CN101288299B - 对双重传输流进行网格编码的网格编码器及方法 - Google Patents

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Abstract

一种对双重传输流进行网格编码的网格编码器。第一复用器根据外部控制信号选择性地输出双重传输流的预定的第一位和存储在第一存储器中的值之一。第一加法器将从第一复用器输出的值与存储在第一存储器中的值相加，输出相加值，并将相加值存储在第一存储器中。第二复用器根据外部控制信号选择性地输出双重传输流的预定的第二位和存储在第二存储器中的值之一。第二加法器将从第二复用器输出的值与存储在第二存储器中的值相加，将相加值存储在第三存储器中。因此，在执行网格编码之前有效执行初始化。

Description

对双重传输流进行网格编码的网格编码器及方法
技术领域
本发明的各方面涉及一种对用于数字广播的传输流进行网格编码的网格编码器(trellis encoder)，更具体地讲，涉及一种传输系统中采用的用于网格编码的设备和方法，该设备和方法产生并发送传输流以对该传输流进行网格编码，辅助参考信号(SRS)被插入到该传输流中以改善作为美国地面数字电视(DTV)系统的高级电视系统委员会残留边带(ATSC VSB)方式的接收。
背景技术
作为美国地面数字电视(DTV)系统的高级电视系统委员会残留边带(ATSC VSB)方式是单载波方式，并且使用具有312个段的场同步(sync)。因此，在差的信道，特别是多普勒衰落信道中的接收较差。
图1是根据作为一般美国地面数字广播系统的高级电视系统委员会数字电视(ATSC DTV)的标准的数字广播发送和接收系统的框图。图1所示的数字广播发送和接收系统的数字广播发送机是由Philips提出的增强型残留边带(EVSB)系统，其形成并发送双重流，该双重流包括添加了健壮数据(robustdata)的标准ATSC VSB系统的普通数据。
参照图1，该数字广播发送机包括用于对双重流执行纠错编码(ECC)的随机化器11、里德-索罗门(RS)编码器12、交织器13、2/3码率网格编码器14。随机化器11对双重流进行随机化。RS编码器12是将奇偶校验字节添加到传输流以纠正在传输过程中由于信道特性而产生的差错的级联编码器。交织器13根据预定模式对RS编码的数据进行交织。2/3码率网格编码器14以2/3的码率对交织的数据进行网格编码以将交织的数据映射为8电平符号。
该数字广播发送机还包括复用器15和调制器16。复用器15按照图2所示的数据格式将场同步和段同步插入到已执行了ECC的数据中。调制器16将预定的直流(DC)值添加到插入了段同步信号和场同步信号的数据符号，以插入导频(pilot tone)并对脉冲进行整形，以对数据符号执行VSB调制并将数据符号上变换为射频(RF)信道频带中的信号。
因此，在该数字广播发送机中，利用通过一个信道发送普通数据和健壮数据的双重流方式来对普通数据和健壮数据进行复用并将其输入到随机化器11。输入的数据被随机化器11随机化，被作为外编码器的RS编码器12外编码，并被交织器13交织。此外，由网格编码器14以12个符号为单位对交织的数据进行内编码，并将其映射为8电平符号。接着，将场同步信号和段同步信号插入到8电平符号中。导频被插入到8电平符号中，以对8电平符号执行VSB调制，将8电平符号上变换为RF信号，并发送该RF信号。
图1所示的数字广播发送和接收系统的数字广播接收机包括调谐器(未示出)、解调器21、均衡器22、Viterbi解码器23、去交织器24、RS解码器25和去随机化器26。调谐器将通过信道接收的RF信号变换为基带信号。解调器21从基带信号检测同步信号并对基带信号进行解调。均衡器22补偿由于多径而引起的解调的信号的信道失真。Viterbi解码器23对均衡的信号执行ECC，并将均衡的信号解调为符号数据。去交织器24对由数字广播发送机的交织器13交织的数据进行重排。RS解码器25对重排的数据执行纠错。去随机化器26对通过RS解码器25纠错的数据去随机化，并输出运动图像专家组-2(MPEG-2)传输流。
因此，图1所示的数字广播接收机执行与数字广播发送机所执行的处理相反的处理。换句话说，广播接收机将RF信号下变换为基带信号，对基带信号进行解调和均衡，并对解调和均衡的信号进行信道解码，以恢复原始信号。
图2是示出插入了段同步信号和场同步信号的美国数字广播(8-VSB)系统的VSB数据帧的示图。如图2所示，一帧包括两场，两场中一场包括作为第一段的场同步段和312个数据段。此外，在该VSB数据帧中，一个段对应于一个MPEG-2包，并且包括4符号的段同步和828个数据符号。
参照图2，作为同步信号的段同步信号和场同步信号用于数字广播接收机中的同步和均衡。换句话说，在数字广播发送机和数字广播接收机之间场同步信号和段同步信号是已知的，并且场同步信号和段同步信号被用作数字广播接收机中的均衡的参考信号。
在图1所示的美国地面广播系统中，健壮数据被添加到现有ATSC VSB系统的普通数据以形成并发送双重流。这里，现有普通数据与健壮数据一起被发送。
发明公开
技术问题
然而，在图1所示的美国地面数字广播系统中，尽管通过添加健壮数据来发送双重流，但是在根据现有普通数据流传输的多径信道中没有改善多径信道的差的接收。换言之，普通流的改善几乎不会有助于接收的改善。另外，在多径环境下，turbo流无法对接收的改善有太大贡献。
已开发了用于将SRS插入到双重传输流中的技术以便改善turbo流的接收。因此，需要一种对包括SRS的双重传输流进行适当编码的技术。
技术方案
因此，本发明的各方面意在解决上述和/或其它问题，本发明的一方面在于提供一种传输系统中采用的网格编码器，该网格编码器产生并发送插入了辅助参考信号(SRS)的传输流以便以合适的时序执行初始化并对传输流进行网格编码，从而对双重传输流进行适当地编码。
根据本发明的一方面，一种对双重传输流进行网格编码的网格编码器，该网格编码器包括：第一至第三存储器；第一复用器，根据外部控制信号选择性地输出双重传输流的预定的第一位和存储在第一存储器中的值之一；第一加法器，将从第一复用器输出的值与存储在第一存储器中的值相加，输出相加值，并将相加值存储在第一存储器中；第二复用器，根据外部控制信号选择性地输出双重传输流的预定的第二位和存储在第二存储器中的值之一；第二加法器，将从第二复用器输出的值与存储在第二存储器中的值相加，将相加值存储在第三存储器中。
如果第二加法器的相加值被存储在第三存储器中，则先前存储在第三存储器中的值可被移位并存储到第二存储器中。
如果外部控制信号是初始化信号，则第一复用器可选择并输出存储在第一存储器中的值，第一加法器可对从第一复用器输出的值和存储在第一存储器中的值执行异或，并将异或的结果值存储在第一存储器中，以对第一存储器进行初始化。
如果第一存储器被初始化，则存储在第一存储器中的值可作为第一初始值被输出。
如果外部控制信号是初始化信号，则第二复用器可选择并输出存储在第二存储器中的值，第二加法器可对从第二复用器输出的值和存储在第二存储器中的值执行异或，并将异或的结果值存储在第三存储器中，以对第三存储器进行初始化。
如果第三存储器被初始化，则存储在第二存储器中的值可作为第二初始值被输出。
本发明的另外方面和/或优点将在下面的描述中被部分地阐述，并且部分地根据描述将变得明显，或者可通过实施本发明而了解。
有益效果
如上所述，可在传输系统中采用根据本发明实施例的网格编码器，该网格编码器产生并发送插入了SRS的传输流，以对传输流进行网格编码。在这种情况下，可在对SRS进行编码之前执行初始化。因此，可正常处理并发送插入了SRS的传输流。
附图说明
通过下面结合附图对实施例的描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将变得明显并更容易理解，其中：
图1是示出传统数字广播(ATSC VSB)发送和接收系统的配置的框图；
图2是示出传统高级电视系统委员会残留边带(ATSC VSB)数据的帧结构的示图；
图3是示出根据本发明实施例的网格编码器的配置的示图；
图4是示出根据本发明实施例的由图3所示的网格编码器编码的双重传输流的结构的示图。
具体实施方式
现在将详细说明本发明的实施例，其示例示出于附图中，在附图中，相同的标号始终表示相同的部件。下面，参照附图描述实施例以解释本发明。该描述包括详细的构造和部件以帮助全面理解本发明。不对公知功能或构造进行详细描述，以避免在不必要的细节方面使本发明模糊。
图3是示出根据本发明实施例的网格编码器的配置的示图。参照图3，该网格编码器包括第一复用器111和第二复用器112、第一存储器S0115、第二存储器S1116和第三存储器S2117以及第一加法器113和第二加法器114。
图3所示的网格编码器接收插入了辅助参考信号(SRS)的双重传输流并对其进行网格编码。在这种情况下，该网格编码器就在对双重传输流的插入了SRS的区域进行网格编码之前执行初始化。换言之，如果与用于初始化的适配域的填充区域对应的流输入到该网格编码器，则该网格编码器执行初始化。
初始化依赖于外部控制信号。详细地讲，值为“0”或“1”的控制信号可被输入到第一复用器111和第二复用器112。控制信号“1”可用作初始化信号，控制信号“0”可用作一般操作信号。
第一复用器111根据外部控制信号选择存储在第一存储器S0115中的值和双重传输流的位D0之一，并将选择的值输出给第一加法器113。详细地讲，如果输入控制信号“1”，则第一复用器111输出存储在第一存储器S0115中的值。如果输入控制信号“0”，则复用器111输出位D0。位D0表示记录在用于初始化的双重传输流的填充区域中的位。
第二复用器112根据外部控制信号选择存储在第二存储器S1116中的值和输入的位D1之一，并将选择的值输出到第二加法器114。详细地讲，如果输入控制信号“1”，则第二复用器112输出存储在第二存储器S1116中的值。如果输入控制信号“0”，则第二复用器112输出输入的位D1。位D1也表示记录在用于初始化的双重传输流的填充区域中的位。
第一加法器113将从第一复用器111输出的值与存储在第一存储器S0115中的值相加。“Z2”作为由第一加法器113相加的值被输出，同时被存储在第一存储器S0115中。
如果输入控制信号“1”，则第一复用器111选择并输出存储在第一存储器S0115中的值。因此，输入到第一加法器113的两个值相等。第一加法器113执行异或，从而异或的结果值为“0”。因此，“0”被存储在第一存储器115中，从而第一存储器S0115被初始化。
在这种情况下，存储在第一存储器115中的已有值作为第一初始值X1被输出。第一初始值X1可用于与初始化一起执行的奇偶校验纠正操作。
如果输入控制信号“1”，则第二复用器112选择并输出存储在第二存储器S1116中的值。从第二复用器112输出的值为“Z1”，并且该值被提供给第二加法器114。第二复用器112的输出值作为第二初始值X0被输出。存储在第二存储器S1116中的值还被直接提供给第二加法器114。第二加法器114也执行异或，从而异或的结果值为“0”。由于由第二加法器114执行的异或的结果值被存储在第三存储器S2117中，所以第三存储器117被初始化为“0”。同时，先前存储在第三存储器S2117中的值被移位到第二存储器S1116。此外，先前存储在第三存储器S2117中的值作为“Z0”被输出。
在这种情况下，如果再次输入控制信号“1”，则存储在第三存储器S2117中的值(即，“0”)被移位到第二存储器116中。因此，第二存储器116也被初始化。同时，第二复用器112将当前存储在第二存储器S1116中的值(即，在初始化之前存储在第三存储器S2117中的值)作为第二初始值X0输出。
在非初始化部分，控制信号“0”被输出到第一复用器111和第二复用器112。因此，位D0和D1分别被选择并被网格编码。
可从另外的控制信号产生器(未示出)接收控制信号“0”或“1”。
如上所述，如果执行初始化，则网格编码器输出与先前存储在内部存储器中的值对应的值作为初始值。
由于第二存储器S1116和第三存储器S2117设置第二复用器112在周围，所以需要具有2个符号的控制信号来对第二存储器S1116和第三存储器S2117进行初始化。此外，可利用第一存储器S0115、第二存储器S1116和第三存储器S2117形成8个初始值状态“000、111、001、010、100、110、101、011”。因此，可利用与8个初始值状态中的每一个对应的值“X0”和“X1”来改变奇偶校验。
可参照下面的表1详细描述网格编码器的初始化过程。
表1
在t＝0复位   t＝0处的  (S0S1S2) t＝0处的(X0X1)   t＝1处的  (S0S1S2) t＝1处的(X0X1) t＝2处的下一状态(S0S1S2)   输出  (Z2Z1Z0)
  1   0，0，0 0，0   0，0，0 0，0   0，0，0   000
  1   0，0，1 0，1   0，0，0 0，0   0，0，0   000
  1   0，1，0 0，0   1，0，0 1，0   0，0，0   000
  1   0，1，1 0，1   1，0，0 1，0   0，0，0   000
  1   1，0，0 1，0   0，0，0 0，0   0，0，0   000
  1   1，0，1   1，1   0，0，0   0，0  0，0，0   000
  1   1，1，0   1，0   1，0，0   1，0  0，0，0   000
  1   1，1，1   1，1   1，0，0   1，0  0，0，0   000
如上面的表1所示，如果在t＝0处控制信号(即，复位信号)为“1”，则初始化开始，并且在t＝2之后的时间，S0、S1和S2均为“0”。因此，在2个符号时钟部分完成初始化。
图4是示出根据本发明实施例的图3所示的网格编码器所编码的双重传输流的结构的示图。在图4所示的双重传输流的一场中，78个turbo流包被插入到312个段包中。在该双重传输流中，turbo流的一个包(188字节)和普通流的三个包(188字节)以1∶3的比率重复。如果turbo流的70个包被插入到双重传输流的312个段中，则在双重传输流中，turbo流的一个包和普通流的三个包按照1∶3的比率重复70次，剩余32个包被构造为普通流包。大小为S字节的SRS被插入到每一包，因此turbo流的大小为182-S字节。
产业上的可利用性
本发明涉及一种对用于数字广播的传输流进行网格编码的网格编码器，更具体地讲，涉及一种传输系统中采用的用于网格编码的设备和方法。

Claims (10)

1.一种对双重传输流进行网格编码的网格编码器，该网格编码器包括：
第一、第二和第三存储器；
第一复用器，根据外部控制信号选择性地输出双重传输流的预定的第一位和存储在第一存储器中的值之一；
第一加法器，将从第一复用器输出的值与存储在第一存储器中的值相加，输出相加值，并将相加值存储在第一存储器中；
第二复用器，根据外部控制信号选择性地输出双重传输流的预定的第二位和存储在第二存储器中的值之一；
第二加法器，将从第二复用器输出的值与存储在第二存储器中的值相加，将相加值存储在第三存储器中，
其中，如果第二加法器的相加值被存储在第三存储器中，则先前存储在第三存储器中的值被移位并存储到第二存储器中。
2.如权利要求1所述的网格编码器，其中，如果外部控制信号是初始化信号，则第一复用器选择并输出存储在第一存储器中的值，第一加法器对从第一复用器输出的值和存储在第一存储器中的值执行异或，并将异或的结果值存储在第一存储器中，以对第一存储器进行初始化。
3.如权利要求2所述的网格编码器，其中，如果第一存储器被初始化，则存储在第一存储器中的值作为第一初始值被输出。
4.如权利要求1所述的网格编码器，其中，如果外部控制信号是初始化信号，则第二复用器选择并输出存储在第二存储器中的值，第二加法器对从第二复用器输出的值和存储在第二存储器中的值执行异或，并将异或的结果值存储在第三存储器中，以对第三存储器进行初始化。
5.如权利要求4所述的网格编码器，其中，如果第三存储器被初始化，则存储在第二存储器中的值作为第二初始值被输出。
6.如权利要求3所述的网格编码器，其中，如果外部控制信号是初始化信号，则第二复用器选择并输出存储在第二存储器中的值，第二加法器对从第二复用器输出的值和存储在第二存储器中的值执行异或，并将异或的结果值存储在第三存储器中，以对第三存储器进行初始化。
7.如权利要求6所述的网格编码器，其中，如果第三存储器被初始化，则存储在第二存储器中的值作为第二初始值被输出。
8.一种对双重传输流进行网格编码的方法，该方法包括以下步骤：
(a)存储第一、第二和第三值；
(b)根据外部控制信号选择性地输出双重传输流的预定的第一位和存储的第一值之一作为第四值；
(c)将第四值与存储的第一值相加以输出第五值，并用第五值替换存储的第一值；
(d)根据外部控制信号选择性地输出双重传输流的预定的第二位和存储的第二值之一作为第六值；
(e)将第六值与存储的第二值相加以输出第七值；
(f)用第七值替换存储的第三值，同时用先前存储的第三值替换存储的第二值；
(g)提供第五值和第七值作为编码的输出值。
9.如权利要求8所述的方法，其中，当外部控制信号是初始化信号时，在步骤(b)中输出第一值作为第四值，在步骤(c)中对第四值与第一值执行异或运算，并用作为异或运算的结果的第五值替换第一值，以对第一值进行初始化。
10.如权利要求8所述的方法，其中，当外部控制信号是初始化信号时，在步骤(d)中输出第二值作为第六值，在步骤(e)中对第六值与第二值执行异或运算，并在步骤(f)中用作为异或运算的结果的第七值替换第三值，以对第三值进行初始化。
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