數字廣播系統及其數據處理方法

2023-06-14 16:36:56

專利名稱：數字廣播系統及其數據處理方法
技術領域：
本發明涉及一種數字廣播系統及其數據處理方法，更具體地講，涉及一種可通過 包的有效發送和接收來減小頻率資源的浪費的數字廣播系統和數據處理方法。
背景技術：
近來，電視(TV)廣播的類型已經突然從模擬改變為數字，廣播系統(例如韓國的 Koreaset、美國的DirecTV、日本的PerfecTV等)已經採用數位電視(DTV)系統。在地面廣 播中，美國的ATV(先進TV)以及歐洲的DVB(數字視頻廣播)快速地推動了數字TV廣播。
圖1示出一般數字TV廣播系統以及將TV廣播從廣播站發送到基站的處理。參照 圖l，數字TV廣播系統100包括至少一個廣播站110以及在不同覆蓋區域內排列的多個基 站120A-120N。廣播站110使用調製器(未顯示)通過對例如分別通過相機和麥克風獲得 的視頻信號和音頻信號壓縮和打包來產生包形式的廣播信號，並通過傳輸信道(例如，光 纜或無線方式)發送廣播包。排列可分別位於國家的不同部分的各基站120A-120N以接收 廣播信號，從而處理接收的廣播信號。每個基站一般設置有能夠發送和接收廣播信號的收 發器(即，發送器和接收器)。 在這種情況下，廣播包被逐一順序發送。安裝在各基站中的發送器以幀為單位處 理從廣播站110發送的廣播包，並將處理的廣播包發送給屬於預定廣播區域的廣播接收器 (例如，TV接收器)。這裡，各基站120A-120N分別具有可發送廣播信號的固定發送範圍。
可以以不同的形式提供這種廣播包或幀。當在各個基站120A-120N的發送器中產 生幀時，發送器通過相繼累積發送的廣播包來形成幀。然而，如果發送器處於"關閉"狀態， 儘管廣播包被從廣播站110發送，但是發送器不能接收廣播包。當發送器被轉換為"打開" 時，通過累積接收的廣播包來形成幀。因此，各個基站120A-120N可根據發送器的"打開/ 關閉"狀態以不同的順序接收廣播包，在這種情況下，對於各個基站120A-120N，包括在一個 幀中的廣播包可不同。 由於各個基站120A-120N的發送器以不同的順序接收廣播包，通過各個基站 120A-120N形成的幀不同。因此，在從兩個或多個基站120A-120N接收相同廣播信號的區域 中，在廣播信號之間可能發生幹擾。其結果是，在廣播接收器，廣播信號可能不會被接收。
為了防止這種類型的幹擾，各個基站120A-120N通常使用單獨的信道，即不同的 頻率。在使用單個頻率的情況下，防止各個基站120A-120N的通信範圍重疊的方法已經被 使用，以防止廣播信號被兩個或多個基站120A-120N接收。然而，在各個基站120A-120N使 用單獨的信道的情況下，可能浪費頻率資源。此外，在防止各個基站的通信範圍重疊的情況 下，不可避免地會發生廣播接收器不能從各個基站120A-120N接收任何廣播信號的區域。
因此，需要一種新的技術來通過使各個基站120A-120N使用相同的信道來防止頻率資源的浪費，並且防止出現不能接收到廣播信號的任何區域。

發明內容
技術問題 本發明的幾個方面和示例性實施例提供一種數字廣播系統及其數據處理方法，該
系統和方法能夠通過使用包開始信息來發送/接收包來減小頻率資源的浪費並且使用戶 方便。 技術方案 根據本發明的實施例，提供一種用於產生傳送流的設備，包括包產生器，產生多 個包；計數器，安排以對產生的包的數量計數並提供計數值；控制器，安排以確定所述計數 值是否達到包的預定數量，將包開始信息插入包，並且以傳送流發送其中插入有包開始信 息的包。 根據本發明的另一方面，提供一種用於傳送流產生設備的數據處理方法，包括通 過壓縮視頻和音頻信號來產生多個包；對產生的包的數量進行計數，並且提供計數值；確 定所述計數值是否達到包的預定數量，根據所述計數值將包開始信息插入包，並且以傳送 流發送其中插入有包開始信息的包。 在本發明的另一方面，提供一種數字廣播發送設備，包括同步設置單元，安排以
設置用於發送包形式的傳送流的時鐘同步；幀產生器，安排以確定指示幀的開始包的包開
始信息是否已經插入接收的多個包中的包之後的下一包，並且基於該確定產生幀。 在本發明的另一方面，提供一種用於數字廣播發送設備的數據處理方法，包括設
置用於發送包形式的傳送流的時鐘同步；安排以確定指示幀的開始包的包開始信息是否已
經插入接收的多個包中的包之後的下一包，並且基於該確定產生幀。 在本發明的另一方面，提供一種數字廣播系統，包括復用器，通過壓縮視頻和音
頻信號來產生多個包，並且產生關於所述多個包的順序的信息；數字廣播發送器，從復用器
接收多個包和關於所述多個包的順序的信息，並且根據所述順序處理所述多個包。 在本發明的另一方面，提供一種用於數字廣播系統的數據處理方法，包括通過壓
縮視頻和音頻信號來產生多個包；產生關於所述多個包的順序的信息；將所述多個包和關
於所述多個包的順序的信息發送給發送器。 除了上述示例性實施例和方面之外，另外方面和實施例通過參照附圖以及通過學
習以下描述將是清楚的。 技術效果 如上所述，根據本發明，如果頻率資源沒有減小，通過在發送器將包開始信息添加 到將被發送的包，並且通過在接收器從接收的包中提取包開始信息並處理該包開始信息， 可節省頻率資源並且可消除浪費。 如圖2和圖6所示的數字廣播系統的各種組件可以以硬體(例如，專用集成電路 (ASIC))來實現；然而，可以利用適當的軟體、硬體或其組合。具體地講，可通過各種軟體語 言(包括(:丄++，》^、￥18皿1 Basic等)來編寫軟體模塊。這些模塊可包括數據和指令，該
數據和指令也可存儲在一個或多個機器可讀存儲介質(例如，動態或靜態隨機存取存儲器 (DRAM或SRAM)、可擦除可編程只讀存儲器(EPR0M)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPR0M)和閃速存儲器)；磁碟(例如，固定盤、軟盤和可移動盤)；其他磁介質(包括磁帶)；以及 光學介質(例如，壓縮盤(CD)或數字視頻盤(DVD))上。軟體程序或模塊的指令也可以以 許多不同方式之一加載或傳送到無線網絡上的無線卡或任何計算裝置。例如，存儲在軟盤、 CD或DVD介質、硬碟上或通過網絡接口卡、數據機或其他接口裝置傳送的包括指令的 代碼段可被記載到系統，並作為相應的軟體程序或模塊被執行。在加載或傳送處理中，實現 為(通過電話線、網線、無線鏈路、線纜等傳輸的)載波的數據信號可將包括指令的代碼段 傳輸到網絡節點或元件。這種載波可以是電信號、光學聽覺信號、電磁信號或其他類型的信 號的形式。


圖1示出一般數字TV廣播系統以及將TV節目從廣播站傳送到基站的處理； 圖2是根據本發明實施例的示例性傳送流(TS)構造單元的框圖； 圖3示出根據本發明實施例的示例性雙重傳送流的結構； 圖4是根據本發明實施例的用於操作復用器的方法的流程圖； 圖5示出根據本發明實施例的根據ATSC VSB類型的數字廣播系統的示例性數據
幀； 圖6是示出根據本發明實施例的示例性數字廣播發送器的構造的框圖； 圖7是根據本發明實施例的用於操作數字廣播發送器的方法的流程圖。
具體實施例方式
現在，詳細參照本發明的實施例，其示例在附圖中表示，其中，相同的標號始終表 示相同的部件。以下通過參考附圖描述實施例以解釋本發明。 根據本發明實施例的數字廣播系統，廣播站被設置有廣播包的復用器，基站被設 置有各自的收發器(即，發送器和接收器)。當設置有復用器的廣播站將廣播包分別發送給 設置有發送器的基站時，復用器和發送器共享關於指示幀開始的開始包的信息，從而各個 基站的發送器形成相同幀。 在根據ATSC (高級電視系統委員會)VSB (殘留邊帶)標準的美國的地面波數字電 視(DTV)廣播系統中，可使用雙重傳送流(TS)。這種雙重傳送流(TS)包括普通流和turbo 流。 現在轉到圖2，示出了根據本發明實施例的用於產生雙重傳送流(TS)的示例性傳 送流(TS)構造單元的框圖。參照圖2， TS構造單元200包括RS(裡德-索羅門)編碼器 210、佔位符製作器220、交織器和TS復用器240。為了簡化的目的，可省略RS編碼器210 和交織器230，並且可改變RS編碼器210和交織器230的位置。 在TS構建單元200接收到普通流和turbo流。在這種情況下，普通流被直接輸入 到TS復用器，turbo流通過RS編碼器210、佔位符製作器220和交織器230被輸入到TS復 用器240。 RS編碼器將奇偶校驗添加到turbo流，佔位符製作器220產生用於將待添加的 奇偶校驗插入到turbo流的奇偶校驗插入區。 交織器230將從佔位符製作器220接收的turbo流交織。TS復用器240復用普通 流和turbo流來構建雙重傳送流(TS)。隨後，TS復用器240通過將構建的雙重傳送流(TS)打包來產生廣播包。TS復用器240包括包產生器241、計數器243和信息控制器245。包產 生器241通過組合普通流和turbo流來形成雙重傳送流(TS)，並且以包的形式來對雙重傳 送流(TS)打包。 圖3示出根據本發明實施例的示例性雙重傳送流(TS)的結構。其後，將參照圖3 解釋復用器240的構造和操作。 參照圖3，在雙重傳送流(TS)中，turbo流具有插入雙重傳送流的一個場的312段 的包的78個包。雙重傳送流(TS)被如此構建按照四個包以1 : 3的比率重複排列turbo 流的一個包(188位元組)和普通流的三個包(188位元組)。在在70個包的turbo流插入雙重 傳送流(TS)的312段中的情況下，雙重傳送流(TS)被如此構建包括(以1 : 3比率的) turbo流的一個包(188位元組)和普通流的三個包(188位元組)的四個包重複70次。
參照回圖2，計數器243對包產生器241形成的雙重傳送流(TS)包的數量進行計 數，並輸出計數的結果。 如果從計數器243接收的計數結果達到構成根據數字廣播系統的標準預先確定 的多個幀的包的預定數量，則當計數結果達到包的預定數量時信息控制器245將包開始信 息添加到包，並發送添加有包開始信息的包。添加有包開始信息的包被稱為VFIP(VSB幀初 始包)。 具體地講，參照圖3，信息控制器245將包開始信息添加到包括3位元組的包的頭，並 將具有包開始信息的包發送給基站(例如如圖1所示)。在這種情況下，優選的是，將包開 始信息添加到頭的包標識符(PID)區域。這裡，包開始信息表示指示添加有包開始信息的 包的下一包是形成幀的第一包的信息。 如果從計數器243接收的計數結果不等於包的預定數量，則信息控制器245按原 樣發送包產生器241形成的雙重傳送流包。也就是，當計數結果不等於包的預定數量時，信 息控制器245不將包開始信息添加到包，並將從包產生器241輸出的雙重傳送流包發送給 基站(例如如圖l所示)。 圖4是提供用於解釋根據本發明實施例的用於操作復用器的方法的流程圖，圖5 示出根據本發明實施例的由數字廣播系統中的ATSC VSB類型發送器形成的示例性幀。
參照圖4和圖5，在步驟S410，包括在TS復用器240中的包產生器241通過將普 通流和turbo流組合來形成雙重傳送流(TS)，在這種情況下，雙重傳送流(TS)是包的形式。 也就是，包產生器241通過復用輸入的普通流和turbo流來產生雙重傳送流(TS)，並以包的 形式提供雙重傳送流(TS)。 隨後，在操作S420，計數器243對雙重傳送流包進行計數，並輸出計數結果。隨後， 在操作S430，信息控制器245確定計數結果是否達到構成根據數字廣播系統的標準預定的 多個幀的包的預定數量。 如果計數結果達到包的預定數量，則在操作S440信息控制器245將包開始信息添 加到包的頭。添加有包開始信息的包被稱為VFIP(VSB幀初始包)。這裡，包開始信息表示 指示添加有包開始信息的包的下一包是構成幀的第一包的信息。 具體地講，如圖5所示，包的每一幀包括兩場，每一場包括作為第一段的一個場同 步段以及312個數據段。在設置每20個幀添加包開始信息的情況下，例如，當在操作S420 計數結果達到預定數量(例如，12，480)時，信息控制器345將包開始信息添加到包的頭。這裡，12， 480表示除了場同步段之外與20個幀相應的包的數量。 也就是，除了場同步段之外的一幀包括624個包，20個幀包括12，480(= 624X20)個包。信息控制器245將指示下一包(即，第12，481包)是構成下一幀的開始包 的包開始信息添加到最後包(即，第20幀的第12， 480包)的頭。隨後，在操作S450，如圖 2所示包括在TS復用器240中的信息控制器245將包發送到基站(例如如圖1所示)。
具體地講，如果計數結果達到包的預定數量，則信息控制器245將VFIP (即，在操 作S440已經添加有包開始信息的包)發送到基站。如果計數結果還沒有達到包的預定數 量，則包括在TS復用器240中的信息控制器245按原樣發送包產生器241產生的雙重傳送 流包。也就是，對於計數結果沒有達到包的預定數量情況下的包(即，該包不是VFIP)，包括 在TS復用器240中的信息控制器245將在操作S410輸出的雙重傳送流包發送到基站(例 如如圖1所示)。 另一方面，在根據本發明實施例的TS復用器240中，用於將包開始信息添加到包 的頭或者用於構建具有預定數量的包的多個幀的信息控制器245僅是示例性的，本發明不 限於此。包信息控制器245根據計數結果是否等於包的預定數量，而不管是以幀單位還是 場單位來將包開始信息添加到包。此外，在根據本發明的TS復用器240中，添加到包的頭 的包開始信息也可被應用到單個傳送流包。 現在轉到圖6，示出根據本發明實施例的示例性數字廣播發送器的構造。參照圖 6，數字廣播發送器600包括隨機化器610、 RS編碼器620、交織器630、網格編碼器640、復 用器650和調製器660。然而，為了簡單簡潔的目的，可省略RS編碼器620和交織器630， 並且可改變RS編碼器620和交織器630的位置。 隨機化器610將雙重傳送流(TS)隨機化。這裡，通過復用普通流和trubo流來獲 得輸入到隨機化器610的雙重傳送流(TS)，該雙重傳送流(TS)包括用於添加奇偶校驗的奇 偶校驗區。 RS編碼器620將奇偶校驗添加到包括在輸入雙重傳送流(TS)的包中的奇偶校驗 區。RS編碼器620是用於將奇偶校驗添加到傳送流(TS)以糾正在包傳輸過程中由於信道 特性可能發生的錯誤的級聯編碼器形式。 交織器630將從RS編碼器620輸入的雙重傳送流(TS)交織。這裡，術語"交織" 不是指數據的改變，而是指數據在數據幀中的位置改變。 網格編碼器640對交織器630交織的雙重傳送流(TS)網格編碼，並將該網格編碼 的雙重傳送流(TS)發送到包緩衝器(未顯示)，以臨時存儲接收的雙重傳送流(TS)。
復用器650使用全球定位系統(GPS)將TS構建單元200和信號廣播發送器600 的時鐘同步設置為彼此相等，確定接收的雙重傳送流(TS)包是否是VFIP，並基於這種確定 的結果通過將段同步信號和場同步信號添加到雙重傳送流(TS)來構建幀。復用器650包 括同步設置單元651和幀產生器653。 同步設置單元651使用GPS來設置TS構建單元200和數字廣播發送器600的時 鍾同步。 具體地講，在雙重傳送流(TS)的發送/接收期間，同步設置單元651通過人造衛 星接收預定比特的時間同步信號，並且基於時間同步信號設置如圖2所示的TS構建單元 200的TS復用器240以及如圖6所示的數字廣播發送器600的復用器650的時鐘同步。
如果同步設置單元651設置時鐘同步，則幀產生器653確定接收的雙重傳送流 (TS)包是否是VFIP，並輸出這種確定的結果。這裡，VFIP是添加有包開始信息的包，並且 指示下一包是構成幀的第一包。 具體地講，如果流不是VFIP，則幀產生器653丟棄接收的雙重傳送流(TS)，而如果 流是VFIP，則通過集合在VFIP之後接收的預定數量的包來產生幀。在這種情況下，幀產生 器653通過檢測存在還是不存在添加到接收的包的頭的包開始信息來確定接收的包是否 是VFIP。 另外，幀產生器653通過將VFIP之後直到接收到下一 VFIP的包的預定數量的包 集合來構建幀。在這種情況下，如果在初始VFIP之後接收到VFIP，則幀產生器653將接收 的VFIP用作驗證包，並通過將驗證包之後接收的預定數量的包集合來重新生成幀。
調製器660對復用器650復用的雙重傳送流(TS)執行信道調製，將調製的傳送流 (TS)轉換為RF信道帶信號以經由傳輸信道發送轉換的RF信道帶信號。
圖7是解釋根據本發明實施例的用於操作數字廣播發送器的方法的流程圖。參照 圖7，在操作S710，同步設置單元651設置如圖2所示的TS構建單元200和如圖6所示的 數字廣播發送器600的時鐘同步。 具體地講，在雙重傳送流的發送/接收期間，同步設置單元651通過人造衛星接收 預定比特的時間同步信號，並且基於時間同步信號設置如圖2所示的TS構建單元200的TS 復用器240和如圖6所示的數字廣播發送器600的復用器650的時鐘同步。
如果時鐘同步被設置，則在操作S720，幀產生器653確定接收的雙重傳送流(TS) 是否是VFIP。這裡，VFIP是添加有包開始信息的包，並且指示下一包是構成幀的第一包。
具體地講，幀產生器653通過檢測存在還是不存在添加到接收的包的頭中的包開 始信息來確定接收的雙重傳送流(TS)是否是VFIP。也就是，如果包開始信息已經添加到包 的頭，則幀產生器653確定接收的包為VFIP，否則則確定接收的包為不是VFIP的包。
如果接收的包是VFIP，則在操作S730，幀產生器653通過將從在VFIP之後接收的 第一包開始的預定數量的包集合來產生幀。在這種情況下，優選的是，除了場同步段之外， 一幀包括624包。幀產生器653通過集合VFIP之後接收的624包來產生幀，隨後通過集合 連續的624包來產生幀。這裡，將構成一幀的包的數量設置為624是舉例。然而，這僅是示 例性的，本發明不限於此。 隨後，在操作S740，幀產生器653確定是否接收到驗證包。這裡，驗證包是幀產生 器653在第一次接收到VFIP之後接收的VFIP。如果接收到驗證包，則在操作S750，幀產生 器653通過檢查集合的包的數量來驗證幀以產生幀。例如，如果幀包括624包，則幀產生器 653檢查是否集合了包括驗證包的624包。如果集合了 624包，則幀產生器653確定這些幀 被正確構建，並且繼續產生幀。 如果沒有集合624包，則幀產生器653丟棄所有用於幀產生而集合的包，並且在操 作S760通過集合在驗證包之後接收的624包來重新產生幀。相反，如果在操作S720接收 的包不是VFIP，則在操作S770幀產生器653丟棄接收的包。 另一方面，在數字廣播發送器及其信號處理方法中，也可應用到單個傳送流包以 通過確定接收的包是否是添加有包開始信息的VFIP包來產生幀。 儘管已經示出並描述了本發明的示例性實施例，但是本領域的技術人員將理解，在不脫離本發明的真實範圍的情況下，可進行各種改變和修改，並且等同物可替換其元件。 在不脫離本發明的範圍的情況下，可進行許多修改、改變、添加和替換以使本發明的教導適 合特定情況。因此，本發明不限於公開的各種示例性實施例，而本發明包括落在權利要求的 範圍內的所有實施例。
權利要求
1. 一種數字廣播接收器，該數字廣播接收器接收包括補充數據流和普通數據流的傳輸 流，該數字廣播接收機包括解調器，對接收的傳輸流解調； 均衡器，對傳輸流均衡，其中，從數字廣播發送器接收傳輸流，該數字廣播發送器如此構建傳輸流，將補充數據 流中的預定包放置在幀中的預定部分。
2. 如權利要求1所述的數字廣播接收器，其中，如此構建傳輸流被分割以具有預定 數量的包的包組被重複，放置在該組中的預定部分的補充數據流包被放置在該幀的預定部 分。
3. 如權利要求2所述的數字廣播接收器，其中，如此構建傳輸流放置在該組的預定部 分的補充數據流包被放置在該幀的第一包。
4. 如權利要求2所述的數字廣播接收器，其中，如此構建傳輸流放置在該組的預定部 分的補充數據流包被放置在構成該幀的場的第一包。
5. —種用於數字廣播接收器的流處理方法，該數字廣播接收器接收包括補充數據流和 普通數據流的傳輸流，該流處理方法包括對接收的傳輸流解調； 對傳輸流均衡，其中，從數字廣播發送器接收傳輸流，該數字廣播發送器如此構建傳輸流，將補充數據 流中的預定包放置在幀中的預定部分。
6. 如權利要求5所述的流處理方法，其中，如此構建傳輸流被分割以具有預定數量的包的包組被重複，放置在該組中的預定部分的補充數據流包被放置在該幀的預定部分。
7. 如權利要求6所述的流處理方法，其中，如此構建傳輸流放置在該組的預定部分的補充數據流包被放置在該幀的第一包。
8. 如權利要求6所述的流處理方法，其中，如此構建傳輸流放置在該組的預定部分的補充數據流包被放置在構成該幀的場的第一包。
全文摘要
文檔編號H04N7/52GK101697590SQ200910205860
公開日2010年4月21日 申請日期2007年3月30日 優先權日2006年4月4日
發明者樸義俊, 權容植, 柳廷必 申請人:三星電子株式會社;