專利名稱：數(shù)字電視發(fā)射機(jī)/接收機(jī)以及在數(shù)字電視發(fā)射機(jī)/接收機(jī)中處理數(shù)據(jù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字電信系統(tǒng)，更特別涉及數(shù)字電視(DTV)發(fā)射機(jī)/接收機(jī)以及在DTV發(fā)射機(jī)/接收機(jī)中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的方法。盡管本發(fā)明適合于廣范圍的應(yīng)用場(chǎng)合，但它特別適合于將數(shù)字電視信號(hào)調(diào)制到殘留邊帶(VSB)模式，以及發(fā)送和接收該殘留邊帶調(diào)制的數(shù)字電視信號(hào)。
背景技術(shù)：
自1998年的下半年以來(lái)，美國(guó)一直采用高級(jí)電視系統(tǒng)委員會(huì)(ATSC)8T-VSB傳輸方法作為廣播的1995標(biāo)準(zhǔn)。目前，韓國(guó)也正在通過(guò)采用ATSC 8T-VSB傳輸方法作為廣播標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)提供廣播節(jié)目。據(jù)此，在1995年5月開(kāi)始了試驗(yàn)性廣播，并在2000年8月31日開(kāi)始啟動(dòng)測(cè)試廣播系統(tǒng)。
圖1示出常規(guī)ATSC 8T-VSB發(fā)送系統(tǒng)。數(shù)據(jù)隨機(jī)器使輸入的MPEG視頻/音頻數(shù)據(jù)隨機(jī)化。里德-索羅蒙編碼器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行里德-索羅蒙編碼，以便添加20字節(jié)的奇偶檢驗(yàn)碼。數(shù)據(jù)交織器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行交織。網(wǎng)格(Trellis)編碼器將數(shù)據(jù)從字節(jié)轉(zhuǎn)換為碼元，然后對(duì)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格編碼。多路復(fù)用器(MUX)對(duì)碼元列和同步信號(hào)進(jìn)行多路復(fù)用，而導(dǎo)頻插入器為該碼元列添加導(dǎo)頻信號(hào)。VSB調(diào)制器將碼元列轉(zhuǎn)換為中頻帶寬的8VSB信號(hào)。并且，射頻(RF)轉(zhuǎn)換器將VSB轉(zhuǎn)換后的信號(hào)轉(zhuǎn)換為射頻帶寬信號(hào)，并將該射頻帶寬轉(zhuǎn)換后的信號(hào)發(fā)送到天線。
8T-VSB傳輸模式被選作北美洲和韓國(guó)的數(shù)字廣播標(biāo)準(zhǔn)，它是一種為傳輸MPEG視頻/音頻數(shù)據(jù)而開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)。然而，目前正在非常快速地開(kāi)發(fā)處理數(shù)字信號(hào)的技術(shù)，并且隨著越來(lái)越多的人使用因特網(wǎng)，數(shù)字電器、計(jì)算機(jī)和因特網(wǎng)正被集成起來(lái)。因此，為了滿足用戶的各種要求，需要開(kāi)發(fā)一種能夠通過(guò)數(shù)字電視頻道添加視頻/音頻數(shù)據(jù)、從而發(fā)送各種附加信息的系統(tǒng)。
一些用戶可以假定，通過(guò)使用PC卡或者具有附加于其上的簡(jiǎn)單室內(nèi)天線的便攜式設(shè)備來(lái)應(yīng)用附加數(shù)據(jù)廣播。然而，當(dāng)在室內(nèi)使用的時(shí)候，信號(hào)的強(qiáng)度可能由于墻壁引起的阻擋、或者由于正在接近的或附近的移動(dòng)物體引起的干擾而降低。據(jù)此，接收的數(shù)字信號(hào)的質(zhì)量可能由于反射波引起的重影效應(yīng)(ghost effect)和噪聲而降低。然而，與一般視頻/音頻數(shù)據(jù)不同，當(dāng)發(fā)送附加數(shù)據(jù)的時(shí)候，待發(fā)送的數(shù)據(jù)應(yīng)具有低錯(cuò)誤率。更具體地說(shuō)，在視頻/音頻數(shù)據(jù)的情況下，未被用戶眼睛感知或者獲知的錯(cuò)誤可以被忽略，因?yàn)樗鼈儾⑽匆鹑魏温闊┗蛘咛蟮穆闊?。相反，在附加?shù)據(jù)(例如，程序執(zhí)行文件，股票信息等等)的情況下，即使單個(gè)比特的錯(cuò)誤也可能引起嚴(yán)重的問(wèn)題。因此，需要開(kāi)發(fā)一種對(duì)重影效應(yīng)和噪聲具有高度抵抗力的系統(tǒng)。
一般來(lái)講，附加數(shù)據(jù)是通過(guò)時(shí)分方法，經(jīng)由與MPEG視頻/音頻數(shù)據(jù)相同的信道來(lái)傳輸?shù)摹Ｈ欢?，隨著數(shù)字廣播的出現(xiàn)，已經(jīng)向市場(chǎng)供應(yīng)了僅接收MPEG視頻/音頻數(shù)據(jù)的ATSC VSB數(shù)字電視接收機(jī)。因此，經(jīng)由與MPEG視頻/音頻數(shù)據(jù)相同的信道傳輸附加數(shù)據(jù)不應(yīng)該影響市場(chǎng)上供應(yīng)的傳統(tǒng)ATSC VSB接收機(jī)。換言之，這可以被定義為ATSC VSB兼容性，并且附加數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)應(yīng)與ATSC殘留邊帶系統(tǒng)兼容。此處，附加數(shù)據(jù)還可被稱為增強(qiáng)數(shù)據(jù)或者E-VSB數(shù)據(jù)。此外，在不良信道環(huán)境中，傳統(tǒng)ATSC VSB接收系統(tǒng)的接收質(zhì)量可能降低。更具體地說(shuō)，當(dāng)使用便攜式和/或移動(dòng)接收機(jī)時(shí)，將對(duì)信道和噪聲中的變化的抵抗性提出更高要求。

發(fā)明內(nèi)容
據(jù)此，本發(fā)明面向一種對(duì)數(shù)字電視(DTV)發(fā)射機(jī)和在DTV發(fā)射機(jī)中對(duì)數(shù)據(jù)編碼的方法，其基本上免除了由于現(xiàn)有技術(shù)的局限性和不足而引起的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種數(shù)字電視系統(tǒng)，其適合于發(fā)送附加數(shù)據(jù)，并且對(duì)噪聲有高度抵抗力。
本發(fā)明的另一個(gè)附加目的是提供一種數(shù)字電視系統(tǒng)，其能夠增強(qiáng)附加數(shù)據(jù)碼元的解碼性能。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供一種數(shù)字電視(DTV)發(fā)射機(jī)和在DTV發(fā)射機(jī)中對(duì)數(shù)據(jù)編碼的方法，其能夠?qū)⒁阎獢?shù)據(jù)插入到附加數(shù)據(jù)的特定區(qū)域中，并將該數(shù)據(jù)發(fā)送到發(fā)射機(jī)/接收機(jī)，從而增強(qiáng)數(shù)字電視系統(tǒng)的接收性能。
本發(fā)明的另外的優(yōu)點(diǎn)、目的和特征將部分在隨后的描述中進(jìn)行闡述，而部分則將在本領(lǐng)域技術(shù)人員在研究下文之后變得清楚明白，或者可以通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐來(lái)了解?？梢酝ㄟ^(guò)在所撰寫(xiě)的說(shuō)明書(shū)及其權(quán)利要求書(shū)以及所附附圖中具體指明的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的及其他優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)這些目的及其他益處、并根據(jù)本發(fā)明的目的，正如此處所具體實(shí)現(xiàn)和概括描述的，一種用于對(duì)增強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以供傳輸?shù)臄?shù)字電視(DTV)發(fā)射機(jī)包括數(shù)據(jù)格式器，用于產(chǎn)生包括增強(qiáng)數(shù)據(jù)和已知數(shù)據(jù)序列的增強(qiáng)數(shù)據(jù)分組；數(shù)據(jù)隨機(jī)器，用于使所述增強(qiáng)的數(shù)據(jù)分組隨機(jī)化，里德-索羅蒙(RS)編碼器，用于通過(guò)添加第一奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)隨機(jī)化的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行RS編碼；數(shù)據(jù)交織器，用于對(duì)RS編碼數(shù)據(jù)分組進(jìn)行交織；以及網(wǎng)格編碼單元，用于對(duì)交織數(shù)據(jù)分組進(jìn)行網(wǎng)格編碼，其中，所述網(wǎng)格編碼單元可以包括網(wǎng)格編碼調(diào)制(TCM)編碼器，用于通過(guò)對(duì)第一輸入比特進(jìn)行網(wǎng)格編碼來(lái)產(chǎn)生第一輸出比特，并通過(guò)對(duì)第一輸入比特進(jìn)行旁路來(lái)產(chǎn)生第二輸出比特，以及預(yù)編碼器，用于通過(guò)對(duì)第二輸入比特進(jìn)行預(yù)編碼來(lái)產(chǎn)生第三輸出比特，其中當(dāng)將已知數(shù)據(jù)序列輸入到網(wǎng)格編碼單元中時(shí)，TCM編碼器和預(yù)編碼器中包括的存儲(chǔ)器被初始化。
所述網(wǎng)格編碼單元還可以包括初始化控制器，用于產(chǎn)生初始化TCM編碼器和預(yù)編碼器中的存儲(chǔ)器所需要的初始化數(shù)據(jù)比特，以及多路復(fù)用器，用于將一部分已知數(shù)據(jù)序列替換為初始化數(shù)據(jù)比特，其中，多路復(fù)用器的輸出被輸入到TCM編碼器和預(yù)編碼器。并且，所述DTV發(fā)射機(jī)還可以包括后向兼容性處理器，其根據(jù)其中部分已知數(shù)據(jù)序列被替換為初始化數(shù)據(jù)比特的RS編碼數(shù)據(jù)分組，產(chǎn)生第二奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)，以反映出由第二多路復(fù)用器作出的該替換。此處，所述多路復(fù)用器還可以將交織數(shù)據(jù)分組中包括的第一奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)替換為第二奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的另一方面，一種用于在數(shù)字電視(DTV)發(fā)射機(jī)中對(duì)數(shù)據(jù)編碼以供傳輸?shù)姆椒òóa(chǎn)生包括增強(qiáng)數(shù)據(jù)和已知數(shù)據(jù)序列的增強(qiáng)數(shù)據(jù)分組；將所述增強(qiáng)的數(shù)據(jù)分組隨機(jī)化；通過(guò)添加第一奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)隨機(jī)化的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行里德-索羅蒙(RS)編碼；對(duì)RS編碼的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行交織，以及使用包括網(wǎng)格編碼調(diào)制(TCM)編碼器和預(yù)編碼器的網(wǎng)格編碼單元對(duì)交織數(shù)據(jù)分組進(jìn)行網(wǎng)格編碼，其中對(duì)交織數(shù)據(jù)分組進(jìn)行網(wǎng)格編碼可以包括通過(guò)在TCM編碼器中對(duì)第一輸入比特進(jìn)行網(wǎng)格編碼來(lái)產(chǎn)生第一輸出比特，并通過(guò)對(duì)第一輸入比特進(jìn)行旁路來(lái)產(chǎn)生第二輸出比特；通過(guò)在預(yù)編碼器中對(duì)第二輸入比特進(jìn)行預(yù)編碼來(lái)產(chǎn)生第三輸出比特；以及當(dāng)將已知數(shù)據(jù)序列輸入到網(wǎng)格編碼單元中時(shí)，對(duì)TCM編碼器和預(yù)編碼器中包括的存儲(chǔ)器進(jìn)行初始化。
此處，初始化TCM和預(yù)編碼器中包括的存儲(chǔ)器包括產(chǎn)生初始化TCM編碼器和預(yù)編碼器中的存儲(chǔ)器所需要的初始化數(shù)據(jù)比特，將一部分已知數(shù)據(jù)序列替換為初始化數(shù)據(jù)比特；以及將包括初始化數(shù)據(jù)比特的已知數(shù)據(jù)序列輸入到TCM編碼器和預(yù)編碼器。對(duì)交織數(shù)據(jù)分組進(jìn)行網(wǎng)格編碼還可以包括根據(jù)其中將部分已知數(shù)據(jù)序列替換為初始化數(shù)據(jù)比特的RS編碼數(shù)據(jù)分組，產(chǎn)生第二奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)。對(duì)交織數(shù)據(jù)分組進(jìn)行網(wǎng)格編碼還可以包括將交織數(shù)據(jù)分組中包括的第一奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)替換為第二奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)。
應(yīng)理解的是，本發(fā)明的上述概括說(shuō)明及隨后的詳細(xì)說(shuō)明是示例性的和解釋性的，旨在為所請(qǐng)求保護(hù)的本發(fā)明提供進(jìn)一步的解釋。


附圖被包括在內(nèi)以提供對(duì)于本發(fā)明的進(jìn)一步的理解，它們被并入并構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分；附圖示出本發(fā)明的實(shí)施例并與描述內(nèi)容一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1示出常規(guī)ATSC 8T-VSB發(fā)送系統(tǒng)的框圖；圖2示出一般VSB傳輸幀的結(jié)構(gòu)；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的整體框圖；圖4示出圖3中所示的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)交織器的框圖；圖5示出根據(jù)本發(fā)明的圖3中所示的數(shù)據(jù)交織器對(duì)該幀結(jié)構(gòu)執(zhí)行的操作范例；圖6示出圖3中所示的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的分組格式器的詳細(xì)框圖；圖7示出一幀結(jié)構(gòu)，該幀結(jié)構(gòu)顯示出根據(jù)本發(fā)明的在交織之前插入已知數(shù)據(jù)序列的范例；圖8通過(guò)描述每一對(duì)應(yīng)的段來(lái)舉例說(shuō)明插入已知數(shù)據(jù)的范例；圖9示出一幀結(jié)構(gòu)，該幀結(jié)構(gòu)顯示出根據(jù)本發(fā)明的在交織之前插入已知數(shù)據(jù)序列的范例；圖10示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的網(wǎng)格編碼器的詳細(xì)框圖；以及圖11示出圖10中所示的網(wǎng)格編碼器612的一個(gè)范例的詳細(xì)框圖；圖12示出顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的數(shù)字電視接收機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的最佳實(shí)施例，附圖中示出了這些實(shí)施例的范例。只要可能，將使用相同的附圖標(biāo)記在整個(gè)附圖中表示相同的或者類(lèi)似的部分。此外，盡管本發(fā)明中使用的術(shù)語(yǔ)是從通常已知和使用的術(shù)語(yǔ)中選出的，但本發(fā)明的說(shuō)明中提到的一些術(shù)語(yǔ)是由申請(qǐng)人依據(jù)其自身判斷而選出的，其詳細(xì)含義將在本說(shuō)明的相關(guān)部分進(jìn)行描述。此外，應(yīng)當(dāng)不是簡(jiǎn)單地通過(guò)實(shí)際使用的術(shù)語(yǔ)來(lái)理解本發(fā)明，而應(yīng)按照每一術(shù)語(yǔ)蘊(yùn)含其中的含義來(lái)理解本發(fā)明。
在本發(fā)明中，增強(qiáng)數(shù)據(jù)可以由包括諸如程序執(zhí)行文件、股票信息等等之類(lèi)的信息的數(shù)據(jù)構(gòu)成，或者由視頻/音頻數(shù)據(jù)構(gòu)成。此外，已知數(shù)據(jù)指的是根據(jù)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的預(yù)定協(xié)議而已經(jīng)獲知的數(shù)據(jù)。此外，主數(shù)據(jù)由能夠從傳統(tǒng)接收系統(tǒng)接收的數(shù)據(jù)構(gòu)成，其中主數(shù)據(jù)包括視頻/音頻數(shù)據(jù)。
圖2示出一般VSB傳輸幀的結(jié)構(gòu)。此處，一幀被設(shè)定為兩個(gè)場(chǎng)。每一場(chǎng)包括一個(gè)場(chǎng)同步段和312個(gè)數(shù)據(jù)段。本發(fā)明涉及將已知數(shù)據(jù)插入到數(shù)據(jù)段內(nèi)的預(yù)定位置、并發(fā)送該數(shù)據(jù)，從而增強(qiáng)數(shù)字電視接收機(jī)的接收性能。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字電視(DTV)發(fā)射機(jī)的整體框圖。DTV發(fā)射機(jī)包括E-VSB預(yù)處理器301，E-VSB分組格式器302，分組多路復(fù)用器303，數(shù)據(jù)隨機(jī)器304，E-VSB后處理器310，里德-索羅蒙(RS)編碼器321，數(shù)據(jù)交織器322，網(wǎng)格編碼單元323，后向兼容性處理器324，幀多路復(fù)用器325，和發(fā)射機(jī)330。在具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明中，主數(shù)據(jù)以傳輸分組為單位被輸出到分組多路復(fù)用器303，增強(qiáng)數(shù)據(jù)被輸出到E-VSB預(yù)處理器301。E-VSB預(yù)處理器301對(duì)增強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，比如對(duì)附加糾錯(cuò)(FEC)進(jìn)行編碼和插入空值數(shù)據(jù)位，然后將預(yù)處理后的增強(qiáng)MPEG流輸出到E-VSB分組格式器302。
E-VSB分組格式器302根據(jù)設(shè)定的規(guī)則，在分組的特定位置處將預(yù)處理數(shù)據(jù)與預(yù)定義的已知數(shù)據(jù)對(duì)齊。其后，E-VSB分組格式器302在偶數(shù)分組單元中將對(duì)齊后的數(shù)據(jù)輸出到分組多路復(fù)用器303。E-VSB分組格式器302的詳細(xì)操作將在稍后的過(guò)程中描述。此外，數(shù)據(jù)分組多路復(fù)用器303根據(jù)預(yù)定義的復(fù)用規(guī)則，對(duì)增強(qiáng)數(shù)據(jù)分組和主數(shù)據(jù)分組進(jìn)行多路復(fù)用，所述增強(qiáng)MPEG數(shù)據(jù)分組具有在其中插入的從E-VSB數(shù)據(jù)分組格式器302傳輸來(lái)的已知數(shù)據(jù)。然后，多路復(fù)用的數(shù)據(jù)穿過(guò)數(shù)據(jù)隨機(jī)器304，并被輸出到E-VSB后處理器310。此處，E-VSB后處理器310包括里德-索羅蒙(RS)編碼器311，數(shù)據(jù)交織器312，E-VSB卷積編碼器313，數(shù)據(jù)去交織器314，和RS字節(jié)去除器315。RS編碼器311對(duì)數(shù)據(jù)隨機(jī)器304輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行RS編碼。其后，RS編碼器311添加20字節(jié)的奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)，并且將該數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)交織器312。
圖4示出圖3中所示的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)交織器312的框圖。在本范例中，描述了了具有52分支的卷積交織器和M＝4的單位存儲(chǔ)器字節(jié)數(shù)目。在該數(shù)據(jù)交織器312中，當(dāng)輸入第一字節(jié)的時(shí)候，經(jīng)由第一分支直接輸出該輸入的第一字節(jié)，并且經(jīng)由第二分支輸入第二字節(jié)。據(jù)此，輸出52×4字節(jié)之前的一個(gè)值。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的圖3中所示的數(shù)據(jù)交織器對(duì)該幀結(jié)構(gòu)執(zhí)行的操作范例。此處，數(shù)據(jù)是以段為單位從上到下輸入的，并且段內(nèi)的字節(jié)首先被輸入到左側(cè)，然后被輸入到右側(cè)。圖5中所示的數(shù)字表示從交織器輸出的順序。數(shù)據(jù)交織器312是以52段為單位操作的。數(shù)據(jù)交織器312的輸出數(shù)據(jù)被輸出到E-VSB卷積編碼器313，在那里輸出數(shù)據(jù)被E-VSB卷積編碼。然后，E-VSB卷積編碼后的數(shù)據(jù)穿過(guò)數(shù)據(jù)去交織器314，并被輸出到RS字節(jié)去除器315，從而除去(或者刪除)20字節(jié)的奇偶校驗(yàn)。這是為了重新計(jì)算奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)，因?yàn)樵紨?shù)據(jù)已經(jīng)被E-VSB卷積編碼器313修改。
更具體地說(shuō)，RS字節(jié)去除器315的輸出被輸入到RS編碼器321，以便進(jìn)行RS編碼。然后，在再一次添加了20字節(jié)的奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)之后，數(shù)據(jù)被輸出到交織器322。通過(guò)參考圖3和4，可以容易地理解數(shù)據(jù)交織器322的操作。因此，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，省略了對(duì)此的詳細(xì)說(shuō)明。
數(shù)據(jù)交織器322的輸出被輸入到網(wǎng)格編碼單元323。網(wǎng)格編碼單元323將輸入的2比特網(wǎng)格編碼為3比特，并將網(wǎng)格編碼后的數(shù)據(jù)(即，3比特)輸出到幀多路復(fù)用器325。為了使網(wǎng)格編碼單元323輸出的數(shù)據(jù)作為在DTV發(fā)射機(jī)/接收機(jī)處定義的已知數(shù)據(jù)，需要相對(duì)于插入到增強(qiáng)分組中的已知數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)格編碼單元323內(nèi)的存儲(chǔ)器進(jìn)行初始化。在此刻，初始化是通過(guò)一個(gè)新的數(shù)據(jù)集而不是通過(guò)輸入數(shù)據(jù)執(zhí)行的。因此，應(yīng)創(chuàng)建一個(gè)新的RS奇偶校驗(yàn)，并將其替換為初始奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)。更具體地說(shuō)，這一操作是由后向兼容性處理器324執(zhí)行的。網(wǎng)格編碼單元323的初始化過(guò)程以及后向兼容性處理器324的操作也將在稍后的過(guò)程中詳細(xì)說(shuō)明。
網(wǎng)格編碼單元323的輸出被輸入到幀多路復(fù)用器325。然后，幀多路復(fù)用器325將場(chǎng)和段同步信號(hào)插入到網(wǎng)格編碼單元323的輸出數(shù)據(jù)中，并且將該數(shù)據(jù)輸出到發(fā)射機(jī)330。發(fā)射機(jī)330包括導(dǎo)頻插入器331，VSB調(diào)制器333，和射頻(RF)轉(zhuǎn)換器334。由于這一結(jié)構(gòu)與圖1中的發(fā)送系統(tǒng)相似，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，省略了對(duì)其的詳細(xì)說(shuō)明。
在下文中，將詳細(xì)說(shuō)明分組格式器302的操作。圖6示出圖3中所示的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的分組格式器的詳細(xì)框圖。分組格式器302包括已知數(shù)據(jù)發(fā)生器511和多路復(fù)用器513。已知數(shù)據(jù)發(fā)生器511創(chuàng)建已知數(shù)據(jù)，多路復(fù)用器513對(duì)E-VSB預(yù)處理器301預(yù)處理的數(shù)據(jù)以及MPEG首部字節(jié)進(jìn)行多路復(fù)用，并輸出。更具體地說(shuō)，多路復(fù)用且輸出后的已知數(shù)據(jù)在發(fā)送端處進(jìn)行交織和網(wǎng)格編碼，從而被發(fā)送到接收端。在接收端的VSB傳輸幀結(jié)構(gòu)中，該幀結(jié)構(gòu)是最終傳輸之前的最后一級(jí)，所發(fā)送的已知數(shù)據(jù)被用作獨(dú)立參考數(shù)據(jù)，而不是信道均衡器和解調(diào)器中的同步化數(shù)據(jù)。此處，在現(xiàn)有技術(shù)的接收機(jī)中，僅僅將同步化數(shù)據(jù)用作參考數(shù)據(jù)。因此，能夠增強(qiáng)接收性能。此外，分組格式器302的輸出是以188字節(jié)為單位輸出的。第一個(gè)4字節(jié)對(duì)應(yīng)于MPEG首部字節(jié)。并且，在剩余的184字節(jié)中對(duì)已知數(shù)據(jù)和E-VSB預(yù)處理器的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行多路復(fù)用。
圖7示出一幀結(jié)構(gòu)，該幀結(jié)構(gòu)顯示出根據(jù)本發(fā)明的在交織之前插入已知數(shù)據(jù)序列的范例。然而，這不是與待發(fā)送的最終幀相對(duì)應(yīng)的。換言之，圖7示出幀內(nèi)的一部分?jǐn)?shù)據(jù)段，更具體地說(shuō)，是示出由分組格式器302插入的已知數(shù)據(jù)序列的一個(gè)范例。為了更佳地理解、和更簡(jiǎn)單地描述本發(fā)明，圖7中的范例中所示的幀結(jié)構(gòu)由52個(gè)段構(gòu)成，其對(duì)應(yīng)于交織深度。
參考圖7，幀結(jié)構(gòu)大致由4個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)域構(gòu)成。更具體地說(shuō)，該幀結(jié)構(gòu)由首部區(qū)域701、有效負(fù)載區(qū)域702、奇偶校驗(yàn)區(qū)域703和已知數(shù)據(jù)區(qū)域704構(gòu)成，在所述有效負(fù)載區(qū)域702中僅能存在E-VSB數(shù)據(jù)，而在所述已知數(shù)據(jù)區(qū)域704中能夠存在已知數(shù)據(jù)序列。此處，已知數(shù)據(jù)區(qū)域被劃分為其中能夠初始化網(wǎng)格編碼器的第一區(qū)域705，以及其中無(wú)法初始化網(wǎng)格編碼器的第二區(qū)域706。
其中能夠初始化網(wǎng)格編碼器的第一區(qū)域705對(duì)應(yīng)于從數(shù)據(jù)交織器輸出的比相應(yīng)段的奇偶校驗(yàn)字節(jié)更早的字節(jié)的位置。在此刻，當(dāng)輸入的數(shù)據(jù)從增強(qiáng)數(shù)據(jù)或者主數(shù)據(jù)變?yōu)橐阎獢?shù)據(jù)時(shí)，第一區(qū)域705中的部分或者所有數(shù)據(jù)被替換為初始化數(shù)據(jù)，并被輸入到網(wǎng)格編碼單元323中的存儲(chǔ)器中。一部分或所有的其中能夠初始化網(wǎng)格編碼器的所述第一區(qū)域705可以包括已知數(shù)據(jù)序列和/或增強(qiáng)數(shù)據(jù)。
其中無(wú)法初始化網(wǎng)格編碼器的所述第二區(qū)域706可以包括已知數(shù)據(jù)序列或者一般增強(qiáng)數(shù)據(jù)。此處，可以由本發(fā)明的設(shè)計(jì)者適當(dāng)?shù)匦薷膬煞N數(shù)據(jù)類(lèi)型的區(qū)域大小。換言之，已知數(shù)據(jù)的量與增強(qiáng)數(shù)據(jù)的量彼此相關(guān)。此外，所述第一區(qū)域705的尺寸與第二區(qū)域705的尺寸可以在每一段中均不同。
在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中示出的范例中，每一區(qū)域的尺寸隨著VSB數(shù)據(jù)字段內(nèi)的段順序而有所不同。圖8通過(guò)描述每一對(duì)應(yīng)的段來(lái)舉例說(shuō)明插入已知數(shù)據(jù)的范例。這使得在數(shù)據(jù)交織過(guò)程之后，能夠?qū)⒚恳欢沃械囊阎獢?shù)據(jù)收集(或者歸組)到一個(gè)特定區(qū)域。例如，當(dāng)段的交織深度為52的時(shí)候，并且當(dāng)段的序號(hào)(e)等于或者高于13并且等于或者低于30(即，13≤e≤30)時(shí)，段順序地包括首部區(qū)、其中無(wú)法初始化網(wǎng)格編碼器的區(qū)域、其中能夠初始化網(wǎng)格編碼器的區(qū)域、以及有效負(fù)載區(qū)域。這一序列被重復(fù)4次，然后納入奇偶校驗(yàn)區(qū)域。
當(dāng)在上述結(jié)構(gòu)中通過(guò)數(shù)據(jù)交織器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行交織時(shí)，對(duì)應(yīng)的幀結(jié)構(gòu)如圖9中所示。更具體地說(shuō)，圖9示出一幀結(jié)構(gòu)，該幀結(jié)構(gòu)顯示出根據(jù)本發(fā)明的在交織之后插入已知數(shù)據(jù)序列的范例。參考圖9，首先納入首部區(qū)域中的數(shù)據(jù)，然后納入已知數(shù)據(jù)區(qū)域中的數(shù)據(jù)。換言之，在數(shù)據(jù)交織過(guò)程之前分散于每一段中的已知數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)交織過(guò)程之后被歸組到多個(gè)段中。該已知數(shù)據(jù)區(qū)域后面是奇偶校驗(yàn)區(qū)域的數(shù)據(jù)和有效負(fù)載區(qū)域的數(shù)據(jù)。
圖10示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的網(wǎng)格編碼器的詳細(xì)框圖。更具體地說(shuō)，圖10能夠被初始化、并且對(duì)通過(guò)圖9中所示的數(shù)據(jù)交織器交織后的數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格編碼的網(wǎng)格編碼單元323的詳細(xì)框圖。參考圖10，網(wǎng)格編碼單元323包括多路復(fù)用器611、網(wǎng)格編碼單元612和初始化控制器613。多路復(fù)用器611根據(jù)預(yù)定規(guī)則，對(duì)交織后的數(shù)據(jù)、從后向兼容性處理器324輸出的奇偶校驗(yàn)字節(jié)、和初始化數(shù)據(jù)比特進(jìn)行多路復(fù)用和輸出。初始化控制器613產(chǎn)生用于對(duì)網(wǎng)格編碼器612的存儲(chǔ)器進(jìn)行初始化的初始化數(shù)據(jù)比特，以便將產(chǎn)生的初始化數(shù)據(jù)比特輸出到多路復(fù)用器611和后向兼容性處理器324。
更具體地說(shuō)，當(dāng)交織數(shù)據(jù)是已知數(shù)據(jù)、并且該已知數(shù)據(jù)位于被連續(xù)輸入數(shù)據(jù)的已知數(shù)據(jù)序列的起始處時(shí)，需要初始化網(wǎng)格編碼單元323。更具體地說(shuō)，當(dāng)已知數(shù)據(jù)序列作為輸入數(shù)據(jù)被輸入到網(wǎng)格編碼器612中時(shí)，可以依據(jù)網(wǎng)格編碼器612的存儲(chǔ)器狀態(tài)獲得各種類(lèi)型的輸出序列。因此，通過(guò)首先在已知數(shù)據(jù)序列開(kāi)始時(shí)將網(wǎng)格編碼器612初始化為預(yù)定值、然后輸入該已知數(shù)據(jù)，可以從網(wǎng)格編碼器612的輸出中獲得已知數(shù)據(jù)輸出序列。據(jù)此，當(dāng)需要初始化網(wǎng)格編碼器612的存儲(chǔ)器時(shí)，一部分已知數(shù)據(jù)序列應(yīng)被替換為初始化數(shù)據(jù)比特，并被輸出到網(wǎng)格編碼器612。因此，網(wǎng)格編碼器612的存儲(chǔ)器是通過(guò)初始化數(shù)據(jù)比特初始化的，并且網(wǎng)格編碼器612的輸出包括用DTV發(fā)射機(jī)/接收機(jī)所期望的碼型編碼的已知數(shù)據(jù)。
另一方面，當(dāng)交織并輸出的數(shù)據(jù)是已知數(shù)據(jù)、并且要求初始化的時(shí)候，多路復(fù)用器611將一部分交織數(shù)據(jù)替換為初始化數(shù)據(jù)比特，并將該數(shù)據(jù)輸出到網(wǎng)格編碼器612。此外，在每一增強(qiáng)數(shù)據(jù)段內(nèi)的奇偶校驗(yàn)位置上，多路復(fù)用器611將后向兼容性處理器324輸出的奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)輸出到網(wǎng)格編碼器612。在其他實(shí)例中，多路復(fù)用器611將交織后的數(shù)據(jù)輸出到網(wǎng)格編碼器612。其后，網(wǎng)格編碼器612按照碼元為單位，對(duì)從多路復(fù)用器611輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格編碼。此處，每一碼元由2比特構(gòu)成。為說(shuō)明的簡(jiǎn)單性起見(jiàn)，在2個(gè)比特之中，高位比特被稱為‘d1’，低位比特被稱為‘d0’。
圖11示出圖10中所示的網(wǎng)格編碼器612的一個(gè)范例的詳細(xì)框圖。此處，網(wǎng)格編碼器612接收2個(gè)輸入比特(d1，d0)。然后，在對(duì)2輸入比特(d1，d0)編碼(代碼化)之后，網(wǎng)格編碼器612輸出3個(gè)比特(c2，c1，c0)。據(jù)此，網(wǎng)格編碼器612包括網(wǎng)格編碼調(diào)制(TCM)編碼器621和預(yù)編碼器622。此處，輸入碼元的低位比特d0被輸入到TCM編碼器621，而輸入碼元的高位比特d1被輸入到預(yù)編碼器622。TCM編碼器621包括將輸入比特d0旁路到第二輸出比特c1的線路，臨時(shí)地存儲(chǔ)和輸出反饋回的第一輸出比特c0的存儲(chǔ)器m1，將輸入比特d0與存儲(chǔ)器m1相加并輸出相加后的比特的加法器，以及臨時(shí)地存儲(chǔ)從加法器輸出的比特并將該比特作為第一輸出比特c0輸出、并將該輸出比特反饋回到存儲(chǔ)器m1的存儲(chǔ)器m0。
預(yù)編碼器622包括加法器和存儲(chǔ)器m2。加法器將輸入比特d1與反饋回的信號(hào)相加，并將與輸入比特相加后的信號(hào)作為第三輸出信號(hào)c2輸出。并且，存儲(chǔ)器m2臨時(shí)地存儲(chǔ)加法器輸出的第三輸出信號(hào)c2并將其反饋回到加法器。在此刻，每一存儲(chǔ)器(即，m0至m2)被提供了相同的時(shí)鐘，并與該時(shí)鐘同步操作。
在圖11中所示的結(jié)構(gòu)中，將低位比特d0作為第二輸出比特c1直接輸出。同時(shí)，TCM編碼器621的兩個(gè)存儲(chǔ)器m0和m1以及加法器對(duì)低位比特d0進(jìn)行網(wǎng)格編碼，從而將其作為第一輸出比特c0輸出。預(yù)編碼器622的加法器和存儲(chǔ)器m2對(duì)高位比特d1進(jìn)行預(yù)編碼，從而將其作為第三比特c2輸出。因此，僅僅通過(guò)高位比特d1來(lái)確定網(wǎng)格編碼器612的存儲(chǔ)器m2的狀態(tài)，并且僅僅通過(guò)低位比特d0來(lái)確定存儲(chǔ)器m1和m0中的每一個(gè)的狀態(tài)。
如圖11中所示，僅僅需要一個(gè)d1比特來(lái)將網(wǎng)格編碼器612的存儲(chǔ)器m2初始化為預(yù)定值，并且需要兩個(gè)d0比特來(lái)將網(wǎng)格編碼器612的存儲(chǔ)器m1和m0初始化為預(yù)定值。因此，為了初始化網(wǎng)格編碼器612的存儲(chǔ)器m2、m1、和m0，至少需要2個(gè)輸入碼元。
如下所示的表1描述了將存儲(chǔ)器從任意的m2m1m0狀態(tài)初始化為000狀態(tài)所需要的兩個(gè)碼元的輸入。


此處，例如，當(dāng)狀態(tài)是m2m1m0＝111時(shí)，為了將狀態(tài)111初始化為000，應(yīng)當(dāng)以01、11的形式或者以11、01的形式連續(xù)輸入d1d0輸入碼元。
據(jù)此，初始化控制器613接收網(wǎng)格編碼器中的存儲(chǔ)器m2m1m0的狀態(tài)值。其后，初始化控制器613通過(guò)參考表1來(lái)創(chuàng)建(或者產(chǎn)生)初始化所需要的輸入碼元序列，并將該輸入碼元序列輸出到多路復(fù)用器611。更具體地說(shuō)，當(dāng)需要初始化存儲(chǔ)器時(shí)，初始化控制器613核實(shí)存儲(chǔ)器m2m1m0的狀態(tài)，并參考表1，以便產(chǎn)生(或者創(chuàng)建)初始化數(shù)據(jù)比特，并將其輸出到多路復(fù)用器611。在此刻，在VSB發(fā)送系統(tǒng)中包括12個(gè)網(wǎng)格編碼器。進(jìn)一步來(lái)講，由于需要2個(gè)碼元來(lái)對(duì)每一網(wǎng)格編碼器的存儲(chǔ)器進(jìn)行初始化，因此當(dāng)已知數(shù)據(jù)序列開(kāi)始的時(shí)候，首先使用總共24個(gè)輸入碼元來(lái)進(jìn)行初始化。相反，當(dāng)存儲(chǔ)器被初始化到的狀態(tài)并不是000時(shí)，可以很容易地推測(cè)出，需要兩個(gè)與表1中所示的那些不同的其他碼元序列。因此，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，省略了對(duì)此的詳細(xì)說(shuō)明。
初始化控制器613將初始化數(shù)據(jù)比特輸出到后向兼容性處理器324。更具體地說(shuō)，由于存儲(chǔ)器是通過(guò)一個(gè)新的數(shù)據(jù)集而不是通過(guò)交織數(shù)據(jù)初始化的，因此應(yīng)重新創(chuàng)建RS奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)，并將其替換為原始的(或者初始的)奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)。這一操作是由后向兼容性處理器324執(zhí)行的。此處，后向兼容性處理器324接收RS編碼單元321的輸出以及網(wǎng)格編碼單元323內(nèi)的初始化控制器613的輸出，從而創(chuàng)建20字節(jié)的奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)，并將創(chuàng)建的奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)輸出到多路復(fù)用器611。網(wǎng)格編碼單元323的輸出被輸出到幀多路復(fù)用器325。其后，幀多路復(fù)用器325將場(chǎng)和段同步信號(hào)插入到網(wǎng)格編碼單元323的輸出數(shù)據(jù)中，隨后通過(guò)發(fā)射機(jī)330發(fā)送該數(shù)據(jù)。
圖12示出顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的數(shù)字電視接收機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的框圖。更具體地說(shuō)，圖12示出一個(gè)VSB接收系統(tǒng)的范例，該VSB接收系統(tǒng)接收從圖3中所示的VSB發(fā)送系統(tǒng)傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)，并對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)和均衡，以便恢復(fù)該傳輸數(shù)據(jù)。該VSB接收系統(tǒng)包括調(diào)諧器711，解調(diào)器712，均衡器713，已知數(shù)據(jù)(或者序列)檢測(cè)器714，維特比解碼器715，去交織器716，里德-索羅蒙(RS)解碼器717，以及去隨機(jī)器718。該VSB接收系統(tǒng)還包括主數(shù)據(jù)分組去除器719，分組去格式器720，以及E-VSB數(shù)據(jù)處理器721。
調(diào)諧器711調(diào)諧特定信道的頻率。隨后，調(diào)諧器711對(duì)調(diào)諧頻率進(jìn)行下變換，并將調(diào)諧通路頻率輸出到解調(diào)器712。解調(diào)器712對(duì)該已調(diào)諧信道頻波執(zhí)行載波恢復(fù)和定時(shí)恢復(fù)，并將處理后的信道頻波輸出到均衡器713。均衡器713為已解調(diào)信號(hào)中包括的任何信道失真執(zhí)行補(bǔ)償，并將補(bǔ)償信號(hào)輸出到維特比解碼器715。
在此刻，已知數(shù)據(jù)檢測(cè)器714從解調(diào)器712的輸出數(shù)據(jù)中檢測(cè)由發(fā)送端插入的已知數(shù)據(jù)序列。然后，已知數(shù)據(jù)檢測(cè)器714將檢測(cè)出的已知數(shù)據(jù)輸出到解調(diào)器712和均衡器713。當(dāng)解調(diào)器712在定時(shí)恢復(fù)或者載波恢復(fù)期間使用已知數(shù)據(jù)的時(shí)候，可以增強(qiáng)解調(diào)性能。類(lèi)似地，當(dāng)均衡器713使用已知數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行信道均衡的時(shí)候，可以增強(qiáng)均衡性能。
均衡器713的輸出穿過(guò)維特比解碼器715、去交織器716、RS解碼器717和去隨機(jī)器718。其后，輸出數(shù)據(jù)被輸出到主MPEG解碼器(未示出)，同時(shí)地被輸出到主分組去除器719。維特比解碼器715對(duì)均衡器713輸出的數(shù)據(jù)執(zhí)行維特比解碼，并將維特比解碼后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字節(jié)。其后，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)被輸出到去交織器716。去交織器716執(zhí)行DTV發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)交織器的逆向處理，并將去交織后的數(shù)據(jù)輸出到RS解碼器717。RS解碼器717對(duì)去交織器716的輸出進(jìn)行解碼，從輸入數(shù)據(jù)中除去奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)，并將除去奇偶校驗(yàn)的數(shù)據(jù)輸出到去隨機(jī)器718。
去隨機(jī)器718對(duì)RS解碼器717的輸出執(zhí)行DTV發(fā)射機(jī)的隨機(jī)器的逆向處理。其后，去隨機(jī)器718將MPEG同步化字節(jié)插入到每一分組的開(kāi)始，從而以188字節(jié)分組為單位輸出數(shù)據(jù)。其后，去隨機(jī)器718的輸出被同時(shí)輸出到主MPEG解碼器(未示出)和主數(shù)據(jù)分組去除器719。此處，主MPEG解碼器僅僅對(duì)與主MPEG相對(duì)應(yīng)的分組進(jìn)行解碼。如果分組ID是用于增強(qiáng)數(shù)據(jù)分組的空值分組ID或者保留分組ID，則主MPEG解碼器不執(zhí)行解碼過(guò)程。
與此同時(shí)，主處理數(shù)據(jù)分組去除器719從去隨機(jī)器718輸出的數(shù)據(jù)中除去188字節(jié)為單位的主數(shù)據(jù)分組，并將處理后的數(shù)據(jù)輸出到E-VSB分組去格式器720。隨后，E-VSB分組去格式器從主數(shù)據(jù)分組去除器719輸出的188字節(jié)分組中除去(或者刪除)4字節(jié)的MPEG首部和已知數(shù)據(jù)位置標(biāo)志符字節(jié)(或者已知數(shù)據(jù)字節(jié))。其后，E-VSB分組去格式器720將處理后的數(shù)據(jù)輸出到E-VSB數(shù)據(jù)處理器721。E-VSB數(shù)據(jù)處理器721執(zhí)行發(fā)送系統(tǒng)中的E-VSB預(yù)處理器301的逆向處理，從而對(duì)E-VSB分組去格式器720輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。隨后，E-VSB數(shù)據(jù)處理器721輸出最終輸出數(shù)據(jù)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字電視(DTV)發(fā)射機(jī)以及在DTV發(fā)射機(jī)中對(duì)數(shù)據(jù)編碼的方法具有以下優(yōu)點(diǎn)。更具體地說(shuō)，DTV發(fā)射機(jī)/接收機(jī)受到高度保護(hù)以抵抗在經(jīng)由信道傳輸附加數(shù)據(jù)時(shí)可能發(fā)生的任何錯(cuò)誤，或者說(shuō)，是對(duì)這種錯(cuò)誤具有抵抗力。并且DTV發(fā)射機(jī)/接收機(jī)還對(duì)傳統(tǒng)的VSB系統(tǒng)具有高度兼容性。本發(fā)明還可以在具有嚴(yán)重的重影效應(yīng)和噪聲的信道中接收附加數(shù)據(jù)，而不發(fā)生任何錯(cuò)誤。此外，通過(guò)將已知數(shù)據(jù)序列插入到數(shù)據(jù)區(qū)域中的特定區(qū)域并發(fā)送該處理后的數(shù)據(jù)，DTV接收機(jī)的易受信道中頻繁變化影響的接收性能可得到增強(qiáng)。最后，本發(fā)明在應(yīng)用于移動(dòng)式和便攜式接收機(jī)時(shí)更加有效，這種移動(dòng)式和便攜式接收機(jī)也易受到信道中的頻繁變化的影響，并且要求受到保護(hù)以免受到強(qiáng)烈噪聲的影響(或者說(shuō)，對(duì)強(qiáng)烈噪聲有抵抗力)。
對(duì)于本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很清楚的是，可以在本發(fā)明中作出各種修改和變動(dòng)而不會(huì)脫離本發(fā)明的精神或者范圍。因此，其意圖是，本發(fā)明涵蓋對(duì)于本發(fā)明的修改和變動(dòng)，只要這些修改和變動(dòng)歸入所附權(quán)利要求書(shū)及其等效物的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)增強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以供傳輸?shù)臄?shù)字電視(DTV)發(fā)射機(jī)，所述DTV發(fā)射機(jī)包括數(shù)據(jù)格式器，用于產(chǎn)生包括增強(qiáng)數(shù)據(jù)和已知數(shù)據(jù)序列的增強(qiáng)數(shù)據(jù)分組；數(shù)據(jù)隨機(jī)器，用于使增強(qiáng)數(shù)據(jù)分組隨機(jī)化；里德-索羅蒙(RS)編碼器，用于通過(guò)添加第一奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)隨機(jī)化的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行RS編碼；數(shù)據(jù)交織器，用于對(duì)RS編碼數(shù)據(jù)分組進(jìn)行交織；以及網(wǎng)格編碼單元，用于對(duì)交織后的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行網(wǎng)格編碼，所述網(wǎng)格編碼單元包括網(wǎng)格編碼調(diào)制(TCM)編碼器，用于通過(guò)對(duì)第一輸入比特進(jìn)行網(wǎng)格編碼來(lái)產(chǎn)生第一輸出比特，并通過(guò)對(duì)第一輸入比特進(jìn)行旁路來(lái)產(chǎn)生第二輸出比特；以及預(yù)編碼器，用于通過(guò)對(duì)第二輸入比特進(jìn)行預(yù)編碼來(lái)產(chǎn)生第三輸出比特，其中當(dāng)將已知數(shù)據(jù)序列輸入到網(wǎng)格編碼單元時(shí)，TCM編碼器和預(yù)編碼器中包括的存儲(chǔ)器被初始化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DTV發(fā)射機(jī)，其中當(dāng)將已知數(shù)據(jù)序列輸入到網(wǎng)格編碼單元時(shí)，所述TCM編碼器和預(yù)編碼器中的存儲(chǔ)器被初始化，使得網(wǎng)格編碼單元的輸出具有已知數(shù)據(jù)碼型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DTV發(fā)射機(jī)，其中所述網(wǎng)格編碼單元還包括初始化控制器，用于產(chǎn)生初始化TCM編碼器和預(yù)編碼器中的存儲(chǔ)器所需要的初始化數(shù)據(jù)比特；以及多路復(fù)用器，用于將一部分已知數(shù)據(jù)序列替換為初始化數(shù)據(jù)比特，其中，多路復(fù)用器的輸出被輸入到TCM編碼器和預(yù)編碼器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的DTV發(fā)射機(jī)，其中當(dāng)在TCM編碼器和預(yù)編碼器中處理在已知數(shù)據(jù)序列中包括的初始化數(shù)據(jù)比特時(shí)，存儲(chǔ)器被初始化。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的DTV發(fā)射機(jī)，還包括后向兼容性處理器，其根據(jù)其中部分已知數(shù)據(jù)序列已被替換為初始化數(shù)據(jù)比特的RS編碼數(shù)據(jù)分組，產(chǎn)生第二奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)，以反映出由第二多路復(fù)用器作出的該替換。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的DTV發(fā)射機(jī)，其中所述多路復(fù)用器還將交織數(shù)據(jù)分組中包括的第一奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)替換為第二奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的DTV發(fā)射機(jī)，其中初始化控制器根據(jù)存儲(chǔ)器的先前值產(chǎn)生初始化數(shù)據(jù)比特，使得存儲(chǔ)器的每個(gè)當(dāng)前值均被設(shè)置為零(0)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的DTV發(fā)射機(jī)，其中初始化數(shù)據(jù)比特是與兩個(gè)連續(xù)的增強(qiáng)數(shù)據(jù)碼元相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)比特。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DTV發(fā)射機(jī)，還包括預(yù)處理器，用于通過(guò)對(duì)增強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以進(jìn)行前向糾錯(cuò)(FEC)并擴(kuò)展該FEC編碼后的增強(qiáng)數(shù)據(jù)，來(lái)預(yù)處理該增強(qiáng)數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DTV發(fā)射機(jī)，還包括多路復(fù)用器，用于將所述網(wǎng)格編碼數(shù)據(jù)分組與場(chǎng)和段同步信號(hào)進(jìn)行多路復(fù)用。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DTV發(fā)射機(jī)，還包括導(dǎo)頻插入器，用于將導(dǎo)頻信號(hào)插入到多路復(fù)用器的輸出里；調(diào)制器，用于將具有導(dǎo)頻信號(hào)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為中頻(IF)信號(hào)；以及射頻(RF)轉(zhuǎn)換器，用于將中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)，以進(jìn)行發(fā)送。
12.一種用于在數(shù)字電視(DTV)發(fā)射機(jī)中對(duì)增強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以供傳輸?shù)姆椒ǎ龇椒òóa(chǎn)生包括增強(qiáng)數(shù)據(jù)和已知數(shù)據(jù)序列的增強(qiáng)數(shù)據(jù)分組；使所述增強(qiáng)數(shù)據(jù)分組隨機(jī)化；通過(guò)添加第一奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)隨機(jī)化的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行里德-索羅蒙(RS)編碼；對(duì)RS編碼的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行交織；以及使用包括網(wǎng)格編碼調(diào)制(TCM)編碼器和預(yù)編碼器的網(wǎng)格編碼單元對(duì)交織數(shù)據(jù)分組進(jìn)行網(wǎng)格編碼，其中對(duì)交織數(shù)據(jù)分組進(jìn)行網(wǎng)格編碼包括在TCM編碼器中，通過(guò)對(duì)第一輸入比特進(jìn)行網(wǎng)格編碼來(lái)產(chǎn)生第一輸出比特，并通過(guò)對(duì)第一輸入比特進(jìn)行旁路來(lái)產(chǎn)生第二輸出比特；在預(yù)編碼器中，通過(guò)對(duì)第二輸入比特進(jìn)行預(yù)編碼來(lái)產(chǎn)生第三輸出比特；以及當(dāng)將已知數(shù)據(jù)序列輸入到網(wǎng)格編碼單元中時(shí)，對(duì)TCM編碼器和預(yù)編碼器中包括的存儲(chǔ)器進(jìn)行初始化。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述TCM編碼器和預(yù)編碼器的存儲(chǔ)器被初始化，使得當(dāng)將已知數(shù)據(jù)序列輸入到網(wǎng)格編碼單元時(shí)，網(wǎng)格編碼單元的輸出具有已知數(shù)據(jù)碼型。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中初始化TCM和預(yù)編碼器中包括的存儲(chǔ)器包括產(chǎn)生初始化TCM編碼器和預(yù)編碼器中的存儲(chǔ)器所需要的初始化數(shù)據(jù)比特；將一部分已知數(shù)據(jù)序列替換為初始化數(shù)據(jù)比特；以及將包括初始化數(shù)據(jù)比特的已知數(shù)據(jù)序列輸入到TCM編碼器和預(yù)編碼器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中當(dāng)在TCM編碼器和預(yù)編碼器中處理在已知數(shù)據(jù)序列中包括的初始化數(shù)據(jù)比特時(shí)，存儲(chǔ)器被初始化。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中對(duì)交織數(shù)據(jù)分組進(jìn)行網(wǎng)格編碼還包括根據(jù)其中部分已知數(shù)據(jù)序列已被替換為初始化數(shù)據(jù)比特的RS編碼數(shù)據(jù)分組，產(chǎn)生第二奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中對(duì)交織數(shù)據(jù)分組進(jìn)行網(wǎng)格編碼還包括將交織數(shù)據(jù)分組中包括的第一奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)替換為第二奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述初始化數(shù)據(jù)比特是根據(jù)存儲(chǔ)器的先前值產(chǎn)生的，以致存儲(chǔ)器的每個(gè)當(dāng)前值均被設(shè)置為零(0)。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中初始化數(shù)據(jù)比特是與兩個(gè)連續(xù)的增強(qiáng)數(shù)據(jù)碼元相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)比特。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括通過(guò)對(duì)增強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以進(jìn)行前向糾錯(cuò)(FEC)并擴(kuò)展該FEC編碼后的增強(qiáng)數(shù)據(jù)，來(lái)預(yù)處理該增強(qiáng)數(shù)據(jù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括將所述網(wǎng)格編碼數(shù)據(jù)分組與場(chǎng)和段同步信號(hào)進(jìn)行多路復(fù)用。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括將導(dǎo)頻信號(hào)插入到網(wǎng)格編碼后的數(shù)據(jù)分組里；將具有導(dǎo)頻信號(hào)的網(wǎng)格編碼后的數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)換為中頻(IF)信號(hào)；以及將中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為射頻(RF)信號(hào)，以進(jìn)行發(fā)送。
全文摘要
公開(kāi)了一種數(shù)字電視(DTV)發(fā)射機(jī)和在DTV發(fā)射機(jī)中編碼數(shù)據(jù)的方法。數(shù)據(jù)格式器產(chǎn)生包括增強(qiáng)數(shù)據(jù)和已知數(shù)據(jù)序列的增強(qiáng)數(shù)據(jù)分組；數(shù)據(jù)隨機(jī)器對(duì)增強(qiáng)的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行隨機(jī)化。里德－索羅蒙(RS)編碼器通過(guò)添加第一奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)隨機(jī)化的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行RS編碼，以及數(shù)據(jù)交織器對(duì)RS編碼數(shù)據(jù)分組進(jìn)行交織。網(wǎng)格編碼單元對(duì)交織數(shù)據(jù)分組進(jìn)行網(wǎng)格編碼。此處，所述網(wǎng)格編碼單元包括網(wǎng)格編碼調(diào)制(TCM)編碼器，用于通過(guò)對(duì)第一輸入比特進(jìn)行網(wǎng)格編碼來(lái)產(chǎn)生第一輸出比特，并通過(guò)對(duì)第一輸入比特進(jìn)行旁路來(lái)產(chǎn)生第二輸出比特，以及預(yù)編碼器，用于通過(guò)對(duì)第二輸入比特進(jìn)行預(yù)編碼來(lái)產(chǎn)生第三輸出比特，其中當(dāng)將已知數(shù)據(jù)序列輸入到網(wǎng)格編碼單元中時(shí)，TCM編碼器和預(yù)編碼器中包括的存儲(chǔ)器被初始化。
文檔編號(hào)H04L27/00GK1946146SQ20061014191
公開(kāi)日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月6日
發(fā)明者催仁煥 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社