[發明專利]用于產生數字數據流的系統和用于接收該數據流的接收機系統

無效

• 申請號: 95193897.5
• 申請日: 1995-06-13
• 公開（公告）號: CN1098600C
• 公開（公告）日: 2003-01-08
• 發明（設計）人: P·W·里昂斯;A·A·阿坎波拉
• 申請（專利權）人: 湯姆森多媒體公司
• 主分類號: H04N7/54
• 分類號: H04N7/54;H04N7/60;H04N7/32
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 程天正,董江雄

發明領域

本發明涉及數字信號處理領域，具體地說本發明關系到使得輸送處理器在處理適合于傳送高清晰度電視(HDTV)信息的場結構數據流時能操作得更便利的系統。

發明背景

在視頻信號處理領域中的最近進展已產生了數字高清晰度電視信號處理和傳輸系統。一個這樣的系統，在美國專利5?168?356(Acampora等人)中已有說明。在該系統中，含有與熟知的MPEG數據壓縮標準兼容的碼字的碼字數據流被傳送到輸送處理器。輸送處理器的主要功能是把可變長度的碼字數據包裝成打包的數據字。被打成包的數據字的積累(稱為數據包或數據單元)由包含用以識別相關數據字的信息和別的信息的數據頭作為開端．這樣，輸送處理器的輸出就是含有輸送數據包序列的打包的數據流。在例如可能因傳輸信道的干擾而造成信號混亂后，這種輸送信息包的格式將會改善接收機端再同步和信號恢復方面的前景。這是藉提供數據頭來達到的，在所傳送的數據被丟失或擾亂時，接收機由數據頭可確定進到數據流的再進入點。

最近在美國作為Grand?Alliance(大聯盟)HDTV系統而提出的高清晰度電視(HDTV)地面廣播系統采用殘留邊帶(VSB)數字傳輸格式以傳送具有規定的數據場(data?rield)結構的打包的數據流。大聯盟HDTV系統是一個建議的傳輸標準，目前正在美國由聯邦通信委員會(FCC)通過其先進電視業務顧問委員會(ACATS)進行研究。作為在1994年2月12日提交給ACATS技術小組的大聯盟HDTV系統的說明(文件草稿)可見于國家廣播電臺協會1994年會議錄(1994Proceedings?of?the?National?Association?of?Broadcasters)，廣播工程第48次年會論文集(48th?Annual?Broadeast?Engineering?ConferenceProceedings)，1994年3月20～24日。

在大聯盟系統中，數據被安排為一系列的數據場。每個場結構包括313個段：即一個場同步段(它不包含有用負載數據)，接著是312個數據段。每個數據段包括一個數據部分和一個正向糾錯(FEC)部分。每個數據段的開頭有同步(sync)部分。輸送處理器給傳輸處理器提供固定長度的188字節的信息包，這個傳輸處理器對每個信息包實施各種不同的編碼功能，以產生要被傳送到輸出傳輸信道的輸出符號段。每個字節包括預定個數的符號，例如4個符號。數據信息包包含有遵循ISO-MPEG(國際標準組織-活動圖象專家組)的MPEG-2數據壓縮標準的數據。輸送處理器只提供數據信息包給傳輸處理器，傳輸處理器把內務(overhead)FEC錯誤檢測和糾正部分加到每一段，并在每個數據場的起始端，即在每組數據場段之間，加上內務場同步段。數據流的速率必須被調整以執行這些操作，因為，正如將看到的，內務FEC部分和內務場同步段在不同的時間出現，并且持續不同的時間。

信息包由一段間隔來隔開，這段間隔允許對于每個數據段所需要的內務操作(例如，FEC數據)被傳輸處理器插入到數據流中。然而，當不包含像其它信息包中那樣的數據有用負載的較長持續時間的同步段被插入到數據流中時，信息包數據流必須被中斷，并且被延遲一段等于段間隔的時間。需要在不同時間中斷和插入不同持續時間的內務信息(FEC和場同步)而造成的數據流示于圖3。該數據流包括在場同步間隔之間的312個信息包字節加上FEC間隔。

發明概要

本發明人認識到，如上所述的被中斷的數據流不僅不希望地減小了數據吞吐率，而且產生了數據信息包之間的不均勻間隔。信息包間這樣的不均勻間隔的出現大大地復雜化了信號處理的要求。

具體地，本發明人認識到，被中斷的數據流使輸送處理器和傳輸處理器之間的接口要求(特別是對于數據同步來說)不希望地復雜化了，并且也使為記錄打成包的數據流的任何系統之間的接口要求復雜化了。HDTV數據流很可能既要由廣播臺也要由消費者的設備來記錄。為滿足MPEG定時的要求，記錄設備必須忠實地重現信息包的定時，包括信息包之間的任何不均勻間隙，它們必須按這些間隙出現的樣子被保持在信息包之間。這個要求大大增加了接到記錄系統所需要的電路的復雜性。另外，由傳輸處理產生的任何這樣的間隙必須被保持在接收機的解調器端。