CN101258751B - 用于双重流系统的最佳tcm编解码器搜索方法及使用其的编码器/解码器 - Google Patents

用于双重流系统的最佳tcm编解码器搜索方法及使用其的编码器/解码器 Download PDF

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Abstract

提供了一种用于搜索适合于DTV收发装置的双重流传输方法的最佳编解码器的方法、以及采用该最佳编解码器搜索方法的编码器和解码器。该最佳编解码器搜索方法包括步骤：a)确定正常流和鲁棒流的混合样式；b)基于如何连接编解码器来确定应用于所述混合样式的鲁棒流的网格结构；c)通过将作为正常流网格的所述正常流的网格、以及作为鲁棒流网格的所述鲁棒流的网格混合来形成双重流网格；d)基于双重流净距计算终止条件来计算所述双重流网格结构的分离点处的净距；以及e)基于所述净距来确定所述最佳编解码器。

Description

用于双重流系统的最佳TCM编解码器搜索方法及使用其的编码器/解码器
技术领域
本发明涉及一种用于发送/接收双重流的数字电视(DTV)收发装置，其为先进电视系统委员会(ATSC)的DTV标准A/53的接收性能改进计划的一部分。更具体地，本发明涉及一种用于搜索适合于DTV收发装置的双重流传输方法的最佳编解码器的方法、以及采用该最佳编解码器搜索方法的编码器和解码器。
背景技术
作为北美和韩国所采用的数字电视(DTV)广播标准的8-残留边带(VSB)方法基本无法提供广播公司期望的室内和移动接收性能。
为了解决该问题，先进电视系统委员会(ATSC)已经收集用于改善DTV接收性能的建议并开发了使用双重流结构的DTV收发系统。本发明提供了一种用于在使用双重流结构的DTV收发系统中产生鲁棒流的网格编码搜索方法。传统技术和搜索算法仅搜索最佳单一流编解码器。当使用单一流编解码器搜索算法来搜索最佳双重流编解码器时，其因缺少仅在双重流中出现的净距(free distance)计算终止条件而无法找到最佳编解码器。本发明提供了一种用于搜索最佳双重流编解码器的净距终止条件。
发明内容
技术问题
因而，本发明的目的在于提供一种用于搜索适合于双重流传输方法的最佳编解码器的方法、以及采用该最佳编解码器搜索方法的编码器和解码器。
从以下说明和本发明的实施例中可以理解本发明的其它目的和特征。同样，本发明所属领域技术人员显然可知，利用所主张的手段及其组合可以容易地实现本发明的目的和优点。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供一种用于搜索适合于双重流传输的最佳编解码器的方法，包括步骤：a)确定正常流和鲁棒流的混合样式；b)基于如何连接编解码器来确定应用于所述混合样式的鲁棒流的网格结构；c)通过将作为正常流网格的所述正常流的网格、以及作为鲁棒流网格的所述鲁棒流的网格混合来形成双重流网格；d)基于双重流净距计算终止条件来计算所述双重流网格结构的分离点(departing point)处的净距；以及e)基于所述净距来确定所述最佳编解码器。
所述混合样式包括维持为与4Z步一样多的正常流网格或鲁棒流网格，Z为自然数，而且将所述双重流网格结构形成为满足正常流状态与鲁棒流状态模4相等的条件。
所述双重流净距计算终止条件包括：当前步位于所述正常流网格中；而且两条路径到达预定状态p和q以满足p＝q模4。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于解码双重流的设备，包括：接收装置，用于将接收信号转换为基带信号；均衡装置，用于确定所述接收信号的符号电平；以及解码装置，用于将所述符号电平解码为数据符号。在借助通过将正常流网格以及鲁棒流网格混合而形成双重流网格、并参照所述双重流网格结构的分离点处的双重流净距计算终止条件而确定的编解码器中确定所述数据符号和后续状态。
有益效果
本发明通过队以1/2传输码率传输的鲁棒流执行额外编码并创建1/4码率鲁棒流而提供了最佳编解码器搜索方法，从而改善了传统标准8-残留边带(VSB)的性能。
附图说明
通过下面结合附图对优选实施例的描述，本发明的以上和其它目的和特征将变得显而易见，其中：
图1是说明如何利用包含鲁棒数据和正常数据的双重流来形成网格结构的视图；
图2是描述用于终止图1的双重流网格结构中的两条路径之间的净距的计算的条件的视图；
图3是示出通过将1/2码率编码器与一般8-VSB编码器组合而设计的1/4码率编码器的示例的框图；
图4是示出图3中所示的编码器的等效编码器模型的视图；
图5是说明等效1/6码率编码器的网格的示范性视图；
图6是描述通过将1/2码率编码器与一般8-VSB编码器组合而设计的1/4码率编码器的示范性视图；
图7是示出图6中所示的编码器的等效编码器模型的视图；
图8是说明等效2/6码率编码器的网格的示范性视图；以及
图9是描述根据本发明的实施例的适合于双重流传输的最佳编解码器搜索方法的流程图。
具体实施方式
通过下面参照附图对实施例的描述，本发明的其它目的和方面将变得显而易见，以下对其进行阐述。当考虑关于相关技术的详细描述会模糊本发明的要点时，将不在此提供其说明。以下，将参照附图详细描述本发明的实施例。
通常，将形成差错事件的两条路径之间的最小欧几里德距离定位为净距(free distance)，并将具有最大净距的编解码器定义为网格编码系统中的最佳编解码器。然而，数字电视(DTV)收发装置使用双重流传输方法。双重流(也称为混合流)包含正常流(或正常数据)和鲁棒流(或鲁棒数据)。当将传统最佳编解码器搜索方法应用于双重流传输时会出现问题。因而，本发明提出一种适合于双重流传输的新的最佳编解码器搜索算法。以下，将描述双重流网格结构、以及基于该双重流网格结构的最佳编解码器搜索方法。
图1是说明如何利用包含鲁棒数据和正常数据的双重流来形成网格结构的视图。
参照图1，通过将正常数据的网格复制为与将鲁棒流状态的数量除以正常流状态的数量而得到的值(为2(V-2))一样多的份数、并将正常流的网格与鲁棒流的网格连接来形成双重流网格结构。其中，V代表用于编码鲁棒流的编码器中的存储器的数量；m代表用于编码正常流的编码器中的存储器的状态的数量；而n代表用于编码鲁棒流的编码器中的存储器的状态的数量。通常，V为4，而用于编码鲁棒流的编码器中的存储器的状态的数量为16。然而，本发明不限于此。
图2是描述用于终止图1的双重流网格结构中的两条路径之间的净距的计算的条件的视图。由Saxen和Mulligan Wilson开发的传统净距计算算法具有仅在两条路径被合并到一个状态中时终止距离计算的终止条件。然而，在将该终止条件应用于双重流网格结构时可能导致出错。本发明提出一种适合双重流网格结构的新的“双重流净距计算终止条件”。
为了参照图2描述“双重流净距计算终止条件”，考虑仅在以下情况下将两条路径彼此合并并终止距离计算：
1)当前步t位于正常流网格中；
2)两条路径在步t分别达到状态p和q；而且
3)p＝q模4。
换句话说，当从图2中的点A分离的两条路径通过鲁棒流网格并到达正常流网格时。当两条路径在步t达到状态p和q以实现p(4)＝q(12)模4的关系时，终止距离计算并计算从该时刻起的净距。
图2中，基于鲁棒流编码器的编码率、或如何将鲁棒流网格连接到正常流编码器来确定鲁棒流网格。以下，将参照双重流编码器的结构概要来描述用于产生鲁棒流网格的方法。
图3是示出通过将1/2码率编码器与一般8-VSB编码器组合而设计的1/4码率编码器的示例的框图。
参照图3，该双重流编码器包括鲁棒流编码器310和8-VSB编码器320。在该双重流编解码器中，通过重发器330将信号重复地输入到具有1/2编码率的鲁棒流编码器310中，以在鲁棒流编码器310中以1/4编码率编码。
图4是示出图3中所示的编码器的等效编码器模型的视图，图5是说明等效1/6码率编码器的网格的示范性视图。由于图3的双重流编码器的1/2码率编码器具有任意的结构，其无法确定一般网格。因而，如图5中所示，将两个1/3编码器的网格重叠以确定等效1/6码率编码器的网格。参照图5，点“A”处的输入“0”沿路径500，而输入“1”沿路径501，从而形成等效1/6编码器的网格。该网格成为图1和图2的鲁棒流网格以形成双重流网格。
图6是描述通过将1/2码率编码器与一般8-VSB编码器组合而设计的1/4码率编码器的示范性视图。如下设计该l/4码率编码器：通过两个重发器620重发1/2码率编码器610的输出，并将该输出输入到8-VSB编码器630，以做成具有1/4编码率的鲁棒流编码器。
图7是示出图6中所示的编码器的等效编码器模型的视图，而图8是说明等效2/6码率编码器的网格的示范性视图。由于图6的编码器将1/2码率编码器的输出重发两次并将该输出输入到8-VSB编码器，将其等效电路形成为如图7中所示。
参照图8，从点“B”分离的输入“1”沿路径601，而且将等效2/6编码器的网格形成为如图8中所示。该网格成为图1和图2的鲁棒流网格，从而形成双重流网格。
本发明提供了一种用于在双重流收发系统中通过计算编解码器的净距来搜索具有最大净距的最佳编解码器的算法。与传统技术不同，本发明的目标在于处理双重流或混合流网格。
图9是描述根据本发明的实施例的适合于双重流传输的最佳编解码器搜索方法的流程图。
参照图9，在步骤S910，确定正常流和鲁棒流的混合样式。在正常流和鲁棒流的混合样式中，将正常流和鲁棒流的网格维持为与4Z步一样多。其中，Z为自然数。换句话说，当N为正常流的网格而R为鲁棒流的网格时，将所述混合样式形成为NRRRRNNN...、NNRRRRNNNNN...。
随后，在S920，基于编码器之间的连接来确定将应用于混合样式的鲁棒流网格的结构。如参照图5和图8所述，基于图3和图4的编码器结构来确定鲁棒流网格。
当确定了鲁棒流网格时，如图1和图2中所示形成双重流网格。其中，应当将正常流网格和鲁棒流网格的结构形成为：在将正常流网格转换为鲁棒流网格(或反之亦然)的步骤S930，始终满足状态m＝状态n模4(m：正常流状态，n：鲁棒流状态)的条件。
在步骤S940，基于所述双重流净距计算终止条件来计算双重流网格结构的分离点处的净距。在步骤S950，重复所述净距计算以确定最佳编解码器。
将本发明的方法实现为程序并存储在诸如CD-ROM、RAM、ROM、软盘、硬盘、磁光盘的计算机可读记录介质中。由于该过程可由本领域技术人员容易地实现，这里将不提供关于其的说明。
虽然已经参照某些优选实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应当理解，可以作出各种变更和修改而不背离由所附权利要求书限定的本发明的范围。

Claims (9)

1.一种用于搜索适合于双重流传输的最佳编解码器的方法，包括步骤：
a)确定正常流和鲁棒流的混合样式；
b)基于如何连接编码器来确定应用于所述混合样式的鲁棒流的网格结构；
c)通过将作为正常流网格的所述正常流的网格、以及作为鲁棒流网格的所述鲁棒流的网格混合来形成双重流网格；
d)基于双重流净距计算终止条件来计算所述双重流网格结构的分离点处的净距，其中，所述双重流净距计算终止条件包括：当前步位于所述正常流网格中；而且两条路径达到预定状态p和q以满足p＝q模4；以及
e)基于所述净距来确定所述最佳编解码器。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述混合样式包括被维持为与4Z步一样多的正常流网格和鲁棒流网格，Z为自然数。
3.如权利要求1所述的方法，其中，将所述双重流网格结构形成为满足正常流状态与鲁棒流状态模4相等的条件。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述最佳编解码器是具有最大净距的编解码器。
5.一种用于搜索适合于双重流传输的最佳编解码器的方法，包括步骤：
a)确定正常流和鲁棒流的混合样式，将所述正常流的网格和所述鲁棒流的网格维持为与4Z步一样多，其中Z为自然数；
b)基于如何连接编码器来确定应用于所述混合样式的鲁棒流网格结构；
c)通过将所述正常流网格与所述鲁棒流网格混合以满足正常流状态与鲁棒流状态模4相等的条件来形成双重流网格；
d)基于双重流净距计算终止条件来计算净距，该条件包括当前步位于所述正常流网格中、而且两条路径到达预定状态p和q以满足p＝q模4；以及
e)基于所述净距来确定所述最佳编解码器。
6.一种用于编码双重流的方法，其中借助通过将正常流网格以及鲁棒流网格混合而形成双重流网格结构、并参照基于双重流净距计算终止条件而计算的双重流网格结构的分离点处的净距来确定最佳编码设备，其中，所述双重流净距计算终止条件包括：当前步位于所述正常流网格中；而且两条路径到达预定状态p和q以满足p＝q模4。
7.如权利要求6所述的编码方法，其中，将所述双重流网格结构形成为满足正常流状态与鲁棒流状态模4相等的条件。
8.一种用于解码双重流的设备，包括：
接收装置，用于将接收信号转换为基带信号；
均衡装置，用于确定所述接收信号的符号电平；以及
解码装置，用于将所述符号电平解码为数据符号，
其中，在借助通过将正常流网格以及鲁棒流网格混合而形成双重流网格、并通过参照基于双重流净距计算终止条件而计算的所述双重流网格结构的分离点处的净距而确定的最佳编解码器中确定所述数据符号和后续状态，其中，所述双重流净距计算终止条件包括：当前步位于所述正常流网格中；而且两条路径到达预定状态p和q以满足p＝q模4。
9.如权利要求8所述的解码设备，其中，将所述双重流网格结构形成为满足正常流状态与鲁棒流状态模4相等的条件。
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