CN101040477B - 对节目相关数据进行纠错的方法 - Google Patents

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Abstract

为了对存在于帧中的节目相关数据、尤其是DAB数据分组进行纠错，其中使用多个数据分组上的码字，规定在保留原始的帧结构的情况下添加用于纠错的冗余信息。附加地通过编码(6个码位)来保护关于节目相关数据(CI)的长度的信息。

Description

对节目相关数据进行纠错的方法
技术领域
本发明涉及用于对存在于帧中的数据进行纠错的方法。
背景技术
针对数据传输，例如DAB(数字音频广播)标准详细说明了一种如何在一个MPEG帧之内以可变长度的组传输数据的方法，这些数据从它们的内容来看被分配给音频节目。这些数据被称为“节目相关数据-PAD”。附加的数据、尤其是具有可变长度的数据被称为“X-PAD”，其中X代表扩展的。该方法没有规定用于识别被错误地传输的数据的差错识别方法。针对一些应用，将这些数据组合成数据组，将差错识别方法(CRC方法)用于这些数据组。由于各个数据被组合成数据组并进一步被组合成数据文件，所以单个错误位可能使大数据量的传输失败。在DAB情况下的差错保护通过卷积码来实现。在此情况下目标是达到10^(-4)的误码率。
在DE 10 2004 014 594.6中说明了一种用于对分组数据进行纠错的方法，该方法在保留原始的分组数据结构的情况下添加用于纠错的冗余信息。
在DVB-T方法中，采用由卷积码和块码组成的链接码。由此可以达到数量级为10^(-8)的很低的误码率。
发明内容
利用根据本发明的方法，即使用多个帧上的码字，在保留原始的数据结构的情况下添加用于纠错的冗余信息、更确切地说具有可变长度的节目相关数据，关于节目相关数据的长度的信息附加地通过编码来保护，可以纠正差错，而例如DAB接收机不必了解该方法，仍然将数据识别为有效的DAB-PAD数据并且可以利用通常的差错识别方法(CRC)来处理。掌握按照本发明的纠错方法的更高级的接收机可以应用该纠错方法并且因此更经常或更快地提供正确的数据文件。
如果附加地保护关于节目相关数据的长度的信息(X-PAD字段)免受传输差错，则新的结构在有差错的长度说明的情况下不会完全崩溃。
本发明基于以下认识，即误码率虽然对于音频数据来说是低的，但是对于节目相关数据的传输来说太高。
根据本发明的一个有利的扩展方案，将DAB-X-PAD数据分组用作节目相关数据。
根据本发明的另一个有利的扩展方案，在F-PAD字段之内，尤其是在“L字节数据字段”中布置用于保护X-PAD数据的长度信息的冗余信息。
根据本发明的另一个有利的扩展方案，标记用于长度信息的冗余信息的存在。
根据本发明的另一个有利的扩展方案，在F-PAD字段中设置标记。
根据本发明的另一个有利的扩展方案，将在有限域23上所计算的REED-Solomon码用于长度信息的纠错。
根据本发明的另一个有利的扩展方案，为了对内容指示器/CI字段中的长度信息进行纠错，纠正所有的4个位组，而不依赖于这4个位组是否包含长度信息。
根据本发明的另一个有利的扩展方案，为了识别在一个帧中包含有用于纠错的冗余信息和/或为了找到码字在数据流中的位置，在该帧中、例如在F-PAD字段中设置相应的标记。
根据本发明的另一个有利的扩展方案，除了帧的标记之外，在F-PAD字段中设置计数器，以便明确地找到所述码字的位置。
根据本发明的另一个有利的扩展方案，将被缩短到所采用的分组长度的REED-Solomon码用于纠错。
根据本发明的另一个有利的扩展方案，为所述冗余信息设置自己的数据分组，该数据分组附加到用于有用信息的数据分组上。
根据本发明的另一个有利的扩展方案，能够随时中断有用数据的传输，以便发送冗余数据。
附图说明
借助附图来更详细地阐述本发明的实施例。
图1示出音频数据和节目相关数据的连续数据流，
图2示出一种FEC-PAD结构，
图3示出一种具有192列和12行的FEC-PAD结构，
图4示出一种具有节目相关数据的长度的保护的FEC-PAD结构，
图5示出内容指示器字段的结构，
图6示出节目相关数据的长度信息的保护，
图7示出根据图6的数据的3位编组，
图8示出具有附加的PAD差错保护的F-PAD结构。
具体实施方式
在描述本发明之前，为了更好的理解而说明迄今的具有纠错的结构。
图1示出迄今的、音频数据的帧结构，可变长度的X-PAD子字段2形式的节目相关数据字段被分配给这些音频数据。一个4字节字段连接在这些X-PAD子字段2之后，两个2字节字段跟随在该4字节字段之后。用1字节内容指示器CI或用于结束CI列表的结束(END)标记来填充该4字节字段。按照X-PAD子字段的长度和/或数量，设置有0至4个CI指示器。CI指示器说明，在X-PAD子字段中含有什么。如果存在X-PAD子字段2，这在F-PAD字段中则用“10”来表明。如果缺少X-PAD子字段，则在F(固定)PAD字段中出现标记“00”。UEP(不等差错保护)意味着更好的保护。
本方法的边界条件如下：
-如果整个音频信道具有10^(-4)的误码率，误码率则应在10^(-8)之下。
-不应影响现有的业务，包括简单的像“动态标记”(向后兼容性级别2)那样的业务，
-应支持具有可变长度的X-PAD应用，
-应利用FEC(前向纠错)帧的可变的结尾来支持数据的突然终止。
图2示出FEC-PAD结构。在12行中布置具有固定长度的用于纠错的16字节FEC字段。在F-PAD字段(字节L指示器/L字节数据字段)之内实现信令。此外，在F-PAD字段中设置有用于标记帧的计数器，以便明确地找到码字的位置。
图3示出在具有192列和12行的矩阵中的FEC-PAD结构。只保护重要的数据。不传输“填充零”。包含作为新的X-PAD-FEC数据插入的附加的奇偶校验数据。不影响所有其它的具有PAD的数据。因此所有的X-PAD应用是可供使用的，并且可用于常规的接收机。在F-PAD字段中设置有FEC数据的稳健的同步和信令。如在分组模式方法中那样，在“应用数据表”中布置有数据。应用相同的帧结构和编码，以便限制接收机复杂性。随时可以终止FEC帧，以便支持X-PAD传输的中断。但是存在一个主要问题：尽管有通过UEP的更高的保护，X-PAD子字段的长度指示器(CI指示器)中的仅仅一个位差错仍可能破坏整个FEC帧。
为了防止这一点，根据本发明通过附加的编码来保护关于节目相关数据(CI指示器)的长度的信息。
在图5中放大地示出了图4中被环绕的长度信息(CI指示器)。有根据图6被保护的4组3位长度信息(总共12位)。
为此在F-PAD“字节L”字段中添加6个数据位作为奇偶校验位。一个简单的块码(18，12)只能够纠正1位。当维特比(Viterbi)编解码器生成差错突发时，这是不够的。更好的是借助在有限域23上所计算的REED-Solomon码(RS码)来对长度信息进行编码。即，将3位长度信息编组为4个信息符号，这些信息符号与2个奇偶校验符号一起借助有限域GF(23)上的RS码来编码。RS(6，4)码是不可能的。但是可以利用被缩短到所采用的分组长度(缩短1)的RS(7，5)码。可以利用该码来纠正一个符号(一个3位组)，使得该码相对于突发字段更稳健。
图7示出CI数据的编组。设置有RS(7，5，3)码。第一符号被设置为0并且不传输。4个信息符号和2个奇偶校验符号跟随其后。有利地纠正所有的4个位组，而不依赖于它们是否包含长度信息。
图8示出在具有新定义的L字节指示器的F-PAD字段中的标记/信令，例如对于所保护的CI数据：
字节L指示器＝′b1111，
例如对于FEC帧：
字节L指示器＝′b1010。
针对FEC帧，在L字节数据字段中设置有用于同步的计数器Z。针对数据帧，将对于正确检测PAD位来说必要的奇偶校验位插入到L字节数据字段中。

Claims (10)

1.用于对存在于帧中的数据进行纠错的方法，其中使用多个帧上的码字，该方法具有以下步骤：
- 在保留原始的帧结构的情况下添加用于纠错的冗余信息即用于保护具有可变长度的节目相关数据的长度信息的信息，其中，在固定的节目相关数据字段之内，在“L字节数据字段”中布置用于保护扩展的节目相关数据的长度信息的冗余信息；
- 附加地通过编码来保护关于所述节目相关数据的长度的信息，其中将所添加的冗余信息与所述可变长度的节目相关数据的长度信息借助REED-SOLOMON一起编码，从而可纠正4个位组，而不依赖于它们是否包含长度信息。
2.按权利要求1的方法，其特征在于，将数字音频广播-扩展的节目相关数据分组用作节目相关数据。
3.按权利要求2的方法，其特征在于，标记用于长度信息的冗余信息的存在。
4.按权利要求3的方法，其特征在于，在固定的节目相关数据字段中设置标记。
5.按权利要求2的方法，其特征在于，将在有限域23上所计算的REED- SOLOMON码用于长度信息的纠错。
6.按权利要求1的方法，其特征在于，为了识别在一个帧中包含有用于纠错的冗余信息和/或为了找到码字在数据流中的位置，在该帧中在固定的节目相关数据字段中设置相应的标记。
7.按权利要求6的方法，其特征在于，除了帧的标记之外，在固定的节目相关数据字段中设置计数器，以便明确地找到所述码字的位置。
8.按权利要求1的方法，其特征在于，将被缩短到所采用的分组长度的REED- SOLOMON码用于纠错。
9.按权利要求1的方法，其特征在于，为所述冗余信息设置自己的数据分组，该数据分组附加到用于有用信息的数据分组上。
10.按权利要求1的方法，其特征在于，能够随时中断有用数据的传输，以便发送冗余数据。
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