CN101283590A - 产生双传输流的设备以及方法 - Google Patents

Abstract

提供一种产生双传输流的设备以及方法。所述产生双传输流的设备包括：复制器，接收turbo流，并且提供用于turbo流的奇偶校验插入区；以及复用器，接收普通流，并且将复制器处理的turbo流与该普通流进行复用，以产生双传输流。所述复制器使用1/2比率的转换方法或1/4比率的转换方法提供奇偶校验插入区。在传输双传输流之前仅检测turbo流，并且将奇偶校验插入奇偶校验插入区，从而能够稳健地处理turbo流。

Description

产生双传输流的设备以及方法

技术领域

本发明的各方面涉及一种产生包括普通流和turbo流的双传输流的设备及其方法，更具体地说，涉及一种产生包括普通流和turbo流的双传输流的设备及其方法，所述设备和方法能够通过产生包括普通流和能够稳健地处理的turbo流的双传输流，以改善作为美国类型数字地面广播系统的高级电视系统委员会(ATSC)残余边带(VSB)系统的接收性能，从而改善数字广播性能。

背景技术

作为美国类型数字地面广播系统的高级电视系统委员会(ATSC)残余边带(VSB)系统是使用具有以312段为一个单元的场同步信号的信息载波类型广播系统。因此，在较差的信道中该系统的接收性能较差，具体地说，在多普勒衰减信道中该系统的性能较差。

图1是示出作为美国类型数字地面广播系统的ATSC DTV标准的发送器/接收器的配置的框图。图1的数字广播发送器是Philips提出的增强的VSB(EVSB)系统，所述系统形成并发送通过将稳健数据添加到基本ATSC VSB系统的普通数据而提供的双流。

如图1所示，数字广播发送器包括：随机化器11，使双流随机化；级联编码器形式的Reed-Solomon(RS)编码器12，将奇偶校验字节添加到传输流，以校正由于传输处理中的信道特性出现的差错；交织器13，根据特定模式将经过RS编码的数据交织；以及2/3比率的网格编码器14，通过对交织的数据执行2/3比率的网格编码将交织的数据映射到8电平符号。数字广播发送器执行双流的纠错编码。

数字广播发送器还包括复用器15，将场同步信号和段同步信号插入按图2的数据格式纠错编码的数据；和调制器16，通过将指定DC值插入数据符号来将导频音插入已经插入了段同步信号和字段同步信号的数据符号，通过对数据符号进行脉冲成形来执行数据符号的VSB调制并且将调制的数据符号上变换成RF信道频带信号以发送RF信道频带信号。

在数字广播发送器中，根据通过一个信道发送普通数据和稳健数据的双流系统对普通数据和稳健数据进行复用(未示出)。经过复用的数据被输入到使数据随机化的随机化器11，通过RS编码器120被外编码，并且通过交织器13被分发。然后，通过网格编码器14以12个符号为一个单元对交织的数据进行内编码，并将其映射到8电平符号。在将场同步信号和段同步信号插入编码的数据之后，通过将导频音插入数据对数据进行VSB调制，并且将其转换为RF信号。

图1的数字广播接收器包括：调谐器(未示出)，将通过信道接收的RF信号转换为基带信号；解调器21，对转换的基带信号执行同步检测和解调；均衡器22，补偿由于多径条件出现的解调的信号的信道失真；维特比(viterbi)解码器23，对均衡的信号进行纠错，并且将纠错的信号解码为符号数据；解交织器24，重新排列数字广播发送器的交织器13分发的数据；RS解码器25，进行纠错；去随机化器26，对通过RS解码器25校正的数据进行去随机化，并且输出MPEG-2传输流。

因此，图1的数字广播接收器将RF信号下转换为基带信号，对转换的信号进行解调和均衡，接着对解调的信号进行信道解码以恢复原始信号。

图2示出在美国类型数字广播(8-VSB)系统中使用的VSB数据帧，在所述VSB数据帧中插入了段同步信号和场同步信号。如图2所示，一帧包括两个场，每个场包括一个作为第一段的场同步段和312个数据段。另外，VSB数据帧中的每段与一个MPEG-2包相应，并且包括四个符号的段同步信号和828个数据符号。

段同步信号和场同步信号用于数字广播接收器中的同步和均衡。也就是说，场同步信号和段同步信号是指数字广播发送器和接收器之间的已知数据，当在接收器方执行均衡时被用作参考信号。

图1所示的美国类型数字地面广播系统是能够形成并发送通过将稳健数据添加到现有ATSC VSB系统的普通数据而产生的双流的系统。这种系统将稳健数据和现有普通数据一起发送。

发明内容

技术问题

然而，图1的美国类型数字地面广播系统具有这样的问题：尽管该系统发送通过将稳健数据添加到普通数据而产生的双流，但是在现有普通数据的传输中几乎不能改善多径信道中的较差的接收性能。

也就是说，美国类型数字地面广播系统几乎不能根据普通流的改善来改善级接收性能。另外，即使对于turbo流，该系统对改善多径环境中的接收性能也没有很大的作用。因此，需要产生具有turbo流能够被稳健地处理的形式的双传输流。

技术方案

本发明的各方面解决与传统配置相关的上述缺点和/或其它问题，本发明的一方面提供一种产生包括普通流和turbo流的双传输流的设备及其方法，所述方法包括：产生包括普通流和turbo流的双传输流，以改善作为美国类型数字地面广播系统的高级电视系统委员会(ATSC)残余边带(VSB)系统的接收性能，并且可以通过提供用于插入turbo流的奇偶校验的区更加稳健地处理turbo流。

根据本发明的一方面，提供一种产生双传输流的设备，根据本发明的各方面，所述设备包括：复制器，接收turbo流，并且提供用于turbo流的奇偶校验插入区；以及复用器，接收普通数据，并且将复制器处理的turbo流与该普通流进行复用，以产生双传输流。

尽管不是必须的，但是所述设备还可包括：RS编码器，对turbo流执行RS编码，以将经过RS编码的turbo流输出到复制器。

尽管不是必须的，但是所述设备还可包括：交织器，对turbo流进行交织。

尽管不是必须的，但是所述复制器可根据1/2比率的转换方法转换turbo流的每个字节，以产生两个字节。

在这种情况下，尽管不是必须的，但是所述复制器可按照四个比特来划分turbo流的每个字节以形成两个比特组，并且为各个比特组的每个比特排列一个空比特以产生两个字节。

尽管不是必须的，但是所述复制器可根据1/4比率的转换方法转换turbo流的每个字节，以产生四个字节。

在这种情况下，尽管不是必须的，但是所述复制器可按照两个比特来划分turbo流的每个字节以形成四个比特组，并且为各个比特组的每个比特排列三个空比特以产生四个字节。

尽管不是必须的，但是所述RS编码器可将20个字节的奇偶校验添加到184个字节的turbo流。

另外，尽管不是必须的，但是双传输流可包括具有多个包的场，可在场中位于预定间隔的包中排列turbo流。

根据本发明的另一方面，提供一种产生双传输流的方法，所述方法包括：接收turbo流，并且提供用于turbo流的奇偶校验插入区；以及接收普通流，并且设置有奇偶校验插入区的turbo流与该普通流进行复用，以产生双传输流。

尽管不是必须的，但是所述方法还可包括：对接收的turbo流执行RS编码。

尽管不是必须的，但是所述方法还可包括：对turbo流进行交织。

尽管不是必须的，但是接收turbo流并提供用于turbo流的奇偶校验插入区的步骤可根据1/2比率的转换方法转换turbo流的每个字节，以产生两个字节。

尽管不是必须的，但是接收turbo流并提供用于turbo流的奇偶校验插入区的步骤可按照四个比特来划分turbo流的每个字节以形成两个比特组，并且为各个比特组的每个比特排列一个空比特以产生两个字节。

尽管不是必须的，但是接收turbo流并提供用于turbo流的奇偶校验插入区的步骤可根据1/4比率的转换方法转换turbo流的每个字节，以产生四个字节。

尽管不是必须的，但是接收turbo流并提供用于turbo流的奇偶校验插入区的步骤可按照两个比特来划分turbo流的每个字节以形成四个比特组，并且为各个比特组的每个比特排列三个空比特以产生四个字节。

尽管不是必须的，但是RS编码的步骤可将20个字节的奇偶校验添加到184个字节的turbo流。

尽管不是必须的，但是双传输流可包括具有多个包的场，可在场中位于预定间隔的包中排列turbo流。

将在接下来的描述中部分阐述本发明另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明的实施而得知。

有益效果

如上所述，根据本发明的各方面的产生双传输流的设备能够产生包括普通流和turbo流的双传输流，以改善作为美国类型数字地面广播系统的高级电视系统委员会(ATSC)残余边带(VSB)系统的接收性能。在这种情况下，能够通过在turbo流中提供奇偶校验插入区来更加稳健地处理turbo流。另外，产生双传输流的设备与现有普通数据发送系统兼容，因此，能够以简单的配置改善不同接收环境中的接收性能。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的上述和/或其它方面和优点将会变得明显且更加容易理解，其中：

图1是示出普通美国类型数字广播(ATSC VSB)系统的发送器/接收器的配置的框图；

图2是示出ATSC VSB数据帧的结构的示图；

图3是示出根据本发明的实施例的产生双传输流的设备的配置的框图；

图4和图5是解释在图3的产生双传输流的设备中产生奇偶校验插入区的处理的各种示例的示图；

图6是示出根据本发明的另一实施例的产生双传输流的设备的配置的框图；

图7是示出在图3的产生双传输流的设备中RS编码的包的结构的示图；

图8是示出根据本发明的另一实施例的产生双传输流的设备的配置的框图；以及

图9是示出在产生双传输流的设备中产生的双传输流的一个示例的示图。

具体实施方式

现将详细参照本发明的当前实施例，其示例在附图中表示，其中，相同的标号始终表示相同的部件。以下通过参考附图描述实施例以解释本发明。

图3是示出根据本发明的实施例的产生双传输流的设备300的配置的框图

参照图3，产生双传输流的设备300包括复制器310和复用器320。

当复制器310接收turbo流时，复制器310在turbo流中提供奇偶校验插入区。现将更加详细地解释提供奇偶校验插入区的方法。将作为turbo流的组成单元的每个字节划分成2或4个字节。划分的字节填充有原始字节的部分比特值和比特值的复制或空数据(例如，“0”)。填充有复制值或空数据的区成为奇偶校验插入区。

现将详细描述复制器310的操作，在复制输入的情况下，包括一个字节的比特从最高有效位(MSB)开始可被表示为a、b、c、d、e、f、g、h，并且可按顺序被输入，复制器310的输出是a、a、b、b、c、c、d、d、e、e、f、f、g、g、h、h。在这种情况下，可以理解：依次输出从MSB开始的两个字节，即，包括a、a、b、b、c、c、d、d的一个字节和包括e、e、f、f、g、g、h、h的一个字节。在使输入变成四倍的情况下，复制器310的输出可被表示为a、a、a、a、b、b、b、b、c、c、c、c、d、d、d、d、e、e、e、f、f、f、f、g、g、g、g、h、h、h、h。这样，输出四个字节。

同时，复制器310可在不复制输入比特的情况下在奇偶校验插入区中插入空数据。例如，如果复制器使输入变成两倍，则可仅将两个连续比特前面的部分保留为原始输入(例如，a、x、b、x、c、x、…)，并且可将空数据插入其后面的部分。相反，可仅将两个连续比特后面的部分保留为原始输入(例如，x、a、x、b、x、c、…)。在使输入变成四倍的情况下，原始输入还可被放置在第一位置、第二位置、第三位置和第四位置中的任何一个，并且可将空数据插入其它位置。

复用器320通过将普通流与复制器310处理的turbo流合成来产生双传输流。同时，可从外部模块(诸如广播摄制装置)或各种内部模块(诸如压缩处理模块(例如，MPEG-2模块)、视频编码器、音频编码器等)接收普通流和turbo流。

通过随机化、编码、稳健处理、同步信号复用、调制等处理将产生的双传输流发送到接收装置。在稳健处理中，例如，仅从双传输流检测turbo流，并且将用于turbo流的奇偶校验插入复制器310提供的奇偶校验插入区，以使turbo流成为稳健数据流。

图4和图5是解释复制器310产生奇偶校验插入区的处理的各种示例的示图。首先，图4显示1/2比率的转换方法。复制器310通过将1/2比率的转换方法应用于turbo流的每个字节来产生两个字节。参照图4，包括D0至D7比特的一个字节按照四个比特来划分以形成两个比特组D0至D3和D4至D7。在这种情况下，为各个比特组的每个比特按顺序排列一个空比特，以将每个比特组扩展成一个字节。其结果是，产生包括比特D4至D7的第一字节(D70 D60 D50 D40)和包括比特D0至D3的第二字节(D30 D20 D10 D00)。空比特被用作奇偶校验插入区。换句话说，在第一字节和第二字节的情况下，第二比特、第四比特、第六比特和第八比特被用作奇偶校验插入区。然而，这种不是唯一可用的排列。可按各种方式改变奇偶校验插入区的排列位置。例如，第二比特、第三比特、第六比特和第七比特或者第三比特、第四比特、第五比特和第六比特可被用作奇偶校验插入区。

图5显示1/4比率的转换方法。复制器310通过将1/4比率的转换方法应用于turbo流的每个字节来产生四个字节。参照图5，包括D0至D7比特的一个字节按照两个比特来划分以形成四个比特组D0-D1、D2-D3、D4-D5和D6-D7。在这种情况下，为各个比特组的每个比特按顺序排列三个空比特，以将每个比特组扩展成一个字节。具体地说，比特组被扩展成第一字节(D70 0 0 D6 0 0 0)、第二字节(D5 0 0 0 D4 0 0 0)、第三字节(D3 0 0 0 D2 000)和第四字节(D1 0 0 0 D 0 0 0 0)。参照图5，在各个字节中，第二比特、第三比特、第四比特、第六比特、第七比特和第八比特被用作奇偶校验插入区。然而，这种不是唯一可用的排列。可按各种方式改变奇偶校验插入区的排列位置。

图6是示出根据本发明的另一实施例的产生双传输流的设备的配置的框图。在图6示出的实施例中，可将RS编码器330添加到产生双传输流的设备300。RS编码器330接收turbo流，将奇偶检验插入该turbo流，对该流进行编码并将其提供给复制器310。因此，复制器310在编码的turbo流中提供奇偶检验插入区。由于复制器310和复用器320的操作与参照图3显示和解释的复制器310和复用器320的操作相同，因此将省略其详细描述。

图7是示出在由图6的RS编码器330进行RS编码的包的结构一个示例的示图。RS编码器330接收同步信号、包标识(PID)和包括turbo数据区的turbo流。整个turbo流包可包括188个字节，其中，同步信号是1个字节、PID是3个字节、turbo数据是184个字节。RS编码器330从turbo流去除同步信号，计算turbo数据区的奇偶校验，并且插入具有20个字节大小的奇偶校验。其结果是，最终编码的turbo流的一个包总共包括207个字节，其中，3个字节被分配给PID、184个字节被分配给turbo数据，20个字节被分配给奇偶校验。

图8是示出将交织器添加到图6所示的产生双传输流的设备的另一实施例的框图。交织器340对RS编码器330编码的turbo流进行交织，并且将交织的流提供给复制器310。交织器340和复制器310的位置可改变。

图9是示出在产生双传输流的设备中产生的双传输流的一个示例的示图。参照图9，双传输流包括多个连续的包。一个包可包括188个字节。更具体地说，一个包可包括1个字节的同步信号、3个字节的PID和184个字节的数据区。如图9所示，稳健数据(即，turbo流)位于双传输流的指定包中。更具体地说，图9示出这样的状态，turbo流的78个包被插入双传输流的一场的312个包。在这种情况下，双传输流包括4个连续的包，其中，turbo流包与普通流包的比例是1∶3。也就是说，连续排列turbo流的一个包(188个字节)和普通流的三个包(188个字节)。同时，可根据本发明的各个实施例修改双传输流的结构。

可参照图3、图6和图8描述根据本发明的各方面的产生双传输流的方法，并且在此将省略流程图。也就是说，分别接收普通流和turbo流，仅在turbo流中提供奇偶校验插入区。然后，将turbo流和普通流进行复用以产生双传输流。在这种情况下，可对turbo流进行编码，并且可在提供奇偶校验插入区之前对编码的turbo流进行交织。已经参照图4和图5解释了提供奇偶校验插入区的方法，并且已经参照图7解释了编码的turbo流的结构。因此，其任何其它描述将被省略。

尽管已经显示并描述了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这个实施例进行改变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

产业上的可利用性

本发明涉及一种产生包括普通流和turbo流的双传输流的设备及其方法。

Claims (45)

1、一种产生双传输流的设备，所述设备包括：

复制器，接收turbo流，并且在turbo流中提供奇偶校验插入区；以及

复用器，接收普通流，并且将复制器处理的turbo流与所述普通流进行复用，以产生双传输流。

2、如权利要求1所述的设备，还包括：Reed-Solomon编码器，对turbo流执行RS编码，以将经过RS编码的turbo流输出到复制器。

3、如权利要求2所述的设备，还包括：交织器，对turbo流进行交织。

4、如权利要求3所述的设备，其中，在复制器在turbo流中提供奇偶校验插入区之后，交织器对turbo流进行交织。

5、如权利要求3所述的设备，其中，在复制器在turbo流中提供奇偶校验插入区之前，交织器对turbo流进行交织。

6、如权利要求1所述的设备，其中，复制器通过将turbo流的每个字节划分成多个比特组，并且对于每个比特组产生一个新的字节来在turbo流中提供奇偶校验插入区，每个新的字节包括奇偶校验插入比特和所述比特组，其中，奇偶校验插入区包括奇偶校验插入比特。

7、如权利要求6所述的设备，其中，奇偶校验插入比特是空比特。

8、如权利要求6所述的设备，其中，奇偶校验插入比特具有复制比特组的各个比特的值而得到的值。

9、如权利要求6所述的设备，其中，所述复制器根据1/2比率的转换方法转换turbo流的每个字节，以产生两个新的字节。

10、如权利要求9所述的设备，其中，所述复制器可按照四个比特来划分turbo流的每个字节以形成两个比特组，并且为各个比特组的每个比特排列一个奇偶校验插入比特以产生两个新的字节。

11、如权利要求6所述的设备，其中，所述复制器根据1/4比率的转换方法转换turbo流的每个字节，以产生四个新的字节。

12、如权利要求11所述的设备，其中，所述复制器可按照两个比特来划分turbo流的每个字节以形成四个比特组，并且为各个比特组的每个比特排列三个奇偶校验插入比特以产生四个新的字节。

13、如权利要求2所述的设备，其中，所述RS编码器将20个字节的奇偶校验添加到184个字节的turbo流。

14、如权利要求13所述的设备，其中，所述RS编码器从turbo流去除同步信号。

15、如权利要求13所述的设备，其中，所述RS编码器确定用于turbo流的奇偶校验。

16、如权利要求1所述的设备，其中，双传输流包括具有多个包的场，在位于场中预定间隔的包中排列turbo流。

17、一种产生双传输流的方法，包括：

接收turbo流，并且在turbo流中提供奇偶校验插入区；以及

接收普通数据，并且设置有奇偶校验插入区的turbo流与所述普通流进行复用，以产生双传输流。

18、如权利要求17所述的方法，还包括：对接收的turbo流执行RS编码。

19、如权利要求18所述的方法，还包括：对turbo流进行交织。

20、如权利要求19所述的方法，其中，在turbo流中提供奇偶校验插入区之后，执行对turbo流的交织。

21、如权利要求19所述的方法，其中，在turbo流中提供奇偶校验插入区之前，执行对turbo流的交织。

22、如权利要求17所述的方法，其中，在turbo流中提供奇偶校验区的步骤包括：将turbo流的每个字节划分成多个比特组，并且为每个比特组产生一个新的字节，每个新的字节包括奇偶校验插入比特和所述比特组，其中，奇偶校验区包括奇偶校验插入比特。

23、如权利要求22所述的方法，其中，奇偶校验插入比特是空比特。

24、如权利要求22所述的方法，其中，奇偶校验插入比特具有复制比特组的各个比特的值而得到的值。

25、如权利要求22所述的方法，其中，将turbo流的每个字节划分成多个比特组的步骤包括：根据1/2比率的转换方法转换turbo流的每个字节，以产生两个新的字节。

26、如权利要求25所述的方法，其中，将turbo流的每个字节划分成多个比特组的步骤包括：按照四个比特来划分turbo流的每个字节以形成两个比特组，并且为各个比特组的每个比特排列一个奇偶校验插入比特以产生两个新的字节。

27、如权利要求22所述的方法，其中，将turbo流的每个字节划分成多个比特组的步骤包括：根据1/4比率的转换方法转换turbo流的每个字节，以产生四个新的字节。

28、如权利要求27所述的方法，其中，将turbo流的每个字节划分成多个比特组的步骤包括：按照两个比特来划分turbo流的每个字节以形成四个比特组，并且为各个比特组的每个比特排列三个奇偶校验插入比特以产生四个新的字节。

29、如权利要求18所述的方法，其中，执行RS编码以将20个字节的奇偶校验添加到184个字节的turbo流。

30、如权利要求29所述的方法，其中，执行RS编码以从turbo流去除同步信号。

31、如权利要求29所述的方法，其中，执行RS编码以确定用于turbo流的奇偶校验。

32、如权利要求17所述的方法，其中，双传输流包括具有多个包的场，在位于场中预定间隔的包中排列turbo流。

33、一种产生双传输流的设备，所述设备包括：复制器，接收turbo流，并且在turbo流中提供奇偶校验插入区。

34、如权利要求33所述的设备，还包括：复用器，接收普通流，并且将复制器处理的turbo流与所述普通流进行复用，以产生双传输流。

35、如权利要求33所述的设备，还包括：Reed-Solomon编码器，对turbo流执行RS编码，以将经过RS编码的turbo流输出到复制器。

36、如权利要求35所述的设备，还包括：交织器，对turbo流进行交织。

37、如权利要求36所述的设备，其中，在复制器在turbo流中提供奇偶校验插入区之后，交织器对turbo流进行交织。

38、如权利要求36所述的设备，其中，在复制器在turbo流中提供奇偶校验插入区之前，交织器对turbo流进行交织。

39、如权利要求33所述的设备，其中，复制器通过将turbo流的每个字节划分成多个比特组，并且为每个比特组产生一个新的字节来在turbo流中提供奇偶校验插入区，每个新的字节包括奇偶校验插入比特和所述比特组，其中，奇偶校验区包括奇偶校验插入比特。

40、如权利要求39所述的设备，其中，奇偶校验插入比特是空比特。

41、如权利要求39所述的设备，其中，奇偶校验插入比特具有复制比特组的各个比特的值而得到的值。

42、如权利要求39所述的设备，其中，所述复制器根据1/2比率的转换方法转换turbo流的每个字节，以产生两个新的字节。

43、如权利要求42所述的设备，其中，所述复制器可按照四个比特来划分turbo流的每个字节以形成两个比特组，并且为各个比特组的每个比特排列一个奇偶校验插入比特以产生两个新的字节。

44、如权利要求39所述的设备，其中，所述复制器根据1/4比率的转换方法转换turbo流的每个字节，以产生四个新的字节。

45、如权利要求44所述的设备，其中，所述复制器可按照两个比特来划分turbo流的每个字节以形成四个比特组，并且为各个比特组的每个比特排列三个奇偶校验插入比特以产生四个新的字节。

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