MXPA06011117A - Aparato y metodo para recibir señales de television digitales con bytes de compatibilidad de retraso - Google Patents

Abstract

Se proporcionan un receptor de televisión digital (DTV) de banda lateral residual (VSB) basado en el A/53 del Comitéde Sistemas DE Televisión Avanzados (ATSC) que puede asegurar la compatibilidad de retraso de un receptor DTV de bajo rango mediante usar los bites de paridad agregados a los datos robustos para la corrección del error y obtener la ganancia de codificación RS de los datos robustos y un método del mismo. El receptor DTV incluye:una unidad de recepción para recibir una señal de transmisión incluyendo datos generales y datos robustos y convertir la señal de transmisión en una señal de banda de base, un ecualizador para determinar unnivel de símbolo de la señal de transmisión, un decodificador trellis para realizar la decodificación trellis en un símbolo del nivel determinado, un decodificador Reed Solomon no sistemático (NRS) para realizar la decodificación NRS en los datos robustos trellis decodificados y corregir un error y una unidad de restauración para restaurar un flujo de datos de video digitales con respecto a los datos generales trellis decodificados con respecto a los datos generales trellis decodificados y los datos robustos NRS decodificados.

Description

APARATO Y MÉTODO PARA RECIBIR SEÑALES DE TELEVISIÓN DIGITALES CON BYTES DE COMPATIBILIDAD DE RETRASO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un recibidor de televisión digital (DTV) de banda lateral residual (VSB) basado en un estándar DTV que es A/53 del Comité de Sistemas de Televisión Avanzados (ATSC) y un método del mismo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El estándar del Comité de Sistemas de Televisión Avanzado (ATSC) sugiere usar una señal obtenida por la modulación 12 de flujos de datos independientes, que son codificados de trellis y multiplexados en tiempo, en una banda lateral residual (VSB) de 8 niveles en proporción de 10.76 MHz para transmitir la transmisión de Televisión de Alta Definición (HDTV) a través de un canal de transmisión terrestre. La banda de frecuencia de la señal se transforma en una banda de frecuencia de 6 MHz que corresponde a una Frecuencia Muy Alta estándar (VHF) o canal de televisión terrestre de Frecuencia Ultra alta (UHF). Las señales del canal correspondientes se transmiten en una proporción de datos de 19.39 Mbps por segundo. La tecnología detallada en los estándares ATSC DTV y A/53 están disponibles en http://www.atsc.org/.

Sin embargo, las señales de transmisión de un transmisor-receptor convencional de 8-VSB se distorsionan en los ambientes internos y de canal móvil debido al canal variable y el fenómeno pluridireccional y esto degrada el funcionamiento de recepción del receptor.

En otras palabras, los datos transmitidos se afectan por varios factores de distorsión de canal. Los factores de distorsión de canal incluyen un fenómeno pluridireccional, desajuste de frecuencia, fase de inestabilidad de imagen y los similares. Para compensar la distorsión de señal causada por los factores de distorsión de canal, una secuencia de datos de regulación se trasmite cada 24.2 ms, pero un cambio en las características pluridireccionales y la interferencia Doppler pueden existir incluso en el intervalo de tiempo de 24.2 ms, en el que las secuencias de datos de regulación se transmiten. Dado que un ecualizador del receptor no tiene una rápida velocidad de convergencia suficiente para compensar la distorsión de la recepción de señales, que ocurre por el cambio en las características pluridireccionales y la interferencia Doppler, el receptor no puede realizar la ecualización precisamente.

Por esta razón, el funcionamiento de recepción del programa de transmisión de la transmisión DTV 8-VSB es menor que el de un transmisor análogo y la recepción es imposible en un receptor móvil. Incluso si la recepción es posible, existe un problema que una proporción de señal a ruido (SNR) satisfaga el incremento de Inicio de Visibilidad (TOV).

Para resolver los problemas anteriores, se describen recientemente un método de transmisión de flujo dual en donde una señal de transmisión DTV se transmite mediante separar los datos generales y los datos robustos. En otras palabras, los investigadores buscan mejorar el funcionamiento de un receptor DTV mediante agregar datos robustos que son menos sensibles a las interrupciones externas a los datos generales y transmitir los datos robustos y generales juntos.

La Figura 1 es un diagrama de bloque que muestra un transmisor DTV convencional. Como se muestra, el transmisor 100 incluye: un primer multiplexor 101 , un aleatorizador de datos 103, un codificador Reed Solomon (RS) 105, un ajustador de paquete/intercalador robusto 107, un intercalador de datos 109, un codificador robusto 111 , un procesador de datos robustos 113, un codificador trellis 115, un segundo multiplexor 117 y un convertidor de Radio Frecuencia (RF)/modulador, agregador piloto 119.

El primer multiplexor 101 trasmite simultáneamente un paquete de datos generales 121 y un paquete de datos robustos 123.

El paquete de datos generales 121 y el paquete de datos robustos 123 son flujos de datos seriales formados de paquetes de datos compatibles de Grupo de Expertos de Películas de Movimiento (MPEG) de 188 bites y se ingresan en y se aleatorizan en el aleatorizador 103 y la información de 20 bites de paridad se agrega al mismo para la Corrección de Error Siguiente (FEC) en el codificador RS 105.

Subsecuentemente, el ajustador de paquete/intercalador robusto 107 realiza la intercalación de los datos robustos y asegura el espacio para la inserción de un encabezado de datos robustos y un bit de paridad.

Los datos robustos ajustados en paquete y los datos generales codificados RS se intercalan en el intercalador de datos 109 y se ingresan en el codificador robusto 111.

El codificador robusto 111 y el codificador trellis 115 mapea los datos robustos y generales ingresados a cualquier de un nivel de símbolos entre {7, -5, -3, -1, 1, 3, 5, 7}.

Mientras tanto, el procesador de datos robustos 113 agrega 20 bites de paridad mediante realizar la codificación RS en los datos robustos ajustados en paquete para mantener la compatibilidad de bajo rango con un receptor DTV convencional que no soporta los datos robustos.

Los datos robustos y generales de trellis codificados se combinan con la sincronización de segmento y las secuencias de bit de sincronización de campo de una unidad de sincronización (no mostrada) en el segundo multiplexor 117 para por lo tanto generar un cuadro de datos de transmisión. Subsecuentemente, una señal piloto se agrega al mismo en un ayudador piloto. Un flujo de símbolos se modula en la onda portadora VSB suprimida en un modulador VSB. Un flujo de símbolo 8-VSN de banda base finalmente se convierte en una señal RF en un convertidor RF.

El receptor DTV restaura un flujo de datos MPEG por llevar a cabo una inversión del proceso para el proceso del transmisor en la señal transmitida.

Un receptor que soporta solamente los datos puede mantener la compatibilidad de retraso mediante procesar los datos robustos ingresados como paquetes nulos.

También, un receptor capaz de datos robustos puede mejorar el funcionamiento en la recepción de datos robustos y generales completamente mediante elevar una velocidad de convergencia de un ecualizador y mejorar el funcionamiento de un decodificador trellis.

Como se describió anteriormente, el funcionamiento de recepción fina puede esperarse incluso en un ambiente de pobre transmisión mediante mezclar los datos generales con los datos robustos y transmitirlos en la forma de flujo dual.

Sin embargo, el sistema de transmisión DTV anteriormente descrito usa los bites de paridad, que se obtienen mediante el funcionamiento de codificación RS en los datos robustos y se agrega, solamente para la compatibilidad de retraso de un receptor de bajo rango y no los usa para el propósito de corrección de errores.

Si los bites de paridad agregados a los datos robustos pueden usarse para la corrección de error, el funcionamiento de la recepción de datos robustos puede además mejorarse.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Problema Técnico Por lo tanto, un objeto de la presente invención proporcionar un receptor de Televisión Digital (DTV) que puede asegurar la compatibilidad de retraso de un receptor DTV de bajo rango mediante usar bites de paridad agregados a los datos robustos para la corrección de error y obtener la ganancia de codificación RS de los datos robustos y un método del mismo.

Los otros objetos y ventajas de la presente invención pueden entenderse por aquellos expertos en la técnica a partir de los dibujos, la descripción detallada y las reivindicaciones de la presente especificación.

Solución Técnica De conformidad con un aspecto de la presente invención, se proporciona un receptor de Televisión Digital (DTV) que incluye: una unidad de recepción para recibir una señal de transmisión que incluye datos generales y datos robustos y convertir la señal de transmisión en una señal de banda de base, un ecualizador para determinar un nivel de símbolo de la señal de transmisión, un decodificador trellis para realizar la decodificación trellis en un símbolo del nivel determinado, un decodificador Reed Solomon (NRS) no sistemático para realizar la decodificación NRS en los datos robustos trellis codificados y corregir un error y una unidad de restauración para restaurar un flujo de datos de video digital con respecto a los datos generales trellis decodificados y los datos robustos NRS decodificados.

De conformidad con un aspecto de la presente invención, se proporciona un método de recepción DTV, que incluye las etapas de: a) recibir una señal de transmisión incluyendo datos generales y datos robustos y convertir la señal de transmisión en una señal de banda de base, b) determinar un nivel de símbolo de la señal de transmisión; c) realizar la decodificación trellis en un símbolo del nivel determinado; d) realizar la decodificación Reed Solomon (NRS) no sistemática en los datos robustos trellis codificados y corregir un error, y e) restaurar un flujo de datos de video digital con respecto a los datos generales trellis codificados y los datos robustos NRS decodificados.

La siguiente descripción ejemplifica solamente los principios de la presente invención.

Incluso si no se describen o se ilustran claramente en la presente especificación, un experto en la técnica puede incorporar los principios de la presente invención e inventar varios aparatos dentro del concepto y alcance de la presente invención.

El uso de los términos condicionales y modalidades presentadas en la presente especificación se intentan solamente para hacer más entendible el concepto de la presente invención y no son limitantes a las modalidades y condiciones mencionadas en la especificación.

Además, toda la descripción detallada en los principios, los puntos de vista y las modalidades y las modalidades particulares de la presente invención deberán entenderse para incluir equivalentes funcionales y estructurales a los mismos. Los equivalentes incluyen pero no se limitan solamente a equivalentes actualmente conocidos pero también aquellos a desarrollarse en el futuro, esto es, todos los dispositivos inventados para realizar la misma función, a pesar de sus estructuras.

Por ejemplo, los diagramas de flujo de la presente invención deberá entenderse que muestran un punto de vista conceptual de un circuito ejemplarizador que incorpora los principios de la presente invención. Similarmente, todos los diagramas de flujo, diagramas de conversión de estado, pseudo códigos y los similares pueden expresarse sustancialmente en un medio legible por computadora y si o no una computadora o procesador se describe distintamente, deberá entenderse que expresan varios procesos operados por una computadora o procesador.

Las funciones de varios dispositivos ilustrados en los dibujos incluye un bloque funcional expresado como un procesador o un concepto similar que puede proporcionarse no solamente mediante usar equipo dedicado a las funciones, pero también usar equipo capaz de correr el software apropiado para las funciones. Cuando una función es proporcionada por un procesador, la función puede proporcionarse por un solo procesador dedicado, un solo procesador compartido o una pluralidad de procesadores, parte de los cuales puede compartirse.

El uso aparente de un término "procesador", "control" o concepto similar, no deberá entenderse que se refiere exclusivamente a una pieza de equipo capaz de correr el software, pero deberá entenderse que incluye un procesador de señales digitales (DSP) equipo y memoria ROM, RAM y no volátil para almacenar el software, implicativamente. Otros equipos conocidos y que usan comúnmente el equipo pueden incluirse en este documento también.

Similarmente, un interruptor descrito en los dibujos puede presentarse solamente en forma conceptual. La función del interruptor deberá entenderse que se realiza manualmente o mediante controlar un programa lógico o una lógica dedicada o mediante la interacción de la lógica dedicada.

Una tecnología particular puede seleccionarse para un entendimiento más profundo de la presente especificación por un diseñador.

En las reivindicaciones de la presente invención, se expresa un elemento como un medio para realizar una función descrita en la descripción detallada y se intenta que incluya todos los métodos para realizar la función incluyendo todos los formatos de software, tal como las combinaciones de circuitos para realizar la función intentada, firmware/microcódigos y los similares.

Para realizar la función intentada, el elemento se coopera con un circuito apropiado para ejecutar el software. La presente invención definida por la reivindicaciones incluye diversos medios para realizar las funciones particulares y los medios se conectan uno con otro en un método solicitado en las reivindicaciones. Por lo tanto, cualquier medio que puede realizar la función deberá entenderse que es un equivalente a lo que se señala en la presente especificación.

Efectos Ventajosos La presente invención puede mejorar el funcionamiento de recepción de los datos robusto mediante usar bites de paridad de datos robustos, que se usan para asegurar la compatibilidad de retraso, para el propósito de corrección de error en un sistema de transmisión de Televisión Digital (DTV) basado en un flujo dual incluyendo datos generales y datos robustos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los anteriores y otros objetos y características de la presente invención llegarán a ser aparentes a partir de la siguiente descripción de las modalidades preferidas dadas en conjunción con los dibujos que la acompañan, en los cuales: La Figura 1 es un diagrama de bloque que ilustra un transmisor de Televisión digital convencional (DTV), en donde: A = sincronización del segmento B = sincronización de campo y La Figura 2 es un diagrama de bloque que describe un receptor DTV de conformidad con una modalidad preferida de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA PRESENTE INVENCIÓN Otros objetos y aspectos de la invención llegarán a ser aparentes a partir de la siguiente descripción de las modalidades con referencia a los dibujos que la acompañan, los cuales se establecen en este documento posteriormente. Se considera que la descripción adicional en el arte previo puede empañar los puntos de la presente invención, la descripción no se proporcionará. Posteriormente, las modalidades preferidas de la presente invención se describirán en detalle con referencia a los dibujos que la acompañan.

La Figura 2 es un diagrama de bloque que describe un receptor DTV de conformidad con una modalidad preferida de la presente invención.

Como se muestra, el receptor DTV 200 incluye un sintonizador 201 , un detector y un filtro IF 203 y un filtro NTSC 205, un ecualizador 207, un decodificador trellis 209, un des-intercalador de datos 211 , un decodificador (NRS) Reed Solomon No sistemático (NRS) 213, un ajustador de paquete 215, un des-intercalador robusto 217, un decodificador 219, un des-aleatorizador de datos 2214, un des-multiplexor 223, un bloque de recuperación cronometrado y sincronizado 230, un decodificador sincronizado de campo 232 y un controlador 234.

En particular, el receptor DTV de la presente invención incluye el decodificador NRS 213 para realizar la corrección de error de datos robustos en los datos de entrada decodificados trellis entre el des-intercalador de datos 211 y el ajustador de paquete 215.

Primero, un canal para la señal RF transmitida desde el transmisor 100 se selecciona en el sintonizador 201 del receptor 200. Entonces, la señal RF corre a través de la filtración de frecuencia intermedia (IF) en un filtro IF y el detector 203 y se detecta una frecuencia sincronizada.

Un bloque de recuperación sincronizada y cronometrada 230 detecta una señal sincronizada y recupera una señal de reloj.

Subsecuentemente, la señal se remueve de una señal de interferencia del Comité de Sistemas de Televisión Nacional (NTSC) a través de un filtro de combo en el filtro NTSC 205 y ecualizada en el ecualizador 207.

Para el ecualizador 207, un determinador conocido, que es conocido como un deslizador o puede usarse un decodificador trellis con un regreso de trazo de cero (0).

El ecualizador 207 ecualiza una señal recibida basada en una bandera de datos robusta obtenida de la interconexión de datos basados en bits y la interconexión trellis basada en el ATSC A/53 y transmitida desde el controlador 1725.

El decodificador sincronizado de campo 232 recibe un segmento de recuadro de datos, restaura el paquete de datos robustos restaurando la información en un área reservada, que incluye la información en la proporción de los datos robustos y los datos generales dentro de un campo y la información de la proporción de codificación de los datos robustos y se transmite al controlador 234.

El controlador 234 computa el retraso entre los datos robustos y los datos generales basados en el paquete de datos robustos restaurando la información y transmitiendo la información de retraso a un elemento en necesidad de la ¡nformación de retraso.

Mientras tanto, el símbolo de datos removido de la interferencia pluridireccional en el ecualizador 207 corre a través de la decodificación trellis en el decodificador trellis 209.

El símbolo de datos decodificados es des-intercalado en el des-intercalador de datos 211 y el decodificador RS en el decodificador RS 219.

En este documento, los datos robustos adicionalmente corren a través de un proceso de decodificación NRS después de la des-intercalación de los datos. Esto es, el decodificador NRS 213 corrige los errores de transmisión mediante realizar la decodificación NRS antes de remover los bites de paridad agregados a los datos robustos en el ajustador de paquete 215.

Como se describió anteriormente, la ganancia de codificación RS puede adquirirse mediante usar los bites de paridad, que se agregan a los datos robustos para asegurar la compatibilidad de retraso de un receptor de bajo rango durante un proceso de transmisión para el propósito de corrección del error. De conformidad con la presente modalidad, un error puede corregirse en más de 10 bites por paquete de datos robustos de 207 bites en un ambiente de canal convencional.

El ajustador de paquete 215 puede remover un encabezado de paquete y los bites de paridad de los datos robustos decodificados NRS y los datos robustos de reconstrucción que se extienden en dos paquetes en un paquete.

Los datos robustos reconstruidos en el ajustador de paquete se des-intercalan en el des-intercalador robusto 217 y se RS-decodifica junto con los datos generales.

El controlador computa el tiempo de retraso causado por el decodificador NRS, el ajustador de paquete y el des-intercalador que se lleva a cabo solamente en los datos robustos y transmite la información del tiempo de retraso al des-aleatorizador de datos 221.

Los daros des-aleatorizados 221 des-aleatorizan los datos generales y los datos robustos basados en el tiempo de retraso transmitido. Por ejemplo, cuando el paquete de daros generales nth se des-aleatoriza, el paquete de datos robustos siguientes a des-aleatorizarse puede no ser el paquete de datos robustos (n+1)th transmitido desde el transmisor pero puede ser el paquete de datos robustos th en donde k<n. Un paquete de datos robustos se retrasa detrás de un paquete de datos general debido al retraso en la restauración en el paquete original en el ajustador del paquete 215. Por lo tanto, el des-aleatorizador de datos 221 deberá realizar la des-aleatorización en consideración del retraso.

El des-multiplexor 223 trasmite aleatoriamente los paquetes de datos robustos y generales basados, en la bandera de datos robustos para por lo tanto sacar un flujo de serie de datos formado de paquetes de datos compatibles MPEG de 188 bites.

Mientras la presente invención se ha descrito con respecto a ciertas modalidades, será aparente para aquellos expertos en la técnica que varios cambios y modificaciones pueden hacerse sin apartarse del alcance de la invención como se define en las siguientes reivindicaciones.

Claims (6)

REIVINDICACIONES

1. Un receptor de Televisión Digital (DTV) que comprende: un medio de recepción para recibir una señal de transmisión incluyendo datos generales y datos robustos y convirtiendo la señal de transmisión en una señal de banda base; un medio de ecualización para determinar un nivel de símbolo de la señal de transmisión; un medio de decodifícación trellis para decodificar de trellis un símbolo del nivel determinado; un medio de decodifícación Reed Solomon no sistemático (NRS) para realizar la decodificación NRS en los datos robustos trellis decodificados y corregir un error y un medio de restauración para restaurar un flujo de datos de video digital con respecto a los datos generales trellis decodificados y los datos robustos NRS decodificados.

2. El receptor DTV de conformidad con la reivindicación 1 , en donde los medios de restauración incluyen: un medio de ajuste de paquete para reconstruir un paquete con respecto a los datos robustos; un medio de des-intercalación para des-intercalar los datos robustos reconstruidos; un medio de decodificación RS para corregir un error siguiente con respecto a los datos generales y los datos robustos y un medio de des-aleatorización de datos para des-aleatorizar los datos RS-descodif icados.

3. El receptor DTV de conformidad con la reivindicación 2, en donde los medios de restauración además incluyen: un controlador para computar el tiempo de retraso para la decodificación NRS y la reconstrucción del paquete con respecto a los datos robustos y un medio de des-aleatorización para realizar la des-aleatorización en consideración con el tiempo de retraso.

4. Un método para recibir la Televisión Digital (DTV), comprendiendo las etapas de: a) recibir una señal de transmisión incluyendo los datos generales y los datos robustos y convirtiendo la señal de transmisión en una señal de banda base; b) determinar el nivel de símbolo de la señal de transmisión; c) realizar la decodificación trellis en un símbolo del nivel determinado; d) realizar la decodificación Reed Solomon no sistémica (NRS) en los datos robustos trellis decodificados y corregir un error y e) restaurar un flujo de datos de video digital con respecto a los datos generales trellis decodificados y los datos robustos NRS decodificados.

5. El método de conformidad con la reivindicación 4, en donde la etapa e) incluye las etapas de: e1 ) reconstruir un paquete con respecto a los datos robustos; e2) des-intercalar los datos robustos reconstruidos; e3) realizar la corrección de error siguiente con respecto a los datos generales y los datos robustos y e4) des-aleatorizar los datos RS-decodificados.

6. El método de conformidad con la reivindicación 5, en donde la etapa e) además incluye una etapa de e5) computar el tiempo de retraso para la decodificación NRS y la reconstrucción del paquete con respecto a los datos robustos y la des-aleatorización se realiza en consideración del tiempo de retraso en la etapa 44).