專利名稱：廣播電視應(yīng)用的直接數(shù)字編碼和射頻調(diào)制的制作方法
相關(guān)申請
本申請涉及下述的受讓人相同并要求其優(yōu)先權(quán)的美國申請2004年9月17日提交的名稱為“Direct Digital BTSC Encoding and RadioFrequency Modulation for Broadcast Television Application”的美國臨時專利申請No.60/610,915，其內(nèi)容作為參考而完整結(jié)合于此。
背景技術(shù)：
目前存在很多種電視視頻信號，其格式根據(jù)各個國家而不同。例如在美國和日本，使用NTSC格式。NTSC表示國家電視制式委員會，這是制訂該標(biāo)準(zhǔn)的組織名稱。在歐洲，通常使用PAL格式。PAL表示逐行倒相。SECAM是在法國使用的標(biāo)準(zhǔn)，并且表示順序傳送彩色與記憶制(記憶順序彩色)。應(yīng)當(dāng)注意，在這三種通常格式中包括大約15種子格式。每種格式通?；ハ嘀g并不兼容。盡管它們均利用相同的基本掃描系統(tǒng)并且通過一種相位調(diào)制類型表示彩色，它們在特定掃描頻率、掃描行數(shù)量以及彩色調(diào)制技術(shù)方面不同。
不管采用哪種類型的電視視頻標(biāo)準(zhǔn)，存在三種基本的基帶視頻信號接口。為了提高質(zhì)量，它們是復(fù)合的(或者CVBS)，使用一對線路；Y/C(或者S-video)，使用兩對線路；以及分量，使用三對線路。每對線路都包括一條信號線和接地線。這三種接口在其信息組合級別(或者編碼)方面不同。更高的編碼通常會降低質(zhì)量，但是允許在更少的線路上承載信號。分量信號具有最小程度的編碼，并且復(fù)合信號具有最大程度的編碼。
復(fù)合信號是最常使用的模擬視頻接口。復(fù)合視頻也被稱為CVBS，表示彩色、視頻、消隱以及同步，或者復(fù)合視頻基帶信號。它將亮度信息(luma(亮度))，顏色信息(chroma(色度))以及同步信號組合在僅僅一條線路上。
Y/C信號通常稱為“S-video”，是較低程度編碼的視頻信號。亮度(luma)是Y信號，顏色(chroma)是C信號，亮度和顏色承載在兩條單獨線路上。
分量信號接口具有最佳性能，因為它們具有最小程度的編碼。信號幾乎以原始格式存在。它們總是利用三對線路，通常為亮度(Y)和雙色差信號格式或者紅、綠、藍(RGB)格式。RGB格式在計算機應(yīng)用中最常見，而色差格式通常在電視應(yīng)用中使用。Y信號包括亮度(luma)和同步信息，并且色差信號包括紅(R)減去Y信號和藍(B)減去Y信號。支持這種組合的理論是各個R、G和B基準(zhǔn)分量可以通過這些差值信號推導(dǎo)出來。這些信號的常見變化如下 (1)Y、B-Y、R-Y亮度和色差信號。
(2)Y、Pr、PbPr和Pb是B-Y和R-Y的縮放版本。
(3)Y、Cr、Cb等價于Y、Pr和Pb的數(shù)字信號。
(4)Y、U、V在形成復(fù)合信號和Y/C信號時使用的中間正交信號。
電視廣播的音頻立體聲信號標(biāo)準(zhǔn)包括MTS，表示多通道電視音頻，也稱為BTSC標(biāo)準(zhǔn)。這是最早提出的立體聲音頻系統(tǒng)之一。BTSC結(jié)合NTSC/525使用，主要在北美和南美部分地區(qū)使用。BTSC或者MTS包括兩個(某些情況下為三個)單獨信號用于傳輸立體聲音頻。第一個信號形成為左和右音頻信號的和，并且可以由單通道電視接收機(為了保持與這些接收機的兼容性)和立體聲接收機檢測到。第二個信號形成為左和右音頻信號之間的差值，并且僅可以由立體聲接收機檢測到。在多數(shù)情況下，提供了第三個信號，即輔助音頻節(jié)目(SAP)，用于為盲人提供第二語言或者描述性注釋。
FM-FM標(biāo)準(zhǔn)在德國、奧地利、荷蘭、瑞士以及澳大利亞中使用。該標(biāo)準(zhǔn)使用雙通道傳輸模擬FM立體聲。與BTSC類似，可以使用輔助通道來傳輸?shù)诙Z言。NICAM表示準(zhǔn)瞬時壓擴音頻多路復(fù)用NICAM，官方稱為NICAM 728，并且在整個歐洲和亞洲使用。NICAM是數(shù)字雙通道音頻傳輸系統(tǒng)，具有雙語操作的子碼選擇。由于它是數(shù)字的，播放具有近乎壓縮光盤(Compact Dics)的質(zhì)量。EIAJ表示日本電子行業(yè)協(xié)會，由日本提出并且在日本使用。EIAJ系統(tǒng)使用主FM音頻載波內(nèi)的子載波。子載波是FM子載波，而不是BTSC系統(tǒng)或者FM音頻廣播中使用的抑制AM子載波。Zweiton是基于A2 German Stereo開發(fā)的數(shù)字立體聲標(biāo)準(zhǔn)，并且在整個歐洲和亞洲使用。與其他系統(tǒng)類似，Zweiton具有主載波信號以及通常用于第二語言音頻的第二載波信號。
以上描述的電視廣播系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)通常采用模擬和模擬-數(shù)字混合結(jié)構(gòu)將輸入音頻和視頻信號置于中頻(IF)上。IF頻率和模擬架構(gòu)的使用對在數(shù)字電視應(yīng)用中的使用帶來了問題，包括需要復(fù)雜和成本高昂的濾波器拓?fù)洹?br>

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明一個方面，產(chǎn)生電視廣播通道的系統(tǒng)包括數(shù)字視頻調(diào)節(jié)器(conditioner)，配置為接收數(shù)字化廣播兼容(broadcast-compatible)視頻信號并且產(chǎn)生調(diào)節(jié)后的視頻信號和導(dǎo)頻信號。所述系統(tǒng)包括數(shù)字編碼器，配置為接收至少兩個數(shù)字化音頻信號和所述導(dǎo)頻信號并且產(chǎn)生組合音頻信號。數(shù)字調(diào)制器是所述系統(tǒng)的一部份，并且配置為接收所述調(diào)節(jié)后的視頻信號和所述組合音頻信號。所述數(shù)字調(diào)制器配置為(a)對所述組合音頻信號提供頻率調(diào)制而不需要將所述信號置于中頻內(nèi)，(b)對所述調(diào)節(jié)后視頻信號提供幅度調(diào)制，以及(c)將所述組合音頻信號和所述調(diào)節(jié)后視頻信號組合，以產(chǎn)生完整的廣播傳輸信號。
在一個實施例中，所述電視還包括數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器，可操作地耦合到所述數(shù)字調(diào)制器，并且配置為接收所述廣播傳輸信號并且將所述廣播傳輸信號轉(zhuǎn)換為模擬格式。所述系統(tǒng)可以包括模擬到數(shù)字級，可操作地耦合到所述數(shù)字視頻調(diào)節(jié)器，并且配置為將模擬廣播兼容視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字化廣播兼容視頻信號。所述數(shù)字視頻調(diào)節(jié)器可以配置為接收服從以下各個標(biāo)準(zhǔn)之一中選擇的標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號NTSC、PAL、PAL I、PAL B、PAL G、PAL H、PAL M、PAL D、PAL N、SECAM、SECAM D、SECAM K、SECAM L、SECAM B以及SECAM G。數(shù)字立體聲編碼器可以配置為接收服從包括BTSC、Dual-FM，EIA-J以及NICAM的一組標(biāo)準(zhǔn)的音頻信號。
根據(jù)本發(fā)明另一個方面，提供了一種系統(tǒng)，用于產(chǎn)生電視廣播信號。所述系統(tǒng)可以包括音頻數(shù)字化級，配置為接收左、右以及可選的SAP模擬音頻信號并且將所述信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式?？梢园Ⅲw聲(例如BTSC)編碼器，其配置為接收所述數(shù)字格式音頻信號并且根據(jù)合適的立體聲音頻標(biāo)準(zhǔn)而對其編碼。視頻數(shù)字化級可以配置為接收廣播兼容視頻信號，并且將該視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式。視頻調(diào)節(jié)級可以配置為接收所述數(shù)字視頻信號并且產(chǎn)生導(dǎo)頻信號。音頻FM調(diào)制器可以配置為接收所述數(shù)字組合音頻信號并且將其置于廣播音頻信號頻率上，產(chǎn)生調(diào)制的數(shù)字音頻信號。視頻AM調(diào)制器可以配置為接收所述數(shù)字調(diào)節(jié)視頻信號并且將其置于廣播視頻信號頻率上，產(chǎn)生調(diào)制的數(shù)字視頻信號。所述系統(tǒng)可以包括加法器，其配置為疊加所述調(diào)制的數(shù)字音頻信號和所述調(diào)制的數(shù)字視頻信號以產(chǎn)生完整廣播信號。
在一個實施例中，所述電視音頻信號編碼器還可以包括數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)，配置為接收所述完整的彩色廣播信號并且將所述完整彩色廣播信號轉(zhuǎn)換為模擬格式。所要求權(quán)利的系統(tǒng)可以包括至少一個抗混疊濾波器。所述系統(tǒng)可以包括至少一個線路放大器(lineamplifier)。
根據(jù)本發(fā)明另一個方面，駐留在計算機可讀介質(zhì)上的計算機程序產(chǎn)品可以具有存儲在其上的多個指令，在由處理器執(zhí)行所述多個指令時，使得所述處理器根據(jù)立體聲標(biāo)準(zhǔn)對左和右音頻信號進行數(shù)字化和編碼。所述指令可以使得所述處理器從廣播兼容視頻信號中產(chǎn)生組合音頻信號和立體聲導(dǎo)頻信號。所述指令可以使得所述處理器通過頻率調(diào)制將所述組合音頻信號置于所希望的最終信號載波頻率上。所述指令可以使得所述處理器通過幅度調(diào)制將所述視頻信號置于所希望的視頻信號載波頻率上。所述指令可以使得所述處理器組合所述音頻和視頻信號以在傳輸信號上產(chǎn)生組合信號。
在一個實施例中，所述計算機程序產(chǎn)品可以包括指令以將所述組合信號轉(zhuǎn)換為模擬格式。所述計算機程序產(chǎn)品可以包括指令以將所述組合信號提供給至少一個抗混疊濾波器。所述計算機程序產(chǎn)品可以包括指令以將所述組合信號提供給至少一個線路放大器。所述計算機程序產(chǎn)品可以包括指令以根據(jù)立體聲標(biāo)準(zhǔn)將輔助音頻節(jié)目(SAP)音頻信號進行數(shù)字化和編碼，作為所述組合音頻信號的一部份。所述計算機程序產(chǎn)品可以包括指令以通過傳輸介質(zhì)發(fā)送所述組合信號。
根據(jù)本發(fā)明另一個方面，提供了一種方法，以產(chǎn)生廣播信號?？梢詮膹V播兼容視頻信號中提取立體聲導(dǎo)頻信號。左和右音頻信號可以根據(jù)立體聲標(biāo)準(zhǔn)(例如BTSC)進行數(shù)字化和編碼?？梢孕纬山M合音頻信號?？梢酝ㄟ^頻率調(diào)制將所述組合音頻信號置于所希望的最終信號載波頻率上?？梢酝ㄟ^幅度調(diào)制將所述視頻信號置于所希望的視頻信號載波頻率上。所述音頻和視頻信號可以被數(shù)字組合，以在傳輸信號上產(chǎn)生組合數(shù)字信號。
在一個實施例中，所述方法可以包括將所述組合數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬格式。所述方法可以包括將所述組合數(shù)字信號提供給至少一個抗混疊濾波器。所述方法可以包括將所述組合數(shù)字信號提供給至少一個線路放大器。所述方法可以包括根據(jù)BTSC標(biāo)準(zhǔn)將SAP音頻信號進行數(shù)字化和編碼，作為所述組合音頻信號的一部份。
本領(lǐng)域技術(shù)人員通過下面的詳細描述可以更容易理解本發(fā)明的其他優(yōu)點和方面，其中簡單地通過實施本發(fā)明的優(yōu)選方式的示例形式顯示和描述了本發(fā)明的實施例。如下所述，本發(fā)明能夠?qū)嵤槠渌煌膶嵤├⑶移浼毠?jié)在各個顯見方面中可以被修改，但是并不背離本發(fā)明的實質(zhì)。因此，附圖和說明均應(yīng)被認(rèn)為是示例性的而非限制性的。



本發(fā)明的各個方面通過下面的結(jié)合附圖的詳細描述可以更全面地進行理解。附圖不一定按照比例顯示，其重點在于表示本發(fā)明原理。在附圖中 圖1是表示配置為直接通過數(shù)字組合而沒有IF步驟來發(fā)送電視廣播信號的電視信號傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖； 圖2是表示配置為接收并且解碼通過例如圖1所示的電視信號傳輸系統(tǒng)發(fā)送的廣播信號的電視接收機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；以及 圖3是表示圖1所示電視信號傳輸系統(tǒng)的一部分的結(jié)構(gòu)圖，該部分根據(jù)在此描述內(nèi)容將數(shù)字立體聲編碼器與數(shù)字視頻調(diào)節(jié)器和數(shù)字調(diào)制器功能模塊組合在一起。

具體實施例方式 參考圖1，提供了電視信號發(fā)射機10的功能結(jié)構(gòu)圖，電視信號發(fā)射機10處理電視信號的音頻和視頻內(nèi)容，以將其傳輸?shù)揭粋€或者多個接收站。發(fā)射機10通過數(shù)字組合直接在某個射頻上產(chǎn)生廣播電視信號，而沒有中頻(IF)步驟。發(fā)射機10所處理的音頻內(nèi)容可以服從各種電視標(biāo)準(zhǔn)，例如BTSC標(biāo)準(zhǔn)、A2/Zweiton標(biāo)準(zhǔn)、EIA-J標(biāo)準(zhǔn)，NICAM標(biāo)準(zhǔn)、Dual-FM標(biāo)準(zhǔn)等等。所述視頻內(nèi)容可以服從各種標(biāo)準(zhǔn)，例如NTSC標(biāo)準(zhǔn)、PAL標(biāo)準(zhǔn)、以及SECAM標(biāo)準(zhǔn)等等、以及這些標(biāo)準(zhǔn)的變體。PAL標(biāo)準(zhǔn)的變體包括PAL I、B、G、H、M、H和N變體。SECAM標(biāo)準(zhǔn)的變體包括SECAMD、K、L、B和G變體。
在圖1所示設(shè)計中，數(shù)字立體聲音頻編碼級24與數(shù)字視頻調(diào)節(jié)級60和數(shù)字音頻/視頻調(diào)制器級26組合。在單獨線路(例如導(dǎo)線、電纜、總線等等)12和14上提供左和右音頻信號。可以通過線路16提供包括附加信號信息內(nèi)容(例如可選擇的語言，其是作為音頻信號或者視頻觀看字幕，等等)的輔助音頻節(jié)目(例如SAP)信號。第四線路18可以提供通常由廣播電視和有線電視公司使用的專業(yè)通道。為了發(fā)送視頻內(nèi)容，將視頻通道信號通過線路20提供給發(fā)射機22。
對來自音頻通道的信號進行數(shù)字化和編碼以形成立體聲信號，然后準(zhǔn)備進行傳輸。立體聲編碼級24可以從左和右通道信號中產(chǎn)生和信號(sum signal)和差值信號(difference signal)，并且可以使用來自視頻信號的導(dǎo)頻信號。立體聲編碼級可以采用適當(dāng)?shù)牧Ⅲw聲編碼，例如在美國專利No.6,259,482中描述的，其內(nèi)容作為參考結(jié)合于此。視頻調(diào)節(jié)級60可以對通道20的數(shù)字化視頻信號執(zhí)行信號調(diào)節(jié)。
音頻/視頻調(diào)制器級26可以接收處理后的音頻信號(例如和信號和差值信號)以及視頻信號，并且準(zhǔn)備所述信號以進行傳輸。還可以通過音頻/視頻調(diào)制器級26準(zhǔn)備某些立體聲標(biāo)準(zhǔn)中存在的附加信號以進行發(fā)送，例如BTSC的專業(yè)通道的其他信號。在此示例設(shè)計中，音頻/視頻調(diào)制器級26組合并且提供音頻和視頻信號給發(fā)射機22。
在工作中，音頻/視頻調(diào)制器級26對立體聲音頻信號進行頻率調(diào)制，將其直接置于所希望的音頻傳輸信號頻率上。音頻/視頻調(diào)制器級26將視頻信號進行幅度調(diào)制并且置于所希望的視頻傳輸信號頻率上。然后，將位于各自傳輸頻率上的音頻和視頻信號進行數(shù)字組合，形成完整的電視廣播信號。音頻/視頻調(diào)制器級26的操作可以利用數(shù)字信號處理器(DSP)或者電視音頻和視頻信號處理領(lǐng)域技術(shù)人員公知的類似硬件技術(shù)執(zhí)行。同時可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的軟件技術(shù)。
接著，在需要天線(或者天線系統(tǒng))28發(fā)射信號時，可以將廣播通道的信號發(fā)送到天線(或者天線系統(tǒng))28。通過發(fā)射機22和天線28(如果需要的話)可以實現(xiàn)電視系統(tǒng)和通信領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種信號發(fā)射技術(shù)。例如，可以將發(fā)射機22結(jié)合到有線電視系統(tǒng)(此時不需要天線)、廣播電視系統(tǒng)或者其他類似電視音頻和視頻內(nèi)容產(chǎn)生系統(tǒng)中。
圖2是表示配置為接收并解碼由例如圖1所示的電視信號傳輸系統(tǒng)發(fā)送的廣播信號的電視接收機系統(tǒng)30的結(jié)構(gòu)圖。電視接收機系統(tǒng)30可以包括天線32(或者天線系統(tǒng))，用于從電視發(fā)射系統(tǒng)例如系統(tǒng)10(圖1所示)接收立體聲兼容廣播信號。所示系統(tǒng)30配置為接收BTSC音頻信號，但是也可以使用其他立體聲標(biāo)準(zhǔn)。
對于接收機系統(tǒng)30而言，接收到的信號優(yōu)選地提供給接收機34，接收機34能夠檢測并且分離電視傳輸信號。然而，在某些設(shè)置中，接收機34可以通過電視信號廣播領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其他電視信號傳輸技術(shù)接收立體聲兼容信號。例如，電視信號可以通過有線電視系統(tǒng)或者衛(wèi)星電視網(wǎng)絡(luò)提供給接收機34。
一旦接收到所述電視信號，接收機34調(diào)節(jié)(例如放大、濾波、頻率縮放(frequency scale)等等)信號并且從所述傳輸信號中分離出視頻信號和音頻信號。視頻內(nèi)容優(yōu)選地提供給視頻處理系統(tǒng)36，該系統(tǒng)將視頻信號中包含的視頻內(nèi)容準(zhǔn)備好在與電視接收機系統(tǒng)30關(guān)聯(lián)的屏幕(例如陰極射線管等等)上顯示。包含單獨的音頻內(nèi)容的信號優(yōu)選地提供給解調(diào)制器級38，解調(diào)制器級38去除由電視傳輸系統(tǒng)10施加給音頻信號的調(diào)制。解調(diào)的音頻信號(例如，SAP通道信號，專業(yè)通道信號，和信號，差值信號)優(yōu)選地提供給立體聲(例如BTSC)解碼器40，解碼器40對各個信號進行適當(dāng)解碼。當(dāng)存在SAP通道信號時，將其優(yōu)選地提供給SAP信號解碼器42，并且當(dāng)存在專業(yè)通道信號時，將其優(yōu)選地提供給專業(yè)通道解碼器44。解調(diào)的和信號(即，L+R信號)優(yōu)選地提供給去加重(de-emphasis)單元46，該單元采用與如圖1所示的立體聲編碼級24的處理基本相反的方式處理所述和信號。一旦對和信號的頻譜內(nèi)容進行了去加重，就將該信號優(yōu)選地提供給矩陣48，用于分離左和右通道音頻信號。
差值信號(即，L-R)也由解調(diào)級38進行解調(diào)，并且優(yōu)選地提供給包含在立體聲解碼器40中的立體聲(例如BTSC)擴展器50。立體聲擴展器50服從適當(dāng)?shù)牧Ⅲw聲標(biāo)準(zhǔn)，例如BTSC標(biāo)準(zhǔn)，以便對差值信號進行調(diào)節(jié)。矩陣48從立體聲擴展器50接收所述差值信號，并且與所述和信號一起使用，將左和右音頻信號分離為獨立的信號(圖中表示為“L”和“R”)。通過分離所述信號，可以對單獨的左和右通道音頻信號進行調(diào)節(jié)并且提供給獨立的揚聲器。在此示例中，將左和右音頻信號都提供給放大器級52，該放大器級52對各個信號應(yīng)用相同(或者不同)的增益，然后將所述適當(dāng)?shù)男盘柼峁┙o用于廣播左通道音頻信號內(nèi)容的揚聲器54和用于廣播右通道音頻信號內(nèi)容的另一個揚聲器56。
來自左、右和SAP通道的數(shù)字化音頻信號優(yōu)選地經(jīng)由各自的線路62、64和66提供給立體聲編碼器58。具體而言，來自左和右音頻通道的信號優(yōu)選地提供給矩陣，例如美國專利No.6,259,482中所述的，其內(nèi)容作為參考結(jié)合于此。矩陣從數(shù)字音頻信號中計算和信號(例如L+R)和差值信號(例如L-R)。通常，矩陣的操作是利用數(shù)字信號處理器(DSP)或者電視音頻和視頻信號處理領(lǐng)域技術(shù)人員公知的類似硬件技術(shù)執(zhí)行的?？商鎿Q的，矩陣的操作可以部分地或者完全地通過本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的軟件技術(shù)而實現(xiàn)。一旦生成，就將和信號和差值信號(即L+R和L-R)進行編碼，用于傳輸。
圖3是表示圖1所示電視信號傳輸系統(tǒng)的一部分的結(jié)構(gòu)圖。左和右音頻信號62、64由在立體聲編碼級24中的模擬到數(shù)字級(A/D)70進行數(shù)字化?？梢允褂靡粋€或者多個適當(dāng)?shù)腄/A轉(zhuǎn)換器來進行該處理。然后，將數(shù)字化的音頻信號根據(jù)相關(guān)立體聲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范(例如BTSC)進行編碼，例如根據(jù)先前提到的美國專利No.6,259,482中所述的。如果存在SAP信號的話，還對輸入的SAP信號66進行數(shù)字化、FM調(diào)制并且與立體聲數(shù)據(jù)組合以產(chǎn)生組合音頻信號。立體聲編碼過程所需的立體聲導(dǎo)頻信號78可以從視頻通道90上的輸入視頻信號中提取。
音頻/視頻調(diào)制器級26中的FM調(diào)制器82將組合音頻信號直接置于所希望的最終音頻信號的載波頻率上。例如，根據(jù)NTSC標(biāo)準(zhǔn)的有線通道三的音頻頻率載波位于65.75MHz漸增式關(guān)聯(lián)載波(IRC)上。類似的，有線通道四的音頻頻率載波為71.75MHz(IRC)。這樣，可以避免使用中頻(IF)。
視頻通道90上的輸入視頻信號由視頻調(diào)節(jié)級60中的A/D級進行數(shù)字化。可以使用視頻調(diào)節(jié)器/組合器80調(diào)節(jié)并且組合輸入視頻信號，產(chǎn)生廣播視頻信號。例如，視頻調(diào)節(jié)器/組合器80可以組合所述信號以形成CVBS信號。視頻調(diào)節(jié)器/組合器80可以用于限制組合信號的帶寬并且執(zhí)行其他信號的調(diào)節(jié)，例如后沿參考DC恢復(fù)(back-porch referenced DC-restoration)。
一旦產(chǎn)生了廣播視頻信號，數(shù)字AM調(diào)制器86就可以將視頻置于適當(dāng)?shù)囊曨l信號頻率上。作為一個示例，NTSC有線通道三的視頻載波頻率為61.25MHz(IRC)，并且NTSC有線通道四的視頻載波頻率為67.25MHz(IRC)。
一旦將音頻和視頻信號置于其各自的載波頻率上，就可以通過加法器84將它們數(shù)字組合以產(chǎn)生完整傳輸信號。然后，所產(chǎn)生的組合數(shù)字電視廣播信號可以通過數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)88，然后被置于到發(fā)射機22的傳輸介質(zhì)(例如線路)上?？梢允褂眠m當(dāng)?shù)目够殳B濾波器和線路放大器來改善信號質(zhì)量并且提高信號功率。DAC優(yōu)選地為高速設(shè)備。
因此，本發(fā)明的各個方面可以提供比現(xiàn)有技術(shù)更好的優(yōu)點。這些方面可以直接在所希望的信號頻率上產(chǎn)生電視廣播信號而不需要使用任何中頻(IF)級。這種結(jié)構(gòu)可以降低成本并且提高電視廣播的可靠度。
在此示例中，將立體聲編碼器、調(diào)制器、加法器以及轉(zhuǎn)換器描述為通過硬件元件實現(xiàn)(并且可以制造為例如單個集成電路、以及芯片組、混合電路或者具有分立元件的電路)，然而，在某些設(shè)置中，可以將立體聲編碼器級、調(diào)制器級、加法器級和轉(zhuǎn)換器級中的一個或者多個工作部分實現(xiàn)為軟件或者二者的結(jié)合。軟件代碼可以采用適當(dāng)?shù)恼Z言(例如Verilog)提供。該代碼可以存儲在存儲設(shè)備(例如RAM、ROM、硬盤驅(qū)動器、CD-ROM等等)上并且可以從這些存儲設(shè)備取回，并且可以在一個或者多個通用處理器和/或?qū)Ｓ锰幚砥?例如專用DSP)上執(zhí)行。
盡管參考特定立體聲標(biāo)準(zhǔn)(例如BTSC)和視頻標(biāo)準(zhǔn)(例如NTSC)描述了上述示例，其他標(biāo)準(zhǔn)也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。例如，音頻內(nèi)容可以服從各種電視標(biāo)準(zhǔn)，例如BTSC標(biāo)準(zhǔn)、A2/Zweiton標(biāo)準(zhǔn)、EIA-J標(biāo)準(zhǔn)、NICAM標(biāo)準(zhǔn)、Dual FM標(biāo)準(zhǔn)等等。視頻內(nèi)容可以服從各種標(biāo)準(zhǔn)，例如NTSC標(biāo)準(zhǔn)、PAL標(biāo)準(zhǔn)、SECAM標(biāo)準(zhǔn)及其變體。PAL標(biāo)準(zhǔn)的變體包括PAL I、B、G、H、M、D和N變體，并且SECAM標(biāo)準(zhǔn)的變體包括SECAM D、K、L、B和G變體。
以上描述了大量實施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解，可以對其作出各種修改。因此，其他實施例也在所附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種包含電視廣播通道的系統(tǒng)，包括
數(shù)字視頻調(diào)節(jié)器，配置為接收數(shù)字化廣播兼容視頻信號并且產(chǎn)生調(diào)節(jié)后的視頻信號和導(dǎo)頻信號；
數(shù)字立體聲編碼器，配置為接收至少兩個數(shù)字化音頻信號和所述導(dǎo)頻信號，并且產(chǎn)生組合音頻信號；以及
數(shù)字調(diào)制器，配置為接收所述調(diào)節(jié)后的視頻信號和所述組合音頻信號，其中所述數(shù)字調(diào)制器配置為(a)在廣播頻率上對所述組合音頻信號提供頻率調(diào)制而不需要使用中頻信號，(b)對所述調(diào)節(jié)后的視頻信號提供幅度調(diào)制，以及(c)產(chǎn)生作為所述組合音頻信號和所述調(diào)節(jié)后的視頻信號的函數(shù)的完整電視廣播信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器，所述數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器可操作地耦合到所述數(shù)字調(diào)制器，并且配置為接收所述電視廣播信號并且將所述電視廣播信號轉(zhuǎn)換為模擬格式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括模擬到數(shù)字級，所述模擬到數(shù)字級可操作地耦合到所述數(shù)字視頻調(diào)節(jié)器，并且配置為將模擬廣播兼容視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字化廣播兼容視頻信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括模擬到數(shù)字級，所述數(shù)字級可操作地耦合到所述數(shù)字立體聲編碼器，并且配置為將至少兩個模擬音頻信號轉(zhuǎn)換為至少兩個數(shù)字化音頻信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)字立體聲編碼器進一步配置為接收SAP音頻信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)字立體聲編碼器進一步配置為接收專業(yè)通道音頻信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)字視頻調(diào)節(jié)器配置為接收服從以下各個標(biāo)準(zhǔn)之一中選擇的標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號NTSC、PAL、PAL I、PAL B、PAL G、PAL H、PAL M、PAL D、PAL N、SECAM、SECAM D、SECAM K、SECAM L、SECAM B以及SECAM G。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)字立體聲編碼器配置為接收服從以下各個標(biāo)準(zhǔn)之一中選擇的標(biāo)準(zhǔn)的音頻信號BTSC、Dual-FM、EIA-J以及NICAM。
9.一種包含電視廣播通道的系統(tǒng)，包括
音頻數(shù)字化級，配置為接收左、右以及SAP模擬音頻信號并且將所述信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式；
音頻立體聲編碼器，配置為接收所述數(shù)字格式音頻信號，并且根據(jù)音頻立體聲標(biāo)準(zhǔn)對其編碼，從而提供數(shù)字組合音頻信號；
視頻數(shù)字化級，配置為接收廣播兼容視頻信號，并且將所述視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式；
視頻調(diào)節(jié)級，配置為(a)接收并且組合所述數(shù)字視頻信號，(b)產(chǎn)生數(shù)字調(diào)節(jié)后的視頻信號，以及(c)產(chǎn)生導(dǎo)頻信號；
音頻FM調(diào)制器，配置為接收所述數(shù)字組合音頻信號，并且將其直接置于廣播音頻通道頻率上而不需要使用中頻，產(chǎn)生調(diào)制的數(shù)字音頻信號，所述調(diào)制的數(shù)字音頻信號配置為用于在所述廣播音頻通道頻率上的廣播；
視頻AM調(diào)制器，配置為接收所述數(shù)字調(diào)節(jié)后的視頻信號并且將其置于廣播視頻通道頻率上，產(chǎn)生調(diào)制的數(shù)字視頻信號；以及
加法器，配置為疊加所述調(diào)制的數(shù)字音頻信號和所述調(diào)制的數(shù)字視頻信號，以產(chǎn)生完整電視廣播信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，還包括DAC，所述DAC配置為接收所述完整電視廣播信號并且將所述完整電視廣播信號轉(zhuǎn)換為模擬格式。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，還包括至少一個抗混疊濾波器，配置為接收所述完整電視廣播信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，還包括至少一個線路放大器，配置為接收所述完整電視廣播信號。
13.一種駐留在計算機可讀介質(zhì)上的計算機程序產(chǎn)品，具有存儲在其上的多個指令，在通過處理器執(zhí)行所述多個指令時，使得所述處理器
根據(jù)立體聲標(biāo)準(zhǔn)對左和右音頻通道進行數(shù)字化和編碼，從而產(chǎn)生組合音頻信號；
從廣播兼容視頻信號中提取立體聲導(dǎo)頻信號；
通過頻率調(diào)制將所述組合音頻信號直接置于所希望的最終載波頻率上而不需要使用中頻信號；
通過幅度調(diào)制將所述視頻信號置于所希望的視頻載波頻率上；以及
組合所述音頻和視頻信號，以產(chǎn)生適合于通過傳輸介質(zhì)傳輸?shù)慕M合信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的計算機程序產(chǎn)品，還包括指令以將所述組合信號轉(zhuǎn)換為模擬格式。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的計算機程序產(chǎn)品，還包括指令以將所述組合信號提供給至少一個抗混疊濾波器。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的計算機程序產(chǎn)品，還包括指令以將所述組合信號提供給至少一個線路放大器。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的計算機程序產(chǎn)品，還包括指令以根據(jù)所述立體聲標(biāo)準(zhǔn)，將SAP音頻通道數(shù)字化和編碼，作為所述組合音頻通道一部份。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的計算機程序產(chǎn)品，還包括指令以通過傳輸介質(zhì)發(fā)送所述組合信號。
19.一種產(chǎn)生電視廣播信號的方法，包括
從廣播兼容視頻信號中提取立體聲導(dǎo)頻信號；
根據(jù)立體聲標(biāo)準(zhǔn)對左和右音頻通道進行數(shù)字化和編碼，產(chǎn)生組合音頻通道；
通過頻率調(diào)制將所述組合音頻通道直接置于所希望的最終通道載波頻率上而不需要使用中頻信號；
通過幅度調(diào)制將所述視頻信號置于所希望的視頻通道載波頻率上；以及
組合所述音頻和視頻信號，以在傳輸通道上產(chǎn)生組合數(shù)字信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括將所述組合數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬格式。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括將所述組合數(shù)字信號提供給至少一個抗混疊濾波器。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括將所述組合數(shù)字信號提供給至少一個線路放大器。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括根據(jù)所述立體聲標(biāo)準(zhǔn)，將SAP音頻通道數(shù)字化和編碼，作為所述組合音頻通道的一部份。
全文摘要
描述了一種數(shù)字音頻編碼器(24)、數(shù)字視頻調(diào)節(jié)器(60)以及數(shù)字調(diào)制器(26)，用于在所希望的通道頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生電視廣播信號。左和右音頻通道信號根據(jù)立體聲標(biāo)準(zhǔn)進行數(shù)字化并且編碼，然后將其組合以形成立體聲音頻信號?？梢园ㄝo助音頻節(jié)目通道信號?？梢詫σ曨l輸入進行數(shù)字化和調(diào)節(jié)，以形成數(shù)字視頻通道?？梢酝ㄟ^頻率調(diào)制將立體聲音頻信號直接置于所希望的通道頻率上而不需要使用中頻?？梢酝ㄟ^幅度調(diào)制將數(shù)字視頻通道置于所希望的頻率上。數(shù)字和音頻通道可以被數(shù)字組合，以在所希望的頻率上并根據(jù)所希望的標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)生電視傳輸信號。
文檔編號H04N7/08GK101147397SQ200580038366
公開日2008年3月19日 申請日期2005年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月17日
發(fā)明者馬修·伊斯利, 馬修·巴恩西爾, W·凱文·凱 申請人:塔特公司