專利名稱:數(shù)字廣播接收機及其流處理方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明的多方面涉及一種數(shù)字廣播發(fā)射機/接收機及其信號處理方法,更具體地 說,涉及一種能夠通過在用于發(fā)送雙流的數(shù)字廣播發(fā)射機中將已知序列插入到被添加到雙 流的填充字節(jié)(stuff byte)中并發(fā)送具有所插入的已知序列的雙流,從而改善接收機的接 收性能的數(shù)字廣播發(fā)射機/接收機及其信號處理方法。
背景技術(shù):
屬于美國類型數(shù)字地面廣播系統(tǒng)的ATSC(先進電視系統(tǒng)委員會)VSB系統(tǒng)是信號 載波型廣播系統(tǒng)。該系統(tǒng)以312段為單位使用場同步信號。因此,在較差的信道環(huán)境中,尤 其是在多普勒衰減信道環(huán)境中,傳統(tǒng)的數(shù)字廣播接收機具有降低的接收性能。
圖1是示出普通美國類型數(shù)字地面廣播系統(tǒng)的發(fā)射機的結(jié)構(gòu)的框圖。圖1的數(shù)字 廣播發(fā)射機是由飛利浦公司提出的EVSB (增強的VSB)系統(tǒng),能夠提供并發(fā)送通過將強健數(shù) 據(jù)添加到傳統(tǒng)ATSC VSB系統(tǒng)的正常數(shù)據(jù)而獲得的雙流。圖1的數(shù)字廣播發(fā)射機包括隨機 化器IIO,對數(shù)據(jù)進行隨機化;第一 RS (Reed-Solomon)編碼器120,對隨機化器110的輸出 進行RS編碼;包格式化器130,對編碼的數(shù)據(jù)的強健數(shù)據(jù)進行交織,以1/2的比率重新格式 化包,將PID(包標識符)值插入到包,對包和正常數(shù)據(jù)進行復用;交織器140,對來自包格 式化器130的數(shù)據(jù)進行交織;網(wǎng)格編碼器150,對交織器140的輸出的強健數(shù)據(jù)執(zhí)行增強編 碼,并對數(shù)據(jù)執(zhí)行2/3-比率網(wǎng)格編碼;控制器160,輸出用于控制正常數(shù)據(jù)和強健數(shù)據(jù)的信 號;第二 RS編碼器170,對增強編碼的強健數(shù)據(jù)執(zhí)行RS重新編碼,以兼容傳統(tǒng)的接收機和 取代奇偶校驗;復用器180,將場同步信號和段同步信號插入到網(wǎng)格編碼數(shù)據(jù);調(diào)制器190, 將導頻信號添加到復用器180的輸出信號,并對復用數(shù)據(jù)執(zhí)行VSB調(diào)制和RF上轉(zhuǎn)換。
圖2是示出從圖1的發(fā)射機輸出的雙流類型數(shù)據(jù)的格式。參照圖2,雙流類型傳輸 流包包括4字節(jié)的傳輸流頭和184字節(jié)的凈荷數(shù)據(jù)。正常數(shù)據(jù)和強健數(shù)據(jù)以預定的間隔布 置在凈荷數(shù)據(jù)中。 參照圖1 ,根據(jù)用于通過一個信道發(fā)送正常數(shù)據(jù)和強健數(shù)據(jù)的雙流模式,正常數(shù)據(jù) 和強健數(shù)據(jù)被復用并輸入到隨機化器110。輸入數(shù)據(jù)通過隨機化器110被隨機化,并被輸入 到第一 RS編碼器120,并通過第一 RS編碼器120對輸入數(shù)據(jù)進行RS編碼,以糾正因信道而 發(fā)生的比特錯誤。將RS編碼數(shù)據(jù)輸入到包格式化器130,以這樣的方式執(zhí)行強健處理,即, 對編碼數(shù)據(jù)的強健數(shù)據(jù)進行交織和以1/2的比率重新格式化為包,將PID(包標識符)插入 到重新格式化的包。然后,對該包和正常數(shù)據(jù)進行復用并輸出到交織器140。通過交織器 140對從包格式化器130輸出的數(shù)據(jù)進行交織,然后將該數(shù)據(jù)輸入到網(wǎng)格編碼器150。對重 新格式化的數(shù)據(jù)的強健數(shù)據(jù)進行增強編碼,然后通過網(wǎng)格編碼器對該強健數(shù)據(jù)進行2/3比 率網(wǎng)格編碼。然后,通過第二 RS編碼器170對增強編碼的強健數(shù)據(jù)進行重新編碼,以兼容現(xiàn)
3有的接收機,并對重新編碼的數(shù)據(jù)執(zhí)行奇偶校驗替換。將替換的奇偶校驗輸入到網(wǎng)格編碼 器150。通過復用器180的信號通過調(diào)制器190被VSB調(diào)制和RF上轉(zhuǎn)換,復用器180用于 在將導頻信號添加到網(wǎng)格編碼數(shù)據(jù)之后將場同步信號和段同步信號插入到網(wǎng)格編碼數(shù)據(jù)。 這里,根據(jù)從控制器160輸出的控制信號來控制正常數(shù)據(jù)和強健數(shù)據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題 如上所述,圖1中的美國類型數(shù)字地面廣播系統(tǒng)被構(gòu)建使之能夠通過將強健數(shù)據(jù)
添加到現(xiàn)有的ATSC VSB系統(tǒng)的正常數(shù)據(jù)來產(chǎn)生雙流。然而,盡管通過將強健數(shù)據(jù)添加到
正常數(shù)據(jù)來發(fā)送雙流,但是圖1中的美國類型數(shù)字地面廣播系統(tǒng)存在這樣的問題,即,由于
發(fā)送現(xiàn)有正常數(shù)據(jù)流,引起它在多徑信道中的接收性能難以被改善。那就是,通過改善正常
流,現(xiàn)有數(shù)字地面廣播系統(tǒng)的接收性能幾乎沒有改善。此外,根據(jù)美國類型數(shù)字地面廣播系
統(tǒng),即使相對于強健流,在多徑環(huán)境中的接收性能的改善并不大。 技術(shù)方案 本發(fā)明的一方面提供一種能夠在發(fā)射機方通過將填充字節(jié)插入到雙流并用已知
數(shù)據(jù)替代該插入的填充字節(jié),并在接收機方通過從接收的數(shù)據(jù)流檢測已知數(shù)據(jù),從而改善 該系統(tǒng)的接收性能的數(shù)字廣播發(fā)射機/接收機及其信號處理方法。 在下面的描述中將部分地闡明本發(fā)明另外的方面和/或優(yōu)點,通過描述,其會變
得更加清楚,或者通過實施本發(fā)明可以了解。 根據(jù)本發(fā)明的一方面,通過提供下述數(shù)字廣播發(fā)射機可以基本實現(xiàn)前述和其他目 標和/或優(yōu)點,所述數(shù)字廣播發(fā)射機包括隨機化器,用于隨機化包括正常數(shù)據(jù)包和強健數(shù) 據(jù)包并插入有填充字節(jié)的雙傳輸流;填充字節(jié)交換器,用于用指定的已知數(shù)據(jù)取代包括在 從隨機化器輸出的數(shù)據(jù)中的填充字節(jié);第一 RS編碼器,用于對從所述填充字節(jié)交換器輸出 的數(shù)據(jù)執(zhí)行RS編碼;包格式化器,用于對從第一 RS編碼器輸出數(shù)據(jù)的強健包進行交織,并 重新格式化所述包;交織器,用于對從所述包格式化器輸出的數(shù)據(jù)進行交織;網(wǎng)格編碼器, 用于對從交織器輸出的數(shù)據(jù)執(zhí)行網(wǎng)格編碼;第二RS編碼器,用于通過對所述網(wǎng)格編碼的強 健數(shù)據(jù)執(zhí)行RS編碼來改變奇偶校驗;以及調(diào)制器,用于對從所述網(wǎng)格編碼器輸出的數(shù)據(jù)進 行調(diào)制,并對調(diào)制的數(shù)據(jù)進行RF上轉(zhuǎn)換。 根據(jù)本發(fā)明的一方面,網(wǎng)格編碼器包括用于執(zhí)行網(wǎng)格編碼的存儲器,所述網(wǎng)格編 碼器對輸入到插入有填充字節(jié)的位置的數(shù)據(jù)執(zhí)行存儲器初始化。 根據(jù)本發(fā)明的一方面,數(shù)字廣播發(fā)射機還包括填充字節(jié)控制器,所述填充字節(jié)控 制器用于通過生成指示關(guān)于所述填充字節(jié)的插入位置的信息的控制信號,以控制所述網(wǎng)格 編碼器的存儲器初始化。 根據(jù)本發(fā)明的一方面,數(shù)字廣播發(fā)射機還包括包緩沖器,所述包緩沖器用于從第 一RS編碼器輸出的數(shù)據(jù)提取對應(yīng)于所述填充字節(jié)的插入位置的數(shù)據(jù),并臨時存儲該數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面,包緩沖器從網(wǎng)格編碼器接收根據(jù)所述存儲器初始化而改變 的數(shù)據(jù),并更新所述臨時存儲的數(shù)據(jù)。 根據(jù)本發(fā)明的一方面,數(shù)字廣播發(fā)射機還包括奇偶校驗重新格式化器,所述奇偶 校驗重新格式化器用于通過從所述包緩沖器接收所述更新的數(shù)據(jù)并對所述更新的數(shù)據(jù)執(zhí)行RS編碼來生成改變的奇偶校驗,并將所述改變的奇偶校驗輸出到網(wǎng)格編碼器,使得由第
一 RS編碼器添加的所述奇偶校驗被所述改變的奇偶校驗取代。 根據(jù)本發(fā)明的一方面,填充字節(jié)被插入到所述正常數(shù)據(jù)包的適配字段中。 根據(jù)本發(fā)明的一方面,關(guān)于所述填充字節(jié)的位置和長度的信息被插入到正常數(shù)據(jù)
的指定位置中。 根據(jù)本發(fā)明的一方面,所述已知數(shù)據(jù)包括具有指定模式的指定序列。
在本發(fā)明的另一方面,提供一種數(shù)字廣播發(fā)射機的信號處理方法,該信號處理方 法包括隨機化包括正常數(shù)據(jù)包和強健數(shù)據(jù)包并插入有填充字節(jié)的雙傳輸流;用指定的已 知數(shù)據(jù)取代包括在隨機化步驟輸出的數(shù)據(jù)中的所述填充字節(jié);對具有取代的填充字節(jié)的數(shù) 據(jù)進行第一 RS編碼;對第一 RS編碼數(shù)據(jù)的強健包執(zhí)行交織,并重新格式化所述包;對具有 格式化的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)進行交織;對輸出的交織數(shù)據(jù)執(zhí)行網(wǎng)格編碼;通過對所述網(wǎng)格編碼 數(shù)據(jù)的所述強健數(shù)據(jù)執(zhí)行第二 RS編碼來改變奇偶校驗;和調(diào)制所述網(wǎng)格編碼數(shù)據(jù),并對調(diào) 制的數(shù)據(jù)執(zhí)行RF上轉(zhuǎn)換。 在本發(fā)明的另一方面,提供一種數(shù)字廣播接收機,該數(shù)字廣播接收機包括解調(diào) 器,用于從數(shù)字廣播發(fā)射機接收和解調(diào)信號,所述信號通過將指定的已知數(shù)據(jù)插入雙傳輸 流的指定位置而被編碼,所述傳輸流包括正常和強健數(shù)據(jù)包并插入有填充字節(jié);已知數(shù)據(jù) 輸出單元,用于從所述解調(diào)信號檢測已知數(shù)據(jù)的位置,并輸出所述已知數(shù)據(jù);均衡器,用于 對解調(diào)信號進行均衡;Viterbi解碼器,用于使用檢測的已知數(shù)據(jù)對所述均衡的信號進行 糾錯和解碼;去交織器,用于對所述Viterbi解碼器的輸出數(shù)據(jù)進行去交織;包重新格式化 器,用于對從所述Viterbi解碼器輸出的強健數(shù)據(jù)執(zhí)行包重新格式化和去交織;以及去隨 機化器,用于對所述去交織器的輸出數(shù)據(jù)進行去隨機化。 根據(jù)本發(fā)明的一方面,已知數(shù)據(jù)輸出單元包括已知符號檢測器,用于從接收的信 號檢測關(guān)于插入有所述已知數(shù)據(jù)的所述指定的位置的信息;段標志生成器,用于生成包括 用于通過指定的識別記號指示所述位置的至少一個段的數(shù)據(jù)幀;網(wǎng)格交織器,對由數(shù)字廣 播發(fā)射機執(zhí)行的數(shù)據(jù)幀執(zhí)行編碼;和已知數(shù)據(jù)提取器,用于將已知數(shù)據(jù)插入到由識別記號 指示的所述交織的數(shù)據(jù)幀的位置。 根據(jù)本發(fā)明的一方面,所述已知數(shù)據(jù)輸出單元將檢測的已知數(shù)據(jù)輸出到所述解調(diào) 器和所述均衡器,所述解調(diào)器和所述均衡器使用已知數(shù)據(jù)分別執(zhí)行解調(diào)和均衡。
在本發(fā)明的另一方面,提供一種數(shù)字廣播接收機的信號處理方法,該方法包括從 數(shù)字廣播發(fā)射機接收和解調(diào)信號,所述信號通過將指定的已知數(shù)據(jù)插入雙傳輸流的指定位 置而被編碼,所述傳輸流包括正常和強健數(shù)據(jù)包并插入有填充字節(jié);從所述解調(diào)信號檢測 已知數(shù)據(jù)的位置,并輸出所述已知數(shù)據(jù);對所述解調(diào)信號進行均衡;使用所述檢測的已知 數(shù)據(jù)對所述均衡的信號進行糾錯和解碼;對解碼的數(shù)據(jù)進行去交織;對強健數(shù)據(jù)執(zhí)行包重 新格式化和去交織;和對在所述去交織步驟中的輸出數(shù)據(jù)進行去隨機化。
有益效果 如上所述,根據(jù)本發(fā)明的一方面,在數(shù)字廣播發(fā)射機方通過生成填充字節(jié)并將該 填充字節(jié)插入到MPEG-2 TS數(shù)據(jù)包、用已知數(shù)據(jù)取代該插入的填充字節(jié)并發(fā)送插入有已知 數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù),并在數(shù)字廣播接收機方通過從接收的信號檢測已知數(shù)據(jù)并使用該檢測的已知 數(shù)據(jù),從而改善數(shù)字廣播接收機的諸如同步和均衡的接收性能。
此外,由于將填充字節(jié)插入到現(xiàn)有傳輸幀的結(jié)構(gòu)并且只對預留部分的一部分進行 修改,因此數(shù)字廣播發(fā)射機/接收機兼容現(xiàn)有系統(tǒng)。
通過下面結(jié)合附圖對實施例進行的描述,本發(fā)明的這些和/或其他方面和優(yōu)點將 會變得清楚和更易于理解,其中 圖1是示出普通美國類型數(shù)字廣播(ATSC VSB)系統(tǒng)的發(fā)射機的結(jié)構(gòu)的框圖;
圖2是示出ATSC VSB數(shù)據(jù)的格式的示圖;
圖3是示出傳輸流(TS)包幀的結(jié)構(gòu)的示圖; 圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一方面的包含填充字節(jié)的TS包幀的結(jié)構(gòu)的示圖;
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的一方面的數(shù)字廣播發(fā)射機的結(jié)構(gòu)的框圖;
圖6是示出從根據(jù)本發(fā)明的一方面的圖5中的隨機化器輸出的數(shù)據(jù)格式的示圖;
圖7是示出從根據(jù)本發(fā)明的一方面的圖5中的交織器輸出的數(shù)據(jù)格式的示圖;
圖8是示出從根據(jù)本發(fā)明的一方面的圖5中的網(wǎng)格編碼器輸出的數(shù)據(jù)格式的示 圖; 圖9是示出根據(jù)從根據(jù)本發(fā)明的一方面的圖5中的網(wǎng)格編碼器的初始化奇偶校驗 被重新格式化的數(shù)據(jù)格式的示圖; 圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的一方面的數(shù)字廣播接收機的結(jié)構(gòu)的框圖;
圖11是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的一方面的圖10中的已知數(shù)據(jù)輸出單元的示圖;
圖12是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的實施例的數(shù)字廣播發(fā)射機的操作的流程圖;
圖13是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的實施例的數(shù)字廣播接收機的操作的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在對本發(fā)明示例性實施例進行詳細的描述,其示例表示在附圖中,其中,相同的 標號始終表示相同部件。下面通過參照附圖對實施例進行描述以解釋本發(fā)明。此外,沒有 詳細描述那些眾所周知的功能或結(jié)構(gòu),因為對它們的不必要的詳細描述會使本發(fā)明變得不清楚。 圖3是示出普通MPEG-2傳輸流包的結(jié)構(gòu)的示圖。參照圖3,普通MPEG-2傳輸流包 包括4字節(jié)的TS頭部分和184字節(jié)的適配字段或凈荷數(shù)據(jù)。如圖3所示,MPEG包包括8 比特同步字節(jié)、1比特傳輸包錯誤指示符、1比特凈荷單元開始指示符、1比特傳輸優(yōu)先級標 志、13比特PID(包標識符)值、2比特傳輸加擾控制指示符、2比特適配字段控制指示符以 及4比特連續(xù)性計數(shù)器。緊隨示出的4比特連續(xù)性計數(shù)器的是凈荷和/或適配字段。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的包括添加有填充字節(jié)的適配字段的MPEG-2傳輸 流包的結(jié)構(gòu)的示圖。參照圖4, MPEG-2傳輸流包括4字節(jié)的頭部分、"n"字節(jié)的適配字段 以及"184-n"字節(jié)的凈荷數(shù)據(jù)。適配字段的兩個字節(jié)是包括該適配字段的長度信息的適配 字段(AF)頭,在該適配字段頭之后插入不包含信息并且僅簡單占用空間的填充字節(jié)。通過 傳輸流的TS頭中的適配字段控制比特的值確定適配字段是否存在。 在本發(fā)明的一方面,如圖4所示,MPEG-2 TS包(其中,填充字節(jié)被插入到傳輸流的 適配字段)被用作發(fā)射機的輸入。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的數(shù)字廣播發(fā)射機的結(jié)
6構(gòu)的框圖。圖5中的數(shù)字廣播發(fā)射機在飛利浦公司提出的EVSB系統(tǒng)的發(fā)射機中的MPEG-2 傳輸流的正常流中形成填充字節(jié),該數(shù)字廣播發(fā)射機將已知數(shù)據(jù)插入填充字節(jié)并發(fā)送該數(shù) 據(jù)。接收機(未顯示)檢測該已知數(shù)據(jù),并使用檢測的已知數(shù)據(jù)對由信道產(chǎn)生的失真進行 補償。 參照圖5,數(shù)字廣播發(fā)射機包括隨機化器210、填充字節(jié)交換器215、第一 RS編碼 器220、填充字節(jié)控制器225、包格式化器230、包緩沖器235、交織器240、網(wǎng)格編碼器250、 控制器260、復用器280、第二 RS編碼器270和調(diào)制器/RF轉(zhuǎn)換器290。盡管未顯示,應(yīng)該理 解其他元件也可包括在該發(fā)射機中,例如當發(fā)射機也是接收機的情況。
隨機化器210隨機化輸入的MPEG-2傳輸流數(shù)據(jù),以提高分配的信道空間的利用 性。輸入到隨機化器210的數(shù)據(jù)具有與正常數(shù)據(jù)復用的數(shù)據(jù),其中,通過將由強健數(shù)據(jù)預處 理器(未顯示)處理的強健數(shù)據(jù)和具有指定字節(jié)長度但不包括凈荷數(shù)據(jù)的填充字節(jié)插入該 輸入傳輸流數(shù)據(jù)的指定位置來生成該正常數(shù)據(jù)。應(yīng)該理解,正常數(shù)據(jù)可以是用于數(shù)字電視 的AV數(shù)據(jù)。強健數(shù)據(jù)可以是諸如游戲、音樂、軟件、圖片、音頻-視頻數(shù)據(jù)等的其他數(shù)據(jù)。
填充字節(jié)交換單元215生成具有在發(fā)射機方和接收機方之間預先安排的指定模 式的指定序列(以下稱為'已知數(shù)據(jù)')。填充字節(jié)交換單元215將生成的已知數(shù)據(jù)插入到 隨機化的數(shù)據(jù)的填充字節(jié)的位置以取代填充字節(jié)??梢匀菀椎貜膶⒈话l(fā)送的凈荷數(shù)據(jù)檢測 到已知數(shù)據(jù),從而該已知數(shù)據(jù)被用于接收機方的同步和均衡操作。 填充字節(jié)控制器225接收添加有將被輸入到隨機化器210的填充字節(jié)的傳輸流。 填充字節(jié)控制器225從傳輸流檢測關(guān)于添加填充字節(jié)的位置的信息,生成用于識別已知數(shù) 據(jù)的起始位置和終止位置的控制信號,并將該控制信號輸入到填充字節(jié)交換器215和網(wǎng)格 編碼器250。 第一 RS編碼器220通過對包數(shù)據(jù)執(zhí)行RS編碼(其中,由填充字節(jié)交換單元215 對填充字節(jié)進行交換)將指定字節(jié)的奇偶校驗添加到包數(shù)據(jù),以糾正由于信道發(fā)生的錯 誤。包格式化器230對編碼的數(shù)據(jù)的強健數(shù)據(jù)進行交織,以1/2比率重新格式化該包,將 PID(包標識符)值插入該包,并對該包和正常數(shù)據(jù)進行復用。然而,應(yīng)該理解,可以使用與 1/2比率不同的其他比率。 交織器240以指定模式對添加有從包格式化器230輸出的奇偶校驗的數(shù)據(jù)包進行 交織。網(wǎng)格編碼器250將從交織器240輸出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)符號,并通過2/3比率的網(wǎng) 格編碼對數(shù)據(jù)符號執(zhí)行符號映射。在示出的實施例中,網(wǎng)格編碼器250將臨時存儲在其存 儲器中的值初始化為在由填充字節(jié)控制器225指示的已知數(shù)據(jù)的起點的指定值,并且網(wǎng)格 編碼器250對已知數(shù)據(jù)執(zhí)行網(wǎng)格編碼。網(wǎng)格編碼器250將存儲器裝置中的存儲的值初始化 為例如'00'狀態(tài),但并不限于此。 包緩沖器235在已知數(shù)據(jù)的起點從第一 RS編碼器220輸出的包中提取并臨時存 儲已知數(shù)據(jù)。如果已知數(shù)據(jù)根據(jù)存儲器初始化被網(wǎng)格編碼器250網(wǎng)格編碼,則包緩沖器從 網(wǎng)格編碼器250接收根據(jù)存儲器初始化改變的已知數(shù)據(jù),包緩沖器臨時存儲改變的已知數(shù) 據(jù)以取代先前臨時存儲的已知數(shù)據(jù),然后將該改變的已知數(shù)據(jù)輸入到奇偶校驗重新格式化 器245。 奇偶校驗重新格式化器245對根據(jù)初始化改變的數(shù)據(jù)執(zhí)行RS編碼,以輸出奇偶校 驗,然后將生成的奇偶校驗輸出到網(wǎng)格編碼器250以取代先前的奇偶校驗。
控制器260輸出信號以控制正常數(shù)據(jù)和強健數(shù)據(jù),并協(xié)調(diào)編碼器220和250。
第二 RS編碼器270通過對由網(wǎng)格編碼器250增強編碼的強健數(shù)據(jù)執(zhí)行RS重新編 碼,用新生成的奇偶校驗取代原來的奇偶校驗,以同樣兼容現(xiàn)有接收機。這樣,所生成的信 號是向后兼容。 復用器280以段為單元將段同步信號插入被網(wǎng)格編碼器250轉(zhuǎn)換為符號的數(shù)據(jù), 并以場為單元將場同步信號插入該數(shù)據(jù)。調(diào)制器/RF轉(zhuǎn)換器290通過將指定DC值添加到指 定電平的數(shù)據(jù)信號并將導頻信號添加到頻譜的低頻帶的邊緣部分來對該信號執(zhí)行VSB調(diào) 制。 圖6至圖9示出根據(jù)本發(fā)明的一方面的在數(shù)字廣播接收機中的MPEG-2傳輸包的 處理過程而改變的數(shù)據(jù)格式。圖6顯示包括在從隨機化器210輸出的傳輸流的正常數(shù)據(jù)包 中的n填充字節(jié)被填充字節(jié)交換器21 5替換為指定的序列數(shù)據(jù)之后的數(shù)據(jù)格式。圖6顯 示以規(guī)則間隔布置的正常數(shù)據(jù)包和強健數(shù)據(jù)包。已知數(shù)據(jù)被插入到正常數(shù)據(jù)包的適配字段 中,來替代填充字節(jié)。因此,盡管圖6中顯示了填充數(shù)據(jù)字節(jié),這些字節(jié)的全部或部分被已 知數(shù)據(jù)取代。 MPEG-2包數(shù)據(jù)的頭包括同步信號的第一字節(jié)和包括PID (包標識符)值的3個字 節(jié)。由期望字節(jié)組成的適配字段中的前兩個字節(jié)包括適配字段的長度信息。那就是,適配 字段的前兩個字節(jié)包括關(guān)于插入到適配字節(jié)的填充字節(jié)的信息(即,已知數(shù)據(jù)的長度)。由 于已知數(shù)據(jù)的起始位置在數(shù)據(jù)包中固定,因此接收機方根據(jù)插入到適配字段的前兩個字節(jié) 的信息可知道關(guān)于已知數(shù)據(jù)的位置和長度(即,已知數(shù)據(jù)的數(shù)量)的信息。
圖7顯示在數(shù)據(jù)被交織器240交織之后的數(shù)據(jù)格式。如圖7所示,圖6中的MPEG-2 包通過交織被分成52段。在數(shù)據(jù)交織之后,與圖6的MPEG-2包的字節(jié)位置相同的數(shù)據(jù)出 現(xiàn)在圖7所示的相同行中。 圖8是示出由網(wǎng)格編碼器250編碼的12符號交織的數(shù)據(jù)格式的示圖。由于一場 包括6個巻積交織器,因此出現(xiàn)包括填充字節(jié)的6個序列。舉例來說,如果10個字節(jié)的填 充字節(jié)包括在傳輸流中,則60(= 10X6)個已知符號序列出現(xiàn)在一場中。然而,可包括其 他字節(jié)數(shù)量。 參照附圖,應(yīng)該理解,位于MPEG-2包中相同字節(jié)位置的數(shù)據(jù)包括在網(wǎng)格編碼之后 的一個數(shù)據(jù)段中。因此,在連續(xù)地將填充字節(jié)添加到MPEG-2包的指定部分并隨機化該填充 字節(jié)之后,該填充字節(jié)位置被指定的已知序列取代。其后,如果執(zhí)行網(wǎng)格編碼,則插入到相 同字節(jié)部分的指定的已知序列形成在一個數(shù)據(jù)段中。數(shù)字廣播接收機檢測已知信號以改善 接收性能。 圖9顯示由奇偶校驗重新格式化器245執(zhí)行RS編碼和奇偶校驗重新格式化之后 的數(shù)據(jù)格式。網(wǎng)格編碼器250包括用于執(zhí)行網(wǎng)格編碼的存儲器(未顯示)。網(wǎng)格編碼器 250根據(jù)填充字節(jié)控制器225在填充字節(jié)或已知數(shù)據(jù)的起點初始化存儲器。如果網(wǎng)格編碼 器250在已知數(shù)據(jù)的符號序列的起點被初始化,則由于根據(jù)初始化的數(shù)據(jù)值的改變,第一 RS編碼器220的輸出奇偶校驗的變得不精確。因此,奇偶校驗重新格式化器245通過對由 存儲器初始化改變的數(shù)據(jù)執(zhí)行RS編碼來生成奇偶校驗,并將生成的奇偶校驗輸入到網(wǎng)格 編碼器250,以取代先前的奇偶校驗。圖9顯示根據(jù)網(wǎng)格編碼器250的存儲器初始化取代奇 偶校驗的處理。
圖10是示出對應(yīng)于圖5中的數(shù)字廣播發(fā)射機的根據(jù)本發(fā)明的一方面的數(shù)字廣播 接收機的框圖。圖10中的數(shù)字廣播接收機包括解調(diào)器310、均衡器320、 Viterbi解碼器 330、去交織器340、包重新格式化器350、控制信號發(fā)生器360、 RS解碼器370、去隨機化器 380以及已知符號檢測器或已知數(shù)據(jù)輸出單元400,該數(shù)字廣播接收機運作過程與圖5的數(shù) 字廣播發(fā)射機的運作過程相反,以對接收的信號進行解調(diào)。盡管沒有要求,應(yīng)該理解,可包 括另外的元件。 調(diào)諧器(未顯示)將通過信道接收的RF信號轉(zhuǎn)換為基帶信號,解調(diào)器310對轉(zhuǎn)換 的基帶信號執(zhí)行檢測和解調(diào)。解調(diào)器310從已知數(shù)據(jù)輸出單元400接收已知數(shù)據(jù)。均衡器 320對由于信道多徑造成的解調(diào)信號的信道失真進行補償。此外,均衡器320從已知數(shù)據(jù)輸 出單元400接收已知數(shù)據(jù),并在對信道失真進行補償中使用接收的已知數(shù)據(jù)。
Viterbi解碼器330糾正由均衡器320均衡的信號的錯誤,并對糾錯的信號進行 解碼。去交織器340重新排列由圖5中的數(shù)字廣播發(fā)射機的交織器240分散的數(shù)據(jù)。包重 新格式化器350對去交織的數(shù)據(jù)解復用以將數(shù)據(jù)分成強健數(shù)據(jù)和正常數(shù)據(jù)。重新格式化器 350根據(jù)控制信號發(fā)生器360對強健數(shù)據(jù)執(zhí)行包重新格式化和去交織,并將重新格式化且 去交織的強健數(shù)據(jù)和正常數(shù)據(jù)輸入到RS解碼器370。 RS解碼器370對去交織的數(shù)據(jù)進行糾錯,去隨機化器380對通過RS解碼器370糾 錯的數(shù)據(jù)去隨機化,以恢復MPEG-2傳輸流的數(shù)據(jù)。 根據(jù)本發(fā)明的一方面,已知數(shù)據(jù)輸出單元400檢測關(guān)于插入到場同步數(shù)據(jù)段區(qū)域 的保留部分的填充字節(jié)的數(shù)量的信息,以獲取關(guān)于已知符號的位置的信息,并且已知數(shù)據(jù) 輸出單元400從獲得的位置信息輸出已知數(shù)據(jù)。已知數(shù)據(jù)輸出單元400將輸出數(shù)據(jù)提供給 解調(diào)器310和均衡器320以檢測同步并對信道失真進行補償。如圖所示,已知數(shù)據(jù)輸出單 元400接收從解調(diào)器3 IO輸出的解調(diào)數(shù)據(jù)以輸出已知數(shù)據(jù)。然而,應(yīng)該理解,可以以其他 方式設(shè)置已知數(shù)據(jù)輸出單元400。 圖11是詳細解釋圖10中的已知數(shù)據(jù)輸出單元400的構(gòu)造的例子的示圖。已知數(shù) 據(jù)輸出單元400包括已知符號檢測器410、段標志生成器420、網(wǎng)格交織器430和已知數(shù)據(jù) 提取器440。已知符號檢測器410(比如從適配字段控制和/或適配字段長度)檢測關(guān)于已 知數(shù)據(jù)的數(shù)量的信息。段標志生成器420和網(wǎng)格交織器430根據(jù)檢測的數(shù)量信息找到已知 符號的位置信息。已知數(shù)據(jù)提取器440根據(jù)獲取的位置信息輸出用于改善圖10的數(shù)字廣 播接收機的接收性能的已知數(shù)據(jù)。如果填充字節(jié)的數(shù)量已知,由于填充字節(jié)的位置總是固 定的,則可通過使用計數(shù)器和控制邏輯來交替地實施段標志生成器420和網(wǎng)格交織器430。
已知符號檢測器410從包括解調(diào)數(shù)據(jù)頭部分的適配字段的長度的控制信息比特 提取關(guān)于已知數(shù)據(jù)的位置的信息。這里,關(guān)于已知數(shù)據(jù)的位置的信息包括關(guān)于已知數(shù)據(jù)的 長度的信息,而且由于已知數(shù)據(jù)的位置是預定的,則根據(jù)已知數(shù)據(jù)的編碼的已知符號的位 置及數(shù)量可從已知數(shù)據(jù)的指示長度推導出來。然而,應(yīng)該理解,這些信息可直接編碼為起始 /終止位置,其中,已知數(shù)據(jù)可變地位于這些位置。 段標志生成器420根據(jù)已知符號的位置和數(shù)量通過標記對應(yīng)于符號的數(shù)量的識 別記號生成用于指示對應(yīng)的位置的至少一個段,并生成包括這個段的MPEG-2傳輸流。網(wǎng)格 交織器430以與圖5所示的發(fā)射機方執(zhí)行的交織處理相同的方式對由段標志生成器420生 成的傳輸幀執(zhí)行編碼。已知數(shù)據(jù)提取器440根據(jù)識別記號將預定義的已知數(shù)據(jù)插入對應(yīng)于
9從網(wǎng)格交織器430的編碼處理輸出的傳輸幀中的已知符號的位置。 圖12是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的實施例的數(shù)字廣播發(fā)射機的操作的流程圖。隨機 化器210接收包含正常流和強健流的雙傳輸流以隨機化該雙傳輸流(S200)。填充字節(jié)交換 單元215將已知數(shù)據(jù)插入包括在由隨機化器21 0隨機化的雙傳輸流的正常數(shù)據(jù)中的填充 區(qū)域(S210)。當插入有已知數(shù)據(jù)的雙傳輸流被輸入到第一RS編碼器220時,第一RS編碼 器220對包數(shù)據(jù)執(zhí)行RS編碼以將奇偶校驗添加到包括在雙傳輸流的包中的奇偶校驗區(qū)域 (S220)。 將RS編碼的雙傳輸流輸入到包格式化器230。雙傳輸流的正常流通過控制器260
的控制信號完整地通過。通過對包進行交織和以1/2比率進行重新格式化、將PID值插入
該數(shù)據(jù)包和對該包和正常流進行復用,將強健流轉(zhuǎn)換成新雙傳輸流(S230)。 通過交織器240對通過包格式化器230新格式化的雙傳輸流進行交織(S240)。網(wǎng)
格編碼器250將從交織器240輸出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)符號,并通過2/3比率的網(wǎng)格編碼對
數(shù)據(jù)符號執(zhí)行符號映射(S250)。這里,網(wǎng)格編碼器250在已知數(shù)據(jù)起點將臨時存儲在其存
儲器裝置中的值初始化為指定值,然后對已知數(shù)據(jù)執(zhí)行網(wǎng)格編碼。 奇偶校驗重新格式化器245對根據(jù)初始化而改變的數(shù)據(jù)執(zhí)行RS編碼以生成奇偶 校驗,然后將生成的奇偶校驗輸入到網(wǎng)格編碼器250。網(wǎng)格編碼器250用從奇偶校驗重新格 式化器245接收的新奇偶校驗取代先前的奇偶校驗。第二 RS編碼器270通過對由網(wǎng)格編 碼器250增強編碼的強健數(shù)據(jù)執(zhí)行RS重新編碼用新生成的奇偶校驗取代先前的奇偶校驗, 以兼容現(xiàn)有的接收機(S260)。然而,應(yīng)該理解,如果不需要向后兼容,則不需執(zhí)行另外的RS 編碼和奇偶校驗替換。 復用器280將段同步信號和場同步信號插入網(wǎng)格編碼器250的雙傳輸流以對該流 進行復用,調(diào)制器/RF轉(zhuǎn)換器290對該流進行解調(diào)和RF上轉(zhuǎn)換(S270)。
圖13是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的實施例的數(shù)字廣播接收機的操作的流程圖。當包 含雙傳輸流的信號被從數(shù)字廣播接收機發(fā)送時,調(diào)諧器(未顯示)將接收的信號轉(zhuǎn)換為基 帶信號。解調(diào)器310通過檢測插入到基帶信號的同步信號和導頻信號執(zhí)行解調(diào)(S300)。均 衡器320對來自解調(diào)信號的信道失真進行補償,并去除接收的符號的干擾(S310)。
在操作S320中,已知數(shù)據(jù)輸出單元400檢測已知數(shù)據(jù)并將該已知數(shù)據(jù)提供給解調(diào) 器310和均衡器320,以在操作S300和S310中對信道失真進行補償。Viterbi解碼器330 對均衡的雙傳輸流執(zhí)行Viterbi解碼(S330)。去交織器340對Viterbi解碼的雙傳輸流進 行去交織(S340)。包重新格式化器350對去交織的數(shù)據(jù)進行解復用以將該數(shù)據(jù)分成強健數(shù) 據(jù)和正常數(shù)據(jù),包重新格式化器350對強健數(shù)據(jù)執(zhí)行包重新格式化和去交織,并將重新格 式化且去交織的強健數(shù)據(jù)與正常數(shù)據(jù)輸入到RS解碼器370 (S350) 。 RS解碼器370對去交 織的數(shù)據(jù)進行糾錯,去隨機化器380去隨機化由RS解碼器370糾正的數(shù)據(jù),以恢復MPEG-2 傳輸流的數(shù)據(jù)(S360)。 盡管并非在所有方面都需要,本發(fā)明的元件可以以軟件和/或硬件實現(xiàn)。應(yīng)該理 解,代替?zhèn)鬏敾虺藗鬏斨?,廣播信號可以記錄在具有介質(zhì)讀取能力的解碼器可讀取的 介質(zhì)上。 雖然已表示和描述了本發(fā)明的一些實施例,但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解,在不脫 離由權(quán)利要求及其等同物限定其范圍的本發(fā)明的原理和精神的情況下,可以對這些實施例進行修改。 產(chǎn)業(yè)上的可利用性 本發(fā)明的多方面涉及一種數(shù)字廣播發(fā)射機/接收機及其信號處理方法,更具體地 說,涉及一種能夠在用于發(fā)送雙流的數(shù)字廣播發(fā)射機中通過將已知序列插入到被添加到雙 流的填充字節(jié)中并發(fā)送插入有已知序列的雙流,從而改善接收機的接收性能的數(shù)字廣播發(fā) 射機/接收機及其信號處理方法。
權(quán)利要求
一種數(shù)字廣播接收機,包括解調(diào)器,接收包括正常數(shù)據(jù)和強健數(shù)據(jù)的流,并對接收的流進行解調(diào);均衡器,對解調(diào)的流進行均衡;控制信號發(fā)生器,生成用于處理所述流的控制信號;數(shù)據(jù)重構(gòu)器,將所述流分離為正常數(shù)據(jù)和強健數(shù)據(jù),并且根據(jù)控制信號來重構(gòu)強健數(shù)據(jù)。
2. 如權(quán)利要求l所述的數(shù)字廣播接收機,還包括去交織器,根據(jù)數(shù)字廣播發(fā)射機的交織操作對所述流進行重新排列。
3. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字廣播接收機,其中,所述流從數(shù)字廣播發(fā)射機中輸出,數(shù)字廣播發(fā)射機包括控制單元,輸出信號以控制正常數(shù)據(jù)和強健數(shù)據(jù);里德所羅門RS編碼器,在控制單元的控制下對具有已知數(shù)據(jù)的流進行RS編碼以添加奇偶校驗。
4. 如權(quán)利要求l所述的數(shù)字廣播接收機,還包括已知數(shù)據(jù)輸出單元,輸出已知數(shù)據(jù),所述已知數(shù)據(jù)被插入到正常數(shù)據(jù)和強健數(shù)據(jù)中的至少一個的指定部分,其中,均衡器使用已知數(shù)據(jù)執(zhí)行均衡。
5. —種數(shù)字廣播接收機的流處理方法,所述流處理方法包括接收包括正常數(shù)據(jù)和強健數(shù)據(jù)的流,并對接收的流進行解調(diào);對解調(diào)的流進行均衡;生成用于處理所述流的控制信號;將所述流分離為正常數(shù)據(jù)和強健數(shù)據(jù),并且根據(jù)控制信號來重構(gòu)強健數(shù)據(jù)。
6. 如權(quán)利要求5所述的流處理方法,還包括根據(jù)數(shù)字廣播發(fā)射機的交織操作對所述流進行重新排列。
7. 如權(quán)利要求5所述的流處理方法,其中,所述流從數(shù)字廣播發(fā)射機中輸出,數(shù)字廣播發(fā)射機包括控制單元,輸出信號以控制正常數(shù)據(jù)和強健數(shù)據(jù);里德所羅門RS編碼器,在控制單元的控制下對具有已知數(shù)據(jù)的流進行RS編碼以添加奇偶校驗。
8. 如權(quán)利要求5所述的流處理方法,還包括輸出已知數(shù)據(jù),所述已知數(shù)據(jù)被插入到正常數(shù)據(jù)和強健數(shù)據(jù)中的至少一個的指定部分,其中,均衡步驟使用已知數(shù)據(jù)執(zhí)行均衡。
全文摘要
提供一種數(shù)字廣播接收機及其流處理方法。該數(shù)字廣播接收機包括解調(diào)器,接收包括正常數(shù)據(jù)和強健數(shù)據(jù)的流,并對接收的流進行解調(diào);均衡器,對解調(diào)的流進行均衡;控制信號發(fā)生器,生成用于處理所述流的控制信號;數(shù)據(jù)重構(gòu)器,將所述流分離為正常數(shù)據(jù)和強健數(shù)據(jù),并且根據(jù)控制信號來重構(gòu)強健數(shù)據(jù)。
文檔編號H04N7/24GK101715122SQ200910221918
公開日2010年5月26日 申請日期2006年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月13日
發(fā)明者樸義俊, 權(quán)容植, 李連雨, 鄭晉熙 申請人:三星電子株式會社