CN1301012C - 一种基于ldpc的成帧方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于地面数字电视系统中基于LDPC的成帧方法，根据物理层传输参数，确定帧传输的容量；对需要传输的数据信号进行LDPC打包；将帧剩余容量填入预定义冗余码，该帧剩余容量是指一帧末尾无法编入一个LDPC包的剩余容量。为在一个电视广播信道中传送不同码率的MPEG数据流提供了灵活可靠的解决方案。为了支持物理层的不同模式配置，为适应不同速率的MPEG码流，每个LDPC包中也采用了一定的结构。该结构包括包头、不定长净荷数据荷填充的冗余图样。包头所含的重要信息被额外保护，以保证LDPC数据包结构的准确恢复以及净荷数据的正确接收。

Description

一种基于LDPC的成帧方法

技术领域

本发明涉及地面数字电视系统，尤其涉及基于LDPC的成帧方法，具体地将就是一种用于地面数字电视系统中基于LDPC的成帧方法。

背景技术

LDPC编码技术凭借其出色的编码性能和内嵌的交织机制，成为适合数字视频广播传输的编码方式。迄今为止，尚未有基于LDPC的帧结构运用于数字视频广播传输系统中。需要特别指出的是，在这种基于LDPC的数据包传输方法中，包头中的信息对于数据在接收端的准确恢复至关重要。举例来说，如果包头中的数据长度字段恢复错误，MPEG码流中各帧边界将不再对齐，使得MPEG解码器同步丢失，导致解出图像严重降质。因此，有必要保证这些重要信息的准确传输。

发明内容

本发明提出的基于LDPC的帧传输方法解决了这一问题，尤其适合未来数字视频广播多码率和多模式业务传输的要求。

本发明的目的之一是提供一种基于LDPC的成帧方法，使得一个广播电视信道的传输容量能够灵活地适应各种码率地MPEG码流。即每帧包含了数量不定地LDPC数据包，具体数量是由物理层配置决定的，帧尾无法编入一个LDPC数据的剩余传输容量由预定义的空比特图样填充。

本发明的技术方案是这样实现的：一种用于数字视频广播，基于LDPC传输的成帧方法，其是根据物理层传输参数，确定帧传输的容量；对需要传输的数据信号进行LDPC打包；将帧剩余容量填入预定义冗余码；所述帧剩余容量是指一帧末尾无法编入一个LDPC包的剩余容量。

所述的对需要传输的数据信号进行LDPC打包，其是取出缓冲区内待发数据；将包头填入数据长度；将包体填入从缓冲区取出的所述数据；将包内的剩余容量填入预定的冗余码。直到数据打包完毕，所述的LDPC包的包头是采用(64，7)BCH码作额外保护的。

本发明的另一目的是提供一种基于LDPC的包头保护方法，其在包头信息中用分组纠错码作额外保护，例如BCH码。

本发明的有益效果为在一个电视广播信道中传送不同码率的MPEG数据流提供了灵活可靠的解决方案。为了支持物理层的不同模式配置，为适应不同速率的MPEG码流，每个LDPC包中也采用了一定的结构。该结构包括包头、不定长净荷数据和填充的冗余图样。包头所含的重要信息被额外保护，以保证LDPC数据包结构的准确恢复以及净荷数据的正确接收。

在本方案中，采用BCH码等强大的分组纠错码实现，包头信息的误码率将比仅由LDPC保护的净荷数据至少低一个数量级。

附图说明

图1为根据本发明的一实施例的帧结构示意图。

图2为根据本发明的成帧方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明进行详细说明：

参见图2所示为LDPC成帧方法的流程图，首先由物理层传输参数决定帧传输容量，物理层传输参数(1K/4K，CP和调制方式)确定之后，一帧所能传输的总比特数，即帧传输容量随之确定，记为C。然后进行LDPC打包，LDPC编码方式确定之后(长/短码，1/2，5/8或7/8)，每个LDPC包的长度(比特数)即随之确定，记为L，显而易见，C不可能在任何组合下均恰好为L的整数倍，通常有C＝KL+P，即一帧内能传输K个LDPC包，但剩余P比特不够编入一个LDPC包，称之为帧剩余容量。该剩余容量可任意填充，可称为空包或预定义冗余码等等。因为不同的节目输入的数据流速率不定，每个LDPC打包时缓冲区内未必有足够的数据待传，因此需要有一定的包结构传达这一信息，也就是说包体的长度是可变的.具体做法是：每次打包前看看缓冲区内有多少数据待传，由此确定包体长度.该长度被(64，7)BCH码额外保护后填入包头，在此情况下，包头为固定长度64比特。由于包体长度可变，包尾将有剩余容量，也填之以预定义冗余码.打包结束后，通过物理层发送打好的LDPC包，将传输容量C减去LDPC包长。判断剩余容量是否大于LDPC包长，如果不大于，将剩余容量填入预定义的冗余码，或用全0填充，或用全1填充；如果大于，就循环打包。

图1为根据本发明一实施例的帧结构。在此实施例中，帧长为20ms，即为帧传输容量C＝208030比特。配置为1k子载波的OFDM调制、1/4的循环前缀、QPSK 1/2码率。由于采用LDPC打包，每个LDPC包的长度(比特数)即随之确定，即L为9036比特，由C＝KL+P可知每帧共有23个LDPC数据包，每帧末尾的其它数据P比特由全部为1的空比特填充。每个包中包括64比特的包头，其中编入了7个信息比特，规定了后面的净荷数据的长度，单位是32比特(双字节)。每个数据包的剩余比特由空比特填充。7位包头信息(数据长度字段)用BCH码(64，7)作额外保护，其生成多项式如下：

G(x)＝x⁵⁶+x⁵⁵+x⁵⁴+x⁵³+x⁵²+x⁵⁰+x⁴⁹+x⁴⁸+x⁴⁷+x⁴⁴+x⁴³+x⁴²+x⁴⁰+x³⁸+

      x³⁷+x³²+x³⁰+x²⁹+x²⁸+x²⁴+x²³+x²¹+x²⁰+x¹⁸+x¹⁵+x¹¹+x⁸+x⁷+

      x⁴+x²+1

以上实施例仅用来说明本发明，并非用来限制本发明。

Claims (7)

1.一种用于数字视频广播，基于LDPC传输的成帧方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据物理层传输参数，确定帧传输的容量；

对需要传输的数据信号进行LDPC打包；

将帧剩余容量填入预定义冗余码，该帧剩余容量是指一帧末尾无法编入一个LDPC包的剩余容量。

2.根据权利要求1所述的成帧方法，其特征在于，所述的对需要传输的数据信号进行LDPC打包，包括以下步骤：

取出缓冲区内待发数据；

将包头填入数据长度；

将包体填入从缓冲区取出的所述数据；

将包内的剩余容量填入预定的冗余码；

判定帧剩余容量是否大于等于LDPC包长，如果帧剩余容量大于等于LDPC包长，就继续进行LDPC打包，否则，结束LDPC打包。

3.根据权利要求1所述的成帧方法，其特征在于，所述的LDPC包的包头是采用分组纠错码作额外保护的。

4.根据权利要求3所述的成帧方法，其特征在于，所述的LDPC包的包头是采用BCH码作额外保护的。

5.根据权利要求1所述的成帧方法，其特征在于，所述的LDPC包的包头是采用(64，7)BCH码作额外保护的。

6.根据权利要求1-5的任一项所述的成帧方法，其特征在于，所述冗余码可以用全0或全1码填充。

7.根据权利要求1所述的用于数字视频广播，基于LDPC传输的成帧方法，其特征在于，适应不同速率的MPEG码流。

Images