CN101662673A - 发送器和用于发送/接收数字广播流的系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种数字广播发送系统处理包括多turbo流的双重传送流(TS)。该数字广播发送系统包括：turbo处理器，从包括复用的普通流和turbo流的双重传送流(TS)检测turbo流，对检测的turbo流进行编码，并将编码的turbo流填充到双重TS；发送器，对处理的双重TS进行网格编码，并输出得到的流，其中，turbo处理器使用多个turbo处理器来对turbo流进行编码。因此，可以并行处理多个turbo流。

Description

发送器和用于发送/接收数字广播流的系统及其方法
本申请是申请日为2006年12月29日、申请号为200680049601.5、题为“发送器和用于发送/接收数字广播流的系统及其方法”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明的一方面通常涉及一种强健地处理并发送数字广播传送流(TS)的方法、数字广播发送和接收系统及其信号处理方法。更具体地讲，本发明的一方面涉及一种强健地处理并发送数字广播TS的方法以及数字广播发送和接收系统，该方法和系统的目的在于通过对包括普通流和turbo流的双重TS进行信息交换和映射，来提高作为美国地面DTV系统的ATSC VSB方案的接收性能。
背景技术
作为美国使用的地面数字广播系统的先进电视系统委员会(ATSC)残留边带(VSB)方案采用单载波和312段的场同步信号。因此，在差信道上，特别是在多普勒衰落信道上，广播系统的接收性能不佳。
图1是根据典型的美国地面数字广播系统的ATSC DTV标准的发送器和接收器的框图。图1的数字广播发送器是由Phillips提出的EVSB系统，并构建为产生和发送双重流，在该双重流中，强健数据添加到现有ATSC VSB系统的普通数据。
如图1所示，数字广播发送器包括：随机化器11，对双重流进行随机化；里德-所罗门(RS)编码器12，是用于将奇偶校验字节添加到TS以纠正由于传输中的信道特性发生的差错的级联编码器类型；交织器13，以预定的模式对RS编码的数据进行交织；以及网格编码器14，对交织的数据以2/3比率进行网格编码，并将其映射到8电平符号。数字广播发送器对双重流执行纠错编码。
数字广播发送器还包括复用器15和调制器16。如图2的数据格式所示，复用器15将场同步(sync)信号和段同步(sync)信号插入通过纠错编码处理和硬件的数据。调制器16通过将特定的DC值添加到插入了段同步信号和场同步信号的数据符号来插入导频音，通过脉冲成型执行VSB调制，将调制的数据上变换为RF信道频带的信号，并发送上变换的信号。
根据通过单信道发送普通数据和强健数据的双重流方案，普通数据和强健数据被复用(未显示)并提供给随机化器11。在随机化器11将输入的数据随机化，在作为外部编码器的RS编码器12对随机化的数据进行外编码，并且在交织器13分布编码的数据。在网格编码器14按照12符号对交织的数据进行内编码。在将内编码的数据映射到8电平符号之后，插入场同步信号和段同步信号。接下来，通过插入导频音对该数据进行VSB调制，将该数据变换为RF信号，并且发送该信号。
同时，图1中示出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调制；均衡器22，对解调的信号补偿信道失真；维特比解码器23，纠正均衡的信号的差错，并将纠错后的信号解码为符号数据；去交织器24，对数字广播发送器的交织器13分布的数据进行重排；RS解码器25，进行纠错；以及去随机化器26，通过对RS解码器25纠正的数据进行去随机化来输出MPEG-2 TS。
因此，图1的数字广播接收器按照与数字广播发送器相反的操作，通过将RF信号下变换，对变换的信号进行解调和均衡，并执行信道解码来恢复原始信号。
图2显示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。如图2所示，一帧包括两场，一场包括作为第一段的一个场同步段和312个数据段。在VSB数据帧中，一段相应于一个MPEG-2包，一段包括4符号段同步信号和828个数据符号。
如图2所示，同步信号(包括段同步信号和场同步信号)用于数字广播接收器对接收的RF信号进行同步和均衡。也就是，场同步信号和段同步信号对于数字广播发送器和数字广播接收器是已知的，并且当接收机执行均衡时用作参考信号。
图1的美国地面数字广播系统被构建为通过将强健数据添加到现有的ATSC VSB系统的普通数据来产生并发送双重流，并且将现有普通数据与强健数据一起发送。
发明内容
技术问题
然而，尽管双重流添加有强健数据而被发送，但是图1的美国地面数字广播系统也不能根据现有普通数据流传输来提高多径信道中的差的接收性能。也就是，美国地面数字广播系统的缺点在于：根据改善的普通流，接收性能没有提高。另外，强健处理的turbo流在多径环境中也不会很大地提高接收性能。此外，由于一次仅处理一个强健流，因此，该系统不适于使用多个turbo流的增强的广播商业模型。
技术方案
作出本发明在于克服现有技术中的上述和/或其他问题，因此，本发明的一方面在于提供一种能够处理用于发送和接收的多turbo流的数字广播发送/接收系统及其方法。
根据本发明的一方面，一种数字广播发送系统，包括：turbo处理器，从包括复用了turbo流的普通流的双重传送流(TS)检测至少一个turbo流，对检测的turbo流编码，并且在双重TS中用编码的turbo流替换turbo流；发送器，对在turbo处理器处理的双重TS进行网格编码，并输出得到的网格编码的双重TS，其中，turbo处理器包括对至少一个turbo流的每一个进行编码的至少一个turbo处理块。
根据本发明的一方面，一种数字广播发送方法，包括：从复用了普通流和turbo流的双重TS检测至少一个turbo流，对检测的turbo流编码，并且在双重TS中用编码的turbo流替换turbo流；对双重TS进行网格编码，并输出得到的网格编码的双重TS，其中，所述检测操作使用用于至少一个turbo流的每一个的turbo处理块来对turbo流进行编码。
根据本发明的一方面，一种数字广播接收系统，包括：解调器，接收包括一起复用了至少一个turbo流和一个普通流的双重TS，并且对接收的双重TS进行解调；均衡器，对解调的双重TS进行均衡；第一处理器，对均衡的TS的普通流进行解码，并且输出普通数据包；第二处理器，与对普通流进行解码并行地对均衡的双重TS的至少一个turbo流进行解码，以恢复turbo流包。
根据本发明的一方面，一种数字广播接收方法，包括：接收包括一起复用了至少一个turbo流和一个普通流的双重传送流(TS)，并且对接收的双重TS进行解调；对解码的双重TS进行均衡；对均衡的双重TS的普通流进行解码，并输出普通数据包；与对普通流进行解码并行地对均衡的双重TS的每一turbo流进行解码，以恢复turbo流包。
根据本发明的另一方面，一种处理接收的广播信号的方法，包括：接收包括一起复用了turbo流和普通流的双重传送流(TS)，并且对接收的双重TS进行解调；对解码的双重TS进行均衡；对均衡的双重TS的普通流进行维特比解码，并输出普通数据包；与对普通流进行维特比解码并行地对均衡的双重TS的每一turbo流进行turbo解码；将turbo解码的turbo流插入维特比解码的双重TS；对插入了turbo解码的turbo流的双重TS进行去交织；对去交织的双重TS进行RS解码；对RS解码的双重TS进行去随机化；对去随机化的双重TS进行解复用以恢复普通流包和turbo流包。
将在接下来的描述中部分阐述本发明另外和/或其他方面和优点，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，强健地处理并发送数字广播TS的方法、数字广播发送和接收系统及其信号处理方法的目的在于，通过对包括普通流和turbo流的双重TS进行信息交换和映射来提高作为美国地面DTV系统的ATSC VSB方案的接收性能。因此，本发明的数字广播发送系统可具有与现有普通数据发送系统的兼容性，并且提高在各种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，本发明的一般发明构思的这些和/或其他方面和优点将会变得清楚和更易于理解，其中：
图1是传统数字广播(ATSC VSB)发送和接收系统的框图；
图2是传统ATSC VSB数据的帧结构的示图；
图3是根据本发明的一个实施例的数字广播发送系统的框图；
图4是图3的数字广播发送系统的详细框图；
图5、图6和图7是根据本发明的各种实施例的TS产生器的框图；
图8是TS产生器中的RS编码器的输出流结构的示意图；
图9和图10是用于示出在应用到图4的数字广播发送系统的TS产生器如何提供奇偶校验插入区的示意图；
图11是采用擦除编码器的TS产生器的框图；
图12是图4的数字广播发送系统的详细框图；
图13是根据本发明的一个实施例的turbo处理器的框图；
图14是应用于图13的turbo处理器的外部编码器的框图；
图15和图16是用于示出应用于图13的turbo处理器的外部编码器的操作的示意图；
图17是用于示出应用于图13的turbo处理器的外部交织器的操作的示意图；
图18是根据本发明另一实施例的数字广播发送系统的框图；
图19是应用于图18的数字广播发送系统的turbo处理器的框图；
图20至图24是用于示出从图3、图4、图12和图18的数字广播发送系统发送的双重TS的结构的示意图；
图25是根据本发明的另一实施例的数字广播发送系统的框图；
图26是网格/奇偶校验器的框图；
图27是网格编码器块的框图；
图28是网格编码器的框图；
图29至图33是用于示出从图25的数字广播发送系统发送的双重TS的各种结构的示意图；
图34是用于示出双重TS的交织模式的示意图；
图35是根据本发明的另一实施例的数字广播发送系统的框图；
图36是兼容性奇偶校验产生器的框图；
图37是根据本发明的另一实施例的数字广播发送系统的框图；
图38是根据本发明的一个实施例的数字广播接收系统的框图；
图39是turbo解码器的框图；
图40是根据本发明的另一实施例的数字广播接收系统的框图；
图41是根据本发明的另一实施例的数字广播接收系统的框图；
图42和图43是turbo DE-MUX的各种示例的框图；
图44是根据本发明的另一实施例的数字广播接收系统的框图
图45是用于概述根据本发明的一个实施例的数字广播发送信号处理方法的流程图；
图46是用于概述根据本发明的另一实施例的数字广播发送信号处理方法的流程图；
图47用于概述根据本发明的一个实施例的turbo流处理方法的流程图；
图48是用于概述根据本发明的一个实施例的数字广播接收信号处理方法的流程图；
图49是用于概述根据本发明的一个实施例的turbo流解码方法的流程图；
图50用于概述根据本发明的一个实施例的turbo解复用处理方法的流程图；
图51和图52是显示根据本发明示例性实施例的用于多turbo流发送的turbo处理器的结构的框图；
图53至图55示出包括多turbo流的双重TS的示例性结构；
图56和图57是显示根据本发明的示例性实施例的用于多turbo流接收的turbo解码器的结构的框图。
具体实施方式
现在，详细参照本发明的实施例，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是根据本发明的一个实施例的数字广播发送系统的框图。在图3中，数字广播发送系统包括奇偶校验区产生器110、第一交织器120、turbo处理器130、去交织器140和发送器150。奇偶校验区产生器110对包括普通流和turbo流的双重传送流(TS)产生奇偶校验插入区。奇偶校验插入区表示插入为双重TS计算的奇偶校验位的区，也就是，记录奇偶校验位的区。以下，奇偶校验产生器110提供的奇偶校验插入区被称为“第一奇偶校验插入区”。
第一交织器120对具有奇偶校验区产生器110产生的第一奇偶校验区的双重TS进行交织。
Turbo处理器130仅检测包括在交织的双重TS中的turbo流，对检测的turbo流执行强健处理并将处理的turbo流填充到双重TS。强健处理是指通过对turbo流执行编码(例如卷积编码)进行数据强健的处理。
去交织器140对从turbo处理器130输出的双重TS进行去交织。
发送器200用于将在去交织器140处理的双重TS发送到外部装置(未显示)。下面将详细解释发送器200。
如图3的实施例所示，通过将通过单独的强健处理的turbo流与普通流一起发送，可提高多径环境或移动环境中的接收性能，并且可提供与现有普通流发送和接收流的兼容性。
图4是图3的数字广播发送系统的详细框图。如图4所示，数字广播发送系统还包括TS产生器300和随机化器150。TS产生器300可包括ATSC发射复用器(MUX)，但是可以理解可以存在其他可用的合适复用器，并且ATSC发射复用器的使用不在于限制本申请的范围。
TS产生器300通过接收并复用普通流和turbo流来产生双重TS。可从外部模块(例如，广播相机)、各种内部模块(例如，压缩模块(诸如MPEG2模块)、视频编码器和音频编码器)来接收普通流和turbo流。
随机化器150将在TS产生器300产生的双重TS随机化，并将随机化的双重TS提供给奇偶校验区产生器110。因此，奇偶校验区产生器110对双重TS产生奇偶校验插入区。除了TS产生器300和随机化器150之外的图4中的部件具有与图3中的部件相同的功能。因此，将省略对它们的描述。
图5、图6和图7是根据本发明的各种实施例的TS产生器300的框图。如图5所示，通过包括复制器310和服务复用器(MUX)320实现TS产生器300。复制器310对交织的turbo流产生奇偶校验插入区。这里，复制器310产生的奇偶校验区被称为“第二奇偶校验插入区”。更详细地，为了产生第二奇偶校验插入区，作为turbo流的组成单位的字节被分为两个或四个字节。划分的字节的每一个用原始字节的部分位值和null数据(例如，0)来填充。用null数据填充的区变为奇偶校验插入区。
下面将更详细地描述复制器310的操作。
在进行双倍输入的情况下，如果一个字节中的位表示为从最高有效位(MSB)开始的a，b，c，d，e，f，g，h并且以该顺序输入，则复制器310的输出可表示为a，a，b，b，c，c，d，d，e，e，f，f，g，g，h，h。这里注意，连续输出从MSB开始的包括1字节的a，a，b，b，c，c，d，d和1字节的e，e，f，f，g，g，h，h的2字节输出。
在进行四倍输入的情况下，复制器310的输出可表示为。
服务MUX 320对单独接收的普通流和复制器310处理的turbo流进行复用。因此，产生双重TS并将其提供给随机化器150。
图6是示出里德-索罗门(RS)编码器330添加到图5的TS产生器300的例子的框图。在图6中，RS编码器330通过添加奇偶校验位来对接收的turbo流编码，随后将编码的turbo流提供给复制器310。因此，复制器310产生编码的turbo流的第二奇偶插入区。这样做，复制器310可以以1/2或1/4比率产生第二奇偶校验插入区。
图7是示出交织器340添加到图6的TS产生器300的例子的框图。交织器340将RS编码器330编码的turbo流进行交织。这里注意，交织器340可被称为“自由交织器”。还应注意，在本发明的各种实施例中可以交换图7中显示的交织器340和复制器310的位置。
图8是从图6和图7的RS编码器330输出的turbo流结构的示意图。如图8所示，在从最初接收的188字节turbo流中去除1字节的同步信号时，输出添加有20字节的奇偶校验的208字节的包流。
图9和图10是示出复制器310如何提供奇偶校验插入区的示意图。首先，图9显示1/2比率转换处理。如图9所示，包括D0～D7位的一个字节被扩展为包括D0～D3位的第一字节和包括D4～D7位的第二字节。第一字节和第二字节之间的位被用作第一奇偶插入区。具体地讲，对于第一字节和第二字节，第2、4、6和8位被用作第一奇偶校验插入区。注意，第一奇偶校验区的位置可以改变。例如，第2、3、6和7位或第3、4、5和6位可被用作第一奇偶校验插入区。
图10显1/4比率转换。如图10所示，包括D0～D7位的一个字节扩展为包括D0和D1位的第一字节、包括D2和D3位的第二字节、包括D4和D5位的第三字节以及包括D6和D7位的第四字节。尽管图10中每一字节中的第2、3、4、6、7和8位被用作第一奇偶校验插入区，但是该示例不在于限制本申请的范围，并且该示例不应解释为这样做。
图11是TS产生器300的另一框图。这里，图11的TS产生器300还包括添加到图7的TS产生器300的擦除编码器350。擦除编码器350执行擦除编码以消除接收的turbo流中的噪声。通过从turbo流中消除噪声，可提高接收性能。RS编码器330对经过擦除编码的turbo流执行纠错编码，交织器340对编码的turbo流进行交织。复制器310在交织的turbo流中产生第二奇偶插入区。服务MUX 320通过复用具有第二奇偶插入区的turbo流和普通流来产生双重TS。
图12是应用于图4的数字广播发送系统的发送器200的详细的框图。参照图12，发送器200包括第二RS编码器210、第二交织器220、网格编码器230、MUX 240和调制器250。由于除了发送器200之外的所有部件具有与图3和图4中的部件相同的功能，因此，将省略对它们的详细描述。如图12所示，除了TS产生器300之外的部件可被称为“激励器”。
第二RS编码器210通过添加奇偶校验位来对从去交织器200提供的双重传送流进行编码。具体地讲，第二RS编码器210将对双重TS计算的奇偶校验位插入奇偶校验区产生器110产生的第一奇偶校验插入区。第二交织器220将插入奇偶校验的双重TS进行交织。网格编码器230对第二交织器220交织的双重TS进行网格编码。MUX 240通过添加段同步信号和场同步信号来复用网格编码的双重TS。调制器250调制复用的双重TS的信道，将调制的流上变换为RF信道带的信号，随后将该变换的信号发送给外部装置。具体地讲，通过信道将来自调制器250的双重TS发送给各种接收系统。
尽管未在图12中示出，发送器200可还包括用于信号发送的典型部件，例如用于放大变换的信号的功率的功率放大器(未显示)和天线(未显示)。
图13是应用于图3、图4和图12的各种数字广播发送系统的turbo处理器130的框图。如图13所示，turbo处理器130包括字节符号转换器131、TS解复用器(DE-MUX)132、外部编码器133、外部交织器134、TX MUX 135和符号字节转换器136，但是应该注意，字节符号转换器131、TS DE-MUX132、TS MUX 135和符号字节转换器136可被省略和被其他部件替换。字节符号转换器131将第一交织器120交织的双重TS从字节转换为符号(这里，关于从字节转换为符号的详细描述，请参照美国ATSC DTV标准的表D5.3(A/53))。TS DE-MUX 132通过对转换为符号的双重TS解复用来检测turbo流。外部编码器133通过计算检测的turbo流的奇偶校验位并将计算的奇偶校验位插入第二奇偶校验插入区来对turbo流进行编码。这样，外部编码器133逐字节对turbo流进行编码。外部交织器134对卷积编码的turbo流进行交织。外部交织器134按位执行交织。TS MUX 135通过复用交织的turbo流和普通流来构建双重TS。具体地讲，TS MUX 135通过将turbo流填充到TS DE-MUX 132检测之前的位置来构建双重TS。TS MUX 135可被称为服务MUX。符号字节转换器136将双重TS从符号转换为字节(这里，关于从符号转换为字节的更多描述，请参照美国ATSC DTV标准的表D5.3(A/53))。
图14是应用于图13的turbo处理器130的外部编码器133的框图。如图14所示，外部编码器133包括移位寄存器r0、r1和r2以及加法器。因此，外部编码器133可通过递归系统卷积(RSC)码类型的卷积编码来将奇偶校验位插入第二奇偶校验插入区。外部编码器133能够以1/2或1/4比率进行编码。参照图15和16示出外部编码器的2种编码。
图15是示出1/2比率的示意图。如图15所示，在包括D0～D3位和null数据(例如，0)的一个字节中，产生与D0～D3位相应的奇偶校验位Z0～Z3。产生的奇偶校验位被插入null数据的位置，即第二奇偶校验插入区。其结果是，编码的字节是D3、Z3、D2、Z2、D1、Z1、D0、Z0。
图16是示出1/4比率的示意图。如图16所示，在包括D0和D1位以及null数据的一个字节中，产生与D0和D1位相应的奇偶校验位Z0和Z1。产生的奇偶校验位被插入null数据的位置，即第二奇偶校验插入区。除了产生的奇偶校验位之外，重新插入D0和D1。因此，可以重复记录D0和D1位和奇偶校验位。如图16所示，编码的字节是D1、Z1、D1、Z1、D0、Z0、D0、Z0。
图17是示出外部交织器134的交织的示意图。参照图17，外部交织器134根据特定交织规则进行交织。例如，当顺序输入数据“ABCD”时，同时交织规则是{2，1，3，0}，外部交织器134交织并输出数据“CBDA”。
图18是根据本发明另一实施例的数字广播发送系统的框图。现参照图18，数字广播发送系统包括TS产生器500、随机化器410、RS编码器420、交织器430、turbo处理器440、网格编码器450、MUX 460、导频插入器470、预均衡器480、VSB调制器490和RF调制器495。
TS产生器500通过接收并复用普通流和turbo流来构建双重TS。更详细地，单独接收turbo流和普通流。在处理(例如，编码和交织)turbo流之后，处理的turbo流和普通流被复用以产生双重TS。注意，可以以与图5、图6、图7和图11的TS产生器300相似方式的结构实现TS产生器500。
随机化器410接收并随机化从TS产生器500输出的双重TS。RS编码器420通过插入用于纠错的奇偶校验来对随机化的双重TS进行编码。交织器430对插入奇偶校验的双重TS进行交织。Turbo处理器440对包括在交织的双重TS中的turbo流进行卷积编码，并且对卷积编码的turbo流进行交织。接下来，turbo处理器440通过将交织的turbo流插入双重TS来重构双重TS。
同时，在图12的数字广播发送系统中，turbo处理器130位于第二RS编码器210的前端。由于在包括通过卷积编码插入的奇偶校验的turbo流被插入双重TS之后，奇偶校验被重新插入，因此这允许正确地插入奇偶校验位。然而，在图18的数字广播发送系统中，turbo处理器440位于RS编码器420的后端。因此，当通过turbo处理器440的卷积编码插入奇偶校验位时，双重TS的整个奇偶校验改变。因此，turbo处理器440通过对重构的双重TS再产生奇偶校验并插入该奇偶校验来纠正奇偶校验。
网格编码器450对turbo处理的双重TS进行网格编码。MUX 460可通过添加段同步信号和场同步信号来复用网格编码的双重TS。导频插入器470通过将特定DC值添加到具有同步信号的双重TS来插入导频。预均衡器480均衡插入导频的双重TS来最小化符号间干扰。VSB调制器490对均衡的双重TS进行VSB调制。RF调制器495将VSB调制的双重TS调制为RF信道带的信号。
图18的数字广播发送系统具有比图12的数字广播发送系统更简单的结构，这是因为省略了例如奇偶校验区产生器110、第一交织器120和去交织器140的部件。
图19是应用于图18的数字广播发送系统的turbo处理器440的框图。如图19所示，turbo处理器440包括turbo流检测器441、外部编码器442、外部交织器443、turbo流填充器444和奇偶校验补偿器445。
Turbo流检测器441从双重TS检测turbo流。具体地，可使用解复用器(DE-MUX)来实现turbo流检测器441。外部编码器442通过将奇偶校验位添加到检测的turbo流中的第一奇偶校验插入区中来对turbo流进行编码。外部交织器443对编码的turbo流进行交织。Turbo流填充器444通过复用交织的turbo流和普通流来重构双重TS。可使用MUX来实现turbo流填充器444。奇偶校验补偿器445通过再产生奇偶校验位并将该奇偶校验位添加到重构的双重TS来补偿从turbo流编码产生的奇偶校验差错。
图19的turbo处理器440还可包括：字节符号转换器(未显示)，用于将双重TS从字节转换为符号，并将转换的双重TS提供给turbo流检测器441；和符号字节转换器(未显示)，用于将从奇偶校验补偿器445输出的双重TS从符号转换为字节，并输出该转换的双重TS。
图20至图24是示出从图3、图4、图12和图18的数字广播发送系统发送的双重TS的各种结构的示意图。
在图20中，“A”显示TS产生器300和500接收的普通流包；“B”显示在TS产生器300和500接收的turbo流包，“C”显示在TS产生器300和500构建的双重TS包。如图20所示，turbo流包A包括同步信号、包标识(PID)和强健数据区。更具体地讲，整个turbo流包可包括188字节，其中同步信号是1字节，PID是3字节，强健数据是184字节。
普通流包B包括同步信号(SYNC)、PID、适配域(AF)头、填充区和普通数据区。具体地讲，整个普通流包包括188字节，其中SYNC是1字节，PID是3字节，AF头是2字节，null数据是N字节，普通数据是182-N-S字节。AF头是记录用于通知AF的位置、大小等信息的区。
在双重TS C中，部分的turbo流包A被插入普通流包的填充区中。仍然参照图20，188字节双重TS包包括1字节SYNC、3字节PID、2字节AF头、N字节强健数据和182-N字节普通数据。
插入双重TS C的turbo流可以是部分turbo流包A。换句话说，插入双重TS C的turbo流可以是SYNC、PID和强健数据中的至少一个。
图21显示TS产生器300和500构建的双重TS的另一例子。如图21所示，双重TS包括多个连续包，其中强健数据位于特定包。更详细地，图21显示出78个turbo流包插入双重TS的1个场的312个包。在这种情况下，双重TS被如此构建：按照四个包以1∶3的比率重复turbo流包和普通流包。也就是，1个turbo流包(188字节)和三个普通流包(188字节)连续相连。
在70个turbo流包插入双重TS的312段中的情况下，双重TS可被如此构建：包括以1∶3比率的1个turbo流包(188字节)和3个普通流包(188字节)的四个包重复排列70次。剩余32个包包括普通流包。
图22显示TS产生器300和500构建的双重TS的另一例子。具体地讲，图22是示出当88个turbo流包插入双重TS的1个场的312段的包中的示例性双重TS的示意图。如图22所示，双重TS可被如此构建：按照4个包重复排列2个turbo流包(188字节)和2个普通流包(188字节)10次，对于其他段，按照1∶3比率的4个包重复排列1个turbo流包(188字节)和3个普通流包(188字节)。
图23显示TS产生器300和500构建的双重TS的另一例子。图23显示图20和图21的双重TS的组合的双重TS。具体地讲，双重TS被如此构建：按照四个包重复排列一个turbo流包(188字节)、一个插入普通流包的AF的一部分的turbo流包以及2个普通流包。
图24是双重TS 312段包的另一例子的示意图。参照图24，包信息与turbo流和普通流一起被包括在双重TS中。包信息被记录在选项字段中。在这种情况下，可指定和固定选项字段的位置，从而选项字段的位置和turbo流的位置不会重叠。在图24中，m指示turbo流的可能长度(字节)。
仍然参照图24，注意，节目时钟参考(PCR)区固定到第15段。这样，每个选项字段可被固定到不与turbo流重叠的部分。
通过举例，如果以52段为单位划分312段，则选项字段的位置可表示如下：
节目时钟参考(PCR)(使用6字节)：52n+15，n＝0
原始节目时钟参考(OPCR)(使用6字节)：52n+15，n＝1
适配域扩展长度(使用2字节)：52n+15，n＝2
传送专用数据长度(使用5字节)：52n+15，n＝3，4，5
拼接倒计数(使用1字节)：52n+15，n＝0，1，2，3，4，5
尽管未在图24中示出，但是根据以上表示可以看出“传送专用数据长度”将位于第171、233和275段。
除了在图20至图24中显示的结构以外，能够不同地构建双重TS包，其中，turbo流被插入除了AF的选项字段之外的null数据中。另外，可根据双重TS包的结构调整turbo流的比率。
图25是根据本发明另一实施例的具有补充参考信号(SRS)的数字广播发送系统的框图。图25的数字广播发送系统包括TS产生器1101、随机化器1103、SRS插入器1105、奇偶校验区产生器1107、第一交织器1109、turbo处理器1111、去交织器1113、RS编码器1115、第二交织器1117、网格/奇偶校验纠正器1119、MUX 1121和调制器1123。
TS产生器1101通过接收普通流和turbo流来构建双重TS包。这样，TS产生器1101产生填充区以将SRS数据插入双重TS流的每一包。SRS是发送方和接收方双方公知的信号模式。接收方通过将接收的流中的SRS与已知SRS进行比较来检查信道状态并确定补偿等级。
填充区是在包括头和净荷的包的部分中产生的用于SRS插入的区。更详细地，该包还包括AF。部分或全部AF可被用作填充区。在这种情况下，该包的AF头可另外包括为了网格/奇偶校验纠正器1119的初始化插入数据的填充区。
AF可包括记录各种包信息的选项字段。选项字段是用于同步接收器的解调器的同步的节目时钟参考(PCR)、用于在接收器进行节目记录、定时器记录和回放的原始节目时钟参考(OPCR)、四个电路块、分别包括Cr、Cb块的连续宏块的数量的拼接倒计数、用于电文广播的文本数据的长度的传送专用数据长度以及适配域扩展长度。根据本发明实施例，填充区和选项字段不重叠排列。
由于可以以如图5、图6、图7和图11构建TS产生器1101，因此，为了简明，将省略对其的进一步描述。在TS产生器1101具有如图6、图7和图11所示的RS编码器310的情况下，该RS编码器可被称为第一RS编码器310以区分图25的RS编码器1115，并且图25的RS编码器1115可被称为第二RS编码器1115。
随机化器1103随机化包括填充区的双重TS。SRS插入器1105将SRS插入随机化的双重TS中的填充区中。SRS可用于接收方的同步和/或信道均衡。奇偶校验产生器1107产生第一奇偶校验插入区，用于将用于纠错的奇偶校验位插入具有插入的SRS的双重TS包。第一交织器1109对具有产生的第一奇偶校验插入区的双重TS包进行交织。Turbo处理器1111对包括在交织的包中的turbo流进行卷积编码，并且对卷积编码的turbo流进行交织。可以以如图13所示实现turbo处理器1111。去交织器1113可对从turbo处理器1111输出的包进行去交织。RS编码器1115对去交织的双重TS包编码。更具体地讲，以级联码构建RS编码器1115，以将用于纠错的奇偶校验位插入具有插入的SRS的包的第一奇偶校验插入区。第二交织器1117对具有插入的奇偶校验的双重TS包进行交织。网格/奇偶校验纠错器1119对第二交织器1117交织的包进行网格编码，并纠正奇偶校验位。
图26是应用于图25的数字广播发送系统的网格/奇偶校验纠正器1119的框图。参照图26，网格/奇偶校验纠正器1119包括网格编码器块1401、RS再编码器1403、加法器1405、MUX 1407和MAP 1409。
MUX 1407可具有对第二交织器1117交织的包进行网格编码的操作模式(以下称为“普通模式”)，以及对加法器1405相加的包进行网格编码的操作模式(以下称为“奇偶校验纠正模式”)。通过从RS再编码器1403接收的控制信号确定MUX 1407的操作模式。
网格编码器块1401对从MUX 1407接收的包进行网格编码。网格编码器块1401能够根据外部控制信号对包进行网格编码。根据本发明实施例，就在对包的SRS数据进行网格编码之前对网格编码器块1401初始化。
RS再编码器1403在网格编码器块1401的初始化期间再产生与改变的包相应的奇偶校验。
加法器(异或)1405将再编码的奇偶校验与从第二交织器117反馈的包相加，并将再编码的奇偶校验和所述包提供给MUX 1407。相加运算如下：
A)省略...101001010111001010101011AAAAA...省略
B)省略...000000000000010000000000BBBBB...省略
C)省略...101001010111011010101011CCCCC...省略
A)显示从第二交织器1117接收的包；B)显示RS再编码的包；C)显示使用加法器1405对A)和B)异或的结果。当A)中的下划线部分输入给网格编码器块1401时，进行初始化。此时，与网格编码器块1401中的预存储的值相应的值被提供给RS再编码器1403。RS再编码器1403通过将奇偶校验与提供的值相加来输出包B)。包B)中的下划线部分是指与包A)的下划线部分相应的改变的值。注意，与包B)中的下划线部分相应的奇偶校验位被再产生为“BBBBB”。
随后加法器1405通过对包A)和包B)执行异或来输出包C)。可以理解，在包C)中，初始输入的包A)中的下划线部分被改变为“01”，并且奇偶校验也从“AAAAA”改变为“CCCCC”。
当完成初始化和奇偶校验纠正时，MUX 1407工作在普通操作模式，并且将双重TS提供给网格编码器块1401。
MAP 1409对网格编码的包执行到8电平的符号映射，并且输出映射的包。
图27是应用于图25的数字广播发送系统的网格编码器块1401的框图。图27的网格编码器块1401包括12个网格编码器1至12。因此，根据接收的包按顺序连续选择网格编码器1至12，并分别输出网格值。如早期提到的，在初始化期间，与网格编码器的寄存器(未显示)中预存储的值相应的值被提供给RS再编码器1403作为初始化值。
图28是在图27的网格编码器块1401中采用的网格编码器的框图。图28的网格编码器包括两个MUX 1601和1602、三个存储器1603、1604和1605以及两个加法器1606和1607。
就在对交织的双重TS中的SRS网格编码之前，网格编码器执行初始化。详细地，当接收到与在用于初始化的AF中产生的填充区相应的流时，网格编码器执行初始化处理。当打开初始化周期时，控制信号反馈给第一MUX1601和第二MUX 1602。第一MUX 1601根据控制信号选择存储在S2存储器1605中的值或D1，并且将选择的值输出给第一加法器1606。第二MUX1602根据控制信号选择存储在S0存储器1603中的值或D0，并且将选择的值输出给第二加法器1607。
当输入控制信号“1”时，第一MUX 1601选择S2存储器1605的存储值并将该值输出给第一加法器1606。第一加法器1606将第一MUX 1601的输出值与S2存储器1605的存储值相加。结果值输出为Z2，并同时存储在S2存储器1605中。由于输入到第一加法器1606的两个输入相同，因此第一加法器1606的输出值总是零。因此，零(0)被存储在S2存储器1605中以进行初始化。
这样，S2存储器1605的存储值替换输入值D1。因此，分配给包括输入值D1的双重TS的奇偶校验位不正确。为了补偿不正确的奇偶校验位，存储在S2存储器1605中的现有值作为初始值X1输出，并提供给RS再编码器1403。
当控制信号是“1”时，第二MUX 1602选择并输出S0存储器1603的存储值。第二MUX 1602的输出值输出为Z1，并同时提供给第二加法器1607。第二MUX 1602的输出值也作为初始值X输出。存储在S0存储器1603中的值被直接反馈给第二加法器1607。因此，第二加法器1607将两个相同值相加并输出“0”。同时，存储在S 1存储器1604中的现有值被移动到S0存储器1603。存储在S1存储器1604中的现有值被输出为Z0。
当再次输入控制信号1时，由于存储在S1存储器1604中的值，即“0”被移动到S0存储器1603，因此S0存储器1603也被初始化。同时，第二MUX1602输出存储在S0存储器1603中的当前值，也就是初始化之前存储在S1存储器1604中的值被输出为X0值。X0值与X1值一起也被提供给RS再编码器1403。
对于非初始化周期，控制信号0被输入到第一MUX 1601和第二MUX1602。因此，当分别选择D0和D1时，进行网格编码。
可从单独配备的控制信号产生器(未显示)接收控制信号“0”或“1”。
如所述，当进行初始化时，每一网格编码器输出与预存储的内部存储器值相应的值作为初始化值。
同时，两个存储器S01603和S11604位于第二MUX 1602，需要2个控制信号符号来初始化存储器S01603和S11604。存在可使用所有的三个存储器S0 1603、S1 1604和S2 1605产生的八个初始化状态(000，111，001，010，100，110，101，011)。与每一初始化状态相应的X0和X1值被分别提供给RS再编码器1403，以改变奇偶校验位。早期已经对RS再编码器1403的操作进行了解释。
基于下表规定图28的网格编码器的重置处理。
表1
在t＝0重置  在t＝0(S0，S1，S2)，(X0，X1)  在t＝1(S0，S1，S2)，(X0，X1) 在下一阶段t＝2(S0，S1，S2)，(X0，X1)   输出Z2 Z1 Z0
  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
图29至图33是示出根据本发明实施例的具有SRS的双重TS的各种结构的示意图。如图29所示，包A是在TS产生器1101接收的turbo流包，包B是具有用于插入SRS数据和turbo流的填充区的普通流包，包C是具有在填充区中插入的SRS和turbo流的双重TS包。在包A中，188字节的turbo流包包括作为头的1字节SYNC、3字节的PID以及184字节的turbo数据。
在包B中，188字节的普通流包包括作为头的1字节的SYNC、3字节的PID、作为AF的2字节的AF头、用于SRS插入的S字节的填充区、用于turbo数据插入的N字节的填充区以及作为净荷的182-S-N字节的普通数据。
如此构建包C：在填充区S中插入SRS数据，并且部分turbo流包被插入包B的填充区N。对于包C，188字节的双重TS包包括作为头的1字节的SYNC、3字节的PID、作为AF的2字节的AF头、S字节的SRS数据、N字节的turbo数据以及作为净荷的182-S-N字节的普通数据。
图30显示另一示例性双重TS流。在如图30的双重TS中，78个turbo流包被插入双重TS的1场的312段的包。通过重复4个包来构建双重TS，在这4个包中，以1∶3的比率排列一个turbo流包(188字节)和三个普通流包(188字节)。在70个turbo流包插入双重TS的312段中的情况下，通过重复4个包70次来构建双重TS，并且用普通流包排列32个包，在所述4个包中，以1∶3的比率排列一个turbo流包(188字节)和三个普通流包(188字节)。
图31显示双重TS的另一示例。在图31的双重TS中，88个turbo流包被插入双重TS的1场的312段的包中。通过重复排列4个包(在这四个包中，4次排列2个turbo流包(188字节)和2个普通流包(188字节))以及如图30所示的4个包(在这四个包中，以1∶3的比率排列1个turbo流包(188字节)和3个普通流包(188字节))来构建双重TS。
图32显示双重TS的另一示例。图32的双重TS是图29的包C和图30的包的组合。通过重复排列四个包来构建图32的双重TS，在这四个包中，放置1个turbo流包(188字节)、1个具有插入部分AD字段的一部分中的SRS数据和turbo数据的普通流包以及2个普通流包。
图33是示出仅双重TS的52段包复用为如图29的包C的示意图。在图33中，注意，在SRS数据后插入turbo数据(即，turbo流)。必要的话，隧道数据信道(TDC)是将由用户使用的空区。TDC最大可占用填充区中的6个字节。TDC可位于记录SRS的填充区的前端，或者位于SRS数据之间。
如果按照52段分割312段，则选项字段的位置可表示如下：
PCR(使用6字节)：52n+15，n＝0
OPCR(使用6字节)：52n+15，n＝1
适配域扩展长度(使用2字节)：52n+15，n＝2
传送专用数据长度(使用5字节)：52n+15，n＝3，4，5
拼接倒计数(使用1字节)：52n+15，n＝0，1，2，3，4，5
通过举例，PCR表示在n＝0的位置存在PCR。
可以不同方式构建在AF中除了选项字段之外的填充区中插入有SRS数据的双重TS包。可根据双重TS包的结构调整turbo数据的比率。
图34是示出第二交织器1117交织的流结构的示意图。在图34中，填充字节“A”指示SRS 1至27。初始化的填充字节“B”指示用于初始化网格/奇偶校验纠正器1119的区。RS再编码的奇偶校验区“C”指示用再产生的奇偶校验区替换与通过初始化网格编码器改变的包相应的奇偶校验区的区。RS奇偶校验区“D”指示通过RS编码产生的奇偶校验区。
图35是根据本发明另一实施例的数字广播发送系统的框图，该数字广播发送系统输出具有插入的SRS的双重TS。如图35所示，可以如此实现数字广播发送系统：网格奇偶校验纠正器1119包括网格编码器1700和兼容性奇偶校验产生器1750。
网格编码器1700对第二交织器1117交织的双重TS进行网格编码。此时，就在对SRS数据进行网格编码之前，网格编码器1700执行初始化。
网格编码器1700工作在普通模式、初始化模式和奇偶校验交换模式之一下，普通模式用于对交织的包进行网格编码，初始化模式用于初始化网格编码器1700，奇偶校验交换模式用于插入替换的兼容性奇偶校验来代替部分或全部的RS编码器1115添加的奇偶校验。工作在普通模式的同时，当接收到命令初始化模式的控制信号时，网格编码器1700工作在初始化模式下。当接收到命令奇偶校验交换模式的控制信号时，网格编码器1700工作在奇偶校验交换模式下。可根据从控制信号产生器(未显示)反馈的控制信号确定操作模式。这样，控制信号产生器(未显示)需要预先知道插入SRS数据的位置、为初始化网格编码器1700而插入的值的位置以及能够改变兼容性奇偶校验的位置。
兼容性奇偶校验产生器1750接收由第二RS编码器1115添加了奇偶校验的包以及网格编码器1700编码的包，基于接收的包产生兼容性奇偶校验，并且将产生的奇偶校验提供给网格编码器1700。网格编码器1700通过将兼容性奇偶校验插入双重TS来补偿奇偶校验。
MUX 1121通过添加段同步信号和场同步信号来复用网格编码的包。调制器1123对添加有段同步信号和场同步信号的包进行信道调制，将其上变换为RF信道带的信号，并且将上变换的信号发送给外部装置。图36是应用于图35的数字广播发送系统的兼容性奇偶校验产生器1750的框图。在图36，兼容性奇偶校验产生器1750包括符号去交织器2901、去交织器2903、存储器2905、RS编码器2907、交织器2909和符号交织器2911。
符号去交织器2901接收网格编码器1700编码的包，并按字节对符号映射的包执行符号交织。去交织器2903对符号去交织器的包进行去交织。
存储器2905接收RS编码器1115编码的包，用由去交织器2903去交织的包替换至少部分的接收的包，随后存储替换的包。存储器2905可通过仅替换编码的包和去交织的包的不同部分来存储包。存储器2905可被从控制信号产生器接收的控制信号控制。
RS编码器2907将兼容性奇偶校验添加到存储的包。交织器2909对具有添加的兼容性奇偶校验的包进行交织。符号交织器2911对被交织的字节包的符号进行交织，并将符号交织的包提供给网格编码器1700。
图37是根据本发明另一实施例的数字广播发送系统的框图。图37的数字广播发送系统包括TS产生器500、随机化器410、SRS产生器415、RS编码器420、交织器430、turbo处理器440、网格/奇偶校验纠正器450、MUX 460、导频插入器470、预均衡器480、VSB调制器490和RF调制器495。在图37的数字广播系统中，SRS产生器1805添加到图18的数字广播发送系统。因此，可通过更简化的结构的发送系统来发送包括SRS信号、普通流和turbo流的双重TS。
当TS产生器500构建包括填充区、普通流和turbo流的双重TS时，随机化器410对双重TS随机化，并将随机化的双重TS提供给SRS产生器415。SRS产生器415将SRS信号插入随机化的双重TS中的全部或部分的填充区。
RS编码器420对具有插入的SRS的双重TS进行编码，并且交织器430对编码的双重TS进行交织。
Turbo处理器440对交织的双重TS中的turbo流进行卷积编码，随后对卷积编码的turbo流进行交织。接下来，turbo处理器440通过将交织的turbo流再次插入双重TS来重构双重TS。
网格/奇偶校验纠正器450对在turbo处理器440重构的双重TS进行网格编码。网格/奇偶校验纠正器450在SRS编码之前进行初始化，并且根据通过初始化改变的值补偿奇偶校验。具体地讲，可以如图26实现网格/奇偶校验纠正器450。由于已经参照图25和图26对网格/奇偶校验纠正器450的操作进行了详细描述，因此，将省略对其的进一步描述。
通过MUX 460将网格编码的双重TS与段同步信号和场同步信号复用。导频插入器470、预均衡器480、VSB调制器490和RF调制器495的操作与图18中这些部件的操作相同，并且将省略对它们的详细描述。
图38是根据本发明的一个实施例的数字广播接收系统的框图。参照图38，数字广播接收系统包括解调器1901、均衡器1903、第一处理器1900和第二处理器1950。解调器1901根据添加到接收的双重TS的基带信号的同步信号来检测同步，并进行解调。均衡器1903通过对解调的双重TS进行均衡并且补偿由于信道多径引起的信道失真来去除接收的符号的干扰。第一处理器1900包括维特比解码器1905、第一去交织器1907、第一RS解码器1909和第一去随机化器1911。
维特比解码器1905纠正均衡的双重TS中的差错，对纠错的符号解码，并且输出符号包。解码的包重排第一去交织器1915扩展的包。
通过第一RS解码器1909对去交织的包进行纠错，并且通过第一去随机化器1911对纠错的包去随机化。因此，恢复双重TS的普通流。
第二处理器1950包括turbo解码器1913、第二去交织器1915、奇偶校验消除器1917、第二去随机化器1919和turbo DE-MUX 1921。
Turbo解码器1913对均衡的双重TS中的turbo流进行turbo解码。此时，turbo解码器1913通过对双重TS解复用来仅检测turbo流。可通过单独提供的MUX(未显示)复用通过解复用分离的普通流和从维特比解码器1905输出的普通流。
这里，turbo解码是指对均衡的双重TS的turbo流进行网格编码。
第二去交织器1915对turbo解码的turbo流进行去交织。
奇偶校验消除器1917消除添加到去交织的turbo流的奇偶校验。
第二去随机化器1919对消除了奇偶校验的turbo流去随机化。
Turbo DE-MUX 1921通过对去随机化的turbo流解复用来恢复turbo数据。
图39是turbo解码器1913的框图。图39的turbo解码器1913包括网格解码器2001、外部去交织器2003、外部交织器2005、外部MAP解码器2007、帧格式化器2009和符号去交织器2011。网格解码器2001对均衡的双重TS中的turbo流进行网格解码，并将网格解码的turbo流提供给turbo去交织器2003。Turbo去交织器2003对网格解码的turbo流进行去交织。外部MAP解码器2005可对去交织的turbo流卷积解码。外部MAP解码器2005根据卷积解码的结果输出软判决或硬判决。根据turbo流的度量进行软判决和硬判决。例如，当turbo流的度量是0.8时，输出软判决值0.8。当turbo流的度量是1时，输出硬判决值1。
外部MAP解码器2005的软判决输出值被提供给帧格式化器2009。这里，软判决输出值是指存在turbo流。
帧格式化器2009根据双重TS的帧对卷积解码的软判决turbo流格式化。
符号去交织器2011可将帧格式化的turbo流从符号去交织为字节。对从符号交织为字节将不进行进一步解释(请参照美国TSC DTV标准的表D5.2(A/53))。注意，可无需符号去交织器2011来操作turbo解码器1913。
当从外部MAP解码器2005输出软判决时，外部交织器2005对turbo流进行交织，并将交织的turbo流提供给网格解码器2001。网格解码器2001对交织的turbo流再次网格解码，并将交织的turbo流提供给去交织器2003。外部去交织器2003对turbo流再次进行去交织，并将其提供给外部MAP解码器2007。可重复操作网格解码器2001、外部去交织器2003和外部交织器2005，直到输出软判决。因此，可获得可靠的解码值。
图40是根据本发明另一实施例的数字广播接收系统的框图。参照图40，注意擦除解码器2100被添加到图39的数字广播接收系统的第二处理器1950。
在数字广播发送系统的TS产生器300、500包括如图11所示的擦除编码器350的情况下，擦除解码器2100可被相应地添加到数字广播接收系统。因此，在为了噪声去除而进行擦除解码之后，恢复turbo流。由于其他部件与图39中的相同，因此将省略对其的描述。同时，在图38和40的数字广播接收系统中，第二处理器1950可包括对去交织的turbo流进行RS解码的RS解码器(未显示)。
图41是根据本发明另一实施例的数字广播接收系统的框图。在图41中，数字广播接收系统包括解调器2201、均衡器2203、维特比解码器2205、turbo解码器2207、turbo插入器2209、去交织器2211、RS解码器2213、去随机化器2215和turbo DE-MUX 2217。
解调器2201根据添加到接收的双重TS的基带信号的同步信号来检测同步，并执行解调。
均衡器2203通过对解调的双重TS进行均衡来补偿由于信道多径引起的信道失真。
维特比解码器2205纠正均衡的双重TS中的差错，并对纠错的符号解码。
Turbo解码器2207仅对均衡的双重TS的turbo流进行turbo解码。可以以如图39所示实现turbo解码器2207，将不对turbo解码器2207进行进一步解释。
Turbo插入器2209将由turbo解码器2207进行turbo解码的双重TS插入维特比解码的双重TS。
这样，可从turbo解码的turbo TS提取turbo流，并且turbo流被插入与维特比解码的双重TS的turbo流相应的区。与turbo流相应的区可以是部分或全部的包AF。
去交织器2211对具有插入的turbo流的双重TS进行去交织。
RS解码器2213通过对去交织的包解码来纠错。
去随机化器2215对纠错的包去随机化。Turbo DE-MUX 217通过对去随机化的包解复用来恢复普通流和turbo流。
图42和图43是根据本发明实施例的turbo DE-MUX 2217的框图。
图42的turbo DE-MUX 2217包括TS DE-MUX 2301、去交织器2302、压缩器2303、RS解码器2304以及第一SYNC插入器2305和第二SYNC插入器2306。
TS DE-MUX 2301通过对去随机化的包解复用来分离普通流和turbo流。
通过第一SYNC插入器2305插入同步信号，在TS DE-MUX 2301解复用的普通流被恢复为188字节的普通流。
去交织器2302对解复用的turbo流进行去交织。
压缩器2303去除去交织的turbo流中的空区(占位符)。由数字广播发送系统中的TS产生器300、500的复制器产生空区以在RS编码中插入奇偶校验。如果以1/4或1/2比率产生空区，则可以以1/4或1/2比率减小turbo流。
RS解码器2304对去除了空区的turbo流解码。
第二SYNC插入器2306通过将同步信号(SYNC)插入解码的turbo流来恢复188字节的turbo流。如参照图8的早期解释，当在产生双重TS中消除turbo流的同步信号时，必须在第二SYNC插入器2306插入同步信号以再产生turbo流。
图43的turbo DE-MUX 2217包括TS DE-MUX 2301、去交织器2302、压缩器2303、RS解码器2304、第一SYNC插入器2305和SYNC检测器2307。与图8的实施例不同，turbo流的同步信号可以不在产生双重TS中去除。在这种情况下，由于与普通流一起接收到turbo流的同步信号，因此与图42不同，不需要插入同步信号。
SYNC检测器2307接收到消除了空区的turbo流，检查接收的turbo流的同步信号值0x47，并且将同步信号之后的187字节输出给RS解码器2304。同步信号值0x47代表一包中的同步信号的值，并且一包包括188字节中的187字节，除了1字节的同步信号。因此，最好从同步信号值到187字节进行检测。
RS解码器2304对检测到同步信号的188字节turbo流进行纠错，随后恢复turbo流。
图44是根据本发明另一实施例的数字广播接收系统的框图。可以看出如此构建图44的数字广播接收系统：擦除解码器2400被另外添加到图41的数字广播接收系统。
在如图11所示实现包括擦除编码器350的数字广播发送系统的TS产生器300、500的情况下，擦除解码器2400可相应地添加到数字广播接收系统。因此，在用于去除噪声的擦除解码之后，恢复turbo流。由于其他部件与图41中的部件类似，因此将省略对其的描述。
图45是概述根据本发明的一个实施例的数字广播信号发送方法的流程图。参照图45，首先，通过复用普通流和turbo流来构建双重TS(操作2501)。具体地讲，当从内部或外部模块接收到turbo流时，在执行编码和/或交织之后，产生用于插入奇偶校验的第二奇偶校验插入区。此时，可另外对turbo流执行擦除编码。
接下来，将具有第二奇偶校验插入区的双重TS随机化(操作2503)。
在随机化的双重TS中提供用于插入奇偶校验的第一奇偶校验插入区以进行纠错(操作2505)，并对双重TS进行交织(操作2507)。
接下来，对交织的双重TS的turbo流进行turbo处理(操作2509)。
在turbo处理之后，通过插入第一奇偶校验插入区来对双重TS进行编码(操作2513)，并且进行交织(操作2515)。
接下来，对交织的双重TS进行网格编码(操作2517)。复用网格编码的双重TS、段同步信号和场同步信号(操作2519)。在通过VSB调制和RF变换之后，发送双重TS(操作2521)。
图46是概述根据本发明另一实施例的数字广播发送信号处理方法的流程图。如图46所示，构建双重TS(操作3301)，对双重TS进行随机化(操作3302)，并且对双重TS进行RS编码(操作3303)。
接下来，在对双重TS进行交织(操作3304)之后，仅turbo流通过turbo处理(操作3305)。由于已经示出turbo处理，因此将省略对其的描述。
在对包括turbo处理的turbo流的双TS进行网格编码之后，补偿由于turbo处理引起的奇偶校验差错(操作3306)。复用双重TS来添加同步信号(操作3307)，并且调制和发送双重TS(操作3308)。如图46所示，可以比图45的数字广播发送信号处理方法更加简单地发送数字广播信号。
图47是概述根据本发明的一个实施例的turbo处理方法的流程图。如图47所示，在按照符号对双重TS进行交织(操作2601)之后，通过对TS解复用来检测turbo流(操作2603)。
接下来，通过将奇偶校验插入在检测的turbo流中提供的第二奇偶校验插入区来对双重TS进行turbo编码(操作2605)。
对编码的turbo流进行交织(操作2607)，并且通过复用双重TS来重构双重TS(操作2609)。按照符号对重构的双重TS进行去交织(操作2611)。这样，符号交织(操作2601)和符号去交织(操作2611)可被忽略。
图48是概述根据本发明的一个实施例的数字广播信号接收方法的流程图。在图48中，当接收到双重TS时，接收的双重TS被解复用(操作2701)，并且通过信道均衡(操作2703)。
接下来，分别分离并解码普通流和turbo流。
更详细地，对普通流进行维特比解码(操作2705)，进行去交织(操作2707)，并且进行RS解码(操作2709)。接下来，通过对RS解码的普通流进行去随机化来恢复普通流包(操作2711)。可通过使用现有的接收系统执行普通流处理方法。
对turbo流进行turbo解码(操作2713)。对turbo解码的turbo流进行去交织(操作2715)。在去除奇偶校验(操作2717)之后，对turbo流去随机化(操作2719)。接下来，通过对去随机化的turbo流解复用来恢复turbo流包(操作2721)。
在数字广播信号发送处理中执行擦除编码的情况下，可对恢复的turbo流包另外进行擦除解码。
图49是概述根据本发明的一个实施例的turbo解码方法的流程图。参照图49，对双重TS的turbo流进行网格解码(操作2801)。对网格解码的turbo流进行外部去交织(操作2803)和外部解码(操作2807)。
当通过外部解码输出硬判决输出值时，根据双重TS的帧对硬判决turbo流进行格式化(操作2809)和符号交织(操作2811)。
相反，当通过外部解码输出软判决输出值时，执行外部交织(操作2805)。外部交织的turbo流通过网格解码和外部去交织(操作2801和S2803)。因此，可以获得可靠的硬判决turbo流。
图50是概述根据本发明的一个实施例的turbo解复用处理方法的流程图。参照图50，通过对双重TS解复用来分离turbo流和普通流(操作3601)。在对turbo流进行去交织(操作3602)之后，消除空区(即，占位符)(操作3603)。
接下来，对turbo流进行RS解码(操作3604)，并且通过插入同步信号来恢复turbo流包(操作3605)。对于解复用的普通流，通过插入同步信号来恢复普通流(操作3605)。
图51是显示根据本发明示例性实施例的用于多turbo流发送的turbo处理器的结构的框图。如所示，turbo处理器包括(n)数量的turbo处理块3810-1～3810-n，turbo数据填充器3820和奇偶校验补偿器3830。
turbo处理块3810-1～3810-n包括第一至第(n)turbo数据检测器3811-1～3811-n、第一至第(n)外部编码器3812-1～3812-n和第一至第(n)外部交织器3813-1～3813-n。
第一turbo处理块3810-1将作为示例进行解释。第一turbo处理块3810-1的第一turbo数据检测器3811-1从双重传送流(TS)检测turbo流。检测的turbo流在第一外部编码器3812-1被编码，在第一外部交织器3813-1被交织。因此，在以以上解释的方式在turbo处理块3810-1～3810-n进行处理之后，通过turbo流填充器3820将turbo流填充在双重TS中。
奇偶校验补偿器3830补偿在turbo流编码处理中产生的奇偶校验差错。如果在turbo处理器的尾端另外提供RS编码器，则可以省略奇偶校验补偿器3830。因此，可以对turbo流进行并行编码。
图52是显示根据本发明的另一示例性实施例的用于多turbo流发送的turbo处理器的结构的框图。如图52所示，turbo处理器包括(n)数量的turbo处理块3910-1～3910-n，外部交织器3920、turbo数据填充器3930和奇偶校验补偿器3940。
turbo处理块3910-1包括第一至第(n)turbo数据检测器3911-1～3911-n、第一至第(n)外部编码器3912-1～3912-n。
第一turbo处理块3910-1将作为示例进行解释。第一turbo数据检测器3911-1从双重TS检测turbo流。检测的turbo流在第一外部编码器3912-1被编码，并被提供给外部交织器3920。
外部交织器对从多个turbo处理块3910-1～3910-n接收的turbo流进行外部交织，并将得到的流提供给turbo数据填充器3930。turbo流填充器3930将turbo数据填充到双重TS，并且奇偶校验补偿器3940补偿在turbo流编码处理中产生的奇偶校验差错。
图51和图52的turbo解码器可被应用到如图12、18、25、35和37中显示的数字广播发送系统。此外，可根据独立的turbo流的期望数量来改变turbo处理块的数量。在这种情况下，可以在时间划分方法中共享有限数量的turbo处理块以减小硬件复杂度。
图53至图55显示由具有如图51和图52所示的turbo解码器的数据广播发送系统发送的双重TS的结构。如所示，发送多turbo流。因此，与普通数据相比，turbo数据的发送率增加。由于以上已经对如图53至图55所示的双重TS的结构进行了解释，因此将不再对其进行解释。
图56是显示根据本发明的示例性实施例的用于多turbo流的turbo解码器的结构的框图。如所示，turbo解码器包括网格解码器4310和多个turbo解码处理块4320-1～4320-n。
turbo解码处理块4320-1～4320-n包括外部去交织器4321-1～4321-n、外部交织器4322-1～4322-n、外部映射解码器4323-1～4323-n、帧格式化器4324-1～4324-n和符号去交织器4325-1～4325-n。
由于以上已经对以上部件进行了描述，因此将省略对其的解释。
图57是显示根据本发明的示例性实施例的用于多turbo流的turbo解码器的结构的框图。如所示，turbo解码器包括网格解码器4410、外部去交织器4420、外部交织器4430和多个turbo解码处理块4440-1～4440-n。
turbo解码处理块4440-1～4440-n包括外部映射解码器4441-1～4441-n、帧格式化器4442-1～4442-n和符号去交织器4443-1～4443-n。如图57所示，外部去交织器4420去交织的turbo流在多个turbo解码处理块4440-1～4440-n被解码，在外部交织器4430被交织并且在网格解码器4410被网格解码。为了简明，将省略对其的详细解释。
如图56和图57所示，并行解码多个turbo流。因此，在短时间内可恢复高容量的turbo流包。
在turbo处理块的情况下，也可根据独立的turbo流的期望数量改变turbo解码处理块的数量。在这种情况下，可以在时间划分方法中共享有限数量的turbo处理块以减小硬件复杂度。
尽管已经显示和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，可以在这些实施例中进行改变，本发明的范围由权利要求及其等同物来限定。
产业上的可利用性
本发明通常涉及一种用于强健地处理并发送数字广播传送流(TS)的方法、数字广播发送和接收系统及其信号处理方法。

Claims (22)

1、一种数字广播接收设备，该数字广播接收设备接收包括普通数据流和多个附加数据流的传送流TS，该数字广播接收设备包括：
网格解码器，对所述多个附加数据流执行网格解码；
解码处理单元，对网格解码的多个附加数据流进行解码。
2、如权利要求1所述的数字广播接收设备，其中，解码处理单元包括：多个解码处理块，对网格解码的多个附加数据流的每一个进行解码。
3、如权利要求2所述的数字广播接收设备，其中，所述多个解码处理块的每一个包括：
去交织器，对网格解码的多个附加数据流进行去交织；
解码器，对去交织的附加数据流进行解码；
外部交织器，对解码的附加数据流进行交织，并将交织的附加数据流发送给网格解码器。
4、如权利要求3所述的数字广播接收设备，其中，所述多个解码处理块的每一个还包括：符号去交织器，将附加数据流从符号单位转换为字节单位。
5、如权利要求4所述的数字广播接收设备，还包括：
帧格式化器，对解码器的输出执行帧格式化。
6、如权利要求1所述的数字广播接收设备，其中，解码处理单元包括：
外部去交织器，对网格解码的多个附加数据流进行去交织；
多个解码器，对去交织的附加数据流进行解码；
外部交织器，对分别由所述多个解码器解码的附加数据流进行交织，并将交织的附加数据流发送给网格解码器。
7、如权利要求6所述的数字广播接收设备，还包括：
多个帧格式化器，对从所述多个解码器输出的附加数据流分别执行帧格式化。
8、如权利要求6所述的数字广播接收设备，还包括：
多个符号去交织器，分别将附加数据流从符号单位转换为字节单位。
9、如权利要求1所述的数字广播接收设备，其中，解码处理单元包括：
外部去交织器，对网格解码的多个附加数据流进行去交织；
解码器，对去交织的附加数据流进行解码；
外部交织器，对解码的附加数据流进行交织，并将交织的附加数据流发送给网格解码器。
10、如权利要求9所述的数字广播接收设备，还包括：
帧格式化器，对从解码器输出的附加数据流执行帧格式化。
11、如权利要求9所述的数字广播接收设备，还包括：
符号去交织器，将附加数据流从符号单位转换为字节单位。
12、一种数字广播接收设备的接收方法，该数字广播接收设备接收包括普通数据流和多个附加数据流的传送流TS，所述接收方法包括：
在网格解码器中对所述多个附加数据流进行网格解码；
对网格解码的多个附加数据流进行解码处理。
13、如权利要求12所述的接收方法，其中，解码处理对所述多个附加数据流分别进行解码。
14、如权利要求13所述的接收方法，其中，解码处理分别包括：
对网格解码的多个附加数据流进行去交织；
对去交织的附加数据流进行解码；
对解码的附加数据流进行交织，并将交织的附加数据流发送给网格解码器。
15、如权利要求14所述的接收方法，还包括：
将附加数据流从符号单位转换为字节单位。
16、如权利要求15所述的接收方法，还包括：
对解码的附加数据流进行帧格式化。
17、如权利要求12所述的接收方法，其中，解码处理包括：
对网格解码的多个附加数据流进行去交织；
对去交织的附加数据流的每一个进行解码；
对解码的附加数据流进行交织，并将交织的附加数据流发送给网格解码器。
18、如权利要求17所述的接收方法，还包括：
对解码的附加数据流的每一个进行帧格式化。
19、如权利要求17所述的接收方法，还包括：
将附加数据流的每一个从符号单位转换为字节单位。
20、如权利要求12所述的接收方法，其中，解码处理包括：
对网格解码的附加数据流进行去交织；
对去交织的附加数据流进行解码；
对解码的附加数据流进行交织，并将交织的附加数据流发送给网格解码器。
21、如权利要求20所述的接收方法，还包括：
将解码的附加数据流进行帧格式化。
22、如权利要求20所述的接收方法，还包括：
将附加数据流从符号单位转换为字节单位。
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