CN101184250B - Dvb-h中多协议封装前向纠错解码的方法、系统和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了DVB-H中MPE-FEC解码方法、系统和装置，该方法包括：获取MPE-FEC帧中的FEC段，从中提取缩短的RS码接收码字，所述MPE-FEC帧为预先从应用数据表的最右端依次向左填充数据段；在缩短的RS码接收码字中的信息符号前填充0，并在缩短的RS码接收码字的最后填充删除符号，将缩短的RS码接收码字添补成RS码原始码字；将添补成的RS码原始码字进行循环移位，得到循环移位后的RS码原始码字及对应的RS码原始码字多项式；获取循环移位后RS码原始码字的错误图样多项式；根据所述错误图样多项式和RS码原始码字多项式，得到恢复的RS码接收码字多项式。可以缩短DVB-H中MPE-FEC解码时延。

Description

DVB-H中多协议封装前向纠错解码的方法、系统和装置

技术领域

本发明涉及手持数字电视广播(DVB-H，Digital Video Broadcast-Handheld)技术领域，尤其涉及DVB-H中多协议封装前向纠错(MPE-FEC，Multi-ProtocolEncapsulation-Forward Error Correction)解码的方法、系统和装置。

背景技术

DVB-H标准是DVB组织为通过地面数字广播网络向便携和手持终端提供多媒体业务所制定的传输标准，该标准是建立在DVB和陆地数字电视广播(DVB-T，Digital Video Broadcast-Terrestrial)两个标准之上的标准。为了更好地支持手机等移动灵活的小型终端设备，DVB-H在数据链路层加入了时间分片技术和MPE-FEC技术，采用时间分片技术可以大幅降低手持终端的平均功耗，而且可以实现平稳、无缝的业务交换。MPE-FEC技术用于提高移动使用中的载噪比(C/N，Carrier/Noise)门限和多普勒性能，并且能增强抗脉冲干扰的能力。在物理层，对DVB-T的增补有5项，分别是：分别增加4k模式；深度符号交织；增强的TPS(Transparent Parameter Signal，传输参数信令)信令；增加5M带宽的物理信道。

虽然DVB-H通过引入新技术对功耗和高速移动接收性能有了很大的提高，但是由于多重信道编解码等问题，在测试中发现手机电视的节目信号有较为明显的延迟，通常大约为20秒，这在观看一些实时性较高的电视节目时，将会极大地影响视听体验。另外，在DVB-H手机电视进行频道切换时间也较长，大约为5秒。因此，如何缩短手机电视信号延迟和频道切换时间是一个亟需解决的问题。

在通信系统中，在信息发送前，需要按照一定的规则，在数据流中人为地加入冗余以便接收端能够进行误码检测和校正，里德-所罗门(RS，Reed-Solomon)码是目前最有效、应用最广泛的差错控制编码方式之一，RS码可以用于纠正随机错误，也适用于纠正突发错误，已经在卫星通信、数字电视传输等领域得到广泛应用。

对于域GF(2^m)上的RS(n，k)码，其码字符号数n＝2^m-1，k为信息符号数，n-k为校验符号数，可纠正

个符号错误。设D(x)为编码前的信息多项式，C(x)为D(x)编码后的码字多项式，则D(x)和C(x)应满足关系式：

C(x)＝D(x)G(x)    (1)

其中，G(x)为RS码的生成多项式，可以表示为：

$G\left(x\right)=\underset{i=0}{\overset{2t-1}{\mathrm{\Π}}}(x-{\mathrm{\α}}^{m_0+i})---\left(2\right)$

其中，α为域GF(2^m)的本原元，m₀通常取为0或1。由式(1)和(2)可知：

$C\left({\mathrm{\α}}^{m_0+i}\right)=\mathrm{0,0}\≤i\≤2t-1---\left(3\right)$

令R(x)为接收码字多项式，并且假设传输过程中有e个错误发生，则R(x)可表示为：

R(x)＝C(x)+E(x)    (4)

其中，错误图样多项式E(x)可以写为：

$E\left(x\right)=Y_1{x}^{t_1}+Y_2{x}^{t_2}+...+Y_e{x}^{t_e}---\left(5\right)$

表示错误Y₁，Y₂，…，Y_e发生在

的位置上。

对于删除来说，它的位置是已知的，只是它的正确的值是不确定的。因此，解码之前可以给删除位置填充任意符号，为了计算简单一般填充0.在解码时需要对纠错解码方法进行修正。

以下参照图1，介绍现有技术中RS码的纠删纠错解码的一般步骤：

步骤11、将删除位置填充为0，计算伴随多项式S(x)；

S(x)＝s_n-k-1x^n-k-1+…+s₀    (6)

其中，伴随多项式S(x)的系数

若码字正确接收，则所有n-k个系数S_k都为0；反之，错误和删除的个数大于0。

步骤12、根据已知的删除符号的位置求得删除符号位置多项式；

${\mathrm{\Λ}}_0\left(x\right)=\underset{i=1}{\overset{e_0}{\mathrm{\Π}}}(1-X_i^{\′}x)=1+{\mathrm{\λ}}_1^{\′}x+{\mathrm{\λ}}_2^{\′}{x}^2+...+{\mathrm{\λ}}_{e_0}^{\′}{x}^{e_0}---\left(7\right)$

其中，e₀表示删除符号的个数。

步骤13、计算修正的伴随多项式；

S₁(x)＝S(x)Λ₀(x)modx^2t    (8)

步骤14、利用修正的伴随多项式计算错误值和错误位置多项式；

如果接收到的码字有错误，则需要利用伴随多项式S(x)计算错误位置和错误值。e次错误位置多项式Λ₁(x)和e-1次错误值多项式Ω(x)分别定义为：

${\mathrm{\Λ}}_1\left(x\right)=\underset{i=1}{\overset{e}{\mathrm{\Π}}}(1-X_{j}x)=1+{\mathrm{\λ}}_{1}x+{\mathrm{\λ}}_2{x}^2+...+{\mathrm{\λ}}_e{x}^e---\left(9\right)$

$\mathrm{\Ω}\left(x\right)=\underset{t=1}{\overset{e}{\mathrm{\Σ}}}{Y}_i{X}_i^{m_0}\underset{j=1,j\≠i}{\overset{e}{\mathrm{\Π}}}(1-X_{j}x)={\mathrm{\ω}}_0+{\mathrm{\ω}}_{1}x+{\mathrm{\ω}}_2{x}^2+...+{\mathrm{\ω}}_{e-1}{x}^{e-1}---\left(10\right)$

多项式Λ₁(x)和Ω(x)与伴随多项式S₁(x)的关系如下：

Λ₁(x)S₁(x)≡Ω(x)modx^2t    (11)

此方程称为关键方程，求解此方程是解码的关键。

步骤15、利用多项式Λ(x)和Ω(x)求解错误删除位置和错误删除值；

这里，将错误和删除统一称为错误删除。由步骤14求得的Λ₁(x)计算出错误删除位置多项式：

Λ(x)＝Λ₀(x)Λ₁(x)    (12)

错误删除位置X_i可以通过求解Λ(x)＝0的根得到，一般使用陈氏(Chien)搜索算法。错误删除值Y_i可以通过Forney公式求得：

$Y_i=-\frac{X_i^{-(m_0-1)}\mathrm{\Ω}\left(X_i^{-1}\right)}{{\mathrm{\Λ}}^{\′}\left(X_i^{-1}\right)}={-\frac{x^{m_0}\mathrm{\Ω}\left(x\right)}{x{\mathrm{\Λ}}^{\′}\left(x\right)}|}_{x={\mathrm{\α}}^{-j}}---\left(13\right)$

其中，Λ’(x)＝λ₁+2λ₂x+3λ₃x²+...为Λ(x)的导数，在域GF(2^m)上，Λ′(x)可以简化为：Λ′(x)＝λ₁+3λ₃x²+...，所以xΛ′(x)是Λ′(x)的奇数次项。

步骤16、纠正错误；

利用步骤15中求得的错误删除位置和错误删除值可以得到错误图样多项式E(x)，从而解码输出表示为：

C′(x)＝R(x)-E(x)    (14)

在对现有技术研究和实践的过程中，发明人发现，在上述解码方法中，计算伴随多项式、利用Chien搜索算法求解错误删除位置以及利用Forney公式求解错误删除值，需要花费大量的时间，是造成手机电视信号延迟和频道切换时间延迟的一个主要原因，而对于DVB-H数据链路层FEC中的RS码，采用缩短和删余的方法调节码率和纠错能力的情况是非常普遍的，而在解码时，对于这种缩短和删余的RS码和普通的RS码采用相同的方法，因此会造成多余的时间延迟，而在现有技术中，对于缩短的RS码，还没有相应的解码方法来缩短DVB-H中MPE-FEC解码过程产生的时延。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供DVB-H中MPE-FEC解码的方法、系统和装置，能够缩短DVB-H中MPE-FEC解码过程中产生的时间延迟。

本发明实施例的一个方面，提供了一种DVB-H中多协议封装前向纠错解码的方法，该方法包括步骤：

获取MPE-FEC帧中的FEC段，从中提取缩短的RS码接收码字，所述MPE-FEC帧为预先从应用数据表的最右端依次向左填充数据段；

在缩短的RS码接收码字中的信息符号前填充0，并在缩短的RS码接收码字的最后填充删除符号，将缩短的RS码接收码字添补成RS码原始码字；

将添补成的RS码原始码字进行循环移位，得到循环移位后的RS码原始码字及对应的循环移位后的RS码原始码字多项式；

获取循环移位后RS码原始码字的错误图样多项式；

根据循环移位后的RS码原始码字多项式和循环移位后的RS码原始码字的错误图样多项式，得到恢复的RS码接收码字多项式。

本发明实施例的另一方面，还提供了一种解码装置，该解码装置包括：FEC段获取单元、接收码字提取单元、原始码字生成单元、循环移位单元、错误图样多项式生成单元、解码恢复单元，其中：

FEC段获取单元，获取MPE-FEC帧中的FEC段，所述MPE-FEC帧为预先从应用数据表的最右端依次向左填充数据段；

接收码字提取单元，从获取的FEC段中的提取缩短的RS码接收码字；

原始码字生成单元，在缩短的RS码接收码字中的信息符号前填充0，并在缩短的RS码接收码字的最后填充删除符号，添补成RS码原始码字；

循环移位单元，对原始码字生成单元生成的RS码原始码字进行循环移位，得到循环移位后的RS码原始码字及对应的RS码原始码字多项式；

错误图样多项式生成单元，用于对循环移位后的RS码原始码字，生成循环移位后的RS码原始码字的错误图样多样式；

解码恢复单元，根据循环移位单元输出的循环移位后的RS码原始码字多项式和错误图样多项式生成单元输出的循环移位后的RS码原始码字的错误图样多项式，得到恢复的RS码接收码字多项式。

本发明实施例的又一方面，还提供了一种编解码系统，该编解码系统包括：编码装置、解码装置，其中：

编码装置，将数据段按照从右往左的顺序依次填充，组成MPE-FEC帧，并将所述MPE-FEC帧发送到解码装置；

解码装置，包括FEC段获取单元、接收码字提取单元、原始码字生成单元、循环移位单元、错误图样多项式生成单元、解码恢复单元，其中：

FEC段获取单元，获取MPE-FEC帧中的FEC段，所述MPE-FEC帧为预先从应用数据表的最右端依次向左填充数据段；

接收码字提取单元，从获取的FEC段中的提取缩短的RS码接收码字；

原始码字生成单元，在缩短的RS码接收码字中的信息符号前填充0，并在缩短的RS码接收码字的最后填充删除符号，添补成RS码原始码字；

循环移位单元，对原始码字生成单元生成的RS码原始码字进行循环移位，得到循环移位后的RS码原始码字及对应的RS码原始码字多项式；

错误图样多项式生成单元，用于对循环移位后的RS码原始码字，生成循环移位后的RS码原始码字的错误图样多样式；

解码恢复单元，根据循环移位单元输出的循环移位后的RS码原始码字多项式和错误图样多项式生成单元输出的循环移位后的RS码原始码字的错误图样多项式，得到恢复的RS码接收码字多项式。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例通过在缩短的RS码接收码字中的信息符号前填充0，并在缩短的RS码接收码字的最后填充删除符号，将缩短的RS码接收码字添补成RS码原始码字后，并对添补成的RS码原始码字进行循环移位，得到循环移位后的RS码原始码字及对应的循环移位后的RS码原始码字多项式，获取循环移位后RS码原始码字的错误图样多项式；根据循环移位后的RS码原始码字多项式和循环移位后的RS码原始码字的错误图样多项式，得到恢复的RS码接收码字多项式。由于在解码过程中，获取错误图样多项式与RS码接收码字多项式的最高阶数相关，在现有技术中，不论是对于RS码原始码字，还是对于缩短后的RS码接收码字，获取错误图样多项式过程中计算各项参数的周期均为RS码原始码字的码字符号数减一，而本发明实施例中，对于缩短的RS码接收码字，通过循环移位，使得上述各个周期小于RS码原始码字的码字符号数减一，综上可知，本发明实施例可以缩短DVB-H中MPE-FEC解码过程中产生的时延，进而可以缩短手机电视信号延迟和频道切换时间延迟。

附图说明

图1为现有技术中RS码的纠删纠错解码的方法流程图；

图2为本发明实施例中DVB-H中MPE-FEC解码的方法较佳实施例流程图；

图3A为本发明实施例中缩短和删余的RS码添补成原始码字的示意图；

图3B为图3A中所添补成的原始码字经过循环移位后的示意图；

图4A为本发明实施例中MPE-FEC帧中数据段填充结构示意图；

图4B为图4A所示的MPE-FEC帧中数据段传输顺序示意图；

图5为本发明实施例中解码装置较佳实施例一结构示意图；

图6为本发明实施例中解码装置较佳实施例二结构示意图；

图7为本发明实施例中编码装置较佳实施例结构示意图；

图8为本发明实施例中编解码系统较佳实施例结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了DVB-H中MPE-FEC解码的方法、系统和装置，用于缩短DVB-H中MPE-FEC解码过程中产生的时延。

为使本发明实施例的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下参照附图，进行详细说明。

参照图2，为本发明实施例中DVB-H中MPE-FEC解码的方法较佳实施例流程图，以下通过具体步骤进行详细说明：

步骤21、获取MPE-FEC帧中的FEC段，从中提取缩短的RS码接收码字；

接收端接收发送端发送的MPE-FEC帧，根据其中的IP数据报的第一个符号的位置进行重建MPE-FEC帧，并从中提取出缩短的RS码接收码字，设为R′＝(r_n′-1，…，r₀)。缩短的RS码的码字符号数为n’，信息符号数为k’，小于RS码原始码字的码字符号数n和信息符号数k。

步骤22、在缩短的RS码接收码字的信息符号前填充0，在缩短的RS码接收码字的最后填充删除符号，将缩短的RS码接收码字添补成RS码原始码字；

对于缩短的RS码接收码字R′＝(r_n′-1，…，r₀)，将它添补成RS码原始码字，也就是在信息符号前增加k-k’个0符号，在R′的最后填充(n-k)-(n′-k′)个删除符号，所谓删除符号，是指删除的原始RS码的校验符号。填充后的码字表示为

其中，*表示一个删除符号，参照图3A，为本发明实施例中缩短和删余的RS码添补成的原始码字的示意图。

为简便起见，删除符号可以全部填充为0。

步骤23、将添补成的RS码原始码字进行循环移位；

循环移位后，可得到RS码原始码字及对应的循环移位后的RS码原始码字多项式。

本领域技术人员可以理解的是，原始的RS(n，k)码具有循环移位的性质，就是一个RS码字经过循环移动i个符号后仍然是一个RS码的码字。例如：若(c_n-1，…，c₀)是RS码的码字，那么对于0≤i≤n-1中的任意i，(c_i-1，…，c₀，c_n-1，…，c₁)同样是一个RS码码字。我们将接收码字R＝(r_n-1，…，r₀)经过i个符号移位后记作则如果R中的符号r_j，在传输的过程中附加的错误值为e_j，那么，

中符号

附加的错误值也为e_j，记作

可以将所述填充的所有删除符号移到所述RS码原始码字的最前端，也可以仅将所填充的部分删除符号移到RS码原始码字的最前端。

参照图3B，为图3A所添补成的原始码字经过循环移位后的示意图，将所有删除符号都移到了所述RS码原始码字的最前端，经过(n-k)-(n′-k′)个删除符号的移位后

步骤24、对于所述循环移位后的RS码原始码字，计算其伴随多项式，并根据其删除符号的位置，计算其删除符号位置多项式；

当将填充的所有删除符号都移到原始码字的最前端时，对于循环移位后的RS码原始码字

前n-n’个输入全为0，因此，的伴随多项式

应为：

${\tilde{S}}_i=\tilde{R}\left({\mathrm{\α}}^{m_0+i}\right),i=\mathrm{0,1},...,n-k-1---\left(15\right)$

其中，

由于

的最高阶数是n’-1，所以

的计算只需要n’-1周期，而对于原始码字，或者直接在缩短的RS码接收码字的信息符号后增加0添补成原始码字时，RS码接收码字的最高阶数仍为n-1，所以计算其伴随多项式需要n-1个周期。由于n’小于n，所以本实施例中计算伴随多项式的周期小于现有技术中计算伴随多项式的周期，因此，可以缩短解码过程中产生的时间延迟。

当仅将填充的部分删除符号都移到原始码字的最前端时，例如，设共移动p(p＜n-k-n’+k’)位删除符号，对于循环移位后的RS码原始码字

前k-k’+p个输入全为0，因此，

的伴随多项式为：

${\tilde{S}}_i=\tilde{R}\left({\mathrm{\α}}^{m_0+i}\right),i=\mathrm{0,1},...,n-k-1---\left(15^{,}\right)$

其中，

由于

的最高阶数是n-k+k’-p-1，所以

的计算只需要n-k+k’-p-1周期，而对于原始码字，或者直接在缩短的RS码接收码字的信息符号后增加0添补成原始码字时，RS码接收码字的最高阶数仍为n-1，所以计算其伴随多项式需要n-1个周期。由于n-k+k’-p-1小于n-1，所以本实施例中计算伴随多项式的周期小于现有技术中计算伴随多项式的周期，因此，可以缩短解码过程中产生的时间延迟。

由步骤23可知，当将填充的所有删除符号都移到原始码字的最前端时，删除符号的位置从(n-k-n′+k′-1，…，0)变为(n-1，…，n′+k-k′)，因此循环移位后的删除符号位置多项式应该变为：

${\widetilde{\mathrm{\Λ}}}_0\left(x\right)=(1-{\mathrm{\α}}^{-(n-1)}x)...(1-{\mathrm{\α}}^{1-(n^{\′}+k-k^{\′})}x)---\left(16\right)$

由步骤23可知，当仅将填充的部分删除符号移动到原始码字的最前端时，设共移动p(p＜(n-k)-(n′-k′))个删除符号到原始码字的最前端，则删除符号的位置从(n-k-n′+k′-1，…，0)变为(n-1，...，n’+k-k’+p)和(n-k-n’+k’-p-1，...，0)，则循环移位后的删除符号位置多项式应为：

${\widetilde{\mathrm{\Λ}}}_0\left(x\right)=(1-{\mathrm{\α}}^{-(n-1)}x)...(1-{\mathrm{\α}}^{-(n^{\′}+k-k^{\′}+p)})(1-{\mathrm{\α}}^{-(n-k-n^{\′}+k^{\′}-p-1)}x)...(1-{\mathrm{\α}}^{-0}x)---\left(16^{,}\right)$

步骤25、根据删除符号位置多项式和伴随多项式，通过求解关键方程得到所述循环移位后的RS码原始码字的错误删除位置多项式和错误删除值多项式；

其中，可以根据循环移位后的删除符号位置多项式和伴随多项式，可以得到修正的伴随多项式：

${\tilde{S}}_1\left(x\right)=\tilde{S}\left(x\right){\widetilde{\mathrm{\Λ}}}_0\left(x\right)\mathrm{mod}{x}^{2t}---\left(17\right)$

相应的关键方程为：

${\widetilde{\mathrm{\Λ}}}_1\left(x\right){\tilde{S}}_1\left(x\right)\≡\widetilde{\mathrm{\Ω}}\left(x\right)\mathrm{mod}{x}^{2t}---\left(18\right)$

解得

后，就可以得到错误删除位置多项式：

$\widetilde{\mathrm{\Λ}}\left(x\right)={\widetilde{\mathrm{\Λ}}}_0\left(x\right){\widetilde{\mathrm{\Λ}}}_1\left(x\right)---\left(19\right)$

步骤26、利用多项式和

求解错误删除位置和错误删除值；例如，错误删除位置X_i可以通过求解

得到，可以利用Chien搜索算法：

R(x)＝R_n-1x^n-1+R_n-2x^n-2+…+R₁x+R₀是RS码接收码字多项式，Chien搜索法是指从最高位将(α^n-1)^-1代入到错误删除位置多项式，如果为0，说明R_n-1是错误的。一直尝试到最低位。所谓计算周期是指计算机或硬件电路的一次单位计算，虽然无法确切量化一次单位计算的时间，但可以理解的是，需要计算的次数少，计算周期就少。

在本实施例中，对于删除符号全部移动到原始码字的最前端的情况，R(x)的最高阶数为n’-1；对于删除符号部分移动到原始码字的最前端的情况，设有p个删除符号移动到原始码字的最前端，则R(x)的最高阶数为n-k+k’-p-1。

由于n’-1小于n-1，n-k+k’-p-1也小于n-1，因此，不论是删除符号全部移动到原始码字的最前端，还是部分移动到原始码字的最前端，R(x)的阶数都变小了，所以，需要的计算次数就少了，相应地，计算周期变短了。

错误删除值Y_i可以通过Forney公式求得：

$Y_i=-\frac{X_i^{-(m_0-1)}\mathrm{\Ω}\left(X_i^{-1}\right)}{{\mathrm{\Λ}}^{\′}\left(X_i^{-1}\right)}={-\frac{x^{m_0}\mathrm{\Ω}\left(x\right)}{x{\mathrm{\Λ}}^{\′}\left(x\right)}|}_{x={\mathrm{\α}}^{-j}}---\left(20\right)$

其中，Ω(x)替换为循环移位后的

Λ′(x)替换为循环移位后的

由于

与

的计算周期均为循环移位后的RS码接收多项式的最高阶数，因此，对于删除符号全部移动到原始码字的最前端的情况，错误删除值的计算周期也为n’-1，对于删除符号部分移动到原始码字的最前端的情况，设有p个删除符号移动到原始码字的最前端，对应的R(x)的最高阶数为n-k+k’-p-1，因此错误删除值的计算周期也为n-k+k’-p-1，而在现有技术中，计算错误删除值的周期为n-1，因此，本实施例可以缩短错误删除值的计算周期，进而可以缩短解码时延。

将求解关键方程得到的错误删除位置多项式

和和错误删除值多项式输出经过串并转换后分别输入到Chien搜索算法计算模块和Forney公式计算模块，计算错误删除位置和错误删除值，在计算过程中，需要修正一些中间参数，

例如，在全部循环移位情况下，计算错误删除位置和错误删除值的计算过程中，将系数

和

分别修改为λ_i和ω_i，其中，

为错误删除位置多项式

的系数，

为错误删除值多项式

的系数，λ_i为错误删除位置多项式Λ(x)的系数；ω_i为错误删除值多项式Ω(x)的系数。具体关系如下：

${\stackrel{\‾}{\mathrm{\λ}}}_i={\widetilde{\mathrm{\λ}}}_i\×{\mathrm{\α}}^{-i(n^{\′}-1)}$ i为偶数；    (21)

${\stackrel{\‾}{\mathrm{\λ}}}_i={\widetilde{\mathrm{\λ}}}_i\×{\mathrm{\α}}^{-(i-1)(n^{\′}-1)}$ i为奇数；    (21’)

${\stackrel{\‾}{\mathrm{\ω}}}_i={\widetilde{\mathrm{\ω}}}_i\×{\mathrm{\α}}^{-(n^{\′}-1)}---\left(22\right)$

步骤27、根据所述求解得到的错误删除位置和错误删除值，得到错误图样多项式；

错误图样多项式为：

$E\left(x\right)=Y_1{x}^{i_1}+Y_2{x}^{i_2}+...+Y_e{x}^{i_e}---\left(23\right)$

表示错误Y₁，Y₂，…，Y_e发生在

的位置上。

步骤28、根据所述循环移位后的RS码原始码字多项式和循环移位后的RS码原始码字的错误图样多项式，得到恢复的RS码接收码字多项式。

恢复的RS码接收码字多项式为：

C′(x)＝R(x)-E(x)    (24)

从本实施例可以看出，在解码过程的获取错误图样多项式的过程中，伴随多项式、错误删除位置以及错误删除值的计算周期都同接收码字多项式的最高阶数密切相关，通过在接收到的缩短的RS码接收码字中的信息符号前增加0，在接收码字的最后填充删除符号，从而将RS码接收码字添补成RS码原始码字，并对添补成的RS码原始码字进行循环移位，循环移位后的接收码字多项式的最高阶数与删除符号的循环移位的个数相关，设将p(p≤n-k-n′+k′)个删除符号移到了原始码字的最前端，则接收码字多项式的最高阶数为：n’-1-k+k’-p，在后续解码过程中，伴随多项式、错误删除位置以及错误删除值的计算周期都为n’-1-k+k’-p，而在现有技术中，对于缩短的RS码接收码字，上述各个计算周期与RS码原始码字的计算周期相同，均为n-1，因此，本发明实施例可以缩短DVB-H中MPE-FEC解码过程中产生的时间延迟，进而减小手机电视信号延迟和频道切换时间延迟。缩短的RS码接收码字的码字符号数越小，循环移位时向前移动的删除符号越多，效果越明显。

可以理解的是，以上实施例仅为本发明实施例在时域解码的一种实现方式，在时域解码中，也可以采取别的解码方法，例如在求解错误删除位置多项式和错误删除值的过程中，可以采用Euclid迭代过程来求取。

也可以在频域进行RS码解码，即对循环移位后的RS码原始码字多项式r进行傅立叶变换，得到相应的频域的循环移位后的RS码原始码字多项式R，并得到频域的循环移位后的RS码原始码字的伴随多项式S，然后在频域利用Berlekamp-Massey算法求得错误删除多项式σ，根据RS码原始码字的伴随多项式S和错误删除多项式σ，可以得到频域的循环移位后的RS码原始码字的错误图样多项式E，求取R-E的逆傅立叶变换，即可得到恢复的RS码接收码字多项式。由于在本发明实施例中，MPE-FEC帧预先从应用数据表的最右端依次向左进行填充数据段，并且通过在缩短的RS码接收码字中的信息符号前填充0，在缩短的RS码接收码字的最后填充删除符号，将缩短的RS码接收码字添补成RS码原始码字，并将添补成的RS码原始码字进行循环移位，由于进行循环移位后，可以缩短生成错误图样多项式的周期，因而可以缩短MPE-FEC解码过程中产生的解码时延，进而可以缩短手机电视信号延迟和频道切换时间延迟。

并且，由于在频域解码过程中，可以采用不同形式的快速傅立叶变换方法，而且，随着ASIC/FPGA的出现与发展，频域解码更适合管道(Pipeline)结构，因而可以快速实现。而且，在频域解码中，无须求出错误删除位置和错误删除值，因而可以进一步减少计算量，缩短解码时延。

在现有技术中，对于RS码的缩短，是在信息符号的最后填充0符号，而不是在接收码字的最前端填充，因此，在发送端需要对MPE-FEC帧的帧结构填充方式进行修改。

MPE-FEC帧中左边191列用来填充有效数据的，这一部分叫做应用数据表。为了将0字节填充到应用数据表的前几列，可以将IP数据报从应用数据表的第191列开始填充，第191列填充满之后接着填充第190列，依次向前填充，当需要的IP数据报填充完毕后，前面剩余的空间填充0，参照图4A，为本发明实施例中MPE-FEC帧中数据段填充结构示意图。由于填充顺序与现有MPE-FEC帧的填充顺序不同，因此，每个符号在应用数据表中的位置和现有的也是不同的，应为新填充方式的位置。另外，为了将MPE段头的载荷填充到帧中正确的位置，MPE段头中存贮的其载荷的第一个符号的位置也应该保证正确。

对于上述填充好的MPE-FEC帧在传输时，可以首先传输所填充的最后一个IP数据报，然后依次向前传输，发送FEC段时仍然采用从左到右的顺序进行，参照图4B，为图4A所示的MPE-FEC帧中数据段传输顺序示意图，其中，图4A与图4B中具有相同底纹的数据段是指同一个数据段。在接收端，将接收到的IP数据报依据MPE段头中存贮的其载荷的第一个符号的位置从左到右进行重建。

可以理解的是，对于上述填充好的MPE-FEC帧在传输时，也可以按照从右往左的顺序传输MPE-FEC帧中的各个数据段，对应地，在接收端，将接收到的IP数据报根据MPE段头中存贮的其载荷的第一个符号的位置从右到左进行重建。

对DVB-H标准中MPE-FEC帧填充方式进行修改后，可以按照上述方法实施例所介绍的方法进行数据的接收和解码，在保证正确解码的前提下，可以缩短接收码字的解码延迟，进而可以缩短手机电视信号延迟和频道切换时间延迟，特别是对RS码的缩短和删余较多的情况下，效果会更明显。

在保证数据正确解码的前提下，可以采取一定的策略来控制所接收的FEC段的数量，例如，当应用数据表完全正确接收时，可以关闭一定时间的接收模块，对RS数据表不进行接收，RS数据表为应用数据表中校验符号所对应部分。

控制策略可以是：RS数据表中所忽略的符号加上接收的符号中错误或删除符号的个数小于预设的帧错误率阈值，不超过RS码的纠错能力即可。例如：在一条IP数据报占应用数据表一列的情况下，设已经接收的MPE-FEC段和FEC段中出错数为a，忽略的FEC段的数目为b，则预设策略为a+b≤64。由于在具体实施时不易通过循环冗余校验(CRC，Cyclic Redundancy Check)实时检错，因此无法及时计算出a，因此，可以忽略的RS数据表的列数无法得到准确值，因此，可以通过前几帧解码的结果采用预测的方法来得到需要的b值，调整需要接收的FEC段的数量。

以上为DVB-H中MPE-FEC解码的方法较佳实施例，为使本领域技术人员更好地理解和实现本发明实施例，以下从本发明实施例的另一个方面，对本发明实施例所采用的解码装置进行介绍。

参照图5，为本发明实施例中解码装置较佳实施例一结构示意图，该解码装置包括：FEC段获取单元51、接收码字提取单元52、原始码字生成单元53、循环移位单元54、错误图样多项式生成单元55、解码恢复单元56，其中：

FEC段获取单元51，获取MPE-FEC帧中的FEC段，所述MPE-FEC帧为预先从应用数据表的最右端依次向左填充数据段；

接收码字提取单元52，从获取的FEC段中的提取缩短的RS码接收码字；

原始码字生成单元53，在缩短的RS码接收码字中的信息符号前填充0，在缩短的RS码接收码字的最后填充删除符号，添补成RS码原始码字；

循环移位单元54，对原始码字生成单元生成的RS码原始码字进行循环移位，得到循环移位后的RS码原始码字及对应的RS码原始码字多项式；

错误图样多项式生成单元55，根用于对循环移位后的RS码原始码字，生成循环移位后的错误图样多样式；

解码恢复单元56，根据循环移位单元54输出的循环移位后的RS码原始码字多项式和错误图样多项式生成单元55输出的循环移位后的RS码原始码字的错误图样多项式，得到恢复的RS码接收码字多项式。

其中，循环移位单元54可以将原始码字生成单元生成的RS码原始码字中的删除符号全部移动到RS码原始码字的最前端，也可以部分移位。

为简便起见，删除符号可以全部填充为0。

可选的，所述错误图样多项式生成单元55根据循环移位后的RS码原始码字的错误删除位置和错误删除值生成循环移位后的RS码原始码字的错误图样多项式，包括：伴随多项式生成单元551、删除符号位置多项式生成单元552、错误删除位置计算单元553、错误删除值计算单元554，其中：

伴随多项式生成单元551，用于生成循环移位后的RS码原始码字的伴随多项式；

删除符号位置多项式计算单元552，用于对于循环移位后的RS码原始码字，根据其删除符号的位置，生成删除符号位置多项式；

错误删除位置生成单元553，用于根据伴随多项式和删除符号位置多项式，通过求解关键方程得到所述循环移位后的RS码原始码字的错误删除位置多项式，进而得到循环移位后的RS码原始码字的错误删除位置；

错误删除值生成单元554，用于根据伴随多项式和删除符号位置多项式，通过求解关键方程得到所述循环移位后的RS码原始码字的错误删除值多项式，进而得到循环移位后的RS码原始码字的错误删除值。

可见，本解码装置通过在接收到的缩短的RS码中的信息符号的前填充0，在缩短的RS码接收码字的最后填充删除符号，将缩短的RS码接收码字添补成RS码原始码字，并对添补成的RS码原始码字进行循环移位，设循环移位的位数为p，则循环移位后的接收码字多项式的最高阶数为n-k+k’-p-1，在后续解码过程中，获取循环移位后的RS码原始码字的错误图样多项式过程中计算各项参数的周期、都为n-k+k’-p-1，而现有的解码装置，对于缩短的RS码接收码字，上述各个参数的计算周期与原始码字的计算周期相同，均为n-1，可以看出，n-k+k’-p-1小于n-1，因此，本解码装置可以缩短DVB-H中MPE-FEC解码过程中产生的时间延迟，进而减小手机电视信号延迟和频道切换时间延迟。缩短的RS码接收码字的码字符号数越小，循环移位的位数越多，效果越明显。

为了进一步缩短解码过程中产生的时延，可以对上述解码装置进行优化，参照图6，为本发明实施例中解码装置较佳实施例二结构示意图，该解码装置在解码装置较佳实施例一的基础上，还包括：帧错误率检测单元61、策略调整单元62，其中：

帧错误率检测单元61，检测解码恢复单元56所得到的RS码接收码字帧错误率，并发送到策略调整单元；

策略调整单元62，根据帧错误率检测单元61得到的RS码接收码字帧错误率，按照预设的帧错误率控制策略调整FEC段获取单元51所获取的FEC段的数量。

其中，具体的帧错误率控制策略可以是：RS数据表中所忽略的符号加上接收的符号中错误或删除符号的个数小于预设的帧错误率阈值，不超过RS码的纠错能力即可。具体实现时，可以通过前几帧解码的结果采用预测的方法来得到可以忽略的FEC段的数量，调整需要接收的FEC段的数量。

与上述解码装置相对应的，本发明实施例中还提供了相应的编码装置，以下参照附图，通过具体实施例进行说明：

参照图7，为本发明实施例中编码装置较佳实施例结构示意图，该编码装置包括：帧填充单元71、帧发送单元72，其中：

帧填充单元71，将数据段按照从右往左的顺序依次填充，组成MPE-FEC帧；

帧发送单元72，将帧填充单元71组成的进行发送。

帧发送单元72可以按照从左到右的顺序发送应用数据表中的数据段，也可以按照从右到左的顺序发送应用数据表中的数据段，对应需要解码端按照同样的顺序接收所述数据帧中的数据段并重建MPE-FEC帧。

采用这种编码装置所发送的MPE-FEC帧，对于MPE-FEC帧中所携带的缩短的RS码，可以缩短解码时延，在实际应用中，可以缩短手机电视信号延迟和频道切换时间延迟。

为使本领域技术人员更好地理解和实现本发明，以下参照附图对本发明实施例所采用的编解码系统进行详细说明：

参照图8，为本发明实施例中编解码系统较佳实施例结构示意图，该系统包括：编码装置81和解码装置82，其中：

编码装置81，将数据段按照从右往左的顺序依次填充，组成MPE-FEC帧，并将所述MPE-FEC帧发送到解码装置82；

解码装置82，接收MPE-FEC帧并获取MPE-FEC帧中的FEC段，从中提取缩短的RS码接收码字；在缩短的RS码接收码字的信息符号前填充0，在缩短的RS码接收码字的最后填充删除符号，添补成RS码原始码字；将添补成的RS码原始码字进行循环移位，得到循环移位后的RS码原始码字及对应的循环移位后的RS码原始码字多项式；获取循环移位后的RS码原始码字的错误图样多项式，根据循环移位后的RS码原始码字多项式和循环移位后的RS码原始码字的错误图样多项式，得到恢复的RS码接收码字多项式。

该编解码系统通过在接收到的缩短的RS码中的信息符号的前填充0，并在缩短的RS码接收码字的最后填充删除符号，从而将缩短的RS码接收码字添补成RS码原始码字，并对添补成的RS码原始码字进行循环移位，循环移位后的RS码原始码字多项式的最高阶数与缩短的RS码接收码字的码字符号数以及循环移位的格式有关，设循环移位的位数为p(p≤n-k-n′+k′)，则循环移位后的RS码接收码字多项式的最高阶数为n’-k+k’-p-1，在后续解码过程中，获取循环移位后的RS码原始码字的错误图样多项式过程中计算各项参数的周期都为n’-k+k’-p-1，而现有的解码装置，对于缩短的RS码接收码字，上述各个参数的计算周期与RS码原始码字的计算周期相同，均为n-1，因此，本解码装置可以缩短DVB-H中MPE-FEC解码过程中产生的时间延迟，进而减小手机电视信号延迟和频道切换时间延迟。缩短的RS码接收码字的码字符号数越小，删除符号循环移位的位数越多，效果越明显。

为了能更多地缩短解码时间延迟，所述解码装置82还用于检测恢复的RS码接收码字的帧错误率，并根据预设的帧错误率控制策略调整FEC段获取单元所获取的FEC段的数量。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括如下步骤：

获取MPE-FEC帧中的FEC段，从中提取缩短的RS码接收码字，所述MPE-FEC帧为预先从应用数据表的最右端依次向左填充数据段；

在缩短的RS码接收码字中的信息符号前填充0，并在缩短的RS码接收码字的最后填充删除符号，将缩短的RS码接收码字添补成RS码原始码字；

将添补成的RS码原始码字进行循环移位，得到循环移位后的RS码原始码字及对应的循环移位后的RS码原始码字多项式；

获取循环移位后RS码原始码字的错误图样多项式；

根据循环移位后的RS码原始码字多项式和循环移位后的RS码原始码字的错误图样多项式，得到恢复的RS码接收码字多项式。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上对本发明所提供的DVB-H中MPE-FEC解码的方法、系统和装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (11)

1.一种DVB-H中多协议封装前向纠错解码的方法，其特征在于，包括：

获取MPE-FEC帧中的FEC段，从中提取缩短的RS码接收码字，所述MPE-FEC帧为预先从应用数据表的最右端依次向左填充数据段；

在缩短的RS码接收码字中的信息符号前填充0，并在缩短的RS码接收码字的最后填充删除符号，将缩短的RS码接收码字添补成RS码原始码字；

将添补成的RS码原始码字进行循环移位，得到循环移位后的RS码原始码字及对应的循环移位后的RS码原始码字多项式；

获取循环移位后RS码原始码字的错误图样多项式；

根据循环移位后的RS码原始码字多项式和循环移位后的RS码原始码字的错误图样多项式，得到恢复的RS码接收码字多项式。

2.如权利要求1所述的DVB-H中多协议封装前向纠错解码的方法，其特征在于，所述在缩短的RS码接收码字的最后填充删除符号具体为：

在缩短的RS码接收码字的最后填充0作为删除符号。

3.如权利要求1所述的DVB-H中多协议封装前向纠错解码的方法，其特征在于，所述将添补成的RS码原始码字进行循环移位具体为：

将所述填充的所有删除符号移动到所述RS码原始码字的最前端。

4.如权利要求1所述的DVB-H中多协议封装前向纠错解码的方法，其特征在于，所述获取循环移位后的RS码原始码字的错误图样多项式具体为：

对于所述循环移位后的RS码原始码字，计算其伴随多项式，并根据删除符号的位置，计算其删除符号位置多项式；根据所述循环移位后的RS码原始码字删除符号位置多项式和伴随多项式，通过求解关键方程得到所述循环移位后的RS码原始码字的错误删除位置多项式和错误删除值多项式，并求解错误删除位置和错误删除值；根据所述求解得到的错误删除位置和错误删除值得到循环移位后的RS码原始码字的错误图样多项式。

5.如权利要求1至4任一项所述的DVB-H中多协议封装前向纠错解码的方法，其特征在于，进一步包括：

检测解码恢复的帧错误率，并根据预设的帧错误率控制策略调整获取所述FEC段的数量，所述帧错误率控制策略为：应用数据表中所忽略的符号加上接收的符号中错误或删除符号的个数小于预设的帧错误率阈值。

6.如权利要求1所述的DVB-H中多协议封装前向纠错解码的方法，其特征在于，在提取所述缩短的RS码接收码字之前包括：接收所述MPE-FEC帧并将其中的IP数据报根据MPE段头中存贮的其载荷的第一个符号的位置按照从左到右的顺序重建MPE-FEC帧，所述MPE-FEC帧中数据段是在发送端预先按照从右到左的顺序进行填充，且按照从左到右的顺序进行发送的。

7.如权利要求1所述的DVB-H中多协议封装前向纠错解码的方法，其特征在于，在提取所述缩短的RS码接收码字之前包括：接收所述MPE-FEC帧并将其中的IP数据报根据MPE段头中存贮的其载荷的第一个符号的位置按照从右到左的顺序重建MPE-FEC帧，所述MPE-FEC帧中数据段是在发送端预先按照从右到左的顺序进行填充，且按照从右到左的顺序进行发送的。

8.一种解码装置，其特征在于，包括：FEC段获取单元、接收码字提取单元、原始码字生成单元、循环移位单元、错误图样多项式生成单元、解码恢复单元，其中：

FEC段获取单元，获取MPE-FEC帧中的FEC段，所述MPE-FEC帧为预先从应用数据表的最右端依次向左填充数据段；

接收码字提取单元，从获取的FEC段中的提取缩短的RS码接收码字；

原始码字生成单元，在缩短的RS码接收码字中的信息符号前填充0，并在缩短的RS码接收码字的最后填充删除符号，添补成RS码原始码字；

循环移位单元，对原始码字生成单元生成的RS码原始码字进行循环移位，得到循环移位后的RS码原始码字及对应的RS码原始码字多项式；

错误图样多项式生成单元，用于对循环移位后的RS码原始码字，生成循环移位后的RS码原始码字的错误图样多样式；

解码恢复单元，根据循环移位单元输出的循环移位后的RS码原始码字多项式和错误图样多项式生成单元输出的循环移位后的RS码原始码字的错误图样多项式，得到恢复的RS码接收码字多项式。

9.如权利要求8所述的解码装置，其特征在于，所述错误图样多项式生成单元根据循环移位后的RS码原始码字的错误删除位置和错误删除值生成循环移位后的RS码原始码字的错误图样多项式，包括：伴随多项式生成单元、删除符号位置多项式生成单元、错误删除位置计算单元、错误删除值计算单元，其中：

伴随多项式生成单元，用于生成循环移位后的RS码原始码字的伴随多项式；

删除符号位置多项式计算单元，用于对于循环移位后的RS码原始码字，根据其删除符号的位置，生成删除符号位置多项式；

错误删除位置生成单元，用于根据伴随多项式和删除符号位置多项式，通过求解关键方程得到所述循环移位后的RS码原始码字的错误删除位置多项式，进而得到循环移位后的RS码原始码字的错误删除位置；

错误删除值生成单元，用于根据伴随多项式和删除符号位置多项式，通过求解关键方程得到所述循环移位后的RS码原始码字的错误删除值多项式，进而得到循环移位后的RS码原始码字的错误删除值。

10.如权利要求8或9所述的解码装置，其特征在于，还包括：帧错误率检测单元、策略调整单元，其中：

帧错误率检测单元，检测解码恢复单元所得到的RS码接收码字帧错误率，并发送到策略调整单元；

策略调整单元，根据帧错误率检测单元得到的RS码接收码字帧错误率，按照预设的帧错误率控制策略调整FEC段获取单元所获取的FEC段的数量。

11.一种编解码系统，其特征在于，包括：编码装置、解码装置，其中：

编码装置，将数据段按照从右往左的顺序依次填充，组成MPE-FEC帧，并将所述MPE-FEC帧发送到解码装置；

解码装置，包括FEC段获取单元、接收码字提取单元、原始码字生成单元、循环移位单元、错误图样多项式生成单元、解码恢复单元，其中：

FEC段获取单元，获取MPE-FEC帧中的FEC段，所述MPE-FEC帧为预先从应用数据表的最右端依次向左填充数据段；

接收码字提取单元，从获取的FEC段中的提取缩短的RS码接收码字；

原始码字生成单元，在缩短的RS码接收码字中的信息符号前填充0，并在缩短的RS码接收码字的最后填充删除符号，添补成RS码原始码字；

循环移位单元，对原始码字生成单元生成的RS码原始码字进行循环移位，得到循环移位后的RS码原始码字及对应的RS码原始码字多项式；

错误图样多项式生成单元，用于对循环移位后的RS码原始码字，生成循环移位后的RS码原始码字的错误图样多样式；

解码恢复单元，根据循环移位单元输出的循环移位后的RS码原始码字多项式和错误图样多项式生成单元输出的循环移位后的RS码原始码字的错误图样多项式，得到恢复的RS码接收码字多项式。

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