MXPA06011440A

MXPA06011440A - Transmisor de televisor digital y metodo para codificar datos en el transmisor de televisor digital.

Info

Publication number: MXPA06011440A
Application number: MXPA06011440A
Authority: MX
Inventors: In Hwan Choi; Kyung Won Kang; Kook Yeon Kwak; Sung Ryong Hong; Young Jin Hong
Original assignee: Lg Electronics Inc
Priority date: 2005-10-05
Filing date: 2006-10-04
Publication date: 2007-04-09
Also published as: US20100223652A1; US20100220240A1; CN1946191A; BRPI0604391A; US7764323B2; US20070076829A1; US7825994B2; KR20070038383A; US8189116B2; CA2559606C; KR101147759B1; CA2559606A1; CN1946191B; US20110063514A1; US8054385B2

Abstract

Un pre-procesador preprocesa paquetes de datos mejorados al codificar los paquetes de datos mejorados para la correccion de errores sin retorno (FEC) y expandir los paquetes de datos codificados por FEC. Un formateador de datos agrega primeros datos nulos en primeros contenedores de ubicacion dentro de cada paquete de datos mejorados preprocesados. Un primer multiplexor multiplexa los paquetes de datos principales con los paquetes de datos mejorados que tienen los primeros datos nulos. Un insertor de contenedor inserta segundos datos nulos en segundos contenedores de ubicacion dentro de un paquete de datos mejorados producidos en el primer multiplexor. Un intercalador de datos reemplaza los segundos datos nulos con datos de paridad. Un generador de datos genera por lo menos una secuencia de datos conocida. Un procesador de simbolos reemplaza los primeros datos nulos incluidos en una salida del intercalador de datos con la secuencia de datos conocida. Un codificador de RS no sistematico genera los datos de paridad al realizar la codificacion por RS no sistematico en una salida del procesador de simbolos, y proporciona los datos de paridad al intercalador de datos.

Description

TRANSMISOR DE TELEVISOR DIGITAL Y MÉTODO PARA CODIFICAR DATOS EN EL TRANSMISOR DE TELEVISOR DIGITAL ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo de la Invención La presente invención se refiere a un sistema de telecomunicación digital, y más particularmente, a un transmisor/receptor de televisión digital (DTV) y un método para procesar datos en el transmisor/receptor de DTV. Aunque la presente invención es adecuada por un amplio alcance de aplicaciones, es particularmente adecuada para modular una señal de televisión digital para un modo de banda lateral residual (VSB) y transmitir y recibir la señal de televisión digital modulada de VSB.

Discusión de la Técnica Relacionada Desde la segunda mitad de 1998, los Estados Unidos de América han adoptado un método de transmisión de 8T-VSB del comité de sistemas de televisión avanzada (ATSC) como el estándar de 1995 para difusión. Actualmente, la República de Corea también está proporcionando programas de difusión al adoptar el método de transmisión de 8T-VSB de ATSC como el estándar para difusión. Por consiguiente, la difusión experimental comenzó en el año de 1995, y un sistema de difusión de prueba comenzó el 31 de agosto de 2000.

La FIGURA 1 ilustra un sistema de transmisión de 8T-VSB de ATSC convencional. Un aleatorizador de datos aleatoriza los datos de vídeo/audio MPEG que se ingresan. Un codificador Reed-Solomon (RS) codifica por RS los datos para agregar un código de paridad de 20 bytes. Un intercalador de datos intercala los datos. Un codificador en cuadricula convierte los datos de byte a símbolos y, después, codifica en cuadricula los datos convertidos. Un multiplexor (MUX) multiplexa una columna de símbolos y las señales de sincronización, y un insertor de piloto agrega una señal piloto a la columna de símbolos. Un modulador de VSB convierte a la columna de símbolos en una señal de 8VSB de un ancho de banda de frecuencia intermedia. Y, un convertidor de radiofrecuencia (RF) convierte la señal convertida de VSB en una señal de ancho de banda de RF y transmite la señal convertida por ancho de banda de RF a una antena. El modo de transmisión de 8T-VSB, el cual se adopta como el estándar para difusión digital en Norteamérica y la República de Corea, es un sistema que se ha desarrollado para transmisión de datos de vídeo/audio de MPEG. Sin embargo, actualmente, la tecnología para procesar señales digitales se está desarrollando a una vasta proporción, y, ya que un mayor número de población utiliza la Internet, aparatos eléctricos digitales, computadoras, y la Internet se está integrando. Por lo tanto, para poder satisfacer los diversos requerimientos de los usuarios, un sistema que puede agregar datos de vídeo/audio a través de un canal de televisión digital para transmitir información suplementaria diversa necesita desarrollarse. Algunos usuarios pueden asumir que la difusión de datos suplementarios puede aplicarse al utilizar una tarjeta de PC o un dispositivo portátil que tenga una antena interna simple unida al mismo. Sin embargo, cuando se utiliza en interiores, la intensidad de las señales puede disminuir debido a un bloqueo provocado por las paredes o perturbación provocada por objetos móviles que se aproximan o próximos. Por consiguiente, la calidad de las señales digitales recibidas puede deteriorarse debido a un efecto fantasma y ruido provocado por las ondas reflejadas. Sin embargo, a diferencia de los datos de vídeo/audio generales, cuando se transmite los datos suplementarios, los datos que van a transmitirse deben tener una relación de error baja. Más específicamente, en el caso de datos de vídeo/audio, errores que no se perciben o reconocen a través de los ojos u oídos de usuario pueden ignorarse, puesto que no provocan ningún o mucho problema. Inversamente, en el caso de datos suplementarios (por ejemplo, un archivo de ejecución de programa, información de existencias, etc.), un error aún en un solo bit puede provocar un problema serio. Por lo tanto, se requiere desarrollar un sistema altamente resistente a los efectos fantasma y ruido. Los datos suplementarios generalmente se transmiten por un método de división por tiempo a través del mismo canal como los datos de vídeo/audio de MPEG. Sin embargo, con la llegada de la difusión digital, los receptores de televisión digital de VSB de ATSC que reciben sólo datos de vídeo/audio de MPEG ya se proporcionan al mercado. Por lo tanto, los datos suplementarios que se transmiten a través del mismo canal que los datos de vídeo/audio de MPEG no deben influenciar los receptores de VSB de ATSC convencionales que se proporcionan en el mercado. En otras palabras, esto puede definirse como la compatibilidad de VSB de ATSC, y el sistema de difusión de datos suplementarios debe ser compatible con el sistema de VSB de ATSC . En la presente, los datos suplementarios también pueden referirse como datos mejorados o datos de E-VSB. Además, en un ambiente de canal deficiente, la calidad de recepción del sistema de recepción de VSB de ATSC convencional puede deteriorarse. Más específicamente, la resistencia en los cambios en canales y ruido se requiere más altamente cuando se utiliza receptores portátiles y/o móviles .

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Por consiguiente, la presente invención se dirige a un transmisor de televisión digital (DTV) y un método para codificar datos en el transmisor de DTV que obvian sustancialmente uno o más problemas debido a limitaciones y desventajas de la técnica relacionada. Un objeto de la presente invención es proporcionar un transmisor de televisión digital que sea adecuado para transmitir datos suplementarios y que sea altamente resistente al ruido. Otro objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de televisión digital que pueda mejorar una función de descodificación de un símbolo de datos suplementarios . Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar un transmisor de televisión digital (DTV) y un método para codificar datos en el transmisor de DTV que pueda insertar datos conocidos en un área específica de los datos suplementarios y transmitir los datos a un transmisor/receptor, mejorando por consiguiente la calidad de recepción del sistema de televisión digital. Ventajas adicionales, objetos y características de la invención se establecerán en parte en la descripción que sigue y en parte se volverán aparente para aquellos que tienen experiencia en la técnica con el análisis de lo siguiente o puede aprenderse a partir de la práctica de la invención. Los objetivos y otras ventajas de la invención pueden realizarse y obtenerse por la estructura particularmente señalada en la descripción escrita y las reivindicaciones de la misma así como los dibujos anexos. Para lograr estos objetos y otras ventajas y de acuerdo con el propósito de la invención, como se representa y describe ampliamente en la presente, un transmisor de televisión digital (DTV) para codificar paquetes de datos principales y mejorados para la transmisión incluye un pre-procesador para preprocesar los paquetes de datos mejorados al codificar los paquetes de datos mejorados para la corrección de errores sin retorno (FEC) y expandir los paquetes de datos mejorados codificados por FEC, un formateador de datos para agregar primeros datos nulos en los primeros contenedores de ubicación dentro de cada paquete de datos preprocesado mejorado, un primer multiplexor para multiplexar los paquetes de datos principales con los paquetes de datos mejorados que tienen los primeros datos nulos, un insertor de contenedor para insertar segundos datos nulos en los segundos contenedores de ubicación dentro de un paquete de datos mejorado producido a partir del primer multiplexor, un intercalador de datos para reemplazar los segundos datos nulos con datos de paridad, un generador de datos para generar por lo menos una secuencia de datos conocida, un procesador de símbolos para reemplazar los primeros datos nulos incluidos en una salida del intercalador de datos con por lo menos una secuencia de datos conocida, y un codificador de Reed-Solomon (RS) no sistemático para generar los datos de paridad para realizar la codificación de RS no sistemático en una salida del procesador de símbolos, y para proporcionar los datos de paridad al intercalador de datos . En otro aspecto de la presente invención, un transmisor de televisión digital (DTV) para codificar paquetes de datos principales y mejorados para transmisión incluye un pre-procesador para preprocesar los paquetes de datos mejorados al codificar los paquetes de datos mejorados para la corrección de errores sin retorno (FEC) y expandir los paquetes de datos mejorados codificados por FEC, un formateador de datos para agregar secuencias de datos conocidas en los paquetes de datos mejorados preprocesados, un primer multiplexor para multiplexar los paquetes de datos principales con los paquetes de datos mejorados que tienen la secuencia de datos conocida, un insertor de contenedor para insertar datos nulos en los contenedores de ubicación dentro de un paquete de datos mejorado producido del primer multiplexor, un intercalador de datos para reemplazar los datos nulos con datos de paridad, un procesador de símbolos para codificar los datos mejorados producidos del intercalador de datos, y un codificador de Reed-Solomon (RS) no sistemático para generar los datos de paridad al realizar la codificación de RS no sistemático en una salida del procesador de símbolos, y para proporcionar los datos de paridad al intercalador de datos . En otro aspecto de la presente invención, un método para codificar los paquetes de datos principales y mejorados en un transmisor de televisión digital (DTV) incluye preprocesar los paquetes de datos mejorados al codificar los paquetes de datos mejorados para la corrección de errores sin retorno (FEC) y expandir los paquetes de datos codificados por FEC, agregar los primeros datos nulos en los primeros contenedores de ubicación que dentro de cada paquete de datos mejorados preprocesados, multiplexa los paquetes de datos principales con los paquetes de datos mejorados que tienen los primeros datos nulos, insertar los segundos datos nulos en segundos contenedores de ubicación dentro de cada paquete de datos mejorados que tiene los primeros datos nulos, reemplazar los segundos datos nulos colocados en los segundos contenedores de ubicación con los datos de paridad utilizando un intercalador de datos, generar por lo menos una secuencia de datos conocida, reemplazar los primeros datos nulos incluidos en la salida del intercalador de datos con por lo menos una secuencia de datos conocida, y generar los datos de paridad al realizar la codificación de Reed-Solomon (RS) no sistemática en el paquete de datos mejorados que tiene por lo menos una secuencia de datos conocida, y proporciona los datos de paridad al intercalador de datos.

En otro aspecto de la presente invención, un receptor de televisión digital (DTV) incluye un sintonizador para recibir una señal de DTV que tiene datos principales y datos mejorados desde un transmisor de DTV, los datos mejorados se codifican para la corrección de errores sin retorno (FEC) y se expanden por el transmisor de DTV, un desmodulador para desmodular la señal de DTV al realizar la recuperación del portador y tiempos, un ecualizador para corregir la distorsión de canal incluida en las señal de DTV desmodulada, un detector de datos para detectar una o más secuencias de datos conocidas a partir de los datos mejorados incluidos en la señal de DTV desmodulada, en donde el desmodulador y el ecualizador utilizan las secuencias de datos conocidas detectadas cuando se realiza la recuperación del portador y tiempos y la corrección de distorsión de canal, respectivamente, un descodificador de Viterbi para descodificar por Viterbi los símbolos de datos principales y mejorados producidos del ecualizador, un desintercalador de datos para desintercalar los datos descodificados por Viterbi, y un removedor de paridad de Reed-Solomon (RS) no sistemático para remover los bytes de paridad de RS no sistemático de un paquete de datos mejorados producido del desintercalador de datos. En una aspecto adicional de la presente invención, un método para descodificar una señal en un receptor de televisión digital (DTV) incluye recibir una señal de DTV que tiene datos principales y datos mejorados desde un transmisor de DTV, los datos mejorados se codifican para la corrección de errores sin retorno (FEC) y se expanden por el transmisor de DTV, desmodular la señal DTV al realizar la recuperación del portador y tiempos, corregir la distorsión de canal incluida en la señal de DTV desmodulada, detectar una o más secuencias de datos conocidas de los datos mejorados incluidos en la señal de DTV desmodulada, en donde la desmodulación y corrección de distorsión de canal de la señal de DTV se realizan utilizando las secuencias de datos conocidas detectadas, descodificar por Viterbi los símbolos de datos principales y mejorados incluidos en la señal de DTV con distorsión corregida de canal, desintercalar los datos descodificados por Viterbi en un desintercalador, y un removedor de paridad de Reed-Solomon (RS) no sistemático para remover los bytes de paridad de RS no sistemático de un paquete de datos mejorados producido del desintercalador. Se entenderá que tanto la descripción general anterior como la siguiente descripción detallada de la presente invención son ejemplares y explicativas y se pretenden para proporcionar una explicación adicional de la invención como se -reclama. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los dibujos anexos, los cuales se incluyen para proporcionar un entendimiento adicional de la invención y se incorporan en y constituyen una parte de esta solicitud, ilustran las modalidades de la invención y junto con la descripción sirven para explicar el principio de la invención. En los dibujos: la FIGURA 1 ilustra una vista de bloque de un sistema de transmisión de 8T-VSB de ATSC convencional; la FIGURA 2 ilustra una vista de bloque general de un transmisor de televisión digital de acuerdo con la presente invención; la FIGURA 3 ilustra un ejemplo de un contenedor de ubicación de paridad de Reed-Solomon (RS) no sistemático de cada segmento de acuerdo con la presente invención; la FIGURA 4 ilustra un ejemplo de una posición de una paridad de RS de acuerdo con la presente invención; y la FIGURA 5 ilustra una vista de bloque que muestra una estructura general del receptor de televisión digital de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Ahora se hará referencia en detalle a las modalidades preferidas de la presente invención, ejemplos de las cuales se ilustran en los dibujos anexos. Siempre que sea posible, los mismos números de referencia se utilizarán a través de los dibujos para referirse a las mismas partes o similares. Además, aunque los términos utilizados en la presente invención se seleccionan de términos generalmente conocidos y utilizados, algunos de los términos mencionados en la descripción de la presente invención se han seleccionado por el solicitante a su discreción, los significados detallados de los cuales se describen en partes relevantes de la descripción en la presente. Además, se requiere que la presente invención se entienda, no sólo por los términos actuales utilizados, sino por el significado de cada término que yace dentro del mismo. En la presente invención, los datos mejorados pueden consistir ya sea de datos que incluyen información tales como archivos de ejecución de programas, información de existencias, etc., o consisten de datos de vídeo/audio. Adicionalmente, los datos conocidos se refieren a datos ya conocidos basados en un acuerdo predeterminado entre el transmisor y el receptor. Además, los datos principales consisten de datos que pueden recibirse desde el sistema de recepción convencional, en donde los datos principales incluyen datos de vídeo/audio. Una trama de una trama de transmisión de VSB general se configura para dos campos. Cada campo incluye un segmento de sincronización de campo y 312 segmentos de datos.

La presente invención se refiere a insertar datos conocidos en una posición predefinida (o lugar) dentro del segmento de datos y transmitir los datos, mejorando por consiguiente el rendimiento de recepción del receptor. La FIGURA 2 ilustra una vista de bloque general de un trasmisor de televisión digital (DTV) de acuerdo con la presente invención. El transmisor de DTV incluye un pre-procesador 201 de E-VSB, un formateador 202 de paquetes de E-VSB, un multiplexor 203 de paquetes 203, un aleatorizador 204 de datos, y un insertor 205 de contenedor de ubicación de paridad/codificador de Reed-Solomon (RS) , un intercalador 206 de datos, un convertidor 207 de bytes/símbolos, un procesador 208 de símbolos de E-VSB, un generador 209 de datos conocidos (o secuencias) , un convertidor 210 de símbolos-bytes, un codificador 211 no sistemático, un codificador 212 en rejilla, un multiplexor 202 de tramas, un multiplexor 213 de tramas, y un transmisor 220. En la presente invención, teniendo la estructura antes descrita, se producen los datos principales en el multiplexor 203 de paquetes, y se producen datos mejorados en el pre-procesador 201 de E-VSB. El pre-procesador 201 de E-VSB preprocesa los datos mejorados, tal como codificando la corrección de errores adicional, intercalando los datos, e insertando los datos nulos, y después produce los datos mejorados preprocesados en el formateador 202 de paquetes de E-VSB. El formateador 202 de paquetes de E-VSB decide en cuál contenedor de ubicación de datos conocidos se insertan los datos conocidos que ya se conocen dentro del paquete . Después de esto, el formateador 202 de paquetes de E-VSB inserta un byte de datos nulos en el contenedor de ubicación de datos conocidos decidido, configurando por consiguiente un paquete con los datos producidos del pre-procesador 201 de E- VSB en las unidades de 184 bytes. Subsecuentemente, un byte de encabezado de MPEG de 4 bytes se inserta al comienzo del paquete, y después el paquete procesado se produce. El byte de encabezado de MPEG consiste de un byte de sincronización de MPEG (0x47) y 3 bytes de identificación de paquete (PID) . En la presente, el PID puede utilizar un valor de PID de paquete nulo o un valor de PID reservado del sistema de ATSC convencional para borrar (o descartar) el paquete de datos mejorados del receptor de VSB de ATSC convencional. Los datos de salida del formateador 202 de paquetes de E-VSB se producen en el multiplexor 203 de paquetes en unidades de paquetes de 188 bytes. El multiplexor 203 de paquetes multiplexa el paquete de datos principales ya existente con el paquete de datos mejorados del formateador 202 de paquetes de E-VSB en unidades de 188 bytes, que entonces se produce en el aleatorizador 204 de datos. El aleatorizador 204 de datos descarta (o borra) la sincronización de MPEG y aleatoriza los 187 bytes restantes al utilizar un byte de datos seudo-aleatorio, el cual se genera desde el interior del aleatorizador 204 de datos.

Después de esto, los datos aleatorizados se producen en el insertor 205 de contenedor de ubicación de paridad/codificador de Reed-Solomon (RS) . El insertor 205 de contenedor de ubicación de paridad/codificador de Reed-Solomon (RS) procesa los datos aleatorizados con ya sea un proceso de codificación por RS sistemático o un proceso de inserción de contenedor de ubicación de paridad no sistemático. Más específicamente, cuando el paquete de 187 bytes que se produce del aleatorizador 204 de datos corresponde al paquete de datos principales, el insertor 205 de contenedor de ubicación de paridad/codificador de Reed-Solomon (RS) realiza la misma codificación por RS sistemático como el sistema de VSB de ATSC convencional, agregando por consiguiente datos de paridad de 20 bytes al final de los datos de 187 bytes. Inversamente, cuando el paquete de 187 bytes que se produce en el aleatorizador 204 de datos que corresponde al paquete de datos mejorados, una posición (o lugar) de un byte de datos de paridad dentro del paquete se decide de tal forma que los 20 bytes de datos de paridad se producen de la terminal de salida del intercalador 206 de datos más tarde que los 187 bytes de datos. Después, un byte de datos nulos se inserta en la posición de byte de paridad decidido (o lugar) . Además, los 187 bytes de datos recibidos del aleatorizador 204 de datos se insertan secuencialmente en las posiciones de 187 bytes restantes. Al byte de datos nulos se le da un valor arbitrario, y el valor de byte de datos nulos se sustituye con el valor de paridad calculado por el codificador 211 de RS no sistemático en un proceso posterior. Por consiguiente, el papel del byte de datos nulos es asegurar la posición del byte de paridad (o lugar) de un código de RS no sistemático. El código de RS no sistemático se utiliza para el paquete de datos mejorados por la siguiente razón. Cuando el valor de los datos mejorados se cambia por el procesador 208 de símbolos de E-VSB, que se describirá en detalle en un proceso posterior, debe volverse a calcular la paridad de RS . Y así, los bytes de paridad deben producirse desde la terminal de salida del intercalador 206 de datos más tarde que los bytes de datos. Por ejemplo, cuando el número K de bytes de datos se recibe y el número P de bytes de paridad se agrega a los mismos y se codifican por RS, el número P de bytes arbitrario entre el número total N(=K+P) de bytes de datos puede utilizarse como los bytes de datos de paridad. El contenedor de ubicación de paridad antes descrito de cada segmento difiere entre sí, y cada posición de paridad (o lugar) se recibe de acuerdo con la Ecuación 1 siguiente . [Ecuación 1] b = ((52xp)+(s od 52)mod 207, p = 187, 188, ... ,206 Aquí, s representa un número se segmento después de la señal de sintonización de campo, y el margen de valor s es de 0 a 311. También b representa una posición de byte de datos (o lugar) dentro del segmento correspondiente, valor del cual varía de 0 a 206. Más específicamente, s y b indican respectivamente el segmento y la posición de byte de datos (o lugar) ingresada en el intercalador 206 de datos. Además, 52 es un número entero establecido por el intercalador 206 de datos. Y finalmente, mod represente la operación para un módulo. Generalmente, en el sistema de VSB de ATSC, un paquete de transporte se intercala por el intercalador de datos, y el paquete de transporte intercalado se propaga (o dispersa) por una pluralidad de segmentos y después se produce. Sin embargo, puesto que un segmento de datos puede transmitir un paquete de transporte, un paquete antes de intercalarse puede llamarse como un segmento. Por lo tanto, cuando la posición (o lugar) del segmento se decide, el contenedor de ubicación de paridad se decide basándose en la Ecuación 1 antes mencionada. Por ejemplo, cuando se utiliza el primer, segmento (es decir, cuando s = 0) , al sustituir los valores que varían de 187 a 206 para p (es decir, cuando p = 187, ... , 206), el contenedor de ubicación de paridad corresponde a Jb = 202, 47, 99, 151, 203, 48, 100, 152, 204, 49, 101, 153, 205, 50, 102, 154, 206, 51, 103, y 155, respectivamente . Sin embargo, ahí yace un problema cuando por lo menos uno de los contenedores de ubicación de paridad antes establecidos se coloca en los primeros 3 bytes del segmento. Esto es debido a que el encabezado de transporte de MPEG que incluye la PID se coloca (o pone) en los primeros 3 bytes de cada segmento, en donde cada uno de los segmentos corresponde a s = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 209, 210, 211, 212, 213, 214, 215, 261, 262, 263, 264, 265, 266 y 267 respectivamente. En este caso, entre los 204 bytes restantes que excluyen los 3 bytes del encabezado de MPEG, los últimos 20 bytes que se producen (es decir, la salida del intercalador de datos) se utilizan como el contenedor de ubicación de paridad. Cuando se transmiten los datos mejorados, el encabezado de MPEG inserta un PID de paquete nulo o una PID reservada. Puesto que este valor (es decir, la PID de paquete nulo o el valor de PID reservado) ya se conoce, la codificación por RS no sistemático puede realizarse sin ningún problema aún cuando al PID de paquete nulo o la PID reservada se produce más tarde que la paridad. Como se describe en lo anterior, la posición del contenedor de ubicación de paridad se repite en un ciclo de 52 segmentos. Más específicamente, la FIGURA 3 muestra los números de bytes de datos del contenedor de ubicación de paridad que corresponden a s mod 52 = 1 para s mod 52 - 1 segmento (s) . Por consiguiente, la FIGURA 4 ilustra la posición de la paridad de RS no sistemático dada por la Ecuación 1 y la FIGURA 3 de acuerdo con un número de paquete (o segmento) . En la presente, la FIGURA 4 muestra un formato de paquete de una terminal de entrada del intercalador 206 de datos (o una terminal de salida del insertor 205 de paridad de RS no sistemático/codificador de RS) del sistema de transmisión de E-VSB. Con referencia a la FIGURA 4, el área de encabezado de MPEG corresponde al área de encabezado de MPEG de 3 bytes, el área de datos mejorados conocidos corresponde al área en la cual los datos mejorados y/o los datos conocidos van a colocarse (o ponerse) . En la presente, los bytes de paridad de RS no sistemático de cada paquete se producen de la terminal de salida del intercalador 206 de datos más tarde que los datos mejorados o los datos conocidos que corresponden al área verde del mismo paquete. Los datos de salida del insertor 205 de contenedor de ubicación de paridad/codificador de RS se producen en el intercalador 206 de datos. Después, el intercalador 206 de datos se intercala y produce los datos recibidos . En este punto, el intercalador 206 de datos recibe un byte de paridad de RS que recién se calcula y se produce por el codificador 211 de RS no sistemático y, después, sustituye el byte de paridad de RS recién recibido para el contenedor de ubicación de paridad de RS no sistemático que no se produce aún. Más específicamente, primero se producen los 187 bytes de información intercalados de datos. Después de esto, los 20 contenedores de ubicación de paridad en los cuales un byte de datos nulos se inserta respectivamente se reemplaza con los 20 bytes de paridad de RS recién calculados y después se producen. Cada byte de datos producido del intercalador 206 de datos se convierte en 4 símbolos por el convertidor 207 de bytes-símbolos que entonces se producen en el procesador 208 de símbolos de E-VSB. En la presente, un símbolo consiste de 2 bits. Adicionalmente, la secuencia de datos conocida generada (o creada) del generador 209 de datos conocidos también se produce en el procesador 208 de símbolos de E-VSB. El procesador 208 de símbolos de E-VSB recibe los datos producidos del convertidor 207 de bytes-símbolos y el símbolo de datos conocidos generado del generador 209 de datos conocidos, procesa los datos recibidos con una pluralidad de etapas de procesamiento, y después produce los datos procesados en el codificador 212 en rejilla y el convertidor 210 de símbolos-bytes, respectivamente. Más específicamente, en el caso de un símbolo de datos principales, el procesador 208 de símbolos de E-VSB produce el símbolo recibido sin ningún cambio en los datos. Por otro lado, en el caso de un símbolo de datos mejorados, el símbolo recibido se procesa con un proceso de señal que puede proporcionar ganancia de codificación adicional cuando se utiliza junto con el codificador 212 en rejilla. En este punto, cuando los datos que se producen del convertidor 207 de bytes-símbolos corresponden a un contenedor de ubicación de datos conocidos en el cual se insertan datos nulos, los datos producidos se reemplazan con los datos conocidos generados del generador 209 de datos, que entonces se producen en el codificador 212 en rejilla y el convertidor 210 de símbolos-bytes. En la porción donde el símbolo de datos conocidos comienza, el procesador 208 de símbolos de E-VSB genera un símbolo de datos que inicializa una memoria de codificador 212 en rejilla en un estado predeterminado. Después de esto, el procesador 208 de símbolos de E-VSB produce el símbolo de datos generados en lugar del símbolo de datos conocidos que ha recibido el símbolo de datos generados para la inicialización en rejilla. Para hacerlo de esta forma, el valor de la memoria en el codificador 212 en rejilla debe proporcionarse al procesador 208 de símbolos de E-VSB. El codificador 212 en rejilla se inicializa al comienzo de la secuencia de datos conocida porque, aunque la secuencia de datos conocida se ingresa como la entrada del codificador 212 en rejilla, una pluralidad de secuencias de salida puede producirse dependiendo del estado de la memoria del codificador 212 en rejilla. Por lo tanto, cuando los datos conocidos ingresan después que el estado de la memoria del codificador 212 en rejilla se inicializa en un valor predeterminado, la secuencia de salida de los datos conocidos puede obtenerse de la salida del codificador 212 en rejilla. Para poder inicializar la memoria del codificador 212 en rejilla, 24 símbolos de entrada se utilizan en el proceso de inicialización, puesto que 12 codificadores en rejilla se incluyen en el sistema de transmisión de VSB. Más específicamente, 12 codificadores en rejilla idénticos se utilizan en el sistema de VSB de ATSC. Por lo tanto, el procesador 208 de símbolos de E-VSB debe también proporcionarse con 12 procesadores de símbolos idénticos . El codificador 212 de rejilla precodifica los datos que se ingresan como el bit superior entre el símbolo de salida del procesador 208 de símbolos de E-VSB, y codifica en rejilla los datos que se ingresan en bit inferior. Después de esto, los datos precodificados y los datos codificados en rejilla se producen en el multiplexor 213 de tramas. Mientras tanto, el procesador 208 de símbolos de E-VSB recibe el símbolo que consiste de 2 bits, procesa el símbolo recibido con una pluralidad de etapas de proceso, y produce el símbolo procesado. Por lo tanto, el símbolo debe convertirse nuevamente en bytes de datos del convertidor 210 de símbolos-bytes de manera que el codificador 211 de RS no sistemático pueda calcular la paridad de RS de la salida del procesador 208 de símbolos de E-VSB. En otras palabras, el símbolo de entrada se convierte en unidades de bytes del convertidor 210 de símbolos-bytes y se produce en el codificador 211 de RS no sistemático. El codificador 211 de RS no sistemático calcula la paridad de RS de 20 bytes para el paquete de datos configurado de 187 bytes de información y produce la paridad de RS calculada en el intercalador 206 de datos. El intercalador 206 de datos recibe el byte de paridad de RS calculado y producido del codificador 211 de RS no sistemático y reemplaza el contenedor de ubicación de paridad de RS no sistemático que no se produce aún con el byte de paridad de RS recibido. En la presente, la codificación por RS no sistemático se realiza para evitar que un error de codificación ocurra en el receptor de VSB de ATSC convencional. Más específicamente, el error de codificación ocurre debido a que el símbolo de datos mejorados y el contenedor de ubicación de datos conocidos se cambian cada uno a un valor diferente por el procesador 208 de símbolos de E-VSB. En otras palabras, la codificación por RS no sistemático se realiza para poder proporcionar un sistema de VSB de ATSC con retro-compatibilidad. El multiplexor 213 de tramas inserta 4 símbolos de sincronización de segmentos en cada uno de los 828 símbolos de salida del codificador 212 en rejilla, configurando de esta forma el segmento de datos que tiene 832 símbolos de datos. Más específicamente, un segmento de sincronización de campo se inserta en cada uno de los 312 segmentos de datos, para configurar un campo de datos, el cual entonces se produce en el transmisor 220. El transmisor 220 inserta una señal piloto en la salida del multiplexor 213 de tramas, la salida tiene una señal de sincronización de segmento y una señal de sincronización de campo insertada en el mismo. El transmisor 220 entonces modula por VSB los datos insertados de la señal piloto y convierte los datos modulados de VSB en una señal de radiofrecuencia (RF) , la cual se transmite a través de la antena. Por consiguiente, el transmisor 220 incluye un insertor 221 piloto, un modulador 222 de VSB, y un convertidor 223 ascendente de radiofrecuencia (RF) . Además, un filtro de pre-ecualizador puede incluirse opcionalmente. Como se describe en lo anterior, el paquete de datos mejorados de acuerdo con la presente invención incluye los datos mejorados que contienen información, y los datos conocidos que se incluyen para mejorar el rendimiento de recepción del receptor. El formateador 202 de paquetes de E-VSB multiplexan los datos de salida del pre-procesador 201 de E-VSB y el contenedor de ubicación de datos conocidos, lo cual asegura la ubicación (o posición) en la cual va a insertarse la secuencia de datos conocida, para los 184 bytes de datos que excluyen el encabezado de MPEG de 3 bytes y la paridad de RS no sistemático de 20 bytes, configurando por consiguiente un paquete. En el paquete de datos mejorados, no existe ninguna limitación para el lugar (o posición) en la cual se inserta la secuencia de datos conocida y el número de bytes que va a insertarse en el área de 184 bytes que excluyen los bytes de encabezado de MPEG y los bytes de paridad de RS no sistemático. Además, el uso actual del área puede variar de acuerdo con el uso del transmisor de televisión digital (DTV) y el método para codificar los datos en el trasmisor de DTV. Finalmente, el lugar en el cual se proporciona la salida del generador 209 de datos conocidos también puede variar. Más específicamente, por ejemplo, el formateador 202 de paquetes de E-VSB puede recibir e ingresar los datos de salida del generador 209 de datos conocidos en lugar de un byte de datos nulos. Alternativamente, el insertor 205 de contenedor de ubicación de paridad no sistemático/codificador de RS puede recibir la secuencia de datos conocida del generador 209 de datos conocidos, o sustituir de esta forma la secuencia de datos conocida recibida para el contenedor de ubicación de datos conocidos incluido en el paquete de datos mejorados. La FIGURA 5 muestra una vista de bloque que muestra una estructura general del receptor de transmisión digital de acuerdo con una modalidad de la presente invención. Más específicamente, la FIGURA 5 ilustra un ejemplo de un receptor de televisión digital que recibe datos transmitidos desde el sistema de transmisión de VSB, mostrado en la FIGURA 2, y que modula y ecualiza los datos recibidos para recuperar (o restablecer) los datos transmitidos. El receptor de DTV incluye un sintonizador 301, un desmodulador 302, un ecualizador 303, un detector 304 de datos conocidos (o secuencia) , un descodificador 305 de Viterbi, un desintercalador 306, un removedor 307 de paridad de RS no sistemático/descodificador de Reed-Solomon (RS) , y un desaleatorizador 308. El receptor de DTV también incluye un removedor 309 de paquetes de datos principales, y el desformateador 310 de paquetes de E-VSB, y un procesador 311 de datos de E-VSB. El sintonizador 301 sintoniza la frecuencia de un canal particular. Subsecuentemente, el sintonizador 301 convierte descendentemente la frecuencia sintonizada y produce la frecuencia de canal sintonizado en el desmodulador 302. El desmodulador 302 desmodula la frecuencia de canal sintonizado para recuperar la frecuencia portadora y para recuperar la frecuencia de tiempos, creando por consiguiente una señal de banda base. Entonces, el desmodulador 302 produce la señal de banda base creada en el ecualizador 303 y el detector 304 de datos conocidos. El ecualizador 303 compensa cualquier distorsión de canal incluida en las señales moduladas. El ecualizador 330 entonces produce la señal procesada en el descodificador 305 de Viterbi.

En este punto, el detector 304 de datos conocidos detecta la secuencia de datos conocida, la cual se ha insertado por el extremo de transmisión, desde los datos de salida del desmodulador 302. Entonces, el detector 304 de datos conocidos detecta la secuencia de datos conocida de los datos de salida del desmodulador 302, la secuencia de datos conocida detectada que se inserta por el transmisor de DTV. Entonces, el detector 304 de datos conocidos produce la secuencia de datos conocida detectada en el desmodulador 302 y el ecualizador 303. Cuando el desmodulador 302 utiliza los datos conocidos durante la recuperación de tiempos o la recuperación del portador, el rendimiento de desmodulación puede mejorarse. Similarmente, cuando el ecualizador 303 utiliza la secuencia de datos conocida, puede mejorarse el rendimiento de la ecualización. El descodificador 305 de Viterbi descodifica por Viterbi el símbolo de datos principales y el símbolo de datos mejorados producidos desde el ecualizador 303, para convertir los símbolos en bytes de datos, produciendo por consiguiente los bytes de datos recién convertidos en el desintercalador 306. El desintercalador 306 realiza la operación inversa del intercalador de datos del sistema de transmisión y, después, produce los datos procesados en el removedor 307 de paridad de RS no sistemático/descodificador de RS . Si el paquete recibido es el paquete de datos principales, el removedor 307 de paridad de RS no sistemático/descodificador de RS descodifica por RS el paquete recibido. Alternativamente, si el paquete recibido es el paquete de datos mejorados, el removedor 307 de paridad de RS no sistemático/descodificador de RS remueve el byte de paridad de RS no sistemático del paquete recibido. Después de esto, el paquete procesado se produce en el desaleatorizador 308. La posición (o lugar) de la paridad de RS no sistemático se da en la Ecuación 1 y la FIGURA 3. El desaleatorizador 308 realiza un proceso inverso del aleatorizador del transmisor de DTV para procesar la salida del removedor 307 de paridad de RS no sistemático/descodificador de RS . Subsecuentemente, el desaleatorizador 308 inserta un byte de datos en sincronización de MPEG al comienzo de cada paquete y produce el paquete procesado en unidades de 188 bytes. La salida del desaleatorizador 308 se produce en el descodificador de MPEG principal (no mostrado) y el removedor 309 de paquetes de datos principales al mismo tiempo. El descodificador de MPEG principal sólo descodifica el paquete que corresponde al MPEG principal. Más específicamente, si la ID de paquete es una PID de paquete nulo o una PID reservada ( es decir, un paquete de datos mejorados) , entonces el descodificador de MPEG principal no realiza el proceso de descodificación. Mientras tanto, el removedor 309 de paquete de datos principales remueve el paquete de datos principales de la unidad de 188 bytes de los datos producidos del desaleatorizador 308 y produce los datos procesados en el desformateador 310 de paquetes de E-VSB. Subsecuentemente, el formateador 310 de paquetes de E-VSB remueve (o borra) el encabezado de MPEG de 4 bytes y el byte de contenedor de ubicación de datos conocidos del paquete de 188 bytes producido del removedor 309 de paquetes de datos principales. Después de esto, el desformateador 310 de paquetes de E-VSB produce los datos procesados en el procesador 311 de datos de E-VSB. El procesador 311 de datos de E-VSB realiza un proceso inverso del pre-procesador 201 de E-VSB del sistema de transmisión, para procesar los datos producidos del desformateador 310 de paquetes de E-VSB. Subsecuentemente, el procesador 311 de datos de E-VSB produce los datos de salida finales . Como se describe en lo anterior, el transmisor de televisión digital (DTV) y el método para codificar datos en el transmisor de DTV de acuerdo con la presente invención tiene las siguientes ventajas. En la presente, el transmisor/receptor está altamente protegido contra (o resistente a) cualquier error que pueda ocurrir cuando se transmiten datos mejorados a través de un canal, y el transmisor/receptor de DTV también es altamente compatible para el sistema de VSB convencional. La presente invención también puede recibir los datos mejorados sin ningún error aún en canales que tienen efecto fantasma severo y ruido. Adicionalmente, al insertar la secuencia de datos conocida en un área específica del área de datos y transmitir los datos procesados, el rendimiento de recepción del receptor de DTV sujeto a un cambio frecuente en el canal puede mejorarse. Por lo tanto, la presente invención aún es más efectiva cuando se aplica a receptores móviles y portátiles, que también son sujetos a un cambio frecuente en el canal y que requieren protección (o resistencia) contra ruido intenso. Será aparente para aquellos con experiencia en la técnica que varias modificaciones y variaciones pueden hacerse en la presente invención sin apartarse del espíritu o alcance de la invención. De este modo, se pretende que la presente invención cubra las modificaciones y variaciones de esta invención proporcionada con la condición de que entren dentro del alcance de las reivindicaciones anexas y sus equivalentes .

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un transmisor de televisión digital (DTV) para codificar paquetes de datos principales y mejorados para transmisión, el transmisor de DTV comprende: un pre-procesador para preprocesar los paquetes de datos mejorados al codificar los paquetes de datos mejorados para la corrección de errores sin retorno (FEC) y expandir los paquetes de datos mejorados codificados por FEC; un formateador de datos para agregar primeros datos nulos en los primeros contenedores de ubicación dentro de cada paquete de datos preprocesados mejorados; un primer multiplexor para multiplexar los paquetes de datos principales con los paquetes de datos mejorados que tienen los primeros datos nulos; un insertor de contenedor para insertar segundos datos nulos en segundos contendores de ubicación dentro de un paquete de datos mejorados producido del primer multiplexor; un intercalador de datos para reemplazar los segundos datos nulos con datos de paridad; un generador de datos para generar por lo menos una secuencia de datos conocida; un procesador de símbolos para reemplazar los primeros datos nulos incluidos en la salida del intercalador de datos con por lo menos una secuencia de datos conocida; y un codificador de Reed-Solomon (RS) no sistemático para generar los datos de paridad al realizar la codificación por RS no sistemático en una salida del procesador de símbolos, y para proporcionar los datos de paridad al intercalador de datos.
2. El transmisor de DTV de la reivindicación 1, donde el formateador de datos además agrega un encabezado de MPEG a cada paquete de datos mejorados que tiene los primeros datos nulos .
3. El transmisor de DTV de la reivindicación 2, donde la salida del formateador de datos es un paquete de datos mejorados de 188 bytes, y un tamaño de un encabezado de MPEG es de 4 bytes.
4. El transmisor de DTV de la reivindicación 1. que además comprende un convertidor de bytes-símbolos para convertir una salida del intercalador de datos en símbolos y proporcionar los símbolos al procesador de símbolos .
5. El transmisor de DTV de la reivindicación 1, que además comprende un convertidor de símbolos-bytes para convertir una salida del procesador de símbolos en bytes de datos y proporcionar los bytes de datos al codificador de RS no sistemático.
6. El transmisor de DTV de la reivindicación 1, donde los segundos contenedores de ubicación se determinan de acuerdo con la siguiente Ecuación: b = ((52xp)+(s mod 52)mod 207, p = 187, 188, ... ,206 , donde s representa un número de segmento después de una señal de sincronización de campo, b representa una ubicación de un byte de paridad dentro de un segmento identificado por s, y mod que representa un operador restante.
7. El transmisor de DTV de la reivindicación 6, donde s es cualquiera de 0 a 311, y i es cualquiera de 0 a 206.
8. El transmisor de DTV de la reivindicación 1, donde los segundos contenedores de ubicación se determinan de manera que el intercalador de datos produce los datos de paridad reemplazados después de que produce los datos sin paridad.
9. El transmisor de DTV de la reivindicación 1, donde los segundos contenedores de ubicación se determinan de manera que el intercalador de datos produce los datos de paridad reemplazados después de que produce los datos sin paridad diferentes a un encabezado.
10. El transmisor de DTV de la reivindicación 1, que además comprende un codificador en rejilla para codificar en rejilla una salida del procesador de símbolos, el codificador en rejilla se inicializa cada vez que se ingresa una secuencia de datos conocida en el codificador en rejilla.
11. Un transmisor de televisión digital (DTV) para codificar paquetes de datos principales y mejorados para transmisión, el transmisor de DTV que comprende: un pre-procesador para preprocesar los paquetes de datos mejorados al codificar los paquetes de datos mejorados para la corrección de errores sin retorno (FEC) y expandir los paquetes de datos mejorados codificados por FEC; un formateador de datos para agregar secuencia de datos conocida en los paquetes de datos mejorados preprocesados ; un primer multiplexor para multiplexar los paquetes de datos principales con los paquetes de datos mejorados que tienen la secuencia de datos conocida; un insertor de contenedor para insertar los datos nulos en contendores de ubicación dentro de un paquete de datos mejorados producido del primer multiplexor; un intercalador de datos para reemplazar los datos nulos con datos de paridad; un procesador de símbolos para codificar los datos mejorados producidos del intercalador de datos; y un codificador de Reed-Solomon (RS) no sistemático para generar los datos de paridad al realizar la codificación por RS no sistemático en una salida del procesador de símbolos, y para proporcionar los datos de paridad en el intercalador de datos .
12. Un método para codificar paquetes de datos principales y mejorados en un transmisor de televisión digital (DTV) , el método comprende : preprocesar los paquetes de datos mejorados al codificar los paquetes de datos mejorados para la corrección de errores sin retorno (FEC) y expandir los paquetes de datos codificados por FEC; agregar primeros datos nulos en primeros contenedores de ubicación dentro de cada paquete de datos mejorados preprocesado; multiplexar los paquetes de datos principales con los paquetes de datos mejorados que tienen los primeros datos nulos ; insertar segundos datos nulos en segundos contenedores de ubicación dentro de cada paquete de datos mejorados que tienen los primeros datos nulos; reemplazar los segundos datos nulos colocados en los segundos contenedores de ubicación con los datos de paridad utilizando un intercalador de datos; generar por lo menos una secuencia de datos conocida; reemplazar los primeros datos nulos incluidos en una salida del intercalador de datos con por lo menos una secuencia de datos conocida; y generar los datos de paridad al realizar la codificación por Reed-Solomon (RS) no sistemático en paquetes de datos mejorados que tienen por lo menos una secuencia de datos conocida, y proporcionar loa datos de paridad al intercalador de datos.
13. El método de la reivindicación 12, que además comprende agregar un encabezado de MPEG a cada paquete de datos mejorados que tiene los primeros datos nulos.
14. El método de la reivindicación 13, en donde un tamaño de cada paquete de datos mejorados que tiene los primeros datos nulos es de 188 bytes, y un tamaño del encabezado de MPEG es de 4 bytes.
15. El método de la reivindicación 12, que además comprende convertir una salida del intercalador de datos en símbolos .
16. El método de la reivindicación 12, que además comprende convertir el paquete de depósito mejorado que tiene por lo menos una secuencia de datos conocida en bytes de datos .
17. El método de la reivindicación 12, en donde los segundos contenedores de ubicación se determinan de acuerdo con la siguiente ecuación: b = ((52xp)+(s mod 52)mod 207, p = 187, 188, ... ,206 , donde s representa un número de segmentos después de una señal de sincronización de campo, b representa una ubicación de un byte de paridad dentro de un segmento identificado por s, y mod representa un operador restante.
18. El método de la reivindicación 17, donde s es cualquiera de O a 311, y b es cualquiera de O a 206.
19. El método de la reivindicación 12, donde los segundos contenedores de ubicación se determinan de manera que el intercalador de datos produce los datos de paridad reemplazados después de que producen los datos sin paridad.
20. El método de conformidad con la reivindicación 12 , donde los segundos contenedores de ubicación se determinan de manera que el intercalador de datos produce los datos de paridad reemplazados después de que produce los datos sin paridad diferentes a un encabezado.
21. El método de la reivindicación 12, que además comprende : codificar en rejilla el paquete de datos mejorados que tiene por lo menos una secuencia de datos conocida en un codificador en rejilla; y inicializar el codificador en rejilla cada vez que se ingresa una secuencia de datos conocida en el codificador en rejilla.
22. Un receptor de televisión digital (DTV), que comprende : un sintonizador para recibir una señal de DTV que tiene datos principales y datos mejorados de un transmisor de DTV, los datos mejorados se codifican para corrección de errores sin retorno (FEC) y se expanden por el transmisor de DTV; un desmodulador para desmodular la señal de DTV al realizar la recuperación de portador y tiempos; un ecualizador para compensar la distorsión de canal incluida en la señal de DTV desmodulada; un detector de datos para detectar una o más secuencias de datos conocidas de los datos mejorados incluidos en la señal de DTV desmodulada, donde el desmodulador y el ecualizador utilizan la secuencia de datos conocida detectada cuando se realiza la recuperación del portador y tiempos y la compensación de distorsión de canal, respectivamente; un descodificador de Viterbi para descodificar por Viterbi los símbolos de datos principales y mejorados producidos del ecualizador; un intercalador de datos para desintercalar los datos descodificados por Viterbi; y un removedor de paridad de Reed-Solomon (RS) no sistemático para remover los bytes de paridad de RS no sistemático de un paquete de datos mejorados producido del desintercalador de datos.
23. Un método para descodificar una señal en un receptor de televisión digital (DTV), el método comprende: recibir una señal de DTV que tiene datos principales y datos mejorados de un transmisor de DTV, los datos mejorados se codifican para la corrección de errores sin retorno (FEC) y se expanden por el transmisor de DTV; modular la señal de DTV al realizar la recuperación del portador y tiempos; compensar la distorsión de canal incluida en la señal de DTV desmodulada; detectar una o más secuencias de datos conocidas de los datos mejorados incluidos en la señal de DTV desmodulada, donde la modulación y la compensación de distorsión de canal de la señal de DTV se realiza utilizando la secuencia de datos conocida detectada; descodificar por Viterbi los símbolos de datos principales y mejorados incluidos en la señal de DTV compensada por distorsión de canal; desintercalar los datos decodificados por Viterbi en un desintercalador; y un removedor de paridad de Reed-Solomon (RS) no sistemático para remover los bytes de paridad de RS no sistemático de paquete de datos mejorados producido del desintercalador .