JP4285774B2 - フレームに挿入されるデータエレメントを処理する装置 - Google Patents
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Description
この発明は、送信機から受信機へ通信されるデータを処理する装置に関する。
発明の背景
8VSBの地上通信システムにおいて(即ち、各々が8つの取り得る信号レベルの一つを有するシンボルを送信する、側波帯通信システム)、情報は、典型的に送信ステーションによって受信ステーションへと空中を送信される。そのようなシステムの例において、通信されるデータの各2ビットは、送信ステーションによって8つの取り得る信号振幅レベルの一つを有するシンボルとして符号化され、8ビットを有するデータの各バイトは4つのシンボルで表される。
1995年9月16日に出版されたATSCのディジタルテレビ標準に開示された、一つのそのようなシステムにおいて、ビットのペアの各々は、プリコーダ及びトレリスエンコーダに供給される。各ビットのペアにおける一つのビットはプリコーダに供給され、各ビットのペアにおける他のビットはトレリスエンコーダに供給される。プリコーダ及びトレリスエンコーダは、各々、12ビットの遅延要素を取り入れている。こうして、プリコーダ及びトレリスエンコーダは、i)12の同一のプリコーダ及びトレリスエンコーダに2ビットの入力セットをシーケンシャルに接続するための入力マルチプレクサ、及びii)シンボルマッパーに3ビットの出力セットをシーケンシャルに接続するための出力マルチプレクサを伴って、12のプリコーダ及びトレリスエンコーダとして仮想的に実現してもよい。12のプリコーダ及びトレリスエンコーダは、ビットのペアをインターリーブし、これにより、データの第一のバイトにおける各ビットペアは、第一のプリコーダ及びトレリスエンコーダにより処理され、そして、データの第二のバイトにおける各ビットペアは第二のプリコーダ及びトレリスエンコーダによって処理される・・・・そして、データの第12のバイトのペアは第12のプリコーダ及びトレリスエンコーダによって処理される。12のバイトのその後のセットの各々は、同様に処理される。
プリコーダ及びトレリスエンコーダは、入力ビットの各ペアを、シンボルマッパーに供給される三つの対応する出力ビットに変換する。シンボルマッパーは、三つの出力ビットの各セットを、8レベルの配列の8つの信号レベルのうちの対応する一つを有するシンボルへマップする。結果としてのシンボルは、フレームにおいてデータと同期シンボルとを組み立てるために同期シンボルをデータシンボルに加える、マルチプレクサに供給される。
フレームが組み立てられると、313セグメントを有する。フレームの第一のセグメント(フレーム同期セグメント)は、(i)四つのセグメント同期シンボルを含むセグメント同期部分と、(ii)828の疑似ランダムに発生されたフィールド同期シンボルを含むフィールド同期部分と、を含んでいる。他の312セグメントの各々は、(i)四つのセグメント同期シンボルを含むセグメント同期部分と、(ii)データの828シンボルを含むデータ部分とを含んでいる。
その後、上述したフレーム構造におけるシンボルは送信され、受信機によって受信される。受信機は、くし形フィルターとトレリスデコーダを含んでいる。くし形フィルターは、近接ステーションによるNTSCチャンネルの放送によって生じ得る干渉をフィルタリングして取り除くために設けられる。受信機におけるトレリスデコーダは、受信されたフレームにおけるシンボルを、対応する元々のビットペアにデコードするために設けられる。トレリスデコーダは、トレリスデコーダが同一バイトのシンボルをともに処理する点において、トレリスエンコーダに似ている。このように、これらのシンボルは、正しい順序でトレリスデコーダに必ず入る。
上述のフレームの記述から言及できるように、典型的な8VSBシステムで用いられるフレームは、データセグメントあたり17.25グループのデータシンボルのみを含み、各グループは12バイトを含み、各バイトは四つのシンボルを含む。従って、各フレームの各データセグメントは、不完全なバイトのグループを保持し、不完全なグループのバイトは二つのデータセグメントの間で分離される。結果として、データセグメントのセグメント同期部分におけるセグメント同期シンボルは、いくつかのバイトのいくつかのデータシンボルを、これらのバイトの他のデータシンボルから分離する。こうして、データシンボルが、シンボルマッパーから出力されるのと同じ順序でフレームに詰められるなら、シンボルは、正しい順序ではトレリスデコーダに入らないだろう。従って、受信機におけるトレリスデコーダは同じバイトのシンボルをともに処理せず、それによって送信されたシンボルをデコードする際にエラーを生ずる。
本発明は、シンボルが正しい順序においてトレリスデコーダに入り、セグメント同期シンボルが存在することによるデコーディングエラーを避けることができる方法によって、フレーム構造に挿入されるべきデータをシフトする装置を含んでいる。本発明は、また、そのようなシフトされたデータを処理する受信機を含んでいる。
発明の要約
それゆえ、本発明の一態様によると、処理装置はフレームに挿入されるべきデータエレメントを処理する。フレームは複数個のデータセグメントを有し、各データセグメントは同期部分及びデータ部分を有する。処理装置は、符合化手段、シフト手段及び挿入手段を含んでいる。符合化手段は、データをデータエレメントとして符合化する。シフト手段は、データセグメントの同期部分を間に挟んで配置された互いに対応するデータエレメントがレシーバにおけるデコーダで一緒に処理されるべく配列されるように、間違った順序から正しい順序へとデータエレメントをシフトさせる。前記間違った順序のデータエレメントは、データセグメントの同期部分により対応するエレメントから予め定められた間隔がない。正しい順序のデータエレメントは、シフト手段によってシフトされることで対応するデータエレメントから予め定められた間隔を有する。挿入手段は、フレームのデータ部分にシフトされたデータエレメントを挿入する。
本発明の他の態様によると、受信機はフレームにおいて配置されたデータシンボルを受信するための受信手段を備える。受信手段は、フレームは複数個のデータセグメントを有している。また受信手段は、各データセグメントは同期部分及びデータ部分を有する。更に受信手段は、各同期部分はS個の同期シンボルを含み、各データ部分はN個のデータシンボルを含んでいる。
また受信手段は、データシンボルのバイトが予め定められたデータシンボル番号を有し、データセグメントの同期部分によって分離された同じバイトのデータシンボルが同じバイトで対応するデータシンボルからNi個分のデータシンボルあけて配列されるように、デコーダにとって正しい順序にすべく前記データシンボルをシフトする。前記間違った順序のデータエレメントは、データセグメントの同期部分により対応するエレメントから予め定められた間隔がなく、正しい順序のデータエレメントは、シフト手段によってシフトされることで対応するデータエレメントから予め定められた間隔を有する受信機は、さらに処理手段を含んでいる。
処理手段は、前記デコーダを有し、かつ処理されるデータシンボルを、最も近い他のデータシンボルからNi個分、離されたデータシンボルと共に処理するような正しい順序でデータシンボルを処理する。そして、前記Niは、デコーダの特性に応じた値を有する。
本発明のさらに他の態様によると、受信機は、フレームにおいて配置されたデータエレメントを受信する。フレームは複数個のデータセグメントを有し、各データセグメントは同期部分及びデータ部分を有する。各同期部分はS個の同期エレメントを含み、各データ部分はN個のデータエレメントを含む。データエレメントはシフトされ、各データセグメントの各同期部分を横切って互いに対応するデータエレメントが、ともに処理されるように配置される。
受信機は、受信手段と処理手段とを含んでいる。受信手段はフレームのデータエレメントを受信する。処理手段は、各データセグメントの各同期部分を横切って対応するデータエレメント間の分離に依存してデータエレメントの対応するペアを処理する。
【図面の簡単な説明】
これらの及び本発明の他の特徴及び利点は、以下の図面と共に発明を詳しく検討することによって、より明白となるだろう。
図1は、本発明を取り込んだ装置のブロック図である。
図2は、データをランダム化するための、図1のデータランダマイザーに対して実現可能な、疑似乱数の発生器を示している。
図3は、図1の畳み込みバイトインターリーバーに供給されることができる、畳み込みバイトインターリーバーである。
図4は、図1のバイトシンボルコンバータ及びトレリスエンコーダによってエンコードした結果としての、シンボルのグループ化を示している。
図5は、データセグメントのセグメント同期シンボルが加えられた、図4のインターリーブされたシンボルを示している。
図6は、図1の、バイトシンボルコンバータ及びトレリスエンコーダをさらに詳しく示している。
図7は、図6のバイトシフターによって実現されるバイトシフトを示す表である。
図8は、図7の表に従って実現されるシフトとシフトされたデータのグループとの間の対応を示す表である。
図9は、図6のプリコーダ及びトレリスエンコーダとして用いられることのできるプリコーダ及びトレリスエンコーダを示している。
図10は、図6のシンボルシフターによって実現されるシフトを示す表である。
図11A、図11B、図11C及び図11Dは、本発明に従ってデータシンボルがフレームに挿入される順序を示す表である。
図12は、本発明に従ってデータが挿入されるフレームの構造を示している。
図13は、受信機におけるトレリスデコーダが同じバイトのシンボルをともに正確に処理できるように、図11A、図11B、図11C及び図11Dに示されるデータに対する正確な遅延量を導入するくし形フィルターを示している。
詳細な説明
図1に示されるように、第一のステーション100は、MPEG2のデータ源(示されていない)からのMPEGデータパケットを受け取り、1995年6月7日に出願された第08/479,428号の出願により十分に述べられている、MPEG同期除去器101を含んでいる。MPEGデータパケットは、1秒あたり約12.893キロパケットの割合で到着する。これらのMPEGパケットは、187バイトのMPEGデータと1バイトのMPEG同期を含んでいる。MPEG同期は、本発明による8VSBの地上のモデムエンコーダの残りのものによる処理には必要ないので、MPEG同期除去器101は、MPEGパケットから1バイトのMPEG同期を除去し、MPEG同期除去器101によって供給される各MPEGデータパケットをランダム化するデータランダマイザー102に187バイトのMPEGデータのみを通過させる。データランダマイザー102は、MPEG同期除去器101から受け取った各データバイトと疑似ランダムシーケンスとの間で、ビットごとの排他的論理和演算を実行する。
疑似ランダムシーケンスは、例えば、図2に示されるランダムシーケンス発生器によって作成されることができる。図2のランダムシーケンス発生器によって作成される疑似ランダムシーケンスは、フレームの第一のデータパケットで初期化され、その後の312のデータパケット毎に再度初期化される。図2に示される、このランダムシーケンス発生器のレジスターは、各フレームの始めに(レジスター、X16、X15、X14、X13、X9、X8の出力が1の値に設定される)、0xF180に初期化される。図2に示される疑似ランダムシーケンス発生器は、入力データパケットの各バイトに対して開発されている。このランダムシーケンス発生器により発生した疑似ランダムシーケンスは、排他的論理和の入力に対応して接続されることができる出力D0−D7で供給される。排他的論理和の他の入力は、MPEG同期除去器101からのバイトにおける、対応するビットを受け取る。
データランダマイザー102からの出力は、リードソロモン(Reed Solomon)エンコーダ103に供給される。リードソロモンエンコーダ103は、リードソロモンパリティの20バイトを計算し、データランダマイザー102で作成されたランダム化されたデータパケットにこれら20バイトを付加する。従って、リードソロモンエンコーダ103は、その各々が207バイト(即ち、データランダマイザー102からの187バイトのランダム化されたデータ、及び20バイトのリードソロモンパリティ)からなるデータパケットを生成する。
リードソロモンエンコーダ103からのデータパケットは、パケットからバイトへのマルチプレクサ104に供給される。
パケットからバイトへのマルチプレクサ104は、207バイトのリードソロモンデータパケットの各々を、連続したバイトのストリームに変換する。
このバイトのストリームは、さらに、図3に慣例的に示され、1994年9月29日に出願された出願第08/315,153号により十分に説明される、畳み込みバイトインターリーバー105によって処理される。図3における各ブロックは、1バイトを保持するレジスターである。畳み込みバイトインターリーバー105は以下のように同期される。即ち、第一のリードソロモンデータパケットの第一のバイトは図3に示されるインターリーバの最上位の分岐に入り、第一のリードソロモンデータパケットの第二のバイトは図3に示されるインターリーバーの第二の分岐に入り・・・、第一のリードソロモンデータパケットの第52のバイトは図3に示されるインターリーバーの最下位の分岐に入り、第一のリードソロモンデータパケットの第53のバイトは図3に示されるインターリーバーの最上位の分岐に入る、等である。
畳み込みバイトインターリーバー105からのインターリーブされたバイトのストリームは、データシンボルとして受け取ったバイトにおけるデータビットを符合化するべくバイトシンボルコンバータ及びトレリスエンコーダ106に供給される。これより後でより詳しく説明するように、バイトシンボルへコンバータ及びトレリスエンコーダ106におけるトレリスエンコーダの部分は、実際に、図1の第二のステーション109のような受信機に用いられるくし形フィルターの12のシンボルの遅延を供給するための12のトレリスエンコーダである。受信機におけるくし形フィルターの存在により、バイトシンボルコンバータ及びトレリスエンコーダ106が受信されたデータバイトのデータビットをエンコードされたデータシンボルとしてエンコードし、各トレリスエンコーダのエンコードされたデータシンボルが11の他のトレリスエンコーダのデータシンボルによって分離されることが必要となる。このことから、実質的に、12のトレリスエンコーダが存在する。加えて、バイトシンボルコンバータ及びトレリスエンコーダ106は、同じバイトのデータビットのペアが同じエンコーダによってエンコードされるように、受信されたデータバイトのデータビットのペアをエンコードされたデータシンボルとしてエンコードしなければならない。
図4は、送信されたデータシンボルを示している。例えば、グループn−1のシンボルE0はバイト0のビット7、6のエンコーダ0によるエンコードの結果として得られるシンボルを表すことができ、グループnのシンボルE0はバイト0のビット5、4のエンコーダ0によるエンコードの結果として得られるシンボルを表すことができ、グループn+1のシンボルE0はバイト0のビット3、2のエンコーダ0によるエンコードの結果として得られるシンボルを表すことができる、等である。
このように、各シンボルE0は、11のシンボルにより最も近い他のシンボルE0から分離される。
同様に、グループn−1のシンボルE1はバイト1のビット7、6のエンコーダ1によるエンコードの結果として得られるシンボルを表すことができ、グループnのシンボルE1はバイト1のビット5、4のエンコーダ1によるエンコードの結果として得られるシンボルを表すことができ、グループn+1のシンボルE1はバイト1のビット3、2のエンコーダ1によるエンコードの結果として得られるシンボルを表すことができる、等である。各シンボルE1は、11のシンボルにより最も近い他のシンボルから分離される。このように、エンコーダ0は第一のバイトのシンボルをエンコードし、エンコーダ1は第二のバイトのシンボルをエンコードし、エンコーダ2は第三のバイトのシンボルをエンコードする、等である。従って、シンボルは12のバイトのグループにエンコードされ、12のバイトのグループで送信される。
以上に説明したように、各データセグメントはデータストリームにおいて、832のシンボルを含んでいる。これらの832のシンボルは、四つのデータセグメント同期シンボルと828のデータシンボルとを含んでいる。
このように、送信されたデータストリームにおけるデータシンボルは、図5に示されるように、セグメント同期シンボルによって周期的に割り込まれる。受信機におけるトレリスエンコーダによって正確に処理されるためには、各エンコーダから送信されたデータシンボルは適当に間隔が空いたままでなければならず、またそうでなければ、セグメント同期シンボルがデータシンボルの適当な間隔を妨げるため、本発明は、データシンボルを適当な間隔に回復させるために、各データセグメントにおけるデータシンボルを所定量だけシフトさせる。
例えば、このシフト量は、フレーム同期セグメントに続く第一のデータセグメントにおけるデータシンボルに対して0とすることができ、次のデータセグメントにおけるシンボルに対して4とすることができ、次のデータセグメントにおけるデータシンボルに対して8とすることができ、次のデータセグメントにおけるデータシンボルに対して0とすることができる、等である。
このように、フレーム同期セグメントに続く第一のデータセグメントのデータ部分におけるセグメント同期シンボルに直接に続くデータシンボルは、トレリスエンコーダ0に対応するシンボルE0である。このデータセグメントにおける次のデータシンボルは、図5にグループ(n−1)のデータシンボルによって示されるように、順にE1、E2、E3、E4、E5、E6、E7、E8、E9、E10及びE11である。このパターンは、図11A、11B、11C及び11Dの表において、セグメント0に対する格子(トレリス)の欄に示されるように、このデータセグメント(セグメント0)を通じて繰り返される。
しかし、フレーム同期セグメントに続く第二のデータセグメントにおけるセグメント同期シンボル(即ち、図5の、セグメント同期シンボルS0、S1、S2及びS3)に直接に続くデータシンボルは、トレリスエンコーダ4に対応するシンボルE4である。このデータセグメントにおける次のデータシンボルは、図5にグループnのデータシンボルによって示されるように、順にE5、E6、E7、E8、E9、E10、E11、E0、E1、E2及びE3である。このパターンは、図11A、11B、11C及び11Dの表において、セグメント1に対する格子(トレリス)の欄に示されるように、このデータセグメント(セグメント1)を通じて繰り返される。
同様に、フレーム同期セグメントに続く第三のデータセグメントにおけるセグメント同期シンボル(即ち、セグメント同期シンボルS0、S1、S2及びS3)に直接に続くデータシンボルは、トレリスエンコーダ8に対応するシンボルE8である。このデータセグメントにおける次のデータシンボルは、順にE9、E10、E11、E0、E1、E2、E3、E4、E5、E6及びE7である。このパターンは、図11A、11B、11C及び11Dの表において、セグメント2に対する格子(トレリス)の欄に示されるように、このデータセグメント(セグメント2)を通じて繰り返される。
図6により詳しく示される、バイトシンボルコンバータ及びトレリスエンコーダ106は、畳み込みバイトインターリーバ105からのインターリーブされたバイトストリームを、第二のステーション109(図1)によって適当に処理される正しいシンボルシーケンスを有するシンボルへ変換する。バイトシンボルコンバータ及びトレリスエンコーダ106は、バイトデマルチプレクサ201、バイトシフター202、バイトビットペアのマルチプレクサ203、プリコーダ及びトレリスエンコーダ204、シンボルシフター205、及びシンボルマルチプレクサ206を含んでいる。
畳み込みバイトインターリーバ105からのインターリーブされたバイトのストリームは、バイトデマルチプレクサ201に入る。バイトは、バイトデマルチプレクサ201により、グループあたり12のバイトを有するバイトのグループにグループ化される。これらの12のバイトは、バイトデマルチプレクサ201の出力B0−B11に現れる。各12のバイトのグループは、バイトシフター202によりシフトされる。バイトシフター202は、出力C0−C11を有し、図7に示されるテーブルに従って、バイトデマルチプレクサ201の出力B0−B11のバイトをシフトさせる。図11A、11B、11C、及び11Dの表に示されるように、バイトシンボルコンバータ及びトレリスエンコーダ106に供給されたインターリーブされたバイトストリームにおけるバイトの順序は、各データセグメントの開始でのセグメント同期シンボルゆえに成し遂げられるシンボルシフトにより変化される。バイトデマルチプレクサ201からバイトシフター202へ供給されるバイトの各バイトグループにおけるバイトのシフトは、セグメント同期シンボルによってなされる調整に従ってバイトの順を復元させるために望ましいものである。
図7の表に示されるように、バイトシフター202は、0、4又は8の位置により、出力B0−B11でバイトをシフトさせる。このバイトのシフトは、正しいトレリスエンコーダにバイトを適当に割り当てるために実行される。バイトのシフトは、フレームの各12のデータセグメントの後で繰り返す周期的なパターンに従う。各バイトのシフトの間隔は、18、17、17、17の繰り返しパターンに従う。
即ち、図8の表に示されるように、バイトシフター202によって受け取られる12のバイトの最初の18のグループは0によってシフトされ、バイトシフター202によって受け取られる12のバイトの次の17のグループは4だけシフトされ、バイトシフター202によって受け取られる12のバイトの次の17のグループは8だけシフトされ、バイトシフター202によって受け取られる12のバイトの次の17のグループは0だけシフトされ、バイトシフター202によって受け取られる12のバイトの次の18のグループは4だけシフトされる、等であり、それらは、この18、17、17、17・・・パターンは、12のデータセグメント毎に繰り返される。
このバイトのシフトは、図11A、11B、11C、及び11Dに示されている。図11A、11B、11C、及び11Dは、フレームのフレーム同期セグメントに続く最初の5つのデータセグメントを示している。セグメント0の最後の8つのデータシンボル(即ち、図11Dのデータシンボル816−827)は、バイト204−215のビットペア7、6に対応している。これらバイト204−215は、セグメント1の最初の36のデータシンボルによって完全となる。セグメント0の828のデータシンボルとセグメント1の最初の36のデータシンボルは、バイトシフター202によって処理されるデータの12バイトの最初の18のグループを表している。上で示されたように、バイトシフター202は、シフト0を12のバイトのこれら最初の18のグループに適用する。これらの最初の216バイトは対応するトレリスエンコーダE0−E11に順に(シフトしないで)適用される。
バイトシフター202は、次に、バイトをその元のバイト順に戻すため、バイトシフター202によって受け取られるデータバイトの次の17のグループに、シフト4を適用する。これらのバイトは、バイト216−419からなっている。このシフト4によって、これらバイトが対応するトレリスエンコーダE4−E3によってエンコードされる。
このように、ビット7、6に対応するセグメント1のデータシンボル36は、バイト216にあり、また、トレリスエンコーダ4に対応する。従って、バイトの配列は、データシンボル36とともに開始するセグメント1において復元される。12のバイトのこれらの17のグループは、セグメント2のデータシンボル23で終わる。
バイトシフター202は、次に、バイトをその元のバイト順に戻すため、バイトシフター202によって受け取られる12のバイトの次の17のグループに、シフト8を適用する。これらのバイトは、バイト420−623からなっている。このシフト8により、これらのバイトが対応するトレリスエンコーダE8−E7によって符合化される。このように、ビット7、6に対応するセグメント2のデータシンボル24は、バイト420にあり、また、トレリスエンコーダ8に対応する。従って、バイト配列は、データシンボル24で始まるセグメント2において復元される。12のバイトのこれらの17のグループは、セグメント3のデータシンボル11で終わる。
バイトシフター202は、次に、バイトをその元のバイト順に戻すため、バイトシフター202によって受け取られる12のバイトの次の17のグループに、シフト0を適用する。これらのバイトは、バイト624−827からなっている。このシフト0により、これらのバイトが対応するトレリスエンコーダE0−E11によって符合化される。このように、ビット7、6に対応するセグメント3のデータシンボル12は、バイト624にあり、また、トレリスエンコーダ0に対応する。
12のバイトのこれらの17のグループは、セグメント3のデータシンボル827で終わる。従って、バイト配列は、データシンボル12で始まるセグメント3において復元される。
バイトビットペアマルチプレクサ203は、バイトシフター202によって出力ラインC0−C11に供給される各データのバイトを、ビットの四つの対応するシリアルなペアに多重化する。そのビットは、バイトビットペアマルチプレクサ203によって出力D0−D11に供給され、プリコーダ及びトレリスエンコーダ204によって処理される。プリコーダ及びトレリスエンコーダ204は、出力D0−D11におけるビットペアを三つの出力ビットの対応するセットに変換し、三つの出力ビットのセットをデータシンボルにマップする。このように、各データシンボルは、8つの可能なレベルのうちの一つが三つのビットによって定められる。プリコーダ及びトレリスエンコーダ204は、データシンボルを対応する出力E0−E11上で供給するプリコーダ及びトレリスエンコーダE0−E11を含んでいる。
図9は、プリコーダ及びトレリスエンコーダを示している。図9のプリコーダ及びトレリスエンコーダは、バイトビットペアマルチプレクサ203の対応する出力D0−D11における各ビットペアのストリームを別個にエンコードするために、12回反復可能である。この場合において、図9のプリコーダ及びトレリスエンコーダの遅延要素は、1ビットの遅延要素である。従って、ビットペアのストリームD0におけるビットペアのビットX2は、プリコーダ及びトレリスエンコーダE0のプリコーダによって出力ビットZ2として符合化され、ビットペアのストリームD0におけるビットペアのビットX1は、プリコーダ及びトレリスエンコーダE0のトレリスエンコーダによって出力ビットZ1及びZ0としてエンコードされる。
プリコーダ及びトレリスエンコーダE0のシンボルマッパー(示されない)は、出力ビットZ2、Z1、Z0を対応するデータシンボルにマップする。同様に、ビットペアのストリームD1におけるビットペアのビットX2は、プリコーダ及びトレリスエンコーダE1のプリコーダによって出力ビットZ2としてエンコードされ、ビットペアのストリームD1におけるビットペアのビットX1は、プリコーダ及びトレリスエンコーダE1のトレリスエンコーダによって出力ビットZ1及びZ0として符合化される。プリコーダ及びトレリスエンコーダE1のシンボルマッパーは、これらの出力ビットZ2、Z1、Z0を対応するデータシンボルにマップする。
残っているバイトストリームは、同様に、他のプリコーダ及びトレリスエンコーダE2−E11によって処理される。
プリコーダ及びトレリスエンコーダ204の出力ラインE0−E11におけるデータシンボルは、図10に示される表に従ってシンボルシフター205によってシフトされる。このシンボルのシフトによって、各エンコードされたシンボルのストリームの必要な12のシンボルの間隙が、データセグメント内で、セグメント同期シンボルを全体に亘って設けられる。
各シフトは、データセグメントのデータ部分における12のデータシンボルの69のグループの全てに適用される。従って、フレーム同期セグメントに続く第一のデータセグメント(セグメント0)のデータ部分におけるデータシンボルは0だけシフトされ、第二のデータセグメント(セグメント1)のデータ部分におけるデータシンボルは4だけシフトされ、第三のデータセグメント(セグメント2)のデータ部分におけるデータシンボルは8だけシフトされ、第四のデータセグメント(セグメント3)のデータ部分におけるデータシンボルは0だけシフトされる等、フレームの312のデータセグメント全体を通じてシフトが行われる。
このように、図10及び図11A、11B、11C、11Dを参照すると、セグメント0(フレーム同期セグメントに続く第一のデータセグメント)のデータシンボルは0だけシフトされる。従って、図6のエンコーダE0、E1、E2、・・・E11からのさエンコードされたデータシンボルは、シンボルシフター205の出力F0、F1、F2、・・・F11に表れ、順にE0−E11に送信される。しかしながら、セグメント1(フレーム同期セグメントに続く第二のデータセグメント)におけるシンボルは、4だけシフトされる。このように、図6のエンコーダE4、E5、E6、・・・E11、E0、・・・E3からのエンコードされたデータシンボルは、シンボルシフター205の出力F0、F1、F2、・・・F11に表れ、順にE4、・・・E3に送信される。
さらに、セグメント2(フレーム同期セグメントに続く第三のデータセグメント)におけるデータシンボルは、8だけシフトされる。このように、図6のエンコーダE8、E9、E10、E11、E0、・・・E7からのエンコードされたデータシンボルは、シンボルシフター205の出力F0、F1、F2、・・・F11に表れ、順にE8、・・・E7に送信される。セグメント3(フレーム同期セグメントに続く第四のデータセグメント)におけるデータシンボルは、0だけシフトされる。従って、図6のエンコーダE0、E1、E2、・・・E11からのエンコードされたデータシンボルは、シンボルシフター205の出力F0、F1、F2、・・・F11に表れ、順にE0−E11に送信される。
このシフトによって、セグメント1における第一のデータシンボル(即ち、バイト208のビット5、4に対応するデータシンボル)は、12シンボル早く送信されたシンボルとともに処理される(即ち、バイト208のビット7、6に対応するデータシンボル)。同様に、セグメント1における第二のデータシンボル(即ち、バイト209のビット5、4に対応するデータシンボル)は、12シンボル早く送信されたシンボルとともに処理される(即ち、バイト209のビット7、6に対応するデータシンボル)。同じように、バイト210−215のビット5、4に対応するデータシンボルの各々は、セグメント1の開始で挿入される四つのセグメントシンボルに先行して生ずるバイト210−215のビット7、6とともに第二のステーション109で処理される。
しかしながら、バイト204のビット5、4に対応するデータシンボルは、バイト204のビット7、6に対応するシンボルからの23の他のデータシンボルによって分離される。従って、これより後に議論されるように、データセグメントの開始での四つのセグメント同期シンボルに続くデータセグメントにおける、9番目、10番目、11番目及び12番目のデータシンボルは、対応するトレリスエンコーダからの先のデータシンボルの後で、24のシンボルを発生させる。それゆえ、この24のシンボルの遅延は考慮されなければならず、これらのバイト204−207におけるビット5、4に対応するこれらのデータシンボルは、セグメント0の終わりに近い対応するバイト204−207のビット7、6に対応するシンボルとともに処理されることができる。その後セグメント1において、12のシンボルの遅延は第二のステーション109により、再度使われることができる。
従って、シンボルシフター205は、第二のステーション109によってなされた12及び24のシンボルの遅延とともに、同じバイトのデータシンボルが、同じトレリスエンコーダによって処理され、それゆえいっしょに処理されることを保証する。同様に、バイトシフター202は、セグメント同期部分を横切ったこの変化に続き、バイトがシフトされ、それらは、順に混合されるよりもむしろ、再び順に上がっていく。
マルチプレクサ206は、フレーム構造挿入器107(図1)に供給されるデータシンボルのストリームに、シンボルシフター205によって戻すように供給されるデータシンボルを多重化する。フレーム構造挿入器107は、フレーム同期セグメント及びセグメント同期シンボルを、以上で議論され図12に示されるフレーム構造におけるデータシンボルに加えることによって、フレーム構造を挿入する。従って、フレームは、フレーム同期セグメント(フレームにおける第一のデータセグメント)及び312のデータセグメントを含む。各データセグメントの開始は、四つのセグメント同期シンボルを含む。送信器108は、フレームの構造の挿入器107からのフレームを受け取り、フレームに含まれるデータにおけるある信号状態を実行し、図12に示されるフレームの構造におけるシンボルのフレームを送信する。
第二のステーション109は、シンボルをそれに対応するX2/X1のビットのペアにデコードするため、第一のステーション100によって送信される情報を受け取る。第二のステーション109は、インターアリア(inter alia)、受信機110、くし形フィルター及びトレリスデコーダ111を含む。受信機110は、復調のようなある信号の状態を実行する。くし形フィルター及びトレリスデコーダ111は、NTSCのステーションの近くからの干渉を取り除き、元々のビットに回復させるためにシンボルをデコードする。
くし形フィルター及びトレリスデコーダ111のくし形フィルターの部分である、くし形フィルター1300は、図13に示されている。くし形フィルター及びトレリスデコーダ111のトレリスデコーダの部分は、従来からのビタビのデコーダである。
くし形フィルター1300は、くし形フィルター1300によって処理されるデータシンボルの12のシンボル遅延を行うための遅延要素1304を有する第一のフィルター部分1302を含む。くし形フィルター1300は、また、くし形フィルター1300によって処理されるデータシンボルの第二の12のシンボルの遅延を行うための付加的な遅延要素1308を有する第二のフィルター部分1306を含む。第一及び第二のフィルター部分1302及び1306は、従来からのイコライザーによって分離される。マルチプレクサ1310は、各データセグメントの開始における四つのセグメント同期シンボルに続く9番目から12番目のデータシンボルを除いて、データセグメントにおける全てのデータシンボルに対して、第一のフィルター部分1302を選択する。従って、データセグメントの開始での四つのセグメント同期シンボルに続く9番目から12番目のデータシンボルを除き、データセグメントにおける全てのデータシンボルは、12のシンボルの遅延とともに処理される。マルチプレクサ1310は、さもなくば、データセグメントの開始での四つのセグメント同期シンボルに続く9番目から12番目のデータシンボルに対する第二のフィルター部分1306を選択する。従って、データセグメントの開始での四つのセグメント同期シンボルに続く、9番目から12番目のデータシンボルは、24のシンボルの遅延ともに処理される。
本発明の一定の改良については前記検討された。他の改良について、本発明の分野の当業者が思いつくであろう。例えば、図9に示されるプリコーダ及びトレリスエンコーダにおける遅延要素が12ビットの遅延要素であれば、単一のプリコーダ及びトレリスエンコーダが、プリコーダ及びトレリスエンコーダ204(E0−E11)として用いられることができる。なぜなら、遅延要素は12ビットの長さであるので、図9に示されるプリコーダ及びトレリスエンコーダは、図6に示される12のプリコーダ及びトレリスエンコーダ204(E0−E11)に等価である。例えば、図9のプリコーダ及びトレリスエンコーダはバイト0のビット7(X2)及び6(X1)を処理し、そして、12のシンボルが後にバイト0のビット5(X2)及び4(X1)を処理する。同様に、図9に示されるプリコーダ及びトレリスエンコーダはバイト1のビット7(X2)及び6(X1)を処理し、そして、12のシンボルが後にバイト1のビット5(X2)及び4(X1)を処理する。もし、図9に示される12シンボル遅延プリコーダ及びトレリスエンコーダが用いられると、バイトデマルチプレクサ201は取り除かれることができ、バイトシフター202は、例えば、メモリと、該メモリへのビットの書き込みと読み出しを行うアドレッサとを含むことによってバイトが以上に説明したシフトされるように構成することができ、バイト・ビットペアマルチプレクサ203は取り除かれることができ、シンボルシフター205は、例えば、メモリと、該メモリにシンボルの書き込みと読み出しを行うアドレッサとを含むことによってシンボルが以上に説明したシフトされるように構成することができ、シンボルマルチプレクサ206は取り除かれることができる。
さらに、本発明は、ここでは特にデータシンボルが対応する8つの取り得る信号レベルを有するものによって説明したが、送信データは、任意の数の信号レベルを取り得るデータエレメントであっても構わない。また、ここでは、特定のエンコーダ及びデコーダが開示された。しかしながら、他のタイプのエンコーダ及びデコーダが本発明に用いられることができる。加えて、バイトシフター202は取り除かれてもよい。もし、そうなら、第二のステーション109は、データシンボルとバイトとの正確な対応を判別するように調整される。ここで述べられたブロックの機能は、選択的にソフトウエアによって実行することができる。
従って、本発明についての記述は、例示的なものとしてのみ解釈されるべきであり、また、いわゆる当業者に本発明を実行するための最良モードを示すことを目的としている。詳細については本発明の精神から離れることなく事実上変更されることが可能であり、特許請求の範囲に含まれる全ての改良についての排他的使用が確保される。
Claims (17)
- フレームに挿入されるデータエレメントを処理するための処理装置において、前記フレームが複数個のデータセグメントを有し、各データセグメントが同期部分とデータ部分とを有し、
データをデータエレメントとして符号化するための符号化手段と、
データセグメントの同期部分を間に挟んで配置された互いに対応するデータエレメントがレシーバにおけるデコーダで一緒に処理されるべく配置されるように、間違った順序から正しい順序へとデータエレメントをシフトさせるためのシフト手段と、
シフトされたデータエレメントをフレームのデータ部分に挿入するための挿入手段とを備え、
前記間違った順序のデータエレメントは、データセグメントの同期部分により対応するエレメントから予め定められた間隔がなく、正しい順序のデータエレメントは、シフト手段によってシフトされることで対応するデータエレメントから予め定められた間隔を有することを特徴とする、処理装置。 - 請求項1に記載の処理装置において、フレームの各データセグメントの同期部分がS個の同期エレメントを備え、前記シフト手段が、第1のデータセグメントに挿入されるデータエレメントを0だけシフトさせ、前記シフト手段が、第2のデータセグメントに挿入されるデータエレメントをSだけシフトさせ、前記シフト手段が、第3のデータセグメントに挿入されるデータエレメントを2Sだけシフトさせ、前記第1、第2および第3のデータセグメントがフレーム内に順に存在していることを特徴とする、処理装置。
- 請求項2に記載の処理装置において、データエレメントのバイトがD個のデータエレメントを備え、Bバイトのデータエレメントにおけるデータエレメントがインタリーブされ、DBはデータエレメントのグループであり、前記挿入手段がN個のデータエレメントを第1のデータセグメントのデータ部分に挿入し、それによって前記第1のデータセグメントがN/DB個のデータエレメントのグループを備え、N/DBはR個のデータエレメントの残りのものを生成し、第2のデータセグメントのデータ部分に挿入された最初のDB−R個のデータエレメントが前記第1のデータセグメントに挿入されたデータエレメントのグループからのものとなるように、前記挿入手段が前記第2のデータセグメントにN個のデータエレメントを挿入し、前記シフト手段が、前記第1のデータセグメントに挿入されたデータエレメントのバイトを0だけシフトさせ、前記シフト手段が、前記第2のデータセグメントに挿入された最初のDB−R個のデータエレメントに続いて、前記第2のデータセグメントに挿入されるデータエレメントのバイトをSだけシフトさせ、前記シフト手段が、前記第3のデータセグメントに挿入される最初のDB−2R個のデータエレメントに続いて、前記第3のデータセグメントに挿入されたデータエレメントのバイトを2Sだけシフトさせることを特徴とする、処理装置。
- 請求項1に記載の処理装置において、データエレメントのバイトは予め定められたデータエレメント番号を有し、前記シフト手段はバイトシフター及びデータエレメントシフターを備え、前記バイトシフターはバイトをシフトし、前記データエレメントシフターはデータエレメントをシフトすることを特徴とする、処理装置。
- 請求項4に記載の処理装置において、フレームの各データセグメントの同期部分がS個の同期エレメントを備え、前記データエレメントシフターが、第1のデータセグメントに挿入されるデータエレメントを0だけシフトさせるように配置され、前記データエレメントシフターが、第2のデータセグメントに挿入されるデータエレメントをSだけシフトさせるように配置され、前記データエレメントシフターが、第3のデータセグメントに挿入されるデータエレメントを2Sだけシフトさせるように配置され、前記第1、第2および第3のデータセグメントがフレーム内に順に存在していることを特徴とする、処理装置。
- 請求項4に記載の処理装置において、データエレメントのバイトがD個のデータエレメントを備え、Bバイトのデータエレメントにおけるデータエレメントがインタリーブされ、DBはデータエレメントのグループであり、前記挿入手段がN個のデータエレメントを第1のデータセグメントのデータ部分に挿入し、それによって前記第1のデータセグメントがN/DB個のデータエレメントのグループを備え、N/DBはR個のデータエレメントの残りのものを生成し、第2のデータセグメントのデータ部分に挿入された第1のDB−R個のデータエレメントが前記第1のデータセグメントに挿入されたデータエレメントのグループからのものとなるように、前記挿入手段が前記第2のデータセグメントにN個のデータエレメントを挿入し、前記バイトシフターが、第1のデータセグメントに挿入されるデータエレメントのバイトを0だけシフトさせるように配置され、前記バイトシフターが、前記第2のデータセグメントに挿入された最初のDB−R個のデータエレメントに続いて、前記第2のデータセグメントに挿入されるデータエレメントのバイトをSだけシフトさせるように配置され、前記バイトシフターが、第3のデータセグメントに挿入される最初のDB−2R個のデータエレメントに続いて、前記第3のデータセグメントに挿入されるデータエレメントのバイトを2Sだけシフトさせるように配置されることを特徴とする、処理装置。
- 請求項6に記載の処理装置において、フレームの各データセグメントの同期部分がS個の同期エレメントを備え、前記データエレメントシフターが、第1のデータセグメントに挿入されるデータエレメントを0だけシフトさせるように配置され、前記データエレメントシフターが、第2のデータセグメントに挿入されるデータエレメントをSだけシフトさせるように配置され、前記データエレメントシフターが、第3のデータセグメントに挿入されるデータエレメントを2Sだけシフトさせるように配置され、前記第1、第2および第3のデータセグメントがフレーム内に順に存在していることを特徴とする、処理装置。
- フレームに配置されたデータシンボルを受信し、前記フレームが複数個のデータセグメントを有し、各データセグメントが同期部分とデータ部分とを有し、各同期部分がS個の同期シンボルを備え、各データ部分がN個のデータシンボルを備え、データシンボルのバイトが予め定められたデータシンボル番号を有し、データセグメントの同期部分によって分けられた同一バイトのデータシンボルが同じバイトで対応するデータシンボルからNi個分のデータシンボルあけて配列されるように、デコーダにとって正しい順序にすべく前記データシンボルがシフトされる受信機であって、
前記フレームのデータシンボルを受信するための受信手段と、
前記デコーダを有し、かつ処理されるデータシンボルを、最も近い他のデータシンボルからNi個分、離されたデータシンボルと共に処理するような正しい順序でデータシンボルを処理するための処理手段とを備え、
前記間違った順序のデータエレメントは、データセグメントの同期部分により対応するエレメントから予め定められた間隔がなく、正しい順序のデータエレメントは、シフト手段によってシフトされることで対応するデータエレメントから予め定められた間隔を有する
前記Niは、デコーダの特性に応じた値を有することを特徴とする、受信機。 - 請求項8に記載の受信機において、それによって同一のデータシンボルのバイトの対応する対のデータシンボルが各データセグメントの同期部分によって分けられた場合でも、処理手段が同一のデータシンボルのバイトのデータシンボルを共に処理するように、フレームの受信されたデータシンボルがシフトされていることを特徴とする、受信機。
- 請求項9に記載の受信機において、フレームの受信された各データセグメントの同期部分がS個の同期シンボルを備え、第1のデータセグメントにおける受信されたデータシンボルが0だけシフトされており、第2のデータセグメントにおける受信されたデータシンボルがSだけシフトされており、第3のデータセグメントにおける受信されたデータシンボルが2Sだけシフトされており、前記第1、第2および第3のデータセグメントがフレーム内に順に発生することを特徴とする、受信機。
- 請求項9に記載の受信機において、受信されたデータシンボルのバイトがD個のデータシンボルを備え、Bバイトのデータシンボルにおける受信されたデータシンボルがインタリーブされており、DBはデータシンボルのグループであり、N個の受信されたデータシンボルが第1のデータセグメントのデータ部分に挿入されており、それによって前記第1のデータセグメントがN/DB個のデータシンボルのグループを備え、N/DBはR個のデータシンボルの残りのものを生成し、前記第2のデータセグメントのデータ部分に挿入された最初のDB−R個のデータシンボルが前記第1のデータセグメントに挿入されたデータシンボルのグループからのものとなるように、N個の受信されたデータシンボルが前記第2のデータセグメントに挿入されており、前記第1のデータセグメントにおける受信されたデータシンボルのバイトが0だけシフトされており、前記第2のデータセグメントにおける最初のDB−R個のデータシンボルに続いて、前記第2のデータセグメントにおける受信されたデータシンボルのバイトがSだけシフトされており、前記第3のデータセグメントにおける最初のDB−2R個のデータシンボルに続いて、前記第3のデータセグメントにおける受信されたデータシンボルのバイトが2Sだけシフトされることを特徴とする、受信機。
- 請求項11に記載の受信機において、フレームの受信された各データセグメントの同期部分がS個の同期シンボルを備え、第1のデータセグメントにおける受信されたデータシンボルが0だけシフトされており、第2のデータセグメントにおける受信されたデータシンボルがSだけシフトされており、第3のデータセグメントにおける受信されたデータシンボルが2Sだけシフトされており、前記第1、第2および第3のデータセグメントがフレーム内に順に発生することを特徴とする、受信機。
- 請求項8に記載の受信機において、受信手段はS=4及びN=828となるようなデータシンボルを受信し、第1のセットのデータシンボルにおける対応するデータシンボルが11個のシンボルで分けられ、第2のセットのデータシンボルにおける対応するデータシンボルが23個のシンボルで分けられ、Ni=12であることを特徴とする、受信機。
- 請求項13に記載の受信機において、第1のデータセグメントの受信されたデータシンボルが0だけシフトされており、第2のデータセグメントの受信されたデータシンボルが4だけシフトされており、第3のデータセグメントの受信されたデータシンボルが8だけシフトされており、前記第1、第2および第3の受信されたデータセグメントが、フレーム内で順に存在し、前記処理手段が、前記第2のデータセグメントのデータ部分における第9、第10、第11および第12のデータシンボルを第2のセットデータシンボルとして処理し、且つ前記第2のデータセグメントのデータ部分における他の全てのデータシンボルを第1のセットデータシンボルとして処理するように配置されることを特徴とする、受信機。
- 請求項13に記載の受信機において、受信されたデータシンボルのバイトが4個のデータシンボルを備え、各々12バイトのデータシンボルにおける受信されたデータシンボルがインタリーブされており、受信されたデータシンボルのグループが48バイトのデータシンボルを備え、第1のデータセグメントのデータ部分における最後の12個の受信されたデータシンボルと、第2のデータセグメントのデータ部分における最初の36個の受信されたデータシンボルが同じ12バイトのデータシンボルに属し、第1のデータセグメントで始まる12バイトの受信されたデータシンボルの最初の18個のグループが0だけシフトされており、受信されたデータシンボルのバイトの次の17個のグループが4だけシフトされており、受信されたデータシンボルのバイトの次の17個のグループが8だけシフトされており、受信されたデータシンボルの次の17個のグループが0だけシフトされており、12バイトの受信されたデータシンボルの次の18個のグループが4だけシフトされていることを特徴とする、受信機。
- 請求項15に記載の受信機において、第1のデータセグメントの受信されたデータシンボルが0だけシフトされており、第2のデータセグメントの受信されたデータシンボルが4だけシフトされており、第3のデータセグメントの受信されたデータシンボルが8だけシフトされており、前記第1、第2および第3のデータセグメントが、フレーム内で順に存在し、前記処理手段が、前記第2のデータセグメントのデータ部分における第9、第10、第11および第12のデータシンボルを第2のセットデータシンボルとして処理し、且つ前記第2のデータセグメントのデータ部分における他の全てのデータシンボルを第1のセットデータシンボルとして処理するように配置されることを特徴とする、受信機。
- 請求項8に記載の受信機において、受信手段は、第1のセットのデータシンボルにおける対応するデータシンボルが11個のシンボルで分けられ、第2のセットのデータシンボルにおける対応するデータシンボルが23個のシンボルで分けられ、前記処理手段が、前記第1のセットにおける対応するデータシンボルを12シンボル遅延で処理し、且つ前記第2のセットにおける対応するシンボルを24シンボル遅延で処理するべく配列されたデータシンボルを受信することを特徴とする、受信機。
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