專利名稱：數(shù)字廣播系統(tǒng)和數(shù)字廣播發(fā)射與接收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字廣播系統(tǒng)，具體涉及適合于由電池驅(qū)動的移動終端發(fā)射與接收數(shù)字廣播和數(shù)字數(shù)據(jù)廣播的方法，以及數(shù)字廣播系統(tǒng)中的發(fā)射設(shè)備和接收設(shè)備。
背景技術(shù)：
在歐洲，數(shù)字陸地廣播是發(fā)射給符合標準(DVD-TEN 300477)的固定接收終端的，所述標準是由歐洲技術(shù)標準協(xié)會(FTSI)開發(fā)的。為了在移動終端上接收數(shù)字陸地廣播，將廣播電波預先分成若干頻段然后再發(fā)射，如日本國內(nèi)標準(ARIB STD-B31)所規(guī)定的那樣。在這種情況下，普通的電視接收機能接收到所有的頻段，在大尺寸屏幕上再現(xiàn)它們，而移動終端只能接收一個或少量頻段，在小屏幕上再現(xiàn)它們。
與日本標準不同，歐洲標準沒有規(guī)定頻段的這種部分接收，所以為了在移動終端上接收廣播業(yè)務(wù)，它必須串行接收廣播電波所有的頻帶，這樣做會導致在高頻前端模塊里明顯消耗大量功率。因此，在用電池驅(qū)動的移動終端里電池消耗得如此之快，以至于用終端連續(xù)接收長時間的廣播業(yè)務(wù)是困難的。這是個實際問題。
與此相反，已經(jīng)提出了一種方案，如圖1所示，其中包含業(yè)務(wù)A到D的數(shù)字廣播流作為數(shù)據(jù)脈沖串在短時間內(nèi)被發(fā)射出去，這種發(fā)射是通過每個業(yè)務(wù)上專有的這些業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的時分多路復用實現(xiàn)的，只在目標業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)脈沖串到達接收機的高頻前端模塊期間提供功率(也就是，在其它業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)脈沖串到達期間高頻前端模塊是斷電的)(見歐洲公開的專利申請第1337071號)。利用了用戶選擇的目標業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)脈沖串到達期間與其它業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)脈沖串到達期間相比是足夠短的這樣一個特點，這個方案能夠降低平均功率消耗。這個方案稱為“時間切片”。
但是，上述時間切片方案有如下問題。一旦在由于糟糕的無線電波接收造成的低載波信號/噪聲比(以下稱為“C/N”)條件下，接收機丟失數(shù)據(jù)脈沖串，在恢復同步前一直就不能正常地獲得數(shù)據(jù)脈沖串，因此業(yè)務(wù)的再現(xiàn)會中斷。另外，由于為了恢復同步，調(diào)諧/解調(diào)單元需要連續(xù)加電，因此要消耗很多的功率。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上面的傳統(tǒng)問題設(shè)計了本發(fā)明，因此本發(fā)明的一個目的就是提供數(shù)字廣播系統(tǒng)等，即使在低C/N等條件下它們也不會中斷業(yè)務(wù)的再現(xiàn)。
為了解決上述傳統(tǒng)問題，本發(fā)明是一種數(shù)字廣播系統(tǒng)，用于通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)射和接收從廣播源產(chǎn)生的廣播流，該廣播源包括圖像和音頻數(shù)據(jù)并且用于廣播，所述數(shù)字廣播系統(tǒng)包括編碼單元，用于根據(jù)廣播源的特性對廣播源進行編碼，并且從編碼后的廣播源生成第一層編碼和第二層編碼，所述第一層編碼和所述第二層編碼分別能夠用于所述廣播源的再現(xiàn)；合成單元，用于生成數(shù)據(jù)脈沖串，每個數(shù)據(jù)脈沖串包括所述生成的第一層編碼和第二層編碼；多路復用單元，用于通過多路復用所述生成的數(shù)據(jù)脈沖串產(chǎn)生廣播流；發(fā)射單元，用于將所述產(chǎn)生的廣播流發(fā)射給所述網(wǎng)絡(luò)；接收單元，用于接收所述發(fā)射的廣播流；解碼單元，用于從接收到的廣播流里提取所述第一層編碼和第二層編碼中的至少一個；以及再現(xiàn)單元，用于利用提取的編碼再現(xiàn)所述廣播源。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，即使在低C/N等條件下丟失了數(shù)據(jù)脈沖串的同步，得到較小編碼尺寸的下層編碼(第二層編碼)的可能性也是高的。因此，對下層解碼是可能的，從而能夠繼續(xù)再現(xiàn)業(yè)務(wù)而不會發(fā)生中斷。
在上述數(shù)字廣播系統(tǒng)中，所述廣播源包括每個業(yè)務(wù)的內(nèi)容數(shù)據(jù)，所述數(shù)字廣播系統(tǒng)還包括計時單元，用于保持時間；以及預測窗口生成單元，用于生成預測窗口信號，該信號表明要接收的目標數(shù)據(jù)脈沖串在廣播流中出現(xiàn)的時間，這個時間是由所述計時單元指定的，以及所述接收單元只在所述預測窗口信號為活動狀態(tài)時，用于只接收所述廣播流中與多個業(yè)務(wù)之一的內(nèi)容數(shù)據(jù)相對應的數(shù)據(jù)脈沖串。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，即使在較低C/N下丟失了數(shù)據(jù)脈沖串的同步，當數(shù)據(jù)脈沖串出現(xiàn)在廣播流中時，計時單元和預測窗口生成單元也會打開預測窗口，使得只在預測窗口打開時能夠獲得流。因此，能夠防止由于丟失同步而中斷業(yè)務(wù)再現(xiàn)。
在上述數(shù)字廣播系統(tǒng)中，所述接收單元還用于為了接收所述數(shù)據(jù)脈沖串控制電力供應，以便只有在所述預測窗口信號處于活動狀態(tài)時所述電力供應才增大。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，即使在較低C/N下丟失了數(shù)據(jù)脈沖串的同步，電源也是受控的，使得只在預測窗口打開時接收數(shù)據(jù)脈沖串。因此，即使是在同步恢復期間降低功率消耗也是可能的，并且降低是電源的電池的消耗。
在上述數(shù)字廣播系統(tǒng)中，所述合成單元還用于向每個數(shù)據(jù)脈沖串加入脈沖串時間信息，所述脈沖串時間信息表明要接收的下一個數(shù)據(jù)脈沖串在所述廣播流中出現(xiàn)的時間，以及所述預測窗口生成單元用于根據(jù)加入到所述數(shù)據(jù)脈沖串的所述脈沖串時間信息，確定所述預測窗口信號變?yōu)榛顒訝顟B(tài)的時序和所述預測窗口信號的窗口寬度。
在上述數(shù)字廣播系統(tǒng)中，所述接收單元包括時間保持單元，用于保持所述數(shù)字廣播系統(tǒng)的參考時間，以及所述時間保持單元用于根據(jù)所述脈沖串時間信息校準所述參考時間。
在上述數(shù)字廣播系統(tǒng)中，所述預測窗口生成單元還用于在所述接收單元不能接收到所述目標數(shù)據(jù)脈沖串的全部信號的情況下，擴展所述預測窗口信號的窗口寬度一段預定長度的時間。
在上述數(shù)字廣播系統(tǒng)中，所述合成單元還用于向每個數(shù)據(jù)脈沖串加入至少一個糾錯碼，用于糾正在發(fā)射所述廣播流時發(fā)生的編碼錯誤。
在上述數(shù)字廣播系統(tǒng)中，所述糾錯碼被分別加到所述第一層編碼和所述第二層編碼中，以及加到所述第二層編碼中的糾錯碼的糾錯能力比加到所述第一層編碼中的糾錯碼的糾錯能力高。
另一方面，本發(fā)明是一種數(shù)字廣播系統(tǒng)中使用的發(fā)射設(shè)備，該數(shù)字廣播系統(tǒng)用于通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)射和接收從廣播源產(chǎn)生的廣播流，該廣播源包括圖像和音頻數(shù)據(jù)并且用于廣播，所述發(fā)射設(shè)備包括編碼單元，用于根據(jù)廣播源的特性對廣播源進行編碼，從所述編碼后的廣播源生成第一層編碼和第二層編碼，所述第一層編碼和第二層編碼分別用于所述廣播源的再現(xiàn)；合成單元，用于生成數(shù)據(jù)脈沖串，每個數(shù)據(jù)脈沖串包括生成的第一層編碼和第二層編碼；多路復用單元，用于通過多路復用所述生成的數(shù)據(jù)脈沖串來產(chǎn)生廣播流；發(fā)射單元，用于將所述形成的廣播流發(fā)射到所述網(wǎng)絡(luò)上。
再一方面，本發(fā)明是一種數(shù)字廣播系統(tǒng)中使用的接收設(shè)備，該數(shù)字廣播系統(tǒng)用于通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)射和接收從廣播源產(chǎn)生的廣播流，該廣播源包括圖像和音頻數(shù)據(jù)并且用于廣播，所述接收設(shè)備包括接收單元，用于通過所述網(wǎng)絡(luò)接收廣播流；解碼單元，用于從接收到的廣播流里提取第一層編碼和第二層編碼中的至少一個，這些編碼是從已經(jīng)根據(jù)所述廣播源的特性進行編碼的廣播源生成的，分別用于所述廣播源的再現(xiàn)；以及再現(xiàn)單元，用于利用所述提取的編碼再現(xiàn)所述廣播源。
注意本發(fā)明不僅可以實現(xiàn)為數(shù)字廣播發(fā)射和接收方法，所述方法包括上述數(shù)字廣播系統(tǒng)中包括的特性單元，還可以實現(xiàn)為讓個人計算機程序執(zhí)行這些步驟的程序。不用說，這些程序能夠通過象DVD(注冊商標)這樣的存儲介質(zhì)或者象因特網(wǎng)這樣的傳輸介質(zhì)發(fā)布。
根據(jù)本發(fā)明，在低C/N等條件下丟失數(shù)據(jù)脈沖串同步的情況下，計時單元預測數(shù)據(jù)脈沖串出現(xiàn)在流中的時間并打開預測窗口。因此，只在預測窗口打開時是可能獲得流的。另外，即使是在預測窗口的位置偏離了數(shù)據(jù)脈沖串的實際位置的情況下，也能對小編碼尺寸的下層編碼(第二層編碼)進行解碼，從而防止業(yè)務(wù)的再現(xiàn)被中斷。
作為這個申請的技術(shù)背景的其它信息，將2004年5月31日提交的2004-161007號日本專利申請公開的內(nèi)容，包括說明、附圖和權(quán)利要求，全部結(jié)合在這里作為參考。


通過以下詳細說明，同時結(jié)合本發(fā)明實施例的附圖，本發(fā)明的這些和其它特征、功能和優(yōu)點將變得顯而易見。在這些附圖中圖1是傳統(tǒng)數(shù)字廣播系統(tǒng)中發(fā)射方案的示意圖；圖2是符合本發(fā)明第一實施例的數(shù)字廣播系統(tǒng)的示意圖；圖3是一個框圖，示出了符合本發(fā)明第一實施例的發(fā)射設(shè)備的功能；圖4是一個框圖，示出了符合本發(fā)明第一實施例的移動接收設(shè)備的功能結(jié)構(gòu)；圖5A示出了本發(fā)明的第一實施例中，數(shù)據(jù)脈沖串和功率控制信號之間的時序；圖5B示出了本發(fā)明的第一實施例中，數(shù)據(jù)脈沖串和數(shù)據(jù)脈沖串保存到緩沖存儲器中的存儲時間之間的時序；圖6是一個框圖，示出了符合本發(fā)明第一實施例的同步單元的功能結(jié)構(gòu)；圖7示出了符合本發(fā)明第一實施例的數(shù)據(jù)脈沖串和ΔT信息的結(jié)構(gòu)；圖8是一個框圖，示出了符合本發(fā)明第一實施例的脈沖串預測單元的功能結(jié)構(gòu)；圖9示出了本發(fā)明的第一實施例中，利用預測窗口信號捕獲數(shù)據(jù)脈沖串的時序；圖10是一個流程圖，示出了本發(fā)明第一實施例中移動接收設(shè)備中執(zhí)行處理的流程；圖11是一個框圖，示出了本發(fā)明的第一實施例中沒有功率控制單元的移動接收設(shè)備的功能結(jié)構(gòu)；圖12是一個框圖，示出了符合本發(fā)明第二實施例的脈沖串預測單元的功能結(jié)構(gòu)；圖13示出了本發(fā)明第二實施例中利用預測窗口信號捕獲數(shù)據(jù)脈沖串的時序；圖14是一個流程圖，示出了符合本發(fā)明第二實施例的移動接收設(shè)備中執(zhí)行處理的流程；圖15是一個框圖，示出了符合本發(fā)明第三實施例的移動接收設(shè)備的功能結(jié)構(gòu)；圖16是一個框圖，示出了符合本發(fā)明第三實施例的VCO單元和相位比較單元的功能結(jié)構(gòu)；圖17是一個框圖，示出了符合本發(fā)明第四實施例的分層編碼單元的功能結(jié)構(gòu)；圖18是一個框圖，示出了符合本發(fā)明第五實施例的移動接收設(shè)備的功能結(jié)構(gòu)；圖19是一個框圖，示出了符合本發(fā)明第五實施例的同步單元的功能結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
下面結(jié)合

本發(fā)明的實施例。注意下面說明的只是本發(fā)明的一些結(jié)合附圖的實施例例子，本發(fā)明不只限于這些實施例。
按照本發(fā)明進行的以下處理可以用軟件實現(xiàn)，軟件程序可以保存在存儲媒介中。
(第一實施例)圖2是符合本實施例的數(shù)字廣播系統(tǒng)10的示意圖。如圖2所示，數(shù)字廣播系統(tǒng)10包括發(fā)射設(shè)備100和至少一個移動接收設(shè)備200，這些設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)300互相連接。
發(fā)射設(shè)備100通過對源進行多路復用(也叫做內(nèi)容)生成廣播流，向用戶(也叫做觀眾)提供各種業(yè)務(wù)，并向網(wǎng)絡(luò)30發(fā)射廣播流。
移動接收設(shè)備200是移動電話，例如包括數(shù)字廣播調(diào)諧器，液晶屏和揚聲器。這個移動接收設(shè)備200通過網(wǎng)絡(luò)30接收廣播流，對流解碼，將用戶選擇的業(yè)務(wù)內(nèi)容顯示在液晶屏等等上。
圖3是一個框圖，示出了符合本實施例的發(fā)射設(shè)備100的功能。
如圖3所示，發(fā)射設(shè)備100是通過發(fā)射天線向網(wǎng)絡(luò)30發(fā)射廣播流8的設(shè)備。這個廣播流8通過對三種業(yè)務(wù)A、B和C的源1、11和21進行編碼與多路復用生成。發(fā)射設(shè)備100包括分別用于這些業(yè)務(wù)的分層編碼單元2、12和22，合成單元5、15和25，以及共用的多路復用單元7和發(fā)射單元9。
業(yè)務(wù)A的源1是包括圖像和音頻數(shù)據(jù)(例如，電影或音樂活動內(nèi)容數(shù)據(jù))的內(nèi)容。注意業(yè)務(wù)B的源11和業(yè)務(wù)C的源21也是與業(yè)務(wù)A的源1的內(nèi)容相似的內(nèi)容。
分層編碼單元2根據(jù)包括在源1中的圖像和音頻數(shù)據(jù)的頻率(比如空間頻率和音頻頻率)，將輸入的源1分離成高頻成分數(shù)據(jù)和低頻成分數(shù)據(jù)，并且針對相應的數(shù)據(jù)進行高效編碼(例如，符合MPEG-4的編碼)。更具體地說，分層編碼單元2分別輸出上層編碼3(第一層編碼)和下層編碼4(第二層編碼)，上層編碼3是通過對高頻成分進行高效編碼得到的，而下層編碼4是通過對低頻成分進行高效編碼得到的。注意分層編碼單元12和分層編碼單元22也具有與上述分層編碼單元2相同的功能。
合成單元5將分層編碼單元2輸出的上層編碼3和下層編碼4進行合成，輸出用于業(yè)務(wù)A的源1的數(shù)據(jù)脈沖串6。在輸出數(shù)據(jù)脈沖串6時，如果必要，在對合成編碼進行交織之后，合成單元5計算出糾錯碼，加入到數(shù)據(jù)脈沖串6中。換句話說，合成單元5也充當糾錯碼生成器。這些編碼在數(shù)據(jù)脈沖串6中串聯(lián)起來，使得下層編碼4跟隨在上層編碼3之后。
類似地，合成單元15對業(yè)務(wù)B的源11的上層和下層編碼進行合成，輸出數(shù)據(jù)脈沖串16，而合成單元25則對業(yè)務(wù)C的源21的上層和下層編碼進行合成，輸出數(shù)據(jù)脈沖串26。
多路復用單元7對相應源的數(shù)據(jù)脈沖串6、16和26進行時分多路復用，這樣就生成廣播流8。更具體地說，多路復用單元7生成單個廣播流8，廣播流8是相應源的一系列數(shù)據(jù)脈沖串，這些數(shù)據(jù)脈沖串以這樣的方式排列數(shù)據(jù)脈沖串6、16、26、6、16、26…(見圖3)。
發(fā)射單元9向網(wǎng)絡(luò)30發(fā)射多路復用單元7生成的廣播流8。
所以，廣播流8是一系列多路復用的數(shù)據(jù)脈沖串，其中的每一個都包括每個源的上層和下層分層編碼，也就是，用于提供各種業(yè)務(wù)的一系列數(shù)據(jù)的重復。
注意上述高效編碼方案不限于MPEG-4，它可以是能夠進行分層編碼的另一種編碼方案，比如MPEG-2和H.264/AVC。
在源是帶有音頻數(shù)據(jù)的視頻(移動圖像)的情況下，也能夠?qū)σ纛l數(shù)據(jù)實現(xiàn)分層編碼，生成上層和下層編碼，并將它們分別與視頻數(shù)據(jù)的上層和下層編碼串聯(lián)或多路復用，或者將沒有分層的音頻數(shù)據(jù)，與視頻數(shù)據(jù)的下層編碼串聯(lián)或多路復用。
例如，這里假設(shè)上層編碼是依據(jù)MPEG-4以350千比特每秒的速率壓縮音頻和視頻數(shù)據(jù)得到的編碼，而下層編碼是依據(jù)MPEG-4以64千比特每秒的速率壓縮音頻和視頻數(shù)據(jù)得到的編碼。還假設(shè)將這些編碼依據(jù)因特網(wǎng)協(xié)議(IP)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包，然后多路復用到按MPEG-2定義的單個傳輸流(TS)中。由于在實際的廣播系統(tǒng)中的傳輸速率是大約15兆比特每秒，所以在按上述方式配置的本系統(tǒng)中能夠傳送36種業(yè)務(wù)。
注意上述數(shù)值只是為了便于理解而舉的例子，本發(fā)明不限于這些數(shù)值。另外，本發(fā)明還可以應用于靜止圖像數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)或者這些數(shù)據(jù)的組合。此外，對于音頻數(shù)據(jù)，本發(fā)明可以應用于符合MIDI等標準的音階數(shù)據(jù)。或者可以將它應用于只包括圖像數(shù)據(jù)或者只包括音頻數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)。
圖4是一個框圖，示出了符合本實施例的移動接收設(shè)備200的功能結(jié)構(gòu)。
如圖4所示，移動接收設(shè)備200包括調(diào)諧/解調(diào)單元301、同步單元302、TS解碼器303、IP解碼器304、脈沖串預測單元305、系統(tǒng)時鐘306、頻道選擇單元307、緩沖存儲器308、MPEG-4解碼器309、功率控制單元801和系統(tǒng)控制單元802。
調(diào)諧/解調(diào)單元301對通過接收天線接收到的廣播電波的頻率進行調(diào)諧和解調(diào)，以便獲得廣播流8，并輸出給下一級的同步單元302。
在C/N高和傳輸線差錯率低的情況下，同步單元302從廣播流8中提取出用戶通過頻道選擇單元307指定的業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)脈沖串，將它輸出給TS解碼器303。同時，同步單元302檢測附著于數(shù)據(jù)脈沖串開頭的同步碼，以這個同步碼為線索得到數(shù)據(jù)脈沖串的時間位置。同步單元302還向脈沖串預測單元305輸出脈沖串同步信號S1，S1表明這個數(shù)據(jù)脈沖串的時間位置。提取的這個數(shù)據(jù)脈沖串是按MPEG-2定義的TS格式的數(shù)據(jù)包，其中組成業(yè)務(wù)的音頻數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)等是多路復用的。另外，數(shù)據(jù)脈沖串由通過分層編碼得到的上層編碼和下層編碼組成，如圖3所示。
TS解碼器303對從同步單元302接收來的數(shù)據(jù)脈沖串進行編碼糾錯，通過對TS數(shù)據(jù)包解碼提取是數(shù)據(jù)體的有效載荷數(shù)據(jù)，并且輸出給IP解碼器304。也就是說，TS解碼器303也有糾錯單元的功能。解碼是針對包括上層編碼的TS數(shù)據(jù)包和包括下層編碼的TS數(shù)據(jù)包這兩者進行的，所以這些TS數(shù)據(jù)包的編碼數(shù)據(jù)是分別提取的。
同時，TS解碼器303從屬于多路復用在TS上的控制數(shù)據(jù)的節(jié)目專用信息(PSI)中提取節(jié)目信息，比如業(yè)務(wù)節(jié)目的頻率信息，節(jié)目號和數(shù)據(jù)包ID號。
頻道選擇單元307根據(jù)節(jié)目信息輸出對應于用戶選擇的業(yè)務(wù)(節(jié)目)的頻道選擇信息。
TS解碼器303根據(jù)頻道選擇信息，選擇性地提取分配了目標數(shù)據(jù)包ID號的TS數(shù)據(jù)包。提取的TS數(shù)據(jù)包包含一個IP數(shù)據(jù)包(或一些IP數(shù)據(jù)包)，其中作為有效載荷，IP數(shù)據(jù)包包括業(yè)務(wù)節(jié)目的編碼的音頻和視頻數(shù)據(jù)，并且將這個IP數(shù)據(jù)包封裝成TS數(shù)據(jù)包并發(fā)射出去。另外，將信息嵌入IP數(shù)據(jù)包的MAC地址字段中，這個信息表明直到同一業(yè)務(wù)的下一個數(shù)據(jù)脈沖串出現(xiàn)時的相對持續(xù)時間(下面稱為“ΔT信息”)。
IP解碼器304對TS解碼器303提取的IP數(shù)據(jù)包解碼，提取作為IP數(shù)據(jù)包有效載荷發(fā)射的音頻和視頻數(shù)據(jù)的上層編碼與下層編碼這二者的編碼數(shù)據(jù)，以及ΔT信息。由于編碼的音頻和視頻數(shù)據(jù)是脈沖串形式的，因此在一次保存到緩沖存儲器308之后，通過以固定速率讀出來轉(zhuǎn)換其速率。之后，在下一步通過MPEG-4解碼器對上層編碼和下層編碼二者的編碼數(shù)據(jù)進行解碼，作為對應于這一業(yè)務(wù)的音頻和視頻輸出。由于在這種情況下對分層上層和下層編碼都進行解碼，因此能夠得到覆蓋從低頻到高頻整個頻帶的高質(zhì)量的再現(xiàn)信號。
電源控制單元801根據(jù)由脈沖串預測單元305生成的預測窗口信號S3的時序，生成電源控制信號S5，來打開/關(guān)閉調(diào)諧/解調(diào)單元301的電源。由于考慮到啟動調(diào)諧/解調(diào)單元301需要的時間，電源控制信號S5需要早于數(shù)據(jù)脈沖串出現(xiàn)的時間輸出，如同后面要說明的圖5A所示，所以直到“打開”的持續(xù)時間里包括其啟動時間。
在這里，“預測窗口(或預測窗口信號)”指的是時序信號，用于從數(shù)據(jù)流中提取目標業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)脈沖串，這個數(shù)據(jù)流中以時分方式多路復用了各種業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)脈沖串。具體而言，預測窗口信號是接收機自己打開的門信號。接收機預測包括在數(shù)據(jù)流中的目標業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)脈沖串出現(xiàn)的時間位置(時序)，根據(jù)預測結(jié)果，它比預測的時序稍微提前一些打開門信號。換句話說，如果接收的數(shù)據(jù)流是由預測窗口信號選通的，就有可能搜尋出數(shù)據(jù)流中比數(shù)據(jù)脈沖串出現(xiàn)的稍微早一些的目標數(shù)據(jù)脈沖串的前同步，檢測并捕獲跟隨在數(shù)據(jù)脈沖串前同步之后的同步碼，因而，有可能縮短同步碼檢測單元容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤的時間周期。結(jié)果，能夠降低同步碼檢測錯誤出現(xiàn)的概率，提高檢測的準確率。特別是在由于傳輸線路很糟糕的C/N造成數(shù)據(jù)流中包括大量錯誤的情況下，預測窗口顯著提高了同步檢測的正確率。注意生成預測窗口的預測單元保存同步間隔信息，該信息是在因為傳輸線路的C/N良好而能正常檢測同步時得到的，當它預測時序時利用保存的同步間隔信息生成預測窗口。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，只在必要時向調(diào)諧/解調(diào)單元301提供了電源，才能夠捕獲數(shù)據(jù)脈沖串。因此，在高C/N和低C/N時都能夠接收業(yè)務(wù)節(jié)目，同時降低功率消耗。
從系統(tǒng)控制單元802接收到的使能信號S6的時候，電源控制單元801產(chǎn)生電源控制信號S5，當使能信號S6是開時，根據(jù)預測窗口信號S3用S5反復打開或關(guān)閉電源，當使能信號S6是關(guān)時它保持電源控制信號S5為開狀態(tài)。
注意，調(diào)諧/解調(diào)單元實現(xiàn)打開/關(guān)閉電源功能，但是本發(fā)明不把這樣的功能塊限于調(diào)諧/解調(diào)單元。如果能夠?qū)λ碾娫淳€路實現(xiàn)時序控制，任何其它功能塊都可以實現(xiàn)打開/關(guān)閉電源的功能。
系統(tǒng)控制單元802是例如微型計算機，包括ROM、RAM等，控制移動接收設(shè)備200的所有操作。
按上述方式構(gòu)造的移動接收設(shè)備200使系統(tǒng)控制單元能夠在任何時候控制調(diào)諧/解調(diào)單元301的電源打開/關(guān)閉。因此，它能夠支持這種情況，即調(diào)諧/解調(diào)單元301需要連續(xù)供電，以便在例如接收機的電源打開之后，以及廣播頻率的頻道改變之后，立即建立脈沖串的初始同步。
圖5A示出了本實施例中，在接收廣播流8期間相應數(shù)據(jù)脈沖串和電源控制信號S5之間的時序。圖5A示出了在用戶選擇業(yè)務(wù)A的情況下，如何利用電源控制信號S5捕獲數(shù)據(jù)脈沖串6。
如圖5A所示，移動接收設(shè)備200的調(diào)諧/解調(diào)單元301的電源在比開始接收數(shù)據(jù)脈沖串6的時刻之前250毫秒啟動，因為啟動調(diào)諧/解調(diào)單元301要花250毫秒的時間，這樣就能夠正常開始接收數(shù)據(jù)脈沖串6并捕獲它。
圖5B示出了本實施例中數(shù)據(jù)脈沖串的速率轉(zhuǎn)換。
如圖5B所示，一旦捕獲到數(shù)據(jù)脈沖串6，就將接收到的已經(jīng)按脈沖串形式發(fā)射的業(yè)務(wù)A的數(shù)據(jù)保存到緩沖存儲器308中，在預定的存儲時間之后再從緩沖存儲器308中讀出來。盡管在脈沖串發(fā)射完成后就關(guān)閉了調(diào)諧/解調(diào)單元301的電源，但是繼續(xù)向MPEG-4解碼器309提供電源，以便它能夠以再現(xiàn)所要求的速率從緩沖存儲器308中讀出數(shù)據(jù)，再現(xiàn)內(nèi)容。
如上所述，由于只在必要的時間周期里向調(diào)諧/解調(diào)單元301提供電源，所以能夠降低功率消耗。
接下來，通過圖4和圖6到圖9，給出由于低C/N等造成發(fā)射線路上差錯率高時，移動接收設(shè)備200的接收操作說明。
圖6是一個框圖，示出了符合本實施例的移動接收設(shè)備200同步單元302的功能結(jié)構(gòu)。如圖6所示，同步單元302包括脈沖串門電路402和同步碼檢測器401。
低C/N增加了丟失分配給數(shù)據(jù)脈沖串開頭的同步碼的概率，不能檢測到它，這樣脈沖串同步信號S1就會中斷。脈沖串預測單元305一直監(jiān)測著脈沖串同步信號S1。IP解碼器304一直獲得ΔT信息S2，該信息是提取出的脈沖串時間保持裝置。
在像高C/N這種良好接收條件下，直接根據(jù)前一個ΔT信息S2預測下一個脈沖串位置(時序)，但是如果脈沖串同步信號S1是從同步單元302輸入進來的，那么優(yōu)先選用它，并且預測窗口信號S3只輸出受脈沖串同步信號S1支配的定時信號，而不管根據(jù)信息S2所預測的值。
另一方面，在像低C/N這樣的壞接收條件下，脈沖串同步信號S1被中斷，因此在根據(jù)剛得到的ΔT信息S2預測出的時間附近不能檢測到脈沖串同步信號S1。所以，如果在預測時間附近不能檢測到脈沖串同步信號S1，那么脈沖串預測單元305利用剛得到的ΔT信息S2預測數(shù)據(jù)脈沖串的位置，輸出預測窗口信號S3，因而它與預測的時序一致。為了這個目的，脈沖串預測單元305將系統(tǒng)時鐘306輸出的計數(shù)時鐘S4進行累加，得到對應于ΔT信息S2所表明的時間的計數(shù)器值，然后確定出預測窗口信號為開狀態(tài)的時間。
即使在不能生成脈沖串同步信號S1的條件下，為了捕獲數(shù)據(jù)脈沖串，同步單元302利用脈沖串預測單元305生成的預測窗口信號S3試圖從廣播流中捕獲目標數(shù)據(jù)脈沖串。但是，由于脈沖串預測單元305在檢測到脈沖串同步信號S1停止之后才生成預測窗口信號S3，所以在預測窗口信號S3的時序基礎(chǔ)之上開始捕獲數(shù)據(jù)脈沖串的時序，有可能比實際的數(shù)據(jù)脈沖串時序偏后。在這種情況下，盡管有可能捕獲不到位于數(shù)據(jù)脈沖串較前部分的上層編碼，但是位于數(shù)據(jù)脈沖串較后部分的下層編碼還是有可能捕獲到的。因此，在隨后的步驟里，至少利用下層編碼，MPEG-4解碼器309是有可能繼續(xù)再現(xiàn)業(yè)務(wù)節(jié)目的。
注意ΔT信息是嵌入數(shù)據(jù)脈沖串的，如圖7所示(在圖7中，ΔT(1)和ΔT(2)是ΔT信息，實際上它們嵌入在數(shù)據(jù)脈沖串6中)，它表明從它嵌入的位置(時間)到下一個數(shù)據(jù)脈沖串出現(xiàn)的位置(時間)這個相對時間周期。因此，嚴格說來，所表明的相對時間不是代表相同業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)脈沖串之間間隔本身的數(shù)值。但是，在實際執(zhí)行時，可以忽略數(shù)據(jù)脈沖串開始處與ΔT信息嵌入位置之間的時間差別，因為每個數(shù)據(jù)脈沖串的寬度與相同業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)脈沖串之間的間隔相比是足夠小的。這個差別是無關(guān)緊要的，因為它可以歸入預測窗口的余量ΔT(M)中。
如圖6所示，同步單元302包括同步碼檢測器401和脈沖串門電路402。為了選擇帶有與用戶選擇的，并且從頻道選擇單元307輸出的業(yè)務(wù)相對應的脈沖串ID的數(shù)據(jù)脈沖串，同步碼檢測器401輸出脈沖串同步信號S1，用于利用分配給數(shù)據(jù)脈沖串的開頭的同步碼作為線索，檢測要接收的數(shù)據(jù)脈沖串的位置。脈沖串門電路402是用于從TS提取數(shù)據(jù)脈沖串的門電路，這個TS是根據(jù)脈沖串同步信號S1或預測窗口信號S3輸入的。在脈沖串同步信號S1是有效的(asserted)并且門是打開的時候，即使預測信號S3是有效的，預測信號S3也被忽略，反之亦然。也就是在預測窗口信號S3是有效的并且門是打開的時候，即使脈沖串同步信號S1是有效的，脈沖串同步信號S1也被忽略。
如上所述，脈沖串同步信號S1和預測窗口信號S3彼此排它性地進行輸入處理，以便維持連續(xù)的同步。
圖7說明了本實施例中數(shù)據(jù)脈沖串6和ΔT信息的結(jié)構(gòu)。(注意下面的說明也是適合于數(shù)據(jù)脈沖串16和數(shù)據(jù)脈沖串26的)。
數(shù)據(jù)脈沖串6由用于上層編碼501的同步碼、上層編碼3、用于下層編碼502的同步碼和下層編碼4組成。因此，同步碼檢測器401捕獲用于上層編碼501的同步碼，以便得到包括在上層編碼3中，表示數(shù)據(jù)脈沖串6的同步的ΔT信息(更具體地是ΔT(1))。同步碼檢測器401還捕獲位于數(shù)據(jù)脈沖串6較后面的用于下層編碼502的同步碼，以便檢測包括在下層編碼4中，表示數(shù)據(jù)脈沖串6的同步的另一個ΔT信息(更具體地是ΔT(2))。
注意，ΔT信息是嵌入到IP數(shù)據(jù)包中的MAC地址字段里的，它表明從ΔT信息插入的時間位置到下一個數(shù)據(jù)脈沖串出現(xiàn)之間的相對時間周期。作為這個ΔT信息，將一個或多個ΔT(1)包括在上層編碼3中，將一個或多個ΔT(2)包括在下層編碼4中。即使是將上層編碼3或下層編碼4解碼，這種結(jié)構(gòu)也能夠取得ΔT信息。
另外，ΔT(1)和ΔT(2)都有表明比下一個數(shù)據(jù)脈沖串的開頭出現(xiàn)的時間提前ΔT(M)的時間的一個時間余量。這種結(jié)構(gòu)在用于捕獲同步的系統(tǒng)中產(chǎn)生一個余量，這樣就能夠可靠地捕獲用于上層編碼501的同步碼和用于下層編碼502的同步碼。
圖8是一個框圖，示出了本實施例中脈沖串預測單元305的功能結(jié)構(gòu)。
如圖8所示，脈沖串預測單元305包括同步丟失判斷器601、與電路602、預置寄存器603、計數(shù)器604、比較器605和脈沖發(fā)生器606。
同步丟失判斷器601監(jiān)測脈沖串同步信號S1的脈沖狀態(tài)，根據(jù)脈沖串同步信號S1的脈沖狀態(tài)輸出ΔT門信號S7。具體而言，當在預定的時間周期內(nèi)生成同步信號S1的脈沖信號時，同步丟失判斷器601判斷為“同步存在”，并輸出“1”作為ΔT門信號S7，而在預定的時間周期內(nèi)沒有脈沖信號時，它判斷為“同步丟失”，并輸出“0”作為ΔT門信號S7。
預置寄存器603加載ΔT信息S2并輸出它，同時保持加載的數(shù)值。當脈沖串同步信號S1是有效的并且ΔT門信號S7為“1”時，預置寄存器603加載ΔT信息S2，而當脈沖串同步信號S1是無效的并且ΔT門信號S7為“0”時，ΔT信息S2在與電路602里被中斷，所以預置寄存器603保存著最后的ΔT信息S2的數(shù)值。
計數(shù)器604對從計數(shù)時鐘S4輸出的時鐘信號計數(shù)，輸出計數(shù)器值。比較器605對保存在預置寄存器603中的ΔT信息S2和計數(shù)器604輸出的計數(shù)器值的數(shù)值進行比較，數(shù)值彼此相等時輸出觸發(fā)信號，利用這個觸發(fā)信號清空計數(shù)器604。脈沖發(fā)生器606利用從比較器605輸出的觸發(fā)信號作為觸發(fā)器，輸出預測窗口信號S3。
上述結(jié)構(gòu)允許得到與ΔT信息S2所表明的時間對應的計數(shù)器值，這樣就能確定脈沖串預測時間。在低C/N情形里丟失脈沖串同步信號S1的情況下，脈沖發(fā)生器606輸出預測窗口信號S3，同時保存最后的ΔT信息，這個ΔT信息允許進行不受干擾影響的慣性輪處理。
圖9示出了用于利用預測窗口信號捕獲數(shù)據(jù)脈沖串6的相應信號之間的時序。
下面利用圖10的流程圖說明圖9的具體操作，圖10示出了符合本實施例的移動接收設(shè)備200中的處理流程。
在移動接收設(shè)備200正在接收廣播流8(S1000中的對)并且C/N低(S1001中的對)的情況下，利用ΔT信息(S1003)生成預測窗口信號S3，根據(jù)這個預測窗口信號S3(S1004)指定數(shù)據(jù)脈沖串6等的位置，并接收目標數(shù)據(jù)脈沖串6(S1005)。另一方面，當C/N高(S1001中的否)時，按照常規(guī)，移動接收設(shè)備200根據(jù)脈沖串同步信號S1(S1002)指定數(shù)據(jù)脈沖串6等的位置，并接收目標數(shù)據(jù)脈沖串6(S1005)。
注意在本實施例中，作為實例，已給出按MPEG-2定義的TS格式的數(shù)據(jù)脈沖串6的說明，但也可以是其它格式的數(shù)據(jù)脈沖串。對于分層編碼，將編碼數(shù)據(jù)分成兩種編碼，在本實施例中是上層編碼和下層編碼，但是只要能將分離的n部分分層編碼表示為兩層的一組，也就是相對的上層和相對的下層，本發(fā)明就不限于分成兩種編碼。
為了發(fā)射節(jié)目信息，使用其中以TS格式多路復用了控制數(shù)據(jù)的PSI，但是也可以通過獨立系統(tǒng)的數(shù)據(jù)頻道來發(fā)射而不使用PSI，或者可以選擇在接收方預定的節(jié)目而不發(fā)射節(jié)目信息。
另外，在本實施例中，示出了一個例子，即業(yè)務(wù)節(jié)目的編碼音頻和視頻數(shù)據(jù)是利用封裝在TS數(shù)據(jù)包中的IP數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)的有效載荷發(fā)射的，但是本發(fā)明不限于這樣的IP數(shù)據(jù)包格式。
在本實施例中，ΔT信息是從ΔT(1)等出現(xiàn)的時間到下一個數(shù)據(jù)脈沖串出現(xiàn)時間的相對時間周期，但是也可以用下一個數(shù)據(jù)脈沖串出現(xiàn)的絕對時間作為ΔT信息，然后計算出相對時間。
在本實施例中，速率轉(zhuǎn)換是通過將編碼音頻和視頻數(shù)據(jù)一次保存到緩沖存儲區(qū)中，再以固定速率讀出實現(xiàn)的。但是，如果MPEG-4解碼器能夠接受這種脈沖串形式的音頻和視頻編碼，就不必總是將數(shù)據(jù)保存到緩沖存儲區(qū)中。
在本實施例中，ΔT數(shù)據(jù)嵌在IP數(shù)據(jù)包的MAC地址字段中，但是它也可以嵌在其它字段中。
另外，在本實施例中，已經(jīng)給出了數(shù)據(jù)脈沖串的說明，其中下層編碼跟隨在上層編碼之后。但是，上層編碼當然可以跟隨在下層編碼之后，因為可以只用上層編碼再現(xiàn)業(yè)務(wù)。
注意，盡管本實施例中說明了包括電源控制單元801的移動接收設(shè)備200，但是它不必總是包括電源控制單元801(見圖11)。
(第二實施例)前面描述了第一實施例，其中預測窗口信號S3的窗口寬度是固定的。下面給出第二實施例的說明，其中如果接收條件沒有改善，預測窗口信號S3的窗口寬度是逐漸擴展的。
圖12是一個框圖，示出了本實施例中脈沖串預測單元315的功能結(jié)構(gòu)。
注意在圖12中，將相同的標號分配給第一實施例的圖8示出的相同組件，因此這里不再重復說明。
如圖12所示，脈沖發(fā)生器901能夠從外部設(shè)置預測窗口信號S3的預測窗口寬度，也就是脈沖寬度的值。計數(shù)器903對計數(shù)時鐘S4的脈沖個數(shù)計數(shù)，將計數(shù)值輸出到脈沖寬度寄存器902中。脈沖寬度寄存器902根據(jù)從計數(shù)器903輸出的計數(shù)值計算脈沖寬度值，在ΔT門信號S7的控制下把它輸出給脈沖發(fā)生器901。因此，在ΔT門信號S7為1，也就是檢測到脈沖串同步信號S1的情況下，脈沖寬度寄存器902向脈沖發(fā)生器901輸出預定的脈沖寬度值。
另一方面，在ΔT門信號S7為0，也就是沒有檢測到脈沖串同步信號S1的情況下，脈沖寬度寄存器902向脈沖發(fā)生器901輸出脈沖寬度值，該脈沖寬度值是根據(jù)上述計數(shù)值計算出來的。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，如圖13中的時序圖所示，在高C/N下正常接收廣播流8期間，脈沖發(fā)生器901生成具有預定窗口寬度的預測窗口信號S3。但是，在低C/N下丟失脈沖串同步之后，為了利用預測窗口信號S3捕獲同步中的脈沖串，脈沖發(fā)生器生成窗口寬度逐漸擴展，直到建立起脈沖串同步的預測窗口信號。因此，能夠吸收累加的窗口位置差錯，這些窗口位置差錯是隨著符合ΔT信息S2的預測窗口信號的生成而產(chǎn)生的，因此提高了捕獲脈沖串同步的概率。
圖14是一個流程圖，示出了符合本實施例的移動接收設(shè)備中的處理流程。注意，將相同的標號分配給第一實施例的流程圖10示出的相同過程，這里不重復對它們的說明。
符合本實施例的移動接收設(shè)備判斷它是否已經(jīng)接收到脈沖串同步信號S1(S1400)，當沒有接收到信號S1時，它擴展預測窗口信號S3的窗口寬度一個預定時間寬度，用于接收下一個數(shù)據(jù)脈沖串6(S1401)。
注意在本實施例中，窗口寬度是按照計數(shù)器和寄存器的結(jié)構(gòu)來唯一地和單調(diào)地擴展的，但是為了這個目的也可以利用微型計算機等任意地擴展。
另外，在音頻和視頻節(jié)目的正常運行中，相同頻道的數(shù)據(jù)脈沖串是按有規(guī)則的時間間隔發(fā)射的，但是也有ΔT的寬度在過渡狀態(tài)不能保持不變的可能性，比如另一個頻道的業(yè)務(wù)開始或結(jié)束的情況，或者有不規(guī)則的數(shù)據(jù)插入到同一個廣播流中的情況。即使發(fā)生這樣的情況而同時又是低C/N，通過逐漸擴展預測窗口的寬度仍然能提高捕獲數(shù)據(jù)脈沖串的概率。
(第三實施例)圖15是一個框圖，示出了符合本發(fā)明的本實施例的移動接收設(shè)備1100的功能結(jié)構(gòu)。在圖15中，將相同的標號分配給第一實施例的圖4所示的相同組件，因此這里不對它們重復說明。
在圖15中，移動接收設(shè)備1100包括VCO單元1101和相位比較單元1102。
VCO單元1101是壓控振蕩器，它通過根據(jù)輸入的VCO控制信號控制電壓來改變振蕩頻率，生成計數(shù)時鐘S4。
相位比較單元1102對脈沖串同步信號S1的相位與計數(shù)時鐘S4作比較，將相位差轉(zhuǎn)換成電壓值，作為VCO控制信號輸出。比較相位的時候，通過ΔT信息S2調(diào)整計數(shù)時鐘S4的環(huán)路增益，因此提高了相位比較的準確性。
圖16是一個框圖，示出了本實施例中VCO單元1101和相位比較單元1102的功能結(jié)構(gòu)。
如圖16所示，相位比較單元1102包括寄存器1201，除法器1202，相位比較器1203和低通濾波器1204。
寄存器1201保存ΔT信息S2的ΔT值，除法器1202用輸入的計數(shù)時鐘S4去除保存在寄存器1201中的ΔT值，并且以除法結(jié)果也就是商的時間間隔輸出脈沖。相位比較器1203是對輸入的兩個脈沖信號作比較并輸出相位差的單元，它對脈沖串同步信號S1的脈沖和以商時間間隔生成的脈沖作比較，輸出相位差信號。低通濾波器1204對從相位比較器1203輸出的相位差信號進行低通濾波，生成VCO控制信號。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，建立具有脈沖串同步信號S1的鎖相環(huán)(PLL)作為基準周期，這樣計數(shù)時鐘S4和脈沖串同步信號S1在頻率上總是同步的。因此，作為接收機時間保持單元的計數(shù)時鐘S4由ΔT信息S2來校準，S2是脈沖串時間信息，結(jié)果是能夠獲得與廣播臺的系統(tǒng)時鐘同步的計數(shù)時鐘S4，提高接收系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
注意，在本實施例中，將脈沖串同步信號S1用作相位比較的參考時鐘，但是如果與廣播臺的系統(tǒng)時鐘同步，任何數(shù)據(jù)或信號也都可以用于相同效果。
(第四實施例)圖17是一個框圖，示出了符合本發(fā)明的本實施例的發(fā)射設(shè)備中分層編碼單元1300的功能結(jié)構(gòu)。
如圖17所示，分層編碼單元1300包括預處理器1301、上層編碼器1302、下層編碼器1303、中間處理器1306、是糾錯裝置的上層糾錯編碼器1304、是糾錯裝置的下層糾錯編碼器1305。
預處理器1301對輸入的視頻源進行頻率分析，例如，把它分成兩種圖像，也就是，由高頻分量組成的高分辨率圖像和由低頻分量組成的低分辨率圖像，并輸出它們。
上層編碼器1302對高分辨率圖像編碼，生成MPEG-4VOL1編碼，例如TS數(shù)據(jù)包格式的。下層編碼器1303對低分辨率圖像編碼，生成MPEG-4VOL0編碼，例如TS數(shù)據(jù)包格式的。為了這個目的，上層編碼器1302把在編碼過程中由下層編碼器1303再生的低分辨率圖像通過中間處理器轉(zhuǎn)換為預測圖像，用預測圖像進行編碼處理。
上層糾錯編碼器1304對上層編碼器1302生成的VOL1編碼計算出上層糾錯碼，將它與VOL1串聯(lián)，生成上層編碼3并輸出。下層糾錯編碼器1305對下層編碼器1303生成的VOL0編碼計算出下層糾錯碼，將它與VOL0串聯(lián)，生成下層編碼4并輸出。為了這個目的，下層糾錯碼的糾錯能力比上層糾錯碼的相對較高。例如，當使用Reed-Solomon RS(255，239)碼作為上層糾錯碼，漢明距離為8的情況下，通過用RS(255，191)碼作為下層糾錯碼，將漢明距離設(shè)置為32，使下層糾錯碼的糾錯能力比上層糾錯碼的高。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，即使在低C/N等狀態(tài)下只對下層解碼，也能實現(xiàn)比較穩(wěn)定的業(yè)務(wù)再現(xiàn)，從而繼續(xù)再現(xiàn)業(yè)務(wù)。
注意在本實施例中，使用了Reed-Solomon碼并且采用了特定的處理碼長度，但即使使用其它的糾錯碼和其它的碼長，也能獲得同樣的效果。為上層和下層分別提供糾錯編碼器，但這兩個層也可以分時共用一個其中參數(shù)能夠改變的糾錯編碼器。另外，在上層編碼器和下層編碼器中也能夠生成和增加用軟件處理的糾錯碼，在分層編碼單元中不再包括糾錯編碼器。在每層編碼交織之后也能增加糾錯碼。
此外，在本實施例中，預處理器根據(jù)源信號的頻率分量將它分層分離，但是也可以根據(jù)其它的物理參數(shù)將源信號分層分離。另外，雖然在本實施例中使用了TS數(shù)據(jù)格式，但也可以使用其它的格式。
(第五實施例)
圖18是一個框圖，示出了符合本實施例的移動接收設(shè)備1400的功能結(jié)構(gòu)。注意在圖18中，將相同的標號分配給第一實施例的圖4所示的相同組件，因此這里不再重復說明。
如圖18所示，移動接收設(shè)備1400包括調(diào)諧/解調(diào)單元1401和同步單元1402。
調(diào)諧/解調(diào)單元1401具有對實時接收的無線電波測量其C/N狀態(tài)，并且輸出表示C/N狀態(tài)的數(shù)據(jù)值作為C/N狀態(tài)信號S8的功能。在C/N狀態(tài)信號S8表明C/N下降的情況下，同步單元1402利用預測窗口信號S3捕獲數(shù)據(jù)脈沖串，不使用TS中的同步碼。
圖19是一個框圖，示出了本實施例中同步單元1402的功能結(jié)構(gòu)。注意在圖19中，將相同的標號分配給第一實施例的圖6所示的相同組件，因此這里不再重復說明。
如圖19所示，門電路1501具有在C/N狀態(tài)信號S8的C/N數(shù)據(jù)值表明C/N值比預定值低時關(guān)閉門電路的功能。因此，當C/N下降時，門電路1501中斷由同步碼檢測器401檢測到的脈沖串同步信號S1，使得脈沖串門電路402利用預測窗口信號S3執(zhí)行捕獲數(shù)據(jù)脈沖串的操作。根據(jù)這個結(jié)構(gòu)，能夠檢測到在C/N狀態(tài)變得糟糕到不能檢測到同步碼的程度之前C/N狀態(tài)的下降，然后將數(shù)據(jù)脈沖串的提取切換為利用預測窗口信號提取。因此，即使在由于移動接收設(shè)備的高速運動使得C/N狀態(tài)動態(tài)改變的情況下，也能夠穩(wěn)定地接收和再現(xiàn)業(yè)務(wù)。
注意在本實施例中，C/N狀態(tài)信號S8是從調(diào)諧/解調(diào)單元1401直接輸入給同步單元1402中的門電路1501的，但是在調(diào)諧/解調(diào)單元1401和門電路1501之間，也能夠通過提供的微型計算機用軟件控制門電路1501。
另外，在第一到第五實施例中，通過對高頻發(fā)射層使用象卷積碼和turbo碼這樣的糾錯碼作為外部碼，能夠進一步提高業(yè)務(wù)再現(xiàn)的穩(wěn)定性，這些編碼方法對連續(xù)編碼錯誤具有高糾錯性能。
工業(yè)實用性用于符合本發(fā)明的移動終端的廣播發(fā)射和接收方法，能夠應用在移動環(huán)境中發(fā)射與接收數(shù)字廣播和數(shù)字數(shù)據(jù)廣播的方法和設(shè)備上。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字廣播系統(tǒng)，用于通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)射和接收從廣播源產(chǎn)生的廣播流，該廣播源包括圖像和音頻數(shù)據(jù)并且用于廣播，所述數(shù)字廣播系統(tǒng)包括編碼單元，用于根據(jù)廣播源的特性對所述廣播源進行編碼，并且從所述編碼后的廣播源生成第一層編碼和第二層編碼，所述第一層編碼和所述第二層編碼分別能夠用于所述廣播源的再現(xiàn)；合成單元，用于生成數(shù)據(jù)脈沖串，每個數(shù)據(jù)脈沖串包括所述生成的第一層編碼和第二層編碼；多路復用單元，用于通過多路復用所述生成的數(shù)據(jù)脈沖串產(chǎn)生廣播流；發(fā)射單元，用于將所述產(chǎn)生的廣播流發(fā)射給所述網(wǎng)絡(luò)；接收單元，用于接收所述發(fā)射的廣播流；解碼單元，用于從所述接收到的廣播流里提取所述第一層編碼和所述第二層編碼中的至少一個；以及再現(xiàn)單元，用于利用所述提取的編碼再現(xiàn)所述廣播源。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字廣播系統(tǒng)，其中所述廣播源包括多個業(yè)務(wù)中的每一個的內(nèi)容數(shù)據(jù)，所述數(shù)字廣播系統(tǒng)還包括計時單元，用于保持時間；和預測窗口生成單元，用于生成預測窗口信號，該信號表明要接收的目標數(shù)據(jù)脈沖串在所述廣播流中出現(xiàn)的時間，這個時間是由所述計時單元指定的，以及所述接收單元用于只在所述預測窗口信號為活動狀態(tài)時，只接收所述廣播流中與所述多個業(yè)務(wù)之一的內(nèi)容數(shù)據(jù)相對應的數(shù)據(jù)脈沖串。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)字廣播系統(tǒng)，其中所述接收單元還用于為了接收所述數(shù)據(jù)脈沖串控制電力供應，以便只有在所述預測窗口信號處于所述活動狀態(tài)時所述電力供應才增大。
4.如權(quán)利要求2所述的數(shù)字廣播系統(tǒng)，其中所述合成單元還用于向每個數(shù)據(jù)脈沖串加入脈沖串時間信息，所述脈沖串時間信息表明要接收的下一個數(shù)據(jù)脈沖串在所述廣播流中出現(xiàn)的時間，以及所述預測窗口生成單元用于根據(jù)加入到所述數(shù)據(jù)脈沖串的所述脈沖串時間信息，確定所述預測窗口信號變?yōu)樗龌顒訝顟B(tài)的時序和所述預測窗口信號的窗口寬度。
5.如權(quán)利要求4所述的數(shù)字廣播系統(tǒng)，其中所述接收單元包括時間保持單元，用于保持所述數(shù)字廣播系統(tǒng)的參考時間，和所述時間保持單元用于根據(jù)所述脈沖串時間信息校準所述參考時間。
6.如權(quán)利要求2所述的數(shù)字廣播系統(tǒng)，其中所述預測窗口生成單元還用于在所述接收單元不能接收到所述目標數(shù)據(jù)脈沖串的全部信號的情況下，將所述預測窗口信號的窗口寬度擴展一段預定長度的時間。
7.如權(quán)利要求2所述的數(shù)字廣播系統(tǒng)，其中所述合成單元還用于向每個數(shù)據(jù)脈沖串加入至少一個糾錯碼，用于糾正在發(fā)射所述廣播流時發(fā)生的編碼錯誤。
8.如權(quán)利要求7所述的數(shù)字廣播系統(tǒng)，其中所述糾錯碼被分別加到所述第一層編碼和所述第二層編碼中，以及加到所述第二層編碼中的糾錯碼的糾錯能力比加到所述第一層編碼中的糾錯碼的糾錯能力高。
9.一種數(shù)字廣播系統(tǒng)中使用的發(fā)射設(shè)備，所述數(shù)字廣播系統(tǒng)用于通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)射和接收從廣播源產(chǎn)生的廣播流，該廣播源包括圖像和音頻數(shù)據(jù)并且用于廣播，所述發(fā)射設(shè)備包括編碼單元，用于根據(jù)廣播源的特性對所述廣播源進行編碼，從所述編碼后的廣播源生成第一層編碼和第二層編碼，所述第一層編碼和所述第二層編碼分別用于所述廣播源的再現(xiàn)；合成單元，用于生成數(shù)據(jù)脈沖串，每個數(shù)據(jù)脈沖串包括所述生成的第一層編碼和第二層編碼；多路復用單元，用于通過多路復用所述生成的數(shù)據(jù)脈沖串來產(chǎn)生廣播流；發(fā)射單元，用于將所形成的廣播流發(fā)射到所述網(wǎng)絡(luò)上。
10.一種數(shù)字廣播系統(tǒng)中使用的接收設(shè)備，所述數(shù)字廣播系統(tǒng)用于通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)射和接收從廣播源產(chǎn)生的廣播流，該廣播源包括圖像和音頻數(shù)據(jù)并且用于廣播，所述接收設(shè)備包括接收單元，用于通過所述網(wǎng)絡(luò)接收廣播流；解碼單元，用于從所述接收到的廣播流里提取第一層編碼和第二層編碼中的至少一個，這些編碼是從已經(jīng)根據(jù)所述廣播源的特性進行編碼的所述廣播源生成的，并且分別用于所述廣播源的再現(xiàn)；以及再現(xiàn)單元，用于利用所述提取的編碼再現(xiàn)所述廣播源。
11.一種數(shù)字廣播系統(tǒng)中使用的發(fā)射和接收方法，所述數(shù)字廣播系統(tǒng)用于通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)射和接收從廣播源產(chǎn)生的廣播流，該廣播源包括圖像和音頻數(shù)據(jù)并且用來廣播，所述發(fā)射和接收方法包括根據(jù)廣播源的特性對所述廣播源進行編碼，從所述編碼后的廣播源生成第一層編碼和第二層編碼，所述第一層編碼和所述第二層編碼分別用于所述廣播源的再現(xiàn)；生成數(shù)據(jù)脈沖串，每個數(shù)據(jù)脈沖串都包括所述生成的第一層編碼和第二層編碼；通過多路復用所述生成的數(shù)據(jù)脈沖串來產(chǎn)生廣播流；將所述產(chǎn)生的廣播流發(fā)射到所述網(wǎng)絡(luò)上；接收所述發(fā)射的廣播流；從所述接收到的廣播流中提取所述第一層編碼和所述第二層編碼中的至少一個；以及利用所述提取的編碼再現(xiàn)所述廣播源。
全文摘要
本發(fā)明是一種數(shù)字廣播系統(tǒng)，用于通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)射和接收從廣播源產(chǎn)生的廣播流。這種數(shù)字廣播系統(tǒng)包括分層編碼單元(2)，它根據(jù)廣播源的特性對廣播源編碼，從編碼后的廣播源生成能夠分別用于廣播源再現(xiàn)的第一層編碼和第二層編碼；合成單元(5)，它生成數(shù)據(jù)脈沖串，每個數(shù)據(jù)脈沖串包括生成的第一層編碼和第二層編碼；多路復用單元(7)，它通過多路復用生成的數(shù)據(jù)脈沖串產(chǎn)生廣播流；發(fā)射單元(9)，它將產(chǎn)生的廣播流發(fā)射到網(wǎng)絡(luò)上；調(diào)諧/解調(diào)單元(301)，它接收發(fā)射的廣播流；同步單元(302)，它從接收到的廣播流中提取第一層編碼和第二層編碼中的至少一個；以及TS解碼器(303)，它利用提取的編碼再現(xiàn)廣播源。
文檔編號H04N7/24GK1914924SQ20058000361
公開日2007年2月14日 申請日期2005年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月31日
發(fā)明者水田貴士 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社