAM 11中的排序表按照頻道號(hào)的順序存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。當(dāng)一個(gè)特定的頻道或一個(gè)特定的節(jié)目被提取或其順序改變時(shí),排序表將被重新改寫。然而,排序表是一個(gè)存儲(chǔ)頻道數(shù)據(jù)和節(jié)目數(shù)據(jù)的位置信息(指針)表。節(jié)目數(shù)據(jù)的指針和頻道數(shù)據(jù)的指針是成對(duì)的。因此節(jié)目數(shù)據(jù)和頻道數(shù)據(jù)被雙雙重新改寫。
回到圖4,如上所述,從一個(gè)衛(wèi)星接收到的一些信號(hào)可能已被加密。為解密這些信號(hào),需要存儲(chǔ)解密鍵和解密節(jié)目的IC卡15。通過IC卡接口23向/從IC卡輸入/輸出數(shù)據(jù)。
在MPEG系統(tǒng)中,由數(shù)字視頻數(shù)據(jù)和數(shù)字音頻數(shù)據(jù)組成的一個(gè)比特流被發(fā)送。比特流通過信號(hào)分離器10被劃分成數(shù)字視頻數(shù)據(jù)和數(shù)字音頻數(shù)據(jù)。比特流包括由允許數(shù)字視頻數(shù)據(jù)和數(shù)字音頻數(shù)據(jù)同步的一個(gè)PTS和一個(gè)DTS組成的一個(gè)時(shí)間標(biāo)志。利用PTS和DTS,管理再現(xiàn)/輸出時(shí)間和譯碼時(shí)間。
在MPEG系統(tǒng)中,比特流包括一個(gè)用作時(shí)間基準(zhǔn)值的PCR。利用PCR,STC的值被設(shè)置為一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)間并校準(zhǔn)。設(shè)置了一個(gè)與STC有關(guān)的PLL電路。譯碼器方包括一個(gè)STC,其頻率與編碼器方的系統(tǒng)時(shí)鐘的頻率完全相同。在PLL電路中一個(gè)以27MHz振蕩的時(shí)鐘致使信號(hào)分離器10、MPEG視頻譯碼器12,MPEG音頻譯碼器13、和模擬視頻編碼器17開始運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖12所示為這樣一個(gè)數(shù)字PLL電路的結(jié)構(gòu)實(shí)例。在圖12中,一個(gè)PCR提取電路51,一個(gè)STC計(jì)數(shù)器52,以及一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器55被設(shè)置在將接收到的比特流分離成數(shù)字視頻數(shù)據(jù)和數(shù)字音頻數(shù)據(jù)的信號(hào)分離器10中。一個(gè)相位比較部分53和一個(gè)數(shù)字過濾器54由一個(gè)CPU 4所控制的軟件組成。
在圖12中,接收后的比特流被提供給一個(gè)輸入端50。比特流包括作為時(shí)間基準(zhǔn)值的PCR以此來譯碼視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)。PCR提取電路51從輸入端50接收到的比特流中提取PCR用作一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)。
PCR的值被提供給相位比較部分53和STC計(jì)數(shù)器52。PCR提取電路51產(chǎn)生與PCR檢測(cè)同步的信號(hào)。這一信號(hào)作為一個(gè)控制信號(hào)被提供致使STC的計(jì)數(shù)值被裝載到STC計(jì)數(shù)器52。
STC計(jì)數(shù)器52以從一個(gè)VCO(電壓控制振蕩器)57中接收到的27MHz的頻率對(duì)時(shí)鐘計(jì)數(shù)。STC計(jì)數(shù)器52的輸出信號(hào)被提供給對(duì)應(yīng)于一個(gè)從PCR提取電路51接收的控制信號(hào)和一個(gè)從控制器7接收的指令的相位比較部分53。
相位比較部分53將通過PCR提取電路51檢測(cè)到的PCR值與STC計(jì)數(shù)電路52的輸出數(shù)據(jù)相比較,并將結(jié)果數(shù)據(jù)作為相位差輸出信號(hào)提供給數(shù)字濾波器54。
數(shù)字濾波器54的輸出信號(hào)被提供給D/A轉(zhuǎn)換器55。D/A轉(zhuǎn)換器55通過具有16位的數(shù)字濾波器54數(shù)字化從相位比較部分53接收的相位差。D/A轉(zhuǎn)換器55的輸出數(shù)據(jù)通過模擬低通濾波器56被提供給VCO 57。
VCO 57以27MHz頻率振蕩時(shí)鐘。由VCO 57振蕩的時(shí)鐘由相應(yīng)于模擬低通濾波器57的一個(gè)輸出信號(hào)控制。由VCO 57振蕩的時(shí)鐘被提供給STC計(jì)數(shù)器52。另外,此時(shí)鐘從一個(gè)輸出端58輸出。由輸出端58輸出的時(shí)鐘被提供給MPEG視頻譯碼器12,MPEG音頻譯碼器13,以及模擬視頻譯碼器17。
由輸入端50提供的比特流被提供給PCR提取電路51。PCR提取電路51檢測(cè)PCR。PCR的值初始為pcr(0)。在時(shí)間n,PCR的值是pcr(n)。在控制開始階段,值pcr(0)被檢測(cè)。pcr(0)被裝入STC計(jì)數(shù)器52。這樣在控制開始階段,從PCR提取電路51接收到的值pcr(0)與STC計(jì)數(shù)器52的值stc(0)的值一致。
STC計(jì)數(shù)器52相應(yīng)于由VCO 57振蕩的時(shí)鐘增進(jìn)。在時(shí)間n,當(dāng)pcr(n)的值被檢測(cè)時(shí),STC計(jì)數(shù)器52的輸出數(shù)據(jù)以一個(gè)計(jì)數(shù)值stc(n)被提供給相位比較部分53。
相位比較部分53將從比特流檢測(cè)到的PCR值與STC計(jì)數(shù)器52的STC值相比較并獲得相位差Δ(Δ=PCR-STC)。
在控制開始階段,由于從PCR提取電路51接收到的pcr(0)的值與STC計(jì)數(shù)器52的值stc(0)一致,所以從相位比較部分53接收到的相位比較差Δ(0)變?yōu)棣?0)=pcr(0)-stc(0)。
通常,隨著時(shí)間的消逝,在從比特流檢測(cè)到的PCR的值和STC計(jì)數(shù)器52的值之間產(chǎn)生一個(gè)相位差。在時(shí)間n,從PCR提取電路51接收到的pcr(n)值與STC計(jì)數(shù)器52的值stc(n)不一致。這樣,相位比較部分53輸出從PCR提取電路51接收的pcr(n)值和STC計(jì)數(shù)器52的值stc(n)之間的相位差Δ(n)(即,Δ(n)=pcr(n)-stc(n))。
相位差Δ(n)通過數(shù)字濾波器54,D/A轉(zhuǎn)換器55,以及模擬低通濾波器56被反饋到VCO 57。換言之,相位比較部分53所獲得的相位差被提供給數(shù)字濾波器54。相位比較部分53輸出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。另外,VCO57的振蕩頻率相應(yīng)于一個(gè)控制電壓來控制。這樣,利用數(shù)字濾波器54的輸出信號(hào),不能夠控制VCO57。
數(shù)字濾波器54的一個(gè)輸出信號(hào)被提供給D/A轉(zhuǎn)換器55。D/A轉(zhuǎn)換器55將從數(shù)字濾波器54接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)模擬信號(hào)。模擬信號(hào)被提供給一個(gè)模擬低通濾波器56。模擬低通濾波器56去掉不必要的AC分量并向VCO 57提供結(jié)果信號(hào)。利用這樣一個(gè)反饋回路,從PCR提取電路51接收的PCR值與STC計(jì)數(shù)器52的STC值之間的相位差為0。
在控制階段,當(dāng)相位差Δ(n)的值變得過大時(shí),PCR提取電路51在下一時(shí)間以pcr(0)值將PCR的值裝入STC計(jì)數(shù)器52,以致于重新設(shè)定目標(biāo)值和控制PLL電路。
下一步,將描述數(shù)字濾波器54的結(jié)構(gòu)。首先,將描述使PCR值和STC值之間的相位差變?yōu)?的反饋操作。換言之,在時(shí)間為0時(shí),相位差為0。此后,相位差變大。與在時(shí)間0設(shè)定的目標(biāo)值的相位差由反饋操作補(bǔ)償。
如上所述,在時(shí)間n,PCR的值pcr(n)與STC的值stc(n)之間的相位差Δ(n)獲得如下Δ(n)=pcr(n)-stc(n)當(dāng)Δ(n)>0時(shí),pcr(n)-stc(n)>0這樣,pcr(n)>stc(n)因此,數(shù)字濾波器54的輸出值dac(n)增加且VCO 57的頻率增加。相反,當(dāng)Δ(n)<0,pcr(n)-stc(n)<0這樣,pcr(n)<stc(n)因此,數(shù)字濾波器54的輸出值dac(n)減小且VCO 57的頻率降低。
為此,數(shù)字濾波器54的輸出值dac(n)受到控制從而下列分量K1*Δ(n)/elp(n) …(1)被加到數(shù)字濾波器在前一時(shí)間的輸出值dac(n-1)上,該分量與當(dāng)前時(shí)間的相位差成正比。elp(n)是PCR在當(dāng)前時(shí)間和前一時(shí)間之間的間隔。這樣,elp(n)=stc(n)-stc(n-1)另外,K1>0。
當(dāng)前時(shí)間相位差和前一時(shí)間相位差之間的差值(Δ(n)-Δ(n-1))被補(bǔ)償為0(即,基于在前一時(shí)間(n-1)的PCR,當(dāng)前時(shí)間n的相位差被補(bǔ)償為0)的反饋操作將被描述。
當(dāng)前時(shí)間相位差Δ(n)和前一時(shí)間相位差Δ(n-1)之間的差值如下表示Δ(n)-Δ(n-1)由于Δ(n)=pcr(n)-stc(n)且Δ(n-1)=pcr(n-1)-stc(n-1)Δ(n)Δ(n-1)=(pcr(n)-stc(n))-(pcr(n-1)-stc(n-1))這樣,當(dāng)當(dāng)前時(shí)間相位差Δ(n)和前一時(shí)間相位差Δ(n-1)之間的差值大于0時(shí),Δ(n)-Δ(n-1)>0(pcr(n)-stc(n))-(pcr(n-1)-stc(n-1))>0,這樣,pcr(n)-pcr(n-1)>stc(n)-stc(n-1)因此,數(shù)字濾波器54的輸出值dac(n)增大且VCO 57的頻率升高。
當(dāng)當(dāng)前時(shí)間相位差Δ(n)和前一時(shí)間相位差Δ(n-1)之間的差值小于0時(shí),Δ(n)-Δ(n-1)<0(pcr(n)-stc(n))-(pcr(n-1)-stc(n-1))<0,這樣,pcr(n)-pcr(n-1)<stc(n)-stc(n-1)因此,數(shù)字濾波器54的輸出值dac(n)減小且VCO 57的頻率降低。
為此,與當(dāng)前時(shí)間相位差Δ(n)和前一時(shí)間相位差Δ(n-1)之間的差值(Δ(n)-Δ(n-1))成正比的分量被加到數(shù)字濾波器54在前一時(shí)間的輸出值dac(n-1)上。換句話說,
K2*(Δ(n)-Δ(n-1))/elp(n) …(2)(其中K2>0)被加到前一時(shí)間的相位差Δ(n)。
當(dāng)公式(1)和(2)表示的兩個(gè)反饋操作被同等考慮時(shí),得出下列公式。
從公式(1),dac(n)=dac(n-1)+K1*Δ(n)/elp(n)從公式(2),dac(n)=dac(n-1)+K2*(Δ(n)Δ(n-1))/elp(n)這樣,dac(n)=dac(n-1)+K*(Δ(n)+(Δ(n)-Δ(n-1))/elp(n)=dac(n-1)+K*(2Δ(n)Δ(n-1))/elp(n)…(3)系數(shù)K對(duì)VCO57的輸出頻率的瞬時(shí)偏差產(chǎn)生大的影響。當(dāng)系數(shù)K的值大時(shí),VCO57的控制電壓敏感地變動(dòng)。這樣,輸出頻率也瞬時(shí)而劇烈地發(fā)生變化。因此,在相位差大的控制開始階段,執(zhí)行反饋操作以致于相位差變?yōu)?。這樣,相位差能夠快速地集中于允許的差值范圍之內(nèi)。然而,當(dāng)系數(shù)K大時(shí),在相位差已經(jīng)被轉(zhuǎn)換到所允許的差值范圍時(shí),頻率值瞬時(shí)而劇烈地變化。另一方面,如果PCR一個(gè)極大值由于某種特殊原因被檢測(cè)后,頻率發(fā)生極大變化且因此時(shí)鐘可能會(huì)不穩(wěn)定地輸出。
相反,當(dāng)系數(shù)K值令人滿意地小時(shí),VCO的輸出頻率的瞬時(shí)變動(dòng)也小。這樣,在控制開始階段,在相位差已經(jīng)被集中在所允許的差值范圍內(nèi)之后,雖然至允許差值范圍的會(huì)聚時(shí)間變得很長(zhǎng),時(shí)鐘也能夠穩(wěn)定地輸出而不受VCO輸出頻率的大變動(dòng)的影響。
圖13所示為完成公式(3)中所表示的控制操作的一個(gè)數(shù)字濾波器54結(jié)構(gòu)的功能方塊圖。在圖13中,一個(gè)輸入端70提供了一個(gè)當(dāng)前時(shí)間的相位差Δ(n)。相位差Δ(n)被提供給計(jì)算部分72。另外,相位差Δ(n)被提供給一個(gè)延遲電路71。延遲電路71輸出一個(gè)前一時(shí)間的相位差Δ(n-1)。前一時(shí)間相位差Δ(n-1)被提供給計(jì)算部分72。
計(jì)算部分72計(jì)算對(duì)應(yīng)于公式(3)的(2Δ(n)-Δ(n-1))/elp(n)。計(jì)算部分72的輸出數(shù)據(jù)被提供給一個(gè)乘法電路73。計(jì)算部分72生成一個(gè)控制K值的控制信號(hào)S1??刂菩盘?hào)S1被提供給乘法電路73。
乘法電路73用系數(shù)K值倍乘計(jì)算部分72的輸出數(shù)據(jù)并輸出K*(2Δ(n)-Δ(n-1))/elp(n)。
乘法電路73的輸出數(shù)據(jù)被提供給一個(gè)加法電路74。加法電路74的輸出數(shù)據(jù)從一個(gè)輸出端75輸出。另外,加法電路74的輸出數(shù)據(jù)被提供給延遲電路76。延遲電路76的輸出數(shù)據(jù)被提供給加法電路74。
延遲電路76輸出一個(gè)前一時(shí)間的控制值dac(n-1)。加法電路74將乘法電路73的輸出數(shù)據(jù)和前一時(shí)間的控制值dac(n-1)相加。加法電路74的輸出數(shù)據(jù)從輸出端75以一個(gè)當(dāng)前時(shí)間的控制值dac(n)輸出。這樣,從輸出端75,如公式(3)所示,可以獲得控制值dac(n)=dac(n-1)+K*(2Δ(n)-Δ(n-1))/elp(n)。
如上所述,在系數(shù)K值增大的情況下相位差變大,相位差能夠很快集中于允許的差值范圍之內(nèi)。然而,在這種情況下,控制操作不能夠穩(wěn)定地執(zhí)行。相反,在系數(shù)K值減小的情況下,雖然控制操作能夠穩(wěn)定執(zhí)行,但相位差變大,相位差不能快速地集中到允許的差值范圍之內(nèi)。這樣,在控制開始階段,系數(shù)K的值最好增大從而相位差很快地轉(zhuǎn)換到允許的差值范圍之內(nèi)。當(dāng)相位差在允許的差值范圍之內(nèi)時(shí),系數(shù)K的值減小以致于控制操作能穩(wěn)定地執(zhí)行。當(dāng)相位差不在所允許的范圍內(nèi)時(shí),系數(shù)K的值增大以致于相位差很快地回到所允許的差值范圍之內(nèi)。
為此,按照本發(fā)明,系數(shù)K的值按照?qǐng)D14所示流程圖控制。
在此實(shí)例中,系數(shù)K被設(shè)定為三個(gè)恒量K_LARGE,K_MID,K_SAMLL.。此三個(gè)恒量有如下關(guān)系K_LARGE>K_MID>K_SAMLL.
另外,還運(yùn)用了作為相位差范圍的三個(gè)值DELTA_HUGE,DELTA_MID,DELTA_SMALL1。相位差范圍的絕對(duì)值有如下關(guān)系DELTA_HUGE>DELTA_MID>DELTA_SMALL1運(yùn)用DELTA_SMALL2作為當(dāng)前時(shí)間相位差和前一時(shí)間相位差之間的差值(Δ(n)-Δ(n-1))的所允許的差值范圍。
在控制開始階段,將大值K LARGE設(shè)定為系數(shù)K(在步驟ST1)。一個(gè)初始相位差Δ(0)被輸入(在步驟ST2)。對(duì)應(yīng)公式(3)的計(jì)算被執(zhí)行且因此一個(gè)控制值(n)被修改(在步驟ST3)。下一個(gè)相位差Δ(n)被輸入(在步驟ST4)。
判定當(dāng)前時(shí)間的相位差是否在最大差值范圍DELTA HUGE之內(nèi)(在步驟ST5)。當(dāng)相位差值Δ(n)的絕對(duì)值超過最大差值范圍DELTA_HUGE時(shí),流程轉(zhuǎn)到步驟ST1。
在步驟ST5,當(dāng)相位差Δ(n)的絕對(duì)值在最大差值范圍DELTA HUGE之內(nèi)時(shí),判定系數(shù)K是否為K_LARGE或K_MID(在步驟ST6)。在控制開始階段,由于系數(shù)K在步驟ST1中已經(jīng)被設(shè)定為K_LARGE,作為在步驟ST6的判定結(jié)果,在步驟ST6系數(shù)K已經(jīng)被設(shè)定為K_LARGE或K_MID。
當(dāng)作為判定結(jié)果系數(shù)K已經(jīng)被設(shè)定為K_LARGE或K_MID時(shí),判定相位差Δ(n)是否在預(yù)定的差值范圍DELTA_SMALL1之內(nèi),以及當(dāng)前時(shí)間的相位差和前一時(shí)間的相位差之間的差值(Δ(n)-Δ(n-1))是否在預(yù)定的允許差值范圍DELTA_SMALL2之內(nèi)(在步驟ST7)。在控制開始階段,總是分別判定當(dāng)前時(shí)間的相位差和前一時(shí)間的相位差之間的差值(Δ(n)-Δ(n-1))是否超出差值范圍DELTA_SMALL1以及允許差值范圍DELTA_SMALL2。當(dāng)當(dāng)前時(shí)間的相位差和前一時(shí)間的相位差之間的差值(Δ(n)-Δ(n-1))超出差值范圍DELTA_SMALL1以及允許差值范圍DELTA_SMALL2時(shí),同時(shí)系數(shù)K為K_LARGE,則流程前進(jìn)到步驟ST3。在步驟ST3,控制值dac(n)被更新。這樣,在控制開始階段,系數(shù)K的值被設(shè)定為K_LARGE。
在步驟ST7,當(dāng)作為判定結(jié)果當(dāng)前時(shí)間的相位差和前一時(shí)間的相位差之間的差值(Δ(n)-Δ(n-1))分別在差值范圍DELTA_SMALL1以及允許差值范圍DELTA_SMALL2中時(shí),系數(shù)K被設(shè)為小值K_SMALL(在步驟ST8)。
采用最新的設(shè)定系數(shù)K,dac(n)的值被更新(在步驟ST3)。此后,下一個(gè)Δ(n)被輸入(在步驟ST4)。判定Δn是否小于DELTA_HUGE(在步驟ST5)。當(dāng)在步驟ST5判定的結(jié)果為“是”,流程執(zhí)行下一步驟ST6。在步驟ST6,判定系數(shù)K是否已被設(shè)定為K_LARGE或K_MID。
當(dāng)作為步驟ST6判定結(jié)果系數(shù)K還沒有被設(shè)定為K_LARGE或K_MID時(shí),判定相位差值Δ(n)是否在允許差值范圍DELTA_MID之內(nèi)(在步驟ST9)。當(dāng)循環(huán)被鎖定后,由于相位差Δ(n)在允許差值范圍DELTA_MID之內(nèi),流程向前進(jìn)到步驟ST3。這樣,當(dāng)系數(shù)K為最小值時(shí),同樣的控制操作被執(zhí)行。
在接近開啟階段,相位差Δ(n)不在允許差值范圍DELTA_MID之內(nèi)。當(dāng)作為步驟ST9的判定結(jié)果相位差DELTA_MID不在允許差值范圍DELTA_MID之內(nèi)時(shí),系數(shù)K被設(shè)定為K_MID(步驟ST10)。這樣,在接近開啟階段,系數(shù)K被設(shè)定為中間值K_MID且控制操作繼續(xù)。
由于控制操作已進(jìn)行,當(dāng)作為步驟ST7判定結(jié)果當(dāng)前時(shí)間的相位差和前一時(shí)間的相位差之間的差值(Δ(n)-Δ(n-1))分別在差值范圍DELTA_SMALL1以及允許差值范圍DELTA_SMALL2內(nèi)時(shí),流程向前執(zhí)行到ST8。在步驟ST8,系數(shù)K被設(shè)定為小值K_SMALL。
按照本發(fā)明,在控制開始階段,系數(shù)K被設(shè)定為一大值。這樣,相位差很快集中到允許差值范圍之內(nèi)。在鎖定階段,系數(shù)K被設(shè)定為一個(gè)小值。這樣,控制操作穩(wěn)定地執(zhí)行。在接近開啟階段,系數(shù)K被設(shè)定為一個(gè)中間值。這樣,相位差能夠迅速進(jìn)入允許差值范圍之內(nèi)。
雖然本發(fā)明已經(jīng)描述了一個(gè)最佳實(shí)施例,但是本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)該理解,在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下,上文內(nèi)容以及各種其它變化,形式和細(xì)節(jié)的刪減及補(bǔ)充均可以進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種接收裝置,具有一個(gè)數(shù)字PLL電路,用于產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)于與數(shù)據(jù)一起發(fā)送的時(shí)間基準(zhǔn)的一個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘,以及數(shù)據(jù)處理裝置,用于處理對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)時(shí)鐘的數(shù)據(jù),該P(yáng)LL電路包括時(shí)間基準(zhǔn)信息檢測(cè)裝置,用于從數(shù)據(jù)中檢測(cè)時(shí)間基準(zhǔn)信息并輸出時(shí)間基準(zhǔn)信息;可變頻率生成裝置,用于生成一個(gè)具有預(yù)定頻率的時(shí)鐘;時(shí)鐘計(jì)數(shù)輸出裝置,用于計(jì)數(shù)時(shí)鐘并輸出計(jì)數(shù)結(jié)果;相位比較裝置,用于將時(shí)間基準(zhǔn)信息和在檢測(cè)時(shí)間基準(zhǔn)信息的時(shí)刻的計(jì)數(shù)結(jié)果進(jìn)行比較;以及反饋回路,用于通過一個(gè)濾波裝置將相位差作為一個(gè)控制信號(hào)反饋到所述可變頻率生成裝置。其中濾波裝置的一個(gè)設(shè)定狀態(tài)對(duì)應(yīng)于相位差被改變。
2.如權(quán)利要求1所述的接收裝置,其中PLL電路具有至少一個(gè)用于控制開始狀態(tài)的第一回路增益,以及一個(gè)用于控制開始狀態(tài)以外的其他狀態(tài)的第二回路增益,第一回路增益大于第二回路增益。
3.如權(quán)利要求1中所述的接收裝置,其中濾波器裝置具有檢測(cè)裝置,用于檢測(cè)相位差是否在一個(gè)預(yù)定的相位差之內(nèi),以及其中在相位差在預(yù)定相位差范圍之內(nèi)的情況下的第一回路增益小于相位差不在預(yù)定相位差范圍之內(nèi)的情況下的第二回路增益。
4.如權(quán)利要求3所述的接收裝置,其中檢測(cè)裝置還判定在第一時(shí)刻檢測(cè)到的第一相位差和在剛好在第一時(shí)刻之前的一個(gè)第二時(shí)刻內(nèi)檢測(cè)到的第二相位差之間的差值是否在預(yù)定差值內(nèi),以及其中當(dāng)差值在預(yù)定差值范圍之內(nèi)以及當(dāng)相位差在預(yù)定相位差范圍之內(nèi)時(shí),濾波器裝置的一個(gè)回路增益被設(shè)定為第一回路增益。
5.如權(quán)利要求1所述的接收裝置,其中PLL電路用對(duì)應(yīng)于第一時(shí)刻和第二時(shí)刻之間的間隔的值,去除兩倍于在第一時(shí)刻檢測(cè)到的第一相位差和在剛好在第一時(shí)刻之前的第二時(shí)刻檢測(cè)到的第二相位差之間的差值,并用一個(gè)預(yù)定系數(shù)K乘以被除后的結(jié)果,將被乘后的結(jié)果和在第二時(shí)刻檢測(cè)到的一個(gè)控制值相加,并將相加結(jié)果作為第一時(shí)刻的控制值。
6.如權(quán)利要求5所述的接收裝置,其中PLL電路通過改變系數(shù)K而改變?cè)O(shè)定狀態(tài)。
7.一種接收裝置所用的接收方法,該接收裝置具有一個(gè)數(shù)字PLL電路,用于生成一個(gè)對(duì)應(yīng)于與數(shù)據(jù)一起發(fā)送的時(shí)間基準(zhǔn)信息的系統(tǒng)時(shí)鐘,以及具有數(shù)據(jù)處理裝置,用于處理對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)時(shí)鐘的數(shù)據(jù),該方法所包括的步驟有從數(shù)據(jù)中檢測(cè)時(shí)間基準(zhǔn)信息以及輸出時(shí)間基準(zhǔn)信息;生成一個(gè)具有預(yù)定頻率的時(shí)鐘;計(jì)數(shù)時(shí)鐘并輸出計(jì)數(shù)后的結(jié)果;比較時(shí)間基準(zhǔn)信息和在時(shí)間基準(zhǔn)信息被檢測(cè)的一個(gè)時(shí)間的計(jì)數(shù)結(jié)果;通過一個(gè)濾波裝置將相位差作為一個(gè)控制信號(hào)反饋到所述可變頻率生成裝置;以及對(duì)應(yīng)于相位差改變?yōu)V波裝置的設(shè)定狀態(tài)。
8.一個(gè)數(shù)字PLL電路,用于生成一個(gè)對(duì)應(yīng)于與數(shù)據(jù)一起發(fā)送的時(shí)間基準(zhǔn)信息的一個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘,包括時(shí)間基準(zhǔn)信息檢測(cè)裝置,用于從數(shù)據(jù)中檢測(cè)時(shí)間基準(zhǔn)信息并輸出時(shí)間基準(zhǔn)信息;可變頻率生成裝置,用于生成一個(gè)具有預(yù)定頻率的時(shí)鐘;時(shí)鐘計(jì)數(shù)輸出裝置,用于計(jì)數(shù)時(shí)鐘并輸出計(jì)數(shù)后的結(jié)果;相位比較裝置,用于比較時(shí)間基準(zhǔn)信息和在時(shí)間基準(zhǔn)信息被檢測(cè)的一個(gè)時(shí)間的計(jì)數(shù)結(jié)果;以及一個(gè)反饋回路,用于通過一個(gè)濾波裝置將相位差作為一個(gè)控制信號(hào)反饋到所述可變頻率生成裝置,其中濾波裝置的一個(gè)設(shè)定狀態(tài)對(duì)應(yīng)于相位差被改變。
全文摘要
通過一個(gè)PCR提取電路從一個(gè)比特流中檢測(cè)PCR。當(dāng)時(shí)間基準(zhǔn)值被檢測(cè)時(shí),一個(gè)STC計(jì)數(shù)器對(duì)由一VCO振蕩的時(shí)鐘計(jì)數(shù)并比較STC計(jì)數(shù)器的值和PCR值。相位差通過一個(gè)數(shù)字濾波器反饋到VCO。在控制開始階段,數(shù)字濾波器的增益被設(shè)定為一個(gè)大值。這樣,相位差被迅速地集中到允許的差值范圍之內(nèi)。在閉合階段,增益被設(shè)定為一個(gè)小值。這樣穩(wěn)定地執(zhí)行控制操作。在接近開啟階段,增益被設(shè)定為一個(gè)中間值。這樣,相位差被迅速恢復(fù)到允許的差值范圍之內(nèi)。
文檔編號(hào)H03L7/107GK1189015SQ97126018
公開日1998年7月29日 申請(qǐng)日期1997年10月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月8日
發(fā)明者鹽本祥司, 湯地洋文 申請(qǐng)人:索尼公司