用于发送广播信号的装置、用于接收广播信号的装置、用于发送广播信号的方法以及用于...的制作方法

文档序号:9476564阅读:280来源:国知局
用于发送广播信号的装置、用于接收广播信号的装置、用于发送广播信号的方法以及用于 ...的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于发送广播信号的装置、用于接收广播信号的装置、以及用于发送和接收广播信号的方法。
【背景技术】
[0002]随着模拟广播信号发送结束,开发了用于发送/接收数字广播信号的各种技术。数字广播信号可以包括比模拟广播信号大的视频/音频数据量,并且除了视频/音频数据以外,还包括各种类型的附加数据。
[0003]也就是说,数字广播系统可以提供高清晰度(HD)图像、多通道音频以及各种附加服务。然而,用于发送大量数据的数据发送效率、发送/接收网络的鲁棒性以及考虑到移动接收设备的网络灵活性需要针对数字广播加以改进。

【发明内容】

[0004]技术问题
[0005]因此,本发明旨在提供一种用于发送针对未来的广播服务的广播信号的装置、一种用于接收针对未来的广播服务的广播信号的装置、以及用于发送和接收针对未来的广播服务的广播信号的方法。
[0006]本发明的一个目的在于提供一种用于发送广播信号的装置和方法,以在时域中对提供两种或更多种不同的广播服务的广播发送/接收系统的数据进行复用并且通过同一RF信号带宽来发送经复用的数据,并且提供与这种用于发送广播信号的装置和方法对应的、用于接收广播信号的装置和方法。
[0007]本发明的另一目的在于提供一种用于发送广播信号的装置、一种用于接收广播信号的装置、以及用于发送和接收广播信号的方法,以通过组件将与服务对应的数据进行分类、发送与每个组件对应的数据作为数据管(data pipe)、接收并处理所述数据。
[0008]本发明又一目的在于提供一种用于发送广播信号的装置、一种用于接收广播信号的装置、以及用于发送和接收广播信号的方法,以用信号发送提供广播信号所需的信令信息。
[0009]问题的解决方案
[0010]为了实现所述目的和其它优点并且根据本发明的目的,如本文中具体实现并广泛地描述的,一种用于发送广播信号的方法包括以下步骤:将至少一个输入流格式化,以输出与多个数据管(DP)中的每一个对应的DP数据,其中,所述多个DP中的每一个承载至少一种服务或者至少一种服务组件,其中,格式化的步骤还包括以下步骤:将所述至少一个输入流分离成具有数据分组的所述DP数据;以及根据报头压缩模式对所述数据分组中的每一个数据分组中的报头进行压缩;对所述DP数据进行编码;将经编码的DP数据映射到星座(constellat1n)上;对所映射的DP数据进行时间交织;构建包括经时间交织的DP数据的至少一个信号帧;通过正交频分复用(OFDM)方案对所构建的至少一个信号帧中的数据进行调制;以及发送具有经调制的数据的广播信号。
[0011]本发明的有利效果
[0012]本发明能够根据服务特性来处理数据,以控制针对每种服务或者每种服务组件的QoS,因此提供各种广播服务。
[0013]本发明能够通过经由同一 RF信号带宽发送各种广播服务来实现发送灵活性。
[0014]本发明能够提高数据发送效率,并且增加使用M頂O系统来发送/接收广播信号的鲁棒性。
[0015]根据本发明,能够提供即使利用移动接收设备或者在室内环境下也能够无错误地接收数字广播信号的广播信号发送和接收方法与装置。
【附图说明】
[0016]图1例示了根据本发明的一个实施方式的用于发送针对未来的广播服务的广播信号的装置的结构。
[0017]图2例示了根据本发明的一个实施方式的输入格式化模块。
[0018]图3例示了根据本发明的另一个实施方式的输入格式化模块。
[0019]图4例示了根据本发明的另一个实施方式的输入格式化模块。
[0020]图5例示了根据本发明的一个实施方式的编码与调制模块。
[0021]图6例示了根据本发明的一个实施方式的帧结构模块。
[0022]图7例示了根据本发明的一个实施方式的波形生成模块。
[0023]图8例示了根据本发明的一个实施方式的用于接收针对未来的广播服务的广播信号的装置的结构。
[0024]图9例示了根据本发明的一个实施方式的同步与解调模块。
[0025]图10例示了根据本发明的一个实施方式的帧解析模块。
[0026]图11例示了根据本发明的一个实施方式的解映射与解码模块。
[0027]图12例示了根据本发明的一个实施方式的输出处理器。
[0028]图13例示了根据本发明的另一个实施方式的输出处理器。
[0029]图14例示了根据本发明的另一个实施方式的编码与调制模块。
[0030]图15例示了根据本发明的另一个实施方式的解映射与解码模块。
[0031]图16例示了根据本发明的一个实施方式的时间交织处理。
[0032]图16是示出了根据本发明的一个实施方式的报头压缩块(block)的图。
[0033]图17是示出了根据本发明的一个实施方式的报头解压缩块的图。
[0034]图18是示出了根据本发明的一个实施方式的报头压缩处理的流程图。
[0035]图19是示出了根据本发明的一个实施方式的报头解压缩处理的流程图。
[0036]图20是示出了按照根据本发明的一个实施方式的同步字节删除模式压缩的TS报头与原始TS报头之间的关系的图。
[0037]图21是示出了按照根据本发明的一个实施方式的PID压缩模式压缩的TS报头与原始TS报头之间的关系的图。
[0038]图22是示出了根据本发明的一个实施方式的PID-sub的表。
[0039]图23是示出了根据本发明的一个实施方式的PID压缩处理的图。
[0040]图24是示出了按照根据本发明的一个实施方式的PID删除模式压缩的TS报头与原始TS报头之间的关系的图。
[0041]图25是示出了根据本发明的一个实施方式的PMT的图。
[0042]图26是示出了按照根据本发明的另一个实施方式的PID压缩模式压缩的TS报头与原始TS报头之间的关系的图。
[0043]图27是示出了根据本发明的另一个实施方式的指示PID-sub的表以及用于连续性计数器压缩(continuity counter compress1n)的映射表的图。
[0044]图28是示出了根据本发明的另一个实施方式的PID压缩处理的图。
[0045]图29是示出了根据本发明的另一个实施方式的空分组删除块的图。
[0046]图30是示出了根据本发明的另一个实施方式的空分组插入块的图。
[0047]图31是示出了根据本发明的一个实施方式的DNP扩展方法的图。
[0048]图32是示出了根据本发明的一个实施方式的DNP偏移的图。
[0049]图33是例示了根据本发明的一个实施方式的用于发送广播信号的方法的流程图。
[0050]图34是例示了根据本发明的一个实施方式的用于接收广播信号的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0051]现在将详细地参考本发明的优选实施方式,在附图中例示了本发明的优选实施方式的示例。下面将参照附图给出的详细描述旨在说明本发明的示例性实施方式,而不是示出能够根据本发明实施的仅有的实施方式。以下详细描述包括特定细节,以便提供对本发明的彻底理解。然而,对于本领域技术人员将显而易见的是,可以在无需这些具体细节的情况下来实践本发明。
[0052]虽然已经从本领域中广泛使用的一般术语中选择了本发明中使用的大部分术语,但是本申请人已经任意地选择了一些术语,并且这些术语的含义根据需要在下面的描述中进行详细的说明。因此,本发明应当基于这些术语的期望的含义而不是其简单名称或含义来理解。
[0053]本发明提供了用于发送和接收针对未来的广播服务的广播信号的装置和方法。根据本发明的实施方式的未来的广播服务包括陆地广播服务、移动广播服务、UHDTV服务等。本发明可以根据一个实施方式通过非多输入多输出(Mnro)或MMO来处理针对未来的广播服务的广播信号。根据本发明的实施方式的非MIMO方案可以包括多输入单输出(MISO)方案、单输入单输出(SISO)方案等。
[0054]虽然为了便于描述,MISO或M頂O在下文中使用了两个天线,但是本发明可应用于使用两个或更多个天线的系统。
[0055]图1例示了根据本发明的一个实施方式的用于发送针对未来的广播服务的广播信号的装置的结构。
[0056]根据本发明的实施方式的用于发送针对未来的广播服务的广播信号的该装置可以包括输入格式化模块1000、编码与调制模块1100、帧结构模块1200、波形生成模块1300以及信令生成模块1400。将对用于发送广播信号的装置的各个模块的操作进行描述。
[0057]参照图1,根据本发明的实施方式的用于发送针对未来的广播服务的广播信号的装置可以接收MPEG-TS、IP流(v4/V6)和通用流(GS),作为输入信号。另外,用于发送广播信号的装置可以接收与构成输入信号的每个流的构造有关的管理信息,并且针对所接收的管理信息来生成最终的物理层信号。
[0058]根据本发明的实施方式的输入格式化模块1000可以基于用于编码和调制的标准或者服务或者服务组件来对输入流进行分类,并且输出输入流作为多个逻辑数据管(或数据管或DP数据)。数据管是物理层中的承载服务数据或者相关元数据的逻辑信道,其可以承载一种或更多种服务或者服务组件。另外,通过每个数据管发送的数据可以被称作DP数据。
[0059]另外,根据本发明的实施方式的输入格式化模块1000可以将每个数据管划分成执行编码和调制所需的块,并且执行增加发送效率或者执行调度所需的处理。稍后将对输入格式化模块1000的操作的细节进行描述。
[0060]根据本发明的实施方式的编码与调制模块1100可以对从输入格式化模块1000接收的每个数据管执行前向纠错(FEC)编码,使得用于接收广播信号的装置能够纠正可能在发送信道上产生的错误。另外,根据本发明的实施方式的编码与调制模块1100可以将FEC输出比特数据转换为符号数据,并且对所述符号数据进行交织,以纠正由信道导致的突发错误。如图1中所示,根据本发明的实施方式的编码与调制模块1100可以划分被处理的数据,使得所划分的数据能够通过针对相应的天线输出的数据路径而输出,以便通过两个或更多个Tx天线来发送数据。
[0061]根据本发明的实施方式的帧结构模块1200可以将从编码与调制模块1100输出的数据映射至信号帧。根据本发明的实施方式的帧结构模块1200可以使用从输入格式化模块1000输出的调度信息来执行映射,并且对信号帧中的数据进行交织,以便获得附加的分集增益。
[0062]根据本发明的实施方式的波形生成模块1300可以将从帧结构模块1200输出的信号帧转换成用于发送的信号。在这种情况下,根据本发明的实施方式的波形生成模块1300可以将前导码信号(或前导码)插入到用于检测发送装置的信号中,并且将用于估计发送信道以补偿失真的基准信号插入到该信号中。另外,根据本发明的实施方式的波形生成模块1300可以提供保护间隔,并且将特定序列插入到该保护间隔中,以便抵消由于多路径接收而导致的信道延迟扩展的影响。另外,在考虑到输出信号的诸如峰值与平均功率比这样的信号特性的情况下,根据本发明的实施方式的波形生成模块1300可以执行对于高效的发送所需的步骤。
[0063]根据本发明的实施方式的信令生成模块1400使用输入管理信息以及通过输入格式化模块1000、编码与调制模块1100和帧结构模块1200生成的信息,来生成最终的物理层信令信息。因此,根据本发明的实施方式的接收装置可以通过对该信令信息进行解码来对所接收的信号进行解码。
[0064]如上所述,根据本发明的一个实施方式的用于发送针对未来的广播服务的广播信号的装置可以提供陆地广播服务、移动广播服务、UHDTV服务等。因此,根据本发明的一个实施方式的用于发送针对未来的广播服务的广播信号的装置可以在时域中对针对不同服务的信号进行复用,并且发送这些信号。
[0065]图2、图3和图4例不了根据本发明的实施方式的输入格式化模块1000。将对每个图进行描述。
[0066]图2例示了根据本发明的一个实施方式的输入格式化模块。图2示出了当输入信号是单个输入流时的输入格式化模块。
[0067]参照图2,根据本发明的一个实施方式的输入格式化模块可以包括模式适应模块2000和流适应模块2100。
[0068]如图2中所示,模式适应模块2000可以包括输入接口块2010、CRC-8编码器块2020以及BB报头插入块2030。将对模式适应模块2000中的各个块进行描述。
[0069]输入接口块2010可以将输入到该输入接口块2010的单个输入流划分成多个数据段并且输出这些数据段,每个数据段具有用于稍后将执行的FEC (BCH/LDPC)的基带(BB)帧的长度。
[0070]CRC-8编码器块2020可以对BB帧数据执行CRC编码,以向该BB帧数据添加冗余数据。
[0071]BB报头插入块2030可以向BB帧数据插入包括诸如以下项这样的信息的报头:模式适应类型(TS/GS/IP)、用户分组长度、数据字段长度、用户分组同步字节、数据字段中的用户分组同步字节的起始地址、高效率模式指示符、输入流同步字段等。
[0072]如图2中所示,流适应模块2100可以包括填充插入块2110和BB加扰器块2120。将对流适应模块2100中的各个块进行描述。
[0073]如果从模式适应模块2000接收的数据具有比FFC编码所需的输入数据长度短的长度,则填充插入块2110可以将填充比特插入到该数据中,使得该数据具有输入数据长度,并且输出包括该填充比特的数据。
[0074]BB加扰器块2120可以通过对输入比特流和伪随机二进制序列(PRBS)执行XOR运算来使输入比特流随机化。
[0075]可以省略或者用具有相似或相同的功能的块来替换上述块。
[0076]如图2中所示,输入格式化模块最终能够向编码与调制模块输出数据管。
[0077]*图3例示了根据本发明的另一个实施方式的输入格式化模块。图3示出了当输入信号对应于多个输入流时的输入格式化模块的模式适应模块3000。
[0078]用于处理多个输入流的输入格式化模块的模式适应模块3000可以独立地处理所述多个输入流。
[0079]参照图3,用于分别地处理多个输入流的模式适应模块3000可以包括输入接口块、输入流同步器块3100、补偿延迟块3200、空分组删除块3300、CRC-8编码器块以及BB报头插入块。将对模式适应模块3000中的各个块进行描述。
[0080]该输入接口块、CRC-8编码器块和BB报头插入块的操作对应于参照图2描述的输入接口块、CRC-8编码器块和BB报头插入块的操作,因此省略其描述。
[0081]输入流同步器块3100可以发送输入流时钟基准(ISCR)信息以生成用于接收广播信号的装置所需的定时信息,以便恢复TS或GS。
[0082]如果根据由发送装置对包括定时信息的数据的处理在数据管之间产生延迟,则补偿延迟块3200可以延迟输入数据并且输出经延迟的输入数据,使得用于接收广播信号的装置能够同步该输入数据。
[0083]空分组删除块3300可以从输入数据中删除不必要地发送的输入空分组,基于所删除的空分组的位置将所删除的空分组的数目插入到该输入数据中,并且发送该输入数据。
[0084]可以省略或者用具有相似或相同的功能的块来替换上述块。
[0085]图4例示了根据本发明的另一个实施方式的输入格式化模块。
[0086]具体来说,图4例示了当输入信号对应于多个输入流时的输入格式化模块的流适应丰吴块。
[0087]输入信号对应于多个输入流时的输入格式化模块的流适应模块可以包括排程器(scheduler) 4000、I帧延迟块4100、带内信令或填充插入块4200、物理层信令生成块4300和BB加扰器块4400。将对流适应模块中的各个块进行描述。
[0088]排程器4000可以使用具有双极性的多个天线来执行针对MMO系统的调度。另外,排程器4000可以生成供在图1中例示的编码与调制模块中包括的用于天线路径的信号处理块(诸如比特至信元(cell)解复用器块、信元交织器块、时间交织器块等)中使用的参数。
[0089]I帧延迟块4100可以将输入数据延迟一个发送帧,使得可以通过针对要被插入到数据管中的带内信令信息的当前帧来发送关于下一帧的调度信息。
[0090]带内信令或填充插入块4200可以将未延迟的物理层信令(PLS)-动态信令信息插入到延迟了一个发送帧的数据中。在这种情况下,当存在用于填充的空间时,带内信令或填充插入块4200可以插入填充比特,或者将带内信令信息插入到填充空间中。另外,排程器4000可以与带内信令信息分离地输出关于当前帧的物理层信令-动态信令信息。因此,稍后将描述的信元映射器可以根据从排程器4000输出的调度信息来映射输入信元。
[0091]物理层信令生成块4300可以生成物理层信令数据,该物理层信令数据将通过发送帧的前导码符号来发送,或者通过除了带内信令信息以外的数据符号来传播和
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