專利名稱：具有增強(qiáng)錯(cuò)誤更正能力的數(shù)據(jù)接收方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明 涉及錯(cuò)誤控制(error control)，特別涉及一種使用可靠度(reliability)信息
以控制錯(cuò)誤的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)模擬廣播電視系統(tǒng)，例如NTSC、PAL或SECM，傳送連串的靜止畫面或 幀(frame)。例如，NTSC每秒傳送大約30幀，而PAL/SECAM則每秒傳送25幀。每 一幀包含上百條水平掃描線。例如，NTSC的每一幀包含525條掃描線，其中奇數(shù)掃描 線組成奇圖場(odd field)，而偶數(shù)掃描線則組成偶圖場(even field)。每一幀中的掃描線 不但含有影像信息，還含有垂直同步信息，其在垂直空白區(qū)間(vertical blanking interval， VBI)進(jìn)行傳送。例如，NTSC的第1-22條掃描線為奇圖場的垂直同步線，而第263-285 條掃描線則為偶圖場的垂直同步線。垂直同步線用作同步及等化之用，并未含有影像信 息。傳統(tǒng)模擬廣播電視系統(tǒng)需要垂直空白區(qū)間(VBI)，用以讓陰極射線管(CRT)內(nèi) 的電磁線圈得以垂直偏轉(zhuǎn)電子束。雖然現(xiàn)今的數(shù)字電視機(jī)并無此需求，然而，數(shù)字電 視機(jī)則利用垂直空白區(qū)間(VBI)來攜帶數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(或稱為數(shù)據(jù)廣播(datacasting))，使得 影像之外的額外信息得以提供給觀者。垂直空白區(qū)間(VBI)可用以傳送各式的信息， 例如圖文電視(teletext)、垂直區(qū)間時(shí)間碼(VITC)、隱藏字幕(CC)、副本衍生管理系統(tǒng) (CGMS)、寬屏幕信號(WSS)或視頻編程系統(tǒng)(VPS)。在接收端(例如數(shù)字電視機(jī))，解調(diào)器自調(diào)變載波射頻波回復(fù)信息，再由解碼器 以擷取影像及垂直空白區(qū)間(VBI)數(shù)據(jù)。其中，接收器(例如數(shù)字電視機(jī))在開放式系 統(tǒng)架構(gòu)(OSI)的物理層進(jìn)行邏輯值的復(fù)原及接收位串流的位重組。接著，接收器在開放 式系統(tǒng)架構(gòu)(OSI)的數(shù)據(jù)鏈結(jié)(data link)層進(jìn)行錯(cuò)誤控制及協(xié)議解析(protocol parsing)。 漢明碼(Hamming code)、循環(huán)冗余碼(CRC)及奇同位碼(odd parity)普遍使用于錯(cuò)誤控 制(errorcontrol)，用以更正受噪聲干擾的信號位錯(cuò)誤。然而，上述錯(cuò)誤控制機(jī)制的數(shù)據(jù)維護(hù)能力有限。例如，奇同位碼僅能檢測位錯(cuò) 誤，但無法更正所檢測到的錯(cuò)誤。漢明碼可檢測二位錯(cuò)誤，但是僅能更正一位錯(cuò)誤。 因此，通過噪聲通道的垂直空白區(qū)間(VBI)數(shù)據(jù)將無法通過一般的接收機(jī)予以正確地接 收，除非接收機(jī)配備有復(fù)雜且昂貴的錯(cuò)誤控制機(jī)制。鑒于傳統(tǒng)數(shù)字接收機(jī)無法在低信號噪聲比(SNR)的環(huán)境下有效擷取垂直空白區(qū) 間(VBI)數(shù)據(jù)，因此亟需提出一種新穎機(jī)制，用以有效地及經(jīng)濟(jì)地?cái)X取數(shù)據(jù)(例如垂直空 白區(qū)間(VBI)數(shù)據(jù))。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的之一在于提供一種具有增強(qiáng)錯(cuò)誤更正能力的數(shù)據(jù)接收方法 及系統(tǒng)，使得數(shù)據(jù)得以有效且經(jīng)濟(jì)的方式而正確接收。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，以軟性決定式切片器(soft-decision slicer)產(chǎn)生可靠度(reliability)位，以相應(yīng)于每一接收數(shù)據(jù)位。將數(shù)據(jù)位組合成數(shù)據(jù)字組(word)后，錯(cuò)誤 更正控制(ECC)處理器以漢明碼(Hamming code)、循環(huán)冗余碼(CRC)或奇同位碼(odd parity)更正數(shù)據(jù)字組的錯(cuò)誤。接著，增強(qiáng)位錯(cuò)誤更正器(enhanced bit error corrector)根據(jù)
相應(yīng)的可靠度位，用以更正數(shù)據(jù)位的錯(cuò)誤。


圖1的方塊圖顯示本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)，其具有增強(qiáng)的錯(cuò)誤更正能 力。圖2A至圖2D例示一些輸入數(shù)據(jù)的波形。圖3A及圖3B分別顯示切片器的細(xì)部電路。圖4顯示串行至并行轉(zhuǎn)換器的細(xì)部電路。圖5A至圖5D顯示數(shù)據(jù)字組WordO的最高有效位(MSB)的錯(cuò)誤檢測/更正步驟 的流程圖。圖6A至圖6F顯示根據(jù)可靠度信息以更正第一編碼字組Wordl的最高有效位 (MSB)錯(cuò)誤的流程圖。圖7A顯示不具有錯(cuò)誤的編碼字組的波形及相應(yīng)信號。圖7B顯示具有單一錯(cuò)誤的編碼字組的波形及相應(yīng)信號。圖7C顯示具有多個(gè)錯(cuò)誤的編碼字組的波形及相應(yīng)信號。圖7D顯示充滿錯(cuò)誤的編碼字組的波形及相應(yīng)信號。具有體實(shí)施方式圖1的方塊圖顯示本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)1，其具有增強(qiáng)的錯(cuò)誤更正能 力。雖然本實(shí)施例的系統(tǒng)1為一種數(shù)字接收器(例如數(shù)字電視機(jī))，其接收垂直空白區(qū) 間(vertical blanking interval，VBI)數(shù)據(jù)，然而本發(fā)明也可適用于一般的通信接收器。在 本實(shí)施例中，系統(tǒng)1包含軟性決定式位切片器(soft-decision slicer) 10、串行至并行轉(zhuǎn)換器 12、錯(cuò)誤更正控制(errorcorrection control，ECC)處理器14及增強(qiáng)位錯(cuò)誤更正器16。雖 然本實(shí)施例使用漢明碼(Hamming code)、循環(huán)冗余碼(CRC)、奇同位碼(odd parity)，然 而也可使用其他的錯(cuò)誤更正碼或技術(shù)。軟性決定式位切片器(以下簡稱為切片器)10接收輸入數(shù)據(jù)Sample_Din，其波形 如圖2A所例示，依序接收數(shù)據(jù)位1、0、1、1、0。ΤΗ
至TH[15]代表量化位準(zhǔn)0000 至1111。切片器10的切片器輸出Slicer_Dout包含多位(如本實(shí)施例的四位)，而非原 始的單位輸入數(shù)據(jù)Sample_Din。圖2B顯示另一類似數(shù)據(jù)波形，然靠近中間的量化位準(zhǔn) 則予以壓縮。圖3A顯示切片器10的細(xì)部電路。其中，輸入數(shù)據(jù)Sample_Din通過取樣開關(guān)并 依取樣時(shí)鐘Sample_Clk而間歇地進(jìn)行取樣。接著，取樣數(shù)據(jù)通過積分器101予以積分。 在積分輸出饋至量化器(quantizer) 102之前，通常會將積分輸出予以常態(tài)化(normalize)。 量化器102的輸出(在本實(shí)施例中為四位輸出)經(jīng)由正反器(FF) 103的收集而成為切片器 輸出SliCer_Dout，其再饋至串行至并行轉(zhuǎn)換器12。在此同時(shí)，另一正反器104則產(chǎn)生相 應(yīng)于切片器輸出Slicer_Dout的切片器時(shí)鐘Slicer_Clk。如果積分器101的起始控制信號SymboLBgn及結(jié)束控 制信號Symbol_End是重合的(如圖2A或圖2B所例示)，則積分 器101不進(jìn)行積分動(dòng)作。圖2C例示起始控制信號SymboLBgn和結(jié)束控制信號Symbol_ End不重合的情形。如圖2C所示，在(含)起始控制信號SymboLBgn及結(jié)束控制信 號Symbol_End之間共有四個(gè)取樣(或稱為過取樣(over sample))。在積分輸出被常態(tài)化 后(在本實(shí)施例中為將積分輸出除以四)，量化器102的輸出則形成切片器輸出Slicei Dout。圖3B顯示切片器10的另一細(xì)部電路。其中，輸入數(shù)據(jù)Sample_Din依取樣時(shí)鐘 Sample_Clk而間歇地進(jìn)行取樣。接著，取樣數(shù)據(jù)通過硬性決定式位切片器(hard-decision slicer) 105而硬性決定為“1”或“O”。硬性決定輸出Slicer_stream通過串行至并行(S/ P)轉(zhuǎn)換器106予以轉(zhuǎn)換為并行形式。串行至并行(S/P)轉(zhuǎn)換器106的輸出經(jīng)由正反器 (FF) 107的收集而成為切片器輸出SliCer_Dout，其再饋至串行至并行轉(zhuǎn)換器12。在此同 時(shí)，另一正反器108則產(chǎn)生相應(yīng)于切片器輸出Slicer_Dout的切片器時(shí)鐘Slicer_Clk。如圖 2D所示的波形，在(含)起始控制信號SymboLBgn及結(jié)束控制信號SymboLEnd之間共 有四個(gè)硬性決定的取樣，其形成切片器輸出SliCer_Dout。每一個(gè)四位切片器輸出Slicer_Dout相當(dāng)于原始的單位輸入數(shù)據(jù)Sample_Din。切
片器輸出SliCer_Dout依序饋至串行至并行轉(zhuǎn)換器12，其可根據(jù)字組控制信號WorcLBgn、 Word_End,將八個(gè)切片器輸出Slicer_Dout組合為一個(gè)數(shù)據(jù)字組(word)。WordO圖4顯 示串行至并行轉(zhuǎn)換器12的細(xì)部電路。在本實(shí)施例中，串行至并行轉(zhuǎn)換器12使用四個(gè)串 行連接的正反器(FF) 120A-120D，用以產(chǎn)生并行的數(shù)據(jù)字組WordO。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的特征之一，四位切片器輸出Slicer_Dout的最高有效位 (MSB)代表原始輸入數(shù)據(jù)Sample_Din的數(shù)據(jù)位。切片器輸出Slicer_Dout的其他位則包 含可靠度(reliability)信息(或權(quán)重)，因此在常態(tài)化之后可作為可靠度位。在本實(shí)施例 中，常態(tài)化根據(jù)下表一所示規(guī)則進(jìn)行。表一
權(quán)利要求
1.一種具有增強(qiáng)錯(cuò)誤更正能力的數(shù)據(jù)接收方法，包含 產(chǎn)生至少一可靠度位，以相應(yīng)于每一接收數(shù)據(jù)位；以及根據(jù)所述相應(yīng)至少一可靠度位，更正至少一所述數(shù)據(jù)位的錯(cuò)誤。
2.如權(quán)利要求1所述的具有增強(qiáng)錯(cuò)誤更正能力的數(shù)據(jù)接收方法，其中，所述的錯(cuò)誤通 過漢明碼(Hamming code)、循環(huán)冗余碼(CRC)或奇同位碼(odd parity)所更正。
3.如權(quán)利要求1所述的具有增強(qiáng)錯(cuò)誤更正能力的數(shù)據(jù)接收方法，還包含步驟，用以組 合多個(gè)數(shù)據(jù)位使其成為數(shù)據(jù)字組。
4.如權(quán)利要求3所述的具有增強(qiáng)錯(cuò)誤更正能力的數(shù)據(jù)接收方法，在根據(jù)所述可靠度位 以更正所述數(shù)據(jù)位之前，還包含步驟用以檢測或更正所述數(shù)據(jù)字組的錯(cuò)誤。
5.如權(quán)利要求1所述的具有增強(qiáng)錯(cuò)誤更正能力的數(shù)據(jù)接收方法，還包含步驟，用以常 態(tài)化所述至少一可靠度位，使得具有較大可靠度位的可靠度強(qiáng)度大于具有較小可靠度位 的可靠度強(qiáng)度。
6.如權(quán)利要求1所述的具有增強(qiáng)錯(cuò)誤更正能力的數(shù)據(jù)接收方法，其中所述更正錯(cuò)誤的 步驟包含將相應(yīng)于多個(gè)數(shù)據(jù)位的所述多個(gè)可靠度位予以排序，其中所述排序的進(jìn)行是根據(jù)可 靠度位組別的值；以及將具有較小值的可靠度位組別所相應(yīng)的數(shù)據(jù)位予以更正。
7.如權(quán)利要求6所述的具有增強(qiáng)錯(cuò)誤更正能力的數(shù)據(jù)接收方法，還包含步驟，用以將 所述多個(gè)可靠度位組別和臨界值作比較，使得其值小于所述臨界值的組別才得以進(jìn)行排序。
8.如權(quán)利要求1所述的具有增強(qiáng)錯(cuò)誤更正能力的數(shù)據(jù)接收方法，其中所述可靠度位的 產(chǎn)生步驟包含取樣所述接收數(shù)據(jù)；以及量化所取樣數(shù)據(jù)，用以產(chǎn)生至少一取樣位，以相應(yīng)于每一數(shù)據(jù)位。
9.如權(quán)利要求8所述的具有增強(qiáng)錯(cuò)誤更正能力的數(shù)據(jù)接收方法，在所取樣數(shù)據(jù)被量化 之前，還包含步驟，用以積分所取樣數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求1所述的具有增強(qiáng)錯(cuò)誤更正能力的數(shù)據(jù)接收方法，其中所述可靠度位 的產(chǎn)生步驟包含取樣所接收數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生至少一取樣位，其相應(yīng)于每一數(shù)據(jù)位；以及 硬性決定每一所述至少一取樣位，以作為二邏輯狀態(tài)之一。
11.一種具有增強(qiáng)錯(cuò)誤更正能力的數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)，包含軟性決定式切片器，用以產(chǎn)生至少一可靠度位，以相應(yīng)于每一接收數(shù)據(jù)位；以及 增強(qiáng)位錯(cuò)誤更正器，其根據(jù)所述相應(yīng)至少一可靠度位，以更正至少一所述數(shù)據(jù)位的錯(cuò)誤。
12.如權(quán)利要求11所述的具有增強(qiáng)錯(cuò)誤更正能力的數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)，其中，所述的錯(cuò)誤 通過漢明碼(Hamming code)、循環(huán)冗余碼(CRC)或奇同位碼(odd parity)所更正。
13.如權(quán)利要求11所述的具有增強(qiáng)錯(cuò)誤更正能力的數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)，還包含串行至并行 轉(zhuǎn)換器，用以組合多個(gè)數(shù)據(jù)位使其成為數(shù)據(jù)字組。
14.如權(quán)利要求13所述的具有增強(qiáng)錯(cuò)誤更正能力的數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)，在所述增強(qiáng)位錯(cuò)誤更正器根據(jù)所述可靠度位以更正所述數(shù)據(jù)位之前，還包含錯(cuò)誤更正控制(ECC)處理器， 用以檢測或更正所述數(shù)據(jù)字組的錯(cuò)誤。
15.如權(quán)利要求11所述的具有增強(qiáng)錯(cuò)誤更正能力的數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)，其中，所述的軟性 決定式切片器還執(zhí)行以下步驟常態(tài)化所述至少一可靠度位，使得具有較大可靠度位的可靠度強(qiáng)度大于具有較小可 靠度位的可靠度強(qiáng)度。
16.如權(quán)利要求11所述的具有增強(qiáng)錯(cuò)誤更正能力的數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)，其中，所述的增強(qiáng) 位錯(cuò)誤更正器還執(zhí)行以下步驟將相應(yīng)于多個(gè)數(shù)據(jù)位的所述多個(gè)可靠度位予以排序，其中所述排序的進(jìn)行是根據(jù)可 靠度位組別的值；以及將具有較小值的可靠度位組別所相應(yīng)的數(shù)據(jù)位予以更正。
17.如權(quán)利要求16所述的具有增強(qiáng)錯(cuò)誤更正能力的數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)，其中，所述的增強(qiáng) 位錯(cuò)誤更正器還執(zhí)行以下步驟將所述多個(gè)可靠度位組別和臨界值作比較，使得其值小于所述臨界值的組別才得以 進(jìn)行排序。
18.如權(quán)利要求11所述的具有增強(qiáng)錯(cuò)誤更正能力的數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)，其中，所述的軟性 決定式切片器包含取樣開關(guān)，用以取樣所接收數(shù)據(jù)；以及量化器，用以量化所取樣數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生至少一取樣位，以相應(yīng)于每一數(shù)據(jù)位。
19.如權(quán)利要求18所述的具有增強(qiáng)錯(cuò)誤更正能力的數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)，還包含積分器，在 所取樣數(shù)據(jù)被量化之前，用以積分所取樣數(shù)據(jù)。
20.如權(quán)利要求11所述的具有增強(qiáng)錯(cuò)誤更正能力的數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)，其中，所述的軟性 決定式切片器包含取樣開關(guān)，用以取樣所接收數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生至少一取樣位，以相應(yīng)于每一數(shù)據(jù)位；以及硬性決定式切片器，用以硬性決定每一所述至少一取樣位，以作為二邏輯狀態(tài)之
全文摘要
一種具有增強(qiáng)錯(cuò)誤更正能力的數(shù)據(jù)接收方法及系統(tǒng)。產(chǎn)生一或多個(gè)可靠度(reliability)位，以相應(yīng)于每一接收數(shù)據(jù)位。例如，以軟性決定式切片器(soft-decision slicer)以產(chǎn)生該可靠度位。接著，根據(jù)相應(yīng)的可靠度位，用以更正一或多個(gè)數(shù)據(jù)位的錯(cuò)誤。
文檔編號H04N7/66GK102025929SQ20091017551
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月17日
發(fā)明者蔡典儒, 高祥倫 申請人:承景科技股份有限公司