與高清晰度電視系統相兼容的調制器/解調器的制作方法

專利名稱：與高清晰度電視系統相兼容的調制器/解調器的制作方法
技術領域：
本發明涉及能與原有標準清淅度電視頻道的帶寬相兼容的高清淅度電視系統，具體涉及一種調制技術，用以降低同時播送的高清淅度電視信號與標準淅度電視信號之間的互相干涉。
高清淅度電視(HDTV)系統通常被認為該系統處理具有清淅度為標準電視信號(如NTSC信號)的水平與垂直圖像分辨率約為兩倍或以上的信號。與標準的NTSC電視圖像的寬高比4×3相比，HDTV信還呈現較大的圖像寬高比例如為16×9。
在一個同時播送的電視廣播系統中，同一節目題材的兩種版面由兩個獨立的標準6MHz頻道同時播送。這兩種節目版面之中的一個含有標準清淅度NTSC信息在一個頻道上播放，而另一含有高清淅度信息在另一個6MHz頻道上播放。實際上，同播系統可使用兩個相鄰的6MHz NTSC頻道例如VHF3和4頻道分別播送標準的和HDTV的信息。同時播送系統中的高清淅度版面可利用信號編碼與時間壓縮技術在單一的6MHz頻道中實施。標準的NTSC信息與HDTV信息須由相應的標準NTSC和HDTV接收機分別地接收。也許在15-20年后，在NTSC接收機由HDTV或雙標準接收機取代時，標準的NTSC電視信號所使用的頻道就可用于其他用途了，故“同時播送”的構思可防止數量龐大的現有的標準NTSC接收機在引入HDTV播送后不致變成報廢并在標準的NTSC信號所占用的頻道變成可利用的不久的將來可擴充廣播服務。
同時播送系統與所謂的“擴增系統”的區別在于，擴增系統須持續使用兩個頻道，其中一個頻道傳送標準的NTSC信息，而另一個頻道含預定的擴增信息，在HDTV接收器里這些擴增信息與來自第一頻道的標準NTSC信息組合時可產生高清淅度的電視信號。
有效地減少或消除從同一頻道上的不同部位發送的標準信號與HDTV信號之間的共頻道干擾是相當重要的，本發明的系統解決了這個問題。
根據本發明的一個方面，被發送的高清淅度電視信息被分為兩個信息部分，即以高可靠性地被接下來的高優先權信息部分和低優先權信息部分，第一(高優先權)信息部分和第二(低優先權)信息部分作為在一個頻譜中的兩個不同部分內的兩個獨立的已調制載波信號被傳送，在與標準清淅度(例如NTSC)信號的高能量信息有關的頻率上呈現出信號的衰減現象。
在本發明的已公開的較佳實施例中，高優先權信息呈現的帶寬比低優先權信息的窄，并且含有低頻視頻信息、聲頻信息和同步信息。低優先權信息含有高頻視頻信息。高、低優先權信息都利用多重正交調幅(QAM)技術傳送。高優先權窄帶信息呈現出明顯大于低優先權寬帶信息的幅度，而且對視頻頻譜中較低頻率部分內的第一抑制載波進行正交調幅。已調制的第一載波會經受到標準電視接收機的耐奎斯特斜坡濾波器的衰減，低優先權寬帶信息對第二抑制載波正交調幅，產生一個多重QAM信號。多重QAM信號的頻譜呈現出在NTSC的圖像載波與伴音載波附近的高能量信息的衰減現象。


圖1示出標準NTSC電視信號的基帶視頻頻譜;
圖2示出本發明的多重QAM高清淅度電視信號的視頻頻譜;
圖3和圖4分別示出用以處理本發明的高清淅度多重QAM信號的發射機與接收機的裝置;
圖5示出有助于理解這個已公開的系統的信號處理方面的星座圖。
圖1示出標準NTSC電視信號的基帶視頻頻譜，占有6MHz頻道，按照傳統上的習慣，所示的頻率以0.0MHz為基準，在0.0MHz處射頻(RF)圖像載波以殘留邊帶的形式由視頻信息調幅。已調信號呈現出具有1.25MHz帶寬的殘留邊帶(VSB)，上邊帶所含的圖像代表亮度與色度信息，色度信息正交調制3.58MHz的被抑制的副彩色載波。大部分高能量信息在圖像載波頻率和調頻的4.5MHz伴音載波附近出現。
圖2示出HDTV信號的視頻頻譜，該信號可與標準NTSC 6MHz寬電視信號頻道帶寬相兼容并且可用以作為一個同時播送的信號。為與圖1所示的標準NTSC視頻頻譜相比較，圖2中頻率標度線上的頻率(-1.25-4.5MHz)是以NTSC制的RF圖像載波的0.0MHz位置為參考點的。
HDTV電視信號是一種時間壓縮信號，可分為高和代優先權信息分量。在本例中，聲頻、同步和低頻視頻信息分量試圖以高可靠性接收而被指定為高優先權部分。例如同步信息可為一列含有獨特記號或代碼的信號，以供接收機作信號回復處理。用同步信息還可包含場頻掃描信息(場標志的開頭)。其他的次要分量例如高頻視頻信息被指定為低優先權部分。高優先權信息的帶寬比低優先權信息的窄，并且正交調幅0.96MHz的第一抑制載波，第一抑制載波以信號REF為基準，這將在下文解釋。低優先權信息，正交調幅3.84MHz的第二抑制載波，第二抑制載波亦以信號REF為基準。由此得出的復合信號是一種多重QAM形式的信號，即在這種情況下是一個“雙”QAM信號。這個復合的雙QAM信號借助帶外的參考信號REF轉換成6MHz的標準電視頻帶，信號REF的頻率要選擇得使其被這個復合QAM信號調制時，所產生的和或差分量之一落在所需要的射頻電視頻道(如同時播送的VHF 3頻道)內。信號REF經這個復合的雙QAM信號調制后產生一個雙邊帶已調制信號，然后去掉其下邊帶、保留其上邊帶，如圖2所示。
窄帶QAM分量的幅度明顯地大于寬帶QAM分量，此例如中為其二倍。窄帶QAM分量的-6dB帶寬為0.96MHz，而寬帶QAM分量的-6dB帶寬為3.84MHz，即為窄帶QAM分量帶寬的四倍。窄帶和寬帶QAM分量的非線性的頻帶邊緣過渡區由具有上升余弦平方根特性的有限脈沖響應(FIR)濾波器來定形，以防止由于過渡區陡直而產生不希望有的高頻影響，寬帶分量的幅度與頻率的響應特性在頻帶邊緣過渡區(未按比例畫示)的斜率為較陡的窄帶成分量的1/4。
窄帶和寬帶QAM分量各含有一個同相分量“I”和一個正交相位分量“Q”。下面將參照圖3來討論，I相位分量調制已被抑制的余弦載波，而Q相位分量調制已被抑制的正弦載波。數據的“符號”可用I和Q分量二者來表示。復合的QAM信號在本例中是一個“16QAM”信號。每個16QAM I和Q分量都呈現四個個別的幅度電平，即窄帶與寬帶QAM信號每個總共有4×4＝16個可能的幅度電平或幅值，也即“16”QAM之意。I和Q分量各自的四個電平需用兩個比特表示，因而每個數據符號需用四個比特來表示I，Q組合的十六種電平，故寬帶QAM信號的3.84MHz(-6dB)的比特速率為15.36Mbp(＝3.84MHz×4比特)，而窄帶QAM信號的0.96MHz(-6dB)的比特速率為3.84Mbp(＝0.96MHz×4比特)。在64 QAM系統中，窄帶和寬帶分量的比特速率會增加到1.5倍。
這里所述的多重(雙重)QAM系統呈現出明顯的、共頻道的、對于標準NTSC電視信號(亦即在同一頻道上來自不同場所反射的NTSC信號)的抗擾性。這是因為在NTSC圖像與伴間載波附近的QAM頻譜(這里聚集高能量信息)中有一衰減凹槽的緣故。相反的，雙QAM信號對NTSC信號的共頻道干擾由于幅度大的窄帶QAM信號受到標準NTSC電視接收機內耐奎斯特斜坡濾波器的大量衰減而減少。圖2中在標準NTSC接收機的耐奎斯特斜坡濾波器的響應用虛線表示重疊于QAM頻譜的低頻帶部分(-0.75MHz至0.75MHz)上。可以看出，窄帶QAM信號的幅度比寬帶QAM信號大6dB(亦即呈現寬帶QAM信號功率的四倍)，產生作為低功率寬帶QAM信號的、數量相等的、可容許的小干擾。大6dB的幅度的窄帶QAM分量與相對于寬帶QAM分量的1/4帶寬的結合產生的功率密度比寬帶QAM分量的大12dB。這也說明了高優先權的窄帶QAM信號比低優先權的寬帶QAM信號有12dB的信噪比的改善。寬帶和窄帶的QAM信號的相對帶寬和幅度可適合于滿足包括NTSC制和PAL制的特定制式的需要。
高峰幅度的窄帶分量含有的視頻信息足以產生具有近似于標準清淅度電視圖像的清淅度的被顯示圖像。因而觀看者不能明顯地看出例如飛機的轟鳴聲對這個高清淅度電視發送的瞬時干擾，亦即當含有高清淅度信息的低功率寬帶分量受瞬間干擾時，高功率窄帶分量不受影響，因此一個清淅度較低但仍可接受的圖像瞬時被顯示出來。
寬帶和窄帶QAM信號的比特速率在可能的方案中的一個例子給定它們分別為15.36和38.4Mbp，這有利于呈現4∶1的整數關系。此種關系可使接收機回復窄帶和寬帶QAM信息的工作簡化，因為所得到的同一數據時鐘可便利地為這兩種QAM分量的數據回復操作來定時。接收機系統所需的數據時鐘速率可以很容易地由已回復的高功率窄帶QAM信號中導出，這將在下文中討論。
圖3示出用以產生具有圖2所示的幅度與頻譜的雙QAM信號的電視發送設備。高和低優先權的HDTV數據要由源10和30以時間壓縮數字形式產生，并與標準NTSC頻道的6MHz帶寬相兼容。為此目的，源10與30含有數字時間壓縮及編碼裝置，該裝置例如包括哈夫曼編碼、行程編碼、量化及各個余弦轉轉網路。
源10的輸出信號施加在編碼器12上，編碼器12作為比特映像器，供自源10接收的連續比特流信號使用。編碼器12將來自源10的信號分成多個成接序的4比特(符號)段。一個16值的4比特段借助一個查詢表可映入一個眾所周知的四象限柵格狀信號星座內，該星座的每個象限里都有四個4比特值占據在各象限的指定區內。圖5示出相對于實軸(I)和虛(Q)軸的四象限柵格16比特QAM信號星座中的比特分布圖。這個被映像的比特段出現在編碼器12的I和Q輸出端上(例如前兩比特出現在I輸出端上，后兩比特出現在Q輸出端上)。下一個16值4比特段亦同樣地被映像。為使接收機對被接收信號星座的相位轉動不敏感，在發射機中采用差分編碼形式，以使每個4比特段的前兩比特限定這4比特段所在的星座象限，而后兩比特限定該象限內的特定點。編碼器32也以同樣的方式對從低優先權數據源30接收的信號進行操作。
編碼器12與13的輸出施加在各自的按傳統設計的QAM調制器14與34上。來自調制器14的窄帶QAM輸出信號由數/模轉換器15轉換為模擬形式后再經1.5MHz水平低通濾波器16施加在加法性組合器18的一個輸入端上。濾波器16除掉窄帶通路上現有技術的數字處理及數/模轉換電路所產生的內含諧波的無用高頻分量。來自調制器34的寬帶QAM輸出信號由數/模轉換器35轉換為模擬形式后經6.0MHz水平低通濾波器36和衰減器38施加在加法性組合器18的另一輸入端上。濾波器36的作用基本上與濾波器16相同。衰減器38使寬帶QAM分量的幅度定標以使其較窄帶QAM分量低6dB，如圖2所示。復合的雙QAM信號在組合器的輸出端上產生，這個雙QAM信號在調制器(混合器)20與參考信號REF相乘，以在調制器20的輸出端上產生具有上下雙QAM邊帶的信號REF雙邊帶已調波。6MHz電視頻道帶通濾波器22拒斥下邊帶保持上邊帶(見圖2)，然后由包括天線25的裝置發射出去。
QAM調制器14含有相同的平方根上升余弦、有限脈沖響應(FIR)數字濾波器41和42，它們分別接收來自編碼器12的I和Q輸出信號。濾波器41置于標稱的同相通路中，并指定為“I”相位濾波器，而濾波器42置于標稱的正交相位通路中，指定為“Q”相位濾波器。這兩個濾波器41與42為窄帶和寬帶QAM分量的非線性的頻帶邊沿過渡區定形，如結合圖2所討論過的那樣。
濾波器41與42的輸出信號分別在乘法器44和45中由余弦和正弦參考信號調制。余弦和正弦的參考信號由源46產生，源46含有一個查詢表，該查詢表在4個90°的區間(每個區段稱為90°、180°、270°和360°)內產生正弦和余弦值。正弦和余弦的參考信號對應于頻率為0.96MHz(即3.84Mbp/4)的窄帶QAM抑制正交載波。乘法器44和45的正交相位調制輸出信號由加法器48組合，以產生高優先權的窄帶QAM信號。寬帶QAM調制器34的結構和操作都與調制器14相同，只是有關的正弦和余弦正交載波的頻率為3.84MHz不同。
圖3所示的系統利用2的補碼的8比特數字信號處理。頻率合成器52與54響應系統時鐘產生器55產生的主時鐘信號，提供數字數據時鐘信號。來自成器52的15.36MHz時鐘信號CLK供數據源30、編碼器32和寬帶QAM調制器34作為數據時鐘使用。由于窄帶數據(3.84Mbp)的數據速率是寬帶數據(15.36Mbp)數據速率的1/4，因此時鐘CLK在四分頻的除法器58里除4成為3.84MHz以后供數據源10、編碼器12及窄帶QAM調制器14作為數據時鐘使用。合成器54向混合器20提供參考信號REF，供復合雙QAM信號在混合器20轉換為電視頻道用。
雖然使用抑制載波可節省功率和防止顯示圖像遭某種類型的干擾，但是窄帶和寬帶的QAM載波都不需被抑制。小幅度無抑制載波的使用可改善符號速率時鐘的回復。具有不對稱邊帶的已調制QAM載波也能夠使用。
在圖4的接收設備中，播送的雙QAM信號由天線110接收后與參考信號REF(其頻率為發射機所用的參考信號REF的頻率)一起施加在混合器112上，混合器112的輸出包括和與差分量，較高頻率的和分量受到低通濾波器114拒斥，并將差分量傳送至模/數轉換器116。通過的差分量呈現出如圖2所示的復合調制頻譜，窄帶QAM調制頻譜以0.96MHz為中心，寬帶QAM調制頻譜以3.84MHz為中心。
來自模/數轉換器單元116的數字取樣輸出信號施加到解調器118上。解調器118與接續的元件120、122、124、126及128組成窄帶QAM信號處理器。解調器118包括多數個輸入FIR濾波器，用以有選擇性地讓窄帶QAM分量通過，排斥寬帶QAM分量。具體地說，窄帶QAM解調器118包括一個具有幅度對頻率響應特性基本上符合圖2所示的調制窄帶QAM分量的幅度對頻率特性的形狀的濾波器。寬帶QAM信號處理網路包括部件119、121、123、125、127和129，它有選擇性地讓寬帶QAM分量通過，拒斥窄帶QAM分量。寬帶QAM解調器119包括一個其響應基本上符合圖2所示的寬帶QAM分量的幅度對頻率特性形狀的濾波器。這樣，接收機系統對于標準清淅度電視信號中與高能量信息有關的頻率呈現衰減凹槽。寬帶QAM處理器的這些部件與窄帶處理器中相應標號的那些部件相同，但除了上述解調器118與119之特性不同以外。解調器118與119與發射機(圖3)中的調制器14和34的操作相反。
傳統設計的自適應均衡器120自解調器118接收已解調的正交相位的I和Q分量，均衡器120應用一個自適應數字FIR濾波器來補償幅度和相位的不規則性，例如由發送信道產生的鬼影。來自均衡器120的已均衡的I和Q輸出信號施加在估算網路126上以產生能夠代表與發送時一樣的、最可能的I和Q分量估計值的輸出I、Q分量。例如，估計器126輸出端上的I和Q分量的值根據需要已被調整來補償在發送過程中產生的噪聲失真效應。估算器126所執行的功能基本是對那些由于諸如噪聲的影響而不能準確地與16點4象限信號星座中的指定方位不能適配的樣值的指定值進行解釋性(interpretive)的功能。估算器126的輸出信號施加在解碼器122上，解碼器122的操作與發射機的編碼器所執行的映像操作相反。查詢表用來對四象限信號星座解除映象關系而成為二進制數字形式的按序的四比特(符號)段，即是發射機側由單元12編碼以前所存在的信號(圖3)。
誤差檢測器124監視估算器126的I和Q的輸入和輸出信號，以產生的輸出信號其大小與估算器126的I和Q的輸入和輸出信號之間的相位差成比例。該相位誤差可能因噪聲的影響而產生的在這種情況下，相位差自然是隨機的，也可能因信號REF的頻率并非基本上與發射機使用的對應的信號REF的頻率相等而造成的，在這種情形下相位差自然并非是隨機的。誤差檢測器124的輸出誤差信號主要用來補償信號REF的頻率與對應的發射機側的信號REF頻率的偏差。
具體地說，這個誤差信號施加在壓控振蕩器(VCO)網絡128上。壓控振蕩器128包括一個低通濾波器，用以修改施加在正交解調器118上的正交相位正弦及余弦參考信號的值。修改好的正弦及余弦參考信號改變解調程序，直到代表檢測器124輸出信號的誤差大小表明信號REF的頻率偏離所需值的任何偏差都已得到補償時為止。與單元128有關的低通濾波器對誤差信號濾波，響應諸如上述頻率偏差之類的非隨機性質的誤差，修改VCO 128參考信號值及解調器118工作，和使其免諸如噪聲之類的隨機影響。包括寬帶QAM處理器中的單元119、121、123、127和129在內的控制環路其工作方式與上面討論過的窄帶QAM處理器中單元118、120、124、126及128一樣。涉及到估算器126，檢測器124，VCO 128及解調器118的環路操作的其它信息可參考Lee和Messerschmitt的“數字通信”一書(Kluwer Academic Publishers，Boston，MA，USA，1988)。
直接數字頻率合成器126′響應來自系統時鐘產生器130的主時鐘信號，產生一個時鐘信號CLK，還向頻率合成器135提供一個時鐘信號以產生混合參考信號REF，信號REF的頻率標稱地對應于發射機側使用的信號REF的頻率。信號REF頻率與所需頻率的偏差須按上面討論過的方式予以補償。源126′的信號CLK是寬帶處理器元件119、121、125及127的時鐘信號。窄帶處理器處理的信號具有寬帶信號1/4帶寬，故窄帶處理器部件對應于時鐘信號CLK/4，其頻率為信號CLK的1/4，如分頻除法器136所提供的時鐘信號。
按收機側的時信號CLK的頻率對應于發射機側使用的時鐘信號CLK的頻率(圖3)。從較可靠的高功率窄帶QAM分量中所含的信息導得接收機側的時鐘信號以建立適宜的接收機的時鐘頻率。具體地說，低通濾波器114輸出的復合QAM信號施加在非線性信號產生器133(例如指數N產生器，N可為2或4)上，單元133以窄帶QAM分量的符號速率產生單一頻率分量。在這種情形下符號速率為0.96MHz，即比特速率的1/4。單元193還以低功率寬帶QAM分量的符號速率產生高衰減的輸出，其輸出被隨后的信號處理單元所忽略。
相位檢測器137響應來自單元133的0.96MHz輸出分量，并與低通濾波器138、合成器126′及除16的除法器139一起形成一個鎖相環路。濾波器138除掉包括非線性信號產生器133產生的噪聲在內的虛假頻率。除法器139接收來自合成器126′的15.36MHz信號并且產生0.96MHz輸出信號，施加到相位檢測器137的控制輸入端上。合成器126′包括一寄存器用以累積由濾波器138施加到合成器126′的信號所確定的相位增量，其累加速率由時鐘產生器130的信號頻率來決定。累積的相位值對于一個內含由單元126′的輸出信號而合成的正弦值的ROM尋址。單元126′的功能可由加利福尼亞SAM Diego，Qualcomm公司商用ICQ 2334型集成電路來實施。
信號處理器140將來自解碼器122的已解調的高優先權數據信號與來自解碼器125的已解調的低優先權數據信號相組合。處理器140可包括諸如哈夫曼解碼器和反量化器的數據解除壓縮網路、誤差校正網路及“去復用”和信號組合網路，以提供分離的伴音和圖像電視信號分量。伴音分量由伴音信號處理器142處理，然后施加在伴音重放裝置146上。圖像分量由單元144處理到產生圖像代表信號，并將其施加在圖像顯示裝置148上。
權利要求
1.一種用以處理高清淅度電視信號并提供比標準清淅度電視信號更高的圖象清淅度的系統，其特征在于它包含調制裝置(12、14)，用第一電視信號信息調制第一載波，以產生一個已調制第一載波；調制裝置(32、34)，用第二電視信號信息調制第二載波，以產生一個已調制第二載波；及組合裝置(18、20、22)用以組合上述第一和第二載波，產生內含高清淅度電視信息的復合調制信號，該復合信號的帶寬可與標準清淅度電視信號頻道帶寬相兼容，并具有一個調頻頻譜，該頻譜在與上述標準清淅度電視信號中的高能量信息有關的頻率上呈現信號衰減。
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，上述第一載波由上述第一信息的正交相位形式進行正交調幅;及上述第二載波由上述第二信息的正交相位形式進行正交調幅。
3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述的第一信息的帶寬比上述第二信息的窄。
4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，上述的第一信息的幅度比上述第二信息的大。
5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述的已調制第一載波配置在上述復合調制信號頻譜較低部分中，由上述標準清淅度電視信號中高能量信息相關的、幅度衰減的頻帶使其與上述已調制第二載波相分離。
6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，已衰減頻率與調制上述標準清淅度電視信號的圖像載波的高能量信息相關。
7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述的復合調制信號另外在與調制上述標準清淅度電視信號的伴音載波的高能量信息相關的頻率上呈現衰減。
8.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，上述第一信息與上述第二信息相比，它是高優先權信息。
9.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，上述第一信息所包括的視頻信息主要是低頻視頻信息，及所述的第二信息包括高頻視頻信息。
10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，所述的第一信息另外包括聲頻信息和同步信息。
11.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述的第一信息和第二信息都是被壓縮的數字信息。
12.在一種用以接收內含復合調制信號的高清淅度電視信號的系統中，上述的復合調制信號包括第一信息調制的第一載波和第二信息調制的第二載波，上述第一和第二載波由標準清淅度電視信號中高能量信息有關的頻率上呈現信號衰減的頻帶相隔離，上述復合調制信號的帶寬可與標準清淅度電視信號頻道的帶寬相兼容，在標準清淅度電視信號中與高能量信息有關的頻率上呈現信號衰減的裝置，其特征在于該裝置包括分離裝置(114、116)，響應該上述復合調制信號，用以分離上述已調制的第一和第二載波;第一信號處理裝置(120-128、121-129)，包括解調裝置(118、119)用以解調上述第一及第二載波，回復上述第一及第二信息;及第二信號處理裝置(140、144)，響應該上述解調裝置回復的第一和第二信息，產生可代表圖像的輸出信號。
13.根據權利要求12所述的裝置，其特征在于，上述解調裝置正交調幅上述被調制的第一載波，和正交調幅上述被調制的第二載波。
14.根據權利要求12所述的裝置，其特征在于，上述已回復的第一信息的帶寬比上述已回復的第二信息的窄。
15.根據權利要求12所述的裝置，其特征在于，上述已回復的第一信息占據上述復合調制信號頻譜較低的部分;及回復的第二信息占據上述復合調制信號頻譜較高的部分。
16.根據權利要求12所述的裝置，其特征在于，還包括解除壓縮裝置，用以對上述第一和第二信息解除壓縮。
17.根據權利要求12所述的裝置，其特征在于，上述已回復的第一信息所包含的視頻信息主要是低頻視頻信息;及上述已回復的第二信息包括高頻視頻信息。
18.根據權利要求12所述的裝置，其特征在于還包括，時鐘信號產生裝置，用以響應從上述第一信息導得的一個信號和產生第一時鐘信號。
19.根據權利要求18所述的裝置，其特征在于，上述時鐘信號產生裝置包括用以從上述第一時鐘信號導出第二時鐘信號的裝置。
20.一種用以處理高清淅度電視信號并提供比標準清淅度電視信號更高的圖像清淅度的系統，其特征在于它包含調制裝置(12、14)，用主要包括低頻信息的第一電視信號信息調制第一載波，產生已調到第一載波;調制裝置(32、34)，用第二電視信號信息調制第二載波以產生已調制第二載波;及組合裝置(18、20、22)，用以組合上述已調制第一和第二載波，產生調制頻譜，該頻譜含有上述已調制第一載波的下頻帶部分及含上述已調制第二載波的上頻帶部分。
21.在用以接收包含復合調制信號的高清淅度電視信號的系統中，上述復合調制信號包括主要含有低頻信息的第一電視信號信息調制的第一載波，占據該復合調制信號頻譜較低頻帶部分，及第二電視信息調制的第二調變載波，占據該復合信號該頻較高頻帶部分，該裝置其特征在于它包括輸入裝置(112)，響應上述電視信號，產生基帶頻率的上述復合調制信號;第一信號處理裝置(116、120-128、121-129)，響應上述基帶復合調制信號，它包括解調裝置(118、119)，用以解調上述已調制的第一和第二載波，回復上述第一和第二信息;及第二信號處理裝置(140、144)，響應由上述解調裝置回復的第一和第二資訊產生代表圖像的輸出信號。
22.根據權利要求21所述的裝置，其特征在于，上述已回復的第一信息的帶寬比上述已回復的第二信息的窄，并且含有基本上不含高頻視頻信息的低頻視頻信息。
23.一種用以處理高清淅度電視信號并提供比標準清淅度電視信號更高的圖像清淅度的系統，其特征在于它包含調制裝置(12、14)，用第一電視信號信息調制第一載波，產生已調制第一載波;調制裝置(32、34)，用第二電視信號信息調制第二載波，產生已調制第二載波;及組合裝置(18、20、22)用以組合上述已調制的第一及第二載波，產生調制頻譜，該頻譜含有上述已調制第一載波低頻帶部分及含上述已調制第二載波高頻帶部分，上述已調制第一載波要經歷標準清淅度電視接收機中的耐奎斯特斜率濾波器的大幅度衰減。
24.在接收包含復合調制信號的高清淅度電視信號的系統中，上述復合調制信號包括第一信息調制的第一載波和第二信息調制的第二載波，上述已調制第二載波占據該復合調制信號頻譜的較高頻帶部分，及上述已調制第一載波配置在該頻譜的較低頻帶部分，使上述已調制第一載波要經歷標準清淅度電視接收機耐奎斯特斜波濾波器大幅度的衰減，該裝置其特征在于包含輸入裝置(112)，響應該電視信號，產生基帶頻率的上述該復合調制信號;第一信號處理裝置(116、120-128、121-129)，響應該基帶復合調制信號，及包括解調置(118、119)用以解調該已調制第一及第二載波，回復該第一和第二信息;及第二信號處理裝置(140、144)，響應該解調裝置回復的第一與第二信息，產生代表圖像的輸出信號。
25.一種用以編碼HDTV信號的系統，其特征在于包含代表HDTV圖像數據的已壓縮的第一數字數據(10)和已壓縮的第二數據(30)的數據源，該第一數據具有比該第二數據更高的優先權;提供裝置(12、14;32、24)響應該第一與第二數字數據，提供第一與第二抑制載波QAM信號，這些信號分別含該第一與第二數字數據，該第一QAM信號幅峰比該第二QAM信號的大些，而帶寬比該第二QAM信號的小些;及供給裝置(20、22)，包括組合該第一與第二QAM信號的裝置(18)，提供占據標準電視頻道的信號，其中該第一與第二QAM信號占有在該頻道中基本上互不相同的頻段，該頻段分別位于由標準電視信號的殘留邊帶30和上邊帶所正常占據的頻帶內。
26.一種用以處理HDTV信號的接收機系統，HDTV信號包含占據在標準電視信號頻道中互不相同的頻段的第一與第二抑制載波QAM信號，該第一QAM信號(a)位于標準電視信號殘留邊帶所占據的頻帶，(b)所含的已壓縮數字數據的優先權比該第二QAM信號所含壓縮數字數據的高，(c)所具有的幅峰比該第二QAM信號的高，及(d)所具有的帶寬比該第二QAM信號的小，該第二QAM信號位于該標準電視信號上邊帶正常占據的頻帶;該系統其特征在于包含解調裝置(118、119)，用以解調該第一與第二QAM信號，回復有關的已被壓縮的數字數據;及解除壓縮裝置(140)，對已回復的數字數據解除壓縮;及產生裝置(144)，響應上述已解除壓縮的回復數字數據，產生代表圖像的信號。
27.一種用以對高清淅度電視(HDTV)信號編碼的系統，其特征在于包括代表HDTV圖像數據已壓縮的第一數字數據(10)和已壓縮的第二數字數據(30)的數據源;提供裝置(12、14;32、34)，提供由該第一與第二數字數據分別調制的第一與第二信號;及組合裝置(18、20、22)，組合該第一與第二調制信號，提供占據標準電視頻道的信號，該第一與第二已調制信號分別占據該頻道中基本上互不相同的頻段;其中該第一與第二已調制信號分別占據該頻道的下與上頻段;該第一已調制信號的幅度比該第二已調制信號的大;及該第一已調制信號所含視頻信息足以重現可觀看的低清淅度圖像，與該第二已調制信號有關的視頻信息無關。
28.一種用以接收含伴音與圖像調制的第一信號及視頻信息調制的第二信號且分別占據標準電視頻道中基本上互不相同的下與上邊帶的高分解度電視信號的系統，該第一已調制信號所含的視頻與聲音信息足以產生可觀看的低清淅度圖像，與該第二已調制信號有關的信息無關;所述系統其特征在于包含解調裝置(118、119)，用以解調該第一與第二已調制信號，回復有關的聲音與視頻信息;組合裝置(140)，用以將與該第一已調制信號有關的已回復視頻信息和與該第二已調制信號有關的已回復視頻信息相組合以產生一個組合的視頻信號;視頻信號處理裝置(144)，響應該組合視頻信號，產生代表圖像的信號;及聲音信號處理裝置(142)，響應該第一已調制信號有關的已回復的聲音信息。
29.根據權利要求28所述的系統，其特征在于還包括，時鐘信號產生裝置(126)，響應由該第一已調制信號所導出的信號。
全文摘要
與NTSC頻寬兼容的多重正交調幅的HDTV系統。第一抑制QAM載波14由主要包括低頻信息的高優先權信息調制。第二抑制QAM載波34由主要包括高頻的低優先權信息調制。高優先QAM信號比低優先QAM信號有較大的幅度與較窄的帶寬，且置于多重QAM頻譜中通常為MTSC電視信號殘留邊帶所占用的較低部分。多重量QAM信號18、20的頻譜在NTSC圖象與伴音載波附近頻率的高能信息的頻率上呈現衰減。
文檔編號H04N7/081GK1063985SQ9210073
公開日1992年8月26日 申請日期1992年2月3日 優先權日1991年2月4日
發明者H·E·懷特 申請人:通用電氣公司