专利名称：T-mmb系统中一种适用于ldpc分组编码的高效信源适配方法
技术领域：
本发明涉及数字多媒体广播系统，特别是一种在T-MMB系 统中适用于LDPC分组编码的信源适配技术。
背景技术：
地面移动多媒体广播T-MMB系统是在数字音频广播(DAB) 和地面数字多媒体广播(T-DMB)标准的基础上，运用时分复 用的方法可在多个子信道中同时传输DAB业务，DAB-IP业务， T-DMB业务和T-MMB业务，如图1所示。T-MMB业务支持高 效的LDPC分组编码(如图2所示，流模式传输)和高阶调制， 如8DPSK或16DAPSK，从而实现一种兼容DAB系统又高效优
质的数字多媒体广播系统。
T-MMB系统的编码流程T-MMB中的视频业务的视频和音 频，经过信源适配，加扰(可选)，能量扩散扰码，再经过以288 字节为单位的LDPC编码，进行时间交织，送入主业务信道 (MSC)复用器，经过频率交织和OFDM调制，再经过上变频 和功率放大，最终通过发射天线发射出去。信源适配技术，是在 有限带宽的前提下，解决传输信源内容及信源信息的问题。
由于T-MMB系统中LDPC分组编码的分组长度为288字节， 假设采用现有的信源适配标准如188字节为单位的MPEG-2 TS(运动图像专家组-2传输流)方式打包，在进行出错处理时， 必然导致错误无法精确定位。如果一个288字节的LDPC块出
现了误码，接收端的LDPC解码由于不能判断具体是288字节 中的哪个比特出现错，接收端只能假定每个比特都有可能出现错 误，而288字节中可能包含3个TS包中的数据，则需要将3个 TS包进行置错，造成影响的数据有188*3=564字节。而如果釆 用以288字节为单位的信源适配，在接收端，如果一个LDPC 块出现错误，则只需对1个SAU进行置错，造成影响的数据只 有288字节。故这里提出T-MMB中适用于LDPC输出块为288 字节的信源适配方法(SAF)。
再者，类似MPEG-2 TS流的适配技术，都是为髙带宽的数 字电视应用设计，在一个频道中包含多套节目，因此需要一套复 杂的数据结构来描述，如TS流中的节目描述信息(PSI)。而 手机电视/移动多媒体广播技术为了节省功耗， 一般一个频道中 只会包含一套节目，而复杂的数据结构会导致过大的传输开销， 所以不适用于手机电视/移动多媒体广播，因此需要一种结构简 单、传输开销小的信源适配技术。
由于288字节足够容纳目前的T-MMB音视频和数据信息和 加扰信息，这里提出用一个信源适配单元来描述音视频和加扰信 息。相比MPEG-2 TS流中利用PSI来描述音视频信息和加扰信 息，传输开销节省超过一半。
另一方面，相对于188字节的TS包有4个字节的头部，本发 明提出的适配单元是288字节中，携带4个字节的头部，故头部 信息的带宽节省了将近一半。
发明内容
本发明的目的是对釆用LDPC分组编码分组长度为288字节 的T-MMB业务，提出新的信源适配技术SAF，可在T-MMB系 统中精简高效地实现信源适配。
本发明提出一种在T-MMB系统中适应于LDPC分组编码髙 效的信源适配技术，包括
用信源适配包(SAP)来封装音视频基本流，音视频基本流 以一个视频帧或者音频帧为一个单元，SAP的头部携带一帧音视 频的时间戳信息，SAP的负载部分为一帧的音视频数据。
SAP被切分封装在信源适配单元(SAU)的负载部分。SAU 长度采用T-MMB中LDPC编码的分组长度，固定为288字节。 所有音频、视频和数据的描述信息在特定的信源适配单元节目描 述单元PDU中被封装传输。
按照上述的方法，其特征在于进一步包括SAU包含4个字 节的头部，头部的主要内容包括同步字节、单元ID、错误指示、 系统参考时钟信息、信源起始包指示、加扰指示和信源适配包起 始偏移等。
按照上述的方法，其特征在于进一步包括PDU中的视频描
述段的内容，主要包括视频类型、视频单元ID(UID)、解码缓
冲大小、最高码率、平均码率和视频解码具体参数信息，如视频 分辨率等信息。
按照上述的方法，其特征在于进一步包括PDU中的音频描
述段的内容，主要包括音频类型、音频UID、解码缓冲大小、最 高码率、平均码率和视频解码具体参数信息，如音频采样率和声 道等信息。
按照上述的方法，其特征在于进一步包括PDU中的条件接 收描述信息包括条件接收厂商标识、授权控制信息(ECM) UID和授权管理信息(EMM) UID等信息。
按照上述的方法，其特征在于进一步包括接收端的LDPC 解码块出现错误比特之后，将信源适配单元头部设置一个错误指 示信息位，或者置信源适配单元为空单元。
按照上述的方法，其特征在于进一步包括发送/接收端在 LDPC编/解码之前均用SAU同步头进行编/解码分组起始位置对 齐。
图1是T-MMB系统传输框图。
图2是T-MMB业务的处理流程图。
图3是T-MMB系统的SAF信源适配结构图。
图4是T-MMB系统的信源适配包组成结构图。
图5是在T-MMB系统的信源适配单元的结构图。
图6是T-MMB系统的节目描述单元的结构图。
图7是节目描述单元中的视频描述信息结构图。
图8是节目描述单元中的音频描述信息结构图。
图9是节目描述单元中的条件接收信息结构图。
图10是T-MMB发射系统中釆用SAF技术的LDPC编码流
程
图11是T-MMB接收系统中釆用SAF技术的LDPC解码流
程
具体实施例方式
T画MMB系统可以支持DAB、 DAB-IP、 T-DMB和T-MMB 业务,T-MMB业务釆用LDPC分组编码，以及8DPSK/16DAPSK 调制。由于T-MMB中LDPC分组编码的分组长度为288字节， 故釆用适配单元为288字节的SAF技术封装信源及其信息。
本发明涉及的一种在T-MMB系统中适用于LDPC分组编码 高效的信源适配方法，对釆用LDPC分组编码的T-MMB业务， 在发送端，进行信道编码之前，对音视频及其信息进行封装。封
装层次如图3所示。
信源适配封装的数据有两种音视频和音视频数据的描述信息。
对音视频数据的封装过程如图3:对编码后的音频、视频基本 流，均以一帧为单位，封装为一个信源适配包(SAP)，如图4, 包括包头和负载，包头有负载类型(音视频压缩标准)和本帧显 示时间戳和解码时间戳，负载中为音视频的一帧数据。
最后，对每个信源适配包进行封装，分割成固定长度288字 节的适配单元(SAU),如图5，包括适配单元头和适配单元负 载。其中，头部的主要信息有错误指示和系统参考时钟和加扰 信息。接收机可以用错误指示来判断本单元是否有错误比特出 现，系统参考时钟可以使接收机和发送端的时钟保持同步。
视音频描述信息被封装在PDU适配单元中。PDU是一特殊 的信源适配单元，UID固定为0，如图6,包括头部和负载。PDU 的头部即适配单元的头部，负载的主要内容为视频、音频、数据 和条件接收信息等描述信息，其中视频、音频和条件接收描述信 息，分别如图7， 8， 9所示。
在接收端接收并解析适配单元，先根据UID得到PDU单元， 解析PDU中的视音频的UID及音视频解码器需要的描述信息，
并将此描述信息传给音视频解码器。
根据PDU解得的UID取得音频或者视频的适配单元，从音 视频的适配单元负载中取得音视频编码后的数据及显示或解码
时间戳，用适配单元头中的信源适配包起始指示和信源适配包起 始偏移来判断新一帧音视频的开始。由此，信源解码器可以得到 一帧音视频数据及其时间信息。
发送端釆用SAF技术的LDPC编码流程如图10所示，经过 SAF技术适配后的数据进入信道编码之后，首先找到第一个SAU 同步头字节，并根据是否间隔288字节连续出现3个或3个以上 同步字节，来判断是否同步。在同步之后，以SAU为单位，对 同步头外的其他数据进行能量扩散，之后进行LDPC分组编码， 再进行后续处理。
接收端釆用SAF技术的LDPC解码流程如图11所示在数 据进入LDPC解码之前，检查同步头的处理技术和编码端类似， 不同的是同步头的间隔为576字节。同步处理之后，进行LDPC 解码，解码之后的LDPC分组以288字节为单位，对同步头外 的其他数据进行能量解扩散，即得到一个SAU。判断每个SAU 分组的LDPC解码校验值是否为0,若是O,则此LDPC分组中 无误码，若为l,则说明此LDPC中有误码，则将该分组对应的 SAU头部的错误信息指示设置为1，或将其置成空单元。
权利要求
1.本发明提出一种在T-MMB系统中适用于LDPC分组编码高效的信源适配方法，包括用信源适配包SAP来封装音视频基本流，音视频基本流以一个视频帧或者音频帧为一个单元，SAP的头部携带一帧音视频的时间戳信息，SAP的负载部分为一帧的音视频数据。SAP被切分封装在信源适配单元SAU的负载部分。SAU长度采用T-MMB中LDPC编码的分组长度，固定为288字节。所有音频、视频和数据的描述信息在特定的信源适配单元节目描述单元PDU中被封装传输。
2. 按照权利要求1所述的在T-MMB系统中适用于LDPC分组 编码高效的信源适配方法，其特征在于进一步包括SAU包 含4个字节的头部，头部的主要内容包括同步字节、单元ID、 错误指示、系统参考时钟信息、信源起始包指示、加扰指示 和信源适配包起始偏移等。
3. 按照权利要求1所述的在T-MMB系统中适用于LDPC分组 编码高效的信源适配方法，其特征在于进一步包括PDU中 的视频描述段的内容，主要包括视频类型、视频UID、解码 缓冲大小、最高码率、平均码率和视频解码具体参数信息， 如视频分辨率等信息。
4. 按照权利要求1所述的在T-MMB系统中适用于LDPC分组 编码高效的信源适配方法，其特征在于进一步包括PDU中 的音频描述段的内容，主要包括音频类型、音频UID、解码缓冲大小、最高码率、平均码率和视频解码具体参数信息， 如音频釆样率和声道等信息。
5. 按照权利要求1所述的在T-MMB系统中适用于LDPC分组 编码高效的信源适配方法，其特征在于进一步包括PDU中 的条件接收描述信息包括条件接收厂商标识、ECMUID和 EMMUID等信息。
6. 按照权利要求1所述的在T-MMB系统中适用于LDPC分组 编码高效的信源适配方法，其特征在于进一步包括接收端 对接收数据进行LDPC解码，校验值出错之后，将该SAU头 部设置一个错误指示信息位，或者置该SAU为空单元。
7. 按照权利要求1所述的在T-MMB系统中适用于LDPC分组 编码高效的信源适配方法，其特征在于进一步包括发送/接 收端在LDPC编/解码之前均用SAF同步头进行编/解码分组 起始位置对齐。
全文摘要
本发明提出一种在地面移动多媒体广播(T-MMB)系统中适应于低密度奇偶校验码(LDPC)分组编码的高效的信源适配方法，在发送端，用信源适配包来封装音视频基本流，用长度固定为288字节的信源适配单元来封装信源适配包。用特定的信源适配单元节目描述单元来携带音视频和数据的描述信息。接收端用节目描述单元来得到音视频数据的描述信息，并对信源适配单元进行解析得到信源适配包，最后获得音视频帧及其时间信息。同时，可在LDPC编解码过程中实现编解码起始位置对齐和高效准确的容错处理。
文档编号H04N7/52GK101359974SQ20071014284
公开日2009年2月4日 申请日期2007年7月31日 优先权日2007年7月31日
发明者斌 王, 鲍东山, 黄文辉 申请人:北京新岸线移动多媒体技术有限公司