專利名稱：Atsc系統(tǒng)中標(biāo)準(zhǔn)8-vsb和堅(jiān)固2-vsb(4-vsb)碼元的同時(shí)發(fā)射的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字發(fā)射系統(tǒng)，具體而言，涉及高級(jí)電視系統(tǒng)委員會(huì)(ATSC)數(shù)字電視(DTV)標(biāo)準(zhǔn)(A/53)。本發(fā)明介紹一種方法，用于與符合ATSC標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)比特流一起發(fā)射堅(jiān)固比特流，還介紹一種方法，用于在接收機(jī)裝置中識(shí)別堅(jiān)固數(shù)據(jù)包。
背景技術(shù)：
通過陸地廣播信道發(fā)射高清晰度電視(HDTV)的ATSC標(biāo)準(zhǔn)利用了包括12個(gè)獨(dú)立時(shí)分多路發(fā)射柵格編碼數(shù)據(jù)流序列的信號(hào)，它以10.76MHz的速率調(diào)制成8級(jí)殘留邊帶(VSB)碼元流。這個(gè)信號(hào)被轉(zhuǎn)換成6MHz的帶寬，對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)VHF或者UHF陸地電視信道，通過這些信道以19.39Mbps的數(shù)據(jù)率廣播這一信號(hào)。ATSC數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)和最新版本A/53的細(xì)節(jié)可以在http//www.atsc.org/獲得。
圖1中的框圖籠統(tǒng)地說明現(xiàn)有技術(shù)中示例性的高清晰度電視(HDTV)發(fā)射機(jī)100。兼容MPEG的數(shù)據(jù)包首先在數(shù)據(jù)隨機(jī)化器105中隨機(jī)化，每個(gè)數(shù)據(jù)包都在Reed-Solomon(RS)編碼器單元110中進(jìn)行前向糾錯(cuò)(FEC)編碼。然后，每個(gè)數(shù)據(jù)字段連續(xù)段中的數(shù)據(jù)包被數(shù)據(jù)交織器120交織，并且在柵格編碼器單元130中進(jìn)行編碼。柵格編碼器單元120產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)碼元流，每個(gè)碼元都有3個(gè)比特。這3個(gè)比特中的一個(gè)被預(yù)先編碼，其它兩個(gè)比特由一個(gè)4態(tài)柵格編碼器產(chǎn)生。這3個(gè)比特被隨后變換成一個(gè)8級(jí)碼元。
眾所周知，現(xiàn)有技術(shù)中的柵格編碼器單元130包括12個(gè)并列的柵格編碼器和一些預(yù)編碼器單元，來提供12個(gè)交織編碼數(shù)據(jù)序列。在多路復(fù)用器140中，每個(gè)柵格編碼器單元的碼元都與同步單元(圖中沒有畫出)輸出的“段同步”和“字段同步”同步比特序列150結(jié)合。然后由導(dǎo)引碼元插入單元160插入一個(gè)小的同相導(dǎo)引碼元信號(hào)，并且由濾波器裝置165有選擇地進(jìn)行預(yù)均衡。然后用VSB調(diào)制器170將碼元流進(jìn)行殘留邊帶(VSB)載波抑制調(diào)制。最終用射頻(RF)變換器180將這個(gè)碼元流上變頻到射頻。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)中一個(gè)實(shí)例性高分辨率電視(HDTV)接收機(jī)200的一個(gè)框圖。用調(diào)諧器210將收到的RF信號(hào)下變頻到中頻(IF)。然后對(duì)這個(gè)信號(hào)進(jìn)行濾波，接下來由中頻濾波器和檢測(cè)器220變換到數(shù)字形式。此時(shí)檢測(cè)到的信號(hào)是數(shù)據(jù)碼元流的形式，每一個(gè)都表示8級(jí)星座中的一級(jí)。然后將各個(gè)信號(hào)提供給NTSC抑制濾波器230和同步單元240。然后用均衡器和相位跟蹤器250對(duì)這個(gè)信號(hào)進(jìn)行均衡處理和相位跟蹤。接下來用柵格譯碼單元260對(duì)恢復(fù)出來的編碼數(shù)據(jù)碼元進(jìn)行柵格譯碼。隨后用數(shù)據(jù)去交織器270對(duì)譯碼得到的數(shù)據(jù)碼元進(jìn)行去交織。然后用Reed-Solomon譯碼器280對(duì)這些數(shù)據(jù)碼元進(jìn)行Reed-Solomon譯碼。這樣就能夠恢復(fù)發(fā)射機(jī)100發(fā)射的MPEG兼容數(shù)據(jù)包。
盡管完全能夠用現(xiàn)有的ATSC 8-VSB A/53數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)在發(fā)射信號(hào)的時(shí)候避免許多信道損傷，比方說陸地情形中的重影、突發(fā)噪聲、信號(hào)衰落和干擾，但是ATSC標(biāo)準(zhǔn)仍然需要靈活性，從而能夠適應(yīng)各種優(yōu)先級(jí)和數(shù)據(jù)率的流。
因此，在ATSC數(shù)字發(fā)射系統(tǒng)中特別需要一種技術(shù)，用來與標(biāo)準(zhǔn)ATSC 8-VSB比特流一起發(fā)射新的堅(jiān)固比特流，與標(biāo)準(zhǔn)ATSC流相比，其中新的比特流有一個(gè)較低的可見度門限(TOV)。
還特別需要一種靈活的ATSC數(shù)字發(fā)射系統(tǒng)和方法，可以將它們用來發(fā)射在接收機(jī)裝置那里正確地表明堅(jiān)固數(shù)據(jù)包的給定參數(shù)。
還特別需要一種靈活的ATSC數(shù)字發(fā)射系統(tǒng)和方法，利用它們能夠在新比特流的堅(jiān)固性和標(biāo)準(zhǔn)比特流的數(shù)據(jù)率之間取得一種折中，并且這種發(fā)射還能夠向后與現(xiàn)有的數(shù)字電視接收機(jī)裝置兼容。
因此本發(fā)明的一個(gè)目的是在ATSC數(shù)字發(fā)射系統(tǒng)中提供一種技術(shù)，用來與標(biāo)準(zhǔn)的ATSC比特流一起發(fā)射新的堅(jiān)固比特流。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種靈活的ATSC數(shù)字發(fā)射系統(tǒng)和方法，它能夠提供一種機(jī)制用來為接收機(jī)裝置正確地識(shí)別堅(jiān)固數(shù)據(jù)包產(chǎn)生和發(fā)射給定參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種靈活的ATSC數(shù)字發(fā)射系統(tǒng)，它向后與現(xiàn)有的數(shù)字電視接收機(jī)裝置兼容。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案提供一種數(shù)字信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)和方法，包括對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行編碼，作為8-VSB調(diào)制比特流碼元發(fā)射，或者對(duì)堅(jiān)固數(shù)據(jù)包進(jìn)行編碼作為堅(jiān)固的比特流碼元發(fā)射的一種裝置；用于發(fā)射堅(jiān)固比特流的一種發(fā)射機(jī)裝置，這一比特流單獨(dú)包括堅(jiān)固比特流碼元，或者在固定帶寬通信信道上與包括8-VSB調(diào)制比特流碼元的標(biāo)準(zhǔn)比特流一起，由接收機(jī)裝置接收；以及用于產(chǎn)生接收機(jī)裝置對(duì)堅(jiān)固數(shù)據(jù)包進(jìn)行譯碼所需信息的一種裝置，發(fā)射機(jī)裝置將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包譯碼信息與標(biāo)準(zhǔn)比特流和堅(jiān)固比特流一起進(jìn)行多路復(fù)用，從而能夠在接收機(jī)裝置中進(jìn)行正確的碼元譯碼。
為了確保向后與各制造商的現(xiàn)有接收機(jī)相兼容，給出一種可選的非系統(tǒng)化Reed-Solomon編碼器，為堅(jiān)固比特流數(shù)據(jù)包增加奇偶校驗(yàn)字節(jié)。將利用ATSC FEC方案(A/53)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)8-VSB比特流進(jìn)行編碼。用插入的新比特流發(fā)射的數(shù)據(jù)包將被現(xiàn)有接收機(jī)的發(fā)射層譯碼器忽略，從而減少現(xiàn)有接收機(jī)的譯碼有效載荷。


下面將參考附圖描述本發(fā)明，在這些附圖中圖1是現(xiàn)有技術(shù)中示例性高清晰度電視(HDTV)的一個(gè)框圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中示例性高清晰度電視(HDTV)的一個(gè)框圖；圖3是本發(fā)明中用于堅(jiān)固(偽2-VSB和4-VSB)和標(biāo)準(zhǔn)比特流的改進(jìn)型數(shù)字發(fā)射系統(tǒng)300的一個(gè)功能框圖；圖4畫出了一個(gè)數(shù)據(jù)段，它包括本發(fā)明中改進(jìn)型數(shù)字發(fā)射系統(tǒng)300發(fā)射的FEC編碼比特流；圖5(a)畫出的是現(xiàn)有技術(shù)中采用柵格碼段內(nèi)交織技術(shù)的柵格編碼器塊350；圖5(b)是現(xiàn)有技術(shù)柵格編碼器和預(yù)編碼器單元的一個(gè)框圖，它是圖5(a)所示12個(gè)單元中的一個(gè)和一個(gè)8級(jí)碼元變換器；和圖6說明堅(jiān)固流數(shù)據(jù)包格式化器裝置中數(shù)據(jù)包復(fù)制過程的結(jié)果；圖7(a)說明按照控制參數(shù)模式＝2，3和NRS＝0對(duì)格式化過的數(shù)據(jù)包進(jìn)行數(shù)據(jù)包復(fù)制的過程，圖7(b)說明按照控制參數(shù)模式＝2，3和NRS＝1對(duì)格式化過的數(shù)據(jù)包進(jìn)行數(shù)據(jù)包復(fù)制的過程；圖8(a)和8(b)說明的是數(shù)據(jù)包格式化器按照控制參數(shù)模式＝1和NRS＝0(圖8(a))和NRS＝1(圖8(b))執(zhí)行的比特重新排列過程；圖9(a)說明包括312個(gè)數(shù)舉包的單獨(dú)一個(gè)MPEG字段400；圖9(b)說明控制參數(shù)信息包括NRP＝“1101”和RPP＝“00”的情況下的一個(gè)示例性MPEG字段402；圖9(c)說明控制參數(shù)NRP＝“1100”和RPP＝“01”的情況下的一個(gè)示例性MPEG字段；和圖10是能夠?qū)?biāo)準(zhǔn)和新(堅(jiān)固)比特流都進(jìn)行譯碼的一種新ATSC接收機(jī)500的一個(gè)框圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)，它能夠利用數(shù)字發(fā)射機(jī)發(fā)射更加堅(jiān)固的ATSC比特流，例如定義為偽2-VSB和4-VSB以及分級(jí)VSB也就是H-VSB調(diào)制比特流的那些，或者在標(biāo)準(zhǔn)ATSC 8-VSB比特流中嵌入堅(jiān)固的比特流。給出的新ATSC比特流中每一個(gè)都是堅(jiān)固的(“堅(jiān)固流”)的含義是堅(jiān)固流中比特的糾錯(cuò)能力比標(biāo)準(zhǔn)ATSC 8-VSB比特流中比特的糾錯(cuò)能力強(qiáng)。
圖3中描述的本發(fā)明說明的是一種新的數(shù)字發(fā)射系統(tǒng)300，它能夠靈活地將MPEG兼容數(shù)據(jù)包作為堅(jiān)固和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)比特流進(jìn)行發(fā)射和接收，以適應(yīng)大范圍的載噪比和信道條件。此外，這里描述的本發(fā)明涉及一種數(shù)字發(fā)射系統(tǒng)，它采用了一些新的方法，用于保證向后與現(xiàn)有數(shù)字接收機(jī)裝置的兼容，特別給出一種機(jī)制，用于發(fā)射接收機(jī)裝置正確地識(shí)別堅(jiān)固MPEG數(shù)據(jù)包所需要的給定參數(shù)。
下面參考圖3介紹本發(fā)明中用于發(fā)射堅(jiān)固偽2-VSB或者4-VSB比特流(除了標(biāo)準(zhǔn)比特流以外)改進(jìn)數(shù)字發(fā)射系統(tǒng)300的一個(gè)代表性功能框圖。如圖3所示，系統(tǒng)300包括一條輸入路徑303，用于按照現(xiàn)有的ATSC 8-VSB標(biāo)準(zhǔn)接收數(shù)據(jù)包307以及產(chǎn)生數(shù)字比特流，或者作為新的(堅(jiān)固)偽2-VSB、4-VSB或者H-VSB調(diào)制比特流。最好是由系統(tǒng)300以向后兼容的方式處理和發(fā)射所有堅(jiān)固數(shù)據(jù)包，例如偽2-VSB或者4-VSB調(diào)制的，它意味著現(xiàn)有接收機(jī)將能夠把堅(jiān)固流數(shù)據(jù)包識(shí)別為有效的RS(Reed-Solomon)碼字。例如，(對(duì)于現(xiàn)有的接收機(jī))它可以通過讓對(duì)應(yīng)于堅(jiān)固流數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí)符(PID)包括一個(gè)空數(shù)據(jù)包報(bào)頭。
新ATSC編碼系統(tǒng)的幾個(gè)特征點(diǎn)包括但不限于1)新堅(jiān)固流的可見度門限(TOV)可以低到8.5dB；2)在存在很強(qiáng)靜態(tài)多徑和動(dòng)態(tài)多徑的情況下新堅(jiān)固流的性能顯著提高；3)允許在數(shù)據(jù)率和堅(jiān)固性之間有一個(gè)折中；4)三種不同的系統(tǒng)模式偽2-VSB、4-VSB和分層VSB(H-VSB)；5)一種可選的Reed-Solomon編碼器，以滿足向后兼容要求；6)廣播方可以選擇堅(jiān)固流和標(biāo)準(zhǔn)流的混合量?；旌习俜直瓤梢詮?％(只有標(biāo)準(zhǔn)流)到100％(只有堅(jiān)固流)之間變化；和7)在幀內(nèi)放置堅(jiān)固數(shù)據(jù)包有幾個(gè)選項(xiàng)。
這樣，為了實(shí)現(xiàn)這一改進(jìn)了的ATSC數(shù)字發(fā)射系統(tǒng)，首先必須選擇多個(gè)能夠選擇的參數(shù)，發(fā)射給接收機(jī)裝置。下面介紹傳遞這一信息給接收機(jī)裝置一種有效的方法。具體而言，按照A/53 ATSC標(biāo)準(zhǔn)定義的一些保留幀同步比特可以被用于這一目的。如圖4所示，根據(jù)這一ATSCA/53標(biāo)準(zhǔn)修正版B(2001年8月7日)，一種VSB發(fā)射機(jī)將發(fā)射的對(duì)象組織成一系列的數(shù)據(jù)幀(沒有畫出)，每個(gè)數(shù)據(jù)幀都包括兩個(gè)數(shù)據(jù)字段，每個(gè)數(shù)據(jù)字段都包括313個(gè)數(shù)據(jù)段。每個(gè)數(shù)據(jù)字段都是周期性的(近似為24.2ms)，并且以叫做數(shù)據(jù)字段同步信號(hào)(沒有畫出)的一個(gè)完整的數(shù)據(jù)段開始，它是一個(gè)獨(dú)一無二的同步信號(hào)。剩下的312個(gè)數(shù)據(jù)段中每一個(gè)都有188字節(jié)發(fā)射數(shù)據(jù)包加上它有關(guān)的前向糾錯(cuò)(FEC)系統(tǒng)開銷中相同數(shù)量的數(shù)據(jù)(由RS編碼器和柵格編碼器產(chǎn)生)。數(shù)據(jù)字段同步段20在圖4中畫出，它包括832個(gè)碼元，包括一個(gè)數(shù)據(jù)段同步25信號(hào)，其中有二進(jìn)制形式發(fā)射的4個(gè)碼元，并且提供段同步。按照ATSC A/53標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)段20中剩下的828個(gè)碼元包括幾個(gè)碼元字段，包括長度不同的偽噪聲序列26a、...、26d，以及包括104個(gè)碼元的一個(gè)保留碼元字段27。根據(jù)本發(fā)明，就是在這個(gè)保留的碼元字段27內(nèi)傳遞用來識(shí)別數(shù)字比特流類型的那一組參數(shù)，包括標(biāo)準(zhǔn)的和向后兼容方式的新的堅(jiān)固(偽2-VSB、4-VSB和H-VSB)比特流。
表1說明已經(jīng)進(jìn)行了定義以便在接收機(jī)那里正確地識(shí)別堅(jiān)固數(shù)據(jù)包的那些參數(shù)。由于必須在接收機(jī)的一個(gè)均衡器裝置那里解釋這些參數(shù)，因此用堅(jiān)固的糾錯(cuò)碼對(duì)它們進(jìn)行嚴(yán)密保護(hù)。最好將編碼碼字插入數(shù)據(jù)字段同步段20的104個(gè)保留碼元字段27。
表1

表1說明如何用四個(gè)參數(shù)(以及它們的比特?cái)?shù))來識(shí)別堅(jiān)固數(shù)據(jù)包。第一個(gè)參數(shù)“模式”包括堅(jiān)固數(shù)據(jù)包的說明，用于識(shí)別堅(jiān)固數(shù)據(jù)包的格式。用兩個(gè)比特來識(shí)別四個(gè)可能的模式，就像下面將參考表2所描述的一樣
表2

例如，如表2所示，模式00說明它是沒有堅(jiān)固數(shù)據(jù)包要發(fā)射的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)流；模式01說明它是一個(gè)H-VSB流；模式10說明它是一個(gè)4-VSB流；模式11說明要發(fā)射一個(gè)偽2-VSB流。如果模式＝00，那就可以忽略其余參數(shù)。
再參考表1，第二個(gè)“NRS”(非系統(tǒng)的Reed-Solomon編碼器)參數(shù)說明是否將非系統(tǒng)RS編碼器用于對(duì)堅(jiān)固數(shù)據(jù)包進(jìn)行編碼。將單個(gè)比特用于識(shí)別兩個(gè)可能的NRS模式，如同下面參考表3所描述的一樣表3

例如，NRS＝0說明沒有使用非系統(tǒng)RS編碼器，因此要用FEC功能塊將一個(gè)堅(jiān)固數(shù)據(jù)包編碼成兩個(gè)碼元字段。如果NRS＝1，它就說明使用了系統(tǒng)RS編碼器，因此要用FEC功能塊將一組四個(gè)堅(jiān)固數(shù)據(jù)包編碼成九個(gè)碼元段。表4和5分別說明每一幀堅(jiān)固數(shù)據(jù)包的數(shù)量比(也就是每一(混合)幀中堅(jiān)固數(shù)據(jù)包的數(shù)量)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包數(shù)量的比，以及分別對(duì)應(yīng)于NRS＝0和NRS＝1的比特率實(shí)例。
表4

表4說明當(dāng)NRS＝0的時(shí)候，不同混合值的情況下有關(guān)堅(jiān)固數(shù)據(jù)包和標(biāo)準(zhǔn)比特流的比特率。應(yīng)該指出，表4所示的混合百分比是舍入了以后的值。
表5

表5說明NRS＝1的時(shí)候不同混合值的情況下，堅(jiān)固和標(biāo)準(zhǔn)比特流的比特率。
回到表1，第三個(gè)“NRP”參數(shù)說明一幀中堅(jiān)固數(shù)據(jù)包的數(shù)量?？梢岳帽?將這個(gè)4比特?cái)?shù)字轉(zhuǎn)換成一幀中堅(jiān)固數(shù)據(jù)包的數(shù)量。
表6

回到表1，第四個(gè)“RPP”參數(shù)說明一幀中堅(jiān)固數(shù)據(jù)包的位置。堅(jiān)固數(shù)據(jù)包可以在一幀中均勻分布，也可以在從開始位置開始的一幀中連續(xù)分布。注意，不可能是對(duì)于所有的NRP值都采用均勻分布。表7說明一幀中的各種堅(jiān)固數(shù)據(jù)包如何分布。
表7

如上所述，堅(jiān)固碼元變換技術(shù)被用來獲得新堅(jiān)固比特流性能上的優(yōu)勢(shì)。這就要求有一種控制機(jī)制來跟蹤屬于通過發(fā)射機(jī)FEC部分堅(jiān)固比特流和標(biāo)準(zhǔn)比特流的字節(jié)。發(fā)射機(jī)還利用數(shù)據(jù)路徑中的“數(shù)據(jù)包格式化器”功能塊330對(duì)屬于堅(jiān)固比特流的數(shù)據(jù)字節(jié)重新格式化，下面將對(duì)此作詳細(xì)說明。
圖3是描述本發(fā)明中發(fā)射堅(jiān)固比特流的ATSC發(fā)射機(jī)300的框圖。為了進(jìn)行說明，將ATSC發(fā)射機(jī)300描述成沒有非系統(tǒng)RS編碼器(也就是NRS＝0)。顯然，對(duì)包括可選非系統(tǒng)RS編碼器(也就是NRS＝1)的ATSC發(fā)射機(jī)的另一個(gè)實(shí)施方案進(jìn)行改進(jìn)，將另外的復(fù)雜性考慮在內(nèi)。如圖3所示，本發(fā)明中的ATSC發(fā)射機(jī)300采用一個(gè)隨機(jī)化單元310，按照偽隨機(jī)數(shù)的已知產(chǎn)生模式首先改變輸入數(shù)據(jù)比特。按照ATSC標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)隨機(jī)化器將輸入的所有數(shù)據(jù)字節(jié)與數(shù)據(jù)字段開始的時(shí)候初始化過的16比特最大長度偽隨機(jī)二進(jìn)制序列(PRBS)進(jìn)行異或操作。輸出的隨機(jī)化數(shù)據(jù)被隨后輸入給一個(gè)Reed-Solomon(RS)編碼器單元320，它對(duì)大小是187字節(jié)的一個(gè)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行處理，增加20個(gè)RS奇偶校驗(yàn)字節(jié)用于糾錯(cuò)，以獲得每個(gè)數(shù)據(jù)段發(fā)射總共207字節(jié)的一個(gè)RS塊。就是這些字節(jié)將被隨后進(jìn)行處理，然后用堅(jiān)固星座進(jìn)行發(fā)送。RS編碼以后，這207個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)段被隨后輸入給數(shù)據(jù)包格式化器330，按照?qǐng)?jiān)固比特流對(duì)這些數(shù)據(jù)字節(jié)重新格式化。這個(gè)數(shù)據(jù)包格式化器340主要是對(duì)進(jìn)來的堅(jiān)固比特流進(jìn)行緩存，并且將它們編排成207字節(jié)大小的組，而對(duì)標(biāo)準(zhǔn)比特流僅僅進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，不進(jìn)行任何修改?？傊跀?shù)據(jù)包格式化器輸出端每個(gè)字節(jié)只有4個(gè)比特，也就是最低幾位(6，4，2，0)，對(duì)應(yīng)于進(jìn)來的流。每個(gè)字節(jié)的其它4個(gè)比特，也就是最高幾位(7，5，3，1)，則可以設(shè)置成任意值，將在這里詳細(xì)說明其原因。在數(shù)據(jù)包格式化器330中對(duì)字節(jié)進(jìn)行重新格式化以后，這些數(shù)據(jù)被輸入給傳統(tǒng)的交織器340，按照ATSC A/53標(biāo)準(zhǔn)打亂這一數(shù)據(jù)流的順序。如同下面將詳細(xì)介紹的一樣，與每個(gè)堅(jiān)固數(shù)據(jù)包或者標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包有關(guān)的字節(jié)的跟蹤是在圖3所示的同時(shí)處理控制路徑304中進(jìn)行的。如圖3所示，柵格編碼器裝置350隨后對(duì)交織以后的RS編碼數(shù)據(jù)字節(jié)進(jìn)行柵格編碼，它采用2/3的柵格碼和一個(gè)預(yù)編碼的未編碼比特，也就是用1/2卷積碼將一個(gè)輸入比特編碼成兩個(gè)輸出比特而另一個(gè)比特則被預(yù)編碼。如圖5(a)所示，柵格編碼器350采用柵格碼段內(nèi)交織和碼元變換，并且包括例如12個(gè)相同的柵格編碼器和預(yù)編碼器3511～35112，對(duì)交織的數(shù)據(jù)碼元進(jìn)行操作。
與被跟蹤正常(標(biāo)準(zhǔn))碼元所采用的標(biāo)準(zhǔn)8-VSB碼元變換方案相比，對(duì)于被跟蹤堅(jiān)固碼元，最好用更加堅(jiān)固的柵格編碼變換方案(偽2-VSB或者4-VSB)系統(tǒng)。應(yīng)該明白，對(duì)于堅(jiān)固碼元的柵格編碼，采用1/3的柵格編碼，從而使一個(gè)比特的輸入被變換成3個(gè)比特，變換成堅(jiān)固流的一個(gè)碼元。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)流，按照傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包8級(jí)碼元變換技術(shù)將2個(gè)比特變換成3個(gè)比特。對(duì)于屬于標(biāo)準(zhǔn)流(SS)的傳統(tǒng)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)的所有8個(gè)比特都攜帶信息。對(duì)于堅(jiān)固流(NS)，每個(gè)字節(jié)應(yīng)該只有4個(gè)比特?cái)y帶信息。具體而言，如圖5(b)所示，根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于堅(jiān)固的比特流，柵格編碼器350接收一個(gè)字節(jié)，其中只有4個(gè)比特(最低幾位)包括有效信息。當(dāng)柵格編碼器350收到屬于堅(jiān)固流的一個(gè)字節(jié)的時(shí)候，將信息比特(例如最低幾位的比特(6，4，2，0))放在X1上，隨后確定X2，以獲得需要的特定碼元變換方案，例如偽2-VSB。一旦確定了X2，字節(jié)的最高4位(4-MSB)，例如比特(7，5，3，1)將被這些值替換。確定了一個(gè)字節(jié)的所有比特以后，將形成包括最高幾位和最低幾位的一個(gè)新字節(jié)。當(dāng)NRS＝1的時(shí)候，將這個(gè)字節(jié)傳遞給“非系統(tǒng)”Reed-Solomon編碼器375。但是“非系統(tǒng)”Reed-Solomon編碼器的奇偶校驗(yàn)字節(jié)和PID字節(jié)卻要用8-VSB編碼方式進(jìn)行編碼?，F(xiàn)在按照以下方式描述每種模式的碼元變換技術(shù)偽2-VSB模式2-VSB模式是通過在圖5(b)所示的柵格編碼器單元352中讓Z2和Z1等于信息比特X1(也就是最低幾位(6，4，2，0))而獲得的。然后計(jì)算X2，從而在已經(jīng)預(yù)編碼的情況下得到Z2。這一操作就是X2＝X1+Y2d mod 2，其中Y2d是圖5(b)所示預(yù)編碼器單元353中寄存器356的內(nèi)容。這一操作與8級(jí)碼元變換器354中采用的現(xiàn)有碼元變換方案結(jié)合起來，得到{-7，-5，5，7}中的碼元。從這一信息是作為這一碼元的符號(hào)發(fā)送的意義上講，它基本上是一個(gè)偽2-VSB信號(hào)。實(shí)際碼元是一個(gè)有效的柵格編碼4級(jí)碼元，可以用現(xiàn)有的柵格譯碼器裝置進(jìn)行譯碼。
4-VSB模式參考圖5(b)，通過讓Z1等于柵格編碼器單元352中的信息比特來獲得4-VSB模式。然后計(jì)算X2，從而在預(yù)編碼的情況下，Z2等于Z0。這一計(jì)算也就是X2＝Z0+Y2d mod 2，其中Y2d是預(yù)編碼器寄存器356的內(nèi)容。這些操作和使用現(xiàn)有碼元變換得到的{-7，-3，3，7}中的碼元，它們基本上是柵格編碼的4-VSB碼元。實(shí)際的4級(jí)碼元是有效的柵格編碼碼元，能夠用現(xiàn)有的柵格譯碼器進(jìn)行譯碼。
這樣，按照本發(fā)明，對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行格式化，從而只將信息放在適合于柵格編碼器處理的比特位置上。對(duì)于堅(jiān)固流，只需要將這一信息比特放置在堅(jiān)固字節(jié)中堅(jiān)固?hào)鸥窬幋a和碼元變換需要的比特位置上。更具體地說，在MPEG數(shù)據(jù)包級(jí)上，對(duì)于攜帶信息的每一個(gè)堅(jiān)固數(shù)據(jù)包，會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)數(shù)據(jù)包一個(gè)是攜帶信息的數(shù)據(jù)包，另一個(gè)作為占位符數(shù)據(jù)包。在這個(gè)數(shù)據(jù)包格式化器330中，只處理攜帶信息的數(shù)據(jù)包(不是占位符數(shù)據(jù)包)。具體而言如圖6所示，這個(gè)數(shù)據(jù)包格式化器為堅(jiān)固流中收到的每個(gè)數(shù)據(jù)包的每個(gè)字節(jié)331產(chǎn)生兩個(gè)堅(jiān)固字節(jié)(數(shù)據(jù)包)332a、332b。這個(gè)數(shù)據(jù)包格式化器330將產(chǎn)生兩個(gè)相同的比特，例如比特333、334對(duì)應(yīng)于處理過的每個(gè)輸入字節(jié)的每個(gè)信息比特335。也就是說，每個(gè)字節(jié)332a、332b的每?jī)蓚€(gè)比特333、334對(duì)應(yīng)于攜帶信息的比特335，作為X1和X2比特輸入柵格編碼器，例如按照?qǐng)D5(b)采用偽2-VSB變換(Z2＝Z1)。
這樣，堅(jiān)固數(shù)據(jù)包格式化器能夠確保在需要的比特位置X1、X2提供信息比特供柵格編碼器352進(jìn)行適當(dāng)?shù)膱?jiān)固變換，按照采用的堅(jiān)固碼元變換方案形成Z0～Z2輸入。
回過來參考圖3，如果使用“非系統(tǒng)”Reed-Solomon編碼器375，就只產(chǎn)生187個(gè)字節(jié)，攜帶堅(jiān)固流的4×187個(gè)比特。在這187個(gè)字節(jié)進(jìn)行了柵格編碼，獲得(偽)2-VSB和4-VSB碼元以后，將確定剩下的20個(gè)字節(jié)。在產(chǎn)生這207個(gè)字節(jié)的時(shí)候，包含信息流的這187個(gè)字節(jié)和其它20個(gè)字節(jié)，在這個(gè)處理階段它們的具體值還沒有確定，被交換位置，從而在經(jīng)過了數(shù)據(jù)交織器340以后，這20個(gè)字節(jié)將出現(xiàn)在187個(gè)字節(jié)的后面。在這個(gè)新的流處理階段，這20個(gè)字節(jié)的值可以被設(shè)置成任意值。但是如果使用“非系統(tǒng)”Reed-Solomon編碼器375，那么207個(gè)字節(jié)的所有最低幾位都將對(duì)應(yīng)于輸入堅(jiān)固比特流的207×4比特。在這種情況下，這187字節(jié)的MPEG兼容數(shù)據(jù)包將用828×2個(gè)碼元發(fā)射。
表8概述對(duì)于模式和NRS參數(shù)的不同組合，數(shù)據(jù)包格式化器330的功能。
表8

如表8所示，數(shù)據(jù)包格式化器330包括3個(gè)功能單元基本格式化器單元，奇偶校驗(yàn)字節(jié)位置計(jì)算器單元和“占位符”插入器單元。例如，當(dāng)NRS＝0的時(shí)候，它將每個(gè)堅(jiān)固信息字節(jié)331變換成2個(gè)字節(jié)332a、332b。這一點(diǎn)在圖7(a)中說明，當(dāng)NRS＝0的時(shí)候，其中輸入的堅(jiān)固信息數(shù)據(jù)包被變換成2個(gè)數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包格式化器的功能依賴于模式和NRS控制參數(shù)。如果NRS＝0，那么數(shù)據(jù)包格式化器基本上就執(zhí)行字節(jié)復(fù)制或者字節(jié)重排功能，如圖7(a)所示。但是如果NRS＝1(也就是為了向后與現(xiàn)有的接收機(jī)裝置兼容采用非系統(tǒng)RS編碼)，那么數(shù)據(jù)包格式化器就為另外的報(bào)頭和奇偶校驗(yàn)字節(jié)另外插入“占位符”。
如上所述，基本數(shù)據(jù)包格式化器功能復(fù)制數(shù)據(jù)包的字節(jié)，如圖7(a)所示，如果模式＝2或者3(4-VSB，偽2-VSB)，NRS＝0，以及在圖7(b)中，對(duì)于模式＝2或者3(4-VSB，偽2-VSB)和NRS＝1的情形。如果模式＝1(采用H-VSB調(diào)制)，按照?qǐng)D8(a)和8(b)所示的方式重新排列輸入數(shù)據(jù)包的比特。
如圖8(a)和8(b)所示，在H-VSB模式(模式＝1)中進(jìn)行比特重排，以保證堅(jiān)固數(shù)據(jù)包338出來的“堅(jiān)固流”嵌入的數(shù)據(jù)包339中的“嵌入流”總是分別進(jìn)入重新格式化以后數(shù)據(jù)包336、337的最高幾位比特位置和最低幾位比特位置。圖8(a)和8(b)具體說明為了向后兼容采用非系統(tǒng)RS編碼的時(shí)候，數(shù)據(jù)包格式化器為控制參數(shù)模式＝1和NRS＝0(圖8(a))以及模式＝1和NRS＝1(圖8(b))所進(jìn)行的比特重排過程。
總之，發(fā)射子系統(tǒng)輸入發(fā)射子系統(tǒng)的是包括188字節(jié)MPEG兼容數(shù)據(jù)包的19.39Mbps的串行數(shù)據(jù)流。這些MPEG數(shù)據(jù)包被組織成312字節(jié)的組，其中包括單個(gè)MPEG字段400，如圖9(a)所示。每個(gè)數(shù)據(jù)包都被劃分成屬于標(biāo)準(zhǔn)或者堅(jiān)固的比特流，具體情況取決于控制信息(模式，NRP和RPP)。例如，參數(shù)NRP和RPP決定了312個(gè)數(shù)據(jù)包的組(MPEG字段)中哪些數(shù)據(jù)包屬于堅(jiān)固比特流。表6中給出的NRP決定了MPEG字段中堅(jiān)固數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)，而RPP(表7)則給出這個(gè)字段中堅(jiān)固數(shù)據(jù)包的位置。柵格編碼器用這個(gè)模式參數(shù)對(duì)堅(jiān)固數(shù)據(jù)包進(jìn)行編碼。應(yīng)該明白，以上條件意味著只有每個(gè)312個(gè)數(shù)據(jù)包才能改變控制參數(shù)(也就是每個(gè)MPEG字段一次)。
給出發(fā)射機(jī)系統(tǒng)300的一個(gè)處理實(shí)例，如果收到模式參數(shù)NRP＝“1011”和RPP＝“00”并且NRS＝0，那么從表6可以確定對(duì)于NRP的這個(gè)值，MPEG字段中有78個(gè)堅(jiān)固數(shù)據(jù)包(編碼以后39×2)。RPP＝“00”表明這些數(shù)據(jù)包在以第一個(gè)數(shù)據(jù)包開始的MPEG字段中均勻分布。堅(jiān)固數(shù)據(jù)包之間的間隔由因子(312/78)確定。這樣，對(duì)于這些組參數(shù)，從第一個(gè)數(shù)據(jù)包開始的MPEG字段中每隔三個(gè)數(shù)據(jù)包的那些個(gè)數(shù)據(jù)包都是堅(jiān)固數(shù)據(jù)包。必須注意，由于對(duì)堅(jiān)固數(shù)據(jù)包進(jìn)行了額外處理，它們中只有一些(對(duì)于NRS＝0有50％)實(shí)際上攜帶了有效載荷，而剩下的堅(jiān)固數(shù)據(jù)包都是占位符。圖9(b)說明NRP＝“1101”和RPP＝“00”的情況下的一個(gè)MPEG字段402實(shí)例。
在另一個(gè)處理實(shí)例中，對(duì)于NRP＝“1100”和RPP＝“01”，從表6可以確定對(duì)于NRP的這個(gè)值，一組312個(gè)數(shù)據(jù)包中有52個(gè)堅(jiān)固數(shù)據(jù)包。對(duì)于RPP等于“ 01”，它說明這些數(shù)據(jù)包以粒度2在MPEG字段中從第一個(gè)數(shù)據(jù)包開始均勻分布。堅(jiān)固數(shù)據(jù)包對(duì)之間的間隔由因子(312/2×52)確定。因此，對(duì)于這組參數(shù)，從第一個(gè)數(shù)據(jù)包開始，MPEG字段404中的每6個(gè)數(shù)據(jù)包中的2個(gè)數(shù)據(jù)包都是堅(jiān)固數(shù)據(jù)包。圖9(c)給出NRP＝“1100”和RPP＝“01”的一個(gè)MPEG字段404實(shí)例。
如上所述，在當(dāng)前的處理路徑304中，與收到的MPEG字段中每一組12個(gè)數(shù)據(jù)包有關(guān)的模式、NRP和RPP參數(shù)都用于堅(jiān)固數(shù)據(jù)包識(shí)別。同樣，控制參數(shù)模式、NRP和RPP只能每隔312個(gè)數(shù)據(jù)包改變一次，也就是說每個(gè)MPEG字段改變一次。在系統(tǒng)工作過程中，這些參數(shù)被輸入，以產(chǎn)生“hd_sd_in”處理塊315，它在模式、NRP和RPP參數(shù)的基礎(chǔ)之上在數(shù)據(jù)包這一級(jí)別上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生控制信息的邏輯。如上所述，這一塊的輸出325是一個(gè)比特值(例如“1”)，如果當(dāng)前處理的數(shù)據(jù)包屬于新的堅(jiān)固流(NS)，或者是另一個(gè)比特值(例如“0”)，如果收到的數(shù)據(jù)包屬于標(biāo)準(zhǔn)流(SS)。更加具體地說，產(chǎn)生“hd_sd_in”處理塊315中的輸出325，為當(dāng)前MPEG字段的每個(gè)數(shù)據(jù)包中的每個(gè)字節(jié)產(chǎn)生一個(gè)比特，例如312個(gè)數(shù)據(jù)包。一旦hd_sd產(chǎn)生塊315識(shí)別出每個(gè)數(shù)據(jù)包，它就為每個(gè)堅(jiān)固字節(jié)輸出一個(gè)“1”，為每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)字節(jié)輸出一個(gè)“0”。
按照這一方案，通過對(duì)屬于不同比特流的字節(jié)應(yīng)用不同的柵格編碼方案就能夠獲得編碼增益。但是，由于比特流的字節(jié)是由(圖5(a)中)的數(shù)據(jù)交織器340和柵格交織器350重新排列的，塊315產(chǎn)生的相應(yīng)跟蹤比特325在柵格編碼器350對(duì)它們編碼的時(shí)候，被卷積比特交織器341和柵格交織塊345重新排列。卷積比特交織器塊341在功能上類似于ATSC A/53標(biāo)準(zhǔn)中給出的卷積字節(jié)交織器340，只有存儲(chǔ)器單元是一個(gè)比特而不是一個(gè)字節(jié)。這個(gè)塊被用于通過卷積交織器340跟蹤字節(jié)。也就是說，卷積交織器塊340輸出的每個(gè)交織字節(jié)被卷積比特交織器341以一種同步方式加以跟蹤，因此控制路徑304中對(duì)應(yīng)于要發(fā)射的每個(gè)字節(jié)的跟蹤比特的完整性得以保持。
如上所述，按照ATSC標(biāo)準(zhǔn)，另一個(gè)塊，柵格編碼器350用段內(nèi)交織實(shí)現(xiàn)12個(gè)相同的柵格編碼器，還要影響輸出流中碼元的順序。為了繼續(xù)識(shí)別柵格編碼器350中的字節(jié)，提供一個(gè)柵格交織器控制塊345，從而跟蹤每個(gè)柵格編碼器的每個(gè)輸入。通過控制路徑304中信息字節(jié)的跟蹤產(chǎn)生與每個(gè)碼元有關(guān)的“td_hd_sd”，這些碼元在柵格編碼器350那里表明碼元的身份。根據(jù)這一比特，柵格編碼器350按照下面將詳細(xì)介紹的方式使用堅(jiān)固編碼或者標(biāo)準(zhǔn)編碼方案。例如，當(dāng)柵格編碼器輸出碼元屬于一個(gè)新(堅(jiān)固)流(NS)的時(shí)候，控制塊345的輸出“td_hd_sd”355等于1，當(dāng)輸出碼元屬于標(biāo)準(zhǔn)流(SS)的時(shí)候等于0。柵格編碼器在碼元變換的時(shí)候利用這一信息。具體而言，每個(gè)“td_hd_sd”輸出355對(duì)應(yīng)于12個(gè)柵格編碼器中產(chǎn)生的每一個(gè)碼元。柵格交織器塊345就這樣跟蹤柵格編碼器輸出的對(duì)應(yīng)碼元(堅(jiān)固或者標(biāo)準(zhǔn))，而不跟蹤處理路徑304中另一個(gè)控制塊的字節(jié)。應(yīng)該明白，在圖3中，按照“td_hd_sd”輸出355，它說明碼元屬于堅(jiān)固還是正常(標(biāo)準(zhǔn))數(shù)據(jù)包，柵格編碼器350按照有關(guān)的調(diào)制方案變換這些碼元。
再回到圖3，接收機(jī)按順序需要模式、NRS、NRP和RPP信息，以便正確地對(duì)這兩個(gè)比特流進(jìn)行譯碼，這些參數(shù)本身也必須進(jìn)行堅(jiān)固編碼，從而是即使有7條多徑信道的情況下它們也能夠進(jìn)行譯碼。編碼同步報(bào)頭塊360執(zhí)行這一功能，編碼以后，編碼同步報(bào)頭塊360將編碼以后的碼字放到幀同步段370中的一個(gè)固定位置(保留比特)上。在接收機(jī)裝置那里從幀同步信號(hào)中提取出這些控制參數(shù)。柵格編碼器350的輸出和包括編碼控制參數(shù)的幀同步信號(hào)370被多路復(fù)用器單元365進(jìn)行多路復(fù)用，形成一個(gè)多路復(fù)用信號(hào)380，進(jìn)行導(dǎo)引插入和射頻上變頻(圖1)。
圖10畫出了能夠?qū)?biāo)準(zhǔn)和新(堅(jiān)固)比特流都進(jìn)行譯碼的新的ATSC接收機(jī)500的一個(gè)框圖。圖10所示接收機(jī)500的這個(gè)實(shí)施方案說明的是不是用非系統(tǒng)RS編碼器的情形，也就是控制參數(shù)NRS＝0。在圖3所示的發(fā)射系統(tǒng)中，用接收機(jī)裝置500對(duì)比特流的兩個(gè)字節(jié)進(jìn)行譯碼，特別是采用一個(gè)擴(kuò)展的控制機(jī)制550來正確地跟蹤屬于這兩個(gè)碼元流的碼元(字節(jié))。它還實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)包格式化器，用來對(duì)新(堅(jiān)固)NS數(shù)據(jù)包進(jìn)行重新格式化。
如圖10所示，進(jìn)行了載波解調(diào)和接收信號(hào)均衡502以后，同步檢測(cè)塊505檢測(cè)接收信號(hào)370’中的幀同步信號(hào)，它包括與接收到的數(shù)據(jù)包有關(guān)的編碼控制參數(shù)信息。用譯碼同步報(bào)頭塊510對(duì)幀同步報(bào)頭信息進(jìn)行譯碼，并提取模式、NRS、NRP和RPP控制參數(shù)。這些參數(shù)被隨后發(fā)送給“產(chǎn)生hd_sd_in”塊515和“產(chǎn)生ps_hd_sd”塊520。具體而言，如圖10所示，產(chǎn)生“hd_sd_in”塊515在模式、NRP和RPP參數(shù)的基礎(chǔ)之上在數(shù)據(jù)包這一級(jí)上產(chǎn)生控制信息。例如，這個(gè)塊的輸出等于“1”，如果這個(gè)數(shù)據(jù)包屬于新流；它等于“0”，如果這個(gè)數(shù)據(jù)包屬于標(biāo)準(zhǔn)流。這個(gè)塊只是在獲得后端鎖(圖中沒有畫出)的時(shí)候開始。產(chǎn)生“ps_hd_sd”塊520類似于產(chǎn)生“hd_sd_in”塊515，只有它與去交織器輸出同步信號(hào)同步，并且在去交織器輸出開始信號(hào)(圖中沒有畫出)的時(shí)候變成高電平這一點(diǎn)除外。卷積比特交織器塊520類似于ATSC標(biāo)準(zhǔn)指定的卷積字節(jié)交織器，只有存儲(chǔ)器單元是1比特而不是一個(gè)字節(jié)例外。塊520被用于通過卷積去交織器540跟蹤字節(jié)。同樣，柵格交織器塊525實(shí)現(xiàn)12碼元柵格交織器。當(dāng)柵格譯碼器輸入碼元(或者均衡器輸出碼元)390屬于NS的時(shí)候，這個(gè)塊“td_hd_sd”信號(hào)526的輸出將大于0(例如對(duì)于H-VSB為1，對(duì)于4-VSB為2，對(duì)于偽2-VSB為3)，當(dāng)柵格譯碼器輸入碼元390屬于SS的時(shí)候等于0。從功能上講，接收集中的塊515、520和525類似于發(fā)射機(jī)中對(duì)應(yīng)的塊315、341和345。均衡器502另外利用這一信號(hào)526來獲得碼元的更好估計(jì)，柵格譯碼器530利用度量計(jì)算中的這個(gè)信號(hào)。數(shù)據(jù)包格式化器塊555對(duì)堅(jiān)固比特流數(shù)據(jù)包進(jìn)行重新格式化。當(dāng)NRS＝0的時(shí)候，它將兩個(gè)NS數(shù)據(jù)包變換成一個(gè)數(shù)據(jù)包，輸入給RS譯碼器塊560。
雖然這里給出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，但是應(yīng)該明白當(dāng)然可以有各種改進(jìn)和改變而不會(huì)偏離本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)。因此本發(fā)明不限于這里描述的具體形式，而是應(yīng)該被理解為包括后面的權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)，包括對(duì)數(shù)據(jù)包(307)進(jìn)行編碼作為8-VSB調(diào)制比特流碼元發(fā)射，或者對(duì)堅(jiān)固數(shù)據(jù)包進(jìn)行編碼，作為堅(jiān)固比特流碼元(380)發(fā)射的一種裝置；通過固定帶寬通信信道發(fā)射單獨(dú)包括所述堅(jiān)固比特流碼元或者與包括8-VSB調(diào)制比特流碼元的標(biāo)準(zhǔn)比特流一起的堅(jiān)固比特流，供接收機(jī)裝置(500)接收的發(fā)射機(jī)裝置(300)；和產(chǎn)生在所述接收機(jī)裝置中對(duì)堅(jiān)固數(shù)據(jù)包進(jìn)行譯碼所需要的信息(370)的裝置(304，360)，所述接收機(jī)裝置(300)包括裝置用來將所產(chǎn)生的信息與堅(jiān)固比特流和標(biāo)準(zhǔn)比特流進(jìn)行多路復(fù)用(365)，從而在接收機(jī)(500)那里進(jìn)行碼元譯碼。
2.權(quán)利要求1的數(shù)字信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)，其中所述堅(jiān)固比特流的堅(jiān)固碼元是按照以下方式之一發(fā)射的偽2-VSB碼元調(diào)制方案和4-VSB調(diào)制方案(354)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)包譯碼信息的所述裝置(304)提供第一個(gè)參數(shù)(模式)用來向接收機(jī)裝置表明為所述堅(jiān)固數(shù)據(jù)包實(shí)現(xiàn)的堅(jiān)固碼元調(diào)制方案類型。
3.權(quán)利要求2的數(shù)字信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)，其中將作為堅(jiān)固數(shù)據(jù)包發(fā)射的數(shù)據(jù)包編碼成堅(jiān)固比特流碼元發(fā)射的所述裝置包括將奇偶校驗(yàn)字節(jié)添加到堅(jiān)固數(shù)據(jù)包上去的一個(gè)前向糾錯(cuò)編碼器裝置(320)；和對(duì)輸入比特流的字節(jié)(331，335)進(jìn)行重新排列和分組，從而進(jìn)行一種堅(jiān)固碼元調(diào)制的一個(gè)數(shù)據(jù)包格式化器(330)。
4.權(quán)利要求3的數(shù)字信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)，還包括一個(gè)控制裝置(304，315)，用于在整個(gè)數(shù)據(jù)包編碼操作中跟蹤屬于標(biāo)準(zhǔn)流數(shù)據(jù)包和堅(jiān)固數(shù)據(jù)包的輸入字節(jié)，所述跟蹤使得標(biāo)準(zhǔn)和堅(jiān)固數(shù)據(jù)包的正確編碼成為可能。
5.權(quán)利要求4的數(shù)字信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)，還包括一個(gè)數(shù)字交織器裝置(340)，在交織過程中能夠重新排列標(biāo)準(zhǔn)8-VSB調(diào)制比特流和堅(jiān)固比特流的字節(jié)；和一個(gè)柵格編碼器裝置(350)，接收所述數(shù)據(jù)交織器裝置的輸出，對(duì)所述標(biāo)準(zhǔn)或者堅(jiān)固比特流進(jìn)行進(jìn)一步的編碼；和一個(gè)碼元變換器裝置(354)，與所述柵格編碼器(350)連接，按照?qǐng)?jiān)固碼元調(diào)制方案將編碼比特變換成標(biāo)準(zhǔn)8-VSB或者堅(jiān)固碼元級(jí)。
6.權(quán)利要求5的數(shù)字信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)，其中的前向糾錯(cuò)編碼器裝置(320)包括一個(gè)Reed-Solomon編碼器裝置，用于將奇偶校驗(yàn)字節(jié)加到堅(jiān)固數(shù)據(jù)包上去，該系統(tǒng)還包括與所述數(shù)據(jù)交織器裝置和柵格編碼器裝置連接的一個(gè)可選的非系統(tǒng)Reed-Solomon編碼器裝置(375)，所述非系統(tǒng)Reed-Solomon編碼器裝置用于讓所述發(fā)射系統(tǒng)向后與ATSC 8-VSB接收機(jī)裝置(200)兼容。
7.權(quán)利要求5的數(shù)字信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)，其中產(chǎn)生數(shù)據(jù)包譯碼信息的所述裝置提供第二個(gè)參數(shù)(NRS)，用于向接收機(jī)裝置表明給堅(jiān)固字節(jié)編碼的過程中是否使用了非系統(tǒng)RS編碼器(375)。
8.權(quán)利要求7的數(shù)字信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)，其中要編碼的數(shù)據(jù)包按照幀(20)進(jìn)行編碼供發(fā)射，該幀(20)包括給定數(shù)量的數(shù)據(jù)包，產(chǎn)生數(shù)據(jù)包譯碼信息的所述裝置(304，360)提供第三個(gè)參數(shù)(NRP)，用于向接收機(jī)裝置表明一幀中堅(jiān)固數(shù)據(jù)包的數(shù)量。
9.權(quán)利要求8的數(shù)字信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)，其中產(chǎn)生信息的裝置(304，360)提供第四個(gè)參數(shù)(RPP)，用于向接收機(jī)裝置表明一幀中堅(jiān)固數(shù)據(jù)包的位置。
10.權(quán)利要求1的數(shù)字信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)，其中產(chǎn)生的所述數(shù)據(jù)包譯碼信息(模式，NRP，RPP)被作為數(shù)字信號(hào)中的保留碼元字段部分(27)的編碼碼字編碼。
11.發(fā)射數(shù)字信號(hào)的一種方法，包括以下步驟a)對(duì)數(shù)據(jù)包(303，307)進(jìn)行編碼，作為8-VSB調(diào)制比特流碼元發(fā)射，或者對(duì)堅(jiān)固數(shù)據(jù)包進(jìn)行編碼作為堅(jiān)固比特流碼元進(jìn)行發(fā)射；b)發(fā)射(300)堅(jiān)固比特流，單獨(dú)包括堅(jiān)固比特流碼元，或者結(jié)合了包括固定帶寬通信信道中供接收機(jī)裝置(500)接收的所述8-VSB調(diào)制比特流碼元的標(biāo)準(zhǔn)比特流；和c)產(chǎn)生所述接收機(jī)裝置對(duì)堅(jiān)固數(shù)據(jù)包進(jìn)行譯碼所需要的信息(304，360)，將所產(chǎn)生的信息與所述堅(jiān)固比特流和標(biāo)準(zhǔn)流進(jìn)行多路復(fù)用，從而能夠在接收機(jī)那里進(jìn)行碼元譯碼。
12.權(quán)利要求11的方法，其中所述堅(jiān)固比特流的堅(jiān)固碼元是按照以下方式之一進(jìn)行發(fā)射的偽2-VSB碼元調(diào)制方案和4-VSB碼元調(diào)制方案(354)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)包譯碼信息的所述方法步驟包括第一個(gè)參數(shù)(模式)用來向接收機(jī)裝置表明所述堅(jiān)固數(shù)據(jù)包實(shí)現(xiàn)的堅(jiān)固碼元調(diào)制方案的類型。
13.權(quán)利要求12的方法，其中將作為堅(jiān)固數(shù)據(jù)包發(fā)射的數(shù)據(jù)包編碼成堅(jiān)固比特流碼元的編碼步驟(303)包括以下步驟通過給堅(jiān)固數(shù)據(jù)包增加奇偶校驗(yàn)字節(jié)來進(jìn)行前向糾錯(cuò)編碼(320)；和重排和重組輸入堅(jiān)固比特流的字節(jié)(331，335)，從而能夠采用一種堅(jiān)固碼元調(diào)制方案。
14.權(quán)利要求13的方法，還包括通過數(shù)據(jù)包編碼操作跟蹤(304，315)屬于標(biāo)準(zhǔn)流數(shù)據(jù)包和堅(jiān)固數(shù)據(jù)包的輸入字節(jié)的步驟，所述跟蹤使得標(biāo)準(zhǔn)和堅(jiān)固數(shù)據(jù)包的正確編碼成為可能。
15.權(quán)利要求14的方法，還包括以下步驟在交織過程中重排(340)標(biāo)準(zhǔn)8-VSB調(diào)制比特流和堅(jiān)固比特流的字節(jié)；和還對(duì)所述標(biāo)準(zhǔn)或者堅(jiān)固比特流的字節(jié)進(jìn)行柵格編碼(350)；和按照一種堅(jiān)固碼元調(diào)制方案將編碼比特變換(354)成標(biāo)準(zhǔn)8-VSB或者堅(jiān)固碼元級(jí)。
16.權(quán)利要求15的方法，其中的前向糾錯(cuò)編碼(320)步驟包括提供Reed-Solomon編碼器裝置，用于給堅(jiān)固數(shù)據(jù)包增加奇偶校驗(yàn)字節(jié)，該方法還包括提供非系統(tǒng)Reed-Solomon編碼器裝置(375)用來使所述發(fā)射系統(tǒng)向后與ATSC 8-VSB接收機(jī)裝置(200)兼容的一個(gè)可選步驟。
17.權(quán)利要求15的方法，其中產(chǎn)生數(shù)據(jù)包譯碼信息的步驟包括提供第二個(gè)參數(shù)(NRS)用于向接收機(jī)裝置表明非系統(tǒng)RS編碼器(375)是否已經(jīng)被用于對(duì)堅(jiān)固字節(jié)進(jìn)行編碼。
18.權(quán)利要求17的方法，其中要編碼的數(shù)據(jù)包被按照幀(20)進(jìn)行編碼供發(fā)射，該幀(20)包括給定數(shù)量的數(shù)據(jù)包，產(chǎn)生數(shù)據(jù)包譯碼信息(304，360)的步驟包括提供第三個(gè)參數(shù)(NRP)用于向接收機(jī)裝置表明一幀中堅(jiān)固數(shù)據(jù)包的數(shù)量。
19.權(quán)利要求18的方法，其中產(chǎn)生數(shù)據(jù)包譯碼信息的步驟包括提供第四個(gè)參數(shù)(RPP)，用于向接收機(jī)裝置表明一幀(20)中堅(jiān)固數(shù)據(jù)包的位置。
20.權(quán)利要求18的方法，還包括對(duì)所述數(shù)據(jù)包譯碼信息進(jìn)行編碼，在數(shù)字信號(hào)發(fā)射保留的碼元字段部分(27)中發(fā)射的步驟。
21.一種通信系統(tǒng)，包括對(duì)數(shù)據(jù)包(307)進(jìn)行編碼，作為8-VSB調(diào)制比特流碼元發(fā)射，將堅(jiān)固數(shù)據(jù)包編碼成堅(jiān)固比特流碼元的裝置(303)；發(fā)射單獨(dú)包括所述堅(jiān)固比特流碼元，或者還包括有所述8-VSB調(diào)制比特流碼元的標(biāo)準(zhǔn)比特流的發(fā)射機(jī)裝置(303)；通過固定帶寬通信信道接收所述標(biāo)準(zhǔn)比特流或者堅(jiān)固比特流中一個(gè)或者多個(gè)的接收機(jī)裝置(500)；產(chǎn)生(304，360)接收機(jī)裝置對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和堅(jiān)固數(shù)據(jù)包進(jìn)行譯碼所需要的信息(37)的裝置，所述發(fā)射機(jī)裝置將產(chǎn)生的信息與堅(jiān)固比特流一起發(fā)射，從而在接收機(jī)里能夠進(jìn)行碼元譯碼；和接收機(jī)裝置中用于檢測(cè)產(chǎn)生的譯碼信息和產(chǎn)生跟蹤控制信息跟蹤屬于標(biāo)準(zhǔn)和堅(jiān)固比特流的字節(jié)，從而能夠在接收機(jī)里對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和堅(jiān)固數(shù)據(jù)包進(jìn)行正確譯碼的控制裝置(550)。
22.權(quán)利要求21的通信系統(tǒng)，其中所述接收機(jī)裝置中的控制裝置(550)包括裝置(510)用來產(chǎn)生數(shù)據(jù)包級(jí)的跟蹤控制信息，所述裝置按照數(shù)據(jù)包是否屬于堅(jiān)固流產(chǎn)生第一個(gè)輸出，按照數(shù)據(jù)包是否屬于標(biāo)準(zhǔn)流產(chǎn)生第二個(gè)輸出。
23.權(quán)利要求22的通信系統(tǒng)，其中的接收機(jī)裝置還包括去交織裝置(540)，用于對(duì)屬于堅(jiān)固和標(biāo)準(zhǔn)比特流的字節(jié)進(jìn)行去置亂；和數(shù)據(jù)包格式化器裝置(555)，用于對(duì)從所述堅(jiān)固比特流收到的堅(jiān)固數(shù)據(jù)包進(jìn)行重新格式化。
24.權(quán)利要求23的通信系統(tǒng)，其中的接收機(jī)裝置(500)還包括裝置(520)用來同步跟蹤控制信息的使用與所述數(shù)據(jù)包格式化器裝置(555)中數(shù)據(jù)包的重新格式化。
全文摘要
改進(jìn)ATSC A/53 HDTV信號(hào)發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)的一種靈活的數(shù)字發(fā)射系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一個(gè)數(shù)字信號(hào)發(fā)射機(jī)，用于產(chǎn)生第一個(gè)高級(jí)電視系統(tǒng)委員會(huì)(ATSC)標(biāo)準(zhǔn)編碼8－VSB比特流，以及產(chǎn)生新的堅(jiān)固比特流用來發(fā)射高優(yōu)先級(jí)的信息比特，能夠按照包括以下模式的一種發(fā)射模式發(fā)射其中新比特流的碼元2－VSB模式和4－VSB發(fā)射模式(模式，NRP，RPP)。標(biāo)準(zhǔn)8－VSB比特流被合并和格式化(330)，通過廣播上定義的比特率比率同時(shí)在陸地信道上發(fā)射(380)。該發(fā)射系統(tǒng)包括一個(gè)控制機(jī)制，用來產(chǎn)生在發(fā)射機(jī)裝置那里對(duì)堅(jiān)固數(shù)據(jù)包進(jìn)行編碼所需要的信息。它還包括一個(gè)機(jī)制，用來對(duì)控制參數(shù)(360)進(jìn)行編碼，將產(chǎn)生的信息與標(biāo)準(zhǔn)和堅(jiān)固比特流(365)進(jìn)行多路復(fù)用供發(fā)射。還提供一種接收機(jī)結(jié)構(gòu)，用來對(duì)發(fā)射機(jī)裝置發(fā)射的標(biāo)準(zhǔn)和堅(jiān)固比特流進(jìn)行譯碼。
文檔編號(hào)H04L1/00GK1543722SQ02811218
公開日2004年11月3日 申請(qǐng)日期2002年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月4日
發(fā)明者V·R·加達(dá)姆, D·比魯, V R 加達(dá)姆 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司