CN101364850A - 广播处理设备及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种广播处理设备及其控制方法。根据本发明所提供的广播处理设备包括：信号接收部，接收包括数字音频信号的广播信号；数字处理部，对所述数字音频信号进行解调及解码，并输出数字数据；控制部，在所述数字数据中检测发生比特错误的错误数据，利用在所述错误数据前后接收的正常的所述数字数据补偿所述错误数据。据此，提供一种改善音频环境的广播处理设备及其控制方法。

Description

广播处理设备及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种广播处理设备及其控制方法，尤其涉及用于接收NICAM广播信号的广播处理设备及其控制方法。
背景技术
在向电视机发送广播信号的广播标准中，NICAM(Near InstantaneouslyCompanded Audio Multiplex，准瞬时压扩音频复用)是模拟广播系统中唯一将音频信号以数字方式(QPSK(quadrature phase shift keying，正交相移键控)调制)传输的一种广播标准。NICAM主要在欧洲(英国、瑞典、西班牙、法国、北/东欧国家)、中国和澳大利亚等地区使用。
NICAM广播虽然是数字广播，但是对传输过程中可能发生的比特错误(bit error)的补偿不太完善。因此，在接收NICAM广播的地区，特别是接收数字信号较弱的地区，为了缓解上述问题而按照模拟方式仅将单声道信号额外进行解调并随NICAM广播信号一起传输。电视机接收输入的模拟广播信号和NICAM广播信号，并根据NICAM广播信号的比特错误数量输出NICAM广播信号或者选择性地输出模拟广播信号。
如上所述，根据比特错误数量，即，当比特错误数量超过预定临界值时输出模拟广播信号，当比特错误数量未达到预定临界值时输出NICAM广播信号。然而，即使比特错误数量不超过临界值，如果具有与临界值相近的值，输出的音频信号的质量也会非常差而导致收听到的音频信号中包含很多噪声。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种改善音频环境的广播处理设备及其控制方法。
而且，本发明的另一目的在于提供一种具有简单结构的广播处理设备及其控制方法。
为了实现上述目的，根据本发明所提供的广播处理设备包括：信号接收部，接收包括数字音频信号的广播信号；数字处理部，对所述数字音频信号进行解调及解码，并输出数字数据；控制部，在所述数字数据中检测发生比特错误的错误数据，利用在所述错误数据前后接收的正常的所述数字数据补偿所述错误数据。
所述数字数据包括多个比特数据和奇偶校验码，所述控制部检查所述奇偶校验码来检测所述比特错误。
所述控制部包括：缓冲部，依次缓冲接收的所述数字数据；数据补偿部，利用正常的所述数字数据的平均值或中间值产生补偿数据；选择输出部，输出在所述缓冲部中缓冲的正常的所述数字数据和所述补偿数据。
为了不包括实现起来较为复杂的乘法器(multiplier)并容易产生补偿数据，所述数据补偿部最好包括加法器(adder)和移相器(shifter)。
此外，为了实现上述目的，根据本发明所提供的广播处理设备包括：信号接收部，接收包括模拟音频信号和数字音频信号；模拟处理部，处理所述模拟音频信号；数字处理部，对所述数字音频信号解调及解码，并输出数字数据；控制部，检测所述数字数据中发生比特错误的错误数据，当所述错误数据的数量超过预设的临界值时输出由所述模拟处理部处理的所述模拟音频信号，当所述错误数据的数量小于所述临界值时输出包括补偿所述错误数据的补偿数据的数字音频信号。
此时，当在正常的所述数字数据之间连续检测到两个所述错误数据时，对应于所述错误数据而产生的所述补偿数据通过下式得出。
[数学式1]C1＝{S1+[(S1+S2)/2]}/2
[数学式2]C2＝{S2+[(S1+S2)/2]}/2
其中，S1为在错误数据之前接收的正常的数字数据，S2为在错误数据之后接收的正常的数字数据，C1为对应于第一错误数据的补偿数据，C2为对应于第二错误数据的补偿数据。
而且，为了实现上述目的，根据本发明另一实施例所提供的用于接收模拟音频信号和数字音频信号的广播处理设备的控制方法，包括以下步骤：处理所述模拟音频信号，对所述数字音频信号解调及解码，并输出数字数据；检测在所述数字数据中发生比特错误的错误数据，掌握所述错误数据的数量；当所述错误数据的数量超过预设的临界值时输出由所述模拟处理部处理的所述模拟音频信号，当所述错误数据的数量小于所述临界值时输出包括用于补偿所述错误数据的补偿数据的数字音频信号。
综上所述，本发明提供一种改善音频环境的广播处理设备及其控制方法。
而且，本发明提供一种结构简单的广播处理设备及其控制方法。
附图说明
图1是根据本发明第一实施例所提供的广播处理设备的控制框图；
图2是示出由本发明的广播处理设备接收的数字数据的示图；
图3是图1所示的广播处理设备的详细控制框图；
图4是根据本发明第二实施例所提供的广播处理设备的控制框图；
图5a和图5b是用于说明根据本发明第二实施例所提供的广播处理设备的错误数据补偿方法的曲线图；
图6a和图6b是用于说明根据本发明第二实施例所提供的广播处理设备的另一错误数据补偿方法的曲线图；
图7是用于说明根据本发明第二实施例所提供的广播处理设备的控制方法的控制流程图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施例。
在各个实施例中，相同的标号表示相同构成要素，且对于相同构成要素在第一实施例中进行代表性说明而在其他实施例中省略其说明。以下，参照附图详细说明本发明实施例，以便本领域技术人员能够容易地实施本发明实施例。本发明可实现为各种不同的形式而不局限于在此说明的实施例。
为清楚地说明本发明而省略与说明无关的部分，并且贯穿说明书全文相同标号表示相同或相似的构成要素。
图1是根据本发明第一实施例所提供的广播处理设备的控制框图，图2是示出由广播处理设备接收的数字数据的示图，图3是图1所示的广播处理设备的详细控制框图。
如图所示，本实施例所提供的广播处理设备包括信号接收部10、数字处理部20和控制部30，所述控制部30对信号接收部10和数字处理部20进行控制。
信号接收部10接收包括数字音频信号的广播信号。本实施例所提供的广播处理设备可接收并处理应用NICAM(Near Instantaneously Companded AudioMultiplex，准瞬时压扩音频复用)标准的广播信号。NICAM主要在欧洲(英国、瑞典、西班牙、法国、北/东欧国家)、中国和澳大利亚等地区使用，按照NICAM标准，视频信号以模拟方式发送而音频信号调制为数字广播发送。信号接收部10包括未示出的调谐器、多个带通滤波器以及放大器等，从输入的广播信号中提取数字音频信号并输出到数字处理部20。本实施例对数字音频信号的处理进行说明，而没有描述的视频信号可通过公知的各种方法进行处理。
数字处理部20对输入的数字音频信号解调及解码，从而输出作为数字数据的数字采样数据。如图3所示，数字处理部20包括正交相移监控(QPSK)解调部21和NICAM解码部23。QPSK解调部21对按照QPSK方式调制的数字音频信号进行解调，所述QPSK方式是数字调制方式的一种，解调的数字音频信号在NICAM解码部23被解码。
为了将模拟音频信号转换为数字音频信号，具有振幅的波形的模拟音频信号在每个短时间间隔被连续取样，并且对应于振幅的值被数字化。这种数字音频信号通过NICAM解码部23解码而成为如图2所示的数字采样数据。数字采样数据1由10比特的音频数据X0～X9和添加到最高有效比特(MSB，most significant bit)一端的奇偶校验码P构成。奇偶校验码是为检测是否发生错误而添加到10比特音频数据中的1比特数据。控制部30通过检查奇偶校验码来判断数字采样数据是否发生比特错误。利用奇偶校验码来检测比特错误属于公知技术。图2中的数字采样数据属于示例，由信号接收部10接收的数字采样数据的比特数不限于此。
控制部30在连续接收的数字采样数据1中检测发生比特错误的错误采样数据，并利用在错误采样数据前后接收的正常的数字采样数据来补偿错误采样数据。为此，控制部30包括缓冲(buffering)部31、数据补偿部33和选择输出部35。
缓冲部31对从NICAM解码部23输出的数字采样数据依次进行缓冲(buffering)。为检测错误采样数据，缓冲部31以预定时间延迟存储数字采样数据，数字采样数据被延迟的时间对应于用于补偿错误采样数据的时间。
数据补偿部33利用在错误采样数据前后接收的正常的数字采样数据的平均值或中间值产生补偿采样数据。模拟音频信号在转换为数字音频信号之前具有连续的波形，因此相邻的数字采样数据的大小具有连续性。然而，发生比特错误的错误采样数据丧失与相邻的数字采样数据之间的连续性而具有比数字采样数据的大小大很多或小很多的值。数据补偿部33将在错误采样数据前后接收的正常的数字采样数据的平均值或中间值设定为能够替换错误采样数据的补偿采样数据。
选择输出部35选择输出在缓冲部31缓冲的正常的数字采样数据和数字补偿部33中的补偿采样数据。控制部30依次输出缓冲部31的数字采样数据，并在错误采样数据的输出时刻输出补偿采样数据。因此，选择输出部35不会输出错误采样数据，从而用户能够收听减少噪声的音频信号。这种选择输出部35可以由多路复用器(Multiplexer)来实现。
图4是根据本发明第二实施例所提供的广播处理设备的控制框图。
如图所示，根据本实施例的广播处理设备由信号接收部100、SIF检波部200、模拟处理部300、数字处理部400和控制它们的控制部500构成。构成数字处理部400的QPSK解调部410和NICAM解码部420与第一实施例相同，因此省略重复说明。
信号接收部100一同接收模拟音频信号和数字音频信号。NICAM广播虽然是数字广播，但是对在传输过程中可能发生的比特错误的补偿不太完善。因此，在接收NICAM广播的地区，特别是接收数字信号较弱的地区，为了缓解上述问题而按照模拟方式仅将单声道信号额外进行解调并随NICAM广播信号一起传输。因此，根据本实施例所提供的信号接收部100接收模拟广播信号和NICAM广播信号。
在经过SIF(sound intermediate frequency，声中频)检波部200的音频信号中，模拟音频信号输入到模拟处理部300，数字音频信号输入到数字处理部400。输入到模拟处理部300的音频信号是没有方向性的单声道(mono)信号，输入到数字处理部400的音频信号是区分左右的立体声(stereo)信号或支持外语的双(dual)信号。
与第一实施例不同，控制部500包括两个选择输出部530、540。第一选择输出部540相当于用于输出从模拟处理部300输出的模拟音频信号或从数字处理部400输出的数字音频信号中的某一个音频信号的多路复用器。根据本实施例所提供的控制部500在数字采样数据中检测发生比特错误的错误采样数据，当错误采样数据数量超过预设的临界值时，判断为数字音频信号的噪声超过允许范围并输出模拟音频信号。相反，当错误采样数据数量小于临界值时，输出数字音频信号。
即使是由于错误采样数据数量小于临界值而输出数字音频信号的情形，当错误采样数据数量快到达临界值时用户也会听到噪声很严重的声音。如果为防止这种问题而设定较低的临界值，则由于即使广播环境略微变差也会输出模拟音频信号，因此发生用户不能收听立体声信号或外语广播的问题。因此，当发生错误采样数据时，根据本实施例所提供的控制部500利用正常的数字采样数据补偿该错误采样数据。
缓冲部510、数据补偿部520和第二选择输出部530与第一实施例的控制部30所包含的构成要素相似，因此省略重复说明。
图5a和图5b是用于说明根据本实施例所提供的广播处理设备的错误采样数据补偿方法的曲线图。图5a是示出随时间变化存储在缓冲部510的数字采样数据大小的示图，图5b是示出在数据补偿部520产生的补偿采样数据大小的示图。如图所示，数字采样数据大小根据时间具有连续性。此外，图5a示出在正常的数字采样数据S1、S2之间各存在一个发生比特错误的错误采样数据E1、E2。在正常情况下，第一错误采样数据E1最好具有正常的数字采样数据S1、S2之间的假设采样数据V的大小，但是第一错误采样数据E1由于比特错误而具有非常小的值，其与相邻接收的正常的数字采样数据S1、S2之间的连续性被破坏。
数据补偿部520产生具有在错误采样数据E1前后接收的正常的数字采样数据的平均值的补偿采样数据C1。根据本实施例所提供的数据补偿部520由加法器(adder)和移相器(shifter)构成而不包括具有复杂结构的诸如乘法器(multiplier)的计算部。例如，在第一正常采样数据S1为1001000010，第二正常采样数据S2为0011110101的情况下，由加法器进行加法操作而得到1100110111。进行加法操作的数据不经过另外的运算而通过移相器。具有与求出中间值相同效果而进行加法运算的数据1100110111通过移相器而移动一位，所得到的补偿采样数据C1为0110011011。虽然补偿采样数据C1和假设采样数据V不完全一致，但是与错误采样数据E1比较，补偿采样数据C1具有接近于正常大小的值。总结起来，补偿采样数据C1具有(S1+S2)/2的大小。
图6a和图6b是用于说明根据本实施例所提供的广播处理设备的另一错误采样数据补偿方法的曲线图。如图6a所示，数字采样数据在正常的数字采样数据S1、S2之间具有发生比特错误的两个错误采样数据E1、E2。第一错误采样数据E1与第一假设采样数据V1相比非常小，第二错误采样数据E2与第二假设采样数据V2相比非常大。
为了利用加法器和移相器来补偿这种错误采样数据E1、E2，补偿部520首先求出正常的数字采样数据S1、S2的平均值，并求出该平均值与各个数字采样数据(S1、S2)的平均值。即，如图6b所示，用于补偿第一错误采样数据E1的第一补偿采样数据C1为{S1+[(S1+S2)/2]}/2，用于补偿第二错误采样数据E2的第二补偿采样数据C2为{S2+[(S1+S2)/2]}/2。虽然第一补偿采样数据C1及第二补偿采样数据C2与第一假设采样数据V1及第二假设采样数据V2不一致，但是与错误采样数据E1、E2相比具有接近于正常大小的值。
图7是用于说明根据第二实施例所提供的广播处理设备的控制方法的控制流程图。首先，将输入的音频信号分类为模拟音频信号和数字音频信号，然后模拟处理部300对模拟音频信号进行解调，数字处理部400对数字音频信号进行解调及解码(S10)。
在NICAM解码部420被解码的数字采样数据输入到控制部500而被缓冲。控制部500在缓冲的数字采样数据中检测发生比特错误的错误采样数据(S20)，并掌握错误采样数据数量(S30)。而且，控制部500还掌握关于发生错误采样数据时刻的时间信息。
当错误采样数据数量小于临界值时，控制部500执行对错误采样数据的补偿以便数字采样数据能够通过第二选择输出部540输出。首先，判断存在于正常的数字采样数据之间的错误采样数据数量是否为一个(S40)。当错误采样数据数量为一个时，生成具有相当于正常的数字采样数据的平均值(S1+S2)/2大小的补偿采样数据C1(S50)。
相反，当存在于正常的数字采样数据之间的错误采样数据数量不是一个时，控制部500判断错误采样数据数量是否为两个(S60)，并产生第一补偿采样数据C1和第二补偿采样数据C2(S70)。
然后，控制部500通过第二选择输出部530来选择性地输出在缓冲部510延迟的正常的数字采样数据和补偿采样数据(S80)。通过第二选择输出部530输出的数字音频信号经由第一选择输出部540输出到外部。
此外，当错误采样数据数量超过临界值或存在于正常的数字采样数据之间的错误采样数据数量大于三个时，控制部500通过第一选择输出部540输出模拟音频信号(S90)。在上述情况下，控制部500判断为比特错误数量超出能够补偿的范围，并且考虑用户的音频环境而输出模拟音频信号。临界值及存在于正常的数字采样数据之间的错误采样数据数量不限于特定值，并且可根据传输广播信号的地区性环境及用户的嗜好设置为不同值。
尽管示出和说明了本发明的一些实施例，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的原则和精神的情况下，可对本实施例进行改变。本发明的范围将由权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种广播处理设备，其特征在于包括：
信号接收部，接收包括数字音频信号的广播信号；
数字处理部，对所述数字音频信号进行解调及解码，并输出数字数据；
控制部，在所述数字数据中检测发生比特错误的错误数据，利用在所述错误数据前后接收的正常的所述数字数据补偿所述错误数据。
2.如权利要求1所述的广播处理设备，其特征在于：
所述数字数据包括多个比特数据和奇偶校验码，
所述控制部检查所述奇偶校验码来检测所述比特错误。
3.如权利要求1所述的广播处理设备，其特征在于所述控制部包括：
缓冲部，依次缓冲接收的所述数字数据；
数据补偿部，利用正常的所述数字数据的平均值或中间值产生补偿数据；
选择输出部，输出在所述缓冲部中缓冲的正常的所述数字数据和所述补偿数据。
4.如权利要求3所述的广播处理设备，其特征在于所述数据补偿部包括加法器和移相器。
5.一种广播处理设备，其特征在于包括：
信号接收部，接收包括模拟音频信号和数字音频信号的广播信号；
模拟处理部，处理所述模拟音频信号；
数字处理部，对所述数字音频信号进行解调及解码，并输出数字数据；
控制部，检测所述数字数据中发生比特错误的错误数据，当所述错误数据的数量超过预设的临界值时输出由所述模拟处理部处理的所述模拟音频信号，当所述错误数据的数量小于所述临界值时输出包括用于补偿所述错误数据的补偿数据的数字音频信号。
6.如权利要求5所述的广播处理设备，其特征在于：
所述数字数据包括多个比特数据和奇偶校验码，
所述控制部检查所述奇偶校验码来检测所述比特错误。
7.如权利要求5所述的广播处理设备，其特征在于所述控制部包括：
缓冲部，依次缓冲接收的所述数字数据；
数据补偿部，计算在所述错误数据前后接收的正常的所述数字数据的平均值或中间值来产生补偿数据；
选择输出部，输出在所述缓冲部中缓冲的正常的所述数字数据和所述补偿数据。
8.如权利要求7所述的广播处理设备，其特征在于当在正常的所述数字数据之间连续检测到两个所述错误数据时，对应于所述错误数据而产生的所述补偿数据通过下式得出：
[数学式1]C1＝{S1+[(S1+S2)/2]}/2
[数学式2]C2＝{S2+[(S1+S2)/2]}/2
其中，S1为在错误数据之前接收的正常的数字数据，S2为在错误数据之后接收的正常的数字数据，C1为对应于第一错误数据的补偿数据，C2为对应于第二错误数据的补偿数据。
9.如权利要求7所述的广播处理设备，其特征在于所述数据补偿部包括加法器和移相器。
10.一种接收模拟音频信号和数字音频信号的广播处理设备的控制方法，其特征在于包括步骤：
处理所述模拟音频信号；
对所述数字音频信号解调及解码，并输出数字数据；
检测在所述数字数据中发生比特错误的错误数据，掌握所述错误数据的数量；
当所述错误数据的数量超过预设的临界值时输出由所述模拟处理部处理的所述模拟音频信号，当所述错误数据的数量小于所述临界值时输出包括用于补偿所述错误数据的补偿数据的数字音频信号。
11.如权利要求10所述的广播处理设备的控制方法，其特征在于：
所述数字数据包括多个比特数据和奇偶校验码，
在所述检测错误数据的步骤中检查所述奇偶校验码。
12.如权利要求10所述的广播处理设备的控制方法，其特征在于输出所述数字音频信号的步骤包括以下步骤：
将接收的所述数字数据依次进行缓冲；
利用在所述错误数据前后接收的正常的所述数字数据的平均值或中间值来形成所述补偿数据；
输出缓冲的正常的所述数字数据和所述补偿数据。
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Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20090211