CN1638471A - 数字电视地面广播传输系统中mpeg同步头的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数字电视地面广播传输系统中MPEG同步头的处理方法。在发送端,MPEG II包的同步头47H不参与扰码处理而直接通过扰码模块,扰码模块通过数据流中的预置信息或系统信息实现复位,从扰码模块出来的47H同步头与MPEGII包的经过扰码处理的其他信息数据共同参与发送端的后续处理;在接收端,47H同步头经过解调、解映射和信道解码处理之后,在进入解扰模块之前已经恢复,对于解扰模块,47H同步头是直通的,而数据信息则需要解扰恢复。该方法对输入TS流做到透明传输,即对同步信息不敏感,从而为今后拓展传输系统的应用留出余地,提高了系统适应性。
Description
技术领域 本发明属于数字信号传输领域,特别涉及数字电视地面广播传输系统中对MPEGII传输流(TS流)中的MPEGII包的同步字的处理方法。
背景技术 典型的数字电视地面广播传输系统包括发射机和接收机。数字调制技术往往将数字信号进行编码,再加入必要的辅助信息,如:同步信号、导频信号等。编码后的数字信号经过信道滤波后形成基带信号。该基带信号经过上变频器被调制到相应的频带后发送。在接收端,调谐器将高频信号变换到基带后经模数转换器得到数字信号。该数字信号经过处理后被恢复成与发送端一致的信息。
目前,现有的三种数字电视地面广播传输系统,即欧洲的DVB-T、美国的ATSC和日本的ISDB-T,对于MPEGII传输流中的MPEGII包的同步头47H有对应的特定处理方式,但均只适用于MPEGII的传输流。
在欧洲的DVB-T系统中,参见图2和图3,由于多载波系统采用数据块处理的特点,数据在快速傅立叶逆变换(IFFT)之前的时域部分没有形成帧结构,也没有插入用以提供编码模块所需的同步和复位信息。因此,只能利用数据流中的特殊信息,即MPEGII包的同步信号,来达到同步和复位的目的。而且为达到特殊目的,还需要对该同步信号进行一定的处理。在发端,首先将输入的TS流中的MPEGII包的同步头47H,每隔7个MPEGII包翻转一次,同步头变为B8H。用这个间隔的、周期性出现的B8H可以作为扰码模块的复位起始信号。由于需要对MPEGII包的同步头47H进行识别和处理,因此也就确定了DVB-T系统可以处理的数据流格式的单一性,即只能针对MPEGII的TS流格式。
在美国的ATSC系统中,参见图4和图5,同样也有上述单一性问题存在。由于单载波全时域处理的特点,因此数据流中会加入特殊信息,如段、场同步信号等,用作编解码的同步和复位。虽然编解码模块对MPEGII包的同步头47H是不进行处理的,但是由于考虑到收端定时恢复等的需要,在发端MPEGII包的同步头47H头在符号映射后将被替换成确定的段同步符号进行传送。在接收端,均衡、解码之后,再将47H加回到数据流中,恢复完整的MPEGII的TS流。可见,由于仍然需要对MPEGII包的同步头47H进行识别和处理,因此ATSC系统仍然只能针对MPEGII的TS流。
同样,在日本的ISDB-T系统中,系统将MPEGII包的同步头47H的MSB作为其OFDM帧的同步信号加以利用。因此也决定了ISDB-T只适用于MPEGII的TS流的性质。
由于数据传输格式可能会随着技术的发展而发生变化。因此,我们希望数据传输系统,能够对输入TS流做到透明传输,即对同步信息不敏感。这样,该传输系统为今后的可能拓展应用留出余地,提高了适应性。
发明内容 本发明的目的在于为数字电视地面广播传输系统提供一种新的处理MPEG同步头的方法。该方法能够对输入TS流做到透明传输,对同步信息不敏感,从而为传输系统传输MPEGII包以外的其他TS流提供了可能。
本发明适用于新的数字电视地面广播传输系统。在该传输系统中,传输的数据流被分为一个一个连续的数据帧进行传输。每个数据帧包含3个部分,分别是预置信息、系统信息和数据信息,并以此形成单纯的一阶帧循环。该传输系统属于一种混合传输系统,能够传输固定业务(电视信号固定接收)、移动业务(电视信号移动接收、数据信号移动接收)和数据业务(数据信号移动接收)。其中,固定业务可以选择16-OQAM传输模式,数据信息是四电平的数据符号;移动业务可以选择4-OQAM传输模式或者其增强模式(4-OQAM-E),4-OQAM-E传输模式可以通过在4-OQAM传输模式中结合Nordstrom-Robinson码等方式实现,数据信息是二电平的数据符号;数据业务可以选择4-OQAM-E传输模式。
本发明的目的是这样实现的:在上述新的数字电视地面广播传输系统中,在发送端,MPEGII包的同步头47H不参与扰码处理而直接通过扰码模块,扰码模块通过数据流中的预置信息或系统信息实现复位,从扰码模块出来的47H同步头与MPEGII包的经过扰码处理的其他信息数据共同参与发送端的后续处理;在接收端,47H同步头在传输数据流进入解扰模块之前已经恢复,对于解扰模块,47H同步头是直通的,而数据信息则需要解扰恢复。
在不同传输模式下,传输系统的信道编解码过程可能有所不同。比如,相对于4-OQAM和4-OQAM-E传输模式,16-OQAM传输模式的信道编解码就不需要外码编解码和外交织/解外交织。本发明的核心是在数据经过信道编解码、映射/解映射和调制/解调等的处理过程中,对数据流中的MPEGII包的47H同步头的处理是透明的。送入传输系统的MPEGII包的同步头,无论是47H还是其他同步信息,在离开传输系统时,该同步头的信息是可以自动恢复的。
本发明的优点在于:在数字电视地面传输系统中,没有对TS流中的MPEGII包同步头的特殊处理,即做到对TS流的透明传输,对同步信息不敏感。这样,该传输系统为今后兼容其他传输格式的可能拓展应用留出余地。
以下结合附图和实施例对本发明给予进一步说明。
附图说明 图1为MPEGII包的数据结构示意图。
图2为欧洲DVB-T系统框图。
图3为欧洲在DVB-T系统中对MPEGII包的同步头47H的处理过程。
图4为美国ATSC系统框图。
图5为美国ATSC系统中对MPEGII包的同步头47H的处理过程。
图6为本发明针对的数字电视地面传输系统框图。
图7为本发明所述的数字电视地面传输系统中对MPEGII包的透明传输过程。
图3中,图A表示MPEGII包的数据结构,由同步头47H和187字节的数据构成;图B表示扰码后的数据格式,B8H由同步头47H取反得到;图C表示RS编码后的数据结构,添加了16个保护字节;图D表示交织后的数据结构,交织深度为12个字节。
图5中,图A表示MPEGII包的数据结构;图B表示扰码后的数据格式;图C表示RS编码后的数据结构,添加了20个保护字节;图D表示交织后的数据结构;图E表示插入段/场/帧同步并经符号映射后的数据结构,同步字节被替换成已知的“5-5-55”。
图7中,图A表示MPEGII包的数据结构;图B表示扰码后的数据格式。扰码之后的同步头与信息数据同样处理,从而满足透明传输的要求。
具体实施方式 在新的数字电视地面广播系统中,按调制方式不同,目前有三种传输模式:
16-OQAM:数据信息是四电平的数据符号;
4-OQAM:数据信息是二电平的数据符号;
4-OQAM-E:即4-OQAM的增强模式,可以通过在4-OQAM传输模式中结合Nordstrom-Robinson码等方式实现,数据信息是二电平的数据符号。
传输模式对应相应的传输业务,分别是固定业务(电视信号固定接收)、移动业务(电视信号移动接收、数据信号移动接收)和数据业务(数据信号移动接收)。其中,固定业务可以选择16-OQAM;移动业务可以选择4-OQAM或4-OQAM-E;数据业务可以选择4-OQAM-E。
参见图6,针对16-OQAM传输模式下,在发送端,MPEGII同步头47H进入信道传输系统时,扰码模块对47H同步头直通,而只对送入的信息数据进行扰码处理。扰码模块通过数据流中的预置信息或系统信息进行复位。扰码结束后,47H同步头与MPEGII包的其他信息数据共同参与内码编码;内码编码结束后,47H同步头和信息数据共同参与内交织;内交织结束后数据共同参与符号映射,插入辅助信息,并调制发射。
在接收端,MPEGII包的47H同步头的处理方法如下:接收端对接收到的信号进行解调等处理之后恢复出传输数据流,恢复出的数据信号共同参与解内交织;解内交织输出进行内码解码;内码解码结束后经过比特到字节转换,47H同步头已经恢复;对于解扰模块,47H同步头是直通的,而数据信息则需要解扰恢复。
16-OQAM传输模式下,内码编码是格型编码、卷积编码、CRC校验和TPC(Turbo乘积码)编码中的一种,或者其组合;内交织是比特交织或符号交织,或者其组合。
参见图6,针对4-OQAM和4-OQAM-E传输模式下,在发送端,MPEGII同步头47H进入信道传输系统时,扰码模块对47H同步头直通,而只对送入的信息数据进行扰码处理。扰码模块通过数据流中的预置信息或系统信息进行复位。扰码结束后,47H同步头与MPEGII包的其他数据信息共同参与外码编码;外码编码结束后的数据送入外交织器;外交织器输出进行内码编码和内交织;内交织结束后数据共同参与符号映射,插入辅助信息等处理,并调制发射。
在接收端,MPEGII包的47H同步头的处理方法如下:接收端对接收到的信号进行解调等处理之后恢复出传输数据流,恢复出的数据信号共同参与解内交织和内码解码;内码解码输出经过符号到字节转换送入解外交织器;解外交织输出再进行外码解码;外码解码结束后,47H同步头已经恢复;对于解扰模块,47H同步头是直通的,而数据信息则需要解扰恢复。
4-OQAM和4-OQAM-E模式下,外码可以是RS编码;外交织可以是字节卷积交织;内码编码可以是格型编码、卷积编码、TPC编码和NR(Nordstrom-Robinson)编码中的一种,或者其组合;内交织可以是比特交织或符号交织,或者其组合。
综上所述,47H同步头经过信道编码、映射、插入辅助信息和调制等处理之后,经过信道传输在接收端通过解调、解映射和信道解码等出来之后,可以自动恢复出该47同步头和MPEGII包的格式。送入传输系统的MPEGII包的同步头,无论是47H还是其他同步信息,在离开传输系统时,该同步头的信息是可以自动恢复的。
本发明的核心是在数据经过信道编解码、映射/解映射和调制/解调等的处理过程中,对数据流中的MPEGII包的47H同步头的处理是透明的。
Claims (9)
1.数字电视地面广播传输系统中MPEG同步头的处理方法,所述传输系统将传输的数据流分为一个一个连续的数据帧进行传输,每个数据帧包含预置信息、系统信息和数据信息,并以此形成单纯的一阶帧循环,其特征在于:
在发送端,MPEGII包的同步头47H不参与扰码处理而直接通过扰码模块,扰码模块通过数据流中的预置信息或系统信息实现复位,从扰码模块出来的47H同步头与MPEGII包的经过扰码处理的其他信息数据共同参与发送端的后续处理;
在接收端,47H同步头经过解调、解映射和信道解码处理之后,在进入解扰模块之前已经恢复,对于解扰模块,47H同步头是直通的,而数据信息则需要解扰恢复。
2.根据权利要求1所述的MPEG同步头的处理方法,其特征在于:在16-OQAM传输模式下,在发送端,47H同步头进入信道传输系统时,扰码模块对47H同步头直通,而只对送入的信息数据进行扰码处理,扰码模块通过数据流中的预置信息或系统信息进行复位;扰码结束后,47H同步头和其他信息数据共同参与内码编码以及之后的内交织;经内交织后的数据共同参与符号映射,插入辅助信息,并调制发射;
在接收端,MPEGII包的47H同步头的处理方法如下:接收端对接收到的信号进行解调处理之后恢复出传输数据流,恢复出的数据信号共同参与解内交织;解内交织输出进行内码解码;内码解码结束后经过比特到字节转换,47H同步头已经恢复;对于解扰模块,47H同步头是直通的,而数据信息则需要解扰恢复。
3.根据权利要求2所述的MPEG同步头的处理方法,其特征在于:内码编码是格型编码、卷积编码、CRC校验和TPC编码中的一种,或者其组合。
4.根据权利要求2或3所述的MPEG同步头的处理方法,其特征在于:内交织是比特交织或符号交织,或者其组合。
5.根据权利要求1所述的MPEG同步头的处理方法,其特征在于:在4-OQAM和4-OQAM-E传输模式下,在发送端,47H同步头进入信道传输系统时,扰码模块对47H同步头直通,而只对送入的信息数据进行扰码处理,扰码模块通过数据流中的预置信息或系统信息进行复位;扰码结束后,47H同步头与MPEGII包的其他信息数据共同参与外码编码;外码编码结束后的数据送入外交织器;外交织器输出进行内码编码和内交织;内交织结束后数据共同参与符号映射,插入辅助信息,并调制发射;
在接收端,MPEGII包的47H同步头的处理方法如下:接收端对接收到的信号进行解调处理之后恢复出传输数据流,恢复出的数据信号共同参与解内交织和内码解码;内码解码输出经过符号到字节转换送入解外交织器;解外交织输出再进行外码解码;外码解码结束后,47H同步头已经恢复;对于解扰模块,47H同步头是直通的,而数据信息则需要解扰恢复。
6.根据权利要求5所述的MPEG同步头的处理方法,其特征在于:外码编码是RS编码;外交织是字节卷积交织。
7.根据权利要求5或6所述的MPEG同步头的处理方法,其特征在于:内码编码是格型编码、卷积编码、TPC编码和NR(Nordstrom-Robinson)编码中的一种,或者其组合。
8.根据权利要求5或6所述的MPEG同步头的处理方法,其特征在于:内交织是比特交织或符号交织,或者其组合。
9.根据权利要求7所述的MPEG同步头的处理方法,其特征在于:内交织是比特交织或符号交织,或者其组合。
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