專利名稱：數(shù)字式殘留邊帶傳輸系統(tǒng)的制作方法
本申請以2001年6月11日提交的，序列號為P2001-32611的韓國申請作為優(yōu)先權(quán)，該申請在此結(jié)合作為參考。
圖2顯示了根據(jù)背景技術(shù)的現(xiàn)有ATSC 8T-VSB接收系統(tǒng)。它包括解調(diào)器11、梳狀濾波器12、限幅器預(yù)測器14、信道均衡器13、相位跟蹤器15、網(wǎng)格解碼器16、數(shù)據(jù)解交織器17、Read-Solomon解碼器18，以及數(shù)據(jù)解隨機化器19。起初，解調(diào)器11將通過天線10接收到的RF信號轉(zhuǎn)換為基帶信號。然后梳狀濾波器12消除所接收信號中的干擾信號，信道均衡器13利用限幅器預(yù)測器14對失真的信道進行補償。此后，相位跟蹤器15跟蹤接收信號的相位，網(wǎng)格解碼器16對相位跟蹤數(shù)據(jù)進行解碼，以進行碼元-字節(jié)轉(zhuǎn)換。在數(shù)據(jù)解交織器17對接收到的信號進行解交織之后，Read-Solomon解碼器18對Read-Solomon編碼信號進行解碼。最后，解隨機化器19對解碼信號進行解隨機化。
需要注意的是，現(xiàn)有的ATSC8T-VSB接收機只能接收MPEG(運動圖象專家組)數(shù)據(jù)，不能接收任何其它的增補數(shù)據(jù)，如程序執(zhí)行文件或認證信息。換言之，現(xiàn)有的ATSC 8T-VSB發(fā)射機和接收機只用于MPEG圖象或聲音數(shù)據(jù)。為了滿足許多用戶(觀眾)的不同需求，該系統(tǒng)應(yīng)該能夠通過數(shù)字廣播信道發(fā)送或接收附加信息以及圖象/聲音數(shù)據(jù)。
另外，也可能有的用戶必須使用便攜式裝置或接有簡單天線的個人計算機(PC)卡來接收增補數(shù)據(jù)。在系統(tǒng)于房間內(nèi)接收數(shù)據(jù)的情況下，由于噪音以及由反射波和許多其它因素引起的重影，數(shù)據(jù)接收效果一般都很差。需要注意的是，與圖象/聲音數(shù)據(jù)的傳輸相比，增補數(shù)據(jù)的傳輸誤碼率較低。這是因為在增補數(shù)據(jù)的傳輸中，即使是一比特的誤碼也能造成非常嚴重的問題。因此，系統(tǒng)必須能夠克服信道中產(chǎn)生的重影和噪音。
一般地，采用分時法將增補數(shù)據(jù)和MPEG圖象/聲音一起傳輸。但是，市場上已經(jīng)有很多只能接收MPEG數(shù)據(jù)的ATSC VSB數(shù)字廣播接收機。因此，要和MPEG數(shù)據(jù)一起傳輸?shù)脑鲅a數(shù)據(jù)不能對現(xiàn)有的正確接收MPEG數(shù)據(jù)的接收機產(chǎn)生任何影響。也就是說，增補數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)應(yīng)該與現(xiàn)有的ATSC VSB接收機兼容。
本發(fā)明的一個目的是提供一種能將MPEG圖象/聲音數(shù)據(jù)和增補數(shù)據(jù)一起發(fā)送，并與現(xiàn)有的ATSC VSB接收機兼容的數(shù)字式VSB傳輸系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種數(shù)字式VSB傳輸系統(tǒng)，它使增補數(shù)據(jù)能夠旁路通過VSB發(fā)射機的預(yù)編碼器，從而獲得更好的對噪音和重影信號的抗干擾性。
本發(fā)明的其它優(yōu)點、目的和特征部分在以下的說明書中闡述，部分則對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說經(jīng)過對以下內(nèi)容的研究后會變得明了，或者通過本發(fā)明的實踐而體會到。通過本說明書、權(quán)利要求書和附圖所具體指出的結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)和達到本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點。
為了達到這些目的和其它優(yōu)點，根據(jù)本發(fā)明的目的，在此作為實施例并詳細說明，數(shù)字式VSB傳輸系統(tǒng)包括增補數(shù)據(jù)處理器，用于接收輸入的增補數(shù)據(jù)，并把系統(tǒng)Read-Solomon奇偶校驗字節(jié)、第一預(yù)定義序列，以及MPEG報頭插入到輸入的增補數(shù)據(jù)中；第一復(fù)用器，用于對MPEG數(shù)據(jù)和在增補數(shù)據(jù)處理器中處理的輸入增補數(shù)據(jù)進行復(fù)用，以生成一組數(shù)據(jù)段，每個數(shù)據(jù)段是增補數(shù)據(jù)段和MPEG數(shù)據(jù)段中的任何一個；以及第一編碼部件，它通過起初為ATSC RS奇偶校驗插入20個位置標志符字節(jié)而為每個增補數(shù)據(jù)段生成增補數(shù)據(jù)碼元，其方式為在數(shù)據(jù)交織之后，這20個與給定的增補數(shù)據(jù)段相關(guān)聯(lián)的RS奇偶校驗位置標志符字節(jié)雖然分散在數(shù)據(jù)流之中，是在這個段所有的187個數(shù)據(jù)/報頭字節(jié)離開交織器之后才離開交織器。
該系統(tǒng)還包括增補數(shù)據(jù)碼元處理器，它為每個增補數(shù)據(jù)碼元生成第一和第二數(shù)據(jù)位，第一數(shù)據(jù)位是通過使用改進型預(yù)編碼器和后解碼器對每個增補數(shù)據(jù)碼元的信息比特進行編碼而生成的，第二數(shù)據(jù)位是通過以1/2編碼率對信息比特進行編碼，并將編碼奇偶校驗位與第一預(yù)定義序列進行復(fù)用而生成的；以及VSB發(fā)射機，用于處理增補數(shù)據(jù)碼元處理器生成的數(shù)據(jù)位，包括網(wǎng)格編碼和VSB調(diào)制，然后把調(diào)制數(shù)據(jù)發(fā)送到接收側(cè)。
系統(tǒng)中的第一編碼部件包括數(shù)據(jù)隨機發(fā)生器，用于對第一復(fù)用器生成的每個增補數(shù)據(jù)段進行隨機化處理；奇偶校驗位置標志符插入器，用于確定奇偶校驗位置標志符，并在由數(shù)據(jù)隨機發(fā)生器所隨機化的每個增補數(shù)據(jù)段的標志符所確定的奇偶校驗位置中插入零字節(jié)；數(shù)據(jù)交織器，用于對奇偶校驗位置標志符插入器處理的每個增補數(shù)據(jù)段進行交織處理，使得在交織器的輸出端，奇偶校驗位置標志符字節(jié)在信息字節(jié)之后離開；以及奇偶校驗替換部件，用于對數(shù)據(jù)交織器所交織的每個增補數(shù)據(jù)段用非系統(tǒng)奇偶校驗字節(jié)替換奇偶校驗位置標志符字節(jié)。
第一編碼部件還包括字節(jié)-碼元轉(zhuǎn)換器，用于將奇偶校驗替換部件處理的每個字節(jié)轉(zhuǎn)換成四個數(shù)據(jù)碼元；碼元-字節(jié)轉(zhuǎn)換器，用于將增補數(shù)據(jù)碼元處理器的輸出碼元轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的字節(jié)；以及非系統(tǒng)Read-Solomon編碼器，用于對碼元-字節(jié)轉(zhuǎn)換器所轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)進行非系統(tǒng)Read-Solomon編碼處理，以便為每個增補數(shù)據(jù)段向奇偶校驗替換部件提供非系統(tǒng)奇偶校驗字節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明的VSB傳輸系統(tǒng)中的增補數(shù)據(jù)處理器包括預(yù)編碼器-旁路部件，它包括改進型預(yù)編碼器和后解碼器，生成第一數(shù)據(jù)位；1/2比率卷積編碼器，用于以1/2的編碼率對每個增補數(shù)據(jù)碼元的信息比特進行編碼；以及第二復(fù)用器，用于將每個增補數(shù)據(jù)碼元的編碼奇偶校驗位和第一預(yù)定義序列進行復(fù)用，以生成第二數(shù)據(jù)位。
增補數(shù)據(jù)處理器的預(yù)編碼器-旁路部件包括改進型預(yù)編碼器，它具有第二預(yù)編碼器，并使每個增補數(shù)據(jù)碼的信息比特能夠旁路通過第二預(yù)編碼器；以及后解碼器，用于對改進型預(yù)編碼器的輸出比特進行后解碼。
增補數(shù)據(jù)碼元處理器的卷積編碼器包括第一選擇單元，用于為每個增補數(shù)據(jù)碼元選取先前的第二寄存器值；第一寄存器，用于存儲由第一選擇單元所選取的值；加法器，用于將第一寄存器所存儲的值和每個增補數(shù)據(jù)碼元的信息比特相加；第二選擇單元，用于為每個增補數(shù)據(jù)碼元選取經(jīng)加法器相加后的值；第二寄存器，用于存儲第二選擇單元所選取的值；以及第三選擇單元，為每個增補數(shù)據(jù)碼元選取存儲在第二寄存器中的值，其中先前的第二寄存器值是先前存儲在第二寄存器中的值。
在本發(fā)明的另一個方面，一種數(shù)字式VSB傳輸系統(tǒng)包括預(yù)編碼器-旁路部件，由改進型預(yù)編碼器和后解碼器生成第一數(shù)據(jù)位；1/2比率卷積編碼器，用于以1/2的編碼率對增補數(shù)據(jù)碼元的信息比特進行編碼；復(fù)用器，選取編碼奇偶校驗位作為第二數(shù)據(jù)位；第一預(yù)編碼器，通過對第一數(shù)據(jù)位進行預(yù)編碼而生成第三數(shù)據(jù)位；網(wǎng)格編碼器，通過直接輸出第二數(shù)據(jù)位而生成第四數(shù)據(jù)位，并通過對第二數(shù)據(jù)位進行網(wǎng)格編碼而生成第五數(shù)據(jù)位；以及VSB調(diào)制器，用于在從第一預(yù)編碼器和網(wǎng)格編碼器接收到的第三、第四、第五數(shù)據(jù)位的基礎(chǔ)上生成調(diào)制值。
預(yù)編碼器-旁路部件包括改進型預(yù)編碼器和后解碼器，它使增補數(shù)據(jù)碼元的信息比特能夠旁路通過預(yù)編碼器；并使ATSC正常數(shù)據(jù)碼元能進行預(yù)編碼。
1/2卷積編碼器包括第一選擇單元，用于為接收到的增補數(shù)據(jù)碼元選取先前的第二寄存器值；第一寄存器，用于存儲第一選擇單元所選取的值；加法器，用于將第一寄存器所存儲的值和增補數(shù)據(jù)碼元的信息比特相加；第二選擇單元，用于選取經(jīng)加法器相加后的值；第二寄存器，用于存儲第二選擇單元所選取的值；以及第三選擇單元，用于選取存儲在第二寄存器中的值；其中先前的第二寄存器值是先前存儲在第二寄存器中的值。
需要理解的是，本發(fā)明的以上綜述和以下的詳細說明都是示例性和說明性的，旨在進一步解釋由權(quán)利要求所限定的本發(fā)明。


圖10顯示的是根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字式VSB傳輸系統(tǒng)中使用的增補數(shù)據(jù)碼元處理器；圖11顯示的是根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字式VSB傳輸系統(tǒng)，其具有圖10所示的增補數(shù)據(jù)處理器；圖12顯示的是控制信號發(fā)生器，其根據(jù)第一控制信號生成第二、第三和第四控制信號；以及圖13顯示的是穿孔碼型發(fā)生器，其根據(jù)第四控制信號生成第五控制信號。
優(yōu)選實施例說明以下參照本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細說明附圖中顯示的實施例的示例。在整個附圖中，相同的標號用于標示相同或類似的部件。
圖3顯示的是根據(jù)本發(fā)明的基本的數(shù)字式VSB傳輸系統(tǒng)。在與現(xiàn)有的ATSC 8T-VSB接收機保持兼容的同時，該系統(tǒng)能夠?qū)⒃鲅a數(shù)據(jù)和MPEG圖象/聲音數(shù)據(jù)一起發(fā)送。如圖3所示，該系統(tǒng)的Read-Solomon編碼器20、數(shù)據(jù)交織器21、空序列插入器22，以及MPEG報頭插入器23對增補數(shù)據(jù)進行必要的處理，以使它們的結(jié)構(gòu)與MPEG傳輸包一致。為達此目的，Read-Solomon編碼器20開始對輸入的增補數(shù)據(jù)進行編碼，以加上20字節(jié)的奇偶校驗碼，然后，數(shù)據(jù)交織器21對編碼數(shù)據(jù)進行交織，以增強對猝發(fā)噪聲信號的抗干擾性。接著，空序列插入器22在交織數(shù)據(jù)中插入空序列，以使數(shù)據(jù)接收機即使在惡劣的信道環(huán)境下也能正確地接收數(shù)據(jù)。
在空序列插入器22插入各零比特之后，MPEG報頭插入器23插入3字節(jié)的MPEG報頭，使增補數(shù)據(jù)的格式變成與MPEG傳輸包的格式一致。接著，復(fù)用器24將增補數(shù)據(jù)和MPEG圖象/聲音數(shù)據(jù)進行復(fù)用(時分)，并將復(fù)用數(shù)據(jù)輸出到現(xiàn)有的8T-VSB發(fā)射機25。圖1顯示了現(xiàn)有的8T-VSB發(fā)射機25的詳細結(jié)構(gòu)。
也就是說，164字節(jié)的增補數(shù)據(jù)包在Read-Solomon編碼器20中進行編碼后，變成184字節(jié)的數(shù)據(jù)包，經(jīng)過數(shù)據(jù)交織器21和空序列插入器22的處理后，變成2組184字節(jié)的包。接著，在MPEG報頭插入器23中加上3字節(jié)的MPEG傳輸報頭之后，變成2組187字節(jié)的包，并輸出到復(fù)用器24。復(fù)用器將2組增補數(shù)據(jù)和以段為單位的MPEG傳輸包復(fù)用，最后，8T-VSB發(fā)射機25將復(fù)用的數(shù)據(jù)發(fā)送到接收機。
加到增補數(shù)據(jù)中的零比特要經(jīng)過多步處理，包括8T-VSB發(fā)射機25中的隨機化和Read-Solomon編碼。然后，編碼增補數(shù)據(jù)的零比特(作為d0)輸入到發(fā)射機25的網(wǎng)格編碼器。另外，編碼增補數(shù)據(jù)的信息比特(作為d1)輸入到網(wǎng)格編碼器。d0和d1分別對應(yīng)于低位和高位輸入比特。為方便起見，把作為d0輸入到網(wǎng)格編碼器的比特行稱為預(yù)定義序列。
也就是說，在零比特轉(zhuǎn)換成預(yù)定義序列之后，網(wǎng)格編碼器把預(yù)定義序列作為d0輸入。然后，VSB接收機再生預(yù)定義序列，以改善信道均衡器、限幅器預(yù)測器和/或網(wǎng)格解碼器的性能。
圖4顯示了圖3所示的ATSC 8T-VSB發(fā)射機25中使用的網(wǎng)格編碼器和預(yù)編碼器。網(wǎng)格編碼器28和預(yù)編碼器27分別對輸入比特d0和d1進行編碼，并生成輸出比特c0、c1和c2。8T-VSB調(diào)制器29生成對應(yīng)于接收到的輸出比特的8級調(diào)制值(z)。27A和28B表示加法器，27B、28A和28C表示寄存器。另外，網(wǎng)格編碼器28和預(yù)編碼器27通常被一起稱為網(wǎng)格編碼器。
如圖4中所示，預(yù)編碼器27對高位輸入比特d1進行預(yù)編碼，并生成c2，并且對低位輸入比特d0進行預(yù)編碼，而變成c1。但是，輸出比特c0的值取決于存儲在寄存器28A中的值。VSB調(diào)制器29根據(jù)c0、c1和c2確定調(diào)制電平z。在增補數(shù)據(jù)和MPEG數(shù)據(jù)被發(fā)送之后，現(xiàn)有的8T-VSB接收機利用傳輸包報頭提供的包標識符，只接收MPEG傳輸包，而放棄增補數(shù)據(jù)。另一方面，能夠接收增補數(shù)據(jù)的的接收機利用適當?shù)男畔⒎纸庠搹?fù)用的數(shù)據(jù)，并對增補數(shù)據(jù)進行進一步的必要處理。
根據(jù)本發(fā)明，系統(tǒng)將增補數(shù)據(jù)碼元的預(yù)定義序列和通過對增補數(shù)據(jù)碼元進行編碼而生成的奇偶校驗位復(fù)用，并且發(fā)送復(fù)用數(shù)據(jù)，而不是如圖4所示那樣發(fā)送增補數(shù)據(jù)碼元中所含的預(yù)定義序列。因此，該系統(tǒng)可以保持它的重影/噪音消除能力，并仍有更大的編碼增益。為了保持增補數(shù)據(jù)的傳輸速率，使用了穿孔編碼而不是1/2比率編碼。如圖5所示。
圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字式VSB傳輸系統(tǒng)的第一個實施例的1/2比率卷積編碼器和復(fù)用器。如圖所示，該系統(tǒng)包括1/2比率編碼器31和復(fù)用器32。增補數(shù)據(jù)碼元包括信息比特d1和預(yù)定義序列d0。起初，d1和d0分別被輸入到1/2比率編碼器31和復(fù)用器32。然后1/2比率編碼器31把d1作為d1’輸出，采用1/2編碼率對d1進行編碼，以生成奇偶校驗位。并把該奇偶校驗位輸出到復(fù)用器32。然后，復(fù)用器32根據(jù)接收到的穿孔控制信號選擇奇偶校驗位和預(yù)定義序列中的一個，并把所選擇的數(shù)據(jù)作為d0’輸出。
穿孔控制信號是只與增補數(shù)據(jù)相對應(yīng)的控制信號。重復(fù)固定的碼型，以形成穿孔控制信號。例如，在信號中重復(fù)“10”的情況下，復(fù)用器32交替地輸出奇偶校驗位和預(yù)定義序列。這種情況下，編碼率變成2/3，因為有2個輸入比特和3個輸出比特。另一方面，如果重復(fù)“100”，則復(fù)用器32輸出奇偶校驗位1次，接著輸出預(yù)定義序列2次。因此，相應(yīng)的編碼率變成3/4。
穿孔碼型的值和長度可以任意地確定。如果穿孔碼型只包含“1”，則穿孔控制信號也只包含“1”。因此，復(fù)用器32一直向網(wǎng)格編碼器28輸出奇偶校驗位。這時不發(fā)送預(yù)定義序列。另一方面，如果穿孔碼型只包含“0”，則復(fù)用器32只輸出預(yù)定義序列。我們知道，本發(fā)明可以用作幾種不同類型的系統(tǒng)。
另外，網(wǎng)格編碼器28對由1/2比率編碼器31對信息比特d1進行編碼而生成的奇偶校驗位進行編碼。因此，最好為1/2比率編碼器31使用具有反饋結(jié)構(gòu)的卷積編碼器。
圖6顯示了在根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字式VSB傳輸系統(tǒng)中使用的1/2比率卷積編碼器的一般結(jié)構(gòu)。由圖可知，信息比特u變成輸出比特d1’，并且寄存器r1中存儲的值變成奇偶校驗位。該編碼器包括第一組乘法器，其中的第i個乘法器把寄存器r1中存儲的值和給定的常數(shù)hi相乘；第二組乘法器，其中的第i個乘法器將輸入信息比特u和給定的常數(shù)gi相乘；一組加法器，其中的第i個加法器將來自相應(yīng)的乘法器輸出與ri+1相加，i＝1，2，3，…，M-1；以及一組寄存器r1，r2，…rM，其中的第i個寄存器ri存儲由第i個加法器計算的值，i＝1，2，3，…，M-1，第M個寄存器rM存儲先前的第一寄存器值。給定常數(shù)的值gi，hi∈{0，1}，i＝1，2，…，M-1。
圖7A、7B和7C顯示了在根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字式VSB傳輸系統(tǒng)中使用的1/2比率系統(tǒng)及反饋型卷積編碼器一般結(jié)構(gòu)的幾個示例。圖7A所示的卷積編碼器包括存儲先前寄存器值的第一寄存器M2 36、把M236所存儲的值與信息比特u相加的加法器37、存儲相加值并輸出該存儲值的第二寄存器M1 38，其中存儲值是奇偶校驗位。
圖7B顯示了根據(jù)本發(fā)明的卷積編碼器的第二個示例。相同地，該編碼器包括存儲先前的第三寄存器值的第一寄存器M3 39、把M3所存儲的值與信息比特u相加的第一加法器40、存儲在第一加法器40相加的值的第二寄存器M2 41、把寄存器M2 41存儲的值與先前的第三寄存器值相加的第二加法器42、以及存儲第二加法器42的值并輸出同是奇偶校驗位的存儲值的第三寄存器M143。
圖7C顯示了根據(jù)本發(fā)明的卷積編碼器的另一個示例。該編碼器包括存儲d0’的寄存器M4、把奇存器M4 44存儲的值與d0’相加的第一加法器45、存儲第一加法器45的值的寄存器M3 46、把寄存器M3 46存儲的值與信息比特u相加的第二加法器47、存儲第二加法器47的值的寄存器M2 48、以及存儲寄存器M3 46所存儲的值并輸出該存儲值的寄存器M1 49。
當增補數(shù)據(jù)碼元旁路通過VSB系統(tǒng)中使用的網(wǎng)格編碼器的預(yù)編碼器時，1/2比率卷積編碼的正面效果會更大。圖8顯示了數(shù)字式VSB傳輸系統(tǒng)的1/2比率卷積編碼器和網(wǎng)格編碼器。由圖可知，增補數(shù)據(jù)正在旁路通過預(yù)編碼器。但是，為了使現(xiàn)有的8T-ATSC接收機能正確地接收與增補數(shù)據(jù)包復(fù)用的MPEG數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)碼元必須在預(yù)編碼器中進行處理，但增補數(shù)據(jù)碼元不需要。這個問題可以通過使用圖9所示的VSB傳輸系統(tǒng)的改進型預(yù)編碼器而得以解決。
圖9包括對輸入比特d1進行預(yù)編碼以生成預(yù)編碼位e2的預(yù)編碼器56；反轉(zhuǎn)預(yù)編碼位e2以生成反相位e3的反相器58；根據(jù)選擇信號把e1(旁路通過的比特)、e2和e3之一作為輸出比特d1’輸出的開關(guān)元件59；以及接收e1、e2和第四控制信號，并給開關(guān)元件59生成選擇信號的比較器57。如果輸入比特d1是增補數(shù)據(jù)碼元，則比較器57接收第四控制信號，這是一個增補數(shù)據(jù)碼元指示信號。然后它生成相應(yīng)的選擇信號，并將其發(fā)送到開關(guān)元件59，從而開關(guān)元件59輸出e1。也就是說，如果d1是增補數(shù)據(jù)碼元，則圖9中所示的系統(tǒng)輸出被旁路的比特e1。另外，即使如果d1不是增補數(shù)據(jù)碼元，也仍然生成e2和e3。
另一方面，如果輸入比特d1是數(shù)據(jù)碼元，而不是增補數(shù)據(jù)碼元，則不向比較器57提供第四控制信號。這種情況下，比較器57通過對前一個增補數(shù)據(jù)碼元e1和e2進行比較，而生成相應(yīng)的選擇信號。如果前一個增補碼元e1和e2具有相同的值，則開關(guān)元件59根據(jù)比較器57提供的選擇信號輸出e2。否則，開關(guān)元件輸出e3。
使用圖9所示的改進型預(yù)編碼器，現(xiàn)有的8T-VSB接收機可以正確地接收與增補數(shù)據(jù)包復(fù)用的MPEG傳輸包。但是，因為對于每個增補數(shù)據(jù)碼元是在Read-Rolomon編碼處理之后，進行1/2比率卷積編碼處理，所以市場上現(xiàn)有的ATSC 8T-VSB接收機不能正確地對Read-Rolomon編碼進行解碼。
為此，在對增補數(shù)據(jù)碼元處理器的輸出進行后解碼之后，必須重新生成與增補數(shù)據(jù)段相對應(yīng)的Read-Rolomon編碼的奇偶校驗。另外，在輸入數(shù)據(jù)碼元是MPEG圖象/聲音數(shù)據(jù)碼元的情況下，存儲在卷積編碼器的寄存器中的值必須不受輸入數(shù)據(jù)碼元d1影響。也就是說，卷積編碼器必須僅對包含零比特的增補數(shù)據(jù)碼元進行編碼。如果輸入數(shù)據(jù)碼元不是增補數(shù)據(jù)碼元，卷積編碼器的寄存器必須通過存儲它們的先前值來保持它們的值。
因此，VSB傳輸系統(tǒng)中與網(wǎng)格編碼器鏈接的1/2比率卷積編碼器應(yīng)該是選擇性卷積編碼器，它根據(jù)輸入數(shù)據(jù)碼元是否為增補數(shù)據(jù)碼元而工作。如果輸入碼元是包含預(yù)定義序列的增補數(shù)據(jù)碼元，則輸入碼元的信息比特和預(yù)定義序列分別變成d1和d0。另外，將信息比特作為d1’輸入到網(wǎng)格編碼器，根據(jù)穿孔控制信號，將通過對信息比特進行編碼而生成的奇偶校驗位和預(yù)定義序列進行復(fù)用。然后把復(fù)用數(shù)據(jù)作為d0’輸入到網(wǎng)格編碼器。
圖10顯示了與根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字式VSB傳輸系統(tǒng)的網(wǎng)格編碼器相連接的預(yù)編碼器-旁路部件61和1/2比率卷積編碼器62。1/2比率卷積編碼器62具有2個圖7A所示的寄存器，預(yù)編碼器-旁路部件61包括改進型預(yù)編碼器61A和后解碼器61B。另外，與預(yù)編碼器-旁路部件61相結(jié)合的1/2比率卷積編碼器62通常被稱為增補數(shù)據(jù)碼元處理器。圖9顯示了預(yù)編碼器-旁路部件61的改進型預(yù)編碼器61A。
當接收到的增補數(shù)據(jù)碼元為輸入數(shù)據(jù)碼元時，增補數(shù)據(jù)碼元的信息比特d1旁路通過改進型預(yù)編碼器61A中包含的預(yù)編碼器，并在后解碼器61B中進行解碼。然后，現(xiàn)有的發(fā)射機的預(yù)編碼器63對后解碼數(shù)據(jù)進行預(yù)編碼。因此，由預(yù)編碼器63生成的輸出c2與信息比特d1相同。另外，1/2比率卷積編碼器62對d1進行卷積編碼，并將編碼數(shù)據(jù)與預(yù)定義序列d0進行復(fù)用。然后，網(wǎng)格編碼器64輸入該復(fù)用數(shù)據(jù)。
另外，在接收到除增補數(shù)據(jù)碼元以外的數(shù)據(jù)碼元作為輸入數(shù)據(jù)碼元的情況下，改進型預(yù)編碼器61A根據(jù)最后的增補數(shù)據(jù)碼元的結(jié)果，作為d1輸出預(yù)編碼位或它的反轉(zhuǎn)比特，并且后解碼器61B對改進型預(yù)編碼器的輸出進行解碼。然后，預(yù)編碼器63對解碼數(shù)據(jù)進行預(yù)編碼。另外，d0旁路通過卷積編碼器64并作為d0’輸入到網(wǎng)格編碼器64。
圖10所示的1/2比率卷積編碼器62具有圖7A所示的結(jié)構(gòu)，但它還具有幾個復(fù)用器。它包括根據(jù)第四控制信號輸出第一或第二反饋值的第一復(fù)用器62A；存儲自第一復(fù)用器62A輸出的值的第一寄存器S4 62B；把d1和第一寄存器S4中存儲的值相加的加法器62C；根據(jù)第四控制信號輸出在加法器62C中相加的值或第二反饋值的第二復(fù)用器62D；暫時存儲自第二多路復(fù)用器62D輸出的值的第二寄存器S362E；根據(jù)第五控制信號輸出寄存器S3中存儲的值或d0的第三復(fù)用器62F；根據(jù)第四控制信號輸出自第三復(fù)用器62F輸出的值或d0的第四復(fù)用器62G。
第一和第二反饋值是處理先前的輸入比特時先前存儲在第一和第二寄存器中的值。同樣的，當增補數(shù)據(jù)處理器接收到下一個輸入比特時將使用存儲在第一和第二寄存器62B、62E中的值。
第四控制信號是指示輸入碼元是否為增補數(shù)據(jù)碼元的增補數(shù)據(jù)碼元指示信號。例如，我們假設(shè)，如果輸入碼元是增補數(shù)據(jù)碼元則第四控制信號包含“1”，否則包含“0”。如果第四控制信號含有“1”，則第一復(fù)用器62A輸出第二反饋值，這是最近存儲在第二寄存器64E中的值。否則，它輸出第一反饋值，這是最近存儲在第一存儲器62B中的值。同樣，如果第四控制信號含有“1”，則第二復(fù)用器62D向第二寄存器64E輸出加法器62C相加的值，否則向第二寄存器64E輸出第二反饋值。如果第四控制信號含有“1”，則第四復(fù)用器62G把自第三復(fù)用器62F輸出的值輸出到網(wǎng)格編碼器64，否則把低位輸入比特d0輸出到網(wǎng)格編碼器64。
圖10所示的第五控制信號與圖5所示的穿孔控制信號相同。如果第五控制信號含有“1”，則第三復(fù)用器62F輸出奇偶校驗位，這是存儲在第二寄存器62E中的值。否則，它向第四復(fù)用器62G輸出預(yù)定義序列d0。另外，一共有15個增補數(shù)據(jù)處理部件，每個都與ATSC8T-VSB系統(tǒng)的各網(wǎng)格編碼器相連接。
以上說過，為了使現(xiàn)有ATSC8T-VSB接收機的Read-Solomon解碼器在它的增補數(shù)據(jù)段不發(fā)生任何錯誤，對應(yīng)于增補數(shù)據(jù)碼元處理部件輸出的奇偶校驗字節(jié)必須發(fā)送到接收側(cè)。當發(fā)送奇偶校驗字節(jié)的時候，必須滿足系統(tǒng)與現(xiàn)有接收機兼容的要求以及增補數(shù)據(jù)碼元的預(yù)編碼器-旁路要求。
因此，根據(jù)本發(fā)明，在數(shù)據(jù)交織器中，在187個信息字節(jié)之后輸出20個Read-Solomon奇偶校驗字節(jié)，并且起初計算的Read-Solomon奇偶校驗字節(jié)由重新計算的Read-Solomon奇偶校驗字替換。非系統(tǒng)Read-Solomon編碼器對旁路通過預(yù)編碼器并在增補數(shù)據(jù)碼元處理器中卷積編碼的數(shù)據(jù)進行編碼，以生成新的Read-Solomon奇偶校驗字節(jié)。然后奇偶校驗替換部件用新的Read-Solomon奇偶校驗字節(jié)替換起初計算的Read-Solomon奇偶校驗字節(jié)。
也就是說，圖1所示的ATSC8T-VSB發(fā)射機的Read-Solomon編碼器是系統(tǒng)編碼器。這意味著20個奇偶校驗字節(jié)是在187個信息字節(jié)之后輸出的。通常，Read-Solomon碼是線性分組碼。因此，Read-Solomon碼可以利用線性變換發(fā)生器矩陣進行編碼，因為編碼字組仍是同樣的。然后，經(jīng)過非系統(tǒng)Read-Solomon編碼的編碼字可以利用系統(tǒng)Read-Solomon解碼器進行解碼。也就是說，在執(zhí)行編碼過程中，可將奇偶校驗字節(jié)放在編碼字中的任意位置。
圖11顯示了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字式VSB傳輸系統(tǒng)。圖11所示的系統(tǒng)包括對輸入增補數(shù)據(jù)進行Read-Solomon編碼、空序列插入，以及MPEG報頭插入的增補數(shù)據(jù)處理器71；輸出從增補數(shù)據(jù)處理器71接收到的增補數(shù)據(jù)包或MPEG數(shù)據(jù)包的復(fù)用器72；以及第一編碼部件73，它在輸出187個信息字節(jié)后輸出20個Read-Solomon奇偶校驗字節(jié)，并用重新計算的非系統(tǒng)Read-Solomon奇偶校驗字節(jié)替換增補數(shù)據(jù)段的奇偶校驗字節(jié)。
該系統(tǒng)還包括增補數(shù)據(jù)碼元處理器74，用于對增補數(shù)據(jù)進行編碼，并根據(jù)第五控制信號輸出編碼數(shù)據(jù)或預(yù)定義序列；以及現(xiàn)有技術(shù)的8T-VSB發(fā)射機75，用于對從增補數(shù)據(jù)碼元處理器74輸出的數(shù)據(jù)進行處理，該處理包括網(wǎng)格編碼和VSB調(diào)制，并把數(shù)據(jù)發(fā)送到VSB接收機。
VSB傳輸系統(tǒng)的第一編碼部件73包括數(shù)據(jù)隨機發(fā)生器73A，用于對自復(fù)用器72輸出的數(shù)據(jù)進行隨機化；Read-Solomon編碼器或奇偶校驗位置標志符插入器73B，用于插入20個零字節(jié)，使得如果經(jīng)過隨機化的數(shù)據(jù)是增補數(shù)據(jù)，則奇偶校驗字節(jié)在187個信息字節(jié)之后離開交織器，否則進行系統(tǒng)Read-Solomon編碼；數(shù)據(jù)交織器73C，用于對自Read-Solomon編碼器/奇偶校驗位置標志符插入器73B輸出的數(shù)據(jù)進行交織；奇偶校驗替換部件73D，用于以非系統(tǒng)Read-Solomon編碼生成的奇偶校驗字節(jié)替換自數(shù)據(jù)交織器73C輸出的增補數(shù)據(jù)段的奇偶校驗位置標志符；字節(jié)-碼元轉(zhuǎn)換器73E，用于把從奇偶校驗替換部件73D輸出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的碼元；碼元-字節(jié)轉(zhuǎn)換器73F，用于對自增補數(shù)據(jù)碼元處理器74輸出的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換(碼元到字節(jié))；以及非系統(tǒng)Read-Solomon編碼器73G，用于根據(jù)第二和第三控制信號，通過對自碼元-字節(jié)轉(zhuǎn)換器73F輸出的數(shù)據(jù)進行Read-Solomon編碼而計算增補數(shù)據(jù)段的奇偶校驗字節(jié)，并把奇偶校驗字節(jié)輸出到奇偶校驗替換部件73D。
如圖11所示，控制信號發(fā)生器70生成必需的控制信號，并把每個信號提供給系統(tǒng)的各部件。第一控制信號是一個增補數(shù)據(jù)段指示信號，它用于第一編碼部件73和Read-Solomon編碼器/奇偶校驗位置標志符插入器73B。也就是說，第一控制信號是基于字段同步信號生成的。接下來，第二和第三控制信號分別是增補數(shù)據(jù)字節(jié)指示信號和增補數(shù)據(jù)奇偶校驗指示信號，它們用于奇偶校驗替換部件73D和非系統(tǒng)Read-Solomon編碼器73G。最后，用于增補數(shù)據(jù)碼元處理器74的第四控制信號是增補數(shù)據(jù)碼元指示信號。
下面詳細說明圖11所示的數(shù)字式VSB傳輸系統(tǒng)各部件的功能過程。輸入的增補數(shù)據(jù)經(jīng)過增補數(shù)據(jù)處理器71的Read-Solomon編碼器71A、數(shù)據(jù)交織器71B、空序列插入器71C，以及MPEG報頭插入器71D處理之后，變成包含系統(tǒng)Read-Solomon奇偶校驗(20字節(jié))、空序列，以及MPEG報頭的增補數(shù)據(jù)包。然后復(fù)用器72根據(jù)第一控制信號向第一編碼部件73輸出增補數(shù)據(jù)包或MPEG圖象/聲音數(shù)據(jù)包，第一控制信號是增補數(shù)據(jù)段指示信號。
起初，第一編碼部件73的數(shù)據(jù)隨機發(fā)生器73A對在復(fù)用器72中與MPEG傳輸段復(fù)用的增補數(shù)據(jù)段進行隨機化，并把隨機化的數(shù)據(jù)輸出給Read-Solomon編碼器/奇偶校驗位置標志符插入器73B。
然后，Read-Solomon編碼器/奇偶校驗位置標志符插入器73B根據(jù)第一控制信號進行系統(tǒng)Read-Solomon編碼或進行奇偶校驗位置標志符的插入。也就是說，如果自數(shù)據(jù)隨機發(fā)生器73A輸出的段是MPEG傳輸段，則它進行系統(tǒng)Read-Solomon編碼。另一方面，如果這些段是增補數(shù)據(jù)段，則它進行必要的處理，使數(shù)據(jù)交織器73C能夠首先輸出187個信息字節(jié)，接著輸出20個奇偶校驗字節(jié)。系統(tǒng)確定奇偶校驗字節(jié)所要求的位置，在確定的位置插入零字節(jié)。然后它順序地在所有的其他位置放置187個信息字節(jié)。開始，零字節(jié)的值可以任意地選取，過后它們會被非系統(tǒng)Read-Solomon編碼器中所計算的奇偶校驗字節(jié)替換。因此，零字節(jié)的目的是保留非系統(tǒng)Read-Solomon編碼器的奇偶校驗字節(jié)的空間。
ATSC 8T-VSB數(shù)據(jù)區(qū)包括一個場同步段和312個數(shù)據(jù)段。因此，對于每個段，要插入零字節(jié)的奇偶校驗字節(jié)位置是不相同的，它們的位置利用下面的等式確定。[等式1]b＝((52×p)+(s mod 52))mod 207，p＝187，188，…，206在等式1中，s表示字段同步信號后面的分段的段號，它的值為0至311。b表示段中的字節(jié)位置，它的值為0至206。另外，數(shù)字52是由數(shù)據(jù)交織器73C確定的一個常數(shù)。確定了段的位置之后，就可以確定相應(yīng)的奇偶校驗位置標志符。
但是，當至少有一個奇偶校驗位置標志符對應(yīng)于段中的前三個字節(jié)時，會產(chǎn)生一點問題。這是因為每個段的前三個字節(jié)表示MPEG報頭。這樣的段是s＝1，2，3，4，5，6，7，53，54，55，56，57，58，59，105，106，107，108，109，110，111，157，158，159，160，161，162，163，209，210，211，212，213，214，215，261，262，263，264，265，266，以及267。因此，最好不要利用這些段位置插入任何增補數(shù)據(jù)。
另外，因為每個段所確定的奇偶校驗位置標志符各不相同，所以非系統(tǒng)編碼器73G應(yīng)該有相應(yīng)的發(fā)生器矩陣。
數(shù)據(jù)交織器73C對從Read-Solomon編碼器/奇偶校驗位置標志符插入器73B輸出的數(shù)據(jù)進行交織。
然后，奇偶校驗替換部件73D用非系統(tǒng)Read-Solomon編碼器73G生成的奇偶校驗字節(jié)替換插入到各增補數(shù)據(jù)段中的奇偶校驗位置標志符，并根據(jù)第二和第三控制信號把數(shù)據(jù)輸出給字節(jié)-碼元轉(zhuǎn)換器73E，其中第二和第三控制信號分別對應(yīng)于增補數(shù)據(jù)字節(jié)指示信號和增補數(shù)據(jù)奇偶校驗指示信號。如果輸入到奇偶校驗替換部件73D的數(shù)據(jù)是MPEG傳輸段，則數(shù)據(jù)旁路通過奇偶校驗替換部件73D，字節(jié)-碼元轉(zhuǎn)換器73E接收該旁路通過的數(shù)據(jù)。
字節(jié)-碼元轉(zhuǎn)換器73E進行字節(jié)-碼元轉(zhuǎn)換，增補數(shù)據(jù)處理器74進行前面利用圖10所說明的處理。也就是說，如果輸入碼元是增補數(shù)據(jù)碼元，則增補數(shù)據(jù)處理器74使增補數(shù)據(jù)的信息比特能夠旁路通過現(xiàn)有8T-VSB發(fā)射機75的預(yù)編碼器，并利用1/2比率卷積編碼器對信息比特進行編碼。然后，編碼數(shù)據(jù)與預(yù)定義序列復(fù)用，并且信息比特和復(fù)用數(shù)據(jù)分別作為高位輸入比特和低位輸入比特輸入到碼元-字節(jié)轉(zhuǎn)換器73F和網(wǎng)格編碼器75A。
網(wǎng)格編碼器75A包括圖10所示的預(yù)編碼器和網(wǎng)格編碼器。它對高位輸入比特進行預(yù)編碼，并對低位輸入比特進行網(wǎng)格編碼處理。然后把預(yù)編碼數(shù)據(jù)、高位輸入比特，以及編碼數(shù)據(jù)輸入到8T-VSB調(diào)制器中。
另一方面，第一編碼部件73的碼元-字節(jié)轉(zhuǎn)換器73F進行碼元-字節(jié)轉(zhuǎn)換處理，并把轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)輸出給非系統(tǒng)Read-Solomon編碼器73G。非系統(tǒng)Read-Solomon編碼器73G根據(jù)第二和第三控制信號對增補數(shù)據(jù)段的187個信息字節(jié)進行編碼，從而為奇偶校驗替換部件73D生成20個奇偶校驗字節(jié)。同樣，第二和第三控制信號表示增補數(shù)據(jù)字節(jié)指示信號和增補數(shù)據(jù)奇偶校驗指示信號。
圖12顯示了根據(jù)第一控制信號生成第二、第三和第四控制信號的控制信號發(fā)生器。輸入到復(fù)用器81的第一控制信號指示在復(fù)用器81中復(fù)用的段是增補數(shù)據(jù)段還是MPEG傳輸段。也就是說，復(fù)用器81把對應(yīng)于增補數(shù)據(jù)段的標志(3個“00”和184個“10”)和另外對應(yīng)于MPEG傳輸段的標志(187個“00”)復(fù)用，并把經(jīng)過復(fù)用的標志發(fā)送到奇偶校驗標志插入器82。奇偶校驗標志插入器82執(zhí)行與圖11所示的Read-Solomon編碼器/奇偶校驗位置標志符插入器73B相似的功能。它為增補數(shù)據(jù)段在Read-Solomon奇偶校驗插入的位置插入“01”?；蛘咚鼮镸PEG傳輸數(shù)據(jù)段插入“00”。然后，數(shù)據(jù)交織器83交織數(shù)據(jù)，從而改變標志的順序。交織器83執(zhí)行與圖11所示的數(shù)據(jù)交織器類似的功能，它生成第二和第三控制信號。
從數(shù)據(jù)交織器83輸出的標志的2比特中的高位比特和低位比特分別變成第二和第三控制信號。第二控制信號指示數(shù)據(jù)交織器83輸出的數(shù)據(jù)是否是增補數(shù)據(jù)，第三控制信號指示數(shù)據(jù)交織器83輸出的數(shù)據(jù)是否是增補數(shù)據(jù)段的奇偶校驗位置標志符。字節(jié)-碼元轉(zhuǎn)換器84的功能與圖11所示的字節(jié)-碼元轉(zhuǎn)換器73E相似，它從數(shù)據(jù)交織器83接收到第二控制信號后生成第四控制信號。第四控制信號指示輸入碼元是否是增補數(shù)據(jù)碼元。
圖13是顯示穿孔碼型中繼器的框圖，穿孔碼型中繼器接收第四控制信號，并生成第五控制信號。第五控制信號在圖11所示的增補數(shù)據(jù)碼元處理器74中用作穿孔控制信號。穿孔碼型中繼85接收第四控制信號并通過僅為第四控制信號中對應(yīng)于增補數(shù)據(jù)碼元的部分重復(fù)給定的穿孔碼型，生成第五控制信號。系統(tǒng)中的每個增補數(shù)據(jù)碼元處理器一共使用12個穿孔碼型中繼器。和穿孔碼型相關(guān)的信息加在利用字段同步信號的保留區(qū)發(fā)送的復(fù)用信息上。
根據(jù)圖11所示的VSB傳輸系統(tǒng)，如果穿孔信號僅含有“0”，則可以為每個碼元發(fā)送預(yù)定義序列。這可以大大提高系統(tǒng)對信道重影的抗干擾的能力。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字式VSB傳輸系統(tǒng)具有以下優(yōu)點。首先，系統(tǒng)可以利用現(xiàn)有的數(shù)字廣播信道把增補數(shù)據(jù)和MPEG數(shù)據(jù)一起發(fā)送，同時與現(xiàn)有的ATSC 8T-VSB接收機兼容。第二，與現(xiàn)有的ATSC 8T-VSB傳輸系統(tǒng)相比，它有更好的對信道重影和噪聲信號的抗干擾的能力。第三，與僅傳輸預(yù)定義序列的數(shù)字式VSB傳輸系統(tǒng)相比，它有更大的增補數(shù)據(jù)編碼增益。第四，與僅包含卷積編碼的VSB傳輸系統(tǒng)相比，它有更好的對信道重影和噪聲信號干擾的能力。最后，因為增補數(shù)據(jù)碼元旁路通過輸入增補數(shù)據(jù)碼元，所以它具有更好的對信道重影和噪聲信號的抗干擾的能力。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，很顯然本發(fā)明可以有各種改進和變化。因此，在所附的權(quán)利要求及其等同的范圍內(nèi)，本發(fā)明涵蓋本發(fā)明的各種改進和變化。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字式VSB傳輸系統(tǒng)，包括增補數(shù)據(jù)處理器，用于接收輸入的增補數(shù)據(jù)，并把系統(tǒng)的Read-Solomon奇偶校驗字節(jié)，第一預(yù)定義序列，以及MPEG報頭插入到所述的輸入增補數(shù)據(jù)中；第一復(fù)用器，用于對MPEG數(shù)據(jù)和在所述增補數(shù)據(jù)處理器中處理的所述輸入增補數(shù)據(jù)進行復(fù)用，以生成一組數(shù)據(jù)段，每個數(shù)據(jù)段是增補數(shù)據(jù)段和MPEG數(shù)據(jù)段中的任何一個；第一編碼部件，通過在開始時為每個增補數(shù)據(jù)段重置所述的系統(tǒng)奇偶校驗字節(jié)，使其位于信息字節(jié)的后面，從而為每個增補數(shù)據(jù)段生成增補數(shù)據(jù)碼元，并用非系統(tǒng)奇偶校驗字節(jié)替換所述重置的系統(tǒng)奇偶校驗字節(jié)。增補數(shù)據(jù)碼元處理器，用于為每個增補數(shù)據(jù)碼元生成第一和第二數(shù)據(jù)位，所述第一數(shù)據(jù)位是通過對每個增補數(shù)據(jù)碼元的信息比特進行后解碼而生成的，所述第二數(shù)據(jù)位是通過以1/2編碼率對所述信息比特進行編碼，并將所述的編碼信息比特與所述第一預(yù)定義序列進行復(fù)用而生成的；以及VSB發(fā)射機，用于處理所述增補數(shù)據(jù)碼元處理器生成的所述數(shù)據(jù)位，包括網(wǎng)格編碼和VSB調(diào)制，然后把所述的調(diào)制數(shù)據(jù)發(fā)送到接收側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述第一編碼部件包括數(shù)據(jù)隨機發(fā)生器，用于對所述第一復(fù)用器生成的每個增補數(shù)據(jù)段進行隨機化處理；奇偶校驗位置標志符插入器，用于確定奇偶校驗位置標志符，并對于所述數(shù)據(jù)隨機發(fā)生器所隨機化的每個增補數(shù)據(jù)段，在所述標志符所確定的奇偶校驗位置中插入零字節(jié)；數(shù)據(jù)交織器，用于對所述奇偶校驗位置標志符插入器所處理的所述每個增補數(shù)據(jù)段進行交織處理，使得所述系統(tǒng)奇偶校驗字節(jié)位于所述信息字節(jié)之后；奇偶校驗替換部件，用于對所述數(shù)據(jù)交織器所交織的每個增補數(shù)據(jù)段用所述非系統(tǒng)奇偶校驗字節(jié)替換所述零字節(jié)；字節(jié)-碼元轉(zhuǎn)換器，用于將所述奇偶校驗替換部件所處理的每個增補數(shù)據(jù)段轉(zhuǎn)換成所述的增補數(shù)據(jù)碼元；碼元-字節(jié)轉(zhuǎn)換器，用于將每個增補數(shù)據(jù)段的所述增補數(shù)據(jù)碼元轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的字節(jié)；以及非系統(tǒng)Read-Solomon編碼器，用于對所述碼元-字節(jié)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的所述數(shù)據(jù)進行非系統(tǒng)Read-Solomon編碼處理，以為每個增補數(shù)據(jù)段，對所述奇偶校驗替換部件提供所述的非系統(tǒng)奇偶校驗字節(jié)。
3.如權(quán)利要求2所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述奇偶校驗位置標志符插入器通過最初確定所述的奇偶校驗位置標志符，在所述確定的奇偶校驗位置插入所述的零字節(jié)，以及在所述數(shù)據(jù)隨機發(fā)生器中隨機化的每個增補數(shù)據(jù)段的所有其他位置中插入所述的信息字節(jié)，從而確定所述的奇偶校驗位置。
4.如權(quán)利要求3所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述奇偶校驗位置是由以下的等式確定的b＝((52×p)+(s mod 52))mod 207，p＝187，188，...，206其中，s表示各增補數(shù)據(jù)段的段號(0-311)；b表示各增補數(shù)據(jù)段的每個所述奇偶校驗位置(0-206)。
5.如權(quán)利要求4所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，如果所述的段號s是1-7，53-59，105-111，157-163，209-215，以及261-167中的任何一個，則無論所述確定的奇偶校驗位置是怎樣，對于每個增補數(shù)據(jù)段，所述奇偶校驗位置標志符插入所述信息字節(jié)的前三個字節(jié)作為各增補數(shù)據(jù)段的前三個字節(jié)，并把所有的其他信息字節(jié)插入到非奇偶校驗位置。
6.如權(quán)利要求2所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述非系統(tǒng)Read-Solomon編碼器使用與各增補數(shù)據(jù)段的所述確定的奇偶校驗位置標志符相對應(yīng)的發(fā)生器矩陣。
7.如權(quán)利要求1所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述增補數(shù)據(jù)碼元處理器包括預(yù)編碼器-旁路部件，用于對各增補數(shù)據(jù)碼元的所述信息比特進行后解碼處理，從而生成所述的第一數(shù)據(jù)位；1/2比率卷積編碼器，它以所述的1/2編碼率對各增補數(shù)據(jù)碼元的所述信息比特進行編碼；以及第二復(fù)用器，用于將各增補數(shù)據(jù)碼元的所述編碼信息比特和所述第一預(yù)定義序列進行復(fù)用，從而生成所述的第二數(shù)據(jù)位。
8.如權(quán)利要求7所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)編碼器-旁路部件包括改進型預(yù)編碼器，它具有第二預(yù)編碼器，并使各增補數(shù)據(jù)碼元的所述信息比特能夠旁路通過所述的第二預(yù)編碼器；以及后解碼器，用于對在所述改進型預(yù)編碼器中旁路通過的所述信息比特進行后解碼。
9.如權(quán)利要求7所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述1/2比率卷積編碼器包括第一選擇單元，用于為各增補數(shù)據(jù)碼元選取先前的第二寄存器值；第一寄存器，用于存儲由所述第一選擇單元選取的所述的值；加法器，用于將所述第一寄存器所存儲的所述值和各增補數(shù)據(jù)碼元的所述信息比特相加；第二選擇單元，用于為各增補數(shù)據(jù)碼元選取由所述加法器相加的所述值；第二寄存器，用于存儲由所述第二選擇單元選取的所述值；以及第三選擇單元，用于為各增補數(shù)據(jù)碼元選取存儲在所述第二寄存器中的所述值，其中，所述先前的第二寄存器值是先前存儲在所述第二寄存器中的值。
10.如權(quán)利要求1所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述第一編碼部件通過對由所述第一復(fù)用器生成的各MPEG數(shù)據(jù)段進行處理，包括數(shù)據(jù)隨機化、Read-Solomon編碼、數(shù)據(jù)交織，以及字節(jié)-碼元轉(zhuǎn)換，從而為各MPEG數(shù)據(jù)段生成MPEG數(shù)據(jù)碼元。
11.如權(quán)利要求10所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述增補數(shù)據(jù)碼元處理器為所述第一編碼部件生成的各MPEG數(shù)據(jù)碼元生成第三和第四數(shù)據(jù)位，所述第三數(shù)據(jù)位是通過對各MPEG數(shù)據(jù)碼元的信息比特進行預(yù)編碼和后解碼而生成的，所述第四數(shù)據(jù)位是包含在各MPEG數(shù)據(jù)碼元中的第二預(yù)定義序列。
12.如權(quán)利要求11所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述第一編碼部件包括數(shù)據(jù)隨機發(fā)生器，用于對所述第一復(fù)用器生成的各MPEG數(shù)據(jù)段進行隨機化處理；Read-Solomon編碼器，用于對所述數(shù)據(jù)隨機發(fā)生器所隨機化的各MPEG數(shù)據(jù)段進行編碼；數(shù)據(jù)交織器，用于對所述Read-Solomon編碼器所編碼的各MPEG數(shù)據(jù)段進行交織處理；以及字節(jié)-碼元轉(zhuǎn)換器，用于把所述數(shù)據(jù)交織器所交織的各MPEG數(shù)據(jù)段轉(zhuǎn)換成所述的MPEG數(shù)據(jù)碼元。
13.如權(quán)利要求11所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述增補數(shù)據(jù)碼元處理器包括預(yù)編碼器-旁路部件，用于通過對各MPEG數(shù)據(jù)碼元的所述信息比特進行預(yù)編碼和后解碼，從而生成所述的第三數(shù)據(jù)位；1/2比率卷積編碼器，用于輸出所述的第二預(yù)定義序列；以及第二復(fù)用器，用于通過輸出包含在各MPEG數(shù)據(jù)碼元中的所述第二預(yù)定義序列，從而生成所述的第四數(shù)據(jù)位。
14.如權(quán)利要求13所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)編碼器-旁路部件包括改進型預(yù)編碼器，用于對各MPEG數(shù)據(jù)碼元的所述信息比特進行預(yù)編碼；以及后解碼器，用于對在所述改進型預(yù)編碼器中預(yù)編碼的各MPEG數(shù)據(jù)碼元的所述信息比特進行后解碼。
15.如權(quán)利要求13所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述1/2比率卷積編碼器包括第一選擇單元，用于為各MPEG數(shù)據(jù)碼元選取先前的第一寄存器值；第一寄存器，用于為各MPEG數(shù)據(jù)碼元存儲由所述第一選擇單元選取的所述的值；加法器，用于將所述第一寄存器所存儲的所述值和各MPEG數(shù)據(jù)碼元的所述信息比特相加；第二選擇單元，用于為各MPEG數(shù)據(jù)碼元選取先前的第二寄存器值；第二寄存器，用于為各MPEG數(shù)據(jù)碼元存儲由所述第二選擇單元選取的所述值；以及第三選擇單元，用于為各MPEG數(shù)據(jù)碼元選取所述的預(yù)定義序列，其中，所述先前的第一和第二寄存器值是先前存儲在所述第一和第二寄存器中的值。
16.一種數(shù)字式殘留邊帶(VSB)傳輸系統(tǒng)，包括預(yù)編碼器-旁路部件，用于通過對增補數(shù)據(jù)碼元的信息比特進行后解碼而生成第一數(shù)據(jù)位；1/2比率卷積編碼器，以1/2的編碼率對所述的信息比特進行編碼；復(fù)用器，用于選取所述的編碼信息比特作為第二數(shù)據(jù)位；第一預(yù)編碼器，用于通過對第一數(shù)據(jù)位進行預(yù)編碼而生成第三數(shù)據(jù)位；網(wǎng)格編碼器，用于通過直接輸出所述的第二數(shù)據(jù)位而生成第四數(shù)據(jù)位，并通過對所述的第二數(shù)據(jù)位進行網(wǎng)格編碼而生成第五數(shù)據(jù)位；以及VSB調(diào)制器，基于從第一預(yù)編碼器和網(wǎng)格編碼器接收到的所述第三、第四、第五數(shù)據(jù)位而生成調(diào)制值。
17.如權(quán)利要求16所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述的預(yù)編碼器-旁路部件包括改進型預(yù)編碼器，它具有第二預(yù)編碼器，并使所述信息比特能夠旁路通過所述的第二預(yù)編碼器；以及后解碼器，用于對在所述改進型預(yù)編碼器中旁路通過的所述信息比特進行后解碼。
18.如權(quán)利要求16所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述1/2比率卷積編碼器包括第一選擇單元，用于為接收到的所述增補數(shù)據(jù)碼元選取先前的第二寄存器值；第一寄存器，用于存儲由所述第一選擇單元所選取的所述值；加法器，用于將所述第一寄存器所存儲的所述值和所述增補數(shù)據(jù)碼元的所述信息比特相加；第二選擇單元，用于選取由所述加法器相加的所述值；第二寄存器，用于存儲由所述第二選擇單元所選取的所述值；以及第三選擇單元，用于選取存儲在所述第二寄存器中的所述值，其中，所述先前的第二寄存器值是先前存儲在所述第二寄存器中的值。
19.如權(quán)利要求16所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述編碼部件通過對由所述第一復(fù)用器生成的各MPEG數(shù)據(jù)段進行處理，包括數(shù)據(jù)隨機化，Read-Solomon編碼，數(shù)據(jù)交織，以及字節(jié)-碼元轉(zhuǎn)換，從而為各MPEG數(shù)據(jù)段生成MPEG數(shù)據(jù)碼元。
20.如權(quán)利要求19所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述增補數(shù)據(jù)碼元處理器為所述第一編碼部件生成的各MPEG數(shù)據(jù)碼元生成第三和第四數(shù)據(jù)位，所述第三數(shù)據(jù)位是通過對各MPEG數(shù)據(jù)碼元的信息比特進行預(yù)編碼和后解碼而生成的，所述第四數(shù)據(jù)位是包含在各MPEG數(shù)據(jù)碼元中的第二預(yù)定義序列。
21.一種用于接收和發(fā)送數(shù)字廣播信號的殘留邊帶(VSB)接收系統(tǒng)，所述接收系統(tǒng)包括增補數(shù)據(jù)處理器，用于接收輸入的增補數(shù)據(jù)，并把系統(tǒng)Read-Solomon奇偶校驗字節(jié)、第一預(yù)定義序列，以及MPEG報頭插入到所述的輸入增補數(shù)據(jù)中；第一復(fù)用器，用于對MPEG數(shù)據(jù)和在所述增補數(shù)據(jù)處理器中處理的所述輸入增補數(shù)據(jù)進行復(fù)用，以生成一組數(shù)據(jù)段，每個所述的數(shù)據(jù)段是增補數(shù)據(jù)段和MPEG數(shù)據(jù)段中的任何一個；第一編碼部件，它通過起初為每個增補數(shù)據(jù)段重置所述的系統(tǒng)奇偶校驗字節(jié)，使其位于信息字節(jié)的后面，從而為各增補數(shù)據(jù)段生成增補數(shù)據(jù)碼元，并用非系統(tǒng)奇偶校驗字節(jié)替換所述重置的系統(tǒng)奇偶校驗字節(jié)。增補數(shù)據(jù)碼元處理器，用于為各增補數(shù)據(jù)碼元生成第一和第二數(shù)據(jù)位，所述第一數(shù)據(jù)位是通過對各增補數(shù)據(jù)碼元的信息比特進行后解碼而生成的，所述第二數(shù)據(jù)位是通過以1/2編碼率對所述信息比特進行編碼，并將所述的編碼信息比特與所述第一預(yù)定義序列進行復(fù)用而生成的；以及VSB發(fā)射機，用于處理所述增補數(shù)據(jù)碼元處理器生成的所述數(shù)據(jù)位，包括網(wǎng)格編碼和VSB調(diào)制，然后把所述的調(diào)制數(shù)據(jù)發(fā)送到接收側(cè)。
22.如權(quán)利要求22所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一編碼部件包括數(shù)據(jù)隨機發(fā)生器，用于對所述第一復(fù)用器生成的每個增補數(shù)據(jù)段進行隨機化處理；奇偶校驗位置標志符插入器，用于確定奇偶校驗位置標志符，并對于所述數(shù)據(jù)隨機發(fā)生器所隨機化的每個增補數(shù)據(jù)段，在所述標志符所確定的奇偶校驗位置中插入零字節(jié)；數(shù)據(jù)交織器，用于對所述奇偶校驗位置標志符插入器所處理的所述每個增補數(shù)據(jù)段進行交織處理，使得所述系統(tǒng)奇偶校驗字節(jié)位于所述信息字節(jié)之后；奇偶校驗替換部件，用于對所述數(shù)據(jù)交織器所交織的每個增補數(shù)據(jù)段用所述非系統(tǒng)奇偶校驗字節(jié)替換所述零字節(jié)；字節(jié)-碼元轉(zhuǎn)換器，用于將所述奇偶校驗替換部件所處理的每個增補數(shù)據(jù)段轉(zhuǎn)換成所述的增補數(shù)據(jù)碼元；碼元-字節(jié)轉(zhuǎn)換器，用于將每個增補數(shù)據(jù)段的所述增補數(shù)據(jù)碼元轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的字節(jié)；以及非系統(tǒng)Read-Solomon編碼器，用于對所述碼元-字節(jié)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的所述數(shù)據(jù)進行非系統(tǒng)Read-Solomon編碼處理，以為每個增補數(shù)據(jù)段，對所述奇偶校驗替換部件提供所述的非系統(tǒng)奇偶校驗字節(jié)。
23.如權(quán)利要求22所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述奇偶校驗位置標志符插入器通過最初確定所述的奇偶校驗位置標志符、在所述確定的奇偶校驗位置插入所述的零字節(jié)、以及在所述數(shù)據(jù)隨機發(fā)生器中隨機化的每個增補數(shù)據(jù)段的所有其他位置中插入所述的信息字節(jié)，從而確定所述的奇偶校驗位置。
24.如權(quán)利要求23所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述奇偶校驗位置是由以下的等式確定的b＝((52×p)+(s mod 52))mod 207，p＝187，188，...，206其中，s表示各增補數(shù)據(jù)段的段號(0-311)；b表示各增補數(shù)據(jù)段的每個所述奇偶校驗位置(0-206)。
25.如權(quán)利要求24所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，如果所述的段號s是1-7，53-59，105-111，157-163，209-215，以及261-167中的任何一個，則對于每個增補數(shù)據(jù)段，所述奇偶校驗位置標志符插入所述信息字節(jié)的前三個字節(jié)作為各增補數(shù)據(jù)段的前三個字節(jié)，而無論所述確定的奇偶校驗位置是怎樣，并把所有的其他信息字節(jié)插入到非奇偶校驗位置。
26.如權(quán)利要求22所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述非系統(tǒng)Read-Solomon編碼器使用與各增補數(shù)據(jù)段的所述確定的奇偶校驗位置標志符相對應(yīng)的發(fā)生器矩陣。
27.如權(quán)利要求21所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述增補數(shù)據(jù)碼元處理器包括預(yù)編碼器-旁路部件，用于對各增補數(shù)據(jù)碼元的所述信息比特進行后解碼處理，從而生成所述的第一數(shù)據(jù)位；1/2比率卷積編碼器，它以所述的1/2編碼率對各增補數(shù)據(jù)碼元的所述信息比特進行編碼；以及第二復(fù)用器，用于將各增補數(shù)據(jù)碼元的所述編碼信息比特和所述第一預(yù)定義序列進行復(fù)用，從而生成所述的第二數(shù)據(jù)位。
28.如權(quán)利要求27所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)編碼器-旁路部件包括改進型預(yù)編碼器，它具有第二預(yù)編碼器，并使各增補數(shù)據(jù)碼元的所述信息比特能夠旁路通過所述的第二預(yù)編碼器；以及后解碼器，用于對在所述改進型預(yù)編碼器中旁路通過的所述信息比特進行后解碼。
29.如權(quán)利要求27所述的VSB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述1/2比率卷積編碼器包括第一選擇單元，為各增補數(shù)據(jù)碼元選取先前的第二寄存器值；第一寄存器，用于存儲由所述第一選擇單元選取的所述的值；加法器，用于將存儲在所述第一寄存器中的所述值和各增補數(shù)據(jù)碼元的所述信息比特相加；第二選擇單元，用于為各增補數(shù)據(jù)碼元選取由所述加法器相加的所述值；第二寄存器，用于存儲由所述第二選擇單元選取的所述值；以及第三選擇單元，用于為各增補數(shù)據(jù)碼元選取存儲在所述第二寄存器中的所述值，其中，所述先前的第二寄存器值是先前存儲在所述第二寄存器中的值。
全文摘要
公開了一種能夠同時發(fā)送增補數(shù)據(jù)和MPEG圖象/聲音數(shù)據(jù)的數(shù)字式VSB傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)起初對增補數(shù)據(jù)碼元進行編碼，以生成奇偶校驗位，并將該奇偶校驗位和預(yù)定義序列復(fù)用，把復(fù)用數(shù)據(jù)發(fā)送給接收機。該系統(tǒng)與市場上現(xiàn)有的ATSC 8T－VSB接收機兼容。與僅發(fā)送預(yù)定義序列的其它類型的VSB傳輸系統(tǒng)相比，它具有多個優(yōu)點。另外，與僅使用1/2比率卷積編碼的系統(tǒng)相比，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)具有更好的對信道中重影和噪聲信號抗干擾的能力。
文檔編號H04N7/16GK1391383SQ0114036
公開日2003年1月15日 申請日期2001年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月11日
發(fā)明者崔仁煥, 具永謨, 姜景遠, 郭國淵 申請人:Lg電子株式會社