TWI249917B - A method and apparatus for decoding upstream V.92-encoded signals - Google Patents

Description

1249917 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明有關資料通訊，且更特別地有關在資料通訊架 構中解碼所接收之資料。 【先前技術】 於各裝置之間已提出有不同的架構來進行交換資料， 採用該#架構之裝置可在該等架搆所指定之若干速率下， 以少許組態或無附加之組態來交換資料，此等通訊架搆可 在傳輸之前編·碼資料，以保護所傳_之資料在傳輸期間對 抗雜訊及/或其他錯誤。 用以傳輸經編碼之資料的一種架構可於ί τ u - T V . 9 2 (1 1 /2000 )建議書中找到，例如根據此v.92建議書所通 訊之裝置可採用脈波碼調變（P C Μ )架構，用於在公用交 換電話網路（P S ΤΝ )上逆流通訊。然而，雜訊之不同來 源會容易惡化所傳輸之資料，而可導致傳輸錯誤及更低的 總資料速率。進一步地，在評估上，實施降低資料惡化之 解碼架構會是昂貴的。 【發明內容】及【實施方式】 下文詳細說明將參考該等附圖，相同的參考數字可使 用於不同的圖式中以識別相同或相似的元件，而且下文詳 細說明將描繪若干實施例及原理’但所主張專利之本發明 的範疇將由附錄之申請專利範圍及等效例予以界定。 -4- (2) 1249917 第1圖描繪與本發明原理一致之實施例中的通訊 1 〇 〇。通訊系統1 0 0可包含類比數據機1 1 0，類比通這 ，類比至數位轉換器（A D C ) 1 3 0，數位網路1 4 0，及 數據機1 5 0。系統1 〇 〇可促成例如在P S TN上之從類 據機1 1 〇到數位數據機1 5 0之逆流資料傳輸。在系統 中，例如PSTN可包含一或更多個類比通道1 20及數 路 1 4 0。 類比數據機1 1 0可位於使周者之處所且可安排以 資料位元爲線性樣品，類比數據機]1 0亦可安排以傳 等線性樣品於類比通道1 2 0上，例如類比數據機1] 0 施如ITU— T V.92 ( 11/2000)建議書中所指定，且可 預寫碼器及預濾、波器（未顯不）。 在類比數據機110中之預寫碼器及預濾波器可適 減輕類比通道120及/或數位網路140的分裂效應。 數據機1 1〇可實行四維（4D )符號之格子（trellis ) 法且可使用該等符合ITU — T V.34 ( 02/98)建議書之 的星群及格子編碼器，類比數據機1 1 0可從已格子編 某一星群輸出點。 第2圖描繪可藉類比數據機1 1 〇完成之資料訊框 類比數據機1 1 〇可以以資料訊框2 1 0之形式編碼欲傳 資料。根據V · 9 2建議書，資料訊框2 1 0可邏輯地畫 各六個符號之兩個星群訊框（未顯示）或各四個符號 個格子訊框22 0，如第2圖中所描繪，一 4D格子訊相 可包含四個一維（1 D )符號2 3 0。在編碼該資料之後 系統 1 20 數位 比數 100 位網 編碼 輸該 可實 包含 合於 類比 寫碼 相似 碼之 化， 輸之 分爲 之三 22 0 ，該 -5- (5) (5)1249917 群（η)之儲存的星群（或其部分）。 結合器3 2 〇至3 4 0可安排由該最靠近之兩星群點r !( η )及r2 ( η )計算其他値，結合器3 2 0至3 4 0可算術地結 合其輸入，而產生一結合的輸出。爲解說之目的，雖然假 設所接收之ID符號r ( η)可藉ri ( n) r ( 〇 r2 ( η)來 相關連於該等最靠近的點，但r ( η )無需遵守此一關係（ 例如在邊際之例子）’結合器3 3 0可藉由從r ( n )減去r 1 (η )，而計算一第一錯誤大小e ! ( η )，結合器3 3 0也可 以由Ο ( η )減去r ( η )，而計算一第二錯誤大小e2 ( η ) ’而且結合器340可藉由從r2(n)減去ri(n)，而計算 一標度因數s ( η )。 索引映像器3 5 0可接收最靠近之星群點r】（及〇 (η )以及其相對應之錯誤e】（^ )及e 2 ( η )且可獲得所 接收之星群點r ( η )的索引y | ( η )，索引映像器3 5 〇可 安排依據相對於最靠近之星群點r】（η )及r2 ( η )的索引 y] ( η )及y2 ( η )，來獲得索引y，（ n )。索引映像器 3 5 0可採用若干架構來獲得y，（ ^ )，該等架構可能涉及錯 誤e! ( η )及e 2 ( η )之加權。應注意的是，若干架構（例 如線性內插法）並不需要錯誤e! ( η )及e2 ( η )，但其他 架構（例如高階內插）會需要該等錯誤，所以在第3圖中 之該等錯誤e! ( η )及^ )顯示爲索引映像器3 5 0之輸 入。 第4圖描繪與本發明原理一致之代表性內插架構4 0 0 。在架構400中，y軸描繪最靠近之星群點ri ( η )及r2 (6) (6)1249917 (η )的大小，及X軸描繪相對應的索引yi ( ^ )及y2 ( ^ )。於該等點（r ] ( n ) ，），1 ( η ))與（r 2 ( n ) ，y 2 ( η ))之間利用線性內插法及可利用一或更多個錯誤e ; ( ^ )及e2 ( η )來決定沿著插値線之一點，則可決定y，（ ^ ) 。雖然在第4圖中係顯示線性內插設計，但可使用其他的 插値及/或雲規（spllne )技術，以具有或無需一或更多個 錯誤e ! ( η )及e 2 ( ^ )來決定y，（ n )，即，所接收之星 群點r ( η )之索引。 翻閱第3圖，陪集選擇器3 6 〇可安排接收兩個連續的 計算之索引y’（ η )及大（η+1 )，形成2D點，及決定陪 集c ( η )之最靠近數目。結合此陪集決定，則兩個連續的 計算之索引y ’（ 11 )及y ’（ η + 1 )可作成奇數索引的（例如 2y’（n)+l及2y’（n+1)+1)。陪集選擇器36〇可決定數 目車B圍自大約4至大約16之最靠近數目的陪集c(n)。 在一與本發明原理一致的實施例中，陪集選擇器3 6 〇可決 定最靠近的8個陪集c ( ^ )，於所計算的y，（ n )及y，（ η+1 )。陪集選擇器3 60可根據例如在ITU — T V.34 ( 0 2/9 8 )建議書中所描繪之陪集標記架構，來標記該等陪 集。 序列評估器3 7 0可接收若干計算之索引y’（ n)，相 對應之最靠近的陪集c ( η )，以及相對應之標度因數s ( η )，以及可安排從該等輸入評估最可能的格子序列（η ) ，序列評估器370可爲若干最大似然序列評估（MLSE ) 解碼器之任一，且在一與本發明原理一致的實施例中，序 -9- (7) (7)1249917 列評估器3 7 0可包含一維特比解碼器（Viterbl decoder) 。序列g平估器370可利用奇數索引之索引2y’（η) +1及 2y’（ η+1 ) +1以及最靠近的陪集^ ( η )，而從投射之所 接收之點r ( η )，計算該等奇數索引之星群點的歐幾里得 距離（Euclidean distances) ’該等歐幾里得距離可藉標 度因數s ( η )予以標度，而使錯誤矩陣常態化以及產生 4 D格子點（例如4個1 D點之序列）。 等量類別索引映像器3 8 0可映像該等1 D點（η )於產 生該等點於類比數據機]1 〇之等效類別E ( k i )的索引K i 。等量類別索引映像器3 8 0可採用參數M i (例如在啓動 期間來自類比數據機1 1 〇所通訊之至Μ η)以協助取 得索引Ki，而12個該等索引Ki可界定資料訊框。 反模數編碼益390可以以典型之方式映像索引Ki於 資料位元，例如可執行V.92建議書中所指定之模數編碼 法的反算。

翻閱第1圖，順流編碼器1 8 0可安排根據ITU - T V· 92之建議書來編碼順流資料，用以傳輸到類比數據機 110° 數位數據機150可使用爲一分離式裝置。在其他實施 例中’數位數據機1 5 0可包含於例如含其他通訊界面（例 如乙太網路）、儲存裝置（例如硬碟），輸入/輸出（I/O )控制器等之伺服器電腦中。 第5圖係流程圖，顯示根據一與本發明原理一致之實 施例之解碼所接收資料r ( n )的方法。該方法可藉獲得最 -10- (8) 1249917 靠近的兩個ID星群點r] ( η )及〇 ( η )於各所接收之符 號r ( n )而開始（步驟5 1 〇 )。該等最靠近的兩個星群點 可藉星群映像器3丨〇而自相對應於目前資料時隔之星群選 擇，且可滿足r】（η ) < r ( η ) < r2 ( η )之關係。 ^方法可持續以分別地取得相$彳應於r ! ( η )及r 2 ( η )之星群索引y】（n)及y2(n)加以繼續（步驟520)。 索引映像器350可映像最靠近之兩個星群點ri (η)及Γ2 (η )於其索引y】（η )及y2 ( η )。相對應於所接收之星 群點r ( η )之星群索引y ’（ η )可利用r〗（η ) ，r 2 ( η ) ，yi ( η )及y2 ( η )予以內插（步驟5 3 0 )。索引映像器 3 5 0亦可在決定y’（ n )之過程中，取得從所接收之符號Γ (η )到最罪近之星群點r 1 ( η )及r2 ( η )的錯誤大小e j (η )及e 2 ( η )。錯誤大小e ] ( η )及e 2 ( η )可自結合 器320及330獲得。 該方法可從最靠近之兩個星群點r! ( n )到r 2 ( n )， 來取得一標度因數加以繼續（步驟5 4 0 )。在一實施例中 ，結合器3 4 0可藉由從r 2 ( n )減去r i ( η )而取得s ( n ) ο 具備兩個連續的y’（ η)，陪集選擇器3 6 0可形成2D 點及可決定最靠近於該2D點的8個陪集（步驟5 5 0 )。 該等選擇之陪集的標記係根據上文所參考之V . 3 4建議書 中所述的陪集標記架構。應注意的是，除了 8外，也可選 擇較少的陪集（例如4 )或更多的陪集（例如1 2 )，以及 可依據相對於複雜度之解碼器所企望的性能來選擇。 -11 - 1249917 Ο) 從該等陪集以及奇數索引（2 y，（ η ) + 1，2 y，（ η + 1 ) + 1 ) ’序列評估器3 7 Ο可在步驟5 5 Ο中所取得之該等陪集 中取得對於所有點之距離矩陣，且可以以s ( η )來標度它 們。利用維特比演算法或任一其他之最大似然序列評估（ MLSE )法，序列評估器3 7 0可決定有效的格子序列（步 驟5 6 0 )。從該格子序列，序列評估器3 7 〇可取得相對應 於相關連該格子序列之格子訊框的4D點或4個1 D點（η )〇 等量類別索引映像器3 8 0可映圖該等1 D點（η )至其 相封應之等量類別K i (步驟5 7 0 ) 。I 2個該等K ]·(例如 相對應於3個連續的格子訊框）可形成資料訊框。反模數 編碼器3 9 0可利用反模數編碼運算，來解碼該等κ i爲資 料位元。 與本發明原理一致之一或更多個實施例的上述說明提 供描繪及說明，但並未打算耗盡或限制所主張專利之本發 明於所揭示之精確的形式。依據上述教示，修正及變化係 可行的，或可從本發明之實行獲得。 例如雖然若干元件已描述爲利用奇數索引（2y，（ n ) + 1，2 y ’（ η + 1 ) + 1 )，但此無需必要地發生，而是可附加 地或選用地利用一般索引公（η ) ，y ’（ n +丨）等。 此外’第5圖中之該等步驟無需以所示之順序實施； 或是所有該等步驟也無需必然地執行，而且，該_ & $ {衣 據其他步驟之步驟亦可並聯於其他步驟而執行。__步· 士也 ，在此圖式中之該等步驟可實施爲指令或指令組群而實施 -12 - (10) 1249917 於可電腦讀取之媒體中。 除非另有明確地說明，否則在本申請案之說明書中所 使用之元件，步驟，或指令不應解讀爲關鍵性或主要性於 本發明。同時，如本文中所使用之冠詞”a"係打算包含一 或更多項。當僅打算利用一項時，則使用π —（ Ο n e )’’或 丰目似文字。所主張專利之本發明的範疇將藉申請專利範圍 及其等效例予以界定。 【圖式簡單說明】 結合於此說明書及建構一部分此說明書之附圖將描繪 一或更多個與本發明原理一致之實施例，以及伴隨說明書 來解說該等實施例，在該等圖式中： 第1圖描繪與本發明原理一致之實施例中的代表性通 訊系統； 第2圖描繪根據與本發明原理一致之實施例的代表性 資料訊框； 第3圖描繪與本發明原理一致之實施例中的代表性解 碼器； 第4圖描繪與本發明原理一致之代表性插値架構；以 及 第5圖係流程圖，描繪根據與本發明原理一致之實施 例之解碼所接收資料的方法。 _ 【主要元件之符號說明] -13- (11) (11)1249917 1 ο 0 :通訊系統 1 1 0 :類比數據機 120 :類比通道 12 5，3 2 0 — 3 4 0:結合器

130 :類比至數位轉換器（ADC 1 4 0 :數位網路 1 5 0 :數位數據機 1 6 0 :回音消除器 1 7 〇 :逆流解碼器 1 8 0 :順流編碼器 2 1 0 :資料訊框 2 2 0 :格子訊框 2 3 0 : —維（1 D )符號 3 1 0 :星群映像器 3 5 0 :索引映像器 3 60 :陪集選擇器 3 7 0 :序列評估器 3 8 0 :等量類別索引映像器 3 90 :反模數編碼器 4 0 0 :插値架構

Claims (1)

1249917 ⑴ 十、申請專利範圍 1 . 一種解碼器，包含： 一星群映像器電路，決定最接近於一所接收之符號之 兩個星群點； 一索引映像器電路，依據該所接收之符號及最接近於 該所接收之符號之兩個星群點，來決定一相對應於該所接 收之符號之星群索引；以及 一陪集選擇器電路，接收來自該索引映像器電路之連 續的星群索引，及決定最接近之陪集之數目於該等連續的 星群索引。 2 ·如申請專利範圍第1項之解碼器，其中該兩個星 群點係在一預定星群之點中最接近於該所接收之符號的兩 個點。 3. 如申請專利範圍第 2項之解碼器，其中該兩個星 群點之一係小於或等於該所接收之符號，以及該兩個星群 點之另一點則大於或等於該所接收之符號。 4. 如申請專利範圍第1項之解碼器，其中該索引映 像器電路係安排決定相對應於該兩個星群點之兩個星群索 引，以及依據相對應於該兩個星群點的兩個星群索引，來 決定相對應於該所接收之符號的星群索引。 5. 如申請專利範圍第4項之解碼器，其中該索引映 像器電路係安排依據該所接收之符號’來內插於相對應於 該兩個星群點的兩個星群索引之間。 6. 如申請專利範圍第1項之解碼器，進一步包含： -15- (2) (2)1249917 /結€ ’產生至少一差異於該所接收之符號與最接近 於該所接收之符號的該兩個星群點之至少之一間， 其中該索引映像器電路進一步依據該至少一差異，來 決定相對應於該所接收之符號的星群索引。 7 ·如申請專利範圍第1項之解碼器，其中該陪集選 擇器電路係安排’以決定4個或更多個最接近之陪集於該 等連續的星群索引。 8.如申請專利範圍第1項之解碼器，進一步包含： 一一序列評估器電路，連接至該索引映像器電路及該陪 集培擇器電路’以及安排依據該最接近之陪集及相對應於 所接收信號之一或更多個星群索引，來產生一序列之格子 點。 9 ·如申請專利範圍第8項之解碼器，進一步包含： 一等量類別索引映像器電路，自該序列之格子點產生 等量類別索引；以及 一反模數編碼器電路，連接於該等量類別索引映像器 電路，及安排以自該等量類別索引產生資料位元。 10. 一種解碼資料之方法，包含： 決定最接近於一所接收之符號的兩個星群點； 結合該所接收之符號與該兩個星群點之至少之一，而 產生至少一差異値；以及 依據該兩個星群點及該至少一差異値，來識別一相對 應於該所接收之符號的星群索引。 11. 如申請專利範圍第1 〇項之方法，其中該識別包 -16- (3) (3)1249917 含： 決定相對應於該兩個星群點之兩個星群索引；以及 依據該至少一差異値，來內插於該兩個星群索引之間 ，以識別相對應於該所接收之符號的該星群索引。 1 2 .如申請專利範圍第1 0項之方法，進一步包含： 決定至少4個最接近之陪集於連續的星群索引。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之方法，進一步包含·· 依據該兩個星群點，來計算一標度値；以及 依據該至少4個最接近之陪集，該標度値，及星群索 引相對應於所接收之符號來產生一序列之點。 1 4 .如申請專利範圍第1 3項之方法，進一步包含： 從該序列之點產生等量類別索引；以及 從該等量類別索引產生資料位元。 1 5 · —種可機器存取之媒體，包含用於由一機器執行 之指令，該媒體包含： 用以決定最接近於一所接收之符號的兩個星群點之指 令，其中該兩個星群點之一星群點係大於或等於該所接收 之符號及該兩個星群點之另一星群點係小於或等於該所接 收之符號； 用以識別相對應於該兩個星群點之兩個星群索引之指 令；以及 用以內插於該兩個星群索引之間，以產生一相對應於 該所接收之符號的星群索引之指令。 1 6 .如申請專利範圍第1 5項之媒體，進一步包含： -17- (4) (4)1249917 用以結合該所接收之符號與該兩個星群點，以產生差 異値之指令， 其中用以內插之該等指令使用該等差異値，來產生該 星群索引。 1 7 ·如申請專利範圍第〗5項之媒體，進一步包含： 用以決定一數目最接近之陪集於相對應於所接收之符 號的一對連續星群索引的指令。 1 8 .如申請專利範圍第1 7項之媒體，進一步包含： 用以依據最接近之陪集的數目及相對應於所接收之符 號的星群索引來產生一序列之點的指令。 1 9 ·如申請專利範圍第1 8項之媒體，進一步包含： 用以轉換該序列之點爲等量類別索引之指令；以及 用以解碼該等量類別索引，以產生資料位元之指令。 2 0. —種解碼已編碼信號的系統，包含： 一星群映像器，安排以接收一符號及決定最接近於該 所接收之符號的兩個星群點； 一索引映像器’安排以依據該所接收之符號及最接近 於該所接收之符號的兩個星群點，來決定一相對應於該所 接收之符號的星群索引；以及 一硬碟，最接近於該星群映像器。 21.如申請專利範圍第20項之系統，該數據機進一 步包含： 一陪集選擇器’接收來自該索引映像器之連續的星群 索引’及決定最接近於該連續的星群索引之陪集的數目。 -18-