專(zhuān)利名稱(chēng)：碼增強(qiáng)的交錯(cuò)播放的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在多模傳輸系統(tǒng)中傳輸數(shù)據(jù)。具體地，本發(fā)明涉及一種傳輸系統(tǒng)，其 中，可在諸如ATSC的單一標(biāo)準(zhǔn)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸中應(yīng)用多碼速率(code rate)。
背景技術(shù)：
在過(guò)去幾十年間，視頻傳輸系統(tǒng)已經(jīng)從模擬格式轉(zhuǎn)向數(shù)字格式。在美國(guó)，廣播位于 完成由國(guó)家電視系統(tǒng)委員會(huì)(NTSC)模擬電視系統(tǒng)到高級(jí)電視系統(tǒng)委員會(huì)(ATSC) A/53數(shù)字 電視系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的最后階段。A/53標(biāo)準(zhǔn)提供“系統(tǒng)參數(shù)的規(guī)范，包括視頻編碼器輸入掃描格 式和視頻編碼器的預(yù)處理和壓縮參數(shù)，音頻編碼器輸入信號(hào)格式和音頻編碼器的預(yù)處理和 壓縮參數(shù)，服務(wù)復(fù)用和傳輸層特征以及標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范，以及VSB RF/傳輸子系統(tǒng)”。A/53標(biāo)準(zhǔn) 定義了應(yīng)如何將源數(shù)據(jù)(例如，數(shù)字音頻和視頻數(shù)據(jù))處理和調(diào)制為要在空中傳輸?shù)男盘?hào)。 該處理給源數(shù)據(jù)添加了冗余信息，因而，即使信道給所傳輸?shù)男盘?hào)添加了噪聲和多徑干擾， 接收機(jī)仍可以恢復(fù)源數(shù)據(jù)。添加到源數(shù)據(jù)的冗余信息降低了傳輸源數(shù)據(jù)的有效速率，但是 增加了成功從接收到的信號(hào)恢復(fù)源數(shù)據(jù)的可能。ATSC A/53標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)處理集中在HDTV和固定接收上。系統(tǒng)被設(shè)計(jì)用于最大化已開(kāi) 始進(jìn)入市場(chǎng)的大的高分辨率電視屏幕的視頻比特速率。但是，ATSC A/53標(biāo)準(zhǔn)下的傳輸廣 播對(duì)移動(dòng)接收機(jī)呈現(xiàn)出困難。需要增強(qiáng)該標(biāo)準(zhǔn)以使移動(dòng)設(shè)備健壯地接收數(shù)字電視信號(hào)。認(rèn)識(shí)到這一事實(shí)，在2007年，ATSC宣布發(fā)起開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的處理，該標(biāo)準(zhǔn)可使廣播者 經(jīng)由他們的數(shù)字廣播信號(hào)傳送電視內(nèi)容和數(shù)據(jù)到移動(dòng)手持設(shè)備。作為對(duì)其的響應(yīng)，收到了 多個(gè)方案。稱(chēng)為ATSC-M/H的所得到的標(biāo)準(zhǔn)是希望與ATSC A/53后向兼容的，其允許現(xiàn)存 ATSC服務(wù)在同一 RF信道的操作，而沒(méi)有對(duì)現(xiàn)存接收設(shè)備的不利影響。許多用于向移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行傳輸?shù)南到y(tǒng)，諸如某些提出的ATSC-M/H系統(tǒng)，執(zhí)行周期 性傳輸。這些系統(tǒng)可以在其傳輸中包括前同步碼，以便幫助接收系統(tǒng)操作。前同步碼通常 包括已知信息，接收系統(tǒng)的某些部分可使用該已知信息進(jìn)行訓(xùn)練以改善接收，這在諸如移 動(dòng)操作中遇到的困難環(huán)境中可能十分有用。這些系統(tǒng)還可以不同碼速率編碼數(shù)據(jù)。前向糾 錯(cuò)(FEC)碼(例如，卷積碼)的碼速率或信息速率指示出總信息量中哪部分是非冗余的。碼 速率通常是個(gè)分?jǐn)?shù)。如果碼速率是k/n，則對(duì)每k比特有用信息，編碼器生成總共η比特?cái)?shù) 據(jù)，其中n-k比特是冗余的?，F(xiàn)存ATSC M/H方案包括使用可分塊碼以允許碼增強(qiáng)的時(shí)間和頻率分集。例如，在 1/2速率編碼傳輸中，移動(dòng)數(shù)據(jù)被輸入到FEC編碼器，該FEC編碼器為每個(gè)輸入字節(jié)輸出2字節(jié)。兩個(gè)字節(jié)代表原始數(shù)據(jù)和冗余數(shù)據(jù)。接收機(jī)在原始數(shù)據(jù)的接收閾值處可以接收原始數(shù)據(jù)或冗余數(shù)據(jù)。如果兩個(gè)流都被接收，則存在編碼增益優(yōu)勢(shì)，因而接收機(jī)可以在低于原始 數(shù)據(jù)的閾值處恢復(fù)數(shù)據(jù)。由于建筑物，移動(dòng)車(chē)輛以及其他減損而導(dǎo)致的極端傳輸信道減損， 通信設(shè)備的移動(dòng)和行人操作帶來(lái)了一些最大挑戰(zhàn)。可以使用以冗余方式提供數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。 需要通過(guò)頻率，時(shí)間和專(zhuān)門(mén)的分集來(lái)利用冗余信息以改善在移動(dòng)設(shè)備上的接收。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種方法根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種方法


圖1是本公開(kāi)的用于移動(dòng)/手持接收的陸地廣播發(fā)射機(jī)的實(shí)施例的框圖；圖2是本公開(kāi)的部分示例性移動(dòng)/手持?jǐn)?shù)據(jù)流的實(shí)施例的框圖；圖3是本公開(kāi)的示例性數(shù)據(jù)幀的實(shí)施例的框圖；圖4是本公開(kāi)的用于移動(dòng)/手持接收的陸地廣播接收機(jī)的實(shí)施例的框圖；圖5是本公開(kāi)的解碼器的實(shí)施例的框圖；圖6是本公開(kāi)的解碼器的另一實(shí)施例的框圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的陸地廣播環(huán)境的框圖；圖8是根據(jù)本公開(kāi)的部分發(fā)射機(jī)的實(shí)施例的框圖。此處給出的示例說(shuō)明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并且該示例不能被解釋為以任何方 式限制本發(fā)明的范圍。
具體實(shí)施例方式如此處所述，本發(fā)明提供了用于在利用了分集和數(shù)據(jù)冗余的移動(dòng)廣播系統(tǒng)(諸如 提出的ATSC-M/H系統(tǒng))中傳輸數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備，同時(shí)允許與諸如ATSC A/53的舊發(fā)送和 接收路徑的后向兼容性。雖然本發(fā)明被描述為具有優(yōu)選設(shè)計(jì)，但是，在本公開(kāi)的精神和范圍 內(nèi)，還可變更本發(fā)明。因此，本申請(qǐng)意欲包含任何使用其一般原則的變更，使用或調(diào)整。另 夕卜，本申請(qǐng)意欲包含作為本發(fā)明所涉及領(lǐng)域已知或慣常實(shí)踐的偏離本公開(kāi)的內(nèi)容，該內(nèi)容 落入所附權(quán)利要求的限定中。例如，所描述的技術(shù)可被應(yīng)用于傳輸系統(tǒng)，該傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)用 于其它類(lèi)型的數(shù)據(jù)，或使用不同的編碼，糾錯(cuò)，冗余，交織或調(diào)制方案。現(xiàn)參照附圖，更具體地參照?qǐng)D1，其示出了本公開(kāi)的用于移動(dòng)/手持接收的陸地廣 播發(fā)射機(jī)的實(shí)施例的框圖。圖1的實(shí)施例100包括多個(gè)信號(hào)發(fā)送裝置，例如，MPEG傳輸流 源110，ATSC M/H預(yù)處理路徑115，以及舊的ATSC A/53處理路徑。在A(yíng)TSC-M/H預(yù)處理115 的元件中包括分組交織器120，串接塊編碼器125，分組解交織器130，MPEG傳輸流頭部修改 器135，前同步碼分組插入器140。舊的ATSC A/53處理路徑145包括數(shù)據(jù)隨機(jī)化器150，里 德-所羅門(mén)編碼器155，字節(jié)交織器160，trellis編碼器165，同步插入器170，導(dǎo)頻插入器 175，以及調(diào)制器180。在A(yíng)TSC-M/H預(yù)處理流程中，在分組交織器120處接收來(lái)自MPEG傳輸流源110的進(jìn) 入MPEG傳輸數(shù)據(jù)112。分組交織器120將一序列多個(gè)字節(jié)重排為不同的序列以改善比特出錯(cuò)率和幀出錯(cuò)率性能。在此示例性實(shí)施例中，分組交織器120按一行一行的順序從固定數(shù) 目的連續(xù)分組中獲得字節(jié)，一列一列地輸出所述字節(jié)。在這種方式下，所有分組的第一個(gè)字 節(jié)被編組在一起，所有分組的第二個(gè)字節(jié)被編組在一起，繼續(xù)這樣直到分組的最后字節(jié)。每 個(gè)源分組是MPEG傳輸流分組，并且其同步字節(jié)被移除，因此，每個(gè)分組的長(zhǎng)度是187字節(jié)。 在每個(gè)碼幀中的分組的數(shù)量與GF(256)串接塊碼需要的的源符號(hào)數(shù)是一樣的。然后，已交織數(shù)據(jù)被耦合到伽羅華域GF(256)串接塊編碼器(SCBC) 125中。依賴(lài) 于當(dāng)前符號(hào)的速率模式(Rate Mode), GF(256)串接塊碼(SCBC) 125解碼器可呈現(xiàn)不同的 形式。一般而言，其包括以turbo解碼方式迭代地解碼軟信息的組成(constituent)解碼 器。依賴(lài)于所需的數(shù)據(jù)速率和碼字長(zhǎng)度，SCBC 125將分組已交織數(shù)據(jù)編碼為多個(gè)形式中的 一種。SCBC 125包括一個(gè)或多個(gè)以串行方式級(jí)聯(lián)的組成GF(256)碼，該碼被GF(256)碼經(jīng) 優(yōu)化的塊交織器鏈接以改善總的碼性能。其后還可選地有GF(256)穿孔(puncture)以獲 得所需的碼字長(zhǎng)度。具體地，伽羅華域(Pn)是一個(gè)數(shù)學(xué)集，其包括有限數(shù)量的元素Pn，其中P和η的值 為整數(shù)。一個(gè)具體的伽羅華域通過(guò)使用生成多項(xiàng)式g(x)來(lái)定義。每個(gè)伽羅華域的元素可 通過(guò)具有η比特的獨(dú)特的比特模式表示。另外，獨(dú)特的Pn次多項(xiàng)式可與每個(gè)元素相關(guān)聯(lián)，其 中該多項(xiàng)式的每個(gè)系數(shù)在0到ρ-1之間。另外，在伽羅華域上的數(shù)學(xué)運(yùn)算具有重要的性質(zhì)。 伽羅華域GF(pn)的兩個(gè)元素的和被定義為一個(gè)與多項(xiàng)式相關(guān)聯(lián)的元素，該多項(xiàng)式的系數(shù) 是與兩相加元素相關(guān)聯(lián)的多項(xiàng)式的系數(shù)的模P和。同樣的，兩個(gè)元素的積被定義為與兩個(gè) 元素相關(guān)聯(lián)的多項(xiàng)式對(duì)與伽羅華域相關(guān)聯(lián)的生成多項(xiàng)式g(x)取模運(yùn)算的積。加和乘算子 被定義在伽羅華域上，使得伽羅華域上的任何兩個(gè)元素的和與積還是伽羅華域的元素。里 德-所羅門(mén)碼字的性質(zhì)是，將碼字的每個(gè)字節(jié)與伽羅華域的元素進(jìn)行相乘得到另一有效的 里德-所羅門(mén)碼字。另外，對(duì)兩個(gè)里德-所羅門(mén)碼字進(jìn)行逐字節(jié)相加將生成另一個(gè)里德-所 羅門(mén)碼字。舊A53標(biāo)準(zhǔn)定義了 256個(gè)元素的伽羅華域GF(28)，以及相關(guān)聯(lián)的用于里德-所 羅門(mén)算法的生成多項(xiàng)式g(x)。伽羅華域的性質(zhì)還可用于生成碼字伴隨式(syndrome)，以便 確定錯(cuò)誤。碼字的另一重要性質(zhì)在示例性實(shí)施例中，通過(guò)速率1/2字節(jié)碼編碼器生成的兩個(gè)碼字或分組包括初始 輸入的碼字的復(fù)本和新的提供對(duì)原始碼字冗余的碼字。兩個(gè)碼字還可被描述為系統(tǒng)數(shù)據(jù)和 非系統(tǒng)數(shù)據(jù)。應(yīng)注意到，代表系統(tǒng)數(shù)據(jù)和非系統(tǒng)數(shù)據(jù)的碼字可排列用于組成更大的數(shù)據(jù)結(jié) 構(gòu)，這是很重要的。在優(yōu)選實(shí)施例中，碼字可被組織為組成數(shù)據(jù)分組的硬(rugged)數(shù)據(jù)流。 硬數(shù)據(jù)流包括系統(tǒng)分組，以及非系統(tǒng)分組，該系統(tǒng)分組是在流部分A中的數(shù)據(jù)分組的復(fù)本， 該非系統(tǒng)分組由在流部分A'中的字節(jié)碼編碼器的處理而產(chǎn)生。非系統(tǒng)分組還包括可從硬 數(shù)據(jù)流的其他系統(tǒng)分組和非系統(tǒng)分組得到的分組。另外，硬數(shù)據(jù)流中的分組還可包括系統(tǒng) 字節(jié)和非系統(tǒng)字節(jié)。在此實(shí)施例中，系統(tǒng)字節(jié)是內(nèi)容數(shù)據(jù)字節(jié)的復(fù)本，而非系統(tǒng)字節(jié)是從其 他系統(tǒng)字節(jié)和非系統(tǒng)字節(jié)得到的字節(jié)。由字節(jié)碼編碼器輸出的冗余的或非系統(tǒng)的碼字或分組是將進(jìn)入碼字或分組的每 個(gè)字節(jié)與伽羅華域GF(256)中的元素b相乘的結(jié)果。在一實(shí)施例中，如果MPEG傳輸源110 生成消息M，該消息由字節(jié)M(l)，M(2)，...，M(187)組成，其中M(I)是該消息的第一個(gè)字 節(jié)，M(2)是該消息的第二個(gè)字節(jié)，等等，則隨后，字節(jié)碼編碼器104從碼字M如下所述生成 碼字A和A'
A(i) = M(i)i = 1,2, . . . , 187(1)A' (i) = b*M(i)i = 1,2，· · ·，187(2) 值b是里德-所羅門(mén)編碼器155可使用的同一伽羅華域GF(256)中的預(yù)定(非 零)元素。在說(shuō)明性實(shí)施例中，元素b的值為2。很顯然，根據(jù)伽羅華域的性質(zhì)，為字節(jié)碼編 碼器和里德-所羅門(mén)編碼器二者使用同一伽羅華域允許兩個(gè)編碼器間的運(yùn)算。字節(jié)碼編碼 器125將包括形成含有PID的頭部的字節(jié)在內(nèi)的數(shù)據(jù)分組的所有字節(jié)進(jìn)行編碼以生成硬數(shù) 據(jù)流的一個(gè)或多個(gè)非系統(tǒng)分組。因此，每個(gè)非系統(tǒng)分組的PID是以字節(jié)碼編碼的，并可不再 表示接收設(shè)備可識(shí)別的PID值。很顯然，任何由發(fā)射機(jī)的實(shí)施例(由編碼器100表示)編碼的分組，可被用在符合 A53標(biāo)準(zhǔn)的舊接收機(jī)中的解碼器實(shí)施例解碼。在舊接收機(jī)中的解碼器將硬數(shù)據(jù)流的分組提 供給數(shù)據(jù)解碼器。硬數(shù)據(jù)流包括非系統(tǒng)分組，該非系統(tǒng)分組通過(guò)使用字節(jié)碼編碼器被編碼， 該編碼器將被舊接收機(jī)中的解碼器正確解碼，但是將導(dǎo)致舊接收機(jī)不可識(shí)別的數(shù)據(jù)內(nèi)容。 但是，因?yàn)檫@種分組所具有的PID不在程序映射表(Program Map Table, PMT)中與現(xiàn)存或 舊的數(shù)據(jù)格式相關(guān)聯(lián)，所以，在舊接收機(jī)中的內(nèi)容解碼器忽略該硬數(shù)據(jù)流中的這些非系統(tǒng) 分組。字節(jié)碼編碼器125使用上述公式(2)來(lái)為每個(gè)系統(tǒng)分組生成非系統(tǒng)分組，并將兩 個(gè)分組提供給舊8-VSB編碼器用于傳輸，以產(chǎn)生具有1/2有效數(shù)據(jù)速率(即，1字節(jié)入，2字 節(jié)出)的編碼流。如前所述，字節(jié)碼編碼器125可使用其他編碼速率來(lái)生成其他有效數(shù)據(jù) 速率。在一些實(shí)施例中，字節(jié)碼編碼器可為接收自MPEG TS源110的每?jī)蓚€(gè)源分組Ma和Mb 生成一個(gè)字節(jié)編碼分組，以生成2/3速率的硬數(shù)據(jù)流，該數(shù)據(jù)流包含兩個(gè)系統(tǒng)分組和一個(gè) 如下所計(jì)算的非系統(tǒng)分組Mab(I) = Mai = 1,2, . . . , 187(3)其中，Ma和Mb是由數(shù)據(jù)發(fā)生器102生成的連續(xù)系統(tǒng)分組I1和b2是伽羅華域的預(yù) 定元素，所述伽羅華域例如是由里德-所羅門(mén)編碼器155使用的伽羅華域。在說(shuō)明性實(shí)施 例中，元素的值為2。在一些實(shí)施例中，1^和132的值可以不同。字節(jié)碼編碼器125 將Ma，Mb和Mab提供給舊8-VSB編碼器以用于進(jìn)一步編碼和傳輸。通過(guò)包含另外的輸入數(shù)據(jù)分組來(lái)生成冗余分組，字節(jié)碼編碼器125可使用不同編 碼速率來(lái)生成硬數(shù)據(jù)流(例如，具有低數(shù)據(jù)速率的硬數(shù)據(jù)流)。字節(jié)碼編碼器125的另一實(shí) 施例通過(guò)采用來(lái)自MPEG TS源110的四個(gè)系統(tǒng)分組Ma，Mb, Mc,和Md以及5個(gè)非系統(tǒng)分組通 過(guò)如下計(jì)算生成速率為4/9的數(shù)據(jù)流Mab(I) = Mai = 1，2，· · ·，187 (4)MCD(i) = Mc(i)*b3+MD(i)*b4 i = 1，2，· · ·，187 (5)MAC(i) = MA(i)*b5+Mc(i)*b6 i = 1，2，· · ·，187 (6)MBD(i) = MB(i)*b7+MD(i)*b8 i = 1,2, ... , 187 (7)Mabcd(I) = MAB(i)*b9+M⑶(i)*b10 i = 1，2，· · ·，187 (8)b1;b2，...，b1(1的值是從伽羅華域選出的預(yù)定元素。在說(shuō)明性實(shí)施例中，b1;b2，...， b1(1的值為2。另外，如公式(8)所示，分組Mabqi是僅由其他冗余分組(具體說(shuō)來(lái)是分組Mab 和Mm)產(chǎn)生的冗余分組。很顯然，冗余分組Mabqi還可替代性的用冗余分組Ma。和Mb。的元素 生成。在MPEG傳輸源生成器110的一些實(shí)施例中，可在稱(chēng)為穿孔的操作中執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)非系統(tǒng)分組的消除。例如，穿孔的速率4/8可通過(guò)不生成一個(gè)只使用冗余分組的分組(即， 本例中的Mabqi)而產(chǎn)生，因?yàn)樵摲纸M包含有最少量的固有數(shù)據(jù)?？梢郧宄我夥纸M或碼字。 但是，清除包含有最少量固有數(shù)據(jù)的分組或碼字可能是最優(yōu)的。碼穿孔可被應(yīng)用于改變傳 輸分組的數(shù)量，以便滿(mǎn)足對(duì)傳輸分組或碼字的某些數(shù)量限制。另外，字節(jié)碼編碼器125還可利用8個(gè)數(shù)據(jù)分組MA，MB，. . .，Mh如下所示生成19個(gè) 非系統(tǒng)分組，以生成具有8/27數(shù)據(jù)速率的硬數(shù)據(jù)流Mab(I) = Mai = 1. 2，· · ·，187 (9)MCD(i) = Mc(i)*b3+MD(i)*b4 i = 1，2，· · ·，187 (10)MAC(i) = MA(i)*b5+Mc(i)*b6 i = 1，2，· · ·，187 (11)MBD(i) = MB(i)*b7+MD(i)*b8i = 1，2· · · ·，187 (12)Mabcd(I) = MAB(i)*b9+MCD(i)*b10 i = 1，2，· · ·，187 (13) MEF(i) = ME(i)*bn+MF(i)*b12i = 1，2，· · ·，187 (14)MGH(i) = MG(i)*b13+MH(i)*b14i = 1,2, ... 187 (15)MEG(i) = ME(i)*b15+MG(i)*b16i = 1，2，· · ·，187 (16)MFH(i) = MF(i)*b17+MH(i)*b18i = 1，2，· · ·，187 (17)Mefgh(1) = MEF(i)*b19+MGH(i)*b2。 i = 1,2，· · ·，187 (18)MAE(i) = MA(i)*b21+ME(i)*b22i = 1，2，· · ·，187 (19)MBF(i) = MB(i)*b23+MF(i)*b24i = 1，2，· · ·，187 (20)MCG(i) = Mc(i)*b25+MG(i)*b26i = 1，2，· · ·，187 (21)MDH(i) = MD(i)*b27+MH(i)*b28i = 1，2，· · ·，187 (22)Maceg(1) = Mac⑴*b29+ME“i)*b30 i = 1,2，· · ·，187 (23)Mbdfh(1) = MBD(i)*b31+MFH(i)*b32 i = 1，2，· · ·，187 (24)Mabef(I) = Mab⑴*b33+MEF⑴*b34 i = 1,2，· · ·，187 (25)Mcdgh(i) = MCD(i)*b35+MGH(i)*b36 i = 1，2，· · ·，187 (26)Mabcdefgh(i) = Mabcd(i)*b37+MEFGH(i)*b38 i = 1,2,... ,187 (27)另外，字節(jié)碼編碼器125可通過(guò)不生成具有最少固有數(shù)據(jù)值的分組MABmEreH或其他 僅由冗余分組生成的另一分組來(lái)得到8/26數(shù)據(jù)速率的穿孔碼。如上所述，字節(jié)碼編碼器可被配置用于根據(jù)使用的碼字或分組，以及在單次編碼 過(guò)程中形成的碼字或分組的數(shù)量，生成特定編碼速率。另外，更復(fù)雜的碼速率可通過(guò)將前述 碼速率編碼器作為構(gòu)建塊或組成碼速率編碼器而進(jìn)行特定配置而建成。另外，可包括另外 的處理塊以形成級(jí)聯(lián)的字節(jié)碼編碼器。例如，級(jí)聯(lián)的字節(jié)碼編碼器可除了冗余之外還使用 另外的在組成字節(jié)碼編碼器間的交織塊來(lái)提高生成的數(shù)據(jù)流的硬度(ruggedness)。下面將 說(shuō)明冗余及碼增強(qiáng)的交錯(cuò)播放傳輸方法的多個(gè)實(shí)施例。在編碼后，數(shù)據(jù)與分組解交織器130耦合。分組解交織器130從原始分組組的結(jié)果 SCBC碼字中以一列一列的順序獲得字節(jié)，并以一行一行的順序輸出字節(jié)。原始分組被重建， 并且新分組從SCBC碼字的奇偶校驗(yàn)字節(jié)產(chǎn)生。每個(gè)分組對(duì)應(yīng)于在所有產(chǎn)生的SCBC碼字中 的公共GF(256)符號(hào)位置。產(chǎn)生于每個(gè)碼幀中的分組的數(shù)量是nSCBC，其中，最先的kSCBC 分組是原始數(shù)據(jù)分組，而最后的(nSCBC-kSCBC)分組是奇偶校驗(yàn)分組。數(shù)據(jù)隨即被耦合到MPEG TS頭部修改器135，MPEG頭部在此處被修改。MPEG TS頭部修改器可修改MPEG傳輸流頭部的分組標(biāo)識(shí)符(PID)，以指示糾錯(cuò)方案所使用的碼速率。 碼速率被表示成原始數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)與總共使用的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)的商的分?jǐn)?shù)。例如，在對(duì)12數(shù)據(jù) 字節(jié)補(bǔ)充40奇偶校驗(yàn)字節(jié)的12/52速率模式中，每組12字節(jié)使用一個(gè)R = 1/2的編碼器， 以及兩個(gè)R = 12/26的編碼器，每個(gè)12/26編碼器使用兩個(gè)R = 2/3的編碼器和一個(gè)27/26 穿孔，導(dǎo)致12/52速率模式。R = 27/26的穿孔以丟掉27字節(jié)的最后一個(gè)字節(jié)的方式執(zhí)行。 在12/52速率模式，使用兩個(gè)數(shù)據(jù)塊來(lái)傳輸12個(gè)MPEG TS分組。12/26速率模式為12個(gè)數(shù) 據(jù)字節(jié)補(bǔ)充14個(gè)奇偶校驗(yàn)字節(jié)，每組12數(shù)據(jù)字節(jié)使用兩個(gè)R = 2/3的編碼器和一個(gè)R = 27/26的穿孔，導(dǎo)致12/26的速率模式。R = 27/26 的穿孔以丟掉27字節(jié)的最后一個(gè)字節(jié) 的方式執(zhí)行。在12/26速率模式，使用一個(gè)數(shù)據(jù)塊來(lái)傳輸12個(gè)MPEGTS分組。17/26速率 模式為17個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)補(bǔ)充9個(gè)奇偶校驗(yàn)字節(jié)，每組17個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)使用一個(gè)R = 2/3的編 碼器來(lái)為16數(shù)據(jù)字節(jié)補(bǔ)充8個(gè)奇偶校驗(yàn)字節(jié)，以及一個(gè)R = 1/2的編碼器為1個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié) 補(bǔ)充1個(gè)奇偶校驗(yàn)字節(jié)，導(dǎo)致17/26的速率模式。在17/26數(shù)據(jù)模式，使用一個(gè)數(shù)據(jù)塊來(lái)傳 輸17個(gè)MPEG TS分組。24/208速率模式為24個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)補(bǔ)充184個(gè)奇偶校驗(yàn)字節(jié)，每組 24個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)使用24個(gè)R = 1/4的編碼器，和8個(gè)12/26編碼器，其致24/208速率模式。 R = 27/26的穿孔以丟掉27字節(jié)的最后一個(gè)字節(jié)的方式執(zhí)行。在24/208速率模式，使用8 個(gè)數(shù)據(jù)塊來(lái)傳輸24個(gè)MPEGTS分組。每個(gè)使用MPEG協(xié)議的分組通常包括分組標(biāo)識(shí)部分或PID。當(dāng)前系統(tǒng)允許超過(guò)8000 個(gè)可能的獨(dú)特標(biāo)識(shí)元素，而現(xiàn)在僅使用了 50個(gè)。PID通常是一個(gè)或多個(gè)字節(jié)的信息，該信息 用于標(biāo)識(shí)分組中數(shù)據(jù)的類(lèi)型?，F(xiàn)在，許多比特的PID部分保持為保留或未使用。這些PID 可被用于標(biāo)識(shí)將用于該分組上的具體糾錯(cuò)碼速率?；贛PEG協(xié)議的特定規(guī)則應(yīng)當(dāng)被維護(hù) 以便確保PID被任何接收系統(tǒng)正確標(biāo)識(shí)。一個(gè)3字節(jié)的頭部440包含13比特分組標(biāo)識(shí)符 (PID)，其標(biāo)識(shí)該分組為移動(dòng)/手持傳輸?shù)囊徊糠?。?lái)自ATSC-M/H流的MPEG分組的頭部 440在分組解交織后被修改為包含舊ATSCA/53接收機(jī)不認(rèn)識(shí)的分組標(biāo)識(shí)符(PID)。因此， 舊接收機(jī)應(yīng)該忽略ATSC-M/H具體數(shù)據(jù)，提供了后向兼容性。該數(shù)據(jù)隨即被耦合到前同步碼分組插入器140，其中，由連續(xù)MPEG分組組成的前 同步碼分組形成前同步碼塊。MPEG分組具有有效的MPEG頭部，該頭部具有從PN生成器(未 示出)生成的數(shù)據(jù)字節(jié)。從PN生成器生成的數(shù)據(jù)字節(jié)的數(shù)目隨著所使用的碼速率而不同， 例如，在12/52速率模式生成184數(shù)據(jù)字節(jié)，將導(dǎo)致總共2208字節(jié)的PN數(shù)據(jù)。根據(jù)示例性 實(shí)施例，PN生成器是帶有9個(gè)反饋抽頭(tap)的16比特移位寄存器。移位寄存器輸出中 的8個(gè)被選為輸出字節(jié)。ATSC M/H分組被置于數(shù)據(jù)塊的前同步碼塊之間。每個(gè)數(shù)據(jù)塊包括 26個(gè)具有相同編碼的ATSC M/H已編碼分組，或26個(gè)ATSC A/53已編碼分組。一旦前同步 碼分組被插入140，則ATSC M/H流形成。ATSC-M/H數(shù)據(jù)流隨即被舊ATSC A/53路徑145處理，該ATSC A/53路徑包括數(shù)據(jù) 隨機(jī)化器150，里德-所羅門(mén)編碼器155，字節(jié)交織器160，12-1 trellis編碼器165，同步插 入器170，導(dǎo)頻插入器175，以及調(diào)制器180。在數(shù)據(jù)隨機(jī)化器150，根據(jù)偽隨機(jī)數(shù)生成的已 知模式，每個(gè)字節(jié)的值被改變。在接收機(jī)處，該過(guò)程被反向執(zhí)行以恢復(fù)正確的數(shù)據(jù)值。除了 段(segment)和場(chǎng)(field)同步外，8-VSB比特流需要具有完全隨機(jī)，像噪聲一樣的性質(zhì)來(lái) 提供(afford)傳輸信號(hào)頻率響應(yīng)，該傳輸信號(hào)頻率響應(yīng)必須具有像噪聲一樣的平的頻譜 以便以最大效率使用所分配的信道空間。
數(shù)據(jù)隨即被耦合到里德-所羅門(mén)編碼器155，其中里德-所羅門(mén)(RS)編碼通過(guò)添 加額外數(shù)據(jù)到所傳輸?shù)牧鞫诮邮諜C(jī)處提供另外的糾錯(cuò)潛能。在示例性實(shí)施例中，VSB傳 輸系統(tǒng)中使用的RS碼是一個(gè)t = IO (207，187)碼。RS數(shù)據(jù)塊大小是187字節(jié)，添加了用于 糾錯(cuò)的20個(gè)RS奇偶校驗(yàn)字節(jié)。每RS碼字傳輸207字節(jié)的總RS塊大小。從串行比特流創(chuàng) 建字節(jié)的過(guò)程中，MSB應(yīng)當(dāng)是第一個(gè)串行比特，而20個(gè)RS奇偶校驗(yàn)字節(jié)在數(shù)據(jù)塊或RS碼 字的最后被發(fā)送。字節(jié)交織器160隨即處理里德_所羅門(mén)編碼器155的輸出。交織是應(yīng)對(duì)在傳輸中 可能發(fā)生的突發(fā)(burst)錯(cuò)誤的常用技術(shù)。如果沒(méi)有交織，則突發(fā)錯(cuò)誤可能對(duì)一個(gè)特定 數(shù) 據(jù)段具有巨大影響，因而使該段無(wú)法校正。但是，如果在傳輸前數(shù)據(jù)被交織，則突發(fā)錯(cuò)誤的 影響可有效地在多個(gè)數(shù)據(jù)段展開(kāi)。不是在一個(gè)已定位段引入無(wú)法校正的大錯(cuò)誤，而是可能 在多個(gè)段引入小錯(cuò)誤，每個(gè)所述小錯(cuò)誤分別在前向糾錯(cuò)，奇偶校驗(yàn)比特或其他數(shù)據(jù)完整性 方案的糾錯(cuò)能力的范圍內(nèi)。例如，通常的(255，223)里德-所羅門(mén)碼可以允許校正在每個(gè) 碼字中至多16個(gè)符號(hào)錯(cuò)誤。如果在傳輸前交織里德-所羅門(mén)編碼數(shù)據(jù)，則在解交織后，長(zhǎng) 錯(cuò)誤突發(fā)很可能在多個(gè)碼字間展開(kāi)，其減少了在任何特定碼字中出現(xiàn)多于可校正的16個(gè) 符號(hào)錯(cuò)誤的可能。VSB傳輸系統(tǒng)使用的交織器是52數(shù)據(jù)段(段間)卷積碼字節(jié)交織器。提供深度為 大約1/6數(shù)據(jù)場(chǎng)(4ms深)的交織。只有數(shù)據(jù)字節(jié)被交織。交織器被同步于數(shù)據(jù)場(chǎng)的第一 個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)。為了 trellis編碼處理的好處，還執(zhí)行段內(nèi)交織。信號(hào)隨即被耦合到Trellis編碼器165。Trellis編碼是前向糾錯(cuò)的另一種形式。 與里德-所羅門(mén)編碼不同，trellis編碼是一種演進(jìn)碼，其追蹤隨時(shí)間發(fā)展的比特處理流， 而里德_所羅門(mén)編碼同時(shí)將整個(gè)MPEG-2分組作為一塊看待。相應(yīng)地，里德_所羅門(mén)碼被稱(chēng) 為塊碼的一種，而trellis編碼是一種卷積碼。在A(yíng)TSC trellis編碼中，每8比特字節(jié)被拆分為4個(gè)2比特字的流。在trellis 編碼器中，將到達(dá)的每2比特字與先前2比特字的過(guò)去歷史相比較。3比特二進(jìn)制碼被數(shù)學(xué) 地生成以說(shuō)明從先前2比特字到當(dāng)前字的轉(zhuǎn)變。這些3比特碼替換原始2比特字，并作為 8-VSB(3比特=8種組合或級(jí))的8級(jí)符號(hào)在空中傳輸。對(duì)于每2個(gè)進(jìn)入trellis編碼器 的比特，輸出3比特。因?yàn)榇嗽颍?-VSB系統(tǒng)中的trellis編碼器被稱(chēng)為2/3速率編碼 器。與trellis碼一起使用的信號(hào)波形是8級(jí)(3比特)一維星座圖。傳輸?shù)男盘?hào)被稱(chēng)為 8VSB。應(yīng)該應(yīng)用4狀態(tài)trellis編碼器。在示例性實(shí)施例中，使用了 trellis碼段內(nèi)交織。其應(yīng)用了作用于交織數(shù)據(jù)符號(hào) 上的12個(gè)同樣的trellis編碼器以及預(yù)編碼器。碼交織是通過(guò)如下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即將符 號(hào)(0,12,24,36...)編碼為一組，將符號(hào)(1，13，25，37···)編碼為第二組，將符號(hào)(2，14， 26,38...)編碼為第三組，等等，總共12組。一旦數(shù)據(jù)被trellis編碼，其被耦合到同步插入器170。同步插入器170是復(fù)用器， 其插入多個(gè)同步信號(hào)(數(shù)據(jù)段同步和數(shù)據(jù)場(chǎng)同步)。在每個(gè)數(shù)據(jù)段的起始位置，2級(jí)(二進(jìn) 制)4符號(hào)數(shù)據(jù)段同步被插入到8級(jí)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流中。MPEG同步字節(jié)被數(shù)據(jù)段同步替換。在 使用ATSC傳輸標(biāo)準(zhǔn)的示例性實(shí)施例中，完整段應(yīng)包括832個(gè)符號(hào)4個(gè)符號(hào)用于數(shù)據(jù)段同 步，828個(gè)數(shù)據(jù)加上奇偶校驗(yàn)符號(hào)。同一同步模式以77. 3秒的時(shí)間間隔周期性出現(xiàn)，并且是 僅有的以此速率重復(fù)的信號(hào)。與數(shù)據(jù)不同，用于數(shù)據(jù)段同步的4個(gè)符號(hào)未經(jīng)里德-所羅門(mén)或trellis編碼，也不交織。ATSC段同步是重復(fù)的4符號(hào)(1字節(jié))脈沖，該脈沖被添加到 數(shù)據(jù)段前面，并替換原始MPEG-2數(shù)據(jù)分組的遺失的第一字節(jié)(分組同步字節(jié))。8-VSB接 收機(jī)的相關(guān)電路追蹤段同步的重復(fù)性質(zhì)，其很容易與全為隨機(jī)數(shù)據(jù)的背景形成對(duì)比?；謴?fù) 的同步信號(hào)被用于生成接收機(jī)時(shí)鐘，并恢復(fù)數(shù)據(jù)。由于其重復(fù)性質(zhì)和長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間，段同步 很容易被接收機(jī)恢復(fù)。在噪聲和干擾水平遠(yuǎn)高于不可能準(zhǔn)確恢復(fù)數(shù)據(jù)的水平的情況下可進(jìn) 行準(zhǔn)確的時(shí)鐘恢復(fù)，這允許在信道變更和其他瞬態(tài)條件下快速恢復(fù)數(shù)據(jù)。在同步插入之后，信號(hào)被耦合到導(dǎo)頻插入，其中小的DC位移被應(yīng)用于8-VSB基帶， 其導(dǎo)致小剩余載波出現(xiàn)在所產(chǎn)生的經(jīng)調(diào)制頻譜的零頻率點(diǎn)上。該ATSC導(dǎo)頻信號(hào)向在8-VSB 接收機(jī)中的RF PLL電路給出用以鎖定到其上的信號(hào)，該信號(hào)獨(dú)立于所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。導(dǎo)頻的 頻率與被抑制載波的頻率相同。這可通過(guò)將小(數(shù)字的)DC電平(1.25)添加到數(shù)字基帶 數(shù)據(jù)以及同步信號(hào)(+1，+3，+5，+7)的每個(gè)符號(hào)(數(shù)據(jù)和同步信號(hào))而被生成。導(dǎo)頻的功 率通常比平均數(shù)據(jù)信號(hào)功率低11. 3dB。導(dǎo)頻信號(hào)被插入之后，該數(shù)據(jù)被耦合到調(diào)制器180。調(diào)制器將8VSB基帶信號(hào)幅度 調(diào)制到中頻(IF)載波上。通過(guò)使用傳統(tǒng)的幅度調(diào)制，我們?cè)谖覀兊妮d波頻率左右生成雙邊 帶RF頻譜，每個(gè)RF邊帶是另一個(gè)的鏡像。這代表冗余信息，并可無(wú)任何信息凈損失的丟棄 一個(gè)邊帶。在8VSB調(diào)制中，VSB調(diào)制器接收10. 76M符號(hào)/秒的8級(jí)trellis編碼復(fù)合數(shù) 據(jù)信號(hào)(添加了導(dǎo)頻和同步的)。如圖12所示，ATV系統(tǒng)性能是基于級(jí)聯(lián)發(fā)射機(jī)和接收機(jī) 中線(xiàn)性相位升余弦奈奎斯特濾波器響應(yīng)的。除了在頻帶各端的轉(zhuǎn)變區(qū)域外，系統(tǒng)濾波器響 應(yīng)本質(zhì)上在整個(gè)頻帶上是平的。名義上，發(fā)射機(jī)的滾降(roll-off)應(yīng)當(dāng)具有線(xiàn)性相位根升 余弦濾波器的響應(yīng)。 傳輸系統(tǒng)包括用于傳輸?shù)耐话l(fā)模式的對(duì)移動(dòng)和便攜設(shè)備的操作。操作于突發(fā)模式 的多個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)已在上述文檔中說(shuō)明，并包括被新類(lèi)別的設(shè)備接收而仍保持后向兼容性的 能力。與現(xiàn)存的廣播標(biāo)準(zhǔn)相比，這些新類(lèi)別的設(shè)備需要更低水平的視頻分辨率，因此也可允 許更高的編碼和壓縮，以及其他特性，包括工作在高噪聲水平。突發(fā)模式類(lèi)型的操作的另一 優(yōu)勢(shì)是，其通過(guò)僅在信號(hào)發(fā)送至設(shè)備或信號(hào)將被接收時(shí)才使用設(shè)備而集中于潛在的設(shè)備功 率節(jié)省。如上所述的突發(fā)模式操作可利用無(wú)需信號(hào)的高數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間間隔，以保持舊系 統(tǒng)和接收機(jī)的完整性能。突發(fā)操作模式可以是基于根據(jù)所謂的新信息處理速率對(duì)信號(hào)的處 理的，該速率可依賴(lài)于當(dāng)前廣播信號(hào)的特征而改變。通過(guò)引入用于新程序標(biāo)識(shí)符的信息，將突發(fā)模式操作集中于數(shù)據(jù)打包級(jí)，從而保 持與舊系統(tǒng)的后向兼容性。新程序標(biāo)識(shí)符允許新類(lèi)型的設(shè)備識(shí)別數(shù)據(jù)，而不影響現(xiàn)存設(shè)備 的操作。通過(guò)在特定突發(fā)模式輪廓(profile)期間包括覆蓋(Overlay)結(jié)構(gòu)來(lái)保持舊信號(hào) 傳輸操作，存在進(jìn)一步對(duì)舊系統(tǒng)的支持。利用系統(tǒng)數(shù)據(jù)和非系統(tǒng)數(shù)據(jù)的全冗余性，以及從完全可分開(kāi)的碼字中任一個(gè)恢復(fù) 信號(hào)的能力，添加頻率或?qū)ｉT(mén)的分集，以及時(shí)間分集，這可以增加移動(dòng)設(shè)備的接收概率。這 將在圖7的討論中進(jìn)一步討論。參照?qǐng)D2，其示出了本公開(kāi)的示例性移動(dòng)/手持?jǐn)?shù)據(jù)流200的部分的實(shí)施例的框 圖。26個(gè)ATSC M/H編碼分組被編組為1個(gè)數(shù)據(jù)塊。在舊ATSC傳輸中，雖然物理上不需要， 但是，每個(gè)數(shù)據(jù)塊通常具有相同的編碼。前同步碼塊是兩個(gè)塊長(zhǎng)，并具有52個(gè)ATSC M/H編碼的分組。在前同步碼塊后的第一個(gè)MPEG分組是控制分組，其包括系統(tǒng)信息。在隨機(jī)化和 前向糾錯(cuò)處理之后，數(shù)據(jù)分組被格式化為用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀，并添加數(shù)據(jù)段同步和數(shù)據(jù)場(chǎng) 同步。ATSC-M/H數(shù)據(jù)流200由突發(fā)組成，該突發(fā)具有適于所選數(shù)據(jù)速率模式的前同步碼 塊210及其后預(yù)定數(shù)目的數(shù)據(jù)塊230。根據(jù)示例性實(shí)施例，每個(gè)數(shù)據(jù)塊230包括26個(gè)MPEG 分組。每個(gè)數(shù)據(jù)幀包括2個(gè)數(shù)據(jù)場(chǎng)，每個(gè)數(shù)據(jù)場(chǎng)包括313個(gè)數(shù)據(jù)段。每個(gè)數(shù)據(jù)場(chǎng)的第一個(gè) 數(shù)據(jù)段是獨(dú)特的同步信號(hào)(數(shù)據(jù)場(chǎng)同步)，并包括被接收機(jī)中均衡器使用的訓(xùn)練序列。剩下 的312個(gè)數(shù)據(jù)段中的每個(gè)承載來(lái)自一個(gè)188字節(jié)的傳輸分組加上其相關(guān)聯(lián)的FEC開(kāi)銷(xiāo)的數(shù) 據(jù)的等同物。由于數(shù)據(jù)交織，在每個(gè)數(shù)據(jù)段中的實(shí)際數(shù)據(jù)來(lái)自若干個(gè)傳輸分組。每個(gè)數(shù)據(jù) 段包括832個(gè)符號(hào)。前4個(gè)符號(hào)以二進(jìn) 制形式傳輸，并提供段同步。該數(shù)據(jù)段同步信號(hào)還 代表188字節(jié)MPEG兼容傳輸分組的同步字節(jié)。每個(gè)數(shù)據(jù)段剩下的828個(gè)符號(hào)承載與傳輸 分組的剩下的187字節(jié)和與其相關(guān)聯(lián)的FEC開(kāi)銷(xiāo)等同的數(shù)據(jù)。這828個(gè)符號(hào)作為8級(jí)信號(hào) 被傳輸，因此，每個(gè)符號(hào)承載3比特。因此，每個(gè)數(shù)據(jù)段承載828X3 = 2484比特?cái)?shù)據(jù)，其為 發(fā)送受保護(hù)傳輸分組的要求。ATSC M/H數(shù)據(jù)流包括一序列的塊，每個(gè)塊包括26個(gè)舊VSB A/53系統(tǒng)或ATSC M/ H系統(tǒng)的分組。ATSC M/H數(shù)據(jù)流由突發(fā)塊組成，每個(gè)突發(fā)具有其后跟有Nb個(gè)數(shù)據(jù)塊的前同 步碼塊，其中Nb是系統(tǒng)變量參數(shù)，并且是要傳輸?shù)恼wATSC M/H數(shù)據(jù)速率的函數(shù)。每個(gè)數(shù) 據(jù)塊以所定義的ATSC M/H速率模式之一被編碼。該數(shù)據(jù)模式被應(yīng)用于整個(gè)數(shù)據(jù)塊。對(duì)于 每個(gè)突發(fā)的塊，數(shù)據(jù)塊被傳輸以使得在該突發(fā)的塊中最高編碼FEC速率(S卩，最小分?jǐn)?shù))被 最先傳輸，而最低編碼FEC速率(S卩，最大分?jǐn)?shù))被最后傳輸，以使得從前同步碼塊開(kāi)始，任 意后續(xù)的數(shù)據(jù)塊將具有等于或小于當(dāng)前數(shù)據(jù)塊的健壯性。26個(gè)分組的ATSC A/53 8VSB編 碼舊數(shù)據(jù)塊可被置于一個(gè)或多個(gè)塊處以用于舊覆蓋操作。現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖3，示出了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)幀300。示出的數(shù)據(jù)幀300被組織用于傳輸， 其中每個(gè)數(shù)據(jù)幀包括兩個(gè)數(shù)據(jù)場(chǎng)，每個(gè)數(shù)據(jù)場(chǎng)包括313個(gè)數(shù)據(jù)段。每個(gè)數(shù)據(jù)場(chǎng)的第一個(gè)數(shù) 據(jù)段是獨(dú)特的同步信號(hào)(數(shù)據(jù)場(chǎng)同步)，并且其包括被接收機(jī)中的均衡器使用的訓(xùn)練序列。 剩下的312個(gè)數(shù)據(jù)段中的每個(gè)承載來(lái)自一個(gè)188字節(jié)的傳輸分組加上其相關(guān)聯(lián)的FEC開(kāi)銷(xiāo) 的數(shù)據(jù)的等同物。由于數(shù)據(jù)交織，每個(gè)數(shù)據(jù)段的實(shí)際數(shù)據(jù)來(lái)自若干個(gè)傳輸分組。每個(gè)數(shù)據(jù) 段包括832個(gè)符號(hào)。最先的4個(gè)符號(hào)以二進(jìn)制形式傳輸，并提供段同步。該數(shù)據(jù)段同步信 號(hào)還代表188字節(jié)MPEG兼容傳輸分組的同步字節(jié)。每個(gè)數(shù)據(jù)段的剩余828個(gè)符號(hào)承載與 傳輸分組的剩余187個(gè)字節(jié)和其相關(guān)聯(lián)的FEC開(kāi)銷(xiāo)等同的數(shù)據(jù)。這些828個(gè)符號(hào)作為8級(jí) 信號(hào)被傳輸，因此其每個(gè)符號(hào)承載3比特。因此，828X3 = 2484比特?cái)?shù)據(jù)被承載在每個(gè)數(shù) 據(jù)段中，其完全符合發(fā)送受保護(hù)傳輸分組的要求187數(shù)據(jù)字節(jié)+20RS奇偶校驗(yàn)字節(jié)=207字節(jié)207字節(jié)X 8比特/字節(jié)=1656比特2/3速率trellis編碼要求3/2X 1656比特=2484比特通過(guò)下述公式1給出確切的符號(hào)速率(1) Sr(MHz) = 4. 5/286X684 = 10. 76. . . MHz通過(guò)下述公式2給出數(shù)據(jù)段的頻率 (2) fseg = Sr/832 = 12. 94. . . X IO3 數(shù)據(jù)段 / 秒
通過(guò)下述公式(3)給出數(shù)據(jù)幀速率(3) fframe = fseq/626 = 20. 66. 幀 / 秒 符號(hào)速率民和傳輸速率 ；應(yīng)當(dāng)在頻率上相互鎖定。與二進(jìn)制數(shù)據(jù)段同步和數(shù)據(jù)場(chǎng)同步信號(hào)組合的8級(jí)符號(hào)被用于對(duì)單個(gè)載波進(jìn)行 抑制載波(suppressed-carrier)調(diào)制。但是，在傳輸前，應(yīng)去除大多數(shù)低邊帶。所得到的 頻譜除了頻帶邊緣(其中，名義平方根升余弦響應(yīng)導(dǎo)致620kHz的轉(zhuǎn)變區(qū)域)外都是平的。 在被抑制載波頻率，從低頻帶邊緣310kHz處，如前所述，小導(dǎo)頻被添加到信號(hào)?，F(xiàn)轉(zhuǎn)向圖4，其示出了本公開(kāi)的用于移動(dòng)/手持接收的陸地廣播接收機(jī)400的實(shí)施 例。接收機(jī)400包括信號(hào)接收元件410，第一調(diào)諧器420，第二調(diào)諧器425，第一預(yù)均衡解調(diào) 器430，第二預(yù)均衡解調(diào)器430，均衡控制器440，均衡器450，后均衡校正處理器460，傳輸解 碼器470，以及調(diào)諧控制器480。信號(hào)接收元件410可操作用于接收信號(hào)，包括來(lái)自一個(gè)或多個(gè)信號(hào)源(例如，陸地 廣播系統(tǒng)和/或其他類(lèi)型的信號(hào)廣播系統(tǒng))的音頻，視頻，和/或數(shù)據(jù)信號(hào)(例如，電視信 號(hào)等)。根據(jù)示例性實(shí)施例，信號(hào)接收元件410被具體化為諸如對(duì)數(shù)周期天線(xiàn)的天線(xiàn)，但還 可被具體化為其他任意類(lèi)型的信號(hào)接收元件。在此示例性實(shí)施例中，天線(xiàn)410可操作用于 在某頻率帶寬接收ATSC M/H陸地傳輸音頻，視頻和數(shù)據(jù)信號(hào)。ATSC信號(hào)通常被傳輸于范圍 為54MHz到870MHz的頻率上，每個(gè)信道具有大約6MHz的帶寬。子信道可以時(shí)分復(fù)用。信 號(hào)經(jīng)由傳輸線(xiàn)(諸如，同軸電纜或印刷電路板跡線(xiàn))被耦合到天線(xiàn)。第一和第二調(diào)諧器430，425可操作用于響應(yīng)于來(lái)自調(diào)諧控制器480的控制信號(hào)執(zhí) 行信號(hào)調(diào)諧功能。根據(jù)示例性實(shí)施例，每個(gè)調(diào)諧器420，425從一個(gè)或多個(gè)天線(xiàn)410接收不 同時(shí)間或頻率分集的RF信號(hào)，并且通過(guò)濾波和降頻率轉(zhuǎn)換(即，單級(jí)或多級(jí)下變頻)RF信 號(hào)從而生成中頻(IF)信號(hào)，來(lái)執(zhí)行信號(hào)調(diào)諧功能。RF和IF信號(hào)可包括音頻，視頻和/或數(shù) 據(jù)內(nèi)容(諸如，電視信號(hào)等)，并還可服從模擬信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)(諸如，NTSC，PAL，SECAM等)，和/ 或數(shù)字信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)(諸如，ATSC，QAM, QPSK等)。每個(gè)調(diào)諧器420操作用于將來(lái)自載波頻率 的接收ATSC M/H信號(hào)轉(zhuǎn)換為中頻。例如，調(diào)諧器可將在天線(xiàn)410接收的57MHz信號(hào)轉(zhuǎn)換為 43MHz IF信號(hào)。預(yù)均衡解調(diào)器430可操作用于將來(lái)自調(diào)諧器420的IF信號(hào)解調(diào)為基帶數(shù) 字流。解調(diào)器435可操作用于解調(diào)來(lái)自調(diào)諧器425的IF信號(hào)。基帶數(shù)字流隨即被耦合到 均衡器。調(diào)諧控制器480可操作用于響應(yīng)于調(diào)諧信道或所需調(diào)諧信道的信號(hào)電平和頻率， 接收來(lái)自傳輸解碼器470的指令。響應(yīng)于這些接收到的指令，調(diào)諧控制器480生成控制信 號(hào)以控制調(diào)諧器420，425的操作。均衡器控制器440可操作用于下一頁(yè)從解調(diào)器430，435接收到的解碼后的數(shù)據(jù)生 成錯(cuò)誤項(xiàng)(error term)。這提供了用于數(shù)據(jù)導(dǎo)向均衡器的能力。均衡器控制器440估計(jì)接 收的數(shù)據(jù)與解碼后的數(shù)據(jù)之間的錯(cuò)誤，并生成錯(cuò)誤項(xiàng)。錯(cuò)誤項(xiàng)被饋送到均衡器450以被最 小化。 均衡器450可操作用于接收來(lái)自預(yù)均衡解調(diào)器430，435的已調(diào)諧并已解調(diào)的MPEG 流，并計(jì)算均衡器系數(shù)，該系數(shù)被應(yīng)用于均衡器內(nèi)的均衡濾波器以生成無(wú)錯(cuò)信號(hào)。均衡器 450可操作用于補(bǔ)償傳輸錯(cuò)誤，例如衰減和符號(hào)間干擾。均衡器包括匹配濾波器，該匹配濾 波器執(zhí)行滾降濾波，其可操作用于消除符號(hào)間干擾。在均衡器訓(xùn)練階段，先前選擇的訓(xùn)練信號(hào)通過(guò)信道被傳輸，預(yù)存儲(chǔ)在接收機(jī)中的該信號(hào)的適當(dāng)延遲了的版本被用作參考信號(hào)。訓(xùn)練信號(hào)通常是偽噪聲序列，其足夠長(zhǎng)以使均衡器可以補(bǔ)償信道失真。根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí) 施例的均衡器可操作用于存儲(chǔ)多個(gè)偽噪聲序列，其中，每個(gè)偽噪聲序列對(duì)應(yīng)于一個(gè)碼速率。 當(dāng)均衡器450接收到偽隨機(jī)序列訓(xùn)練信號(hào)時(shí)，均衡器比較接收序列的一部分和多個(gè)存儲(chǔ)的 序列。如果出現(xiàn)匹配，則與接收序列關(guān)聯(lián)的碼速率被解碼器用來(lái)解碼在訓(xùn)練序列之后接收 到的數(shù)據(jù)。后均衡器校正處理器460和傳輸解碼器470可操作用于執(zhí)行糾錯(cuò)并解碼MPEG數(shù) 據(jù)流。在圖5和圖6中示出并討論了這些元件。接收機(jī)可配置用于通過(guò)對(duì)調(diào)諧器進(jìn)行時(shí)間共享以接收不同頻率和時(shí)間，從而利用 單一調(diào)諧器和解調(diào)器進(jìn)行操作?？商鎿Q地，調(diào)諧器可配置為具有足夠?qū)挼膸捯酝瑫r(shí)接收 兩個(gè)信號(hào)，使得兩個(gè)信號(hào)可被調(diào)諧于不同IF頻率，并且該IF頻率中每個(gè)可被解調(diào)器同時(shí)處 理或以時(shí)分復(fù)用的方式處理。在單一調(diào)諧器中，使用時(shí)間或頻率分集，分組組合不是在均衡 器中實(shí)現(xiàn)，而是在碼中實(shí)現(xiàn)，因?yàn)榫馄鞅仨毟鷱乃鶄鬏數(shù)男盘?hào)。這給出了正確接收分組的 三種可能，正確接收第一分組，正確接收第二分組，或正確接收字節(jié)解碼器組合后的分組。 與接收單一分組的情況相對(duì)，當(dāng)使用編碼以組合分組時(shí)，其降低了接收實(shí)際上無(wú)錯(cuò)信號(hào)所 需的最小信噪比量。例如，在1/2碼速率，最小閾值由無(wú)編碼單一分組的15dB降到有編碼 2個(gè)分組的7dB，及有編碼4個(gè)分組的3. 5dB。現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖5，其示出了應(yīng)用在接收系統(tǒng)中的解碼器500的實(shí)施例的框圖。解碼器 500包括適于使用冗余分組的電路，以幫助解碼由接收機(jī)接收的數(shù)據(jù)，所述冗余分組例如是 如上所述的數(shù)據(jù)流中的非系統(tǒng)分組。解碼器500還通?？梢越獯a數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)是使用舊的 或現(xiàn)存A53標(biāo)準(zhǔn)編碼了的。在解碼器500，在由其他電路(圖4)進(jìn)行初始調(diào)諧，解調(diào)，和處理后，trellis解 碼器502接收進(jìn)來(lái)的信號(hào)。Trellis解碼器502與卷積解交織器504連接。卷積解交織器 504的輸出與字節(jié)碼解碼器506相連。字節(jié)碼解碼器所具有的輸出端與里德_所羅門(mén)解碼 器508相連。里德-所羅門(mén)解碼器508的輸出與去隨機(jī)化器510相連。去隨機(jī)化器510的 輸出與數(shù)據(jù)解碼器512相連。數(shù)據(jù)解碼器512提供輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)用于接收機(jī)系統(tǒng) 的剩余部分，例如視頻顯示或音頻再現(xiàn)。根據(jù)現(xiàn)存的或舊的A53標(biāo)準(zhǔn)，trellis解碼器502包括單一解復(fù)用器，12個(gè)2/3 速率的trellis解碼器，以及一個(gè)復(fù)用器。解復(fù)用器將數(shù)字樣本分布在12個(gè)2/3速率的 trellis解碼器間，并且復(fù)用器復(fù)用12個(gè)2/3速率trellis解碼器中每一個(gè)的生成估計(jì)字 節(jié)。諸如卷積交織器的解交織器504解交織經(jīng)trellis解碼的比特估計(jì)值流，以生成序列 或分組，該序列或分組被排列以包括207個(gè)字節(jié)。分組排列與未示出的同步信號(hào)位置的確 定和標(biāo)識(shí)一起執(zhí)行。里德_所羅門(mén)糾錯(cuò)電路508將由解交織器504生成的每個(gè)207字節(jié) 的序列看作一個(gè)或多個(gè)碼字，并確定在碼字或分組中是否有字節(jié)由于傳輸中的錯(cuò)誤而被損 壞。該確定通常通過(guò)計(jì)算和評(píng)估碼字的一組伴隨式或錯(cuò)誤模式來(lái)執(zhí)行。如果檢測(cè)到損壞， 則里德-所羅門(mén)糾錯(cuò)電路508試圖使用編碼在奇偶校驗(yàn)字節(jié)中的信息來(lái)恢復(fù)已損壞的字 節(jié)。所得到的糾錯(cuò)數(shù)據(jù)流隨即被去隨機(jī)化器510去隨機(jī)化，然后，被提供給數(shù)據(jù)解碼器512， 該數(shù)據(jù)解碼器根據(jù)傳輸內(nèi)容的類(lèi)型解碼數(shù)據(jù)流。通常，trellis解碼器502，解交織器504， 里德_所羅門(mén)解碼器508，以及去隨機(jī)化器510的組合被標(biāo)識(shí)為接收機(jī)內(nèi)的8-VSB解碼器。重要的是注意到，總的來(lái)說(shuō)，用于接收符合舊的A53標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)的典型接收機(jī)以與發(fā)送處 理相反的順序執(zhí)行接收處理。接收到的數(shù)據(jù)(以數(shù)據(jù)分組中數(shù)據(jù)字節(jié)的形式)被trellis解碼器502解碼，并 被解交織器504解交織。數(shù)據(jù)分組可包括207字節(jié)數(shù)據(jù)，并可進(jìn)一步編成24，26，或52個(gè)分 組的組。trellis解碼器502和解交織器504可以處理進(jìn)來(lái)的舊格式數(shù)據(jù)以及字節(jié)碼編碼 數(shù)據(jù)?；诮邮諜C(jī)也已知的預(yù)定的分組傳輸序列，字節(jié)碼解碼器506確定該分組是否是包 括在以字節(jié)碼編碼的或健壯數(shù)據(jù)流中的分組。如果接收到的分組不是來(lái)自字節(jié)碼編碼數(shù)據(jù) 流，則該接收到的分組被提供給里德_所羅門(mén)解碼器508，而在字節(jié)碼解碼器506中無(wú)進(jìn)一 步處理。字節(jié)碼編碼器506還可包括去隨機(jī)化器，其移除已知的常數(shù)序列，該常數(shù)在編碼時(shí) 被相乘或相加到數(shù)據(jù)流。重要的是注意到，硬數(shù)據(jù)流包括系統(tǒng)分組和字節(jié)(與原始數(shù)據(jù)相 同)以及非系統(tǒng)分組和字節(jié)(其包含冗余數(shù)據(jù))。如果字節(jié)碼編碼器506確定接收到的是屬于健壯或硬數(shù)據(jù)流的字節(jié)碼編碼分組， 則該分組可與其他組組成同一數(shù)據(jù)流的分組一起被編碼。在一實(shí)施例中，同一數(shù)據(jù)流的字 節(jié)碼編碼分組被以將分組中每字節(jié)與用于生成字節(jié)編碼分組的元素的倒數(shù)相乘的方式被 解碼。非系統(tǒng)分組的字節(jié)的解碼值與系統(tǒng)分組的字節(jié)的值相比較，在系統(tǒng)分組中，兩個(gè)分組 中任何字節(jié)的不同的值可被消除(即，置為零)，或被替換以非系統(tǒng)分組中的信息。錯(cuò)誤字 節(jié)被消除的系統(tǒng)分組隨后可使用里德_所羅門(mén)解碼器508中執(zhí)行的里德-所羅門(mén)解碼而被 解碼。下面將討論字節(jié)碼解碼器的其他實(shí)施例的進(jìn)一步說(shuō)明。字節(jié)碼解碼器506還可適于作為塊編碼器操作，用于解碼如圖1所示編碼的信號(hào)。 例如，字節(jié)碼解碼器506可以包括類(lèi)似于分組交織器120的分組交織器，以及類(lèi)似于分組解 交織器130的分組解交織器。另外，字節(jié)碼編碼功能可適于解碼GF(256)串接 塊碼(SCBC) 信號(hào)。字節(jié)碼解碼器506還可包括用于識(shí)別數(shù)據(jù)的標(biāo)識(shí)符塊，該數(shù)據(jù)被編碼以用于移動(dòng)或 ATSC M/H接收和/或先驗(yàn)訓(xùn)練分組標(biāo)識(shí)。另外，標(biāo)識(shí)符塊可包括分組標(biāo)識(shí)符塊，用于例如確 定在進(jìn)入分組的頭部是否包括用于移動(dòng)接收的PID。應(yīng)當(dāng)注意的是，在優(yōu)選的編碼器中，數(shù)據(jù)分組的字節(jié)碼編碼在里德-所羅門(mén)編碼 之前。但是，在此處示出的解碼器500中，進(jìn)入的數(shù)據(jù)先被字節(jié)碼解碼，然后被里德-所羅 門(mén)解碼。重排序是可能的，因?yàn)樽止?jié)碼運(yùn)算和里德_所羅門(mén)運(yùn)算在A(yíng)53標(biāo)準(zhǔn)所使用的伽羅 華域(256)上是線(xiàn)性的，并且線(xiàn)性運(yùn)算在伽羅華域是可交換的。在里德-所羅門(mén)之前進(jìn)行 塊解碼是有優(yōu)勢(shì)的，因?yàn)榇嬖谑沟每梢詫?shí)際進(jìn)行迭代解碼算法的軟解碼算法。重排序是非 常重要的，因?yàn)樽止?jié)碼編碼提供軟解碼算法，其使恢復(fù)接收信號(hào)錯(cuò)誤可靠性更高的迭代解 碼或turbo解碼成為可能。結(jié)果是，在里德_所羅門(mén)解碼前執(zhí)行字節(jié)碼解碼在比特錯(cuò)誤率 和信噪比測(cè)量方面導(dǎo)致改善的接收機(jī)性能?，F(xiàn)轉(zhuǎn)向圖6，示出了在接收機(jī)中使用的解碼器600的另一實(shí)施例的框圖。解碼器 600包括另外的電路和處理用于接收和解碼信號(hào)，該信號(hào)已受到諸如空中電磁波的傳輸介 質(zhì)上的信號(hào)傳輸?shù)牟焕绊?。解碼器600可以解碼硬數(shù)據(jù)流和舊數(shù)據(jù)流兩者。在解碼器600，進(jìn)來(lái)的信號(hào)在初始處理之后被提供給均衡器606。均衡器606與 trellis解碼器610相連，trellis解碼器提供兩個(gè)輸出。來(lái)自trellis解碼器610的第一 輸出提供反饋，并作為反饋輸入被連接回均衡器606。來(lái)自trellis解碼器610的第二輸出 與卷積解交織器614相連。卷積解交織器614與字節(jié)碼解碼器616相連，該字節(jié)碼解碼器也提供兩個(gè)輸出。來(lái)自字節(jié)碼解碼器616的第一輸出被作為反饋輸入經(jīng)由卷積交織器618 被連接回trellis解碼器610。來(lái)自字節(jié)碼解碼器616的第二輸出與里德-所羅門(mén)解碼器 620相連。里德-所羅門(mén)解碼器620的輸出與去隨機(jī)化器624相連。去隨機(jī)化器624的輸 出與數(shù)據(jù)解碼器626相連。里德-所羅門(mén)解碼器620，去隨機(jī)化器624，以及數(shù)據(jù)解碼器626 的連接和功能操作的方式類(lèi)似于圖5描述的里德-所羅門(mén)，去隨機(jī)化器和數(shù)據(jù)解碼塊，并且 此處不再進(jìn)一步描述。來(lái)自接收機(jī)(未示出)的前端處理(例如，天線(xiàn)，調(diào)諧器，解調(diào)器，A/D轉(zhuǎn)換器)的 輸入信號(hào)被提供給均衡器606。均衡器606處理接收到的信號(hào)以完全或部分地消除傳輸信 道的影響，并試圖恢復(fù)接收到的信號(hào)。多個(gè)消除或均衡方法對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的， 此處將不再討論。均衡器506可包括處理電路的多個(gè)部分，包括前饋均衡器(FFE)部分和 判定反饋均衡器(DFE)部分。經(jīng)均衡的信號(hào)被提供給trellis解碼器610。trellis解碼器610作為一個(gè)輸出 產(chǎn)生判定值集，其被提供給均衡器606的DFE部分。trellis解碼器610還可生成中間判定 值，其也被提供給均衡器606的DFE部分。DFE部分使用來(lái)自trellis解碼器610的判定值 及中間判定值以調(diào)整均衡器606的濾波器抽頭值。經(jīng)調(diào)整的濾波器抽頭值消除存在于接收 信號(hào)中的干擾和信號(hào)反射。該迭代處理使均衡器606可以在來(lái)自trellis解碼器610的反 饋的幫助下，隨時(shí)間動(dòng)態(tài)適應(yīng)于可能變化的信號(hào)傳輸環(huán)境條件。重要的是注意到，迭代處理 可以與信號(hào)進(jìn)來(lái)數(shù)據(jù)速率相似的速率發(fā)生，例如，數(shù)字電視廣播信號(hào)速率19Mb/s。迭代處理 還可以高于進(jìn)來(lái)的數(shù)據(jù)速率的速率發(fā)生。Trellis解碼器610還給卷積解交織器614提供trellis解碼數(shù)據(jù)流。卷積解交 織器614以與圖5中說(shuō)明的解交織器相似的方式運(yùn)行，其生成組織到數(shù)據(jù)分組中的解交織 字節(jié)。該數(shù)據(jù)分組被提供給字節(jié)碼解碼器616。如上所述，不是硬數(shù)據(jù)流的一部分的分組僅 經(jīng)由字節(jié)碼解碼器616傳送到里德-所羅門(mén)解碼器620。如果字節(jié)碼解碼器616識(shí)別一組 分組為硬數(shù)據(jù)流的一部分，則字節(jié)碼解碼器616使用非系統(tǒng)分組中的冗余信息，如上所述 初始解碼分組中的字節(jié)。字節(jié)碼解碼器616和trellis解碼器610以稱(chēng)為turbo解碼器的迭代的方式運(yùn)行， 以解碼硬數(shù)據(jù)流。具體地，在經(jīng)卷積解交織器614解交織后，trellis解碼器610針對(duì)包含 在硬數(shù)據(jù)流中的分組的每個(gè)字節(jié)給字節(jié)碼解碼器616提供第一軟判定向量。通常，trellis 解碼器610生成作為概率值向量的軟判定。在一些實(shí)施例中，向量中的每個(gè)概率值與一個(gè) 值相關(guān)聯(lián)，該值是與向量相關(guān)聯(lián)的字節(jié)可能具有的值。在其他實(shí)施例中，針對(duì)包含在系統(tǒng)分 組中的每個(gè)二位組(即，兩比特)生成概率值向量，因?yàn)?/3速率trellis解碼器估計(jì)兩比 特符號(hào)。在一些實(shí)施例中，trellis解碼器610組合與字節(jié)的四個(gè)二位組相關(guān)聯(lián)的4個(gè)軟 判定，以生成一個(gè)軟判定，該一個(gè)軟判定是字節(jié)可具有的值的概率的向量。在此實(shí)施例中， 對(duì)應(yīng)于字節(jié)的軟判定被提供給字節(jié)碼解碼器616。在其他實(shí)施例中，字節(jié)碼解碼器將關(guān)于系 統(tǒng)分組的字節(jié)的軟判定分為4個(gè)軟判定向量，其中4個(gè)軟判定中的每個(gè)與該字節(jié)的二位組 相關(guān)聯(lián)。字節(jié)碼解碼器616使用與構(gòu)成硬數(shù)據(jù)流的分組的字節(jié)相關(guān)聯(lián)的軟判定向量來(lái)生 成組成分組的字節(jié)的第一估計(jì)值。字節(jié)碼解碼器616使用系統(tǒng)分組和非系統(tǒng)分組來(lái)針對(duì)組 成硬流的分組的每個(gè)字節(jié)生成第二軟判定向量，并且在經(jīng)卷積解交織器618解交織后，將第二軟判定向量提供給trellis解碼器610。Trellis解碼器610隨后使用第二軟判定來(lái) 生成第一判定向量的進(jìn)一步迭代，該第一判定向量被提供給字節(jié)碼解碼器616。Trellis解 碼器610以及字節(jié)碼解碼器616以這種方式迭代，直到由trellis解碼器和字節(jié)碼解碼器 產(chǎn)生的軟判定向量收斂，或進(jìn)行了預(yù)定數(shù)量的迭代為止。然后，字節(jié)碼解碼器616使用系統(tǒng) 分組的每個(gè)字節(jié)的軟判定向量中的概率值，生成系統(tǒng)分組的每個(gè)字節(jié)的硬判定。硬判定值 (即，編碼字節(jié))從字節(jié)碼解碼器616的輸出到里德-所羅門(mén)解碼器620。Trellis解碼器 610可用最大后驗(yàn)(MAP)解碼器實(shí)現(xiàn)，并可運(yùn)行在字節(jié)或二位組(符號(hào))軟判決上。
重要的是注意到，turbo解碼通常使用的與在塊間傳遞判定數(shù)據(jù)相關(guān)的迭代速率 高于進(jìn)來(lái)的數(shù)據(jù)速率?？赡艿臄?shù)量受限于數(shù)據(jù)速率與迭代速率之比。結(jié)果是，在實(shí)際 范圍中，turbo解碼器的高迭代速率通?？筛纳萍m錯(cuò)結(jié)果。在一實(shí)施例中，可使用8倍于進(jìn) 來(lái)的數(shù)據(jù)速率的迭代速率。如圖6說(shuō)明的軟輸入輸出字節(jié)碼編碼器可包括向量解碼功能。向量解碼涉及對(duì)包 含系統(tǒng)字節(jié)和非系統(tǒng)字節(jié)的數(shù)據(jù)的字節(jié)進(jìn)行編組。例如，對(duì)于速率為1/2的字節(jié)碼編碼流， 1個(gè)系統(tǒng)字節(jié)和1個(gè)非系統(tǒng)字節(jié)成為一組。兩個(gè)字節(jié)有超過(guò)64000個(gè)可能值。向量解碼器 為兩個(gè)字節(jié)的每個(gè)可能值確定或估計(jì)一個(gè)概率，并創(chuàng)建一個(gè)概率映像表?；趯?duì)一些或所 有可能性的概率加權(quán)以及到可能碼字的歐幾里得距離，做出軟判定。當(dāng)歐幾里得距離的錯(cuò) 誤低于閾值時(shí)可做出硬判定。如圖5和圖6所示的字節(jié)碼解碼器可解碼硬數(shù)據(jù)流，所述硬數(shù)據(jù)流如前所述被字 節(jié)碼編碼器編碼，包括通過(guò)簡(jiǎn)單字節(jié)碼編碼器或級(jí)聯(lián)字節(jié)碼編碼器編碼。在圖5和圖6中 的字節(jié)碼解碼器解碼硬數(shù)據(jù)流，該硬數(shù)據(jù)流由僅涉及單一編碼步驟的簡(jiǎn)單或組成字節(jié)碼編 碼器編碼。除中間處理(例如，解交織，解穿孔，和重插入)之外，級(jí)聯(lián)字節(jié)碼解碼還包括在 多于一步解碼步驟中對(duì)進(jìn)來(lái)的碼字或字節(jié)進(jìn)行解碼。參照?qǐng)D7，其示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性廣播環(huán)境700。示出了第一發(fā)射機(jī)710， 第二發(fā)射機(jī)720，和移動(dòng)接收機(jī)730。第一接收機(jī)710位于距移動(dòng)接收機(jī)730dl的距離的位 置，第二接收機(jī)720位于距移動(dòng)接收機(jī)730d2的距離的位置。利用可分冗余碼字，第一碼字可從第一發(fā)射機(jī)710被傳輸，第二碼字可從第二發(fā) 射機(jī)720被傳輸。通過(guò)變化傳播路徑和角度，可減少總信號(hào)丟失的出現(xiàn)。這些改變可減少 總信號(hào)不可用或完全被損壞的多徑的概率。信號(hào)接收還可通過(guò)在不同頻率和/或時(shí)間傳輸 各個(gè)碼字來(lái)進(jìn)一步改善?？臻g和頻率分集的實(shí)施例可利用覆蓋區(qū)域的現(xiàn)存廣播信道之間固有的“白空間”， 而不增加當(dāng)前接收機(jī)的均衡器的復(fù)雜度。該提出的實(shí)施例也特別適用于，但不受限于，突發(fā) 模式傳輸，其當(dāng)前被考慮用于高級(jí)廣播傳輸系統(tǒng)。在突發(fā)模式傳輸中，接收機(jī)的單一調(diào)諧器 還可通過(guò)在多個(gè)頻率接收非同時(shí)內(nèi)容來(lái)接收完整的傳輸。完整接收可通過(guò)接收從多于一個(gè) 源提供的兩個(gè)或多個(gè)突發(fā)中的僅一個(gè)而獲得，該源包括主發(fā)射機(jī)和從發(fā)射機(jī)。可通過(guò)多個(gè) 已知技術(shù)(包括已在SFN中使用的技術(shù))保持信號(hào)同步。參照?qǐng)D8，其示出了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)射機(jī)800的部分的示例性實(shí)施例。下圖示出 了在信號(hào)傳輸系統(tǒng)的物理層中，碼增強(qiáng)深交織交錯(cuò)播放結(jié)構(gòu)的具體實(shí)現(xiàn)的配置。與編碼和 調(diào)制相對(duì)，在接收機(jī)中的實(shí)現(xiàn)導(dǎo)致用于解碼和解調(diào)的相似的結(jié)構(gòu)。在運(yùn)行中，該處理涉及用 于冗余或交錯(cuò)播放操作的信息識(shí)別和生成。該內(nèi)容經(jīng)由信道輸出805接收。接下來(lái)，該內(nèi)容被提供給編碼器，該編碼器包括適于名義地生成標(biāo)準(zhǔn)編碼突發(fā)模式信號(hào)的兩個(gè)或更多個(gè) 并行編碼分支。接下來(lái)，每個(gè)編碼分支處理其信號(hào)的所供應(yīng)部分。接下來(lái)，一個(gè)分支被延遲 RAM 815延遲預(yù)定值。延遲量可代表諸如場(chǎng)同步信號(hào)的信號(hào)的周期數(shù)，并還可延遲到將來(lái)或 后續(xù)突發(fā)傳輸時(shí)間的等同時(shí)間表示。在每個(gè)分支的每個(gè)信號(hào)在它們各自的輸入級(jí)810，820 被編碼。輸入級(jí)可包括舊解交織和分組解交織。對(duì)于時(shí)間分集信號(hào)，未延遲的編碼分支信 號(hào)可于825處與包括部分先前已處理的數(shù)據(jù)內(nèi)容的先前編碼并延遲的分支信號(hào)組合，該組 合被提供給發(fā)射機(jī)的剩下部分。組合數(shù)據(jù)隨即于830處被解碼，并于840處被分到不同的 輸出級(jí)。每個(gè)輸出級(jí)845，850可組合舊交織和舊編碼。用于接收機(jī)的處理與用于發(fā)射機(jī)的 處理是基本相似且根本相反的。對(duì)于空間分集或頻率分集的傳輸，在延遲RAM 815之前或之后，內(nèi)容被耦合自信 道輸入，并可選地耦合到另一延遲RAM 855。內(nèi)容隨即可被耦合到其他信道以用于傳輸，該 傳輸包括如圖1示出的操作?？臻g和頻率分集的發(fā)射機(jī)的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是使用合作傳輸。在此 示例中，兩個(gè)電視廣播站，或一個(gè)具有兩個(gè)發(fā)射機(jī)或頻率的廣播站，可以在一個(gè)發(fā)射機(jī)上發(fā) 送第一廣播分組，以及合作廣播冗余分組。因此，每個(gè)廣播站傳輸2個(gè)分組，一個(gè)突發(fā)和一 個(gè)冗余突發(fā)，但僅通過(guò)在另一頻率和/或另一發(fā)射機(jī)上傳輸合作廣播站的冗余突發(fā)而獲得 分集優(yōu)勢(shì)。合作傳輸具有完整頻率分集和可能空間分集的效益，而無(wú)需增加每個(gè)合作發(fā)射 機(jī)數(shù)據(jù)輸出或帶寬。另外，除了與數(shù)據(jù)內(nèi)容的顯著時(shí)間交織以及在突發(fā)模式傳輸?shù)牟僮鞯年P(guān)系的固有 效益外，更改的碼增強(qiáng)數(shù)據(jù)的每個(gè)分支可在不同頻率上傳輸。在這種方式下，除了時(shí)間分集 外，還可獲得頻率分集。例如，在碼增強(qiáng)后，包括部分交錯(cuò)播放內(nèi)容的第一突發(fā)可通過(guò)第一 廣播站被提供或被傳輸于特定廣播信道。在碼增強(qiáng)后，包括交錯(cuò)播放剩余部分的第二突發(fā) 可在稍后時(shí)間點(diǎn)的第二廣播信道被傳輸，這可能通過(guò)第二廣播站。每個(gè)廣播信道代表操作 的不同頻譜。通過(guò)對(duì)已具有固有時(shí)間分集的系統(tǒng)引入頻率分集操作，結(jié)果操作進(jìn)一步確保 能恢復(fù)原始數(shù)據(jù)內(nèi)容。雖然本發(fā)明通過(guò)具體的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明，但是應(yīng)理解，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可做修改。 例如，多個(gè)處理步驟可被分開(kāi)或組合實(shí)現(xiàn)，并且可被實(shí)現(xiàn)在通用或?qū)Ｓ脭?shù)據(jù)處理硬件中。另 外，多個(gè)編碼或壓縮方法可用于視頻，音頻，圖像，文本或其他類(lèi)型數(shù)據(jù)。同時(shí)，可在本發(fā)明 的不同實(shí)施例中改變分組大小，速率模式，塊編碼，和其他信息處理參數(shù)。
權(quán)利要求
一種編碼數(shù)據(jù)的方法，包括如下步驟編碼所述數(shù)據(jù)以生成分組和冗余分組，其中每個(gè)分組包括所述數(shù)據(jù)；以及耦合所述分組和所述冗余分組到發(fā)射機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述分組和所述冗余分組被耦合到不同的發(fā)射機(jī)， 其中所述不同的發(fā)射機(jī)是空間分集的。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述分組和所述冗余分組被在不同頻率傳輸。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述分組和所述冗余分組被在不同時(shí)間傳輸。
5.一種接收信號(hào)的方法，包括如下步驟 接收第一分組；接收第二分組，其中，所述第二分組是所述第一分組的冗余版；組合第一和第二分組； 解碼第一和第二分組。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述第一分組在第一頻率被接收，所述第二分組在第二頻率被接收。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述第一分組在第一時(shí)間被接收，所述第二分組在 第二時(shí)間被接收。
8.一種設(shè)備，包括編碼器，用于編碼數(shù)據(jù)以生成分組和冗余分組；接口，用于耦合所述分組到第一發(fā)射機(jī)以及耦合所述冗余分組到第二發(fā)射機(jī)。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，所述分組在第一頻率被傳輸，所述冗余分組在第二 頻率被傳輸。
10.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，所述分組在第一時(shí)間被傳輸，所述冗余分組在第 二時(shí)間被傳輸。
11.一種設(shè)備，包括接口，用于接收第一分組和第二分組；解碼器，用于解碼第一和第二分組以生成第一解碼分組和第二解碼分組； 處理器，用于組合第一解碼分組和第二解碼分組以生成視頻信號(hào)。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述第二分組是所述第一分組的冗余版。
13.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述第一分組在第一頻率被接收，所述第二分組 在第二頻率被接收。
14.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述第一分組在第一時(shí)間被接收，所述第二分組 在第二時(shí)間被接收。
全文摘要
公開(kāi)了用于處理信號(hào)通信的方法和框架，該信號(hào)通信位于編碼器和解碼器之間，并根據(jù)為移動(dòng)手持傳輸所調(diào)整的ATSC標(biāo)準(zhǔn)。所述方法和設(shè)備包括根據(jù)空間，時(shí)間和頻率分集來(lái)傳輸分組和冗余分組，以增強(qiáng)冗余錯(cuò)誤處理。
文檔編號(hào)H04N7/24GK101861734SQ200880116601
公開(kāi)日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2008年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月14日
發(fā)明者理查德·W·西塔 申請(qǐng)人:湯姆遜許可證公司