JP4226481B2 - Synchronous loss recovery digital communication system using forward erasure correction - Google Patents
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Description
[発明の技術分野]
本発明は、一般に通信システムに関し、より詳細には、前方消失訂正(FXC)を使用する同期損失回復デジタル通信システムに関するものである。
[発明の背景]
無線デジタル通信システムにおいて、多重通信路やフェージングが生じ、同期が損失されることがある。同期損失期間に送信されたデータは、通常、受信器で損失する。よって、可能な限りオーバーヘッド・レートを低くしつつ、多重通信路やフェージングによる同期の損失を回復することができる無線デジタル通信システムをいかに設計するかが課題である。
[Technical Field of the Invention]
The present invention relates generally to communication systems, and more particularly to synchronous loss recovery digital communication systems using forward erasure correction (FXC).
[Background of the invention]
In a wireless digital communication system, multiple communication paths and fading may occur, and synchronization may be lost. Data transmitted during the synchronization loss period is usually lost at the receiver. Therefore, the issue is how to design a wireless digital communication system that can recover the loss of synchronization due to multiple communication paths and fading while keeping the overhead rate as low as possible.
無線デジタル通信リンクに対する多重通信路やフェージングの影響は、広く知られており、それらの特徴は記録されている。例えば、米国の高精細テレビ(HDTV)用のATSC(Advanced Television Systems Committee)の8残留側波帯(8VSB)送信システムにおいて、フェージング期間の予想分布が研究されている。携帯装置で8VSBを受信する場合には、同期損失の可能性は更に高くなる。同期が再取得された後も、トレリス符号化の再トレーニングを行なって、インターリーバが新たなブロックを開始するまでは、有効なデータをATSC8VSBシステムでは回復できない。 The effects of multiple channels and fading on wireless digital communication links are widely known and their characteristics are recorded. For example, an expected distribution of fading periods is being studied in an Advanced Television Systems Committee (ATSC) 8-residual sideband (8VSB) transmission system for high definition television (HDTV) in the United States. When 8VSB is received by the portable device, the possibility of synchronization loss is further increased. Even after the synchronization is reacquired, valid data cannot be recovered in the ATSC8VSB system until the retraining of trellis coding is performed and the interleaver starts a new block.
ATSC8VSBシステムは、ノイズを有した送信からの保護を図るための通信路符号化の種類をいくつか含み、トレリス符号化、インターリービング及びリードソロモン(RS)前方誤り訂正(Forward Error Correction、FEC)が含まれている。しかし、これらの通信路符号化方法は、同期の損失が発生した場合におけるデータの回復に寄与しないのである。 The ATSC8VSB system includes several types of channel coding to protect against noisy transmissions, including trellis coding, interleaving and Reed-Solomon (RS) Forward Error Correction (FEC). include. However, these channel coding methods do not contribute to data recovery when synchronization loss occurs.
データの送信を反復することによって、同期の損失に対する回復力を向上させることができるが、高いオーバーヘッドを要することになる。使用可能な帯幅をデータの送信の反復に配分することによって、初期データを送信できる量が減少してしまうのである。これは、送信されるプログラムが減り或いはプログラムの品質が低下することを意味する。 Repeating the transmission of data can improve resiliency against loss of synchronization, but requires high overhead. Allocating the available bandwidth to the data transmission iterations reduces the amount of initial data that can be transmitted. This means that the transmitted program is reduced or the quality of the program is lowered.
また、初期データの送信を反復する代わりに、初期データのビットレートの低いバージョンを繰り返し送信して、オーバーヘッド・レートを減少させるものが提案されている。同期の損失によって初期データが損失した場合に、受信器は解像度を低減されたバージョンを使用する。これは、グレースフルデグラデーションを可能にする。即ち、初期データではなく、初期データのより品質の低いバージョンが得られる。しかしながら、高い解像度の初期データが必要な場合には、解像度の低減されたバージョンでは不十分である。 Also, instead of repeating the initial data transmission, it has been proposed to repeatedly transmit a low bit rate version of the initial data to reduce the overhead rate. If the initial data is lost due to loss of synchronization, the receiver uses a version with reduced resolution. This allows for graceful degradation. That is, a lower quality version of the initial data is obtained rather than the initial data. However, when high resolution initial data is required, a reduced resolution version is not sufficient.
よって、従来技術の上記課題を解消できる同期損失回復デジタル通信システムを提供することが望ましく、効果的である。
[発明の概要]
上記課題及び従来技術の関連する課題は、前方消失訂正(FXC)を使用する同期損失回復デジタル通信システムに係る本発明によって解決される。
Therefore, it is desirable and effective to provide a synchronization loss recovery digital communication system that can solve the above-described problems of the prior art.
[Summary of Invention]
The above problems and related problems of the prior art are solved by the present invention relating to a synchronous loss recovery digital communication system using forward erasure correction (FXC).
本発明の一側面によると、デジタル通信システムにおける損失情報の回復を可能にする装置が提供されている。この装置は、同期損失によって少なくとも一部が妥協された情報スーパーパケットのいずれか一つの全体の後の回復のため、前記情報スーパーパケットにわたって前方消失訂正(FXC)パリティ・スーパーパケットを計算するためのFXC符号化器を有している。 According to one aspect of the invention, an apparatus is provided that enables recovery of loss information in a digital communication system. The apparatus is for calculating a forward erasure correction (FXC) parity superpacket over the information superpacket for subsequent recovery of any one of the information superpackets at least partially compromised by synchronization loss. Has FXC encoder.
本発明の更なる側面によると、デジタル通信装置における損失情報を回復するための装置が提供されている。この装置は、同期損失によって少なくとも一部が妥協された情報スーパーパケットのいずれか一つの全体を回復するために、前に前記情報スーパーパケットにわたって計算された前方消失訂正(FXC)パリティ・スーパーパケットを復号化するためのFXC復号器を有している。 According to a further aspect of the present invention, an apparatus for recovering loss information in a digital communication device is provided. The apparatus uses a forward erasure correction (FXC) parity superpacket previously calculated over the information superpacket to recover any one of the information superpackets at least partially compromised due to loss of synchronization. It has an FXC decoder for decoding.
本発明のより更なる側面によると、デジタル通信システムにおける損失情報の回復を可能にする方法が提供されている。この方法は、同期損失によって少なくとも一部が妥協された情報スーパーパケットのいずれか一つの全体の後の回復のため、前記情報スーパーパケットにわたってFXCパリティ・スーパーパケットを計算する段階を有している。 According to yet a further aspect of the invention, a method is provided that enables recovery of loss information in a digital communication system. The method includes calculating an FXC parity superpacket over the information superpacket for subsequent recovery of any one of the information superpackets at least partially compromised by synchronization loss.
本発明のより更なる側面によると、デジタル通信装置における損失情報を回復するための方法が提供されている。この方法は、同期損失によって少なくとも一部が妥協された情報スーパーパケットのいずれか一つの全体を回復するために、前に前記情報スーパーパケットにわたって計算されたFXCパリティ・スーパーパケットを復号化する段階を有している。 According to a still further aspect of the invention, a method for recovering loss information in a digital communication device is provided. The method includes the step of decoding the FXC parity superpacket previously calculated over the information superpacket to recover the whole of any one of the information superpackets at least partially compromised due to synchronization loss. Have.
本発明の前記並びに側面、特徴及び効果は、以下の詳細な説明を添付の図面と照らし合わせて読むことにより明らかになる。
[発明の詳細な説明]
本発明は、前方消失訂正(Forward Erasure Correction、FXC)を使用する同期損失回復デジタル通信システムに関するものである。本発明は、同期損失の期間をパケット消失として処理し、前方消失訂正(FXC)を使用することで、同期損失の回復を図るものである。パケットの消失を回復するのに追加のパリティデータが上位互換的に送信される。これにより、データの反復送信に比較して、オーバーヘッド・レートが減少する。
The foregoing and aspects, features and advantages of the present invention will become apparent upon reading the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings.
Detailed Description of the Invention
The present invention relates to a synchronization loss recovery digital communication system using forward erasure correction (FXC). The present invention treats the period of synchronization loss as packet loss and uses forward loss correction (FXC) to recover the synchronization loss. Additional parity data is transmitted upward compatible to recover from packet loss. This reduces the overhead rate compared to repeated transmission of data.
尚、本発明は、ハードウェア、ソフトフェア、ファームウェア、特殊目的プロセッサの態様で、或いはこれらの組み合わせという態様で実行されてもよい。好ましくは、本発明は、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせとして実行される。更に、かかるソフトウェアがプログラム保管装置に有形に組み込まれたアプリケーションプログラムとして実行されることが好ましい。このアプリケーションプログラムは、あらゆる適当なアーキテクチャを有する装置に実行或いはアップロードされてもよい。好ましくは、この装置は、中央処理装置(CPU)、RAM(Random Access Memory)、及び入出力(I/O)インターフェースなどのハードウェアを一つ以上有する電子計算機プラットフォームに実行される。この電子計算機プラットフォームは、OS(Operation System)及びマイクロ命令コードをも含む。また、ここで記載されている種々の処理及び機能は、OSを介して実行されるマイクロ命令コードの一部又はアプリケーションプログラムの一部(又はこれらの組み合わせ)であることも可能である。更に、追加のデータ保管装置やプリンター装置など他の周辺機器が電子計算機プラットフォームに結合されていてもよい。 It should be noted that the present invention may be implemented in the form of hardware, software, firmware, special purpose processors, or a combination thereof. Preferably, the present invention is implemented as a combination of hardware and software. Furthermore, it is preferable that such software is executed as an application program tangibly incorporated in the program storage device. This application program may be executed or uploaded to a device having any suitable architecture. Preferably, the apparatus is implemented on an electronic computer platform having one or more hardware such as a central processing unit (CPU), a random access memory (RAM), and an input / output (I / O) interface. The electronic computer platform also includes an OS (Operation System) and microinstruction code. Also, the various processes and functions described here may be part of microinstruction code or part of application program (or a combination thereof) executed via the OS. In addition, other peripheral devices such as additional data storage devices and printer devices may be coupled to the electronic computer platform.
尚、また、添付の図面に示されているシステムの要素や方法のステップがソフトウェアをもって好ましく実行されているため、本発明がプログラムされている態様によって、システムの要素(或いは処理ステップ)間の実際の結合関係が異なることがある。ここにおける記載をもって、本発明の技術分野における通常の知識を有する者は、本発明及び本発明と類似の方法、構成を理解することができる。 In addition, since the system elements and method steps shown in the accompanying drawings are preferably executed by software, the actual operation between system elements (or processing steps) depends on the manner in which the present invention is programmed. The connection relationship may be different. With this description, a person having ordinary knowledge in the technical field of the present invention can understand the present invention and methods and configurations similar to the present invention.
インターネットプロトコル(IP)などを使用するパケットネットワーク上に送信されるデータのパケット損失の防止を図るべく、前方消失訂正(FXC)符号は、パケットデータの送信に適用される。FXC符号のいかなる種類を利用することが可能であり、例えば、リードソロモン(RS)符号があるが、これに限定されるものではない。リードソロモン符号は、系統的符号である。即ち、初期情報バイトは追加パリティバイトとともに送信される。通信路のロスが無い場合には、受信器は単純に初期情報バイトのみを使用さればよく、FXC符号化を行う必要がないのである。しかしながら、パケットネットワークにおいて、パケットの個々のバイトが失われるのではなく、パケットデータ全体が失われる傾向がある。パケットの損失を防止するためにFXCが使用される場合に、一般に(必ずではないが)、各パケットから1バイトがFXC符号語の形成に使用される。例えば、RS(15、10)符号のFXCを使用して、長さが1024バイトである10パケットが符号化される場合、長さが1024バイトである10情報パケットと長さが1024バイトである5パリティパケットが送信されることになる。よって、各パケットから1バイトを使用すると、1024の異なるRS符合語が形成される。 A forward erasure correction (FXC) code is applied to transmission of packet data in order to prevent packet loss of data transmitted on a packet network using the Internet protocol (IP) or the like. Any kind of FXC code can be used, such as, but not limited to, Reed-Solomon (RS) code. The Reed-Solomon code is a systematic code. That is, the initial information byte is transmitted with an additional parity byte. If there is no loss of communication path, the receiver simply needs to use the initial information byte and does not need to perform FXC encoding. However, in a packet network, the entire packet data tends to be lost rather than the individual bytes of the packet being lost. When FXC is used to prevent packet loss, generally (but not necessarily) one byte from each packet is used to form an FXC codeword. For example, when 10 packets with a length of 1024 bytes are encoded using FXC of RS (15, 10) code, 10 information packets with a length of 1024 bytes and a length of 1024 bytes Five parity packets will be transmitted. Thus, using 1 byte from each packet, 1024 different RS codewords are formed.
よって、パリティデータを予想される同期損失期間の長さに対応する期間に対して計算し、前方消失訂正(FXC)の層を加えることにより、デジタル通信システムにおける同期損失によるデータ損失を防止することができる。同期不良によるデータ損失の期間は、FXC復号器におけるパケット消失であるものと考えられている。このシステムでは、パケットの用語は、一般に、小さいタイムスケールを意味するものとして使用されるため(例えば、188バイトのMPEG−2送信パケット)、ここで「スーパーパケット」という用語は、FXC復号器で使用される或いは使用可能なパケット単位を意味するものとして使用される。 Therefore, to prevent data loss due to synchronization loss in digital communication systems by calculating parity data for the period corresponding to the expected length of synchronization loss period and adding a forward erasure correction (FXC) layer Can do. The period of data loss due to synchronization failure is considered to be packet loss in the FXC decoder. In this system, the term packet is generally used to mean a small time scale (eg, 188 byte MPEG-2 transmit packet), where the term “superpacket” is used in an FXC decoder. Used to mean a packet unit to be used or usable.
本発明は、送信されるデータの種類に左右されるものではなく、あらゆる種類のデータの送信について実施できる。更に、本発明は、音声/ビデオのプログラムに限定されるものではなく、あらゆる種類のプログラムについて実施できる。 The present invention does not depend on the type of data to be transmitted, but can be implemented for transmission of all types of data. Furthermore, the present invention is not limited to audio / video programs and can be implemented for all types of programs.
本発明によると、インパルスノイズを防止する他のデジタル通信システムの通信路符号化方法に加えて、FXCが使用されている。例えば、ATSC8VSBシステムにおいて、FXC符号化は、システムのトレリス符号化、インターリービング、及びリードソロモン(RS)前方誤り訂正(FEC)符号化に加えられる。FXCは、いかなる系統的前方誤り訂正符号であってもよく、例えば、リードソロモン(RS)符号があるが、これに限定されるものではない。系統的符号が使用されると、本発明は上位互換になることができる。即ち、既存の復号器は、送信される追加のパリティ・スーパーパケットを無視することができ、変更されていない情報スーパーパケットを通常に復号することができる。FXC符号化器及び復号器は、既存のデジタル通信システムで使用されている既存のRS・FEC符号とは異なるものである。例えば、FXC符号語は、スーパーパケットにわたって計算され(例えば、1スーパーパケットにつき、1バイト)、スーパーパケット全体の損失(消失)の防止を図る。これに対して、既存のRS FECは、時間における近接の点からとられたサンプルをもって、任意のパケットにおける消失ではなく、ランダムなビット或いはバイト誤りを保護するものである。 According to the present invention, FXC is used in addition to the channel coding method of other digital communication systems for preventing impulse noise. For example, in an ATSC 8VSB system, FXC coding is in addition to system trellis coding, interleaving, and Reed-Solomon (RS) forward error correction (FEC) coding. FXC may be any systematic forward error correction code, such as, but not limited to, a Reed-Solomon (RS) code. If systematic codes are used, the present invention can be upward compatible. That is, existing decoders can ignore additional parity superpackets that are transmitted and can normally decode unmodified information superpackets. FXC encoders and decoders are different from existing RS / FEC codes used in existing digital communication systems. For example, the FXC codeword is calculated over a super packet (for example, 1 byte per super packet) to prevent loss (disappearance) of the entire super packet. In contrast, existing RS FEC protects random bit or byte errors with samples taken from close points in time, not erasures in any packet.
本発明の好ましい実施例において、望まれる損失防止レベルと許容される遅延に基づいて、FXCパラメータであるn及びk、そしてスーパーパケットの長さであるsが選択される。パラメータnは、FXC符号語のブロック長さを表す。パラメータkは、FXC符号語内にある情報記号の数を表す。ここで、「FXC符号語」の用語及び「FXCパリティ・スーパーパケット」の用語は、相互に置き換えて使用することが可能であり、これらは、FXCパリティ・スーパーパケットが計算される基となるデータ要素である「情報スーパーパケット」に対照されるものである。 In the preferred embodiment of the present invention, based on the desired loss prevention level and allowable delay, the FXC parameters n and k and the superpacket length s are selected. The parameter n represents the block length of the FXC codeword. The parameter k represents the number of information symbols in the FXC codeword. Here, the terms “FXC codeword” and “FXC parity superpacket” can be used interchangeably, and these are the data on which the FXC parity superpacket is calculated. Contrast with the element “information superpacket”.
予想される損失同期の長さは:s*(n/k)*h (h=n-kである場合)以下であるべきである。
FXC符号化のオーバーヘッド・レートは、h/kである。よって、例えば、19.2M bps(即ち、2.4M bytes/sec)で放送を行うシステムにおいて500 msecのフェージングから保護するには、s*(n/k)*h≦1.2M バイトでなければならない。例えば、n=6、k=4(かつ、h=2)の場合、オーバーヘッド・レートは50%になり、s=400K バイトとなる。本発明では、標準のATSC8VSBシステムが必要とする以上のs*n bytesの追加の記憶を要する場合があり、この例では、2.4M バイトである。19.2M bpsの通信路帯幅を複数のプログラムが共有する場合には、符号化されているプログラムのみについてFXC符号化を行うことにより、必要とされる記憶を軽減することができる。
The expected loss synchronization length should be: s * (n / k) * h (if h = n−k) or less.
The overhead rate of FXC encoding is h / k. Thus, for example, to protect against 500 msec fading in a system that broadcasts at 19.2 M bps (ie, 2.4 M bytes / sec), s * (n / k) * h ≦ 1.2 M bytes must be satisfied. For example, when n = 6 and k = 4 (and h = 2), the overhead rate is 50% and s = 400 Kbytes. The present invention may require additional storage of s * n bytes beyond that required by the standard ATSC8VSB system, in this example 2.4 Mbytes. When a plurality of programs share a communication bandwidth of 19.2 Mbps, the required memory can be reduced by performing FXC encoding only on the encoded program.
図1は、本発明の実施例によるところの残留側波帯(VSB)送信器100を示す概略図である。ここで説明及び図1で示される送信器の構成は例示的なものであり、本発明は、本発明の精神及び技術的範囲を維持しつつ、VSB記号送信が可能な他の送信器の構成に適用されてもよい。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a vestigial sideband (VSB)
送信器100は、ソース・エンコーダ105一つ、FXCエンコーダ110、移動MUX115、フレーム・同期器120、データ・ランダマイザ125、リードソロモン(RS)エンコーダ130、データ・インタリーバ135、同期挿入モジュール140、パイロット挿入モジュール145、8−VSB変調器150及びアナログ・アップ−コンバータ155を有している。
The
ソース・エンコーダ105からの圧縮ビットストリームは、パリティ・スーパーパケットを生成して反復性を加えるFXCエンコーダ110に処理される。数種の入力が輸送MUX115で一つの複合ストリームに結合されて、フレーム・同期器120に送られる。データフレームは、フレーム・同期器120で、生成されて、線引きされる。各データフレームは、二つのフィールドを有する。各データフィールドは、フレーム同期化セグメントを含む、ATSC標準での313データセグメントを有している。各データセグメントは188 byteの移動パケット及び関連する前方誤差訂正(FEC)オーバーヘッドを運ぶ。データ・ランダマイザ125は、データ・ペイロード(オーバーヘッド及び同期要素を含まない)のみをランダマイズするのに入力データ全てに対して使用される。リードソロモン(RS)エンコーダ130は、受信器での外部前方誤り訂正のために187バイトを確保し、20 パリティバイトを追加するブロック・エンコーダである。バイトデータは、52データセグメント(フィールドの約6分の1の深さ)を計算する畳み込みインタリーバを使用するデータ・インタリーバ135によって、インタリーブされる。予め符号化された1未符号化ビットを有する3分の2レート(two-thirds rate)の4状態(4-state)トレリス符号化方式がトレリス符号化器136によって実施される。同期挿入モジュール140は、データセグメント同期を各データセグメントに挿入し、データフィールド同期を各データフィールドに挿入する。これら要素は、リードソロモン或いはトレリス符号化されない。パイロット挿入モジュール145は、直流(DC)成分を各記号に加えることによってパイロット信号を導入する。この後、8VSB変調器150は、8VSBの集合上に記号(10.76M symbols/secで生成)を描き、各記号に対応するルートナイキスト(root Nyquist)パルスを生成する。そして、アナログ アップ−コンバータ155は、その記号を送信に望まれる搬送波周波数に変換する。
The compressed bitstream from the
FXC符号化器110は、ソース・エンコーダ105の後に配置されるが、移動MUX115及び通信路符号化ブロック(例えば、RSエンコーダ130)の前に配置される。kのスーパーパケットと各長さのsとが、FXCエンコーダ110に入力される。FXCエンコーダ110は、長さがsのh=n-kのパリティのスーパーパケットを生成する。初期情報スーパーパケット及びパリティ・スーパーパケットは、移動MUX115でマルチプレックスされる。ATSC8VSBシステムは、複数のプログラムがマルチプレックスされ、各プログラムに異なるプロセス識別子(Process IDentifier、PID)が割り当てられ、同じ通信路で送信されることを可能にする移動MUXにおけるMPEG−2移動ストリームを使用する。本発明によるところ、情報スーパーパケットは、FXCを使用しないシステムとの関係で変更されていないものである。本発明によるところ、送信される追加パリティ・スーパーパケットは、移動MUX115によって、情報スーパーパケットと異なるPIDを割り当てられる。各々が別のPIDを有する複数のプログラムが送信される場合、パリティ・スーパーパケットは、全てのプログラムをまとまりに基づいて、或いは個別のプログラムを1つ以上に基づいて、計算されることが可能である。そして、全てのデータは、標準のシステムに変更される必要のないATSC8VSBの残りの通信路符号化部に送られる。受信器での同期を補助すべく、異なるPIDに基づいて特別なFXC同期移動パケットが各スーパーパケットnにつき1回送信されることが可能である。これら特別なFXC同期移動パケットは、スーパーパケットシーケンス番号開始位置とMPEG−2 移動パケットPID、プログラム・クロック・レファレンス(Program Clock Reference、PCR)、コンティニュイティ・カウンター・フィールド(continuity counter field)、スーパーパケット長さのs及びリードソロモンパラメータ(n、k)との対応を示すことになる。
図2は、本発明の実施例によるところの残留側波帯(VSB)受信器200を示す概略図である。ここで説明及び図2で示される送信器の構成は例示的なものであり、本発明は、本発明の精神及び技術的範囲を維持しつつ、VSB記号送信が可能な他の送信器の構成に適用されてもよい。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a vestigial sideband (VSB)
受信器200は、チューナー205、中間周波数(IF)フィルタ及び同期検出器210、同期及びタイミング・モジュール215、等化器220、位相トラッキング器225、トレリス・デコーダ230、データ・インタリーバ235、リードソロモン(RS)デコーダ240、データ デ・ランダマイザ245、移動DEMUX250、FXCデコーダ260、及びソース・デコーダ265を有している。
The
8VSB送信信号では、デジタル情報は、位相ではなく、専らRFエンベロープの振幅にて送信される。送信信号の8つのレベルが、Iチャンネル又は位相内情報のみをサンプルすることによって回復される。Qチャンネルへの依存が排除されているので、受信器200は、Iチャンネルのみを処理すれば足りる。よって、受信器200の異なるステージにて必要となるデジタル信号処理回路の数が半分に削減することが可能になる。これにより、受信器の形成の簡素化及びコスト削減を図ることができることが明白である。
In the 8VSB transmission signal, the digital information is transmitted exclusively with the amplitude of the RF envelope, not the phase. Eight levels of the transmitted signal are recovered by sampling only the I channel or in-phase information. Since the dependence on the Q channel is eliminated, the
記号は、図1の送信器100に適用される反対の原理を適用することにより、受信器200にて復調される。即ち、入来VSB記号は、受信され、ダウンコンバートされ、フィルタされ、そして、検出される。そして、セグメント同期及びフレーム同期が回復される。入来信号は、チューナー205によって中間周波数に変換される。IFフィルタ及び同期検出器210によって通信路選択が行われる。そして、タイミング回復及び粗搬送波回復が同期及びタイミング・モジュール215によって達成される。そして、信号は、全ての多重通信路成分除去のために、等化器220で等化される。等化器はIチャンネル又は実情報によって計算を行うため、VSBシステムの一つの利点として、複雑な等化が不要となる。等化器220の出力は、残余位相ジッター除去のために、位相トラッキング225に適用される。位相トラッキング器225の出力は連結前方誤り訂正(FEC)システムの内部符号に対応するトレリス・デコーダ230に適用される。トレリス・デコーダ230の出力が、トレリス・デコーダの誘発のよる誤りのバーストを拡散するデータ・デ・インタリーバ235に適用される。そして、デ・インタリーブされたデータは、連結符号化システムの外部符号に対応し、ブロックに基づくリードソロモン(RS)デコーダ240に適用される。そして、RSデコーダ240の出力、即ち、通信路符号化データは、送信器での反転処理に対応するデータ・デ・ランダマイザ245によって処理される。そして、デ・ランダマイズされたデータは、移動デ・マルチプレクサ250に送られ、音声・ソース・デコーダ、ビデオ・ソース・デコーダ、及びデータ・ソース・デコーダ(まとめてソース・デコーダ260として表されている)のそれぞれに処理されるために、その合成ストリームは各成分ストリームに分離される。
The symbols are demodulated at the
FXCデコーダ255は、他の通信路復号化ブロック(例えば、RSデコーダ240)及び移動DEMUX250の後に配置され、ソース・デコーダ260の前に配置される。FXC同期移動パケットを使用することにより、スーパーパケットシーケンスの番号と位置とを判断判断することが可能である。RSデコーダ240などの先行する通信路符号化ブロックの一つからの誤り表示信号を使用することにより、FXCデコーダ255は、消失位置を利用できるようになる。MPEG−2送信ストリームシステムにおける使用では、移動パケットの移動誤り表示フィールドが誤りの位置の表示に使用できる。
同期損失が発生しない場合には、FXC復号化は不要であり、FXCデコーダ255は、情報スーパーパケットのデータをソース・デコーダ260に通過させるだけである。同期損失が発生し、検出された場合には、損失或いは不良データを有するスーパーパケットは、消失をもって印付けられる。k以上のスーパーパケットが正常に受信された場合には、それが情報パケット又はパリティパケットであろかに拘らず、FXCデコーダ255は、各スーパーパケットから1バイトを取得して符号語を形成するというsRS(n、k)符号語の複合化を実行して、損失情報パケットを完全に再構築するのである。当然、符号語を形成するのに各スーパーパケットから1バイト以上取得することも可能である。即ち、本発明の説明によって、当業者は、上記及びスーパーパケットからの符号語の形成に使用される他のデータ単位を予想することができる。
If no synchronization loss occurs, FXC decoding is unnecessary, and the
FXCRS(6、4)のシステムにおいて、長さが400K バイトの6つのスーパーパケットが送信される例を挙げる。スーパーパケット0−3は、情報スーパーパケットであり、スーパーパケット4と5は、パリティ・スーパーパケットである。同期の損失により、スーパーパケット3と4は、受信器で不良になる。FXC符号化は、400,000の符号語に対して行われ、各符号語は、スーパーパケット0、1、2、及び5の〜番目のバイトを取得し、3つ目と4つ目の位置を消失として印付けることによって形成される。スーパーパケット3は、FXCデコーダ260によって、完全に再構築され、スーパーパケット0―3は、ソース・デコーダ265に送られる。この例は、図3に示されており、この図は、本発明の実施例によるところのスーパーパケット損失のパターンの例を示すものである。
In the FXCRS (6, 4) system, an example will be given in which six super packets having a length of 400 Kbytes are transmitted. Super packets 0-3 are information super packets, and
本発明は、ATSC(Advanced Television Systems Committee)8VSBデジタル通信システムに対して説明されているが、本発明は、パケットに基づいたあらゆるデジタル通信システムに対しても適用することが可能である。 Although the present invention has been described for an Advanced Television Systems Committee (ATSC) 8VSB digital communication system, the present invention can be applied to any packet-based digital communication system.
尚、本発明の実施例は、添付の図面をもって説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の精神及び技術的範囲を逸脱することなく、当業者によって変更及び改良が加えられることが可能である。これら変更及び改良は、特許請求の範囲によって説明されて範囲に含まれるものである。 Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be modified and changed by those skilled in the art without departing from the spirit and technical scope of the present invention. Improvements can be made. These changes and modifications are intended to be included within the scope of the claims.
Claims (14)
同期損失によって少なくとも一部が妥協された情報スーパーパケットのいずれか一つの全体の後の回復のため、前記情報スーパーパケットにわたって前方消失訂正(FXC)パリティ・スーパーパケットを計算するためのFXC符号化器;及び
前記情報スーパーパケット及び前記 FXC パリティ・スーパーパケットのいずれかの送信を行う前に、これらをマルチプレックスするためのマルチプレックサー;から構成され、
前記 FXC パリティ・スーパーパケットは、少なくとも一つの同期損失期間の予想長さに対応する期間に対して計算する、ところの装置。A device that enables recovery of lost information in a digital communication system, which:
FXC encoder for calculating a forward erasure correction (FXC) parity superpacket over the information superpacket for subsequent recovery of any one of the information superpackets at least partially compromised by synchronization loss ; and
Said information before performing any of the transmission of the super packet and the FXC parity superpackets, these multiplexer server for multiplexed; consists,
The apparatus, wherein the FXC parity superpacket is calculated for a period corresponding to an expected length of at least one synchronization loss period .
同期損失によって少なくとも一部が妥協された情報スーパーパケットのいずれか一つの全体を回復するために、前に前記情報スーパーパケットにわたって計算された前方消失訂正(FXC)パリティ・スーパーパケットを復号化するためのFXC復号器;
から構成され、
前記 FXC 復号器は、さらに、前記 FXC パリティ・スーパーパケット及び前記情報スーパーパケットの両方についてのスーパーパケット・シーケンス番号及びスーパーパケット位置を判断するために FXC 同期移動パケットを復号し、
前記 FXC 復号器は、前記同期損失によって少なくとも一部が妥協された前記情報スーパーパケットに対応する消失位置を表示する誤り信号を受信するように適合させられている、ところの装置。A device for recovering lost information in a digital communication device, comprising:
To decode a forward erasure correction (FXC) parity superpacket previously calculated over the information superpacket to recover the whole of any one of the information superpackets at least partially compromised due to synchronization loss FXC decoder;
Consisting of
The FXC decoder further decodes the FXC synchronous mobile packet to determine a super packet sequence number and super packet position for both the FXC parity super packet and the information super packet ;
The apparatus, wherein the FXC decoder is adapted to receive an error signal indicating an erasure location corresponding to the information superpacket at least partially compromised by the synchronization loss .
同期損失によって少なくとも一部が妥協された情報スーパーパケットのいずれか一つの全体の後の回復のため、前記情報スーパーパケットにわたってFXCパリティ・スーパーパケットを計算する段階;及び
前記情報スーパーパケット及び前記 FXC パリティ・スーパーパケットのいずれかの送信を行う前に、これらをマルチプレックスする段階;から構成され、
前記計算段階は、少なくとも一つの同期損失期間の予想長さに対応する期間に対して計算する、ところの方法。A method that enables recovery of lost information in a digital communication system comprising:
Calculating an FXC parity superpacket over the information superpacket for subsequent recovery of any one of the information superpackets at least partially compromised by synchronization loss; and
Wherein before performing any transmission of information superpackets and the FXC parity superpackets, these steps of the multiplex; consists,
The method wherein the calculating step calculates for a period corresponding to an expected length of at least one synchronization loss period .
同期損失によって少なくとも一部が妥協された情報スーパーパケットのいずれか一つの全体を回復するために、前に前記情報スーパーパケットにわたって計算されたFXCパリティ・スーパーパケットを復号化する段階;及び
前記FXCパリティ・スーパーパケット及び前記情報スーパーパケットの両方についてのスーパーパケット・シーケンス番号及びスーパーパケット位置を判断するためにFXC同期移動パケットを復号する段階;
から構成される方法。A method for recovering lost information in a digital communication device comprising:
Decoding the FXC parity superpacket previously calculated over the information superpacket to recover any one of the information superpackets at least partially compromised by synchronization loss; and the FXC parity Decoding the FXC synchronous mobile packet to determine the superpacket sequence number and superpacket position for both the superpacket and the information superpacket;
A method consisting of:
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