ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО, СПОСОБ ПРИЕМА, ПРОГРАММА И ПРИЕМНАЯ СИСТЕМА
RECEIVING APPARATUS, RECEIVING METHOD, PROGRAM AND RECEIVING SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к приемному устройству, способу приема, программе и приемной системе. Конкретнее, изобретение относится к приемному устройству, способу приема, программе и приемной системе, позволяющим приемнику, совместимому с DVB-T.2, выполнять декодирование кодов низкой плотности с контролем четкости (НПКЧ) для PLP и L1 с помощью единственного приемника.
Уровень техники
Системы связи осуществляют надежную связь по зашумленным каналам связи посредством обращения к кодированию. Например, такие беспроводные системы как спутниковые сети связи, подвержены многочисленным источникам шума вследствие географических факторов и факторов окружающей среды. Такие каналы связи представляют фиксированные пропускные способности, которые определяются с учетом числа битов на символ при заданном отношении сигнала к шуму (С/Ш) (SNR) и которые составляют теоретический верхний предел, известный как предел Шеннона. В результате, разработка кодирования стремится к достижению скоростей, которые приближаются к пределу Шеннона. Эта цель тесно связана со спутниковыми системами связи с ограниченной полосой пропускания.
Последние годы стали свидетелями разработки методов кодирования, известных как турбокодирование, которое помогает достичь показателей эффективности, приближающихся к пределу Шеннона. Конкретно, эти разработанные методы включают в себя параллельные каскадные сверточные коды (ПарКСК) (РССС) и последовательно каскадные сверточные коды (ПослКСК) (SCCC). Помимо этих методов турбокодирования давно известный метод кодирования - коды низкой плотности с контролем четности (именуемые здесь далее кодированием НПКЧ (LDPC)) сегодня вновь привлекают внимание.
Кодирование НПКЧ было впервые предложено Р.Г. Галлагером (R.G. Gallager) в работе "Low Density Parity Check Codes" (Коды низкой плотности с контролем четкости (НПКЧ)), Cambridge, Massachusetts: M.I.T.Press, 1963. Позже, этот метод опять привлек внимание, когда иллюстративно обсуждался Д.Дж.К. Маккеем (D.J.C. MacKay) в работе "Good error correcting codes based on very parse matrices" (Хорошие исправляющие ошибки коды на основе очень разобранных матриц), представленной в IEEE Trans. Inf. Theory, IT-45, pp.399-431, 1999, и авторами M.G. Luby, M. Mitzenmacher, M.A. Shokrollahi и D.A. Spielman в работе "Analysis of low density codes and improved designs using irregular graphs" (Анализ кодов низкой плотности и улучшенных конструкций с помощью нерегулярных графов) в трудах Proceedings of ACM Symposium on Theory of Computing, pp.249-258, 1998.
Предпринятые в последние годы исследования все яснее показали, что кодирование НПКЧ, при пролонгировании длины его кода, обеспечивает уровни эффективности, приближающиеся к пределу Шеннона наподобие турбокодирования. Поскольку его минимальное расстояние пропорционально длине его кода, кодирование НПКЧ предлагает превосходную частоту ошибочных блоков и разрабатывает несколько так называемых ярусных явлений ошибок, которые можно наблюдать при декодировании характеристик схемами турбокодирования.
Вышеупомянутые преимущества кодирования НПКЧ привели к заимствованию этого метода кодирования в DVB (цифровое телевещание) - Т.2 (DVB BlueBook A122, версия 1, Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (Канальное кодирование и модуляция кадровой структуры для цифровой наземной телевизионной вещательной системы второго поколения (DVB-T2), найденной 17 марта 2009 года на сайте DVB, датированном 1 сентября 2008 года <URL: http://www.dvb.org/technology/standards/> (непатентный документ 1)). То есть, DVB-T2 представляет собой стандарт цифрового наземного ТВ вещания второго поколения, обсужденный (на март 2009) Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ЕИТС) (ETSI).
Раскрытие изобретения
Существует потребность в совместимых с DVB-T2 приемниках для выполнения декодирования НПКЧ для магистралей физического уровня (МФУ) (PLP) и уровня 1 (L1) с помощью единственного декодера. Однако эта потребность все еще не удовлетворена в достаточной мере приемниками-кандидатами.
PLP означает потоки данных, а L1 представляет параметры передачи уровня 1 (физического уровня) по DVB-T2. В дополнение к параметрам модуляции и демодуляции, L1 включает в себя позицию и размер каждого PLP и используемой исправляющей ошибки системы. В случае множества PLP (именуемом далее мульти-PLP), позиции и размеры PLP меняются от одного кадра Т2 к другому. Это означает, что если не принят L1, любой желаемый PLP нельзя выделить вслед за процессом частотного деперемежения. Кадр Т2 представляет собой единицу передачи данных на физическом уровне по DVB-T2. Как таковой, кадр Т2 состоит из символов Р1 и Р2, а также символов данных, включающих в себя PLP. L1 включен в символ Р2 каждого кадра Т2. Подробности L1 обсуждаются иллюстративно в вышеприведенном непатентном документе 1.
Настоящее изобретение разработано с учетом вышеуказанных обстоятельств и предлагает приемное устройство, способ приема, программу и приемную систему для предоставления возможности совместимому с DVB-T2 приемнику выполнять декодирование НПКЧ для PLP и L1 путем использования единственного декодера.
При осуществлении настоящего изобретения и согласно одному варианту его осуществления предложено приемное устройство, включающее в себя: устройство декодирования НПКЧ, выполненное с возможностью того, что, когда сигнал кодированных НПКЧ данных, где код НПКЧ представляет собой код низкой плотности с контролем четности, и сигнал управления кодированной НПКЧ передачей передаются мультиплексированными, это устройство декодирования НПКЧ может декодировать как сигнал данных, так и сигнал управления передачей; и устройство хранения, выполненное с возможностью расположения перед устройством декодирования НПКЧ и для хранения по меньшей мере сигнала управления передачей при приеме сигнала данных и сигнала управления передачей. Это приемное устройство далее включает в себя управляющее устройство, выполненное с возможностью управления устройством декодирования НПКЧ для декодирования сигнала данных в то время как сигнал управления передачей накапливается в устройстве хранения, и для прерывания текущего декодирования, чтобы управлять устройством декодирования НПКЧ для декодирования сигнала управления передачей, когда этот сигнал управления передачей накоплен в устройстве хранения.
Предпочтительно, сигнал управления передачей и сигнал данных могут подвергаться процессу частотного перемежения; и устройство хранения может хранить сигнал данных и сигнал управления передачей при их приеме и может выполнять процесс частотного деперемежения, соответствующий процессу частотного перемежения на сигнале данных и сигнале управления передачей.
Предпочтительно, приемное устройство может соответствовать стандарту Т2 цифрового телевещания, известному как DVB-T2, а сигнал управления передачей может быть L1, включенным в символ Р2, предусмотренный в DVB-T2.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения предложен способ приема и программа, соответствующие приемному устройству, воплощающие изобретение, как оно обрисовано выше.
Если приемное устройство, способ приема и программа по настоящему варианту осуществления предложены, как обрисовано выше, приемное устройство включает в себя: устройство декодирования НПКЧ (низкой плотности с контролем четности), выполненное с возможностью, того, что, когда сигнал кодированных НПКЧ данных и сигнал управления кодированной НПКЧ передачей передаются мультиплексированными, это устройство декодирования НПКЧ может декодировать как сигнал данных, так и сигнал управления передачей; и устройство хранения, выполненное для расположения перед устройством декодирования НПКЧ и для хранения по меньшей мере сигнала управления передачей при приеме сигнала данных и сигнала управления передачей. Управление затем осуществляется посредством способа или программы приема, чтобы устройство декодирования НПКЧ декодировало сигнал данных в то время, как сигнал управления передачей накапливается в устройстве хранения. Управление далее осуществляется посредством способа или программы приема, чтобы прерывать текущее декодирование для обеспечения возможности устройству декодирования НПКЧ декодировать сигнал управления передачей, когда сигнал управления передачей накоплен в устройстве хранения.
Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения предложена приемная система, включающая в себя: устройство получения данных, выполненное с возможностью получения сигнала кодированных НПКЧ данных, где код НПКЧ представляет собой код низкой плотности с контролем четности, и сигнала управления кодированной НПКЧ передачей, когда эти сигналы передаются мультиплексированными по заранее заданному каналу; и канальное декодирующее устройство, выполненное с возможностью осуществления процесса канального декодирования над сигналами, полученными устройством получения данных по каналу, при этом процесс канального декодирования включает в себя по меньшей мере процесс исправления ошибок, которые могут возникнуть в канале, а канальное декодирующее устройство далее выводит обработанные таким образом сигналы. Приемная система включает в себя далее либо устройство обработки декодирования информационного источника, выполненное с возможностью осуществлять процесс декодирования информационного источника над сигналами, выданными из канального декодирующего устройства, либо приемное устройство, выполненное с возможностью записывать сигналы, выданные из канального декодирующего устройства, на носитель записи. Канальное декодирующее устройство включает в себя: устройство декодирования НПКЧ, выполненное с возможностью декодирования сигнала данных и сигнала управления передачей; устройство хранения, выполненное с возможностью расположения перед устройством декодирования НПКЧ и для хранения по меньшей мере сигнала управления передачей при приеме сигнала данных и сигнала управления передачей; и управляющее устройство, выполненное с возможностью управления устройством декодирования НПКЧ для декодирования сигнала данных в то время, как сигнал управления передачей накапливается в устройстве хранения, и для прерывания текущего декодирования, чтобы управлять устройством декодирования НПКЧ для декодирования сигнала управления передачей, когда этот сигнал управления передачей накоплен в устройстве хранения.
Если приемное устройство по настоящему варианту осуществления предложено, как обрисовано выше, система включает в себя: устройство получения данных, выполненное с возможностью получения сигнала кодированных НПКЧ данных (код НПКЧ - это код низкой плотности с контролем четности) и сигнала управления кодированной НПКЧ передачей, когда эти сигналы передаются мультиплексированными по заранее заданному каналу; и канальное декодирующее устройство, выполненное с возможностью осуществления процесса канального декодирования над сигналами, полученными устройством получения данных по каналу, при этом процесс канального декодирования включает в себя по меньшей мере процесс исправления ошибок, которые могут возникнуть в канале, а канальное декодирующее устройство далее выводит обработанные таким образом сигналы. Система включает в себя далее либо устройство обработки декодирования информационного источника, выполненное с возможностью осуществлять процесс декодирования информационного источника над сигналами, выданными из канального декодирующего устройства, либо приемное устройство, выполненное с возможностью записывать сигналы, выданные из канального декодирующего устройства, на носитель записи. Канальное декодирующее устройство включает в себя: устройство декодирования НПКЧ, выполненное с возможностью декодирования сигнала данных и сигнала управления передачей, и устройство хранения, выполненное с возможностью расположения перед устройством декодирования НПКЧ и для хранения по меньшей мере сигнала управления передачей при приеме сигнала данных и сигнала управления передачей. Канальное декодирующее устройство выполнено с возможностью управления устройством декодирования НПКЧ для декодирования сигнала данных в то время, как сигнал управления передачей накапливается в устройстве хранения. Канальное декодирующее устройство далее выполнено с возможностью управления для прерывания текущего декодирования, чтобы управлять устройством декодирования НПКЧ для декодирования сигнала управления передачей, когда этот сигнал управления передачей накоплен в устройстве хранения.
Согласно настоящему варианту осуществления, как обрисовано выше, совместимый с DVB-T2 приемник выполнен с возможностью осуществлять декодирование НПКЧ для PLP и L1 с помощью единственного декодера.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой условный вид, показывающий типичную структуру приемного устройства, реализованного как один вариант осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 представляет собой условный вид, поясняющий типичный порядок работы приемного устройства, структура которого показана на фиг.1.
Фиг.3 представляет собой условный вид, показывающий типичную структуру выходного сигнала из частотного деперемежителя в мульти-PLP режиме.
Фиг.4 представляет собой условный вид, показывающий типичный порядок работы при декодировании НПКЧ в мульти-PLP режиме, причем этот чертеж иллюстрирует то, как декодирование распределяется по блокам PLP.
Фиг.5А, 5В, 5С и 5D являются видами, поясняющими то, как обычно используется частотный деперемежитель приемного устройства по фиг.1.
Фиг.6 является блок-схемой, показывающей первый пример структуры приемной системы, применимой для приемного устройства по фиг.1.
Фиг.7 является блок-схемой, показывающей второй пример структуры приемной системы, применимой для приемного устройства по фиг.1.
Фиг.8 является блок-схемой, показывающей третий пример структуры приемной системы, применимой для приемного устройства по фиг.1.
Фиг.9 является блок-схемой, показывающей типичную структуру аппаратного обеспечения приемного устройства, воплощающего настоящее изобретение.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления
Структура приемного устройства, совместимого с DVB-T2
Фиг.1 условно показывает типичную структуру приемного устройства, реализованного как один предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения.
При цифровом вещании согласно DVB-T2 коды НПКЧ переводятся в символы ортогональной модуляции (цифровой модуляции), такой как квадратурная фазовая манипуляция (КФМн) (QPSK), и эти символы перед их передачей отображаются в точки созвездия. Иллюстративно, приемное устройство по фиг.1 в качестве системы модуляции для цифрового вещания применяет мультиплексирование с ортогональным разделением частот (МДЧР - множественный доступ с частотным разделением) (OFDM).
Приемное устройство по фиг.1 функционирует как приемное устройство цифрового вещания, которое совместимо с DVB-T2. Совместимое с DVB-T2 приемное устройство включает в себя демодулирующее устройство 11, частотный деперемежитель 12, временной деперемежитель 13, ячеечный деперемежитель 14, коммутирующее устройство 15, восстанавливающее устройство 16, битовый деперемежитель 17, декодер 18 НПКЧ, декодер 19 кода БЧХ (Боуза-Чоудхури-Хоквингема) и управляющее устройство 20.
Вещательные колебания из вещательной станции (не показано) принимаются приемным устройством по фиг.1. В этом приемном устройстве принятые вещательные колебания преобразуются в сигнал Sa промежуточной частоты (ПЧ) (IF) тюнером или тому подобным (не показано), при этом сигнал Sa ПЧ направляется в демодулирующее устройство 11. То есть сигнал Sa ПЧ становится входным сигналом для демодулирующего устройства 11. Демодулирующее устройство 11 осуществляет ортогональную демодуляцию входного сигнала Sa в сигнал МДЧР основной полосы частот, который выводится в качестве выходного сигнала Sb и подается в частотный деперемежитель 12.
Выходной сигнал Sb из демодулирующего устройства 11 становится входным сигналом для частотного деперемежителя 12. В свою очередь, частотный деперемежитель 12 выполняет процесс частотного деперемежения над входным сигналом Sb. То есть частотный деперемежитель 12 сконструирован для деперемежения перемеженных тесным образом символов МДЧР. Процесс деперемежения осуществляется в блоках ячеек (в блоках несущих МДЧР в данном примере).
Конкретнее, входной сигнал Sb представляет собой так называемый сигнал МДЧР частотной области, подвергнутый вычислению быстрого преобразования Фурье (БПФ). В процессе частотного деперемежения используется псевдослучайная комбинация для переключения позиций несущих во входном сигнале Sb, который является сигналом МДЧР частотной области.
Как упомянуто выше, кадр Т2 согласно DVB-T2 включает в себя символы Р1 и Р2 и символы данных. Из этих символов символ Р1 удаляется при выведении из демодулирующего устройства 11. Таким образом, сигнал МДЧР частотной области, составленный из символов Р2 и данных, подается в частотный деперемежитель 12 в качестве входного сигнала Sb. В результате частотный деперемежитель 12 выдает выходной сигнал Sc в виде деперемеженных по частоте символов Р2 (именуемых здесь и далее, где это удобно, символами Р2) и деперемеженных по частоте символов данных (именуемых здесь и далее, где это удобно, просто символами данных).
В данном варианте осуществления выходной сигнал Sc частотного деперемежителя 12 задерживается на по меньшей мере один символ Р2 относительно входного сигнала Sb, чтобы обеспечить декодирование НПКЧ кодов НПКЧ для PLP и L1. Иными словами, частотный деперемежитель 12 рассматривается как имеющий так называемую буферную функцию с точки зрения декодирования НПКЧ. Эта буферная функция будет подробно обсуждаться позже со ссылкой на фиг.4 и другие чертежи.
Среди элементов выходного сигнала Sc из частотного деперемежителя 12 сигнальный элемент, соответствующий PLP, подается во временной деперемежитель 13. среди прочих элементов выходного сигнала Sc сигнальный элемент, соответствующий L1 (включенному в символ Р2), направляется в переключающее устройство 15.
Сигнал, выдаваемый из частотного деперемежителя 12 и поступающий во временной деперемежитель 13, подвергнут обработке блокового перемежения (обработка временного перемежения), выполняемой по множеству кодов НПКЧ на передающей стороне. Эта обработка осуществляется в блоках ячеек (в блоках созвездия в данном примере). Таким образом, временной деперемежитель 13 выполняет процесс деперемежения, соответствующий обработке временного перемежения, над входным сигналом и подает в ячеечный деперемежитель 14 сигнал, получающийся из процесса деперемежения.
Сигнал, выводимый из временного деперемежителя 13 и подаваемый в ячеечный деперемежитель 14, подвергнут обработке перемежения (обработка ячеечного перемежения), завершенной в кодах НПКЧ на передающей стороне. Эта обработка осуществляется в блоках ячеек (в блоках созвездия в данном примере). Таким образом, ячеечный деперемежитель 14 выполняет процесс деперемежения, соответствующий обработке ячеечного деперемежения, над входным сигналом и подает в переключающее устройство 15 сигнал, получающийся из процесса деперемежения.
Описанным выше образом, сигнал управления передачей, соответствующий L1, выводимому из частотного деперемежителя 12 (здесь и далее, где это удобно, именуемый просто управляющим сигналом), и сигнал данных, соответствующий PLP, выводимому из ячеечного деперемежителя 14 (здесь и далее, где это удобно, именуемый просто сигналом данных), подаются на вход переключающего устройства 15. Под управлением управляющего устройства 20 переключающее устройство 15 выбирает в качестве выходных данных либо L1, либо данные.
Конкретнее, в данном варианте осуществления в нормальном состоянии под управлением управляющего устройства 20 переключающее устройство 15 выводит данные, поступающие из ячеечного деперемежителя 14. Когда из частотного деперемежителя 12 выводится L1, переключающее устройство 15 под управлением управляющего устройства 20 выводит L1 посредством обработки прерывания. То есть, когда L1 выдается из частотного деперемежителя 12, управляющее устройство 20 прерывает операции временного деперемежителя 13 и ячеечного деперемежителя 14 и позволяет L1 достичь декодера 18 НПКЧ через восстанавливающее устройство 16 и битовый деперемежитель 17, так что декодер 18 НПКЧ подвергает L1 декодированию НПКЧ.
Восстанавливающее устройство 16 преобразует выходные данные из переключающего устройства 15 в кодированные НПКЧ данные в блоках знаковых битов и поддет эти преобразованные данные в битовый деперемежитель 17.
Данные, выводимые из восстанавливающего устройства 16 и подаваемые в битовый деперемежитель 17, подвергнуты обработке битового перемежения в блоках знаковых битов НПКЧ на передающей стороне. Таким образом, битовый деперемежитель 17 выполняет процесс битового деперемежения над входными данными для получения кода НПКЧ в его знаковым битом, возвращенным в действительную позицию, перед процессом битового деперемежения. Сигнал, составленный из таких кодов НПКЧ, подается в декодер 18 НПКЧ в качестве выходного сигнала Sd из битового деперемежителя 17.
То есть, выходной сигнал Sd из битового деперемежителя 17 становится входным сигналом в декодере 18 НПКЧ. Декодер 18 НПКЧ выполняет далее процесс декодирования НПКЧ над входным сигналом Sd с помощью проверочной матрицы преобразования, генерируемой из проверочной матрицы, используемой в обработке кодирования НПКЧ на передающей стороне. Данные, полученные из процесса декодирования НПКЧ, подаются в декодер 19 БЧХ.
Данные, выданные из декодера 18 НПКЧ и поданные в декодер 18 БЧХ, подвергнуты обработке кодирования кодом Боуза-Чоудхури-Хоквингема (БЧХ) в качестве обработки с исправлением ошибок на передающей стороне. Декодер 19 БЧХ таким образом декодирует закодированные кодом БЧХ данные и выдает наружу данные полученные из этого процесса декодирования.
Управляющее устройство 20 управляет операциями компонентов, начиная от частотного деперемежителя 12 до переключающего устройства 15, как правило, на основе выходных данных из декодера 19 БЧХ. Иллюстративно, управляющее устройство 20 управляет последовательностью операций вплоть до декодирования НПКЧ в соответствии с поясненным ниже порядком работы.
Порядок работы приемного устройства, совместимого с DVB-T2
Фиг.2 представляет собой условный вид, поясняющий типичный порядок работы приемного устройства, структура которого показана на фиг.1.
На фиг.2 показаны временные диаграммы в блоках символов, относящиеся, сверху вниз, ко входному сигналу Sa в демодулирующее устройство 11, выходному сигналу Sb из демодулирующего устройства 11, выходному сигналу Sc из частотного деперемежителя 12 и выходному сигналу Sd (подвергнутому декодированию НПКЧ) в декодер 18 НПКЧ.
Для целей упрощения и иллюстрации предполагается, что выходной сигнал Sd на фиг.2 является действительным сигналом, когда нет задержки в ячеечном деперемежителе 14, восстанавливающем устройстве 16 и битовом деперемежителе 17.
Кадры Т2 (указанные как «Кадр Т2» на фиг.2), составленные каждый из одного символа Р1 («Р1» на фиг.2), двух символов Р2 («Р2» на фиг.2) и множества символов данных («Данные» на фиг.2), вводятся последовательно в качестве входного сигнала Sa в демодулирующее устройство 11.
Входной сигнал Sa затем лишается символ Р1 и задерживается на величину, соответствующую двум символам Р2, чтобы превратиться в сигнал Sb, который выводится из демодулирующего устройства 11 и вводится в частотный деперемежитель 12.
Частотный деперемежитель 12 задерживает входной сигнал Sb на величину, соответствующую двум символам Р2, для получения сигнала Sc и выводит результирующий сигнал Sc в качестве выходного сигнала.
Скорость, с которой выходной сигнал Sc из частотного деперемежителя 12 передается во временной деперемежитель 13, выше, чем скорость, с которой входной сигнал Sb вводится в частотный деперемежитель 12. По этой причине величина задержки выходного сигнала Sc из частотного деперемежителя 12 по отношению ко входному сигналу Sb в частотный деперемежитель 12, эквивалентна одному символу в последнем тактировании кадра Т2.
Из элементов выходного сигнала Sc из частотного деперемежителя 12 данные PLP подаются во временной деперемежитель 13, a L1 (включенный в каждый символ Р2) подается в переключающее устройство 15. В результате, подлежащей декодированию декодером 18 НПКЧ целью является сигнал Sd, показанный на фиг.2. То есть, когда символы данных накоплены во временном деперемежителе 13, код НПКЧ, соответствующий PLP (обозначенный как «Данные» в сигнале Sd на фиг.2), начинает декодироваться НПКЧ. Когда L1 выводится из частотного деперемежителя 12, производится прерывание, и выполняется декодирование НПКЧ для L1. То есть, декодер 18 НПКЧ выполняет декодирование НПКЧ для L1 посередине декодирования НПКЧ для данных.
Операция декодирования НПКЧ в мульти-PLP режиме
Далее следует описание операции декодирования НПКЧ в мульти-PLP режиме.
Фиг.3 условно показывает типичную структуру выходного сигнала Sc из частотного деперемежителя 12 в мульти-PLP режиме.
На фиг.3 каждый столбец представляет один символ.
Выходной сигнал Sc на фиг.3 составлен из L1 и множества PLP.
В примере на фиг.3 в качестве PLP имеется общий PLP (названный здесь СР), PLP(1) типа 1 (названный здесь Т1Р1) и PLP(2) типа 1 (названный здесь Т1Р2).
В том же самом примере в качестве дальнейших PLP существуют PLP(3) типа 2 (названный здесь Т2Р3), PLP(4) типа 2 (названный здесь Т2Р4) и PLP(5) типа 2 (названный здесь Т2Р5). На фиг.3 каждый из Т2Р3, Т2Р4 и Т2Р5 показаны разделенными на четыре части.
В мульти-PLP режиме желаемые PLP (до двух PLP) выделяются из этих PLP и декодируются НПКЧ. Следует отметить, что СР всегда декодируется НПКЧ. Таким образом, помимо СР, декодированию НПКЧ подвергается желательный один из Т1Р1, Т1Р2, Т2Р3, Т2Р4 и Т2Р5.
Фиг.4 условно показывает типичный порядок работы декодирования НПКЧ в мульти-PLP режиме, причем иллюстрируется то, в каком порядке обычно проходит декодирование в блоках PLP.
На верху фиг.4 показана временная диаграмма того, что считывается из частотного деперемежителя 12 в блоках PLP.
Второй сверху на фиг.4 показана реальная временная диаграмма, когда СР и Т2Р3 подвергаются декодированию НПКЧ. В этом случае, во время декодирования НПКЧ для Т2Р3 в предыдущем кадре Т2 производится прерывание, и декодируется НПКЧ L1 из текущего кадра Т2 (показанного на верху фиг.4). Когда декодирование НПКЧ для L1 завершается, возобновляется декодирование НПКЧ для Т2Р3. В конце декодирования НПКЧ для Т2Р3 возобновляется декодирование НПКЧ для СР в текущем кадре Т2.
Третьей на фиг.3 показана реальная временная диаграмма, когда СР и Т1Р1 подвергаются декодированию НПКЧ. В этом случае, последовательно декодируются НПКЧ в текущем кадре L1, СР и Т1Р1. То есть во время декодирования НПКЧ для PLP отсутствует какое-либо прерывание для декодирования НПКЧ для L1.
Четвертой на фиг.4, т.е. в низу фиг.4 показана реальная временная диаграмма, когда декодированию НПКЧ подвергаются СР и Т2Р5. В этом случае, во время декодирования НПКЧ для Т2Р5 в предыдущем кадре Т2 производится прерывание, и осуществляется декодирование НПКЧ для L1 в текущем кадре Т2. когда декодирование НПКЧ для L1 завершается, возобновляется декодирование НПКЧ для Т2Р5. В конце этого декодирования НПКЧ для Т2Р5 возобновляется декодирование НПКЧ для СР в текущем кадре Т2.
Как использовать частотный деперемежитель
Ниже описано, как обычно используется частотный деперемежитель 12.
Как обсуждалось выше, L1 включен в каждый символ Р2. Таким образом, перед тем, как имеет место декодирование НПКЧ для L1, частотному деперемежителю 12 нужно накопить все символы Р2.
Во время декодирования НПКЧ для L1 частотному деперемежителю 12 нужно далее накопить символы данных, подаваемые на вход демодулирующего устройства 11.
Частотному деперемежителю 12 нужно иметь размер, достаточно большой для размещения 32К-точечного БПФ. Если применено 16К-, 8К-, 4К-, 2К- или 1K-точечное БПФ, частотному деперемежителю 12 можно размещать данные, эквивалентные 2, 4, 8, 16 и 32 символам по размеру.
В DVB-T2 число символов Р2 равно одному в случае 32К- или 16К-точек. Число символов Р2 удваивается в случае 8К-точек; число символов Р2 учетверяется в случае 4К-точек; и т.д.
То есть, частотный деперемежитель 12 размещает столько символов данных, каково число символов Р2 в случае 16К-точек или меньше.
В случае 32К-точек комбинации прерываний, размещенные одна перед другой, используются попеременно. Это означает, что декодирование НПКЧ для L1 должно быть закончено, и начинает записываться считывание данных, необходимых для начала перед тем, как начинается следующий символ.
В случае 16К-точек или менее используется единственная комбинация прерывания. Это означает, что считывание заданной области должно быть завершено перед тем, как начнется запись этой области.
Как понятно из обсужденного выше, буферная функция частотного деперемежителя 12 работает, как показано на фиг.5A-5D.
Фиг.5A-5D являются видами, поясняющими буферную функцию частотного деперемежителя 12.
В случае 32К-точек частотный деперемежитель 12 может накопить данные, эквивалентные одному символу, как показано на фиг.5А. В данном случае, один символ Р2 может храниться в частотном деперемежителе 12.
В случае 16К-точек частотный деперемежитель 12 может накопить данные, эквивалентные двум символам, как показано на фиг.5В. В этом случае один символ Р2 и один символ данных могут храниться в частотном деперемежителе 12.
В случае 8К-точек частотный деперемежитель 12 может размещать данные, эквивалентные четырем символам, как показано на фиг.5С. В данном случае в частотном деперемежителе 12 могут сохраняться два символа Р2 и два символа данных.
В случае 4К-точек частотный деперемежитель 12 может размещать данные, эквивалентные восьми символам, как показано на фиг.5D. В данном случае в частотном деперемежителе 12 могут сохраняться четыре символа Р2 и четыре символа данных.
В случае 2К-точек или 1K-точек (не показано) частотный деперемежитель 12 может размещать данные, эквивалентные столько символов данных, сколько имеется символов Р2.
Резюмируя вышеописанное, приемное устройство по фиг.1 представляет собой совместимое с DVB-T2 демодулирующее устройство, которое разделяет время единственного устройства декодирования НПКЧ для декодирования НПКЧ для L1 и PLP.
С точки зрения декодирования НПКЧ частотный деперемежитель 12 обладает буферной способностью. То есть, в случаях иных, нежели 32К-точек, частотный деперемежитель 12 используется в качестве буфера, соответствующего множеству символов. В таких случаях, частотный деперемежитель 12 накапливает не только символы Р2, но также столько символов данных, сколько возможно. Это может сэкономить время до завершения декодирования для L1.
Временному деперемежителю 13 нужно считывать данные из частотного деперемежителя 12, как только завершается запись данных в последний. Тем временем, декодирование НПКЧ для L1 нужно начинать как можно быстрее, чтобы это декодирование завершилось до того, как символы Р2, записанные в частотный деперемежитель 12, перезаписываются последующими символами. По этой причине управляющее устройство 20 выполняет управление прерыванием, чтобы остановить декодирование НПКЧ для PLP.
Конкретнее, управляющее устройство 20 останавливает операции временного деперемежителя 13 и ячеечного деперемежителя 14 для управления прерыванием. Остановка декодирования НПКЧ для PLP на полпути под управлением прерываний разрушает обрабатываемые данные. Это требует, чтобы управляющее устройство 20 снова выполнило управление считыванием во временной деперемежитель 13 и ячеечный деперемежитель 14 по завершении декодирования НПКЧ для L1.
В мульти-PLP режиме декодирование НПКЧ осуществляется согласно порядку, показанному на фиг.2 или фиг.4. То есть, восстанавливающее устройство 16, битовый деперемежитель 17, декодер НПКЧ 18 и декодер 19 БЧХ разделяют время так, чтобы произвести декодирование НПКЧ для L1, общего PLP (СР по фиг.3 и 4) и данных PLP (Т1Р1, Т1Р2, Т2Р3, Т2Р4, Т2Р5). В результате одно устройство декодирования НПКЧ может заменить максимально до трех устройств декодирования НПКЧ, которые требовались традиционно.
Структура приемной системы
Фиг.6 является блок-схемой, показывающей первый пример структуры приемной системы, применимой к приемному устройству по фиг.1.
На фиг.6 приемная система составлена из устройства 101 получения данных, канального декодирующего устройства 102 и устройства 103 обработки декодирования информационного источника.
Устройство 101 получения данных получает сигнал, включающий в себя по меньшей мере коды НПКЧ, полученные кодирование НПКЧ целевых данных, таких как видео и аудио данных из вещательных программ. Иллюстративно, устройство 101 получения данных получает сигнал из таких каналов, как наземные цифровые трансляции, спутниковые цифровые трансляции, сети CATV (кабельное телевидение) и другие сети, в том числе Интернет (не показано), и подает полученный сигнал в канальное декодирующее устройство 102.
Если сигнал, полученный устройством 101 получения данных, иллюстративно транслирован вещательными станциями с помощью наземных волн, спутниковых волн или сетей CATV, устройство 101 получения данных, как правило, состоит из телевизионной приставки (ТП) (STB) или тому подобного. Если сигнал, полученный устройством 101 получения данных, иллюстративно транслирован как групповой сигнал веб-серверами в виде телевидения по Интернет-протоколу (IPTV), устройство 101 получения данных иллюстративно составлено сетевым интерфейсом (I/F), таким как сетевая интерфейсная карта (СИК) (NIC).
Канальное декодирующее устройство 102 выполняет обработку канального декодирования, включающую в себя по меньшей мере процесс исправления ошибок, которые могут возникать в каналах на сигнале, полученном устройством 101 получения данных из каналов. Канальное декодирующее устройство 102 направляет обработанный таким образом сигнал в устройство 103 обработки декодирования информационного источника.
Сигнал, полученный из каналов устройством 101 получения данных, подвергнут по меньшей мере кодированию с исправлением ошибок, направленному на исправление любых ошибок, которые могут проявиться в каналах. Таким образом, канальное декодирующее устройство 102 осуществляет обработку канального декодирования, такую как декодирование с исправлением ошибок, над полученным сигналом.
Обычные методы кодирования с исправлением ошибок включают в себя кодирование НПКЧ и кодирование кодом Рида-Соломона. В данном варианте осуществления предполагается выполнение по меньшей мере кодирования НПКЧ.
Обработка канального декодирования может включать в себя демодуляцию модулированных сигналов.
Над сигналом, подвергнутым обработке канального декодирования, устройство 103 обработки декодирования информационного источника выполняет обработку декодирования информационного источника, включающую в себя по меньшей мере процесс распаковки сжатой информации.
Сигнал, полученный устройством 101 получения данных из каналов, может быть подвергнут кодированию со сжатием для сокращения объема включенных в него видео и аудио данных. В этом случае, устройство 103 обработки декодирования информационного источника выполняет обработку декодирования информационного источника, такую как распаковку сжатой информации над сигналом, подвергнутым обработке канального декодирования.
Если сигнал, полученный устройством 101 получения данных из каналов, не подвергнут кодированию со сжатием, то устройство 103 обработки декодирования информационного источника не распаковывает сжатой информации.
Типичные методы распаковки включают в себя декодирование MPEG (группа экспертов по кинематографии). Обработка канального декодирования может также включать в себя дескремблирование в дополнение к распаковке данных.
В приемной системе, как описано выше, устройство 101 получения данных получает сигнал, составленный, как правило, из видео и аудио данных, подвергнутых кодированию со сжатием, такому как кодирование MPEG, а также кодированию с исправлением ошибок, такому как кодирование НПКЧ. Полученный таким образом сигнал отправляется к канальному декодирующему устройству 102.
Канальное декодирующее устройство 102 выполняет в качестве обработки канального декодирования ту же самую обработку, что обработка, осуществляемая компонентами от демодулирующего устройства 11 до декодера 19 БЧХ над сигналом, поступающим из устройства 101 получения данных. Сигнал, получающийся из обработки канального декодирования, подается в устройство 103 обработки декодирования информационного источника.
Устройство 103 обработки декодирования информационного источника осуществляет обработку декодирования информационного источника, такую как декодирование MPEG, над сигналом, поступающим из канального декодирующего устройства 102. Затем выводятся картинки и(или) звуки, получающиеся из обработки декодирования информационного источника.
Вышеописанная приемная система по фиг.6 может иллюстративно применяться к ТВ тюнерам или тому подобному для приема цифрового ТВ вещания.
Устройство 101 получения данных, канальное декодирующее устройство 102 и устройство 103 обработки декодирования информационного источника могут быть выполнены каждое как независимое устройство (аппаратное обеспечение, такое как интегральная схема (ИС)) или как программный модуль.
Набор из по меньшей мере двух устройств в устройстве 101 получения данных - канальное декодирующее устройство 102 и устройство 103 обработки декодирования информационного источника, могут устанавливаться как независимое устройство. Один такой набор может иллюстративно состоять из устройства 101 получения данных и канального декодирующего устройства 102. Другой набор можно сформировать канальным декодирующим устройством 102 и устройством 103 обработки декодирования информационного источника. Еще один набор может состоять из устройства 101 получения данных, канального декодирующего устройства 102 и устройства 103 обработки декодирования информационного источника.
Фиг.7 является блок-схемой, показывающей второй пример структуры приемной системы, применимой к приемному устройству по фиг.1.
На фиг.7 компоненты, эквиваленты которых имеются на фиг.6, обозначены теми же ссылочными позициями, и их описания будут опущены, когда это целесообразно.
Приемная система по фиг.7 является общей с системой по фиг.6 в том, что эта система включает в себя устройство 101 получения данных, канальное декодирующее устройство 102 и устройство 103 обработки декодирования информационного источника. Что делает приемную систему по фиг.7 отличной от системы по фиг.6, это то, что она включает в себя вновь добавленное устройство 104 выведения.
Это устройство 104 выведения может состоять из отображающего устройства для отображения картинок и(или) громкоговорителей для выведения звуков. Как таковое, устройство 104 выведения служит для выведения картинок и звуков, выделенных из сигнала, выдаваемого устройством 103 обработки декодирования информационного источника. То есть устройство 104 выведения отображает картинки и(или) выводит звуки.
Вышеописанная приемная система по фиг.7 может иллюстративно применяться для телевизоров для приема цифровых ТВ вещательных программ или к радиоприемникам или тому подобному для приема радиовещательных программ.
Следует отметить, что, если сигнал, полученный устройством 101 получения данных, не подвергнут кодированию со сжатием, тогда выгнал, выдаваемый из канального декодирующего устройства 102, отправляется непосредственно в устройство 104 выведения.
Фиг.8 является блок-схемой, показывающей третий пример структуры приемной системы, применимой к приемному устройству по фиг.1.
На фиг.8 компоненты, эквиваленты которых имеются на фиг.6, обозначены теми же ссылочными позициями, и их описания будут опущены, когда это целесообразно.
Приемная система по фиг.8 является общей с системой по фиг.6 в том, что эта система включает в себя устройство 101 получения данных и канальное декодирующее устройство 102.
Что делает приемную систему по фиг.8 отличной от системы по фиг.6, это то, что эта система не оснащена устройством 103 обработки декодирования информационного источника, но включает в себя вновь добавленное записывающее устройство 105.
Это записывающее устройство 105 записывает (т.е. сохраняет) сигнал, выдаваемый из канального декодирующего устройства 102 (такой как пакеты TS в формате MPEG), на записывающие (запоминающие) носители, такие как оптические диски, жесткие диски (магнитные диски) или флэш-памяти.
Вышеописанная приемная система по фиг.8 может иллюстративно применяться для магнитофонов или тому подобного для записи ТВ трансляций.
На фиг.8 приемная система может быть структурирована, чтобы включать в себя устройство 103 обработки декодирования информационного устройства, чтобы сигнал, подвергнутый обработке декодирования информационного источника, т.е. декодированные картинки и звуки, мог записываться записывающим устройством 105.
Применение настоящего изобретения к программам
Описанная выше последовательность обработок может выполняться либо аппаратно, либо программно.
В таких случаях, по меньшей мере часть приемной системы, включающей в себя вышеописанное приемное устройство, может быть иллюстративно представлена в виде компьютера, показанного на фиг.9.
На фиг.9 центральный процессор (ЦП) (CPU) 201 выполняет различные обработки согласно программам, хранящимся в постоянно запоминающем устройстве (ПЗУ) (ROM) 202 или в соответствии с программами, загруженными в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) (RAM) 203 из запоминающего устройства 208. ОЗУ 203 может также сохранять данные, необходимые ЦП 201 при осуществлении иной обработки.
ЦП 201, ПЗУ 202 и ОЗУ 203 соединяются по шине 204. Интерфейс 205 ввода-вывода также подключен к шине 204.
Интерфейс 205 ввода-вывода соединен с устройством 206 ввода, обычно состоящим из клавиатуры и мыши, и с устройством 207 вывода, иллюстративно представленным отображающим блоком. Интерфейс 205 ввода-вывода далее соединен с устройством 209 связи, как правило, образованным модемом или терминальным адаптером. Устройство 209 связи управляет связью с другими устройствами (не показано) по сетям, в том числе по Интернету.
При необходимости дисковод 210 также подключен к интерфейсу 205 ввода-вывода. Один из съемных носителей 211, таких как магнитные диски, оптические диски, магнитооптические диски или полупроводниковые запоминающие устройства, могут загружаться в привод 210. Компьютерные программы, извлеченные из загруженного съемного диска, устанавливаются при необходимости в запоминающее устройство 208.
Если вышеописанные обработки должны осуществляться программно, составляющие программное обеспечение программы могут быть либо встроены заранее в выделенное аппаратное обеспечение подлежащего использованию компьютера, либо установлены из сети или с записывающего носителя в универсальный персональный компьютер или подобное оборудование, способные выполнять разнообразные функции, основанные на установленных программах.
Как показано на фиг.9, запоминающий носитель, на котором хранятся программы, предлагается пользователям не только как съемные носители (упаковочные носители) 211 отдельно от их компьютеров и составленные магнитными дисками (в том числе гибкими дисками) с программами, оптическими дисками (в том числе постоянно запоминающими устройствами на компакт-дисках (CD-ROM) и универсальными цифровыми дисками (DVD)), магнитооптическими дисками (в том числе минидисками (MD)) или полупроводниковыми запоминающими устройствами, но также в виде ПЗУ 202 или жесткого диска, содержащегося в запоминающем устройстве 208, причем каждый из них хранит программы и заранее встроен в компьютеры.
В данном описании этапы, описывающие программы, хранящиеся на записывающих носителях, представляют не только обработки, которые должны осуществляться в изображенной последовательности (т.е. на основе временной последовательности), но также обработки, которые могут быть выполнены параллельно или по отдельности и не в хронологическом порядке.
В данном описании выражение «система» относится ко всей конфигурации, построенной из множества составляющих устройств и обрабатывающих элементов.
Специалистам следует понимать, что различные модификации, комбинации, подкомбинации и переделки могут происходить в зависимости от конструктивных требований и иных факторов в той мере, как они находятся в объеме приложенной формулы изобретения или ее эквивалентов.
Настоящая заявка содержит предмет, связанный с тем, что раскрыто в приоритетной заявке на патент Японии №2009-0721161, поданной в Патентное ведомство Японии 24 марта 2009 года, все содержание которой включено сюда посредством ссылки.