CN101406055B - 双重传输流产生装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种双重传输流产生装置，包括：turbo预处理器，接收turbo流，对turbo流编码以获得编码的强健流，并扩展编码的turbo流以获得扩展的turbo流；以及turbo包填充器，接收普通流和扩展的turbo流，并通过将编码的turbo流填充到普通流的指定区来产生双重传输流。

Description

双重传输流产生装置和方法
技术领域
本发明的一方面总体涉及一种产生用于数字广播的包括普通流和turbo流的双重传输流产生装置和双重传输流的方法。更具体地，本发明的一方面涉及一种产生包括普通流和强健处理的turbo流的双重传输流的双重传输流产生装置和方法，其用于增强作为美国式数字地面广播系统的高级电视系统委员会(ATSC)残留边带(VSB)数字电视(DTV)系统的接收性能。
背景技术
作为美国式数字地面广播系统的ATSC VSB DTV系统是单载波系统，并为每个单位的312个数据段提供一个场同步信号。因此，该系统在较差的信道上(具体来说，在多普勒衰减信道上)表现差的接收性能。
图1是符合已经由飞利浦电子提出的ATSC增强型VSB(EVSB)DTV标准的美国式数字地面广播系统的发送器和接收器示例的框图。该系统通过将强健流添加到传统ATSC VSB DTV系统的普通流来产生和发送双重传输流。强健流是已经经过强健数据处理的流，用于在较差信道上(具体来说，在多普勒衰减信道上)提供相对于普通流的改进的接收性能。
如图1所示，数字广播发送器包括：随机化器110，将双重传输流随机化；级联编码器形式的里德-所罗门(RS)编码器120，将奇偶校验字节添加到双重传输流以纠正在传输期间由于信道特性而引起的错误；交织器130，根据指定的交织模式对RS编码的数据进行交织；以及2/3比率网格编码器140，通过对交织的数据执行2/3比率网格编码将交织的数据映射成8电平数据符号。随机化器110接收的双重传输流是MPEG-2传输流，因此图1的数字广播发送器执行MPEG-2传输流的纠错编码。图1的数字广播发送器是8-VSB系统，这是因为网格编码器140将交织的数据映射成8电平数据符号。
数字广播发送器还包括：复用器(MUX)150，用于将场同步信号和段同步信号与来自网格编码器140的数据符号进行复用以获得具有图2中示出的构造的ATSC VSB DTV数据帧；以及VSB调制器160，通过将指定的DC值添加到数据符号来将导频插入已经与场同步信号和段同步信号复用的数据符号，通过对数据符号进行脉冲成形来执行数据符号的VSB调制以获得VSB调制的信号，并将VSB调制的信号上变换为RF信道频带信号，随后通过信道发送所述RF信道频带信号。
因此，在图1的数字广播发送器中，复用器(未示出)对普通流和强健流进行复用以获得将通过一个信道发送的双重传输流，并将双重传输流输入到随机化器110。随机化器110将输入数据随机化，用作外编码器的RS编码器120对随机化的数据进行外编码，交织器130根据指定的交织模式对外编码的数据进行交织。交织的数据由网格编码器140以12符号为单位进行内编码并被映射成8电平数据符号。复用器150对场同步信号和段同步信号与来自网格编码器140的数据符号进行复用。VSB调制器160将导频插入已经与场同步信号和段同步信号复用的数据符号，VSB调制器160将具有插入的导频的数据符号进行VSB调制以获得VSB调制的信号，VSB调制的信号被上变换到RF信号信道，随后通过信道被发送。
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信道频带信号下变换为基带信号，VSB解调器210，对基带信号执行同步检测和解调；均衡器220，对解调信号诸如多径的信道失真进行补偿；维特比解码器230纠正均衡的信号中的错误以获得数据符号，并对数据符号解码以获得解码的数据；解交织器240，根据数字广播发送器的交织器130所使用的指定交织模式对解码的数据进行解交织；RS解码器250，纠正解交织的数据中的错误；以及去随机化器260，对来自RS解码器250的纠错的数据进行去随机化，并输出MPEG-2双重传输流。
因此，图1的数字广播接收器通过将RF信号下变换为基带信号，解调和均衡基带信号，以及对基带信号执行信道解码操作来反向进行图1的数字广播发送器所执行的操作，从而恢复输入到图1的数字广播发送器的随机化器110的原始信号。
图2示出在美国式数字地面广播系统中使用的具有场同步信号和段同步信号的ATSC VSB DTV数据帧。如图2所示，一帧包括两个场，一个场包括作为第一段的一个场同步段和312个数据段。在ATSC VSB DTV数据帧中，一个数据段与一个MPEG-2包相应，并且包括4符号段同步信号和828个数据符号。
图2中示出的段同步信号和场同步信号被用于在图1的数字广播接收器中的VSB解调器210和均衡器220中进行同步和均衡。也就是说，场同步信号和段同步信号是对于图1的数字广播发送器和数字广播接收器双方已知的数据，其用作由图1的数字广播接收器中的均衡器220执行的均衡的参考信号。
如上所述，图1的数字地面广播系统通过将强健流添加到传统ATSC VSBDTV系统的普通流来产生和发送双重传输流，从而将强健流与传统普通流一起发送。
然而，即使在发送具有强健流的双重传输流时，图1的数字地面广播系统也不能解决在多径信道上的传统普通流的差接收性能。也就是说，即使发送了双重传输流，普通流的接收性能也毫无改进。另外，在多径信道上的turbo流的接收性能也没有显示出显著改进。因此，需要增加用于处理强健流的强健数据处理的强健度以增强强健流的接收性能。
发明内容
技术问题
本发明的一方面在于通过提供一种双重传输流产生装置和方法来解决上面提到的和/或其他问题和缺点，所述装置和方法通过将设置有奇偶校验插入区的turbo流插入普通流来产生双重传输流以增强作为美国式数字地面广播系统的ATSC VSB DTV系统的接收性能。
技术方案
根据本发明的一方面，双重传输流产生装置包括：turbo预处理器，接收turbo流，对turbo流编码以获得编码的turbo流，并扩展编码的turbo流以获得扩展的turbo流；和turbo包填充器，接收普通流和扩展的turbo流，将扩展的turbo流分段为具有指定大小的片段，通过将扩展的turbo流的片段填充到普通流的指定区来产生双重传输流。
双重传输流产生装置还可包括：传输适配器，接收普通流，将普通流重打包以获得包括在普通流的指定区中填充有填充字节的适配字段的重打包的普通流，并将重打包的普通流输出到turbo包填充器；其中，turbo包填充器接收作为普通流的重打包的普通流，并通过将扩展的turbo流的片段填充到重打包的普通流的适配字段的填充字节来产生双重传输流。
普通流和双重传输流都可包括多个场；扩展的turbo流可包括多个turbo包；turbo包填充器可将每个turbo包分段为具有指定大小的多个turbo包片段，并通过将turbo包片段按场填充到普通流的指定区来产生双重传输流，从而双重传输流的每个场中的第一个turbo包片段总是新的一个turbo包中的第一个turbo包片段。
普通流的指定区可包括普通流的多个填充字节区，扩展的turbo流的每一片段的长度可等于每一填充字节区的长度。
双重传输流可包括多个场，每个场包括多个包，turbo包填充器可将扩展的turbo流的片段填充到在每个场中以预设间隔出现的多个包的某些包中。
turbo预处理器可包括：里德-所罗门编码器，接收turbo流，使用里德-所罗门编码处理对turbo流编码以获得奇偶校验数据，并将奇偶校验数据附加到turbo流以获得编码的turbo流；占位符生成器，接收编码的turbo流，并将奇偶校验插入区插入编码的turbo流以获得扩展的turbo流。
编码的turbo流和扩展的turbo流都可包括多个字节；占位符生成器可通过将编码的turbo流的每个字节转换为扩展的数据流的2个字节来对编码的turbo流执行1/2比率转换。
编码的turbo流和扩展的turbo流都可包括多个字节；占位符生成器可通过将编码的turbo流的每个字节转换为扩展的数据流的4个字节来对编码的turbo流执行1/4比率转换。
根据本发明的另一方面，一种双重传输流产生方法包括：接收turbo流；对turbo流编码以获得扩展的turbo流；扩展编码的turbo流以获得扩展的turbo流；接收普通流；将扩展的turbo流分段为具有指定大小的片段；以及通过将扩展的turbo流的片段填充到普通流的指定区来产生双重传输流。
将在以下的描述中部分地阐述本发明的其他方面和/或优点，部分地，通过描述将是明显的，或者可通过本发明的实践而得知。
有益效果
根据前述内容，可以产生包括普通流和turbo流的双重传输流以增强作为美国式数字地面广播系统的ATSC VSB DTV系统的接收性能。具体地说，根据本发明的一方面，turbo流可通过以下方式经过turbo处理(所述turbo处理是使用turbo编码处理的强健数据处理)：将填充字节区插入普通流，将奇偶校验插入区插入turbo流，将具有奇偶校验插入区的turbo流填充到普通流的填充字节区，将turbo处理计算的奇偶校验信息插入turbo流的奇偶校验插入区，以及纠正由turbo处理造成的奇偶校验字节中的错误。另外，在保持与传统普通流传输系统兼容的同时，与使用简单系统的普通流相比，根据本发明的一方面的双重传输流系统可在各种接收环境中为turbo流提供改进的接收性能。
附图说明
图1是包括数字广播发送器和数字广播接收器的传统ATSC VSB DTV数字广播系统的示例的框图；
图2是传统ATSC VSB DTV数据帧的示图；
图3是根据本发明一方面的包括双重传输流产生装置的数字广播发送器的示例的框图；
图4是根据本发明一方面的作为图3的TS构造器310的双重传输流产生装置的示例的框图；
图5是传统MPEG-2传输流的示例图；
图6是根据本发明一方面的包括适配字段的MPEG-2传输流的示例图；
图7是根据本发明一方面的从图4的发送适配器410输出的重打包的普通流的示例图；
图8是根据本发明一方面的图4的turbo预处理器420的示例的框图；
图9是根据本发明一方面的输入到turbo预处理器420的输入turbo流的示例图；
图10是根据本发明一方面的从图8的RS编码器710输出的编码的turbo流的示例图；
图11是根据本发明一方面的在由图8的占位符生成器720执行的编码turbo流的1/2比率转换期间将奇偶校验插入区插入编码的turbo流的处理的示例图；
图12是根据本发明一方面的在由图8的占位符生成器720执行的编码turbo流的1/4比率转换期间将奇偶校验插入区插入编码的turbo流的处理的示例图；
图13是根据本发明一方面的从图8的占位符生成器720输出的扩展的turbo流的示例图；
图14是根据本发明一方面的从图4的turbo包填充器430输出的双重传输流的示例图；
图15是根据本发明一方面的双重传输流产生方法的示例的流程图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的实施例，本发明的示例在附图中示出，其中，相同的标号始终表示相同的组件。以下通过参照附图描述实施例以便解释本发明。
图3是根据本发明一方面的包括双重传输流产生装置的数字广播发送器的示例的框图。参照图3，所述数字广播发送器包括传输流(TS)构造器310、随机化器320、里德-所罗门(RS)编码器330、交织器340、turbo处理器350、网格编码器360、复用器(MUX)370、VSB调制器380和RF转换器390。
作为根据本发明一方面的双重传输流产生装置的示例的TS构造器310接收普通流N和turbo流T，并通过对普通流和turbo流进行复用来产生双重TS。可从外部模块(诸如广播相机)或者各种内部模块(诸如压缩处理模块(例如，MPEG-2模块)、视频编码器和音频编码器)接收普通流和turbo流。将在下面更详细地解释TS构造器310。
随机化器320对从TS构造器310输出的双重TS进行随机化以更有效地使用分配的信道空间。
RS编码器330通过执行RS编码操作将奇偶校验字节附加到随机化的双重TS，从而能够对由于信道中的变化和干扰而引起的错误进行纠正。
交织器340根据指定的交织模式对编码的双重TS进行交织。
Turbo处理器350对交织的双重TS的turbo流执行turbo处理，并纠正RS编码器330附加到turbo流的奇偶校验字节中的由turbo处理造成的错误。turbo处理是使用turbo编码处理的强健数据处理，用于在较差信道上(具体地，在多普勒衰减信道上)提供相对于普通流的改进的turbo流的接收性能。
网格编码器360对turbo处理的双重TS进行网格编码。
复用器370将网格编码的双重TS的数据符号与场同步信号和段同步信号进行复用以产生根据本发明一方面的高级残留边带(AVSB)DTV数据帧，除了所述根据本发明一方面的AVSB DTV数据帧的数据段的内容与图2中示出的ATSC VSB DTV数据帧中的数据段中的内容不同之外，其具有与图2中示出的ATSC VSSB DTV数据帧相同的结构。
VSB调制器380通过将指定的DC值添加到数据符号来将导频插入与场同步信号和段同步信号复用的数据符号中，并通过对数据符号进行脉冲成形来执行数据符号的VSB调制。
RF转换器390将VSB调制的双重TS转换为随后通过信道被发送的RF信道频带信号。
图4是根据本发明一方面的作为图3的TS构造器的双重传输流产生装置的示例的框图。参照图4，TS构造器(即，双重传输流产生装置)310包括传输适配器410、turbo预处理器420和turbo包填充器430。传输适配器410从输入到TS构造器310的普通TS提取所有基本流，并将普通TS重打包以包括填充有填充字节的适配字段。每个适配字段中的填充字节形成将用以下描述的扩展turbo包片段进行填充的填充字节区。
以下参照图5、图6和图7进一步详细描述包括填充有填充字节的适配字段的普通流的构造。
图5是传统MPEG-2TS包的示例图。参照图5，传统MPEG-2TS包包括4字节的TS头以及可作为适配字段、或作为净荷数据、或作为适配字段和净荷数据的组合的184字节的字段。图5中示出的传统MPEG-2TS包的各种元素在本领域是公知的，因此这里将不再解释。
图6是根据本发明一方面的包括填充有填充字节的适配字段的MPEG-2TS包的示例图。参照图6，MPEG-2TS包包括4字节的头、(2+n)字节的适配字段和(182-n)字节的净荷数据。适配字段的前两字节是适配字段(AF)头。AF头的第一字节(8位)是包含关于适配字段的长度的信息的适配字段长度区。AF头的第二字节(8位)是包含如下所述的指示符和标志的etc区。AF头之后跟随不传达任何信息而仅占据空间的n个填充字节。例如，填充字节可具有值0，或者具有被定义为填充字节的任意其他的适当值。通过MPEG-2TS头中的适配字段控制位的值来确定是否存在适配字段。
图6中示出的AF头的etc区包含MPEG-2传输流标准规定的指示符和标志。etc区的第一位是不连续指示符。etc区的第二位是随机存取指示符。etc区的第三位是基本流优先级指示符。etc区的第四位是节目时钟参考(PCR)标志，当所述标志被设置为1时指示PCR数据(42位)在适配字段中出现。etc区的第五位是原始节目时钟参考(OPCR)标志，当所述标志被设置为1时指示OPCR数据(42位)在适配字段中出现。etc区的第六位是拼接点标志，当所述标志被设置为1时指示拼接倒计数数据(8位)在适配字段中出现。etc区的第七位是传输专用数据标志，指示适配字段是否包含专用数据。etc区的第八位是适配字段扩展标志，指示适配字段扩展字段是否在适配字段中出现。由于这些指示符和标志是MPEG-2传输流标准的一部分，因此它们在本领域中是公知的，将不在此进一步描述。
如果上述的五个标志中的任意一个(相应于图6中示出的etc区的第四、第五、第六、第七、第八位)指示相关数据在适配字段中出现，则相关数据被放置于适配字段的开始处，并且将n个填充字节减少相关数据的字节的数量。例如，如果PCR标志(相应于图6中示出的etc区的第四位)被设置为1，则在适配字段中的前6字节(48位)中放置42位的PCR数据，其后跟随n-6个填充字节，如图6所示。
图4的传输适配器410接收作为普通流的传统MPEG-2TS包，并产生如图6所示的根据本发明一方面的包括填充有填充字节的适配字段的MPEG-2TS包。
图7是根据本发明一方面的从图4的传输适配器410输出的重打包的普通流的示例图。参照图7，重打包的普通流包括多个连续包。一个普通流场包括312个连续包。重打包的普通流的每个包包括188字节，包括1字节的同步信号、3字节的包标识(PID)和184字节的数据区。如图7所示，每四个包一次在184字节的数据区中设置2字节的AF头和N字节的填充字节区，184字节数据区的剩余182-N字节作为负载普通流数据的净荷数据区。在包含N字节填充字节区的每个包之后跟随的三个包中的每一个包中，全部的184字节数据区是负载普通流数据的净荷数据区。可从图7看出，当每四个包设置一次N字节填充字节区时，在一个普通流场的312个包中设置了78个N字节的填充字节区。注意，重打包的普通流中的N字节的填充字节区的位置和/或长度可根据本发明的各方面而不同。例如，除了如图7所示的场中的第一包、第五包、第九包等包，N字节的填充字节区可设置在场的第二包、第六包、第十包等包中，或者可设置在任意其他适当的位置，N可以是86、128或任意其他适当的值。另外，可每四个包设置两次、每四个包设置三次、或者每四个包设置四次(即，在每个包中)N字节的填充字节区。
此外，可通过在双重TS中设置空包并用turbo流数据填充所述空包来将双重TS中的全部包专用于turbo流数据的传输。这样的空包可负载184字节的turbo流数据。例如，如果双重TS的每四个包包括：两个这样的空包、一个MPEG-2TS包(包括如图6所示的根据本发明一方面的填充有填充字节的适配字段，其中，N＝16个填充字节)和一个如图5所示的传统MPEG-TS包，则双重TS的每四个包可负载384字节的turbo流数据(第一空包中的184字节、第二空包中的184字节和具有填充有16个填充字节的适配字段的包中的16字节)。然而，本发明不限于该示例，并且可使用任意适当的三种类型的包的组合来负载任意适当数量字节的turbo流数据。
图8是根据本发明一方面的图4的turbo预处理器420的示例的框图。如图8所示，turbo预处理器420包括RS编码器710和占位符生成器720。RS编码器710对从服务复用器(未示出)输入到RS编码器710的turbo流进行编码。
图9是根据本发明一方面的输入到图8的RS编码器710的输入turbo流的示例图。参照图9，输入turbo流包括多个连续包。输入turbo流的每个包包括188字节，188字节包括1个同步信号字节、3个PID字节和184个turbo净荷字节。RS编码器710从输入turbo流中的每个包中移除1个同步信号字节，使用(207，187)RS编码计算每个包中的剩余187字节的20个奇偶校验字节，并将20个奇偶校验字节附加到每个包以获得编码的turbo流。
图10是根据本发明一方面的从RS编码器710输出的编码的turbo流的示例图，所述turbo流包括在(207，187)RS编码期间附加到包的20个奇偶校验字节。其结果是，编码的turbo流的每个包包括207个字节，207个字节包括3个PID字节、184个turbo净荷字节和20个奇偶校验字节。
占位符生成器720将奇偶校验插入区插入从RS编码器710输出的编码的turbo流。现在将描述插入奇偶校验插入区的处理。编码的turbo流的构成单位是字节，编码的turbo流的每个字节被扩展到2或4字节以获得扩展的turbo流。2或4字节中每个字节被填充有原始字节和空数据(例如，0)的位值中的一些。填充有空数据的2或4字节的区是奇偶校验插入区。将编码的turbo流的每个字节扩展为2个字节是1/2比率转换。将编码的turbo流的每个字节扩展为4个字节是1/4比率转换。
图11是根据本发明一方面的在图8的占位符生成器720执行的1/2比率转换期间将奇偶校验插入区插入编码的turbo流中的处理的示例图。占位符生成器720通过对编码turbo流的每个字节执行1/2比率的转换来从编码的turbo流的每个字节产生两个字节。如图11所示，包括位D0到D7的编码的turbo流的一个字节被划分为两个4位的组，其中的一个组包括D0到D3位，另一个组包括D4到D7位。接下来，通过在每个位之后插入空位来将两个4位的组中的每一个扩展为8位的字节，以获得包括D4到D7位的第一字节(D7，0，D6，0，D5，0，D4，0)和包括D0到D3位的第二字节(D3，0，D2，0，D1，0，D0，0)。第一字节和第二字节中的0位是空位，用作奇偶校验插入区。在图11中示出的示例中，第一字节和第二字节中的第二、第四、第六和第八位被用作奇偶校验插入区。然而，本发明不限于该示例，奇偶校验插入区的位置可改变。例如，奇偶校验插入区可以是第二、第三、第六和第七位，或者是第三、第四、第五和第六位，或者八位中的四位的任意其他适当的组合。此外，在第一字节和第二字节中用作奇偶校验插入区的位的组合可以不同。虽然在图11中将0位用作空位，但是本发明不限于该示例，1位或0位和1位的组合可用作空位。
图12是根据本发明一方面的在图8的占位符生成器720执行的1/4比率转换期间将奇偶校验插入区插入编码的turbo流中的处理的示例图。占位符生成器720通过对编码的turbo流的每个字节执行1/4比率的转换来从编码的turbo流的每个字节产生四个字节。如图12所示，包括位D0到D7的编码的turbo流的一个字节被划分为四个2位的组，其中的一个组包括D0和D1位，另一组包括D2和D3位，另一组包括D4和D5位，另一组包括D6和D7位。接下来，通过在每个位之后插入三个空位来将四个2位的组中的每一个扩展为8位的字节，从而获得包括D6和D7位的第一字节(D7，0，0，0，D6，0，0，0)、包括D4和D5位的第二字节(D5，0，0，0，D4，0，0，0)、包括D2和D3位的第三字节(D3，0，0，0，D2，0，0，0)和包括D0和D1位的第四字节(D1，0，0，0，D0，0，0，0)。第一字节、第二字节、第三字节和第四字节中的0位是空位，被用作奇偶校验插入区。在图12中示出的示例中，第一字节、第二字节、第三字节和第四字节中的第二、第三、第四、第六、第七和第八位被用作奇偶校验插入区。然而，本发明不限于该示例，奇偶校验插入区的位置可改变。例如，奇偶校验插入区可以是第一、第三、第四、第五、第七和第八位，或者是第一、第二、第四、第五、第六和第八位，或者是八位中的六位的任意其他适当的组合。此外，在第一字节、第二字节、第三字节和第四字节中的两个或更多字节中用作奇偶校验插入区的位的组合可以不同。虽然在图12中将0位用作空位，但是本发明不限于该示例，1位或0位和1位的组合可用作空位。
图13是根据本发明一方面的对图4和图8中的turbo预处理器420中的输入turbo流执行在RS编码以及数据扩展之后从turbo预处理器420输出的扩展的turbo流的示例。在图13中示出的扩展的turbo流中，在RS编码期间附加了20个奇偶校验字节。在数据扩展期间执行的1/2或1/4比率转换期间，PID字节、turbo净荷字节和奇偶校验字节中的每一个都被扩展为两个或四个字节。如果执行1/2比率转换，则扩展的turbo流的每个包包括414字节，414字节包括6个PID字节，368个turbo净荷字节和40个奇偶校验字节。如果执行1/4比率转换，则扩展的turbo流的每个包包括828字节，828字节包括12个PID字节，736个turbo净荷字节和80个奇偶校验字节。
再次参照图4，图4的turbo包填充器430对从传输适配器410输出的重打包的普通流和从图8的占位符生成器720输出的扩展的turbo流(占位符生成器720输出的扩展的turbo流是图4和图8的turbo预处理器的输出)进行复用，以产生其中组合了重打包的普通流和扩展的turbo流的双重传输流。
举例来说，turbo包填充器430将从turbo预处理器420输出的扩展的turbo流分段为N字节的turbo包片段(其中，N是每个适配字段中的填充字节的数量)，并按顺序将turbo包片段填充到重打包的普通流中的适配字段的填充字节区中。也就是说，每个turbo包片段的长度等于适配字段的填充字节区的长度。换句话说，每个turbo包片段中的字节数量等于适配字段中的填充字节的数量N。
图14是根据本发明一方面的作为双重传输流产生装置的输出的从图4的turbo包填充器430输出的双重传输流的示例图。在图14中，“Turbo PPS”是“turbo预处理的流”的简写，“Turbo PPS”是图4和图8的turbo预处理器420的输出，在上面被称为“扩展的turbo流”。图14示出双重传输流的示例，其中，具有N＝128个填充字节、M＝12个turbo PPS包、剩余＝48个未用的填充字节，并且图8中的占位符生成器720的转换比率是1/4。N是重打包的普通流的每个适配字段的填充字节的数量，也是每个turbo PPS包片段的长度。M是可被填充到重打包的普通流的一个场中的turbo PPS包的数量。在图14中示出的示例中，当在重打包的普通流的每四个包中(即，一个场的312包中的78包)填充具有128字节的长度的turbo PPS片段，并且每个适配字段中填充字节的数量N是128字节时，可被填充到一个场的turbo PPS包片段字节的最大数量是128×78＝9984字节。当图8中的占位符生成器720的转换比率是1/4比率时，一个turbo PPS包的长度是207×4＝828字节，因此12个turbo PPS包(12×828＝9936)字节可被填充到一个场中。这样在图14中示出的双重传输流的每个场中具有适配字段的最后的包中留下了48个未使用的填充字节(9984-9936＝48字节)的残留。
由于48个未使用的填充字节的残留小于128字节的turbo PPS包片段，因此，作为新turbo PPS包(即，相对于前一个场中的12个turbo PPS包的第13个turbo PPS包)的第一个turbo包片段的下一个turbo PPS包片段将被填充到重打包的普通流的下一个场中具有适配字段的第一个包。因此，由于turbo PPS被按场填入重打包的普通流，因此双重TS的每个场中的第一个turbo PPS包片段将总是新的PPS包的第一个turbo PPS包片段。然而，本发明不限于该示例，N可具有除了128字节之外的值，并且/或者转换率可具有除了1/4或1/2之外的值，从而双重TS的每个场中的第一个turbo PPS包片段可不必总是新的PPS包的第一个turbo PPS包片段。
由作为根据本发明一方面的双重传输流产生装置的示例的图3的TS构造器310产生的图14中示出的双重传输流在通过图3中示出的随机化器320、RS编码器330、交织器340、turbo处理器350、网格编码器360、复用器370、VSB调制器380和RF转换器390之后，被发送到接收器。turbo处理器350从双重传输流仅提取turbo流，并通过计算使用turbo编码处理的turbo流的奇偶校验信息，将奇偶校验信息插入turbo流中的奇偶校验区(即，插入由图8的占位符生成器720插入的奇偶校验插入区)，并纠正由RS编码器330附加到turbo流的奇偶校验字节中的由于turbo处理而引起的错误，来仅对turbo流执行turbo处理，以使得turbo流成为更强健的数据流。turbo处理是强健数据处理，用于在较差信道上(具体地，在多普勒衰减信道上)提供相对于普通流的改进的turbo流的接收性能。可使用本领域的各种公知技术来实现用于处理和发送产生的双重TS的硬件，因此为了简明将省略对这样的硬件的进一步描述。
图15是根据本发明一方面的双重传输流产生方法的示例的流程图。图4的传输适配器410将普通流重打包以包括填充有填充字节的适配字段(方框S110)。图8的RS编码器710计算用于turbo流的奇偶校验字节并将奇偶校验字节附加到turbo流以获得编码的turbo流(方框S120)。图8的占位符生成器720在执行1/2或1/4比率转换的同时通过将奇偶校验插入区插入编码的turbo流来扩展编码的turbo流，以获得扩展的turbo流(方框S130)。图4的turbo包填充器430通过将扩展的turbo流的turbo包分段为N字节的turbo包片段来产生双重传输流(其中，N是每个适配字段中的填充字节的数量)，并按顺序地将turbo包片段填充到重打包的普通流的适配字段的填充字节区，来产生双重传输流(方框S140)。
虽然已经示出和描述了本发明的若干实施例，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，可以对这些实施例做出改变，本发明的范围在权利要求及其等同物中限定。

Claims (40)

1.一种双重传输流产生装置，包括：
turbo预处理器，接收强健流，通过将奇偶校验数据附加到强健流来对强健流编码以获得编码的强健流，并通过将奇偶校验插入区插入到编码的强健流来扩展编码的强健流以获得扩展的强健流；以及
turbo包填充器，接收普通流和扩展的强健流，将扩展的强健流分段为具有指定大小的片段，通过将扩展的强健流的片段填充到普通流的指定区来产生双重传输流。
2.如权利要求1所述的双重传输流产生装置，还包括：传输适配器，接收普通流，将普通流重打包以获得包括在普通流的指定区中填充有填充字节的适配字段的重打包的普通流，并将重打包的普通流输出到turbo包填充器；
其中，turbo包填充器接收作为普通流的重打包的普通流，并通过将扩展的强健流的片段填充到重打包的普通流的适配字段的填充字节来产生双重传输流。
3.如权利要求1所述的双重传输流产生装置，其中，普通流和双重传输流都包括多个场；
其中，扩展的强健流包括多个强健包；
其中，turbo包填充器将每个强健包分段为具有指定大小的多个强健包片段，并通过将强健包片段按场填充到普通流的指定区来产生双重传输流，从而双重传输流的每个场中的第一个强健包片段总是新的一个强健包中的第一个强健包片段。
4.如权利要求3所述的双重传输流产生装置，其中，M个完整的强健包被填充到普通流的每个场中，其中，M是大于或等于1的整数；
其中，普通流的每个场中的普通流的指定区的总大小与填充到普通流的每个场中的M个完整的强健包的总大小之间的差小于每个强健包片段的大小。
5.如权利要求1所述的双重传输流产生装置，其中，普通流的指定区包括普通流的多个填充字节区；
其中，扩展的强健流的每一片段的长度等于每一填充字节区的长度。
6.如权利要求1所述的双重传输流产生装置，其中，双重传输流包括多个场，每个场包括多个包；
其中，turbo包填充器将扩展的强健流的片段填充到在每个场中以预设间隔出现的多个包中的某些包。
7.如权利要求1所述的双重传输流产生装置，其中，turbo预处理器包括：
里德-所罗门编码器，接收强健流，使用里德-所罗门编码处理对强健流编码以获得奇偶校验数据，并将奇偶校验数据附加到强健流以获得编码的强健流；
占位符生成器，接收编码的强健流，并将奇偶校验插入区插入编码的强健流以获得扩展的强健流。
8.如权利要求7所述的双重传输流产生装置，其中，编码的强健流和扩展的强健流都包括多个字节；
其中，占位符生成器通过将编码的强健流的每个字节转换为扩展的数据流的2个字节来对编码的强健流执行1/2比率转换。
9.如权利要求8所述的双重传输流产生装置，其中，编码的强健流的每个字节包括以D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0顺序排列的8个位；
其中，扩展的强健流的2个字节的第一字节包括以D7、0、D6、0、D5、0、D4、0顺序排列的8个位；
其中，扩展的强健流的2个字节的第二字节包括以D3、0、D2、0、D1、0、D0、0顺序排列的8个位；
其中，第一字节和第二字节中的0位是奇偶校验插入区的部分。
10.如权利要求7所述的双重传输流产生装置，其中，编码的强健流和扩展的强健流都包括多个字节；
其中，占位符生成器通过将编码的强健流的每个字节转换为扩展的数据流的4个字节来对编码的强健流执行1/4比率转换。
11.如权利要求10所述的双重传输流产生装置，其中，编码的强健流的每个字节包括以D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0顺序排列的8个位；
其中，扩展的强健流的4个字节的第一字节包括以D7、0、0、0、D6、0、0、0顺序排列的8个位；
其中，扩展的强健流的4个字节的第二字节包括以D5、0、0、0、D4、0、0、0顺序排列的8个位；
其中，扩展的强健流的4个字节的第三字节包括以D3、0、0、0、D2、0、0、0顺序排列的8个位；
其中，扩展的强健流的4个字节的第四字节包括以D1、0、0、0、D0、0、0、0顺序排列的8个位；
其中，第一字节、第二字节、第三字节和第四字节中的0位是奇偶校验插入区的部分。
12.一种双重传输流产生方法，包括：
接收强健流；
通过将奇偶校验数据附加到强健流来对强健流编码以获得编码的强健流；
通过将奇偶校验插入区插入到编码的强健流来扩展编码的强健流以获得扩展的强健流；
接收普通流；
将扩展的强健流分段为具有指定大小的片段；以及
通过将扩展的强健流的片段填充到普通流的指定区来产生双重传输流，
其中，通过使用RS编码添加20个奇偶校验字节来对强健流编码。
13.如权利要求12所述的双重传输流产生方法，还包括：
将普通流重打包以获得包括在普通流的指定区中填充有填充字节的适配字段的重打包的普通流；
其中，产生双重传输流的步骤包括：将扩展的强健流的片段填充到重打包的普通流的适配字段的填充字节。
14.如权利要求12所述的双重传输流产生方法，其中，普通流和双重传输流都包括多个场；
其中，扩展的强健流包括多个强健包；
其中，将扩展的强健流分段的步骤包括：将每个强健包分段为具有指定大小的多个强健包片段；
其中，产生双重传输流的步骤包括：通过将强健包片段按场填充到普通流的指定区，从而双重传输流的每个场中的第一个强健包片段总是新的一个强健包中的第一个强健包片段。
15.如权利要求14所述的双重传输流产生方法，其中，M个完整的强健包被填充到普通流的每个场中，其中，M是大于或等于1的整数；
其中，普通流的每个场中的普通流的指定区的总大小与填充到普通流的每个场中的M个完整的强健包的总大小之间的差小于每个强健包片段的大小。
16.如权利要求12所述的双重传输流产生方法，其中，普通流的指定区包括普通流的多个填充字节区；
其中，扩展的强健流的每一片段的长度等于每一填充字节区的长度。
17.如权利要求12所述的双重传输流产生方法，其中，双重传输流包括多个场，每个场包括多个包；
其中，产生双重传输流的步骤包括：将扩展的强健流的片段填充到在每个场中以预设间隔出现的多个包之一。
18.如权利要求12所述的双重传输流产生方法，其中，对强健流编码的步骤包括：
使用里德-所罗门编码处理对强健流编码以获得奇偶校验数据；
将奇偶校验数据附加到强健流以获得编码的强健流；
其中，扩展编码的强健流的步骤包括：将奇偶校验插入区插入编码的强健流以获得扩展的强健流。
19.如权利要求18所述的双重传输流产生方法，其中，编码的强健流和扩展的强健流都包括多个字节；
其中，插入奇偶校验插入区的步骤包括：通过将编码的强健流的每个字节转换为扩展的数据流的2个字节来对编码的强健流执行1/2比率转换。
20.如权利要求19所述的双重传输流产生方法，其中，编码的强健流的每个字节包括以D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0顺序排列的8个位；
其中，扩展的强健流的2个字节的第一字节包括以D7、0、D6、0、D5、0、D4、0顺序排列的8个位；
其中，扩展的强健流的2个字节的第二字节包括以D3、0、D2、0、D1、0、D0、0顺序排列的8个位；
其中，第一字节和第二字节中的0位是奇偶校验插入区的部分。
21.如权利要求18所述的双重传输流产生方法，其中，编码的强健流和扩展的强健流都包括多个字节；
其中，插入奇偶校验插入区的步骤包括：通过将编码的强健流的每个字节转换为扩展的强健流的4个字节来对编码的强健流执行1/4比率转换。
22.如权利要求21所述的双重传输流产生方法，其中，编码的强健流的每个字节包括以D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0顺序排列的8个位；
其中，扩展的强健流的4个字节的第一字节包括以D7、0、0、0、D6、0、0、0顺序排列的8个位；
其中，扩展的强健流的4个字节的第二字节包括以D5、0、0、0、D4、0、0、0顺序排列的8个位；
其中，扩展的强健流的4个字节的第三字节包括以D3、0、0、0、D2、0、0、0顺序排列的8个位；
其中，扩展的强健流的4个字节的第四字节包括以D1、0、0、0、D0、0、0、0顺序排列的8个位；
其中，第一字节、第二字节、第三字节和第四字节中的0位是奇偶校验插入区的部分。
23.一种数字广播发送器，包括对传输流随机化的随机化器、对随机化的传输流RS编码的RS编码器、对RS编码的传输流进行交织的交织器，其特征在于，所述数字广播发送器还包括：
turbo预处理器，接收强健数据流，对强健数据流编码和处理数据；
传输适配器，接收普通数据流和准备普通数据流的区域；以及
turbo包填充器，通过将强健数据流填入普通数据流的区域来将传输流打包，所述强健数据流在turbo预处理器被处理，
其中，通过使用RS编码添加20个奇偶校验字节来对强健流编码。
24.如权利要求23所述的数字广播发送器，其中，turbo包填充器将预设的处理单位的强健数据流填入普通数据流的区域。
25.如权利要求23所述的数字广播发送器，其中，当单个处理单元中的强健数据流被填充到多个区域中时，turbo包填充器确保最后部分的剩余区域保持为空。
26.如权利要求23所述的数字广播发送器，其中，当单个处理单元中的强健数据流被填充到多个区域且在最后部分中存在剩余的区域时，turbo包填充器从最后部分的剩余区域开始填充随后的处理单位的强健数据流。
27.如权利要求23所述的数字广播发送器，其中，当与预设数量的处理单位相同数量的强健数据流被填充到所述预设数量的普通数据流中时，turbo包填充器确保在填充之后剩余区域保持为空。
28.一种数字广播接收器，包括：
RS解码器，当接收到包括强健数据流的数据流时，对强健数据流执行RS解码，
其中，数据流通过根据预设编码比率扩展强健数据流来准备区域，并在发送终端将用于强健数据流的奇偶校验插入所述区域。
29.如权利要求28所述的数字广播接收器，其中，RS解码器从数据流的预设位置检测强健数据流以执行RS解码。
30.如权利要求28所述的数字广播接收器，其中，当以1/2编码比率被编码时，在强健数据流中，一字节被扩展为二字节，并且强健数据流的数据的一位与所述区域的一位被交替放置。
31.如权利要求28所述的数字广播接收器，其中，当以1/4编码比率被编码时，在强健数据流中，一字节被扩展为四字节，并且强健数据流的数据的一位与所述区域的三位被交替放置。
32.一种双重传输流产生方法，包括：
接收强健数据流并对强健数据流执行编码和数据处理；
接收普通数据流并在普通数据流中准备区域；以及
通过将执行了编码和数据处理的强健数据流填入准备的区域来将传输流打包，
其中，通过使用RS编码添加20个奇偶校验字节来对强健流编码。
33.如权利要求32所述的双重传输流产生方法，其中，将传输流打包的步骤包括：将预设处理单位的强健数据流填入普通数据流中准备的空区。
34.如权利要求32所述的双重传输流产生方法，其中，将传输流打包的步骤包括：当将单个处理单位的数据流填入多个空区时，确保最后部分的剩余区域保持为空。
35.如权利要求32所述的双重传输流产生方法，其中，将传输流打包的步骤包括：当将单个处理单位的数据流填入多个区域且在最后部分存在剩余区域时，从最后部分的剩余区域开始填充随后的处理单位的强健数据流。
36.如权利要求32所述的双重传输流产生方法，其中，将传输流打包的步骤包括：当与预设数量的处理单位的数量相同的强健数据流被填入所述预设数量的普通数据流时，确保在填充之后剩余区域保持为空。
37.一种接收数字广播数据流的方法，包括：
当接收到包括强健数据流的数据流时，对强健数据流执行RS解码，
其中，数据流通过根据预设编码比率扩展强健数据流来准备区域，并在发送终端将用于强健数据流的奇偶校验填入所述区域。
38.如权利要求37所述的接收数字广播数据流的方法，其中，执行RS解码的步骤包括：从数据流的预设位置检测强健数据流以执行RS解码。
39.如权利要求37所述的接收数字广播数据流的方法，其中，当以1/2编码比率被编码时，在强健数据流中，一字节被扩展为二字节，并且强健数据流的数据的一位与所述区域的一位被交替放置。
40.如权利要求37所述的接收数字广播数据流的方法，其中，当以1/4编码比率被编码时，在强健数据流中，一字节被扩展为四字节，并且强健数据流的数据的一位与所述区域的三位被交替放置。
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