專利名稱：在高清晰度電視中檢測(cè)數(shù)據(jù)段同步信號(hào)的方法和電路的制作方法
本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為1997年6月13日、申請(qǐng)?zhí)枮?7112983.5、題為“在高清晰度電視中檢測(cè)數(shù)據(jù)段同步信號(hào)的方法和電路”的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
本發(fā)明涉及高清晰度電視(HDTV)中檢測(cè)數(shù)據(jù)段同步信號(hào)的電路，具體地涉及在高清晰度電視中檢測(cè)數(shù)據(jù)段同步信號(hào)的方法和電路，它使得在ASTC中實(shí)現(xiàn)HDTV時(shí)所需的門(gate)數(shù)最小。
通常，在HDTV系統(tǒng)中，在電視臺(tái)(TV broadcasting station)以水平行為單元發(fā)射信號(hào)之前，加入了同步信號(hào)，接收所發(fā)射信號(hào)的接收機(jī)從該信號(hào)中檢測(cè)該同步信號(hào)，用水平行信號(hào)來同步該信號(hào)，然后處理同步的信號(hào)。水平行傳輸數(shù)據(jù)的格式取決于HDTV系統(tǒng)。

圖1和2顯示了美國(guó)大聯(lián)盟(GA)HDTV的數(shù)據(jù)段的結(jié)構(gòu)。一個(gè)數(shù)據(jù)幀由626行段(line segments)構(gòu)成，一段包括832個(gè)字符，它由828個(gè)字符數(shù)據(jù)和四字符數(shù)據(jù)段同步信號(hào)組成，如圖2A所示。一個(gè)數(shù)據(jù)段對(duì)應(yīng)于一個(gè)NTSC制水平行。數(shù)據(jù)段同步信號(hào)由指示每個(gè)數(shù)據(jù)段開始的四個(gè)字符組成。數(shù)據(jù)段同步信號(hào)以如此方式構(gòu)成特定的模式，即四個(gè)字符具有+5，-5，-5，+5的信號(hào)電平，而其它數(shù)據(jù)段信號(hào)具有隨機(jī)信號(hào)電平。
因此，在接收GA系統(tǒng)傳輸信號(hào)的電路中，在每個(gè)數(shù)據(jù)段的開始四字符期間檢測(cè)數(shù)據(jù)段同步信號(hào)，以解決定時(shí)恢復(fù)和所接收的數(shù)據(jù)段信號(hào)的同步問題。因此，數(shù)據(jù)段同步信號(hào)的檢測(cè)影響著GA-VSB系統(tǒng)的性能。在韓國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?995-15218，30746和96-21886中公開了從接收的數(shù)據(jù)中產(chǎn)生數(shù)據(jù)段同步信號(hào)的裝置和方法。
下面結(jié)合圖3來解釋產(chǎn)生數(shù)據(jù)段同步信號(hào)的另一常規(guī)方法。分離器303從濾波器(未顯示)輸出的8比特中分離出MSB，以將它用作為參考信號(hào)。四字符相關(guān)器(correlator)305接收該MSB以產(chǎn)生數(shù)據(jù)之間位置相關(guān)的字符。由于四字符相關(guān)器只使用MSB，如上所述，只有在字符為(+)，(-)，(-)或(+)時(shí)輸出4，在其它情況則輸出-4，-2，0和2。在加法器307中，四字符相關(guān)器305的輸出與一段延遲器309的輸出相加即與先前段中相同位置的輸出相加，相加的結(jié)果被累計(jì)。
加法器307的輸出被送到最大值檢測(cè)器311。最大值檢測(cè)器311觀察累計(jì)的相關(guān)字符的823個(gè)字符(一段)的輸出，判斷最大值出現(xiàn)的位置，作為段同步位置。然后將該信息加到同步信號(hào)發(fā)生器313。同步信號(hào)發(fā)生器313在段同步位置產(chǎn)生同步脈沖。
如圖3所示，在產(chǎn)生段同步信號(hào)的常規(guī)裝置中，因?yàn)樗淖址嚓P(guān)器305的輸出為四比特，就需要加法器和823字符延遲器來累積該四比特輸出。因此，該裝置的比特分辨率至少是8比特。當(dāng)在ASIC中實(shí)現(xiàn)該裝置時(shí)，就需要832字符延遲，因此該裝置就需要8比特×832×7個(gè)門。因此常規(guī)的裝置為完成其功能需要的門太多。
本發(fā)明的目的是提供一種減少HDTV的比特分辨率而不影響其功能的方法和電路，它在相關(guān)器的輸出處使用一個(gè)硬件限制器，因此減少該裝置所需要的門數(shù)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一檢測(cè)數(shù)據(jù)段同步信號(hào)的方法和電路，在最大值位置來自位置相關(guān)字符時(shí)，它利用多個(gè)延遲，來減少用于檢測(cè)數(shù)據(jù)段同步信號(hào)的門數(shù)。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，一個(gè)硬件限制器(hard limiter)加到四字符相關(guān)器的輸出端，以產(chǎn)生數(shù)據(jù)段同步信號(hào)，因此減少門數(shù)。另外，由四字符相關(guān)值延遲N個(gè)字符的延遲值由字符延遲器累計(jì)，該延遲器具有2，4，8，13，16，26，32，52，64，104，208和416的832個(gè)系數(shù)的一個(gè)，來自累計(jì)值的最大值的位置、由四字符相關(guān)值延遲的值按照檢測(cè)的值，由具有416，208，104，64，52，32，26，16，13，8，4和2中之一的(832/N)字符延遲器累積。然后，從累計(jì)的值檢測(cè)到最大值的位置，以產(chǎn)生段同步信號(hào)。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例進(jìn)行描述。
圖1顯示了美國(guó)的GA-VSB HDTV系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式；圖2顯示了數(shù)據(jù)段同步信號(hào)的格式；圖3是常規(guī)HDTV系統(tǒng)中數(shù)據(jù)段同步信號(hào)檢測(cè)電路的方框圖；圖4是按照本發(fā)明的實(shí)施例的GA-VSB HDTV系統(tǒng)的數(shù)據(jù)段同步信號(hào)檢測(cè)電路的方框圖5是圖4的硬件限制器的電路圖；和圖6是按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的GA-VSB HDTV系統(tǒng)的數(shù)據(jù)段同步信號(hào)檢測(cè)電路的方框圖；圖4是按照本發(fā)明的實(shí)施例的GA-VSB HDTV系統(tǒng)的數(shù)據(jù)段同步信號(hào)檢測(cè)電路的方框圖。如圖4所示，本發(fā)明的數(shù)據(jù)段同步信號(hào)檢測(cè)電路以如此方式/構(gòu)成，即在四字符相關(guān)器305和加法器307之間加入硬件限制器400，以對(duì)4bit輸入獲得三電平值的2比特輸出。
圖5詳細(xì)顯示了圖4的硬件限制器400的電路。硬件限制器由以下構(gòu)成用于從四字符相關(guān)器305輸出的四比特中分離MSB的分離器501；用于將MSB與電平“0”比較并判斷它們是否相等(A＝B)的第一比較器505；用于將四字符相關(guān)器305的四比特輸出與電平“3”比較并判斷該四比特輸出是否大于電平“3”(A≥B)的第二比較器507；用于合成第一和第二比較器505和507的輸出的合成器503；和用于按照合成器503的輸出選擇電平-1(00)，0(10)和1(11)中一個(gè)的多路復(fù)用器509。
下面將結(jié)合圖4，圖5和圖6來解釋本發(fā)明的最佳實(shí)施例。分離器303從濾波器(未顯示)輸出的八比特中分離出MSB。該MSB在四字符相關(guān)器305中校正。該相關(guān)技術(shù)與常規(guī)的相同，因此省略其解釋。在四字符相關(guān)器305中校正的四比特加到硬件限制器400，如下表1所示。硬件限制器400從四字符相關(guān)器305接收該四比特，并利用包括在圖5中的分離器501來分離其MSB。
表1
該MSB被加到第一比較器505，而四字符相關(guān)器305的輸出被加到第二比較器507。第一比較器將MSB與電平“0”比較。這兒，當(dāng)MSB小于電平“0”時(shí)，第一比較器505的輸入為“1”，其輸出為“0”。第二比較器507將四字符相關(guān)器305的四比特輸出與電平“3”比較。當(dāng)輸入小于電平“0”時(shí)，第二比較器507的輸出為“0”。因此，合成器503的輸出變成00，多路復(fù)用器509選擇輸出“-1”。當(dāng)從四比特字符相關(guān)器305的輸入具有“0”至“3”之間的值時(shí)，第一第二比較器505和507的輸出分別為“1”和“0”，對(duì)應(yīng)于輸入“10”，多路復(fù)用器509輸出“0”。當(dāng)輸入值大于“3”時(shí)，多路復(fù)用器509的輸入變成“11”，因此，它選擇地輸出“1”。
圖6是按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的GA-VSB HDTV系統(tǒng)的數(shù)據(jù)段同步信號(hào)檢測(cè)電路的方框圖。參考圖6，第一和第二加法器607和605被連接到四字符相關(guān)器305的輸出端。第一加法器607將從四比特字符相關(guān)器305輸出的相關(guān)值與被N字符延遲器601即第一字符延遲器以段為單元延遲的所有字符值相加，并累計(jì)它們。第一加法器607的輸出被加到第一最大值檢測(cè)器603。第一最大值檢測(cè)器603檢測(cè)由第一加法器607累計(jì)的字符值的最大值的位置。第一最大值檢測(cè)器603的輸出被加到(832/N)字符延遲器617即第二字符延遲器。
第二加法器605將四比特字符相關(guān)器305的相關(guān)值與(832/N)字符延遲器617的輸出值相加，并利用來自第一最大值檢測(cè)器603的最大值位置檢測(cè)控制信號(hào)，只累計(jì)對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到相關(guān)值的最大值的位置的值。即第一最大值檢測(cè)器603在每個(gè)長(zhǎng)度產(chǎn)生的一個(gè)段中來檢測(cè)最大值的位置。對(duì)應(yīng)于最大值位置的檢測(cè)值作為(832/N)字符延遲器617的控制信號(hào)提供。當(dāng)啟動(dòng)控制信號(hào)時(shí)，(832/N)字符延遲器617在該啟動(dòng)周期期間選擇這些值。這些選擇的值在第二加法器605中累計(jì)，然后加到第二最大值檢測(cè)器609。當(dāng)?shù)诙畲笾禉z測(cè)器609從第二加法器605累計(jì)的值中選擇最大值并將它加到同步信號(hào)發(fā)生器313時(shí)，在最大值位置處產(chǎn)生同步信號(hào)。
對(duì)于N字符延遲器601和(832/N)字符延遲器617的第一和第二字符延遲，N可以是13，16，32和64中的一個(gè)，它是832的因數(shù)。例如，當(dāng)N字符延遲器601是13字符延遲時(shí)，(832/N)字符延遲器617是64字符延遲。因此，在N＝64的情況下，13(＝832/N)個(gè)字符位置相關(guān)值1，65，129，193，257...769是在832字符之后被輸入到64移位寄存器的第一寄存器。類似地，具有64字符間隔的13個(gè)字符相關(guān)值可以在其余63個(gè)寄存器中的每個(gè)中累計(jì)。
對(duì)于本發(fā)明的上述電路，當(dāng)N值被指定為832的一個(gè)因數(shù)(2，4，8，13，16，26，32，52，64，104，208，416)時(shí)，所需寄存器的數(shù)量(K)可由下式表示K＝N+(832/N)，而不象常規(guī)電路需要832個(gè)寄存器來處理832個(gè)字符。即當(dāng)N為2，K＝2+(832/2)＝418，而當(dāng)N為416時(shí)，K＝416+(832/416)。因此，寄存器的數(shù)量可減少到50％，也就減少了ASIC電路中所需的門數(shù)。
如上所述，在本發(fā)明的數(shù)據(jù)段同步信號(hào)檢測(cè)電路中，利用硬件限制器，對(duì)于四比特輸入可獲得兩比特輸出，它被加到由加法器和一段延遲器組成的累計(jì)器。從實(shí)驗(yàn)的結(jié)果得知，當(dāng)SNR＝0dB時(shí)，可以肯定，當(dāng)在段同步位置的累計(jì)校正結(jié)果高于8時(shí)，能產(chǎn)生正確的段同步信號(hào)。即，對(duì)于累計(jì)結(jié)果，大致6比特足以。因此，在ASIC電路中所需的門數(shù)變成大約6比特×832×7比特＝34,944。即，從常規(guī)電路所需的門數(shù)中大約可減少12,000個(gè)門。
另外，該裝置的比特分辨率也被減少，簡(jiǎn)化了其它操作的復(fù)雜性。本發(fā)明的數(shù)據(jù)段同步信號(hào)檢測(cè)電路劃分并處理段的延遲。即首先累計(jì)所有的段，在一個(gè)段字符中檢測(cè)每個(gè)字符的最大值的位置，對(duì)應(yīng)于該位置的字符值再次被累計(jì)，從二次累計(jì)值檢測(cè)最大值的位置，由此產(chǎn)生同步信號(hào)。因此，對(duì)于一個(gè)段的位置相關(guān)字符不需要累計(jì)和處理整個(gè)字符值。當(dāng)在ASIC中實(shí)現(xiàn)時(shí)，可顯著地減少檢測(cè)數(shù)據(jù)段同步信號(hào)電路的門數(shù)。
因此，應(yīng)該理解本發(fā)明并不限制于作為實(shí)施本發(fā)明的最好模式的具體實(shí)施例中，也不限制于本說明書的具體說明中，本發(fā)明的范圍由本發(fā)明的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)HDTV系統(tǒng)中數(shù)據(jù)段同步信號(hào)的方法，包括對(duì)應(yīng)于預(yù)定位置的相關(guān)值從該數(shù)據(jù)中獲得，以N字符為單元延遲，然后被累計(jì)，N為一段的832字符的因數(shù)，以檢測(cè)對(duì)應(yīng)于最大值位置的第一位置，按照檢測(cè)的第一值，從該段字符中選擇相應(yīng)的位置相關(guān)值，延遲832/N，該延遲的值被累計(jì)，然后按照檢測(cè)到的與最大值位置對(duì)應(yīng)的第一值產(chǎn)生段同步信號(hào)。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中，N為2，4，8，13，16，26，32，52，64，104，208，416中的一個(gè)。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其中，N為416，208，104，64，52，32，26，16，13，8，4和2中的一個(gè)。
4.一種檢測(cè)HDTV系統(tǒng)中數(shù)據(jù)段同步信號(hào)的電路，該電路包括字符相關(guān)器，用于從接收的數(shù)據(jù)中分離MSB；第一字符延遲器，用于將字符相關(guān)器的輸出延遲一段字符數(shù)的因數(shù)N；第一加法器，用于將第一字符延遲器延遲的值與字符相關(guān)器的輸出相加，并累計(jì)它們；第一最大值位置檢測(cè)器，用于從第一加法器的累計(jì)輸出值中檢測(cè)最大值的位置；第二字符延遲器，用于按照由第一最大值位置檢測(cè)器檢測(cè)的值將字符相關(guān)器的輸出延遲(一段字符)/N；第二加法器，用于將由第二字符延遲器延遲的值與字符相關(guān)器的輸出相加，并累計(jì)它們；第二最大值位置檢測(cè)器，用于從第二加法器的累計(jì)輸出值中檢測(cè)最大值的位置；和同步信號(hào)發(fā)生器，用于按照第二最大值位置檢測(cè)器的輸出來產(chǎn)生段同步信號(hào)。
5.按照權(quán)利要求4的電路，其中，第一字符延遲器的N為2，4，8，13，16，26，32，52，64，104，208和416中832系數(shù)中的一個(gè)。
6.按照權(quán)利要求4的電路，其中，第二字符延遲器的(一段字符)/N為系數(shù)416，208，104，64，52，32，26，16，13，8，4和2中的一個(gè)。
全文摘要
一種數(shù)據(jù)段同步信號(hào)檢測(cè)電路,其以如此方式構(gòu)成,即在四字符相關(guān)器和加法器之間加入硬件限制器,以對(duì)4bit輸入獲得三電平的2比特輸出,另外,當(dāng)從位置相關(guān)字符中檢測(cè)到最大值的位置時(shí),利用多個(gè)延遲,在ASIC中實(shí)現(xiàn)一段延遲所需的門數(shù)比常規(guī)電路減少到50%。比特分辨率被減少,以減少操作的復(fù)雜性。
文檔編號(hào)H04N5/08GK1390049SQ0211881
公開日2003年1月8日 申請(qǐng)日期1997年6月13日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月17日
發(fā)明者申賢秀, 韓東錫 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社