專利名稱：信令位的啟動碼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含信令位(signalling bits)供傳送控制信息以控制擴(kuò)充譯碼器的擴(kuò)展電視信號。
這種擴(kuò)展電視信號在德國專利申請DE-A-41.12.712中有介紹。該現(xiàn)有技術(shù)的文件公開了一種由引入信息數(shù)據(jù)、啟動信息數(shù)據(jù)和有用信息數(shù)據(jù)組成的信令位信號。引入信息數(shù)據(jù)有八個正弦振蕩部分，供使鎖相環(huán)同步化之用。啟動信息數(shù)據(jù)用以給有用信息數(shù)據(jù)編址，并用以掌握有用信息數(shù)據(jù)的啟動。接收機(jī)一鑒定出輸入信號中有識別數(shù)據(jù)就能用合適的相位處理有用信息數(shù)據(jù)。該專利沒有進(jìn)一步說明啟動信息數(shù)據(jù)的細(xì)節(jié)。有用信息數(shù)據(jù)可以是例如經(jīng)二相編碼的。
本發(fā)明的目的尤其是提供一種具有能在惡劣環(huán)境下可靠加以譯碼的信令位的擴(kuò)展電視信號。為達(dá)到這個目的，本發(fā)明的一個方面是提供了如權(quán)利要求1所述的一種擴(kuò)展電視信號。本發(fā)明的另一方面是提供了如權(quán)利要求11所述的一種擴(kuò)展電視信號譯碼器。本發(fā)明的第三方面是提供了如權(quán)利要求20所述的一種對擴(kuò)展電視信號進(jìn)行譯碼的方法。諸從屬權(quán)利要求中詳細(xì)說明了本發(fā)明的一些有益實(shí)施例。
本發(fā)明的擴(kuò)展電視信號含有供傳送控制信息以控制一擴(kuò)充了的譯碼器的信令位，其中這些信令位都有啟動碼和數(shù)據(jù)位，啟動碼頻譜能量的主波瓣處在2兆赫以下，最好1.7兆赫以下基帶電視信號的較低頻譜區(qū)內(nèi)，啟動碼最好是(幾乎)沒有直流成分，且啟動碼移向其后的數(shù)據(jù)位或在其后的數(shù)據(jù)位上移動時，其非周期性相關(guān)性能良好，且有一至該數(shù)據(jù)位的預(yù)定最小位的漢明間距(Hamming distance)(以位重合數(shù)計(jì))。
按這些準(zhǔn)則選擇的啟動碼看來即使在惡劣的環(huán)境下也能產(chǎn)生能極其可靠加以譯碼的擴(kuò)展電視信號。應(yīng)該指出的是，“(幾乎)無直流成分”或“在零頻率下頻譜最低”這個說法不一定意味著各信令位或其啟動碼部分集中在零電壓電平周圍;信令位可以有電壓偏移。非周期性相關(guān)是自相關(guān)的另一種說法，如R.E.Ziemer和W.H.Tranter寫的《通信、系統(tǒng)、調(diào)制和噪聲的原理》一書(美國波士頓Houghton Mifflin公司1976年第二版)第346頁上所述的那樣。在本專利申請的情況下，一個編碼，在零延遲下歸一化為1的總最大值后，若該碼的自相關(guān)呈現(xiàn)出總最大值與任何局部最大值之間有至少一半的差值時，可以說就具有良好的非周期性相關(guān)性能?？磥?，若啟動碼至數(shù)據(jù)位的預(yù)定最小位漢明間距為1，同時啟動碼至數(shù)據(jù)的最佳最小位漢明間距為3也就足夠了。
參看下面說明的一些實(shí)施例可以清楚說明本發(fā)明的上述和其它各方面。
附圖中

圖1示出了信令位的最佳功率譜密度(PSD);
圖2示出了連續(xù)碼和啟動碼的最后部分;
圖3-5示出了寬屏信令位譯碼器的一些實(shí)施例;
圖6示出了啟動碼檢測過程的方框圖;
圖7示出了第一數(shù)據(jù)位估計(jì)器實(shí)施例的方框圖;
圖8示出了第二數(shù)據(jù)位估計(jì)器實(shí)施例的方框圖;
圖9示出了寬屏信令位在線路23的位置;
圖10示出了二相L調(diào)制編碼的一個實(shí)例;
圖11示出了寬屏信令位傳輸方案一覽表;
圖12示出了帶標(biāo)識符(logos)和副題的一些信箱信號的例子。
(下面的)寬屏信令位的提案(它構(gòu)成了本公開內(nèi)容的一個不可分割的部分)說明了對發(fā)送到電視接收機(jī)的信令信息進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的一個提案。此信令信息包括縱橫尺寸比、某些增設(shè)的業(yè)務(wù)、副題等等。本方案是只為廣播(地面、人造衛(wèi)星、纜等廣播)以及與盒式磁帶錄象機(jī)(VLR)結(jié)合起來的那種廣播而編制的。即使在重放VCR錄制廣播信令位的拷貝的情況下，信令位也應(yīng)能可靠地加以譯碼。為滿足信令位即使在惡劣條件(VCR的)下也能可靠加以譯碼的這個要求，本發(fā)明的一個方面規(guī)定信令位的主頻譜能量處在基帶視頻低于2兆赫最好低于1.7兆赫的較低頻譜區(qū)。這個頻率約束可以通過這樣的要求加以滿足，即在5兆赫的取樣比下，至少有三個連續(xù)的信道位每次應(yīng)彼此相等。另一方面，看來每次使位號較高的連續(xù)信道位彼此相等對檢測可靠性的提高作用并不大，但當(dāng)然限制了可傳輸位的數(shù)目。
應(yīng)該指出的是，這個頻率上限要求之所以不同主要是因例如圖文電視和電視節(jié)目系統(tǒng)(VPS)信號的特性引起的。兩個現(xiàn)有技術(shù)信號頻譜的頻率高達(dá)5兆赫，而VPS頻譜的主波瓣在2.5兆赫左右，一般認(rèn)為這種頻率供信令位啟動碼用是太高了。
信令位包括啟動碼和數(shù)據(jù)位，最好前面有一個引入信息數(shù)據(jù)。本發(fā)明是基于這樣的認(rèn)識提出的，即為達(dá)到本發(fā)明的目的，也就是說獲取可極可靠加以譯碼的信令位，啟動碼應(yīng)具有下列性能1.啟動碼的頻譜能量的主瓣應(yīng)處在2兆赫以下的基帶視頻(也是數(shù)據(jù)位所需要的)較低的頻譜區(qū)，例如該較低的頻譜區(qū)在0-1.7兆赫左右。此外，啟動碼的直流部分最好有一個局部最低頻譜。
2.啟動碼應(yīng)具有良好的非周期性相關(guān)性能。
3.啟動碼在其之后直接發(fā)送的數(shù)據(jù)位上移動時應(yīng)具有一些最小間距(以位重合數(shù)計(jì))。這可通過按與數(shù)據(jù)位的二相調(diào)制碼稍微不同的方式對啟動碼進(jìn)行編碼來實(shí)現(xiàn)(見下面有關(guān)寬屏信令位的提案)。
第1項(xiàng)(無高頻)和第二項(xiàng)(良好的自相關(guān)性能)實(shí)際上是很難結(jié)合起來的。較好的折中方案是，啟動碼的峰值頻率在900千赫左右，頻譜能量的主瓣ML低于1.7兆赫的頻率范圍，高于1.7兆頻時只有大約6%的信號能量存在，見圖1功率譜密度與頻率的關(guān)系曲線。從圖1中可以看到，為減少群體時延失真和在VHS(家用錄象系統(tǒng))錄象機(jī)當(dāng)復(fù)制已錄下的原版錄象帶時容許通過的最低頻率(2-2.5兆赫)時出現(xiàn)可能超過27分貝的振幅衰減造成的缺點(diǎn)，WSS最好在1.7兆赫左右頻譜最低。
權(quán)利要求3中所述的擴(kuò)展電視信號可以提高檢測的可靠性。在原狀信號的情況下，啟動碼至引入部分的最小位漢明間距取1也就足夠了，啟動碼至引入部分的較理相最小位漢明間距則為6。
圖2示出了引入部分RI和啟動碼SC最后部分的一個實(shí)例。按照本發(fā)明的一個實(shí)施例，為符合第二項(xiàng)性能的要求，啟動碼是以長度4和5的倒轉(zhuǎn)巴克碼(Barker codes)為基礎(chǔ)的(見R.E.Ziemer和W.H.Tranter寫的《通信、系統(tǒng)、調(diào)制和噪聲的原理》一書，美國波士頓Houghton Mifflin公司出版，1976年第二版)。
如Ziemer和Tranter的書中第346頁上所列的表那樣，可知有下面的巴克序列B2:10B3:110B4:1101B5:11101B7:1110010B11:11100010010B13:1111100110101倒轉(zhuǎn)的位序列(0和1互換)、反序的位序列(上述序列從右至左讀取時)和既倒轉(zhuǎn)又反序的位序列也都是適用的。
除巴克碼之外，還可以采用從哈達(dá)瑪?shù)戮仃?Hadamard matrices)得出的偽噪聲碼和數(shù)字序列(Ziemer和Tranter的書中也談到了這些)。
倒轉(zhuǎn)的長度為4的巴克碼是，長度為5時是
。上面所示的實(shí)施例是根據(jù)這樣的認(rèn)識提出的，即長度為4的巴克碼(B4)是長度為5的巴克碼(B5)的子集。(同樣，長度為2、3和4的巴克序列分別是長度為3、4和倒轉(zhuǎn)7的巴克序列的子集。)為滿足第一項(xiàng)性能要求，倒轉(zhuǎn)的巴克碼是用一種二相調(diào)制碼卷積過的，如下面所示[1]→[111000]
→
經(jīng)如此調(diào)制編碼之后，結(jié)果如下經(jīng)調(diào)制編碼的倒轉(zhuǎn)B4:
經(jīng)調(diào)制編碼的倒轉(zhuǎn)B5:
圖2所示的啟動碼是以倒轉(zhuǎn)巴克長度為4的碼為基礎(chǔ)的。若將此啟動碼擴(kuò)展到引入部分的最后為6位(見圖2)，則它可以擴(kuò)展為長度為5的倒轉(zhuǎn)巴克碼。為滿足第三項(xiàng)性能要求，對(那種)二相經(jīng)調(diào)制的倒轉(zhuǎn)巴克序列稍微加以改變。最后結(jié)果如下以巴克4為基礎(chǔ):
以巴克5為基礎(chǔ):
以巴克4為基礎(chǔ)的啟動碼只有對引入和啟動碼其總的最小位漢明間距才為3，最小位漢明間距才為6。以巴克5為基礎(chǔ)的啟動碼只有對引入和啟動碼其總的最小位漢明間距才為5，最小位漢明間距才為8。按本發(fā)明的這個實(shí)施例選擇成套的巴克序列就可以提供一類譯碼器，該譯碼器不僅使用了啟動碼，而且依據(jù)啟動碼與引入部分的尾部的組合，從而能從與較長的巴克5序列有關(guān)的增長了的位漢明間距和增加了檢測可靠程度中得到好處。
為確保鎖相環(huán)(PLL)能從引入部分有所收獲并鎖定到引入部分，引入部分應(yīng)具有至少8個瞬變值。引入部分的處理結(jié)果如下1 1111 0001 1100 0111 0001 1100 0111(二進(jìn)制)1F1C71C7(十六進(jìn)制)(hex)WSS譯碼器圖3示出寬屏信令(WSS)譯碼器的基本方框圖。所示的線路是用以對電視信號(例如圖文電視，VPS等)中的一些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的譯碼裝置的一部分。在本申請的文本中，我們著重于WSS。
復(fù)合視頻基帶信號(CVBS)饋入(現(xiàn)代的)輸入箝位和同步分離器電路1。同步分離器1將復(fù)合視頻信號分離成分開的視頻復(fù)合同步(VCS)信號，供行定時和場定時控制用。經(jīng)箝位的CVBS加到視頻模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)3，由ADC3在13.5兆赫取樣頻率下輸出數(shù)字CVBS(DCVBS)。DCVBS加到數(shù)字視頻輸入處理器(DIGVIP)5上。此DIGVIP5包括一個現(xiàn)代自適應(yīng)時鐘再生電路，由自適應(yīng)限制器、數(shù)字鎖相環(huán)(DPLL)和取樣器組成。DPLL鎖定在取樣頻率為5兆赫(在線路23中WSS的情況下！)的數(shù)據(jù)輸入信號上。DIGVIP5的輸出傳送5兆赫柵數(shù)據(jù)試樣經(jīng)硬譯碼的估計(jì)值。此DIGVIP輸出是由兩條輸出線路TTD和TTC輸出的。TTD傳送時鐘頻率為13.5兆赫的二進(jìn)制數(shù)據(jù)流。TTC是時鐘頻率為13.5兆赫的數(shù)據(jù)時鐘線路。TTC用低至高瞬變值確定相應(yīng)的TTD試樣是否為有效的試樣。因此，在WSS的情況下，TTD的幾乎每一個第二試樣都是有效的試樣。
行定時電路7和場定時電路9產(chǎn)生定時窗口，供線路23中寬屏信令用。向DIGVIP5發(fā)出有線路23出現(xiàn)的信號(123)，從而將DPLL的離散時間振蕩器(DTO)轉(zhuǎn)換到5兆赫。定時窗口是為WSS的啟動碼的引入部分和頭部產(chǎn)生的。該窗口起作用時，PLL環(huán)的增益下降，以便快速探測和鎖定。啟動碼定時窗口是為啟動啟動碼檢測過程而產(chǎn)生的。此啟動碼定時窗口的定時容差至少變?yōu)椤?微秒。這個容差是通過實(shí)踐確定的，在輸入VCR信號的情況下是絕對必要的。這是因?yàn)閂CR的磁頭開關(guān)在線路23中引入了殘留定時誤差的緣故。這個定時誤差在換帶或VCR重放帶有WSS的拷貝帶時甚至更嚴(yán)重。
DIGVIP5的輸出線TTD和TTC接到啟動碼檢測方框11。下面詳細(xì)說明這個方框。啟動碼檢測電路11檢測出啟動碼時，就可以認(rèn)為已估計(jì)出WSS的定時，于是產(chǎn)生“WSS線23檢測”信號WSS23。由于我們已經(jīng)知道數(shù)據(jù)對啟動碼的相對位置，所以我們現(xiàn)在就有了WSS數(shù)據(jù)定時的估計(jì)值。這時啟動WSS數(shù)據(jù)估算處理過程。下面詳細(xì)說明這個估算過程。WSS數(shù)據(jù)估計(jì)器13的輸出會是14個數(shù)據(jù)位和14個相應(yīng)的擾亂標(biāo)志。擾亂標(biāo)志建立時，表明相應(yīng)的數(shù)據(jù)位可能不可靠。圖11“第1組”至“第4組”各欄下示出了可分派給14個數(shù)據(jù)位0至13的有效位的一個例子。
14個數(shù)據(jù)位和14個擾亂標(biāo)志都存入緩沖器15中，且可由外面(電視機(jī))通過IIC通信加以訪問。這時，在電視機(jī)內(nèi)，可以估出WSS數(shù)據(jù)的值，并進(jìn)一步進(jìn)行處理。擾亂標(biāo)志用來探測輸入WSS信號的可靠性，以便確定進(jìn)一步的處理對策。
圖4和圖5示出了另一些WSS譯碼電路。主要的不同點(diǎn)是加裝了一個譯碼器低通輸入濾波器17。圖4中，ADC3與DIGVIP5之間有一個數(shù)字濾波器，圖5中，輸入箝位和同步分離電路1與ADC3之間有一個模擬濾波器。在兩者的情況下，由線路23的信號123控制的開關(guān)將LPF17的輸出或其輸入加到LPF17后面的電路(在圖4中為DIGVIP5，在圖5中為ADC3)。數(shù)字濾波器(圖4)在13.5兆赫試樣頻率下的脈沖響應(yīng)最好為或[234432]。這有以下幾個原因幅度響應(yīng)非常近似于用在WSS編碼器上的表示頻域的基波脈沖。這種用法不言而喻表明，在編碼器中，寬屏信令位流是利用其幅度響應(yīng)對應(yīng)于表示基波脈沖頻域的低通濾波器而被低通濾波的。所使用的基波脈沖EP可以用EP＝COS2(π/2＊t/(200納秒))表示，這時-200納秒≤t≤+200納秒，其他地方EP＝0。
頻譜零點(diǎn)就在彩色副載波附近。原因某些VCR的平均彩色信息是在兩條線上，因而彩色載波的波峰可能在線路23上。因此，若VCR信號準(zhǔn)備成為其輸入，就需要用WSS譯碼器輸入濾波器抑制彩色副載波。
有一種數(shù)字濾波器極其合乎這些要求。這種濾波器在5兆赫的PAL圖象帶寬下可以抑制大于4分貝的未經(jīng)加權(quán)的噪聲功率。[234432]濾波器更復(fù)雜，其特性向上轉(zhuǎn)移(roll-off)更加陡，若WSS數(shù)據(jù)位是硬譯碼而不是軟譯碼，則可用作折衷方案的濾波器。關(guān)于軟譯碼和硬譯碼這兩個術(shù)語的解釋，可參看J.G.Proakis寫的《數(shù)字通信》，Mc Graw-Hill圖書公司出版，1989年版。兩個數(shù)字濾波器的頻譜零點(diǎn)都在4.5兆赫，這與彩色副載頻fsc＝4.43361875兆赫是相當(dāng)接近的。
若選用有模擬低通WSS譯碼器輸入濾波器17(見圖5)的實(shí)施例，則其響應(yīng)應(yīng)為WSS編碼器必要時與彩色副載頻下的一個陷波結(jié)合的基波脈沖的響應(yīng)，或者是象取樣頻率為13.5兆赫的[234432]數(shù)字濾波器的幅度響應(yīng)。模擬濾波器的優(yōu)點(diǎn)可能在于它可以放在圖文電視和WSS位譯碼器IC的外面。
啟動碼檢測過程啟動碼檢測過程按下列順序進(jìn)行-以CVBS中的垂直和水平同步分量控制探測線路23的過程。此部分由場定時電路9負(fù)責(zé)。
-已找到線路23。根據(jù)水平同步信號，行定時電路7產(chǎn)生使寬屏信令啟動碼的搜索得以進(jìn)行的時間窗口。該窗口的定時容差至少為±4微秒。因此，由于啟動碼和引入的尾部歷時6微秒，該窗口的持續(xù)時間至少為14微秒。
-在啟動碼窗口起作用期間，實(shí)時搜索啟動碼。在一個實(shí)施例中，每當(dāng)下面的兩個條件都滿足時，就可以說是檢測出啟動碼了(參看圖6)-啟動碼和引入尾部的所有14個先選擇的位必須是正確的。
-來自啟動碼和引入部分的瞬變部分的5對先選擇啟動碼位偶和1個位偶(最少為n對)必須沒有誤差。那些不正確的位偶，其兩個位不應(yīng)例轉(zhuǎn)。這個數(shù)字n是一預(yù)定值;n∈｛0，1，…，6｝。最好選擇n＝4或n＝5。
-檢測啟動碼的條件一經(jīng)滿足，搜索啟動碼的過程就停下來。這時寬屏信令信息的定時就被估出。
圖6示出了啟動碼譯碼器的方框圖。收到的數(shù)據(jù)移入移位寄存器51中。由于引入RI和啟動碼SC的尾部都是已知的，因而可以提供所有移位寄存器的輸出，該輸出是在用“非”門(圖中用小圓圈53表示)妥善接收時假設(shè)提供了零位的輸出。把這些“非”門53都考慮進(jìn)去，則所有的輸出信號應(yīng)都為邏輯“1”。同樣的輸出最好由14個小濾波器55濾過，這些濾波器在左邊和右邊的輸入信號相等時提供左邊輸入信號，否則則提供中間輸入信號。14個濾波器55的輸出都加到邏輯“與”電路57上，電路57在正確收到啟動碼SC和引入尾部RI的情況下提供邏輯“1”。經(jīng)過適當(dāng)?shù)牡屯A(yù)濾波之后，14個濾波器55可以取消，在此情況下，各濾波器的中間輸入位可以加到邏輯“與”電路57上。一般認(rèn)為，這些中間位即使在接收情況不好(例如在VCR上錄象尤其是信號被低通濾除之后)時其檢測的可靠程度也是很好的，因?yàn)樵谡_接收時，它們的相應(yīng)左右毗鄰位的值應(yīng)相等。
圖6的啟動碼檢測器還通過將瞬變位偶加到其輸出加到邏輯“與”電路61輸入端的邏輯“或”電路59上來檢測啟動碼SC中的01和10瞬變位偶。此外，在正確接收啟動碼的情況下，邏輯“與”電路61提供邏輯“1”。
為更進(jìn)一步提高檢測質(zhì)量，將相同的6個啟動碼瞬變位偶加到邏輯“與”電路63上，電路63的輸出加到邏輯電路65上，電路65則在邏輯“與”電路63的至少n個輸出信號為邏輯“1”時提供邏輯“1”。若在至少其中一個瞬變位偶中，兩個位被倒轉(zhuǎn)，則相應(yīng)的“或”電路就會給“與”電路61提供邏輯“0”，從而使電路61也提供邏輯“0”的輸出信號。
最后，若所有的輸出都是邏輯“1”，則邏輯“與”電路67接收邏輯電路57、61和65的輸出，并提供“檢測出啟動碼”的信號。
若檢測不出啟動碼，則不產(chǎn)生線路23檢測信號，于是在現(xiàn)行幀中就也不進(jìn)一步進(jìn)行WSS處理過程。在其它情況下，產(chǎn)生線路23檢測信號，從而可以估計(jì)WSS數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)可靠性的估計(jì)讓我們假設(shè)，啟動碼已檢測出來了?，F(xiàn)在我們有了啟動碼定時的估計(jì)值，我們也有了數(shù)據(jù)位置的估計(jì)值。這時就可以估計(jì)14個數(shù)據(jù)位了。每一個數(shù)據(jù)位有6個硬分開了的試樣。因而不可能進(jìn)行軟判定譯碼(參看上述Proakis的書)。頭三個試樣應(yīng)為次3個試樣的倒轉(zhuǎn)樣。圖7示出了數(shù)據(jù)的估計(jì)過程，具體情況如下。提取移位寄存器71中6個試樣中的頭3個試樣。計(jì)數(shù)器75計(jì)出1的數(shù)目。若1的數(shù)目等于或大于2，判定電路79就判定數(shù)據(jù)位b為“1”;在另一種情況下，判定電路79判定已收到“0”。用計(jì)數(shù)器73和判定電路77對次3個試樣重復(fù)同樣的作法。用邏輯NOT-EX-OR電路81將判定電路77、79的結(jié)果加以比較。若結(jié)果是彼此倒轉(zhuǎn)，則數(shù)據(jù)估計(jì)值b是可靠的，否則就不可靠。數(shù)據(jù)可靠時就由擾亂標(biāo)志V指示出來;每一個數(shù)據(jù)位b有各自的可靠性標(biāo)志V。這個過程履行14次。
圖8示出了另一個數(shù)據(jù)位估計(jì)器。移位寄存器71的第一和第二輸出試樣加到邏輯“與”電路83上，第二和第三試樣加到“與”電路85上，第一和第三輸出試樣加到“與”電路87上。移位寄存器71的第四和第五輸出試樣加到邏輯“與”電路89上，第五和第六輸出試樣加到“與”電路91上，第四和第六輸出試樣則加到“與”電路93上。“與”電路83-87的輸出加到邏輯“或”電路95上，“與”電路89-93的輸出加到邏輯“或”電路97上?！盎颉彪娐?7提供數(shù)據(jù)位b?！盎颉彪娐?5和97的輸出加到邏輯NOT-EX-OR電路81上，以獲取相應(yīng)的擾亂標(biāo)志V。
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移14個數(shù)據(jù)位及其相應(yīng)的擾亂標(biāo)志存入一個緩沖器中。外界可通過IIC通信存取緩沖器中的這個數(shù)據(jù)。其它的處理過程上面已談過。
寬屏信令位提案為順利引用PAL和SECAM電視制式的16∶9顯示幅度比的新電視業(yè)務(wù)，需要給電視接收機(jī)發(fā)出所使用的幅度比連同一些轉(zhuǎn)換信息的信號。接收機(jī)應(yīng)能通過以規(guī)定的幅度比顯示視頻信息而對該信息自動起反應(yīng)。這個發(fā)信號過程應(yīng)與所使用系統(tǒng)的類型分開考慮，而且應(yīng)容許傳送與系統(tǒng)有關(guān)的轉(zhuǎn)換信息。
這里提出的標(biāo)準(zhǔn)給以后與引入加強(qiáng)電視業(yè)務(wù)有關(guān)的其他轉(zhuǎn)換信息的分配留了余地。所提出的標(biāo)準(zhǔn)可供625行PAL和SECAM電視系統(tǒng)用，但也可將其應(yīng)用于其它制式。
在廣播臺需要寬屏信令的情況下，本提案可用于625行的PAL和SECAM制式。本提案規(guī)定了寬屏信令信息、信息的編碼以及將經(jīng)編碼的信息輸入625行系統(tǒng)中的方法。寬屏信令信息包括關(guān)于傳送信號的縱橫幅度比范圍及其位置的信息，關(guān)于副題位置的信息和關(guān)于攝象機(jī)/膠片模式的信息。此外還給未來的EDTV信令(例如PALplus)以及未來用途保留了一些位。
本提案規(guī)定了所傳送的信號。附錄中提供了接收機(jī)顯示格式和加副題的最低要求的操作規(guī)則。
本標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用了下列定義信箱作業(yè)是應(yīng)用幅度比大于1.33的畫面格式，因而增加了許多空(黑)行，以符合4∶3的傳輸格式。
符號和縮寫TXT:圖文電視FS:時鐘頻率TS:取樣周期Td:數(shù)據(jù)位周期a:幅度比本節(jié)規(guī)定了寬屏信令的線路碼。信令位是作為數(shù)據(jù)字符組在線路23的第一部分中傳輸?shù)摹捚列帕钗籛SS的起始位置是從水平同步脈沖H的Oh起的11.0±0.25微秒，如圖9所示。在各幀中，線路23應(yīng)為寬屏信令所占據(jù)。
時鐘頻率為 Fs＝5兆赫(±1×10-4)取樣周期為Ts＝200納秒信號呈大致正弦平方脈沖的形狀。
半幅度脈沖寬度為200納秒±10納秒。
最大視頻信號幅值為700毫狀時的信號幅值為500毫伏±5%。
調(diào)制編碼的型式是如圖10的二相調(diào)制編碼。一個數(shù)據(jù)位的持續(xù)時間等于Td。各數(shù)據(jù)位都插入NRZ-L中，其中一個數(shù)據(jù)位周期等于2×3個時鐘周期Td＝6Ts。
前置碼包括引入部分和啟動碼。圖11所示的寬屏信令位傳輸方案表中列出了前置碼?？偣灿?4位。這14位中的一個位分派給檢測錯碼。有13個數(shù)據(jù)位可供信息傳輸用。數(shù)據(jù)位分成4個數(shù)據(jù)組，見圖11的表。為進(jìn)行檢錯，引用了一個奇數(shù)奇偶校驗(yàn)位。這個奇數(shù)奇偶校驗(yàn)位只屬于頭3個數(shù)據(jù)位。
載送數(shù)據(jù)的13個位分成4組。第1組含4個位，其中頭3位載送數(shù)據(jù)，最后一位表示頭3個數(shù)據(jù)位上的奇數(shù)奇偶校驗(yàn)位。第2組含4個數(shù)據(jù)位，第3組含3個數(shù)據(jù)位，第4組含3個數(shù)據(jù)位。
各數(shù)據(jù)位用標(biāo)記b0至b2(包括b2在內(nèi))和標(biāo)記b4至b13(包括b13在內(nèi))標(biāo)示。位b3是奇數(shù)奇偶校驗(yàn)位，如圖11和表1所示。標(biāo)記中的下標(biāo)還表示傳輸?shù)捻樞?，即b0是頭一個傳輸位。
數(shù)據(jù)組1，縱模幅度比b0、b1、b2位按表1表示幅度比標(biāo)記、信箱格式和位置。b3位按表1表示b0、b1、b2、b3位的奇數(shù)奇偶性。

注(1)活躍線的數(shù)目僅僅表示確切的幅度比，a＝1.33，a＝1.57和a＝1.78。
注(2)實(shí)際傳輸?shù)姆缺葹?∶3，但14∶9的窗口應(yīng)能容納所有有關(guān)的圖象內(nèi)容，促使16∶9電視機(jī)上可進(jìn)行寬屏顯示。
上述幅度比標(biāo)記表示可能有的幅度比的范圍。所有屬于這些范圍的幅度比都用同一個碼標(biāo)示。表2示出了幅度比范圍表2幅度比范圍 數(shù)據(jù)組2，高級業(yè)務(wù)b4位按表3表示膠片位表3膠片位
注(3)場優(yōu)勢符合題為“建議采用的625行50赫處理用的優(yōu)勢場”的R62-1990EBU建議。
b5、b6和b7位是預(yù)留的，全應(yīng)置“0”。
數(shù)據(jù)組3，圖文電視位內(nèi)的副題b8位按表4表示圖文電視中的副題。
表4圖文電視位內(nèi)的副題 加副題模式b9、b10位按表5表示加副題模式。
表5加副題模式
注在“活躍圖象區(qū)外”加上的副題若延伸到活躍圖象區(qū)內(nèi)，應(yīng)看作在“活躍圖象區(qū)外”。
圖12示出“活躍圖象區(qū)內(nèi)”和“活躍圖象區(qū)外”諸術(shù)語的意思。若副題處在信箱圖象的白色中心部分之內(nèi)，則副題處在圖象活躍區(qū)內(nèi)。若副題處在信箱圖象的黑條紋部分，則副題處在活躍圖象區(qū)外。圖12中，圖a示出信箱中心模式，圖b表示信箱頂部模式。標(biāo)識符可安置在左上角，如箭頭所示。
數(shù)據(jù)組4，預(yù)留b11、b12、b13位都是預(yù)留的，全應(yīng)置“0”附錄A-作業(yè)規(guī)則(作為資料提供)A1-接收機(jī)顯示格式為確保自動選擇出最合適的顯示模式，16∶9顯示格式的接收機(jī)應(yīng)滿足下列最起碼的要求表A1幅度比最起碼的要求 情況14∶3全格式4∶3幅度比的圖象應(yīng)在中心顯示出來，顯示面的左右側(cè)有黑條。
情況2信箱以14∶9作為信號14∶9幅度比圖象應(yīng)采用以下兩個方法之一顯示出來a)14∶9幅度比的圖象須在中心顯示出來，顯示面的左右側(cè)有小條紋;
b)14∶9幅度比的圖象可以通過引入少量的水平幾何變形(一般為8%)而顯示在可視屏面的整個寬度上。
情況3信箱以16∶9作為信號16∶9幅度比的圖象應(yīng)利用屏面的整個寬度顯示出來。
情況4信箱以＞16∶9作為信號＞16∶9幅度比的圖象應(yīng)采用以下兩個方法之一顯示出來a)和情況3一樣;
b)>16∶9的圖象可通過進(jìn)一步使鏡頭伸縮而利用屏面的整個高度顯示出來。
應(yīng)該指出的是，看電視的人應(yīng)可以完全自由地不考慮自動選擇出來的顯示狀態(tài)。幅度比自動改變的速度主要受偏轉(zhuǎn)電路的響應(yīng)時間限制。
A2-加副題當(dāng)信箱圖象的副題是加在“不活躍圖象區(qū)”中時，那怕只是一部分，新的16∶9接收機(jī)除非以4∶3的模式顯示圖象，否則是會失去上述信息的。這就是說，在16∶9接收機(jī)上，活躍圖象內(nèi)容的整個周圍可能會出現(xiàn)黑條，這是應(yīng)當(dāng)避免的。
為滿足現(xiàn)行4∶3和新的16∶9兩方面觀眾的要求，下面幾點(diǎn)非常重要-寬屏節(jié)目始終還應(yīng)借助于圖文電視業(yè)務(wù)加上副題(或者加在“活躍圖象區(qū)內(nèi)”或者加在“活躍圖象區(qū)外”)且
-新的16∶9接收機(jī)，符合本標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)配備圖文電視譯碼器，而且始終應(yīng)能檢測圖文電視出現(xiàn)的b8位。
A3-沒有信令時的程序沒有信令位出現(xiàn)時，接收機(jī)應(yīng)進(jìn)入缺度模式。
附錄B-建議B1-低通前置濾波建議收到的寬屏信令位在譯碼之前先經(jīng)低通濾波。這個低通濾波器應(yīng)保存寬屏信令位信號的主要頻譜能量，該能量處在0兆赫至1.67兆赫的頻譜域內(nèi)。
B2-對所收到的信令信息變化的響應(yīng)時間建議對所收到的信令位信息變化的最大響應(yīng)時間為120毫秒。
應(yīng)該指出的是，上述諸實(shí)施例僅僅是舉例而已，而不是對本發(fā)明的限制。本技術(shù)領(lǐng)域的行家們在不脫離所附權(quán)利要求書范圍的前提下，是能夠設(shè)計(jì)出許多其它實(shí)施例的。
權(quán)利要求
1.一種擴(kuò)展電視信號，含有供傳送控制信息以控制一擴(kuò)充了的譯碼器的信令位，所述信令位包含一啟動碼和許多數(shù)據(jù)位，其中啟動碼的頻譜能量主波瓣處在基帶電視信號的較低頻譜區(qū)內(nèi)，該較低頻譜區(qū)的最高頻率低于2兆赫，最好為1.7兆赫，所述啟動碼在零頻率時幅值下降，且該啟動碼在移向其后的數(shù)據(jù)位時，其非周期性相關(guān)性能良好，且有一至數(shù)據(jù)位的預(yù)定最小位漢明間距。
2.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)展電視信號，其特征在于，所述啟動碼在所述最高頻率時的幅值下降。
3.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)展電視信號，其特征在于，所述信令位在啟動碼之前還有引入部分，當(dāng)啟動碼移向引入部分時，其有一預(yù)定的至引入部分的最小位漢明間距。
4.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)展電視信號，其特征在于，所述信令位在啟動碼之前還有引入部分，所述啟動碼是以第一長度的位序列為基礎(chǔ)的，且具有至所述引入部分的第一最小位漢明間距，此外，引入部分的最后部分與啟動碼組合在一起是以超過所述第一長度的第二長度的位序列為基礎(chǔ)的，所述組合具有至所述引入部分的第二最小位漢明間距，且所述第二最小位漢明間距超過所述第一最小位漢明間距。
5.如權(quán)利要求4所述的擴(kuò)展電視信號，其特征在于，所述啟動碼具有至所述數(shù)據(jù)位的第三最小位漢明間距，所述組合具有至所述數(shù)據(jù)位的第四最小位漢明間距，且所述第四最小位漢明間距超過所述第三最小位漢明間距。
6.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)展電視信號，其特征在于，所述啟動碼是以第一長度的巴克序列為基礎(chǔ)的，且所述信令位在啟動電碼之前還有引入部分，該引入部分的最后部分與啟動碼的組合是以超過所述第一長度的第二長度的巴克序列為基礎(chǔ)的。
7.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)展電視信號，其特征在于，所述啟動碼的一個序列是按不同于對數(shù)據(jù)位進(jìn)行的編碼調(diào)制方式而加以編碼調(diào)制的。
8.如權(quán)利要求7所述的擴(kuò)展電視信號，其特征在于，所述序列是十六進(jìn)制記數(shù)法(IE3CIF)表示的。
9.如權(quán)利要求8所述的擴(kuò)展電視信號，其特征在于，所述信令位還包括引入部分，其最后位用二進(jìn)制記數(shù)法表示為(000111)。
10.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)展電視信號，其特征在于，所述信令位還包括至少有八個瞬變部分的引入部分。
11.一種擴(kuò)充電視信號譯碼器，包括同步信息(VCS)獲取裝置(1)，連接成使其可接收一擴(kuò)展電視信號(CVBS)，該電視信號包括圖象數(shù)據(jù)、用以傳送控制信息以控制涉及所述圖象數(shù)據(jù)的處理操作的信令位、和同步信息(VCS)，所述裝置(1)用以從所述擴(kuò)展電視信號(CVBS)中獲取所述同步信息(VCS);信令位窗口選擇裝置(7)，連接成使其可以接收所述同步信息，以選擇信令位窗口;信令位譯碼裝置(5，11，13)，連接成使其可以接收所述擴(kuò)展電視信號，以便在所述信令位窗口期間對所述信令位進(jìn)行譯碼;其中所述信令位包括一個啟動碼和許多數(shù)據(jù)位，該啟動碼的頻譜能量主波瓣處在基帶電視信號的較低頻譜區(qū)內(nèi)，該較低頻譜區(qū)的最高頻率低于2兆赫，最好為1.7兆赫，所述啟動碼的直流部分有最低局部頻譜，且該啟動碼在移向其后的數(shù)據(jù)位或在該數(shù)據(jù)位上移動時，其非周期性相關(guān)性能良好，且有一至數(shù)據(jù)位的預(yù)定最小位漢明間距。
12.如權(quán)利要求11所述的擴(kuò)充電視譯碼器，其特征在于，所述信令位譯碼裝置(5，11，13)之前有一個截止頻率為所述最高頻率的低通濾波器。
13.如權(quán)利要求11所述的擴(kuò)充電視譯碼器，其特征在于，所述信令位譯碼裝置(5，11，13)之前有一個最低頻譜為彩色副載頻且脈沖響應(yīng)接近用頻域表示的基波脈沖EP＝COS2(π/2＊t/(200納秒))的低通濾波器，這時，-200納秒≤t≤+200納秒，其他地方EP＝0。
14.如權(quán)利要求11所述的擴(kuò)充電視譯碼器，其特征在于，所述信令位譯碼裝置(5，11，13)之前有一個在13.5兆赫取樣率下脈沖響應(yīng)為[1221]或[234432]的低通濾波器。
15.如權(quán)利要求11所述的擴(kuò)充電視譯碼器，其特征在于，所述信令位譯碼裝置(5，11，13)有一個啟動碼檢測器(11)，它在定時偏差至少為±4微秒的啟動碼定時窗口期間工作。
16.如權(quán)利要求11所述的擴(kuò)充電視譯碼器，其特征在于，所述信令位還有一個在所述啟動碼之前的引入部分，且所述信令位譯碼裝置(5，11，13)有一個啟動碼檢測器(11)，供檢測所述啟動碼和所述引入部分的最后部分的組合之用。
17.如權(quán)利要求11所述的擴(kuò)充電視譯碼器，其特征在于，所述信令位譯碼裝置(5，11，13)有一個啟動碼檢測器(11)，供檢測以十六進(jìn)制記數(shù)法(1E3C1F)表示的啟動碼序列。
18.如權(quán)利要求11所述的擴(kuò)充電視譯碼器，其特征在于，所述信令位譯碼裝置(5，11，12)有一個啟動碼檢測器(11)，它包括用以確定是否已妥善收到開始的多個位的裝置(57);用以確定在以后眾多的位當(dāng)中是否至少有預(yù)定數(shù)目的位沒有誤差的裝置(63，65)。
19.如權(quán)利要求11所述的擴(kuò)充電視譯碼器，其特征在于，所述啟動碼檢測器(11)還包括用以確定所述以后多個位中是否有在瞬變部分周圍的一個位偶的裝置(59，61)，其中所述位偶的兩個位都是倒轉(zhuǎn)的。
20.一種對擴(kuò)展電視信號進(jìn)行譯碼的方法，包括下列步驟接收(1)包括圖象數(shù)據(jù)、信令位和同步信息(VCS)的擴(kuò)展電視信號(CVBS)，以便從所述擴(kuò)展電視信號(CVBS)獲取所述同步信息(VCS)，其中所述信令位用以傳送控制信息從而控制涉及所述圖象數(shù)據(jù)的處理操作;根據(jù)所述同步信息(VCS)選擇(7)信令位窗口;在所述信令位窗口期間根據(jù)所述擴(kuò)展電視信號(CVBS)對所述信令位進(jìn)行譯碼(5，11，13);其中信令位包括一個啟動碼和許多數(shù)據(jù)位，該啟動碼的頻譜能量主波瓣處在基帶電視信號的較低頻譜區(qū)內(nèi)，該較低頻譜區(qū)的最高頻率低于2兆赫，最好為1.7兆赫，所述啟動碼的直流部分有最低局部頻譜，且該啟動碼在移向其后的數(shù)據(jù)位或在該數(shù)據(jù)位上移動時，其非周期性相關(guān)性能良好，且有一至數(shù)據(jù)位的預(yù)定最小位漢明間距。
全文摘要
一種擴(kuò)展電視信號，含有供傳送控制信息以控制一擴(kuò)充了的譯碼器的信令位，所述信令位包括一啟動碼和許多數(shù)據(jù)位，其中啟動碼的頻譜能量主波瓣處在基帶電視信號的低于2兆赫(最好為1.7兆赫)的較低頻譜區(qū)內(nèi)，所述較低頻譜區(qū)的最高頻率啟動碼最好(幾乎)沒有直流成分，且該啟動碼在移向其后的數(shù)據(jù)位時，其非周期性相關(guān)性能良好，且有一至數(shù)據(jù)位的預(yù)定最小位漢明間距。
文檔編號H04N7/00GK1111080SQ94190398
公開日1995年11月1日 申請日期1994年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月26日
發(fā)明者J·Y·蒂謝拉爾, F·H·M·堡根, J·烏爾蒂, P·A·M·范奧弗邁耶 申請人:菲利浦電子有限公司