CN1236228A - 纠错编码方法和装置,数据传输方法,接收方法和接收机 - Google Patents

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Abstract

编码－多路复用装置,根据输入数据优先级信息可靠传送高优先级的输入数据;接收机,根据该优先级信息解码从该装置发送的数据。在外部编码部分中,根据输入数据的优先级信息把具有纠错能力的纠错码加到输入数据,产生固定长度数据包,而且优先级信息写入数据包的规定位置。然后,多路复用和发送多个数据包。接收机从多个数据包只提取希望的节目的数据包,从该提取的数据包提取优先级信息,以根据该优先级信息执行解码。

Description

纠错编码方法和装置，数据传输 方法，接收方法和接收机
本发明涉及纠错编码方法和装置、数据传输方法、接收方法和接收机，特别是涉及适用于数字多路复用广播系统的一种编码方法和装置以及解码方法和装置。
在一个数字多路复用广播系统中，利用对图像数据进行压缩和编码的运动图像专家组方案2(MPEG2)对多个这些节目压缩和编码。然后这些节目被多路复用成为一个比特流并且被传输。此时，在此数字多路复用广播系统中，传递方对于压缩编码图像数据执行纠错编码并且将其发射，并且在接收方执行纠错解码以便对在发送中产生的差错进行校正。因此，在该数字多路复用广播系统中，即使在传输中出现有由于雨天所引起的载波-噪声(C/N)比的下降，接收方也能正确地恢复传输的信号。
即，在图1中参考标号100表示该发送方的编码-多路复用装置，它是由具同样的结构的编码部分61A和61B、多路复用部分62、外部编码部分63、交错部分64、内部编码部分65，和一个调制部分66构成。图像数据S60A和S60B分别从诸如录像机之类的相应的图像数据提供单元(未显示)输入到编码部分61A和61B。
以MPEG 2标准，该编码部分61A和61B对图像数据S60A和S60B压缩和编码，并且把它们分别地提供到多路复用部分62作为编码数据S61A和S61B。多路复用部分62把在图2A中示出的该编码数据S61A和S61B分解为固定长度数据包，然后对该数据包多路复用。就是说如图2B显示，例如，该多路复用部分62把该编码部分S61A和S61B分成分别具有字节长度188的有效负荷PLa和PLb。然后，保留区域RS加到该有效负荷PLa和PLb以便产生例如204字节长度的固定长度数据包。该固定长度数据包被多路复用并且被传输到外部编码部分63作为一个编码的数据流S62。其中，该保留区域RS是用于添加一外码，比如瑞得-所罗门码的区域。该外码是一个所谓的数据块编码，在具有确定长度的数据块单元中执行纠错。
如图2C所示，外部编码部分63把属于是外码的奇偶校验PR加到该编码数据流S62的有效负荷PLa和PLb上。此数据被作为外部编码数据S63送到交错部分64。此时，该奇偶校验PR被加到对应于在图2B所示的相应于保留区域RS的一个位置上。
该交错部分64对于该外部的编码数据S63执行块交错处理，并把该生成数据发射到内部编码部分65作为交错数据S64。即，如图2D所示，该交错部分64把外部的编码数据S63写入到一个存储器(未示出)，并添加一个标题HD。然后，交错部分64利用箭头a所示的块交错方法把外部的编码数据S63读出。通过执行上述的交错处理，甚至在传输期间集中出现严重传输差错情况下，即，出现突发错误，也能分散具有差错的位置。结果是增强纠错能力。
在该内部编码部分65中，交替数据S64被实施一内部的编码处理，比如卷积编码，并被作为内部的编码数据S65发送到调制部分66。在调制部分66中，编码数据S65被实施一个数字调制处理，并被提供到发射机(未示出)作为要被发送的传输信号S66。用这种方法，在该数字多路复用广播系统中，编码数据S61A和S62B被实施纠错，比如瑞得-所罗门编码或卷积编码，并被发送。具此，如果在发送信号中出现的差错是小于一个固定的阈值，则即使该发送信号的C/N比下降，该解码方也能通过执行纠错恢复一个信号。
顺便说明，在上述的编码多路复用装置100中，因为奇偶校验PR的代码长度是固定的，所以该奇偶校验PR的纠错能力是固定的。而且在进行卷积编码过程中，纠错能力随着C/N比变动。因此当发送信号的C/N比小于一个固定阀值时，该装置100所具有的问题是，接收方的接收将突然中断。
据前所述，本发明的目的是提供一纠错编码方法和装置、一纠错解码方法和装置、以及一种数据传输方法，其中具有较高优先等级的输入数据能根据该输入数据的优先级被可靠地传送。
本发明的前述和其他的目的已经通过所提供的纠错编码方法和装置、纠错解码方法和装置以及数据传输方法所实现，其中根据该输入数据的优先级把具有纠错能力的纠错码加到输入数据。以此即便是在传输路径的传输质量下降的状态中，具有较高优先等级的输入数据也能被可靠地发送。
更进一步，输入数据是根据接收方的优先级被解码，以使得即使在该传输路径的传输质量下降的条件下，也能对具有较高优先等级的数据解码。
本发明的特性、原理和实用性将从下列的结合附图的详细的描述而变得更显然，其中同样的部分被指定同样的参考标号或符号。
在附图中：
图1是表示编码-多路复用装置结构的一个方块图；
图2A到2D是表示一个多路复用处理的示意图；
图3是根据本发明的数字多路复用广播系统的总体构造的示意图；
图4是根据本发明的纠错编码多路复用装置的构造的方块图；
图5A到5D是说明根据本发明的多路复用处理的示意图；
图6到图10是根据另外实施例的纠错编码-多路复用装置的构造的方块图；
图11A到11D是说明另一实施例的多路复用处理的示意图；
图12到16是表示根据另外一个实施例的纠错编码-多路复用装置的构造的方块图；
图17A到17F是表示使用优先级信息的实例示意图；
图18是表示根据另一实施例的纠错编码-多路复用装置的构造的方块图；
图19是表示使用优先级信息的实例的示意图；
图20是表示该优先级信息的发送的方块图；和
图21是表示根据本发明的一个接收机的构造的方块图。
本发明的优选实施例将参照附图描述。
图3中，参考标号200表示一个数字多路复用广播系统，其中一个广播公司(广播电台)102用规定的编码方法，比如MPEG 2，压缩和编码图像数据和音频数据，并把该数据分成数据包，以便产生一个传送数据流。然后，广播公司102对多个信道的产生的传送数据流进行数据包多路复用，对于获得的多路复用比特数据流执行一个预定调制处理过程，并在例如10GHz的频率上将其作为发送数据D1发射到一个通信卫星103。
接收该发送数据D1的通信卫星103通过一个转发器(未示出)把该发送数据D1放大到一个具有预定电平的数据并且，把该数据D1的频率转换成例如1GHZ的频率，以便产生发送数据D2。然后该通信卫星103把该数据D2发送到在地球上的用户的住宅104A到104Z中的每一个。
例如，用户住宅104A具有的天线106A接收并解码发送的数据D2，并把产生的发送数据流D3发送到接收机(IRD)105A。IRD 105A多路复用-分解并解码该接收的数据流D3，以便恢复一个节目的图像数据和音频数据，并在一个监视器(未示出)上显示一个图像，并以扬声器(未示出)输出伴音。
此时，该IRD 105把一个观众收视情况数据储存在一个内存储器中作为关于一个用户选择和观看节目的记录信息。当存储一天的观众收视情况数据D4时，通过一个公用电话网107在每天的一个固定的时间，该IRD 105自动地把该一天的观众收视情况数据D4发送到一个统计中心108。其中观众收视情况数据D4是由用户收看的节目的时间信息(t1)和频道号(CHNO)。
根据在一天中从取样家庭(在本例中是15,000个家庭)传输的全部收视情况数据D4，统计中心108获得针对每个节目的观众收视情况，然后把该收视情况的结果数据D5通知广播公司(广播电台)102。
接下来，描述在数字多路复用广播系统200中的一个纠错编码-多路复用装置。
图4中示出在该图3中的广播电台中的一个纠错编码-多路复用装置10，它包括具有同样结构的编码部分30A和30B、多路复用部分33、外部编码部分36、交错部分41、内部编码部分42和调制部分43。
彼此不同的图像数据S1A和S1B从对应的图像数据供给单元(未示出)。比如录像机，输入到分别的编码部分30A和30B。从一个优先信息提供部分(未示出)即由在发送方的操作器所控制的部分来的优先信息S40表示在数字多路复用广播系统中的图像数据S1A和S1B的优先级，优先信息S40也由该操作器的控制提供给该编码部分30A和30B。在本实施例里，图像数据S1B有比图像数据S1A更高的优先级。
编码部分30A用MPEG 2标准压缩和编码图像数据S1A以使该图像数据S1A具有对应于优先级信息S40的许多生成编码。在本例中，该优先级信息S40把低优先级分配到将在该编码部分30A中被压缩的和编码的图像数据S1A。因此，该编码部分30A执行关于该图像数据S1A的压缩编码，以便获得一个较大数量的生成编码。在本实施例中，根据由优先级信息S40规定的优先级，编码部分30A传送在DCT处理中产生的DCT系数直到高阶系数作为编码数据，并且还精确地控制量化步长，从而增加生成编码的数量。
如此被压缩的并且编码的图像数据S1A被赋予一个标题部分HA用于每个数据部分(例如一个图像)，如图5A所示，并且作为编码数据S2A传输到多路复用部分33(图4)。同时，该编码部分30A把由该优先级信息S40规定的优先级写入到由MPEG 2标准确定的编码数据S2A的标题部分HA的一个专用数据区域中作为用户数据。以此方式，该多路复用部分33能通过从收到的编码数据S2A读出用户数据来识别编码数据的优先级。
而且，编码部分30B以MPEG 2标准压缩和编码图像数据S1B，以使该图像数据S1B具有大量对应优先级信息S40的生成编码数量。在本例中，优先级信息S40将高优先级分配到在编码部分30B里被压缩的和编码的图像数据S2B中。因此，编码部分30B执行关于该图像数据S1B的压缩编码，例如以便获得少量的生成编码。在本实施例中，编码部分30B根据由优先级信息S40规定的优先级，削减在DCT处理过程中产生的相对高阶的DCT系数，并且还总体上控制量化步长，从而减少生成编码量。
如此被压缩并编码的图像数据S1B被给予每个固定数据单元(例如一个图像)的一个标题部分HB，如图5A所示，并作为编码数据S2B传输到多路复用部分33(图4)。此时，编码部分30B把由优先级信息S40规定的优先级写入到由MPEG 2标准规定的该编码数据S2B的标题部分HB的专用数据区域作为用户数据。据此，多路复用部分33能通过从收到编码数据S2B读出用户数据来识别该编码数据S2B的优先级。
多路复用部分33把图5A所示的编码数据S2A和S2B分成固定长度输送(TS)信息包，然后多路复用这些TS信息包。此时，根据写入在编码数据S2A和S2B的标题部分HA和HB的优先级信息S40，该多路复用部分33控制作为对编码数据S2A和S2B进行分解的结果的获得的有效负载PLa和PLb的字节长度。如图5B所示，即产生通过分解具有高优先级的编码数据S2B获得的有效负载PLb的字节长度，以便使得该有效负载PLb的字节长度比通过分解具有低优先级的编码数据S2A获得的有效负载Pla的字节长度更短。在本实施例中，假设有效负载PLb的字节长度是172字节而有效负载PLa的字节长度是188字节。就此而论，当该多路复用部分打包编码数据S2A和S2B时，有效负载PLa(188字节)和PLb(172字节)的每一个都包含具有新加入的固定长度的TS标题部分。
然后，根据该长度，多路复用部分33把保留区域加到有效负载PLa和PLb以使有效负载和保留区域总长度成为恒定不变的。就是说，具有16字节的长度的保留区域PSa被加到有效负载PLa，而具有32字节长度的保留区域PSb被加到有效负载PLb，从而产生具有204字节长度的固定长度信息包。该固定长度信息包被多路复用并被传送到外部编码部分36作为一个编码流S3。就此而论，分别地加到有效负载PLa和PLb的保留区域RSa和RSb的长度，对应于将要被描述的奇偶检验PRa和PRb的长度。
该外部编码部分36把属于是瑞得-所罗门编码法的外码的奇偶校验PRa和PRb加到编码流S3的保留区域RSa和RSb，从而形成一个数据阵列，其中该奇偶校验PRa和PRb加到有效负载PLa和PLb，如图5C所示。该数据阵列被传送到交错部分41，作为外部的编码数据S4。此时，外部编码部分36根据优先级信息S40控制该奇偶校验PRa和PRb的纠错能力。即，被加到具有高优先级的有效负载PLb的奇偶校验PRb的字节长度被加长，以便使得纠错能力更高，而加到低优先级的有效负载PLa的奇偶校验PRa的字节长度被缩短，以便使得该纠错能力更低。因此，加入具有对应图像数据优先级的纠错能力的奇偶校验。
如图5D所示，交错部分41通过把外部的编码数据S4写入到存储器(未示出)中而构成一帧，把一个标题HD加到该帧，然后以箭头b所示按照一种块交错方法读出该外部的编码数据S4。在标题HD中，写入构成该帧的每个数据包(有效负荷+奇偶校验)的优先级信息。根据该优先级，接收方的解码器解码每个数据包。
通过执行上述的交错处理，即使在传输期间出现严重的传输差错的情况下，即出现突发错误的情况下，也能分散具有错误的地方。结果是，能够增强纠错能力。
在交错部分41中被执行块交错处理的外部编码数据S4作为交错数据S5被传输到内部编码部分42。
在内部编码部分42中，对交错数据S5实施通过卷积的编码方法的内部编码，并且发送到调制部分43作为内部的编码数据S6。在调制部分43中，内部编码数据S6被实施一个数字调制处理并且被提供给一个发射机(未显示)，作为一个将要被发送的传输信号S7。
因此，对于传输信号S7来说，是从纠错编码-多路复用装置10发送到一个传输路径，具有彼此不同纠错能力的两个类型的图像数据(S1A和S2B)已经根据他们的优先级被多路复用。结果是，即使传输信号S7由于传输路径的传输质量的原因而降低其C/N比，至少是那些具有高纠错能力图像数据S1A在接收方将能够可靠地再生。
在具有上述的构造的纠错编码-多路复用装置10中，当该优先级信息S40被从外部提供给编码部分30A和30B时，编码部分30A和30B的每一个根据提供的优先级信息S40在每一编码数据的标题部分写入该优先级作为用户数据。以此方式，优先级信息加到每一编码数据。因此，当编码数据被从编码部分30A和30B输出到多路复用部分33和被多路复用时，能够容易地识别该优先级信息，只要该优先级信息被从每一标题部分读出。
其中，其优先级被识别的编码数据是通过根据该优先级的外码(奇偶检验)而被赋予纠错能力的。因此，即使在一个传输路径中的传输质量降低，具有高纠错能力(即高优先级)的编码数据也能够在该再生方被可靠地再生。
而且，已经在纠错编码-多路复用装置10的外部编码部分36中加入了根据优先级的纠错能力的编码数据，由交错部分41交错，以便在再生方分散在传输路径上的突发错误。在本例中，输入到交错部分41的编码数据已经被赋予具有根据该优先级变化的字节长度的奇偶校验。被加入有可变的奇偶校验的该编码数据的包长度等于有效负荷和奇偶校验部分的总长度(204字节)，以使能够在该交错部分41中容易地产生图5D所示的帧结构。因此使得交错处理变成简单。
根据上述的结构，使得具有高优先级的图像数据的纠错能力比具有低优先级的图像数据的更高，即使在由伴随着大雨等原因引起传输路径质量下降的信号衰减降低了传输信号的C/N比的情况下，也能够可靠地发送具有高优先级的图像数据。
注意，在上述的实施例中，具有低优先级的图像数据S1A的生成的编码量被增加，而具有高优先级的该图像数据S1B的生成的编码的量被减少。然而，本发明并不受限于此，例如，根据优先级生成的编码量能够任意地被设置，能够增加具有高优先级的图像数据的生成的编码量。在本例中，当具有一个更长字节长度的奇偶校验被加到具有大量生成编码的编码数据中时，该编码数据能够按照该多路复用部分33中的多路复用方法以更高的速率进行多路复用，或在能够以可变速率传输数据流的系统中，使具有高的传输速率。
而且，在上述的实施例中，两个不同的优先级由优先级信息S40赋予到两个图像数据S1A和S1B。可是本发明并不受限于此，而且赋予给各自的图像数据S1A和S1B的优先级能够从多个优先级比如五个优先级中选择。就是说，能够从多个级中选择优先级。在此情况下，按照多种优先级加到编码数据的奇偶校验字节长度能够被设置为多种长度。
而且，在上述的实施例中，被加到编码数据的奇偶校验长度根据从外部提供的优先级信息S40而变化。然而，本发明不受限于此，并且具有少量生成编码的编码数据的优先级能够较高，并且，按照当将要被输入到编码部分30A和30B的图像数据S1A和S1B被编码时产生的编码量，把要加到编码数据的奇偶校验长度加长。因此，能够由一个内部处理确定优先级。
而且，在该上述的实施例，该优先级信息S40被提供给编码部分30A和30B。然而，本发明并不局限于此，并且象图6中所示的纠错编码-多路复用装置11中(其中同样的参考标号被应用到与图4相应的部件)，该优先级信息S40能够被提供给一个多路复用部分34。就是说按照从一个优先级信息提供部分(未显示)提供的优先级信息S40，该多路复用部分34根据优先级以与图5A中描述情况一样的方式把编码数据S2A和S2B分解成数据长度，把这些数据多路复用并且提供到一个外部编码部分36作为一个编码数据流S3。此时，优先级信息S40被写到构成编码数据流S3的每一信息包的标题部分(TS标题)，以便根据优先级的奇偶校验PRa和PRb(图5C)加到外部编码部分36中。其后的处理与图4所示的纠错编码-多路复用装置10的处理相同。根据图6所示的纠错编码-多路复用装置11，通过多路复用部分34，优先级被加到编码数据S2A和S2B，以使对应该优先级的纠错能力被加到编码数据S2A和S2B。
而且，在上述的实施例中，优先级信息S40被提供给该编码部分30A和30B。然而，本发明并不局限于此，并且优先级信息S40能够被提供给作为纠错编码-多路复用装置12编码部分30A和30B以及多路复用部分34，相同的参考标号被加到对应于图4的部件。在本例中，该编码部分30A和30B按照优先级信息S40编码图像数据S1A和S1B，而且，多路复用部分34把编码数据S2A和S2B分解成根据优先级的数据长度，并加保留区域。然后，形成与图5B中描述的情况一样的编码数据流S3并发送到一个外部编码部分36。在此情况下，根据构成编码数据流S3的编码数据S2A和S2B,TS标题加到信息包的每一个中，并该优先级信息被写到该TS标题的用户区域作为用户数据。据此，接收编码数据流S3的一个外部编码部分36把与在图5C中描述的情况一样的奇偶校验PRa和PRb加到信息包，以使得根据优先级的纠错能力能够被加到编码数据S2A和S2B。
而且，在该上述的实施例，该优先级信息S40被提供给编码部分30A和30B。然而，本发明并不局限于此，并且优先级信息S40能够被提供给图8中所示的作为纠错编码-多路复用装置13的一个多路复用部分34和外部编码部分37，其中相同的参考标号被加到对应于图4的部件。在本例中，如在图5B中描述的情况一样，多种复用部分34根据优先级把编码数据S2A和S2B分解成数据长度，添加预定保留区域，然后把它们多路复用以便形成一个编码数据流S3，并且把它们传送到外部编码部分37。在外部编码部分37中，根据优先级信息S40的字节长度的奇偶校验被加到被多路复用成编码数据S3的S2A和S2B的数据包，以使把根据该优先级的纠错能力被加到编码数据S2A和S2B。
而且，在该上述的实施例，该优先级信息S40被提供给编码部分30A和30B。然而，本发明并不局限于此，并且优先级信息S40能够被提供给作为图9中所示的纠错编码-多路复用装置15的编码部分30A和30B、一个多路复用部分34和外部编码部分37，其中相同的参考标号被加到对应于图4的部件。在本例中，编码部分30A和30B根据优先级信息S40编码图像数据S1A和S1B，并且多路复用部分34根据优先级把S2A和S2B分解成数据长度，添加预定保留区域。据此，形成与图5B所示情况相同的一个编码数据流S3，并且把它们传送到外部编码部分36。在外部编码部分37中，根据优先级信息S40，字节长度的奇偶校验被相加到被多路复用成编码数据S3的S2A和S2B的数据包的保存区域。据此，把根据该优先级的纠错能力被加到编码数据S2A和S2B。
而且，在该上述的实施例中，该优先级信息S40被提供给编码部分30A并且30B。然而，本发明并不局限于此，并且该优先级信息S40能够被只提供到一个外部编码部分。就是说，在其中相同的参考标号被加到对应于图4的部件的图10中，参考标号16通常表示一个纠错编码-多路复用装置，它是由具有相同的结构的编码部分31A和31B、多路复用部分35、外部编码部分37、交错部分41、内部编码部分42和调制部分43构成。
图像数据S1A和S1B从对应于图像数据提供装置，比如录像机(未显示)输入到编码部分31A和31B。编码部分31A和31B以MPEG 2标准压缩和编码各图像数据S1A和S1B，并把该结果分别地提供到多路复用部分35，作为编码数据S2A和S2B。
在图11A中，相同的参考标号加到对应于图5的部件上，多路复用部分35把该编码数据S2A和S2B分别地分成固定长度的有效负荷PLa并PLb。在分开以后，有效负荷PLa和PLb被多路复用并发送到外部编码部分37(图10)，作为图11B所示的编码数据流S13。其中，优先级信息提供部分(未显示)提供优先级信息S40到外部编码部分37，该优先级信息S40表示在一个数字多路复用广播系统中的该图像数据S1A和S1B的优先级。
外部编码部分37把属于是外码的奇偶校验，比如瑞得-所罗门码加到编码数据流S13的有效负荷PLa和PLb，并把它们发射到交错部分41作为外部编码数据S4。此时，外部编码部分37根据优先级信息S40控制有效负荷PLa和PLb的字节长度以及奇偶校验PRa和PRb。就是说，如图11C所示，具有高优先级的有效负荷PLb的字节长度被处理成比具有低优先级的有效负荷PLa的字节长度更短，并且缩短将要加到具有高优先级的有效负荷PLb的奇偶校验PRb的字节长度，因此该纠错能力提高。另一方面，缩短将要加到具有低优先级的有效负荷PLa的奇偶校验PRa的字节长度，以便使得纠错能力降低。结果是，有效负荷和奇偶校验的总长度保持不变。因此，加入具有根据图像数据的优先级的纠错能力的奇偶校验，维持不变的数据包长度。
在交错部分41中，外部的编码数据S4被实施一个交错处理并被发送到内部编码部分42作为交错数据S5。就是说，如图11所示，交错部分41把外部的编码数据S4写在交错部分41的存储器(未示出)中。在加入标题HD以后，该外部的编码数据S4被以一种块交错方法读出，如箭头b所示。其后的过程与图4所示的纠错编码多路复用装置10相同。根据图10所示的纠错编码-多路复用装置16的该结构，外部编码部分37把优先级添加到对应于构成编码数据流S13的编码数据S2A和S2B数据包。以此方式，根据优先级的纠错能力能够加到编码数据S2A和S2B。
例如，在本例中，利用图12(其中对应于图10的部件加相同的参考标号)的纠错编码-多路复用装置14，能够把优先级信息S40除了提供给外部编码部分37，还提供给编码部分31A和31B，以使该编码部分31A和31B能够根据每一优先级执行编码。
而且，在该上述的实施例，每一图像数据的优先级都是基于该优先级信息S40确定的。然而本发明并不局限于此，并且能够针对每一编码部分设置优先级，以及每一图像数据的优先级能够根据每一编码部分的优先级确定。
就是说，在相同的参考标号加到对应于图4部件的图13中，参考标号17通常表示一个纠错编码-多路复用装置，它是由具有相同的结构的编码部分32A和32B、多路复用部分38、外部编码部分36、交错部分41、内部编码部分42和调制部分43构成的。
图像数据S1A和S1B从相应的图像数据提供单元，比如录像机(未示出)，分别地输入到编码部分32A和32B。编码部分32A和32B以MPEG 2标准压缩和编码各图像数据S1A和S1B，以便把它们提供到多路复用部分38作为编码数据S2A和S2B。此时，编码部分32A和32B传送优先级信息S30A和S30B到多路复用部分38，该优先级信息分别地表示编码部分32A和32B的优先级。该固定优先级是预先分配到该编码部分32A和32B的。结果是，例如该编码部分32B的优先级能够被设置得比任何时候的编码部分32A的优先级更高。而且，根据输入到编码部分32A和32B的图像数据S1A和S1B，编码部分32A和32B能够根据图像处理的内容设置优先级。在根据图像处理的内容设置优先级的情况中，当要被输入到编码部分32A和32B的图像数据S1A和S1B编码时，该优先级是根据生成编码量确定的。而且，要被输入的图像数据S1A和S1B能够被预先赋予表示优先级的数据。因此，能够使用各种方法。
多种复用部分38把该编码数据S2A和S2B分成固定长度数据包然后多路复用该数据包。此时，多路复用部分38根据优先级信息S30A和S30B，控制有效负荷PLa和Plb的字节长度，它是通过分解该编码数据S2A和S2B获得的。就是说如图5B所示，在该多路复用部分38中，通过分解具有高优先级的编码数据S2B获得的有效负荷PLb的字节长度是比通过分解具有低优先级的编码数据S2A获得的有效负荷PLa的字节长度要短。此外，加入根据有效负荷PLa和PLb的字节长度的保留区域，以便产生固定长度数据包，其中有效负荷和保留区域的总长度是不变的。该固定长度数据包被多路复用和被发送到外部编码部分36，作为编码数据流S3。
外部编码部分36把属于是一种瑞得-所罗门方法的外码的奇偶校验PRa和PRb添加到编码数据流S3的有效负荷PLa和PLb的保留区，并把它们传送到交错部分41作为外部的编码数据S4。此时，外部编码部分36根据该有效负荷PLa和PLb的字节长度识别有效负荷PLa和PLb的优先级，并根据该优先级设置该奇偶校验PRa和PRb的纠错能力。从而根据每一编码部分的优先级执行错误校正。其后的处理过程与图4所示的纠错编码-多路复用装置10的处理相同。
而且，在图13中描述的该纠错编码-多路复用装置17中，从编码部分32A和32B输出的该优先级信息S30A和S30B只是分别地提供到多路复用部分38。然而，本发明并不局限于此，如图14所示，其中相同的参考标号被加到对应于图13的部件，从编码部分32A和32B分别输出的优先级信息S30A和S30B能够被提供给该多路复用部分38和该外部编码部分39。
在本例中，该外部编码部分39把属于瑞得-所罗门方法的外码的奇偶校验PRa和PRb添加到从多路复用部分38输出的编码数据流S3(图5B)的有效负荷PLa和PLb的保留区域，具有根据该优先级信息S30A和S30B的纠错能力(奇偶校验长度)。这些数据被送到交错部分41，作为外部的编码数据S4。从而根据从编码部分32A和32B分别地输出的优先级信息S30A和S30B把纠错能力加到每一编码数据。
而且，在图13中描述的该纠错编码-多路复用装置17中，从编码部分32A和32B的输出的优先级信息S30A和S30B被提供到多路复用部分38。然而本发明并不局限于此，如图15所示的、其中相同的参考标号被加到对应于图10和13的部件的纠错编码-多路复用装置，从编码部分32A和32B分别地输出的优先级信息S30A和S30B只能够被提供给外部编码部分37。
在本例中，外部编码部分37根据优先级信息S30A和S30B把具有纠错能力的奇偶校验PRa和PRb(图11C)添加到从多路复用部分35输出的编码数据流S13(图11B)的有效负荷PLa和PLb。这些数据被送到交错部分41作为外部的编码数据S4。因而，纠错能力根据从编码部分32A和32B输出的优先级信息S30A和S30B被加到每一编码数据。
注意，在上述的实施例中，该编码部分30A(31A,32A)和30B(31B,32B)编码彼此不同的图像数据。然而本发明并不局限于此，并且相同的图像数据能够以不同的方法编码，以便产生多个编码数据，并且优先级能够设置到该编码数据中。
就是说，在图16中，参考标号20通常表示一个纠错编码-多路复用装置，它是由具有相同结构的编码部分40A和40B、多路复用部分34、外部编码部分36、交错部分41、内部编码部分42、和调制部分43构成。图像数据S1是从一个图像数据提供单元，比如一个录像机(未示出)输入到编码部分40A和40B。编码部分40A和40B以MPEG 2标准压缩和编码该图像数据S1。该编码数据被提供给多路复用部分34作为编码数据S2A和S2B。此时，该编码部分40A以高清晰度电视(HDTV)标准编码该图像数据S1并且把它传送到多路复用部分34，作为编码数据S2A。另一方面，编码部分40B以标准清晰度电视(SDTV)标准编码该图像数据S1，并且发送它到该多路复用部分34，作为编码数据S2B。
优先级信息S40是从一个优先级信息提供单元(未示出)提供到多路复用部分34。在该优先级信息S40中，通过对图像数据S1以SDTV标准进行编码获得的编码数据S2B的优先级被设置得比通过对图像数据S1以HDTV标准进行编码获得的编码数据S2A的优先级更高。多路复用部分34把编码数据S2A和S2B分解成固定长度数据包，然后多路复用该数据包。此时，根据优先级信息S40，多路复用部分34控制作为对编码数据S2A和S2B进行分解而获得的结果的该有效负荷PLa和PLb的字节长度。即如图5B所示，在该多路复用部分34中，产生通过对具有高优先级的编码数据S2B进行分解而获得的有效负荷PLb的字节长度，使之比通过对具有低优先级编码数据S2A进行分解而获得的有效负荷PLa的字节长度更短。而且，根据有效负荷PLa和PLb的字节长度的保留区域被加入，以便产生固定长度数据包，其中有效负荷和保留区域的总长度是不变的。该固定长度数据包被多路复用并送到外部编码部分36作为编码数据流S3。此时，该优先级信息S40被写到编码数据流S3标题部分中。
外部编码部分36把属于是瑞得-所罗门方法的外码的奇偶校验PRa和PRb添加到编码数据流S3的有效负荷PLa和PLb，并发送它们到交错部分41作为外部的编码数据S4。此时，外部编码部分36根据优先级信息S40控制奇偶校验PRa与PRb的纠错能力。就是说，被加到具有高优先级的有效负荷PLb的奇偶校验PRb的字节长度被加长，以便使得该纠错能力更高，而被相加到具有高优先级的有效负荷PLa的奇偶校验PRa的字节长度被缩短，以便使得该纠错能力降低。因而加入具有根据广播数据优先级的纠错能力的奇偶校验。
其中，被加到通过对具有SDTV标准的图像数据S1编码获得的编码数据S2B的奇偶校验PRb具有比被加到通过对具有HDTV标准的图像数据S1编码获得的编码数据S2A的奇偶校验PRa更高的差错校正能力。因此，即使在由于下雨等原因引起的伴随传输路径质量降低的信号衰减而使得传输信号的C/N比下降、因此在接收方不能解码HDTV标准的编码数据S2A的情况中，也能够解码该SDTV标准的编码数据S2B。就是说，如图17A所示，该HDTV标准编码数据S2A在接收方正常地被解码。当C/N比被下降而因此该HDTV标准的编码数据S2A不能被解码时，具有更高的纠错能力的SDTV标准的编码数据S2B被解码。以此方式，传输路径的质量降低的影响只是降低解码图像处理的质量，而能够防止由于传输路径质量降低所引起的接收的中断。
更进一步，在上进的实施例中，图像数据被分别地输入到编码部分30A(31A,32A,40A)与30B(31B,32B,40B)。然而，本发明并不局限于此，并且除图像数据以外的各种的广播数据也能够被输入。就是说，如图17B所示，SDTV标准的图像数据和文本-广播(text-broadcasting)数据被输入，并且该文本-广播数据的优先级被设置为高值。因此，即使在由于下雨等原因引起的伴随传输路径质量降低的信号衰减而使得传输信号的C/N比下降、因此在接收方不能解码SDTV标准的编码数据的情况中，也能够解码该文本广播数据。以此方式，紧急状况广播等等能够以使用上述的文本-广播数据来广播。类似地，如图17C所示，运动图像数据和静止画面数据的一个组合中，静止画面数据的优先级能够被做得更高。如图17D所示，在SDTV-标准图像数据和话音广播数据的一个组合中，话音广播数据的优先级能够被做得更高。如图17E所示，在运动图像数据和封闭的标题(enclosed caption)数据的一个组合中，封闭的标题数据的优先级能够被做得更高。如图17F所示，在一个运动图像数据(人(运动图像)+背景(运动图像)和图像数据(人(运动图像)+背景(静止画面))数据的一个组合中，图像数据(人(运动图像)+背景(静止画面))的优先级能够被做得更高。因而，本发明适用于将要被编码的数据和各种优先级的组合。
而且，在该上述的实施例，纠错编码-多路复用装置10具有两个编码部分30A(31A,32A,40A)和30B(31B,32B,40B)。然而，本发明并不局限于此，并且纠错编码-多路复用装置10能够具有两个或更多的编码部分。就是说，在图18中参考标号21通常表示一个纠错编码-多路复用装置，它是由具有相同的结构的三个编码部分31A-31C、多路复用部分45、外部编码部分36、交错部分41、内部编码部分42、和一个调制部分43构成的。图像数据S1是从一个图像数据提供单元，比如一个录像机(未示出)输入到编码部分31A和31B。编码部分31A以MPEG 2标准编码HDTV标准的图像数据S1，并且把它传送到多路复用部分45作为编码数据S2A。编码部分31B以MPEG 2标准编码SDTV标准的图像数据S1，并且把它传送到多路复用部分34作为编码数据S2B。而且从一个文本-广播数据提供单元(未示出)提供文本-广播数据S1C到编码部分31C。编码部分31A以MPEG 2标准编码该图像数据S1并且将该编码数据发送到多路复用部分45作为编码部分S2C。
多路复用部分45把该编码数据S2A-S2C分解成固定长度数据包，然后根据从未示出的一个优先级信息提供单元的优先级信息S40，多路复用该数据包。该多路复用数据被送到外部编码部分36，作为一个编码数据流S3。其中，在由优先级信息S40表示的优先级中，通过对文本-广播数据SIC进行编码获得的编码数据S2C的优先级是最高的。然后，通过对具有SDTV标准的图像数据S1进行编码获得编码数据S2B的优先级以及通过具有HDTV标准的图像数据S1进行编码获得编码数据S2B的优先级依次变低。此时，该多路复用部分45把优先级信息S40写入在编码数据流S3的标题部分。在外部编码部分36中，根据优先级信息S40的由外码执行的纠错是对于编码数据流S3执行的。其后的处理过程与图4所示的纠错编码-多路复用装置10相同。
在本例中，如图19所示，HDTV标准的编码数据S2A在接收方被正常地解码。当C/N比下降并因此不能解码该HDTV标准的编码数据S2A时，解码具有比HDTV标准的数据S2A更高的纠错能力的SDTV的编码数据S2B。而且，当C/N比下降并因此该SDTV标准的编码数据S2A不能解码时，解码具有比SDTV标准的数据S2A更高的纠错能力的文本-广播数据。以此方式能够防止由于传输路径的质量降低所引起的接收中断。
而且，在上述实施例中，每个广播数据的纠错能力是根据从发送方具有的优先级信息提供部分提供的优先级信息设置的。然而本发明并不局限于此，并且接收方能够任意地设置优先级信息的内容，并且把它发送到发送方。此时，发送方能够根据优先级信息设置每个广播数据的纠错能力。就是说，如图20所示，信息优先级S120是从在接收方的一个解码器120通过一个线路，比如电话线或者有线电视(CATV)，提供给在该发送方的纠错编码-多路复用装置110。其中，接收机任意设置每个广播数据的优先级，它是由解码器120用优先级信息S120表示的。根据设置到每个编码数据的优先级信息S120执行纠错能力，纠错编码-多路复用装置110能够可靠地解码由接收机规定的高优先级广播数据。
而且，在上述的实施例中，采用了瑞得-所罗门方法及卷积方法的纠错处理。然而本发明并不局限于此，也能使用由其他方法进行的纠错处理。
然后，将参考图3描述在数字多路复用广播系统200中的接收方的接收机(IRD)105。
图21表示根据本发明的接收机(IRD)105。在接收机105中，当由通过插头连接到AC插座(未示出)的电源电路110提供电源以驱动中央处理器(CPU)122时，该CPU 122根据用户以遥控127提供的操作命令执行处理。
该CPU 122使遥控信号接收部分128接收从用户遥控器127输出的一个表示频道号的遥控信号S1，并且接收该信号S1作为遥控信号S2。CPU 122根据输入遥控信号S2产生频道选择信号S3，以便提供该信号S2到前端部分111。
前端部分111输入天线106已经接收的接收数据流D3，并且只把对应于该频道选择信号S3节目的接收数据流D3传送到一个去多路复用器112。该接收数据流是从一个通信卫星103的转发器发送的。
去多路复用器112把接收数据流D3储存在缓冲存储器113中，然后读出关于订约频道的代码关键字信息，它是储存在通过卡接口(IF)120连接其上的一张IC卡121上。在代码关键字信息与在选定的频道号的一个节日上的代码关键字信息相一致上的情况中，根据在CPU 122内产生的一个时钟信号，将储存在缓冲存储器113中的接收数据流D3分成多个数据包数据。
然后，去多路复用器112取出对应于频道选择信号S3的用于该频道号的节目的数据包数据，并且把属于是提取的数据包数据的图像数据的数据包数据D10提供到一个MPEG 2视频解码器114，而且，把属于是该提取的数据包数据的音频数据的数据包数据D11提供到一个MPEG音频解码器115。
在此连接方式中，IC卡121连同代码关键字信息存储根据用户收看的节目的收看时间的帐户信息，以使该CPU 122根据统计中心108的传输请求读出帐户信息，然后通过调制解调器126和公用电话网107，将它传送到统计中心108。
该MPEG 2视频解码器114把多个属于是图像数据的数据包数据D10储存在存储器116中，然后根据在CPU 122内产生的一个时钟信号、以MPEG 2标准对它们解码，以便把它们转换成被压缩-编码以前的图像数据D12，并且传送该数据D12到一个全国电视制式委员会(NTSC)转换器118。其中，MPEG2视频解码器114从数据包数据D10的标题部分提取优先级信息，以便根据提取的信息解码该数据包数据D10。
NTSC转换器118把图像数据D12转化成包含亮度(Y)信号、色度(C)信号和复合信号的一个视频信号，并且输出该信号，以便把具有该选定的频道号的一个节目显示在监视器的屏幕上。
类似于MPEG 2视频解码器114，根据产生在CPU 122内的时钟信号通过以MPEG标准解码该数据D11,MPEG音频解码器115把属于是音频数据的多个数据包数据储存在存储器117中，然后把该数据D11转换成压缩-编码之前的音频数据D13。该数据D13被发送到一个数模转换器19。注意，类似于MPEG视频解码器114,MPEG音频解码器115还从数据包数据D11的标题部分提取优先级信息，以便根据提取的信息解码数据包数据D11。
然后，数模转换器19对于音频数据D13执行一个数模转换处理，以便产生模拟的左音频信号和右音频信号，并且将它们通过扬声器(未示出)输出作为立体声伴音。
用这种方式，即使传输路径的传输质量下降，接收机105仍将根据优先级信息对于被认为是具有发送方高优先级的数据包执行解码，并且因此使得接收器能够可靠地执行解码。
如上所述，在根据本发明的纠错编码多路复用装置中，输入数据被赋予具有对应输入数据优先级的纠错能力的纠错码。以此方式，即使传输路径的传输质量下降，具有高优先级的输入数据也能够可靠地发送，以便接收机能够执行解码。
虽然结合本发明的优选实施例已描述本发明，但是很明显对本专业技术人员来说可以进行各种的变化和修改，因此所附的权利要求将覆盖所有在本发明的精神和范围之内的这种变化和修改。

Claims (15)

1．对于输入数据进行编码并且添加预定的纠错码的一种纠错编码的方法，包括以下的处理步骤：
把通过编码所述输入数据而获得的编码的数据划分成具有根据所述输入数据的优先级信息的长度的数据；和
把具有根据所述优先级信息的编码长度的所述纠错码加到被划分的每个编码的数据，以便形成包括所述被划分的编码数据和所述纠错码的固定长度数据包。
2．根据权利要求1的纠错编码方法，包括以下处理步骤：
收集预定数目的所述固定长度数据包，以便形成一个数据块；和
对于所述数据块单元执行交错处理。
3．根据权利要求1的纠错编码方法，其中
对所述编码数据编码，以便具有根据所述优先级信息产生的大量编码。
4．对于输入数据进行编码并且添加预定的纠错码的一种纠错编码装置，包括以下的部分：
把通过编码所述输入数据而获得的编码数据划分成具有根据所述输入数据优先级信息的长度的数据；和
把具有根据所述优先级信息的码长度的所述纠错码加到被划分的每个所述编码的数据，以便形成包括所述被划分的编码数据和所述纠错码的固定长度数据包。
5．根据权利要求4的纠错编码装置，包括：
交错装置，用于收集预定数目的所述固定长度数据包，以便形成一个数据块；并对于所述数据块单元执行交错处理。
6根据权利要求4的纠错编码装置，其中
编码所述编码数据，以便具有根据所述优先级信息产生的大量编码。
7．根据权利要求4的纠错编码装置，包括
输入根据所述输入数据的所述优先级信息。
8．根据权利要求7的纠错编码装置，包括
优先级信息添加装置，用于把所述提取的优先级信息添加到所述编码数据。
9．根据权利要求4的纠错编码装置，包括
优先级信息产生装置，用于根据所述输入数据产生与所述输入数据一致的所述优先级信息。
10．根据权利要求9的纠错编码装置，包括
优先级信息添加装置，用于把所述产生的优先级信息添加到所述编码数据。
11．对于输入数据进行编码并且添加预定的纠错码、并且随后将该编码的数据进行发送的一种数据发送方法，包括以下的处理步骤：
把通过编码所述输入数据而获得的编码的数据划分成具有根据所述输入数据的优先级信息的长度的数据；和
把所述具有根据所述优先级信息的码长度的所述纠错码加到被划分的每个所述编码的数据，以便形成包括所述被划分的编码数据和所述纠错码的固定长度数据包；
收集预定数目的所述固定长度的数据包的预定数目，以便形成数据块；
对每一个数据块单元执行一个交错处理；和
发送所述的交错的编码数据。
12．一种接收编码数据的方法，根据输入数据的优先级信息把编码的数据分成具有固定长度的数据，并且添加其长度与所述被划分的编码数据的每一个的所述优先级信息一致的一个纠错码，以便形成包括所述被划分的编码数据和所述纠错码的固定长度的数据包，把所述优先级信息写入在所述数据包的预定位置，并且接收在对于所述多个数据包进行多路复用之后发送的数据，所述接收方法包括步骤：
数据包提取处理，从所述多路复用和发送的数据中提取所希望的数据包；
优先级信息提取处理，从所提取的数据包中提取所述优先级信息；和
解码处理，根据所提取的所述优先级信息解码所述数据包的数据。
13．根据权利要求12的接收方法，包括：
解交错处理，用于解交错所述接收数据。
14．一种接收编码数据的接收机，根据所述输入数据的优先级信息把编码的数据分成具有固定长度的数据，并且添加其长度与所述被划分的编码数据的每一个的所述优先级信息一致的一个纠错码，以便形成包括所述被划分的编码的编码数据和所述纠错码的固定长度的数据包，把所述优先级信息写入在所述数据包的预定位置，并且接收在对于所述多个数据包进行多路复用之后发送的数据，所述接收机包括：
数据包提取装置，从所述多路复用和发送的数据中提取所希望的数据包；
优先级信息提取装置，从所提取的数据包中提取所述优先级信息；和
解码装置，根据所提取的所述优先级信息解码所述数据包的数据。
15．根据权利要求14的接收机，包括
一个解交错装置，用于解交错所述接收数据。
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