專利名稱：數(shù)字電視系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字傳輸系統(tǒng)，具體涉及到Advanced TelevisionSystems Committee(ATSC)Digital Television(DTV)標(biāo)準(zhǔn)(A/53)。本發(fā)明描述了一種方法，用ATSC標(biāo)準(zhǔn)以反向兼容方式和標(biāo)準(zhǔn)比特流一起發(fā)送一種健壯比特流。
用于地面廣播頻道上的高清晰度電視(HDTV)傳輸?shù)腁TSC標(biāo)準(zhǔn)采用的信號(hào)包括一序列十二(12)個(gè)獨(dú)立的時(shí)分復(fù)用格形編碼的數(shù)據(jù)流，用10.76MHz的速率按八(8)級(jí)殘余邊帶(VSB)符號(hào)流調(diào)制。這種信號(hào)被變換成對(duì)應(yīng)著標(biāo)準(zhǔn)VHF或UHF地面電視頻道的六(6)MHz頻帶，在上面按照19.39百萬比特每秒(Mbps)的數(shù)據(jù)速率廣播信號(hào)。要了解有關(guān)(ATSC)Digital Television Standard和最新修訂版A/53的細(xì)節(jié)可以訪問http//www.atsc.org/。


圖1的框圖總體上表示一例現(xiàn)有技術(shù)的高清晰度電視(HDTV)發(fā)射機(jī)100。用一個(gè)Reed Solomon(RS)編碼器單元110按前向糾錯(cuò)(FEC)對(duì)MPEG兼容數(shù)據(jù)分組進(jìn)行編碼。然后用數(shù)據(jù)交錯(cuò)器120交錯(cuò)各數(shù)據(jù)場的連續(xù)區(qū)段中的數(shù)據(jù)分組。然后進(jìn)一步交錯(cuò)交錯(cuò)的數(shù)據(jù)分組，并且用格形編碼器單元130編碼。格形編碼器單元130產(chǎn)生各具有三(3)比特的數(shù)據(jù)符號(hào)流。三比特之一是預(yù)編碼的，而其它兩比特是由一個(gè)四(4)態(tài)格形編碼器產(chǎn)生的。然后將這三(3)比特映射成(圖3)單元134中所示的一種8級(jí)符號(hào)。
公知的格形編碼器單元130包括十二(12)個(gè)平行格形編碼器和預(yù)編碼單元，提供十二個(gè)交錯(cuò)的編碼數(shù)據(jù)序列。在多路復(fù)用器140中將各個(gè)格形編碼器單元的符號(hào)與來自同步單元150的“區(qū)段同步”和“場同步”同步比特序列加以組合。然后用導(dǎo)頻插入單元160插入導(dǎo)頻信號(hào)。然后用VSB調(diào)制器170對(duì)符號(hào)流執(zhí)行殘余邊帶(VSB)抑制載波調(diào)制。最終用射頻(RF)變換器180將符號(hào)流上變換到射頻。
盡管現(xiàn)有的ATSC8-VSB A/53數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)在傳輸信號(hào)時(shí)足以克服諸如重像，噪涌，信號(hào)衰落及地面設(shè)施的干擾等各種信道減損，在ATSC標(biāo)準(zhǔn)中仍然需要有一種靈活性，以便能采納可變優(yōu)先權(quán)和數(shù)據(jù)速率的信號(hào)流。
這樣就非常需要提供一種靈活的ATSC數(shù)字傳輸系統(tǒng)和方法，能夠使標(biāo)準(zhǔn)比特流的數(shù)據(jù)速率迎合新比特流健壯度。
還非常需要在ATSC數(shù)字傳輸系統(tǒng)中提供一種改進(jìn)的技術(shù)，以便和標(biāo)準(zhǔn)ATSC比特流一起傳輸一種新的比特流，這其中新的比特流與ATSC比特流相比具有比較低的Threshold of Visibility(TOV)，因此可以用來發(fā)送高優(yōu)先權(quán)信息比特(健壯比特流)。
還非常需要提供一種地面廣播系統(tǒng)，能在一個(gè)6MHz頻道中按照靈活的載波-噪聲比(CNR)支持一種靈活的有效負(fù)載數(shù)據(jù)速率。
進(jìn)而還非常需要在現(xiàn)有的ATSC數(shù)字傳輸標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部納入一種改進(jìn)的技術(shù)，和標(biāo)準(zhǔn)ATSC比特流一起傳輸一種新的比特流，這其中新的比特流包括高優(yōu)先權(quán)信息比特，并且這種傳輸應(yīng)該是與現(xiàn)存的數(shù)字電視接收機(jī)設(shè)備反向兼容的。
為此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種靈活的ATSC數(shù)字傳輸系統(tǒng)和方法，能夠使標(biāo)準(zhǔn)比特流的數(shù)據(jù)速率迎合新比特流健壯度。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是在ATSC數(shù)字傳輸系統(tǒng)中提供一種改進(jìn)的技術(shù)，以便和標(biāo)準(zhǔn)ATSC比特流一起傳輸一種新的健壯比特流，這其中新的比特流與ATSC比特流相比具有比較低的可見度閾值(TOV)，因此可以用來發(fā)送高優(yōu)先權(quán)信息比特(健壯比特流)。也就是說，健壯比特流可以按較低的TOV并且在惡劣的多徑信道中解碼，這樣就能用更多的接收機(jī)接收信號(hào)(有效擴(kuò)大覆蓋面積)。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種地面廣播系統(tǒng)，能在一個(gè)6MHz頻道中按照靈活的CNR支持一種靈活的有效負(fù)載數(shù)據(jù)速率。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是在現(xiàn)有的ATSC數(shù)字傳輸標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部納入一種改進(jìn)的技術(shù)，和標(biāo)準(zhǔn)ATSC比特流一起傳輸一種新的比特流，這其中新的比特流包括高優(yōu)先權(quán)信息比特，并且這種傳輸應(yīng)該是與現(xiàn)存的數(shù)字電視接收機(jī)設(shè)備反向兼容的。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種ATSC數(shù)字傳輸系統(tǒng)和方法，能夠使標(biāo)準(zhǔn)比特流的數(shù)據(jù)速率迎合健壯的新比特流，在其中將屬于標(biāo)準(zhǔn)比特流和新比特流的符號(hào)多路復(fù)用，并且按照廣播電臺(tái)規(guī)定的比特率比例用發(fā)射機(jī)在地面信道上傳輸。
按照本發(fā)明的最佳實(shí)施例所提供的一種數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)和方法包括產(chǎn)生第一比特流例如是ATSC標(biāo)準(zhǔn)8-VSB比特流的裝置；產(chǎn)生一個(gè)能夠發(fā)送高優(yōu)先權(quán)信息比特的新比特流的裝置，上述新比特流和上述標(biāo)準(zhǔn)比特流能夠通過一個(gè)固定帶寬通信信道同時(shí)發(fā)送給能夠接收上述標(biāo)準(zhǔn)和新比特流的接收設(shè)備，其中標(biāo)準(zhǔn)比特流的數(shù)據(jù)速率與構(gòu)成新比特流的信息比特的健壯程度成反比。
按照這一最佳實(shí)施例，兩個(gè)比特流在分組級(jí)上多路復(fù)用。新比特流采用健壯符號(hào)映射方案每一符號(hào)發(fā)送一比特(健壯)信息。所描述的三種方法包括偽2-VSB，4-VSB和分級(jí)-VSB(H-VSB)。在偽2-VSB和H-VSB模式下，符號(hào)的記號(hào)代表健壯信息比特。在4-VSB模式下，用現(xiàn)存的格形編碼器對(duì)信息比特執(zhí)行格形編碼。
用偽2-VSB，4-VSB和分級(jí)-VSB(H-VSB)符號(hào)映射技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)ATSC比特率一起傳輸新比特率分別需要從字母(7，5，-5，-7)，(7，3，-3，-7)和(7，5，3，-3，-5，-7)映射符號(hào)。
為了確保與各種廠家出產(chǎn)的現(xiàn)存接收機(jī)的反向兼容性，可以用一種“非系統(tǒng)”Reed Solomon編碼器為健壯比特流分組添加奇偶校驗(yàn)字節(jié)。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)8-VSB比特流采用ATSC FEC方案(A/53)編碼。用新比特流發(fā)送的分組會(huì)被現(xiàn)存接收機(jī)的傳輸層解碼器忽略。這樣，能夠用現(xiàn)存接收機(jī)解碼的實(shí)際有效負(fù)載就會(huì)因插入了新比特流而減少。
以下要借助于下列附圖描述本發(fā)明的細(xì)節(jié)，在附圖中圖1表示一例高清晰度電視(HDTV)發(fā)射機(jī)的框圖；圖2是按照本發(fā)明為偽2-VSB和4-VSB改進(jìn)的數(shù)字廣播系統(tǒng)300的一個(gè)簡化的頂級(jí)示意圖；圖3是一例現(xiàn)有技術(shù)的格形編碼器和預(yù)編碼器單元(圖2中所示的十二個(gè)這種單元之一)以及一個(gè)八(8)級(jí)符號(hào)映射器的框圖；以及圖4表示按照本發(fā)明的原理用于HDTV400的H-VSB系統(tǒng)模式的一個(gè)簡化示意圖。
圖5是按照本發(fā)明用于分級(jí)模式的經(jīng)改動(dòng)的格形編碼器和改動(dòng)的映射方案的一種簡化框圖。
已知有一種系統(tǒng)能夠用數(shù)字發(fā)射機(jī)傳輸額外的健壯ATSC8-VSB也就是分級(jí)VSB或H-VSB數(shù)據(jù)流。按照這種方式所提供的新ATSC8-VSB比特流(“新數(shù)據(jù)流”)的各個(gè)比特中每一比特的前一部分(例如是半個(gè)比特)是健壯的(“Robust Stream”)。健壯比特流中各比特的糾錯(cuò)能力比標(biāo)準(zhǔn)ATSC8-VSB比特流中各比特的糾錯(cuò)能力要高。本發(fā)明在此處按照?qǐng)D2描述一種對(duì)公知數(shù)字傳輸系統(tǒng)的改進(jìn)，為適應(yīng)大范圍的載波-噪聲比和信道條件能夠改變健壯和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)流的傳輸速率。
以下要參照?qǐng)D2描述按照本發(fā)明用于偽2-VSB和4-VSB的改進(jìn)的數(shù)字傳輸系統(tǒng)300的一個(gè)代表性功能框圖。如圖2所示，系統(tǒng)300包括兩個(gè)分組數(shù)據(jù)流路徑第一路徑303對(duì)應(yīng)著現(xiàn)有ATSC標(biāo)準(zhǔn)比特流302的接收和處理，而第二路徑306對(duì)應(yīng)著新(健壯)比特流307。系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和健壯數(shù)據(jù)流輸入302，307應(yīng)該由MPEG兼容分組構(gòu)成。
通過第一路徑傳送的所有分組(即標(biāo)準(zhǔn)或8-VSB數(shù)據(jù)流302)是用現(xiàn)有的8-VSB編碼方案傳送的。這樣，如圖2所示，規(guī)則的ATSC8-VSB比特流(標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)流)被輸入到Reed Solomon(RS)編碼器單元110。RS編碼器110的輸出310被輸入到一個(gè)分組多路復(fù)用器(MUX)320，多路復(fù)用分別來自第一和第二路徑的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)流和健壯分組。
如上所述，通過健壯路徑306傳送的所有分組都是按反向兼容方式用偽2-VSB或4-VSB編碼方案傳送的。特別是第二路徑306包括一個(gè)新數(shù)據(jù)流處理框350，它包括Reed Solomon編碼器設(shè)備330和一個(gè)分組格式器340，用來按下文要具體描述的方式處理輸入的健壯數(shù)據(jù)流。
來自Reed Solomon(RS)編碼器110的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)流和來自新數(shù)據(jù)流處理框350的新數(shù)據(jù)流325在多路復(fù)用器(MUX)320上以分組為單位被多路復(fù)用。多路復(fù)用的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)流和新數(shù)據(jù)流通過卷積數(shù)據(jù)交錯(cuò)器360到格形編碼器單元130中執(zhí)行格形編碼。數(shù)據(jù)交錯(cuò)器360在交錯(cuò)處理過程中重組在交錯(cuò)處理過程中被多路復(fù)用的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)流和新數(shù)據(jù)流中的字節(jié)。格形編碼器130對(duì)屬于多路復(fù)用的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)流310和新數(shù)據(jù)流325的字節(jié)編碼，并且如下所述在格形編碼器符號(hào)映射器單元中映射由標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)流字節(jié)和新數(shù)據(jù)流字節(jié)產(chǎn)生的符號(hào)。另外，如圖2所示還提供了一個(gè)“非系統(tǒng)”Reed Solomon(RS)編碼器單元370，它是一個(gè)用來滿足現(xiàn)存ATSC DTV接收機(jī)的反向兼容性要求的設(shè)備。在2001年2月12日提交的名為“System and Methed for Sending Low Rate Data on a PacketBasis in an 8-VSB Standard Data Packet Stream”的美國專利申請(qǐng)09/781,486號(hào)中描述了Reed Solomon(RS)編碼器330的一種最佳實(shí)施例。美國專利申請(qǐng)09/781,486號(hào)的說明書全文可以作為本專利申請(qǐng)的參考資料。按照本發(fā)明，“非系統(tǒng)”RS編碼器370確保了現(xiàn)存的接收機(jī)能夠?qū)⒔褦?shù)據(jù)流分組識(shí)別為有效的RS代碼-字，特別是允許對(duì)應(yīng)著(用于現(xiàn)存接收機(jī)的)健壯數(shù)據(jù)流分組的分組標(biāo)識(shí)符(PID)能包括一種Null分組字頭。
以下要描述本發(fā)明的符號(hào)映射方案。如圖2所示的典型VSB接收機(jī)設(shè)備都是利用格形編碼器來協(xié)助信道均衡。格形解碼器必須要連續(xù)工作并且按可靠的精度為對(duì)應(yīng)著新數(shù)據(jù)流的符號(hào)解碼，這樣才不會(huì)在發(fā)送新的健壯數(shù)據(jù)流時(shí)降低現(xiàn)存接收機(jī)的性能。建議原封不動(dòng)采用現(xiàn)存的格形編碼方案將來自數(shù)據(jù)交錯(cuò)器360的字節(jié)讀入格形編碼器。在為對(duì)應(yīng)著標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)流的分組編碼時(shí)也不變。
圖3表示一例現(xiàn)有技術(shù)的格形編碼器130的具體功能性框圖。如圖3所示，格形編碼器133和預(yù)編碼器單元132將它們的輸出提供給一個(gè)八(8)級(jí)符號(hào)映射器134。在圖3中沒有表示用來將格形編碼器133和預(yù)編碼器單元132耦合到八(8)級(jí)符號(hào)映射器134的多路復(fù)用器。按照本發(fā)明的傳輸方案，需要編碼的每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)包括兩個(gè)比特X1和X2。對(duì)比特X2預(yù)編碼的預(yù)編碼器132包括獲得預(yù)編碼比特Y2的一比特寄存器136。格形編碼器130不再改變比特Y2并將其作為比特Z2輸出。另一輸入比特X1不經(jīng)過預(yù)編碼器132而是作為比特Y1通過格形編碼器133。格形編碼器133按照1/2速率卷積碼利用一比特?cái)?shù)據(jù)寄存器138，139對(duì)比特X1編碼。結(jié)果作為比特Z0和比特Z1被輸出。這樣就能從格形編碼器130向八(8)級(jí)符號(hào)映射器134輸出三個(gè)比特(即比特Z0，比特Z1和比特Z2)。八(8)級(jí)符號(hào)映射器134將這三個(gè)比特Z0，Z1和Z2變換成八(8)級(jí)許可碼值星座中的一個(gè)值“R”。R的許可碼值是-7，-5，-3，-1，+1，+3，+5和+7。這些值對(duì)應(yīng)著八(8)級(jí)符號(hào)映射器134中的三比特組合。
按照本發(fā)明，對(duì)于健壯數(shù)據(jù)流325，格形編碼器130接收的一字節(jié)中僅有4比特(LSB)包含有效信息。當(dāng)格形編碼器130接收到屬于健壯數(shù)據(jù)流的一個(gè)字節(jié)時(shí)，信息比特(即LSB比特(6，4，2，0))被放在X1上，隨后確定X2以便獲得特定的符號(hào)映射方案。一旦確定了X2，該字節(jié)的4-MSBs例如是比特(7，5，3，1)就會(huì)被這些值替代。如果一個(gè)字節(jié)的所有比特都確定了，就形成了包含LSBs和MSBs的一個(gè)新字節(jié)。然后讓這一字節(jié)通過圖2的“非系統(tǒng)”Reed Solomon(RS)編碼器370。如下文所述，“非系統(tǒng)”Reed Solomon(RS)編碼器370的奇偶校驗(yàn)字節(jié)和PID字節(jié)(未示出)卻是按8-VSB編碼方案編碼的。以下要描述對(duì)各種模式的符號(hào)映射技術(shù)
-偽2-VSB模式參見圖3，2-VSB模式是令Z2和Z1等于信息比特X1(即LSB比特(6，4，2，0))而獲得的。然后計(jì)算X2，其預(yù)編碼的結(jié)果是Z2。這種操作無異于X2＝X1+Y2d mod2，Y2d是預(yù)編碼器132的寄存器136的內(nèi)容。這一操作與現(xiàn)存的符號(hào)映射方案組合，從字母{-7，-5，5，7}中產(chǎn)生符號(hào)。從按照符號(hào)的記號(hào)發(fā)送信息比特來看，基本上就是偽2-VBS信號(hào)。實(shí)際符號(hào)是一種能夠用現(xiàn)存的格形解碼器設(shè)備解碼的有效4-級(jí)符號(hào)。
-4-VSB模式參見圖3，4-VSB模式是令Z1等于信息比特。然后計(jì)算X2，在預(yù)編碼時(shí)Z2等于Z0。這種操作無異于X2＝Z0+Y2d mod2，Y2d是預(yù)編碼器寄存器136的內(nèi)容。這些操作加上使用現(xiàn)存的符號(hào)映射從字母{-7，-3，3，7}中產(chǎn)生符號(hào)，基本上就是格形編碼的4-VBS符號(hào)。實(shí)際的4-級(jí)符號(hào)是一種能夠用現(xiàn)存的格形解碼器解碼的有效格形編碼符號(hào)。
參見圖2，新數(shù)據(jù)流處理器框350主要由Reed Solomon編碼器330和分組格式器340組成。Reed Solomon編碼器330按照與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)流的Reed Solomon編碼器110相同的方式為健壯分組添加奇偶校驗(yàn)字節(jié)。為輸入的187字節(jié)分組(例如是一個(gè)輸入的MPEG-II分組)加上20個(gè)奇偶校驗(yàn)字節(jié)得到207字節(jié)。然后對(duì)這些字節(jié)執(zhí)行預(yù)處理并且用健壯星座傳送。分組格式器340主要是緩沖并將輸入比特流編組成207字節(jié)的組。一般來說分組格式器輸出的每個(gè)字節(jié)中僅有4比特即LSB(6，4，2，0)對(duì)應(yīng)著輸入數(shù)據(jù)流。每字節(jié)中其它4比特即MSBs(7，5，3，1)可以設(shè)置成任意值。
參見圖2，如果采用“非系統(tǒng)”Reed Solomon編碼器，為了傳送4*187比特的健壯數(shù)據(jù)流，按這種方式僅需產(chǎn)生187字節(jié)。剩下的20字節(jié)是在這187字節(jié)按具體方式執(zhí)行格形編碼獲得了(偽)2-VSB和4-VSB符號(hào)之后確定的。在產(chǎn)生的207字節(jié)中，包含信息流的187字節(jié)和其它20字節(jié)的具體值在這一處理階段仍有待確定，可以這樣來置換，基座數(shù)據(jù)交錯(cuò)器之后讓這20字節(jié)出現(xiàn)在187字節(jié)后面。在這一新數(shù)據(jù)流處理階段，可以將這20字節(jié)的值設(shè)置在任意值。然而，如果不使用“非系統(tǒng)”ReedSolomon編碼器，207字節(jié)的所有LSBs就對(duì)應(yīng)著來自輸入健壯比特流的207*4比特。在這種情況下要用828*2個(gè)符號(hào)發(fā)送187字節(jié)MPEG兼容分組。
除上述之外，分組格式器340還可以添加一個(gè)選擇的PID例如是3字節(jié)，讓現(xiàn)存的接收機(jī)能夠?qū)褦?shù)據(jù)流的分組作為空白分組來處理。這一PID通常被設(shè)置在“空白分組”。在插入PID字節(jié)時(shí)，健壯數(shù)據(jù)流的信息比特僅僅包括184字節(jié)。這種模式依賴于“非系統(tǒng)”ReedSolomon編碼器的使用。將這種模式用于改善反向兼容性的目的會(huì)降低有效數(shù)據(jù)速率，因?yàn)榉纸M格式器需要為每個(gè)分組添加23字節(jié)(20個(gè)奇偶校驗(yàn)字節(jié)和3個(gè)PID字節(jié))。
參見圖2，本發(fā)明為現(xiàn)存的接收機(jī)如何處理新的分組提供了各種選擇。按照第一種選擇，現(xiàn)存接收機(jī)的Reed Solomon解碼器不能對(duì)新分組正確地解碼。按照第二種選擇，現(xiàn)存接收機(jī)的Reed Solomon解碼器能夠?qū)π路纸M正確地解碼。然而，現(xiàn)存的接收機(jī)不能對(duì)來自這些分組的信息解碼。提出這種選擇是為了提供一種靈活性，要覆蓋來自不同廠商的盡可能多的現(xiàn)存接收機(jī)。使用額外的“非系統(tǒng)”Reed Solomon編碼器能確保反向兼容性，然而能按奇偶校驗(yàn)字節(jié)的同等數(shù)量減少總有效負(fù)載。當(dāng)所有現(xiàn)存的接收機(jī)都被淘汰時(shí)，廣播電臺(tái)可不必采用這種選擇，這樣能增加健壯數(shù)據(jù)流的有效負(fù)載。
現(xiàn)存的ATSC A/53標(biāo)準(zhǔn)中定義的Reed Solomon編碼器在187字節(jié)分組的結(jié)尾添加奇偶校驗(yàn)字節(jié)產(chǎn)生一個(gè)207字節(jié)碼字。這種編碼方案被稱為系統(tǒng)碼。然而，Reed Solomon碼不需要系統(tǒng)性。對(duì)于具體的應(yīng)用可以這樣來執(zhí)行編碼，將奇偶校驗(yàn)字節(jié)安置在總共207字節(jié)有效字節(jié)位置中的任意位置。產(chǎn)生的碼字是來自系統(tǒng)碼體系的一種有效的ReedSolomon碼。Reed Solomon解碼器不需要知道奇偶校驗(yàn)字節(jié)位置。這樣，對(duì)系統(tǒng)碼解碼的一個(gè)未經(jīng)改動(dòng)的Reed Solomon解碼器就能額外對(duì)這種碼解碼。
在編碼過程中，“非系統(tǒng)”Reed Solomon編碼器收集對(duì)應(yīng)著健壯數(shù)據(jù)流的所有187字節(jié)。格形編碼器如上所述產(chǎn)生這些字節(jié)。一旦確定奇偶校驗(yàn)字節(jié)的位置，Reed Solomon編碼器就產(chǎn)生對(duì)應(yīng)這一分組的20個(gè)奇偶校驗(yàn)字節(jié)。然后在數(shù)據(jù)交錯(cuò)器中將這些奇偶校驗(yàn)字節(jié)適當(dāng)安置在207字節(jié)分組中對(duì)應(yīng)著最后20字節(jié)的位置。
分級(jí)VSB(H-VSB)模式按不同程度的奇偶校驗(yàn)每符號(hào)發(fā)送2-比特的信息。按照與DVB-T分級(jí)模式類似的方式，符號(hào)的記號(hào)對(duì)應(yīng)著高級(jí)優(yōu)先權(quán)比特，而符號(hào)內(nèi)的級(jí)對(duì)應(yīng)著低級(jí)優(yōu)先權(quán)比特。
按照這種H-VSB模式，系統(tǒng)的總有效負(fù)載不會(huì)象偽2-VSB和4-VSB模式那樣有明顯的降低。廣播電臺(tái)能夠發(fā)送三種比特流一種比特流是標(biāo)準(zhǔn)ATSC比特流(標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)流SS)，另外兩種新比特流是(新數(shù)據(jù)流NS，包括“健壯”數(shù)據(jù)流(高級(jí)優(yōu)先權(quán)比特流)和“嵌入式”數(shù)據(jù)流(低級(jí)優(yōu)先權(quán)比特流))。新型接收機(jī)能夠?qū)λ斜忍亓鹘獯a，而現(xiàn)存接收機(jī)能夠?qū)S分組解碼并轉(zhuǎn)儲(chǔ)NS分組。廣播電臺(tái)有能力按照不同的健壯級(jí)別發(fā)送不同業(yè)務(wù)。
圖4表示H-VSB系統(tǒng)傳輸模式400的一個(gè)簡化示意圖。如圖4所示，分組多路復(fù)用器320在FEC框(未示出)的輸入端以分組為單位對(duì)兩個(gè)比特流SS302和NS308，309多路復(fù)用。多路復(fù)用的比特流隨后在由格形編碼器380執(zhí)行編碼之前通過卷積交錯(cuò)器360。分級(jí)框350′處理屬于高級(jí)優(yōu)先權(quán)數(shù)據(jù)流308和嵌入式低級(jí)優(yōu)先權(quán)數(shù)據(jù)流309的兩個(gè)數(shù)據(jù)流。各個(gè)Reed Solomon編碼器設(shè)備330，331各自為對(duì)應(yīng)著各個(gè)數(shù)據(jù)流308，309的分組編碼。分組格式器340則組合這些數(shù)據(jù)流，也就是對(duì)應(yīng)著高級(jí)優(yōu)先權(quán)數(shù)據(jù)流的一個(gè)字節(jié)的MSBs(即7，5，3，1比特)和對(duì)應(yīng)著嵌入式數(shù)據(jù)流一個(gè)字節(jié)的LSB比特(6，4，2，0)。一般來說，在Reed Solomon編碼之后會(huì)由兩個(gè)187字節(jié)MPEG兼容的輸入分組形成兩個(gè)207字節(jié)合成分組。
按照這種模式，格形編碼器380對(duì)屬于這兩個(gè)比特流的字節(jié)編碼，并且用圖5所示的映射表分別按α＝0和α＝2映射標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)流字節(jié)和新數(shù)據(jù)流字節(jié)產(chǎn)生的符號(hào)。由于比特X2可以從接收到的符號(hào)的記號(hào)信息獲得，增大了+1和-1兩級(jí)之間的距離，在解碼器上改善這一比特的可靠性。采用這種新式系統(tǒng)，新數(shù)據(jù)流的高級(jí)優(yōu)先權(quán)比特可以傳送到X2輸入端，而NS的低級(jí)優(yōu)先權(quán)比特可以傳送到格形編碼器的X1輸入端。按照與偽2-VSB類似的方式，可以另外計(jì)算X2，讓預(yù)編碼器的輸出Z2等于高級(jí)優(yōu)先權(quán)比特。這樣就能用“非系統(tǒng)”Reed Solomon編碼器370添加20個(gè)奇偶校驗(yàn)字節(jié)。如果有足夠的SNR，這些操作能確保新的分組不會(huì)因現(xiàn)存接收機(jī)的Reed Solomon解碼器的差錯(cuò)被溢出。
圖5是按照本發(fā)明用于分級(jí)模式的經(jīng)改動(dòng)的格形編碼器380和改動(dòng)的映射方案的一種簡化框圖；當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)字節(jié)出現(xiàn)在符號(hào)映射器單元134′中時(shí)，用一個(gè)控制框(未示出)產(chǎn)生為在符號(hào)映射器單元中設(shè)置α＝0的值所需的適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)；并且在新數(shù)據(jù)流字節(jié)出現(xiàn)在符號(hào)映射器單元134′中時(shí)設(shè)置α＝2的值。如圖5所示，如果將α值設(shè)置在等于一(1)，則比特組合零一一(011)的R值就是負(fù)二(-2)，而比特組合一零零(100)的R值就是正二(+2)。由于X2比特可以由接收符號(hào)的記號(hào)信息中獲得，增大了-1和+1兩級(jí)之間的距離，在解碼器上改善了X2比特的可靠性。如果將α值設(shè)置在等于零(0)，-1和+1兩級(jí)之間的距離就是二(2)單位。如果將α值設(shè)置在等于二(2)，-3和+3兩級(jí)之間的距離就是六(6)單位。在本發(fā)明的這一變更實(shí)施例中，Z2Z1Z0比特“010”和Z2Z1Z0比特“011”都能給出相同的R值負(fù)三(-3)。這不會(huì)成為問題，因?yàn)閷?duì)健壯數(shù)據(jù)流僅僅需要接收符號(hào)的記號(hào)。因此，對(duì)“010”和“011”的記號(hào)就是負(fù)，而解碼的比特X2是零(0)。同樣，Z2Z1Z0比特“100”和Z2Z1Z0比特“101”都能給出相同的R值正三(+3)。對(duì)“100”和“101”的記號(hào)是正，而解碼的比特X1是一(1)。采用本發(fā)明的裝置和方法，新數(shù)據(jù)流(即健壯數(shù)據(jù)流)中的高級(jí)優(yōu)先權(quán)比特可以傳送到格形編碼器630的X2輸入，而新數(shù)據(jù)流(即嵌入式數(shù)據(jù)流)的低級(jí)優(yōu)先權(quán)比特可以傳送到格形編碼器380的X1輸入。分組多路復(fù)用器320能確保格形編碼器380的X2輸入接收健壯數(shù)據(jù)流比特，而格形編碼器380的X1輸入接收嵌入式數(shù)據(jù)流比特。
在另一個(gè)實(shí)施例中，在符號(hào)映射器單元134′中為偽2-VSB，4-VSB和H-VSB模式設(shè)置α值的控制信息是在分組級(jí)上通信的。
指定的接收機(jī)根據(jù)其狀態(tài)(本地，移動(dòng)等等)可以對(duì)高級(jí)優(yōu)先權(quán)信息(健壯數(shù)據(jù)流)解碼，并且如果有足夠的SNR還可以對(duì)低級(jí)優(yōu)先權(quán)信息(標(biāo)準(zhǔn)和嵌入式數(shù)據(jù)流)解碼。在現(xiàn)存的接收機(jī)中，新數(shù)據(jù)流在格形編碼處理過程中會(huì)造成一些誤差。因此，接收機(jī)使用其某種糾錯(cuò)能力來校正這些誤差。這樣會(huì)造成TOV有少量增加。在利用FEC校正完所有分組時(shí)，傳輸層(或是MPEG解碼器)會(huì)放棄屬于新數(shù)據(jù)流NS的分組而僅僅使用屬于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)流的分組執(zhí)行源解碼。
按照本發(fā)明，發(fā)射機(jī)在數(shù)據(jù)場的基礎(chǔ)上(313個(gè)片段)規(guī)定新健壯分組在一個(gè)場中的位置。為了簡化接收機(jī)功能，一場中規(guī)定片段的第一符號(hào)可以對(duì)應(yīng)著健壯分組的第一符號(hào)。在場同步片段的保留比特中規(guī)定健壯分組的數(shù)量和模式。在保留比特中規(guī)定對(duì)健壯分組解碼所需的所有信息。這種信息包括1)模式(即偽2-VSB，4-VSB，H-VSB)；2)是否使用了選擇的“非系統(tǒng)”RS編碼器；以及3)在后續(xù)場中開始的健壯分組的數(shù)量。
本發(fā)明改進(jìn)的數(shù)字傳輸系統(tǒng)包括內(nèi)置的靈活性，能夠適應(yīng)不同類型的信道，同時(shí)又在總體上為有效負(fù)載分布提供了靈活性。它能夠在不同的信道惡化環(huán)境即Gaussian，Ricean和Rayleigh環(huán)境中按低CNR操作。系統(tǒng)能夠承受強(qiáng)烈的(甚至達(dá)0dB)長時(shí)間靜態(tài)多徑干擾和動(dòng)態(tài)多徑干擾。
系統(tǒng)進(jìn)一步的特征是許多可選擇的參數(shù)，能夠應(yīng)付大范圍的載波-噪聲比和許多條件。對(duì)健壯的數(shù)據(jù)速率采用折衷可以實(shí)現(xiàn)固定，便攜和/或移動(dòng)接收。寬范圍的參數(shù)允許廣播電臺(tái)選擇適合當(dāng)前應(yīng)用或是預(yù)期的未來應(yīng)用的模式。例如，為了確保用簡單的機(jī)頂盒天線可靠地便攜接收，需要一種適度的健壯模式(采用相應(yīng)的低數(shù)據(jù)速率)。健壯模式越少就能采用更高的數(shù)據(jù)速率，可以按比較高的TOV接收業(yè)務(wù)。健壯模式越少對(duì)固定接收可以采用的有效負(fù)載就越大，而具有較小有效負(fù)載的健壯模式可以用于移動(dòng)和便攜接收。
表1表示用于新數(shù)據(jù)流與標(biāo)準(zhǔn)8-VSB數(shù)據(jù)流的不同的比特率比例的有代表性的有效負(fù)載(Mb/s)和性能參數(shù)。理想的代表性接收機(jī)具備所有這些性能參數(shù)。
表1
表2表示用于指定的(新)接收機(jī)的AWGN信道的偽2-VSB，4-VSB，H-VBS和8-VSB的T0V(dB)，在Reed Solomon解碼器輸入端的比特差錯(cuò)率是2×10-3。
表2
新接收機(jī)應(yīng)該能夠?qū)逊纸M解碼，按照降低的CNR，即使在嚴(yán)重的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)多徑干擾環(huán)境中也沒有差錯(cuò)。可以看出，TOV(和附加的白噪聲)也被降低到了很小的8.5dB。性能的這種明顯改進(jìn)是用現(xiàn)存的8-VSB標(biāo)準(zhǔn)對(duì)分組執(zhí)行編碼，以很小的性能代價(jià)獲得的。另外，該系統(tǒng)不需要改變功率限制。以不同模式發(fā)送比特流所需的平均功率對(duì)現(xiàn)存等級(jí)幾乎是相等的。
表3表示用于采用代表性接收機(jī)的Ricean信道的偽2-VSB，4-VSB，H-VBS和8-VSB的TOV(dB)。這是在Reed Solomon解碼器輸入端的比特差錯(cuò)率為2×10-3時(shí)獲得的。采用的信道是(10000.7)/sqrt(1.5)。
表3
表4表示用于采用代表性接收機(jī)的Rayleigh信道的偽2-VSB，4-VSB，H-VBS和8-VSB的TOV(dB)。這是在Reed Solomon解碼器輸入端的比特差錯(cuò)率為2×10-3時(shí)獲得的。采用的信道是(10001)/sqrt(2)。
表4
以下要描述例舉的偽2-VSB和4-VSB系統(tǒng)操作模式。如表1-4中所示，用同一該物理信道可以發(fā)送兩個(gè)不同的比特流(標(biāo)準(zhǔn)比特流和健壯比特流)。例如按照表2，在偽2-VSB模式下，對(duì)于一個(gè)20/80(大約)混合健壯比特流，所具有的TOV是8.6dB，而標(biāo)準(zhǔn)比特流所具有的TOV是15.3dB(在AWGN環(huán)境中)。按照4-VBS模式，對(duì)于一個(gè)20/80(大約)混合健壯比特流，所具有的TOV是14.0dB，而標(biāo)準(zhǔn)比特流所具有的TOV是14.6dB(在AWGN環(huán)境中)。由于8-VSB符號(hào)的有效功率在偽2-VSB模式下降低，標(biāo)準(zhǔn)比特流的性能受影響，而4-VSB模式不會(huì)明顯影響標(biāo)準(zhǔn)比特流的性能。應(yīng)該理解比特率比例可以采用任意值，然而，增大健壯比特流的百分比就會(huì)降低標(biāo)準(zhǔn)比特流的數(shù)據(jù)速率。如果象圖2那樣采用“非系統(tǒng)”RS編碼器，系統(tǒng)直到傳輸層都是反向兼容的，但是健壯比特流可用的數(shù)據(jù)速率會(huì)下降。如果不采用“非系統(tǒng)”RS編碼器，現(xiàn)存接收機(jī)中的RS解碼器就會(huì)對(duì)新分組設(shè)置誤差標(biāo)志。按照2/4-VSB系統(tǒng)，對(duì)ATSC FEC框的修改包括提供一個(gè)預(yù)處理器，它包括一個(gè)RS編碼器和一個(gè)分組格式器?？梢赃x擇FEC框內(nèi)部使用“非系統(tǒng)”RS編碼器。
還建議提供一種靈活的方案，能夠在采用兩個(gè)數(shù)據(jù)流傳送的有效負(fù)載數(shù)據(jù)速率之間達(dá)成一種折衷。例如，采用偽2-VSB模式可以和15.3Mb/s標(biāo)準(zhǔn)比特流一起發(fā)送一個(gè)2Mbps健壯比特流。按照這種模式，對(duì)于健壯比特流和標(biāo)準(zhǔn)比特流的(附加白高斯噪聲)AWGN CNR(TOV)分別是8.5dB和15.1dB。
以下要描述H-VSB系統(tǒng)模式的例子。如表1-4中所示，可以用同一物理信道發(fā)送兩個(gè)不同比特流(標(biāo)準(zhǔn)比特流和健壯比特流)。然而，新比特流又可能包括健壯比特流和嵌入式低級(jí)優(yōu)先權(quán)比特流。H-VSB模式的操作從不同比特具有不同等級(jí)糾錯(cuò)能力的角度來看實(shí)現(xiàn)了一種分級(jí)系統(tǒng)。新數(shù)據(jù)流的高級(jí)優(yōu)先權(quán)比特比標(biāo)準(zhǔn)8-VSB數(shù)據(jù)流更健全?？梢詫?duì)新數(shù)據(jù)流分組和標(biāo)準(zhǔn)分組采用時(shí)分多路復(fù)用，對(duì)高/低優(yōu)先權(quán)有效負(fù)載采取折衷。系統(tǒng)的總有效負(fù)載要高于2/4-VSB系統(tǒng)。象2/4-VSB系統(tǒng)中一樣，對(duì)ATSC FEC框的修改額外包括一個(gè)RS編碼器和一個(gè)分組格式器構(gòu)成的預(yù)處理器?？梢赃x擇FEC框內(nèi)部使用“非系統(tǒng)”RS編碼器。根據(jù)控制信息改變符號(hào)等級(jí)。
采用H-VSB模式，可以和15.3Mb/s標(biāo)準(zhǔn)比特流和一個(gè)2Mb/s嵌入式比特流一起發(fā)送一個(gè)2Mbps健壯比特流。這種模式下的TOV對(duì)于健壯比特流和標(biāo)準(zhǔn)比特流分別是12dB和15.4dB。
由于不同廠商提供了各種接收機(jī)，要預(yù)測(cè)它們對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)比特流分組的性能是極為困難的。因此提出了一種靈活的建議，能夠由廣播電臺(tái)調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)以獲得最大可能的覆蓋面。這其中包括使用選擇的Reed-Solomon編碼器來確保新比特流分組不會(huì)被現(xiàn)存接收機(jī)的Reed-Solomon解碼器標(biāo)志成差錯(cuò)分組。使用這種選擇的編碼器會(huì)使健壯比特流的數(shù)據(jù)速率降低到每個(gè)分組4×20個(gè)比特，但是在初始過渡過程中可能是有用的。
如本文所述，改動(dòng)系統(tǒng)中的調(diào)制解調(diào)器部分就能支持本發(fā)明的2/4-VSB和H-VSB模式。只需在傳輸層上做很小的改動(dòng)，然而在傳輸層一級(jí)上需要某種控制來確保調(diào)制解調(diào)器能夠?yàn)楦鱾€(gè)數(shù)據(jù)流路徑提供所需的分組速率。這種操作在理論上與在傳輸層一級(jí)上操作的公知系統(tǒng)沒什么不同。
盡管已經(jīng)揭示并描述了本發(fā)明被認(rèn)為是最佳的實(shí)施例，當(dāng)然可以理解，在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)還很容易對(duì)其形式或細(xì)節(jié)作出各種各樣的修改和變更。因此，本發(fā)明不應(yīng)被局限于所述的具體形式，而是應(yīng)該構(gòu)成對(duì)落入所附的權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有變更的覆蓋。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)，包括a)產(chǎn)生第一比特流例如是Advanced Television SystemsCommittee(ATSC)標(biāo)準(zhǔn)8-VSB比特流的裝置(303)；b)產(chǎn)生一個(gè)能夠發(fā)送高級(jí)優(yōu)先權(quán)信息比特的新比特流的裝置(306，350)，上述新比特流和上述第一比特流能夠通過一個(gè)固定帶寬通信信道同時(shí)發(fā)送給一個(gè)接收機(jī)設(shè)備，其中上述標(biāo)準(zhǔn)比特流的數(shù)據(jù)速率與構(gòu)成上述新比特流的信息比特的健壯程度成反比。
2.按照權(quán)利要求1的數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)，其特征是上述新比特流的符號(hào)(307)是按照從偽2-VSB符號(hào)映射方案和4-VSB符號(hào)映射方案中選擇的一種映射方案(134’)發(fā)送的。
3.按照權(quán)利要求1的數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)，其特征是按照偽2-VSB符號(hào)映射方案和4-VSB符號(hào)映射方案之一映射的上述新比特流的符號(hào)(307)是按反向兼容方式(370)發(fā)送的。
4.按照權(quán)利要求1的數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)，其特征是第一比特流和能夠發(fā)送高級(jí)優(yōu)先權(quán)信息比特的新比特流是按照規(guī)定的比特率比例發(fā)送的。
5.按照權(quán)利要求1的數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)，其特征是上述新比特流比上述第一比特流具有較低的可見度閾值(TOV)。
6.按照權(quán)利要求3的數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)，其特征是進(jìn)一步包括-第一Reed Solomon編碼器裝置(110)，能夠接收標(biāo)準(zhǔn)的比特流(302)并且按照ATSC8-VSB標(biāo)準(zhǔn)對(duì)上述比特流編碼；-第二Reed Solomon編碼器裝置(330)，能夠接收高級(jí)優(yōu)先權(quán)信息比特流并且對(duì)上述高級(jí)優(yōu)先權(quán)信息比特流編碼產(chǎn)生上述新比特流；以及-用來多路復(fù)用傳輸上述標(biāo)準(zhǔn)8-VSB比特流和新比特流的多路復(fù)用裝置(320)。
7.按照權(quán)利要求6的數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)，其特征是上述第二ReedSolomon編碼器裝置進(jìn)一步包括用來緩沖并輸入高級(jí)優(yōu)先權(quán)信息比特流并將上述比特流編組成預(yù)定數(shù)量字節(jié)的一個(gè)分組格式器裝置(340)。
8.按照權(quán)利要求6的數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)，其特征是進(jìn)一步包括-數(shù)據(jù)交錯(cuò)器裝置(360)，在一個(gè)交錯(cuò)程序中能夠?qū)⒍嗦窂?fù)用的標(biāo)準(zhǔn)8-VSB比特流和新比特流的字節(jié)重組；以及-耦合到上述數(shù)據(jù)交錯(cuò)器裝置一個(gè)輸出端上的格形編碼器裝置(130，133)，用于為上述標(biāo)準(zhǔn)和新比特流的字節(jié)編碼；以及-耦合到上述格形編碼器的符號(hào)映射裝置(134)，按照關(guān)聯(lián)的映射方案將編碼的比特映射到一個(gè)關(guān)聯(lián)的符號(hào)等級(jí)。
9.按照權(quán)利要求8的數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)，其特征是僅有上述新比特流(307)的各個(gè)上述字節(jié)中的信息比特需要由上述格形編碼器裝置編碼。
10.按照權(quán)利要求9的數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)，其特征是上述新比特流的各個(gè)上述字節(jié)中的上述信息比特至少是對(duì)應(yīng)著比特6，4，2和0的最低有效位(LSB)比特。
11.按照權(quán)利要求9的數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)，其特征是上述符號(hào)映射裝置(134)產(chǎn)生的輸出R對(duì)應(yīng)著三個(gè)比特Z0，Z1和Z2的一種組合，上述偽2-VSB符號(hào)映射技術(shù)包括令Z1和Z2比特等于信息比特，產(chǎn)生一個(gè)具有由字母{-7，-5，5，7}構(gòu)成的四種可能的符號(hào)值之一的輸出R，用上述符號(hào)(R)的記號(hào)表示一個(gè)健壯信息比特。
12.按照權(quán)利要求9的數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)，其特征是上述符號(hào)映射裝置(134’)產(chǎn)生的輸出R對(duì)應(yīng)著三個(gè)比特Z0，Z1和Z2的一種組合，上述4-VSB符號(hào)映射技術(shù)包括令Z1等于信息比特，而Z2等于Z0，產(chǎn)生一個(gè)具有由字母{-7，-3，3，7}構(gòu)成的四種可能的符號(hào)值之一的輸出R。
13.按照權(quán)利要求9的數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)，其特征是進(jìn)一步包括耦合到上述數(shù)據(jù)交錯(cuò)器裝置(360)和上述格形編碼器裝置(380)的一個(gè)“非系統(tǒng)”Reed Solomon編碼器裝置(370)，上述“非系統(tǒng)”ReedSolomon編碼器裝置能夠?yàn)樯鲜鲅b置提供對(duì)現(xiàn)存ATSC8-VSB接收機(jī)的反向兼容性。
14.按照權(quán)利要求13的數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)，其特征是上述分組格式器裝置(340)進(jìn)一步包括為上述新比特流添加分組標(biāo)識(shí)符(PID)的裝置，讓上述系統(tǒng)在處理上述新比特流時(shí)能夠使用上述“非系統(tǒng)”ReedSolomon編碼器裝置。
15.按照權(quán)利要求1的數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)，其特征是上述新比特流的符號(hào)(307)是按照分級(jí)-VSB(H-VSB)符號(hào)映射技術(shù)發(fā)送的，上述數(shù)字傳輸系統(tǒng)包括-第一Reed Solomon編碼器裝置(110)，能夠接收標(biāo)準(zhǔn)的比特流(302)并且按照ATSC8-VSB標(biāo)準(zhǔn)對(duì)上述比特流編碼；-一個(gè)分級(jí)處理裝置(350’)，能夠?qū)Ω呒?jí)優(yōu)先權(quán)信息比特的第二比特流編碼，上述第二比特流包括要按照健壯ATSC比特流(308)編碼的第一部分比特和要按照低級(jí)優(yōu)先權(quán)嵌入式比特流(309)編碼的第二部分比特；-一個(gè)分組多路復(fù)用器裝置(320)，其第一輸入端耦合到上述第一Reed Solomon編碼器裝置(110)，而第二輸入端耦合到上述分級(jí)處理裝置(350’)的一個(gè)輸出，上述多路復(fù)用器(320)能夠多路復(fù)用上述標(biāo)準(zhǔn)比特流(302)和上述第二比特流(308，309)。
16.按照權(quán)利要求15的數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)，其特征是進(jìn)一步包括-第二Reed Solomon編碼器裝置(330)，能夠接收要按照健壯ATSC比特流編碼的上述第一部分比特；-第三Reed Solomon編碼器裝置(331)，能夠接收要按照低級(jí)優(yōu)先權(quán)8-VSB嵌入式比特流編碼的上述第二部分比特；以及-一個(gè)分組格式器裝置(340)，用來組合輸入到上述分組多路復(fù)用裝置(320)的上述第二輸入端的上述健壯ATSC比特流和上述低級(jí)優(yōu)先權(quán)8-VSB嵌入式比特流。
17.按照權(quán)利要求16的數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)，其特征是上述分組格式器裝置(340)包括產(chǎn)生字節(jié)的裝置，每個(gè)字節(jié)在比特(7，5，3，1)上具有對(duì)應(yīng)著高級(jí)優(yōu)先權(quán)比特的最高有效位(MSB)，并且在比特(6，4，2，0)上具有對(duì)應(yīng)著嵌入式比特流的最低有效位(LSB)。
18.按照權(quán)利要求16的數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)，其特征是進(jìn)一步包括-數(shù)據(jù)交錯(cuò)器裝置(360)，在一個(gè)交錯(cuò)程序中能夠?qū)⒍嗦窂?fù)用的標(biāo)準(zhǔn)8-VSB比特流和新比特流的字節(jié)重組；以及-耦合到上述數(shù)據(jù)交錯(cuò)器裝置(360)一個(gè)輸出端上的格形編碼器裝置(380，133)，用于為上述標(biāo)準(zhǔn)或新比特流的字節(jié)編碼；以及-耦合到上述格形編碼器(133)的符號(hào)映射裝置(134’)，按照關(guān)聯(lián)的映射方案將編碼的比特映射到一個(gè)關(guān)聯(lián)的符號(hào)等級(jí)，其中由上述符號(hào)映射裝置產(chǎn)生的輸出符號(hào)R對(duì)應(yīng)著三個(gè)比特Z0，Z1和Z2的一種組合，由分配給Z2，Z1和Z0的一種組合(-1-α)構(gòu)成的一個(gè)R值等于(011)，而由分配給Z2，Z1和Z0的一種組合(1+α)構(gòu)成的一個(gè)R值等于(100)，其中的α具有可變的值。
19.一種數(shù)字信號(hào)傳輸方法，包括以下步驟a)接收一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)比特流(302)并且按照ATSC8-VSB標(biāo)準(zhǔn)對(duì)上述比特流執(zhí)行Reed Solomon編碼(110)；b)接收一個(gè)高級(jí)優(yōu)先權(quán)信息比特流(307)并且對(duì)上述高級(jí)優(yōu)先權(quán)信息比特流執(zhí)行Reed Solomon編碼(330)產(chǎn)生一個(gè)新比特流；以及c)多路復(fù)用(320)上述標(biāo)準(zhǔn)比特流和上述新比特流，通過一個(gè)固定帶寬通信信道同時(shí)發(fā)送給一個(gè)能夠接收上述標(biāo)準(zhǔn)和新比特流的接收機(jī)設(shè)備，其中上述標(biāo)準(zhǔn)比特流的數(shù)據(jù)速率與構(gòu)成上述新比特流的信息比特的健壯程度成反比。
20.按照權(quán)利要求19的數(shù)字信號(hào)傳輸方法，其特征是上述新比特流(307)的符號(hào)是按照從偽2-VSB符號(hào)映射方案和4-VSB符號(hào)映射方案中選擇的一種映射方案發(fā)送的。
21.按照權(quán)利要求20的數(shù)字信號(hào)傳輸方法，其特征是上述新比特流的符號(hào)是按照一種分級(jí)VSB(H-VSB)符號(hào)映射技術(shù)發(fā)送的，上述方法包括-接收標(biāo)準(zhǔn)的比特流(302)并且按照ATSC8-VSB標(biāo)準(zhǔn)對(duì)上述比特流執(zhí)行Reed Solomon編碼；-接收高級(jí)優(yōu)先權(quán)信息比特的第二比特流(308)，上述第二比特流包括要按照健壯ATSC比特流編碼的第一部分比特和要按照低級(jí)優(yōu)先權(quán)嵌入式比特流(309)編碼的第二部分比特；以及-為上述同時(shí)發(fā)送而多路復(fù)用(320)上述標(biāo)準(zhǔn)比特流和上述第二比特流。
22.一種靈活的數(shù)字傳輸系統(tǒng)包括數(shù)字電視信號(hào)發(fā)射機(jī)和數(shù)字電視信號(hào)接收機(jī)，上述發(fā)射機(jī)包括-產(chǎn)生第一比特流例如是Advanced Television SystemsCommittee(ATSC)標(biāo)準(zhǔn)8-VSB比特流(302)的裝置；-產(chǎn)生一個(gè)能夠發(fā)送高級(jí)優(yōu)先權(quán)信息比特(307)的編碼的新比特流的裝置，上述新比特流的符號(hào)能夠按照從以下組中選擇的一種傳輸模式發(fā)送偽2-VSB模式，4-VSB模式和分級(jí)-VSB(H-VSB)傳輸模式，各種模式的特征在于具有按照各自的符號(hào)映射方案(134，134’)映射的符號(hào)；以及-多路復(fù)用裝置(320)，用于多路復(fù)用代表上述第一比特流和上述新比特流的符號(hào)，按照廣播電臺(tái)規(guī)定的比特率比例通過一個(gè)地面信道同時(shí)傳輸。
23.按照權(quán)利要求22的包括數(shù)字電視信號(hào)發(fā)射機(jī)和數(shù)字電視接收機(jī)的靈活的數(shù)字傳輸系統(tǒng)，其特征是上述第一標(biāo)準(zhǔn)比特流的數(shù)據(jù)速率與構(gòu)成上述新比特流的信息比特的健壯程度成反比例關(guān)系。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對(duì)ATSC A/53 HDTV信號(hào)傳輸標(biāo)準(zhǔn)作出改進(jìn)的靈活的數(shù)字傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一個(gè)數(shù)字電視信號(hào)發(fā)射機(jī)，用來產(chǎn)生第一Advanced Television Systems Committee(ATSC)標(biāo)準(zhǔn)8－VSB比特流，并且產(chǎn)生一個(gè)能夠發(fā)送高級(jí)優(yōu)先權(quán)信息比特的編碼的新比特流，上述新比特流的符號(hào)能夠按照從以下組中選擇的一種傳輸模式發(fā)送偽2－VSB模式，4－VSB模式和分級(jí)－VSB(H－VSB)傳輸模式。2－VSB，4－VSB和分級(jí)－VSB(H－VSB)模式各自的特征在于具有按照各自包括字母{－7，－5，5，7}，{7，3，－3，－7}和{7，5，3，－3，－5，－7}的可能符號(hào)值映射的符號(hào)。可以按照廣播電臺(tái)規(guī)定的比特率比例通過一個(gè)地面信道同時(shí)傳輸標(biāo)準(zhǔn)8－VSB比特流和新比特流。
文檔編號(hào)H04N7/081GK1460379SQ02801016
公開日2003年12月3日 申請(qǐng)日期2002年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月2日
發(fā)明者D·比魯, V·R·加達(dá)姆, M·戈斯 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司