CN101040522A

CN101040522A - 使用1/4速率编码的健壮数据的数字电视传送和接收设备、以及方法

Info

Publication number: CN101040522A
Application number: CNA200580034990XA
Authority: CN
Inventors: 金晟勋; 池今难; 李宰荣; 金丞源; 李寿寅; 安致得
Original assignee: Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Current assignee: Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Priority date: 2004-09-15
Filing date: 2005-09-15
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2025-09-15
Also published as: WO2006031077A1; US20090201997A1; US8638860B2; KR20060051338A; CA2579502A1; MX2007003049A; CN101040522B; KR100791224B1; CA2579502C

Abstract

提供了基于高级电视制式委员会A/53的残余边带数字电视(DTV)传送器/接收器。本发明提供了通过生成具有常规数据的传送速率的1/4那么快的传送速率的健壮数据而具有双流结构的DTV传送器/接收器，及其方法。DTV传送器包括：输入部件，用于接收包括常规数据和健壮数据的数字视频数据流；编码部件，用于对数字视频数据流执行1/4速率编码，使得可通过两个码元来传送一位；以及传送部件，用于调制/传送编码部件的输出信号。此发明可通过对健壮数据执行附加的FEC、传送/接收1/4速率编码的健壮数据，而减小SNR、且满足健壮数据的TOV，此发明能够传送用于两个码元的一位数据，并提高DTV接收器的均衡器和网格解码器的解码能力。

Description

使用1/4速率编码的健壮数据的数字电视传送和接收设备、以及方法

技术领域

本发明涉及基于高级电视制式委员会(ATSC)的DTV标准A/53的残余边带(VSB)数字电视(DTV)传送器和接收器、及其方法。更具体地，其涉及：通过生成具有常规数据的传送速率的1/4那么快的传送速率的健壮数据(robust data)而具有双流(double stream)结构的DTV传送器和接收器、及其方法。

背景技术

高级电视制式委员会(ATSC)的标准建议：使用通过将被网格编码(trellisencoded)和时分多路复用的12个独立数据流调制到10.76MHz速率8级残余边带(VSB)码元流而得到的信号，来通过地面广播频道传送高清晰度电视(HDTV)广播。将该信号的频带变换为与标准的甚高频(VHF)或超高频(UHF)地面电视频道相对应的6MHz的频带。以19.39Mbps的数据速率来广播对应频道的信号。可在http://www.atsc.org/得到有关ATSC DTV标准和A/53的详细技术。

图1是示出传统的DTV传送器的框图。如所示出的，输入到传送器100的数据是由188字节运动画面专家组(MPEG)兼容数据分组形成的串行数据流，每个所述数据分组包括同步字节和187字节的有效负载数据。在数据随机性发生器(data randomizer)101中对所输入的数据进行随机化，并且，将每个分组编码为：包括用于正向纠错(FEC)、FEC-里德所罗门(RS)编码、1/6数据字段交织、以及2/3网格编码的20字节的奇偶校验信息。

也就是说，根据ATSC标准，数据随机性发生器101对有效负载数据字节、以及在数据字段的起始字段初始化的具有16位的最大长度的伪随机二进制序列(PRBS)执行异或。

在接收输出的随机数据的RS编码器103中，通过将用于FEC的20个RS奇偶校验字节添加到所述187字节，而为每个数据段(data segment)生成总共具有207字节的数据。

不对所输入的分组数据之中的与段同步信号相对应的同步字节执行随机化和FEC。

随后，在数据交织器(interleaver)105中对包括在每个字段的连续段中的数据分组进行交织，并且，在网格编码器107中，对交织的数据分组再次进行交织、并编码。网格编码器107通过使用两个输入位，而生成以三位的方式表示的数据码元流。对所输入的两位中的一位进行预编码，并且，将另一位4态网格编码为两位。将最终输出的三位映射到8级码元。网格编码器107包括12个并行网格编码器和预编码器，以生成12个交织/编码的数据序列。

在多路复用器(MUX)109中将8级码元与来自同步单元(未示出)的段和字段同步位序列117组合，以形成传送数据帧。随后，在导频添加器111中添加导频信号。在VSB调制器113中，码元流经过VSB抑制载波调制。最后，在RF转换器115中，将基带的8级码元流转换为射频(RF)信号，随后将其传送。

图2是描绘传统的DTV接收器200的框图。如所图解的，在接收器200的调谐器201中，选择从传送器100传送的RF信号的信道。随后，在IF滤波器和检测器203中，RF信号经过中频(IF)滤波，并检测同步频率。同步(sync)和定时恢复块215检测同步信号，并恢复时钟信号。

随后，通过NTSC滤波器205中的梳状滤波器，从该信号中移除国家电视制式委员会(NTSC)干扰信号，并且，在均衡器和相位跟踪器207中，对其进行均衡和相位跟踪。

在网格解码器209中，移除了多径干扰的编码的数据码元经过网格解码。在数据去交织器211中对解码的数据码元进行去交织。随后，数据码元在RS解码器213中被RS解码，并在数据去随机性发生器(derandomizer)217中被去随机。这样，可恢复从传送器100传送的MPEG兼容数据分组。

图3是图解在图1的传送器和图2的接收器之间交换的传送数据帧的图。如图所示，传送数据帧包括两个数据字段，并且，每个数据字段由313个数据段形成。

每个数据字段的第一数据段是同步信号，即，数据字段同步信号，其包括在接收器200中使用的训练数据序列。其它的312个数据段各自包括188字节的传输分组、以及用于FEC的20字节的数据。由于数据交织，每个数据段由在传送分组对中包括的数据形成。换句话说，每个数据段的数据对应于几个传送分组。

每个数据段由832个码元形成。前四个码元是二进制数，并且，它们提供数据段同步。数据段同步信号对应于同步字节，即MPEG兼容数据分组的188字节之中的第一字节。其它828个码元对应于MPEG兼容数据分组的187字节、以及用于FEC的20字节。以8级信号的形式传送828个码元，并且，以三位的方式表示每个码元。因此，每数据段传送2484位(＝828个码元×3位/码元)。

然而，由于各种信道和多径现象，传统的8-VSB收发器的传送信号在室内、以及移动信道环境中失真，并且，这降低了接收器的接收性能。

换句话说，传送的数据受到各种信道失真因素影响。信道失真因素包括多径现象、频偏、相位抖动等。为补偿由信道失真因素引起的信号失真，每24.2ms传送训练数据序列，但是，即使在传送训练数据序列的24.2ms的时间间隔中，也存在多径特性的改变、以及多普勒干扰。由于接收器的均衡器不具有快到足以补偿由于多径特性的改变、以及多普勒干扰而发生的接收信号失真的收敛速度，所以，接收器不能精确地执行均衡化。

为此原因，8-VSB DTV广播的广播节目接收性能低于模拟广播的广播节目接收性能，并且，在移动接收器中不可能接收。即使在可能接收的情况下，也存在满足可视性阈值(TOV)的信噪比(SNR)增大的问题。

为解决所述问题，国际公开第WO 02/080559和WO 02/100026号、以及美国专利公开第US2002/019470号公开了用于将健壮数据传送到4级码元(例如，{-7，-5，5，7}或{-7，-3，3，7})之中的任一个的技术，将把该技术称为P-2VSB。

并且，韩国专利公开第2003-0000512号公开了用于将健壮数据传送到4级码元{-7，-1，3，5}或{-5，-3，1，7}之中的任一个的技术，下文中将把其称为E-4VSB。

并且，韩国专利公开第2004-0022688号公开了用于将健壮数据传送到8级码元{-7，-5，-3，-1，1，3，5，7}之中的任一个的技术，下文中将把其称为E-8VSB。

然而，根据以上方法，健壮数据的传送速率是常规数据的传送速率的一半。也就是说，一个码元传送一位数据。尽管所传送的健壮数据显示出比常规数据好的接收性能，但仍难以在例如用户正在步行或移动的环境的不佳信道环境中保证数据接收。

发明内容

因此，开发用来解决所述问题的本发明的目的在于，提供数字电视(DTV)传送器和接收器、及其方法，其能够通过对健壮数据执行附加的正向纠错(FEC)、并在两个码元上传送一位数据，而改善接收器的均衡器和网格解码器中的解码性能，并降低满足健壮数据的可视性阈值(TOV)的信噪比(SNR)。

从本说明书的附图、详细描述、以及权利要求中，本领域的技术人员可容易地认识到本发明的其它目的和优点。

根据本发明的一个方面，提供了一种数字电视(DTV)传送器，其包括：输入部件，用于接收包括常规数据和健壮数据的数字视频数据流；编码部件，用于对数字视频数据流执行1/4速率编码，使得可通过第一码元R1和第二码元R2这两个码元来传送一位；以及传送部件，用于调制并传送编码部件的输出信号。

编码部件包括多个多路复用器，并通过用于多路复用器的控制位，而顺序地生成关于一位健壮数据的第一码元R1和第二码元R2。

编码部件执行基于P-2VSB方法的1/4速率编码，并将第一码元R1和第二码元R2分别映射到{-7，-5，5，7}中的一个码元。

并且，编码部件执行基于E-4VSB方法的1/4速率编码，并将第一码元R1和第二码元R2分别映射到{-7，-1，3，5}中的一个码元。

并且，编码部件执行基于E-4VSB方法的1/4速率编码，并将第一码元R1和第二码元R2分别映射到{-5，-3，1，7}中的一个码元。

并且，编码部件执行基于E-4VSB方法的1/4速率编码，并将第一码元R1映射到{-7，-1，3，5}中的一个码元，且将第二码元R2映射到{-5，-3，1，7}中的一个码元。

并且，编码部件执行基于E-4VSB方法的1/4速率编码，并将第一码元R1映射到{-5，-3，1，7}中的一个码元，且将第二码元R2映射到{-7，-1，3，5}中的一个码元。

并且，编码部件执行基于E-8VSB方法的1/4速率编码，并将第一码元R1和第二码元R2分别映射到{-7，-5，-3，-1，1，3，5，7}中的一个码元。

编码部件通过使用四个寄存器而执行1/4速率编码。编码部件包括：健壮编码器，用于根据两个寄存器D0和D1的状态，而将一位健壮数据编码为两位数据；以及网格编码器，用于对两位数据执行标准网格编码，并且，根据两个寄存器D2和D3的状态，输出分别具有以三位Z2、Z1和Z0表示的预定级之中的一级的码元R1和R2。

在健壮编码器生成第一码元R1时，健壮编码器的寄存器D0和D1的值可改变，并且，在健壮编码器生成第二码元R2时，可维持该值。

根据本发明的另一个方面，提供了一种DTV接收器，其包括：接收部件，用于接收包括常规数据和健壮数据的传送信号，并将接收的传送信号转换为基带信号；均衡化部件，用于确定传送信号的码元级；网格解码部件，用于对已确定了级的码元执行网格解码；以及

解码部件，用于输出关于网格解码的信号的数字视频数据流，其中，网格解码部件对健壮数据执行1/4速率解码，使得可关于第一码元R1和第二码元R2这两个码元而提取一位。

根据本发明的另一个方面，提供了一种DTV传送方法，其包括以下步骤：a)接收包括常规数据和健壮数据的数字视频数据流；b)对数字视频数据流执行1/4速率编码，使得可通过第一和第二码元R1和R2这两个码元来传送一位；以及c)调制并传送编码步骤b)的输出信号。

根据本发明的另一个方面，提供了一种DTV接收方法，其包括以下步骤：a)接收包括常规数据和健壮数据的传送信号，并将接收的传送信号转换为基带信号；b)确定传送信号的码元级，这被称为均衡化；c)对已确定了级的码元执行网格解码；以及d)输出关于网格解码的信号的数字视频数据流，其中，以这样的方式在网格解码步骤c)中对健壮数据执行1/4速率解码，该方式为，针对于第一码元R1和第二码元R2这两个码元而提取一位。

如上所述，本发明可通过对健壮数据执行附加的正向纠错(FEC)、发送并接收1/4速率编码以在两个码元上传送一位数据，而降低满足可视性阈值(TOV)的信噪比(SNR)，并由此改善接收器的均衡器和网格解码器中的解码性能。

附图说明

从下面结合附图的对给出优选实施例的描述中，本发明的以上和其它目的、以及特征将变得清楚，附图中：

图1是示出传统的数字电视(DTV)传送器的框图；

图2是图解传统的DTV接收器的框图；

图3是描绘在图1的传送器和图2的接收器之间交换的传送数据帧的图；

图4是示出根据本发明的实施例的DTV传送器的框图；

图5是描绘图4的健壮交织器和分组格式器的框图；

图6是描绘图5的健壮数据交织器的图；

图7是图解图4的健壮编码器的图；

图8是描绘图4的健壮编码器和网格编码器的图；

图9是描绘由飞利浦公司提出的P-2VSB方法中的健壮数据网格编码的框图；

图10和11是示出由电子和远程通信研究协会(ETRI)提出的E-4VSB方法中的健壮数据网格编码的框图；

图12和13是图解由ETRI提出的E-8VSB方法中的健壮数据网格编码的框图；

图14是描绘根据本发明的实施例的应用于飞利浦公司的P-2VSB的1/4速率编码的框图；

图15是描绘根据本发明的另一个实施例的应用于飞利浦公司的P-2VSB的1/4速率编码的框图；

图16是描绘根据本发明的另一个实施例的应用于飞利浦公司的P-2VSB的1/4速率编码的框图；

图17是描绘根据本发明的实施例的应用于具有输出信号{-7，-1，3，5}的ETRI的E-4VSB的1/4速率编码的框图；

图18是描绘根据本发明的实施例的应用于具有输出信号{-5，-3，1，7}的ETRI的E-4VSB的1/4速率编码的框图；

图19是描绘根据本发明的实施例的应用于可选地具有输出信号{-7，-1，3，5}和{-5，-3，1，7}的ETRI的E-4VSB的1/4速率编码的框图；

图20是描绘根据本发明的另一个实施例的应用于具有输出信号{-7，-1，3，5}的ETRI的E-4VSB的1/4速率编码的框图；

图21是描绘根据本发明的另一个实施例的应用于具有输出信号{-5，-3，1，7}的ETRI的E-4VSB的1/4速率编码的框图；

图22是描绘根据本发明的另一个实施例的应用于可选地具有输出信号{-7，-1，3，5}和{-5，-3，1，7}的ETRI的E-4VSB的1/4速率编码的框图；

图23是描绘根据本发明的实施例的应用于ETRI的E-8VSB的1/4速率编码的框图；

图24是描绘根据本发明的另一个实施例的应用于ETRI的E-8VSB的1/4速率编码的框图；

图25是描绘图4的健壮数据处理器的框图；

图26是示出由图4的传送器传送的数据帧的字段同步段的图；

图27是图解根据本发明的实施例的DTV接收器的框图；

图28是示出图27的控制器的框图；

图29是描绘图27的分组格式器和健壮去交织器的框图；以及

图30是图解图29的健壮数据去交织器的图。

具体实施方式

从下文中通过参照附图的实施例的描述中，本发明的其它目的、以及方面将变得清楚，将在下文中阐明实施例的描述。如果考虑对现有技术的进一步描述可能会混淆本发明的观点，则将不会提供该描述。下文中，将通过参照附图而详细地描述本发明的优选实施例。

图4是示出根据本发明的实施例的数字电视(DTV)传送器的框图。如所示出的，传送器400包括：第一多路复用器401、数据随机性发生器403、里德所罗门(RS)编码器405、健壮交织器/分组格式器407、数据交织器409、健壮编码器411、健壮数据处理器413、网格编码器415、第二多路复用器417、以及导频添加器/调制器/射频(RF)转换器419。

数据随机性发生器403、RS编码器405、数据交织器409、网格编码器415、第二多路复用器417、以及导频添加器/调制器/RF转换器419与通过参照图1而描述的传统的数据随机性发生器101、RS编码器103、数据交织器105、网格编码器107、多路复用器109、以及导频添加器111、残余边带(VSB)调制器113和RF转换器115相同。

第一多路复用器401在健壮数据标志信号425的控制下，对常规数据分组421和健壮数据分组423进行多路复用。

常规数据分组421和健壮数据分组423是由188字节的运动画面专家组(MPEG)兼容数据分组形成的串行数据流，并且，它们具有相同的属性，但是，健壮数据分组包括信息分组和空分组。空分组包括具有空分组头的任意数据，例如，“0”。

基于字段中的健壮数据对常规数据的比率(即，健壮数据分组的数目(NRP)、以及健壮数据的编码速率)，在外部装置(未示出)中生成健壮数据标志信号425。包括第一多路复用器401的传送器400的其它构成元件可检查当前通过使用健壮数据标志信号425而被处理的数据是否为健壮数据。

第一多路复用器401基于每个字段的健壮数据分组的数目，而对常规数据分组421、健壮数据分组423、以及健壮数据标志信号425进行多路复用。根据实施例，可根据健壮数据分组的数目而将健壮数据分组的位置定义为方程1。

0≤NRP/2≤39：

{s|s＝4i，i＝0，1，…，NRP-1}，(0≤s≤156)

40≤NRP/2≤78：

{s|s＝4i，i＝0，1，…，77}U{s|s＝4i+2，i＝0，1，…，NRP-79}

79≤NRP/2≤117：

{s|s＝4i，i＝0，1，…，77}U{s|s＝4i+2，i＝0，1，…，77}U{s|s＝4i+1，i＝0，1，…，NRP-157}

118≤NRP/2≤156：

{s|s＝4i，i＝0，1，…，77}U{s|s＝4i+2，i＝0，1，…，77}U{s|s＝4i+1，i＝0，1，…，77}U{s|s＝4i，i＝0，1，…，NRP-235}

方程1

在方程1中，NRP表示每个数据字段的健壮数据分组所占用的健壮段的数目，即，帧中的健壮数据分组的数目。如上所述，NRP是包括信息分组和空分组的全部数目的值，并且，其具有0至312的范围。并且，U表示两个集合的合并，而s表示数据字段中的数据段号码，并且，s具有0至311的范围。

根据另一个实施例，可将健壮数据分组的位置定义为方程2。

RPI＝312/NRP

RPP＝floor(RPI×r)

方程2

在方程2中，RPI代表健壮数据分组间隔，而RPP表示健壮数据分组位置。Floor(*)是取整操作，用于将任意数*转换为整数值，并且，值r具有0至NRP的范围。

在数据随机性发生器403中，对在第一多路复用器401中多路复用的常规数据分组421和健壮数据分组423进行随机化，并且，在RS编码器405中，将每个分组编码为包括用于正向纠错(FEC)的20字节奇偶校验信息。在RS编码器405中，通过将用于FEC的20个RS奇偶校验字节添加到187字节数据，而生成为每个数据段传送的具有总共207字节的数据。健壮数据标志不经过随机化和RS编码。如果健壮数据分组被RS编码、并添加了20个RS奇偶校验字节，则为所添加的RS奇偶校验字节标记健壮数据标志。

随后，将在每个数据字段的连续段中包括、且被RS编码的常规和健壮数据分组输入到健壮交织器/分组格式器407，并且，基于健壮数据标志，而仅对包括信息分组的健壮数据进行交织。根据健壮数据编码速率，将交织的健壮数据重构为207字节的分组，并且，将重构的健壮数据分组与常规数据分组多路复用。常规数据分组具有预定延迟，以便与健壮数据分组多路复用。

图5是描绘图4的健壮交织器和分组格式器的框图。如所图解的，健壮交织器/分组格式器407包括健壮数据交织器501、分组格式器503、以及第三多路复用器505。

健壮数据交织器501基于健壮数据标志信号，而仅对健壮数据分组进行交织。图6是描绘图5的健壮数据交织器的图。如所示出的，健壮数据交织器501基于字节而仅接收与从RS编码器405输入的数据分组之中的健壮数据分组有关的信号，执行交织，以将健壮数据传送到分组格式器503。并且，健壮数据交织器501具有参数M＝3、B＝69、以及N＝207，并且，从来自最多69个不同的分组的数据形成交织的分组。在健壮数据分组之中，丢弃空分组，并且，仅对信息分组执行交织。

图5中示出的分组格式器503处理在健壮数据交织器501中交织的健壮数据。分组格式器503从健壮数据交织器501接收184字节，并生成有关184字节健壮数据的四个207字节数据块。这里，所生成的207字节数据块的每个字节的四位(例如，LSB(6，4，2，0))对应于所输入的健壮数据。将其它四位(例如，MSB(7，5，3，1))设置为任意值。同时，在所生成的207字节数据块的每个中，将不与184字节健壮数据相对应的字节位置填充首标字节数据、或要用于RS奇偶校验字节的任意信息数据，这将在后面被描述。

随后，分组格式器503将与空分组相对应的首标添加到每个207字节数据块的前三个字节。随后，分组格式器503通过将各自由任意信息(例如，“0”)形成的20字节添加到每个数据块，而生成207字节分组。在健壮数据处理器413中，将20字节任意信息替换为RS奇偶校验信息，这将在后面被描述。

可将所有其它空字节位置顺序地填充184字节健壮数据的字节。分组格式器503在其将健壮数据字节添加到每个新生成的207字节数据块之前，检查位置是否对应于奇偶校验字节位置。如果该位置不对应于奇偶校验字节，则在该位置中放置健壮数据字节。如果该位置对应于奇偶校验字节，则跳过该字节位置，并检查下一字节位置。重复该过程，直到将所有健壮数据字节置入新生成的207字节数据块为止。

因此，如果将健壮交织的(robust-interleaved)两个健壮数据分组(2×207字节)输入到分组格式器503中，则分组格式器503输出各自由健壮数据字节、首标字节、以及用于RS奇偶校验字节的任意信息字节形成的9个分组(9×207字节)。所输出的9个分组各自包括输入到分组格式器503的健壮数据的46字节。

同时，基于方程3确定关于每个分组的用于RS奇偶校验字节的任意数据字节的位置。

m＝(52×n+(smod52))mod207 方程3

这里，m表示输出字节号，即，延伸到207字节的分组的奇偶校验字节位置；n表示输入字节，即，每个分组中的字节号，并且，其范围从0至206；s表示与数据字段中的健壮数据相对应的段，即，分组号，并且，其范围从0至311。可在仅针对值n的187至206的范围中计算奇偶校验字节位置，即，值m，以便用于每个分组的20个奇偶校验分组的位置应对应于分组的最后的20字节。简而言之，值n对应于分组的最后的20字节。

图5的第三多路复用器505基于健壮数据标志，而对从分组格式器503输出的健壮数据分组和常规数据分组多路复用。第三多路复用器505的操作与第一多路复用器401的操作相同。

再次参照图4，数据交织器409基于字节而对每个数据字段的连续段内的数据分组进行交织，以基于ATSC A/53标准来扰乱健壮数据标志和常规/健壮数据流的依次的顺序，并输出扰码后的数据。数据交织器409具有与健壮数据交织器501类似的结构(见图6，M＝4、B＝52、以及N＝208)。

图7是详细地图解图4的健壮编码器的图。如所示出的，具体地，健壮编码器411包括多个并联的同样的健壮编码单元411a至411l。健壮编码器411对交织的常规/健壮数据和交织的健壮数据标志执行网格交织，并基于网格交织的健壮数据标志，而对网格交织的常规/健壮数据执行编码。将从数据交织器409输出的常规/健壮数据基于字节而依次地输入到12个健壮编码单元411a至411l，并且，将表示为X₁′和X₂′的两位常规/健壮数据编码为表示为X₁和X₂的两位常规/健壮数据。例如，输入位X₂′为MSB(7，5，3，1)的码字，而输入位X₁′为LSB(6，4，2，0)的码字。如上所述，尽管常规数据的MSB(7，5，3，1)和LSB(6，4，2，0)全部包括信息数据，但健壮数据的LSB(6，4，2，0)包括信息数据，而健壮数据的MSB(7，5，3，1)包括任意值。

通过绕过健壮数据处理器413，将在健壮编码器411中编码的数据码元之中的常规数据码元输入到网格编码器415，并且，通过健壮数据处理器413而将健壮数据码元输入到网格编码器415。在此过程中，将12个编码单元411a至411l中编码的数据码元顺序地输入到网格编码器415或健壮数据处理器413中，以由此完整地执行网格交织。

参照图4，网格编码器415与当前的ATSC A/53标准中定义的网格编码器相同。尽管未在图中图解，但网格编码器415与健壮编码器411一样，也由多个同样的网格编码单元(例如，并联连接的12个同样的网格编码单元)形成。将在绕过健壮数据处理器413之后输入到网格编码器415中的常规数据码元X1和X2、或通过健壮数据处理器413输入到网格编码器415中的健壮数据码元X1和X2输入到12个网格编码单元，并且，网格编码器415对所输入的码元X1和X2执行网格编码，使其成为8级码元。将通过在12个网格编码单元中编码而得到的8级码元顺序地输入到第二多路复用器417。这样，完整地进行了网格编码。

图8是描绘图4的健壮编码器和网格编码器的图。由于要在后面描述的健壮数据处理器413仅处理健壮数据，所以，图8例示了健壮编码单元#0 411a和网格编码单元#0 415a之间的概念性的连接。

如在ATSC A/53标准中定义的那样，网格编码器415包括预编码块、网格编码块、以及码元映射块。预编码块、以及网格编码块分别包括一个和两个寄存器(D)，用于存储码元延迟值，例如12个码元延迟值。

健壮编码单元#0 411a将从数据交织器409输入的两位常规/健壮数据X₁′和X₂′编码为两位常规/健壮数据X₁和X₂，并且，网格编码单元#0 415a基于通过对两位常规/健壮数据码元X₁和X₂执行网格编码而得到的码元Z₀、Z₁以及Z₂，而将8级信号输出到第二多路复用器417。

飞利浦公司、以及电子和远程通信研究协会(ETRI)已经提出了通过使用健壮编码器411和网格编码器415而对健壮数据编码的方法。

图9是描绘由飞利浦公司提出的健壮数据的P-2VSB编码的框图。

如上所述，健壮编码器911基于所输入的信号X₁′和X₂′之间的值X₁′，通过将通过预编码器移除器而得到的网格编码器915的编码的值Z₂和Z₁均衡化，而输出在四级{-7，-5，5，7}中的网格编码的码元Z₀、Z₁以及Z₂。

图10和11是示出由ETRI提出的E-4VSB方法中的健壮数据网格编码的框图。图10的健壮编码器1011估计网格编码器1015的编码的值Z₀，并且，在值Z₀为0时，基于输入信号X₁′的值，使网格编码器1015的编码的值Z₂和Z₁具有相同的值。

并且，健壮编码器1011以这样的方式对健壮数据编码，该方式即：当网格编码器1015的编码的值Z₀为1时，标准网格编码器的编码的值Z2和Z1具有彼此相反的值，由此，从网格编码器1015输出的码元的级为{-7，-1，3，5}。

图11的健壮编码器1111估计网格编码器1115的编码的值Z₀，并且，在值Z₀为0时，基于输入信号X₁′的值，使网格编码器1115的编码的值Z₂和Z₁具有彼此相反的值。

并且，健壮编码器1111以这样的方式对健壮数据编码，该方式即：当网格编码器1115的编码的值Z₀为1时，标准网格编码器的编码的值Z2和Z1具有相同的值，由此，从网格编码器1115输出的码元的级为{-5，-3，1，7}。

图12和13是图解由ETRI提出的健壮数据E-8VSB编码的框图。

如图12和13所示，通过向健壮编码器1211和1311添加用于生成健壮数据的寄存器，而对输入信号X₁′编码。

将健壮数据编码为具有包括健壮编码器1211和1311、以及网格编码器1215和1315的总共16个状态，使得网格编码器1115的输出码元值的级应变为与标准的8-VSB相同，即，{-7，-5，-3，-1，1，3，5，7}。

前述P-2VSB、E-4VSB、以及E-8VSB健壮数据生成方法以和常规数据的一半那么快的数据传送速率，通过一个码元而传送一位数据。本发明通过对健壮数据执行附加的正向纠错(FEC)、并传送/接收1/4速率编码的健壮数据使得可通过两个码元而传送一位数据，而改善了接收器的性能。

图14是描绘根据本发明的实施例的应用于飞利浦公司的P-2VSB的1/4速率编码的框图。

如图所示，将用于生成健壮数据的寄存器D0和D1添加到健壮编码器1411，并且，通过使用4个寄存器D0、D1、D2和D3来对输入数据X₁′编码。当多路复用器基于控制位R1/R2而选择针对于一位输入数据X₁′的R1输入时，从网格编码器1415输出一个码元。当多路复用器选择R2输入时，从网格编码器1415输出另一个码元。当生成第一码元R1时，可改变寄存器D0和D1的值。然而，当生成第二码元R2时，维持所述值。在表1和2中分别示出了基于输入数据X₁′的网格编码器1415的输出信号和后续状态。

表1

表2

表1示出了根据健壮数据的输入的两个输出码元。R1指示第一码元，而R2指示第二码元。表2示出了根据健壮数据的输入而生成两个码元之后的状态。基于方程4，而计算包括当前状态和后续状态的表1和2的16个状态S。R1和R2、以及后续状态的定义与其它实施例中相同。

S＝D0×8+D1×4+D2×2+D3 方程4

同时，在输入常规数据时，不改变附加地用来生成健壮数据的寄存器D0和D1的状态值。基于输入的输出信号、以及后续状态分别如表3和4所示。

表3

表4

当在本实施例中生成被16态网格编码的1/4速率健壮数据时，可基于表1和2而设计网格解码器和信号级确定器，以由此改善接收器的性能。

图15是描绘根据本发明的另一个实施例的应用于飞利浦公司的P-2VSB的1/4速率编码的框图。其示出了具有切换的D0和D1的图14的结构。

如图所示，将用于生成健壮数据的寄存器D0和D1添加到健壮编码器1511，并且，通过使用4个寄存器D0、D1、D2和D3来对输入数据X₁′编码。当多路复用器基于控制位R1/R2而选择针对于一位输入数据X₁′的R1输入时，从网格编码器1515输出一个码元，并且，当多路复用器选择R2输入时，从网格编码器1515输出另一个码元。当生成第一码元R1时，可改变寄存器D0和D1的值。然而，当生成第二码元R2时，维持所述值。在表5和6中分别示出了基于输入数据X₁′的网格编码器1515的输出信号和后续状态。

表5

1	R1	5	7	5	7	5	7	5	7	-7	-5	-7	-5	-7	-5	-7	-5
	R1	5	7	5	7	5	7	5	7	-7	-5	-7	-5	-7	-5	-7	-5	R2	7	7	5	5	-5	-5	-7	-7	-7	-7	-5	-5	5	5	7	7

表6

当在本实施例中生成被16态网格编码的1/4速率健壮数据时，可基于表5和6而设计网格解码器和信号级确定器，以由此改善接收器的性能。

图16是描绘根据本发明的另一个实施例的应用于飞利浦公司的P-2VSB的1/4速率编码的框图。

如图所示，将用于生成健壮数据的寄存器D0和D1添加到健壮编码器1611，并且，通过使用4个寄存器D0、D1、D2和D3来对输入数据X₁′编码。当多路复用器基于控制位R1/R2而选择针对于一位输入数据X₁′的R1输入时，从网格编码器1615输出一个码元，并且，当多路复用器选择R2输入时，从网格编码器1615输出另一个码元。当生成第一码元R1时，可改变寄存器D0和D1的值。然而，当生成第二码元R2时，维持所述值。在表7和8中分别示出了基于输入数据X₁′的网格编码器1615的输出信号和后续状态。

表7

表8

当在本实施例中生成被16态网格编码的1/4速率健壮数据时，可基于表7和8而设计网格解码器和信号级确定器，以由此改善接收器的性能。

图16还具有这样的情况，其中，寄存器D0和D1的位置彼此交换，正如图14和15的情况那样。当在图16中交换了寄存器D0和D1的位置时，可分别基于下面的表9和10而描述特性。

表9

表10

图17是描绘根据本发明的实施例的应用于具有输出信号{-7，-1，3，5}的ETRI的E-4VSB的1/4速率编码的框图。

如图所示，将用于生成健壮数据的寄存器D0和D1添加到健壮编码器1711，并且，通过使用4个寄存器D0、D1、D2和D3来对输入数据X₁′编码。当多路复用器基于控制位R1/R2而选择针对于一位输入数据X₁′的R1输入时，从网格编码器1715输出一个码元，并且，当多路复用器选择R2输入时，从网格编码器1715输出另一个码元。当生成第一码元R1时，可改变寄存器D0和D1的值。然而，当生成第二码元R2时，维持所述值。在表11和12中分别示出了基于输入数据X₁′的网格编码器1715的输出信号和后续状态。

表11

表12

当在本实施例中生成被16态网格编码的1/4速率健壮数据时，可基于表11和12而设计网格解码器和信号级确定器，以由此改善接收器的性能。

图17的结构还具有这样的情况，其中，寄存器D0和D1的位置彼此交换，正如图14和15的结构那样。当在图17中交换了寄存器D0和D1的位置时，可分别基于下面的表13和14而描述特性。

表13

1	R1	5	3	5	3	5	3	5	3	-7	-1	-7	-1	-7	-1	-7	-1
	R1	5	3	5	3	5	3	5	3	-7	-1	-7	-1	-7	-1	-7	-1	R2	3	5	5	3	-1	-7	-7	-1	-7	-1	-1	-7	5	3	3	5

表14

图18是描绘根据本发明的实施例的应用于具有输出信号{-5，-3，1，7}的ETRI的E-4VSB的1/4速率编码的框图。

如图所示，将用于生成健壮数据的寄存器D0和D1添加到健壮编码器1811，并且，通过使用4个寄存器D0、D1、D2和D3来对输入数据X₁′编码。当多路复用器基于控制位R1/R2而选择针对于一位输入数据X₁′的R1输入时，从网格编码器1815输出一个码元，并且，当多路复用器选择R2输入时，从网格编码器1815输出另一个码元。当生成第一码元R1时，可改变寄存器D0和D1的值。然而，当生成第二码元R2时，维持所述值。在表15和16中分别示出了基于输入数据X₁′的网格编码器1815的输出信号和后续状态。

表15

表16

1

8

10

11

9

10

8

9

11

13

15

14

12

15

13

12

14

当在本实施例中生成被16态网格编码的1/4速率健壮数据时，可基于表15和16而设计网格解码器和信号级确定器，以由此改善接收器的性能。

图18的结构还具有这样的情况，其中，寄存器D0和D1的位置彼此交换，正如图14和15的结构那样。当在图18中交换了寄存器D0和D1的位置时，可分别基于下面的表17和18而描述特性。

表17

表18

图19是描绘根据本发明的实施例的应用于可选地具有输出信号{-7，-1，3，5}和{-5，-3，1，7}的ETRI的E-4VSB的1/4速率编码的框图。

如图所示，将用于生成健壮数据的寄存器D0和D1添加到健壮编码器1911，并且，通过使用4个寄存器D0、D1、D2和D3来对输入数据X₁′编码。当多路复用器基于控制位R1/R2而选择针对于一位输入数据X₁′的R1输入时，从网格编码器1915输出一个码元，并且，当多路复用器选择R2输入时，从网格编码器1915输出另一个码元。当生成第一码元R1时，可改变寄存器D0和D1的值。然而，当生成第二码元R2时，维持所述值。当将第一码元R1编码以将其映射到{-7，-1，3，5}中的一个、且将第二码元R2编码以将其映射到{-5，-3，1，7}中的一个时，在表19和20中分别示出了基于输入数据X₁′的网格编码器1915的输出信号和后续状态。

表19

表20

相反，当将第一码元R1编码以将其映射到{-5，-3，1，7}中的一个、且将第二码元R2编码以将其映射到{-7，-1，3，5}中的一个时，在表21和22中分别示出了基于输入数据X₁′的网格编码器1915的输出信号和后续状态。

表21

表22

当在本实施例中生成被16态网格编码的1/4速率健壮数据时，可基于表19、20、21和22而设计网格解码器和信号级确定器，以由此改善接收器的性能。

图19的结构还具有这样的情况，其中，寄存器D0和D1的位置彼此交换，正如图14和15的结构那样。当在图19中交换了寄存器D0和D1的位置时，可分别基于下面的表23、24、25和26而描述特性。表23和24示出了分别将第一码元R1编码以将其映射到{-7，-1，3，5}中的一个、而将第二码元R2编码以将其映射到{-5，-3，1，7}中的一个的情况。表25和26示出了分别将第一码元R1编码以将其映射到{-5，-3，1，7}中的一个、而将第二码元R2编码以将其映射到{-7，-1，3，5}中的一个的情况。

表23

表24

表25

表26

图20是描绘根据本发明的另一个实施例的应用于具有输出信号{-7，-1，3，5}的ETRI的E-4VSB的1/4速率编码的框图。

如图所示，将用于生成健壮数据的寄存器D0和D1添加到健壮编码器2011，并且，通过使用4个寄存器D0、D1、D2和D3来对输入数据X₁′编码。当多路复用器基于控制位R1/R2而选择针对于一位输入数据X₁′的R1输入时，从网格编码器2015输出一个码元，并且，当多路复用器选择R2输入时，从网格编码器2015输出另一个码元。当生成第一码元R1时，可改变寄存器D0和D1的值。然而，当生成第二码元R2时，维持所述值。在表27和28中分别示出了基于输入数据X₁′的网格编码器2015的输出信号和后续状态。

表27

表28

图20的结构还具有这样的情况，其中，寄存器D0和D1的位置彼此交换，正如图14和15的结构那样。当在图20中交换了寄存器D0和D1的位置时，可分别基于下面的表29和30而描述特性。

表29

表30

图21是描绘根据本发明的另一个实施例的应用于具有输出信号{-5，-3，1，7}的ETRI的E-4VSB的1/4速率编码的框图。

如图所示，将用于生成健壮数据的寄存器D0和D1添加到健壮编码器2111，并且，通过使用4个寄存器D0、D1、D2和D3来对输入数据X₁′编码。当多路复用器基于控制位R1/R2而选择针对于一位输入数据X₁′的R1输入时，从网格编码器2115输出一个码元，并且，当多路复用器选择R2输入时，从网格编码器2115输出另一个码元。当生成第一码元R1时，可改变寄存器D0和D1的值。然而，当生成第二码元R2时，维持所述值。在表31和32中分别示出了基于输入数据X₁′的网格编码器2115的输出信号和后续状态。

表31

表32

当在本实施例中生成被16态网格编码的1/4速率健壮数据时，可基于表31和32而设计网格解码器和信号级确定器，以由此改善接收器的性能。

图21的结构还具有这样的情况，其中，寄存器D0和D1的位置彼此交换，正如图14和15的结构那样。当在图21中交换了寄存器D0和D1的位置时，可分别基于下面的表33和34而描述特性。

表33

1	R1	1	7	1	7	1	7	1	7	-3	-5	-3	-5	-3	-5	-3	-5
	R1	1	7	1	7	1	7	1	7	-3	-5	-3	-5	-3	-5	-3	-5	R2	-3	-5	-5	-3	1	7	7	1	-5	-3	-3	-5	7	1	1	7

表34

图22是描绘根据本发明的另一个实施例的应用于可选地具有输出信号{-7，-1，3，5}和{-5，-3，1，7}的ETRI的E-4VSB的1/4速率编码的框图。

如图所示，将用于生成健壮数据的寄存器D0和D1添加到健壮编码器2211，并且，通过使用4个寄存器D0、D1、D2和D3来对输入数据X₁′编码。当多路复用器基于控制位R1/R2而选择针对于一位输入数据X₁′的R1输入时，从网格编码器2215输出一个码元，并且，当多路复用器选择R2输入时，从网格编码器2215输出另一个码元。当生成第一码元R1时，可改变寄存器D0和D1的值。然而，当生成第二码元R2时，维持所述值。当将第一码元R1编码以将其映射到{-7，-1，3，5}中的一个、且将第二码元R2编码以将其映射到{-5，-3，1，7}中的一个时，在表35和36中分别示出了基于输入数据X₁′的网格编码器2215的输出信号和后续状态。

表35

表36

0	1	3	2	0	2	0	1	3	4	6	7	5	7	5	4	6
0	1	3	2	0	2	0	1	3	4	6	7	5	7	5	4	6	1	14	12	13	15	13	15	14	12	11	9	8	10	8	10	11	9

相反，当将第一码元R1编码以将其映射到{-5，-3，1，7}中的一个、且将第二码元R2编码以将其映射到{-7，-1，3，5}中的一个时，在表37和38中分别示出了基于输入数据X₁′的网格编码器2215的输出信号和后续状态。

表37

表38

当在本实施例中生成被16态网格编码的1/4速率健壮数据时，可基于表35、36、37和38而设计网格解码器和信号级确定器，以由此改善接收器的性能。

图22的结构还具有这样的情况，其中，寄存器D0和D1的位置彼此交换，正如图14和15的结构那样。当在图22中交换了寄存器D0和D1的位置时，可分别基于下面的表39、40、41和42而描述特性。

表39和40示出了分别将第一码元R1编码以将其映射到{-7，-1，3，5}中的一个、而将第二码元R2编码以将其映射到{-5，-3，1，7}中的一个的情况。表41和42示出了分别将第一码元R1编码以将其映射到{-5，-3，1，7}中的一个、而将第二码元R2编码以将其映射到{-7，-1，3，5}中的一个的情况。

表39

表40

表41

表42

图23是描绘根据本发明的实施例的应用于ETRI的E-8VSB的1/4速率编码的框图。

如所图解的，通过使用健壮编码器2311的4个寄存器D0、D1、D2和D3来对输入数据X₁′编码。当多路复用器基于控制位R1/R2而选择针对于一位输入数据X₁′的R1输入时，从网格编码器2315输出一个码元，并且，当多路复用器选择R2输入时，从网格编码器2315输出另一个码元。当生成第一码元R1时，可改变寄存器D0和D1的值。然而，当生成第二码元R2时，维持所述值。使用根据输入数据X₁′而生成的数据X₁和X₂，作为网格编码器2315的输入数据，以便生成第一码元R1，并且，在存储在存储器中之后，使用它们作为网格编码器2315的输入数据，以便生成接下来的第二码元R2。在表43和44中分别示出了基于输入数据X₁′的网格编码器2315的输出信号和后续状态。

表43

表44

当在本实施例中生成被16态网格编码的1/4速率健壮数据时，可基于表43和44而设计网格解码器和信号级确定器，以由此改善接收器的性能。

图23的结构还具有这样的情况，其中，寄存器D0和D1的位置彼此交换，正如图14和15的结构那样。当在图23中交换了寄存器D0和D1的位置时，可分别基于下面的表45和46而描述特性。

表45

表46

图24是描绘根据本发明的另一个实施例的应用于ETRI的E-8VSB的1/4速率编码的框图。

如所图解的，通过使用健壮编码器2411的4个寄存器D0、D1、D2和D3来对输入数据X₁′编码。当多路复用器基于控制位R1/R2而选择针对于一位输入数据X₁′的R1输入时，从网格编码器2415输出一个码元，并且，当多路复用器选择R2输入时，从网格编码器2415输出另一个码元。当生成第一码元R1时，可改变寄存器D0和D1的值。然而，当生成第二码元R2时，维持所述值。使用根据输入数据X₁′而生成的数据X₁和X₂，作为网格编码器2415的输入数据，以便生成第一码元R1，并且，在存储在存储器中之后，使用它们作为网格编码器2415的输入数据，以便生成接下来的第二码元R2。在表47和48中分别示出了基于输入数据X₁′的网格编码器2415的输出信号和后续状态。

表47

	R2	-7	-7	-5	-5	-1	-1	-3	-3	-7	-7	-5	-5	-1	-1	-3	-3
	R2	-7	-7	-5	-5	-1	-1	-3	-3	-7	-7	-5	-5	-1	-1	-3	-3	1	R1	1	3	1	3	5	7	5	7	1	3	1	3	5	7	5	7
R2	1	1	3	3	7	7	5	5	1	1	3	3	7	7	5	5			R1	1	3	1	3	5	7	5	7	1	3	1	3	5	7	5	7

表48

当在本实施例中生成被16态网格编码的1/4速率健壮数据时，可基于表47和48而设计网格解码器和信号级确定器，以由此改善接收器的性能。

图24的结构还具有这样的情况，其中，寄存器D0和D1的位置彼此交换，正如图14和15的结构那样。当在图24中交换了寄存器D0和D1的位置时，可分别基于下面的表49和50而描述特性。

表49

表50

图25是描绘图4的健壮数据处理器的框图。如所图解的健壮数据处理器413包括网格去交织器2501、数据去交织器2503、RS编码器2505、以及数据交织器2507。在网格去交织器2501、以及数据去交织器2503中，从健壮编码器411输出的健壮数据X₁和X₂、以及健壮数据标志经过网格去交织、以及数据去交织，并以分组的形式重组。

如上所述，将20字节任意信息添加到在分组格式器503中生成的207字节数据块，并且，RS编码器2505将20字节任意信息替换为RS奇偶校验信息。在数据交织器2507中，交织其中具有RS奇偶校验信息的健壮数据分组，并将其基于字节输出到网格编码器415。

再次参照图4，在第二多路复用器417中，将常规数据和健壮数据与从同步单元(未示出)传送的段同步位序列和字段同步位序列相组合，以由此生成传送数据帧。随后，在导频添加器中添加导频信号。在VSB调制器中，将码元流调制到VSB抑制载波。最终，在RF转换器中，将基带的8-VSB码元流转换为射频信号，并将其传送。

图26是示出由图4的传送器传送的数据帧的字段同步段的图。如图所示，从传送器400传送的段基本上与ATSC A/53标准的段相同。如果存在，那么，在与段的最后104个码元相对应的保留区中，除了前导码(precode)12个码元之外的92个码元包含用于恢复健壮数据分组的信息。用于恢复健壮数据分组的信息包括作为字段中的健壮数据对常规数据的比率的NRP(参照方程1)、健壮数据的编码速率(例如，1/2或1/4)、以及健壮数据编码方法。如在后面要描述的，在本发明的实施例中提出的接收器从用于恢复健壮数据分组的信息生成健壮数据标志，并且，接收器的构成元件可通过使用健壮数据标志而检查当前处理的数据是否为健壮数据。

图27是图解根据本发明的实施例的DTV接收器的框图。如所示出的，接收器200包括调谐器2701、IF滤波器和检测器2703、NTSC滤波器2705、均衡器2707、网格解码器2709、数据去交织器2711、分组格式器/健壮去交织器2713、RS解码器2715、数据去随机性发生器2717、多路分解器2719、同步和定时恢复块2721、字段同步解码器2723、以及控制器2725。

调谐器2701、IF滤波器和检测器2703、NTSC滤波器2705、数据去交织器2711、RS解码器2715、同步和定时恢复块2721执行与调谐器201、IF滤波器和检测器203、NTSC滤波器205、数据去交织器211、RS解码器213、以及同步和定时恢复块215相同的功能。

字段同步解码器2723接收在图26中图解的数据帧的段，恢复保留区中的健壮数据分组恢复信息，其包括有关字段中的健壮数据对常规数据的比率的信息、有关健壮数据的编码速率的信息、以及有关健壮数据编码方法的信息，并将其传送到控制器2725。

图28是示出图27的控制器的框图。如所示出的，控制器2725包括常规/健壮数据识别标志生成器2801、数据交织器2803、网格交织器2805、延迟缓冲器2807、以及延迟计算器2809。

常规/健壮数据识别标志生成器2801通过使用从字段同步解码器2723传送的健壮数据分组恢复信息，而生成健壮数据标志。

在数据交织器2803和网格交织器2805中，所生成的健壮数据标志经过基于ATSC A/53的位单元数据交织、以及网格交织，并将交织的健壮数据标志传送到均衡器2707和网格解码器2709。已经通过数据交织和网格交织而交织了在从传送器400传送的数据帧中包括的健壮数据标志，均衡器2707和网格解码器2709基于从数据交织和网格交织得到的交织的健壮数据标志而执行均衡化和网格解码。

同时，延迟缓冲器2807接收在常规/健壮数据识别标志生成器2801中生成的健壮数据标志，并考虑到在网格解码器2709和数据去交织器2711中处理数据时生成的延迟，将健壮数据标志传送到分组格式器/健壮去交织器2713。并且，延迟缓冲器2807考虑到在分组格式器/健壮去交织器2713中处理数据时生成的延迟，将健壮数据标志分别传送到数据去随机性发生器2717、多路分解器2719、以及延迟计算器2809。

延迟计算器2809通过使用考虑到在分组格式器/健壮去交织器2713中处理数据时生成并从延迟缓冲器2807传送的相对于常规数据的延迟而得到的健壮数据标志、以及从字段同步解码器2723传送的健壮数据分组恢复信息，而计算健壮数据分组的延迟时间，并将所计算的延迟时间传送到数据去随机性发生器2717。

数据去随机性发生器2717与数据帧的字段同步信号同步，并执行去随机。从字段同步解码器2723传送的健壮数据分组恢复信息包括有关数据帧中的健壮数据分组的位置的信息。然而，分组格式器/健壮去交织器2713可仅处理健壮数据分组，并且，具体地，在健壮去交织器中进行的去交织过程将健壮数据分组延迟一些分组。

延迟计算器2809基于所接收的健壮数据分组恢复信息、以及健壮数据标志，而计算相对于健壮数据分组的延迟时间，以补偿相对于健壮数据分组的延迟，并且，将延迟时间传送到数据去随机性发生器2717。数据去随机性发生器2717基于所接收的健壮数据标志、以及相对于健壮数据分组的延迟时间，而对常规数据分组和健壮数据分组进行去随机。

例如，当对第n常规数据分组进行去随机时，要进行去随机的下一个健壮数据分组不是第(n+1)健壮数据分组，而其可为第k健壮数据分组(k＜n)。健壮数据分组的延迟比常规数据分组的延迟长，这是因为，包括了在分组格式器/健壮去交织器2713中恢复原始分组所引起的延迟。因此，数据去随机性发生器2717应考虑到该延迟而执行去随机。

图29是描绘图27的分组格式器和健壮去交织器的框图，并且，图30是图解图29的健壮数据去交织器的图。分组格式器和健壮数据去交织器以与图5中图解的传送器400的健壮交织器/分组格式器407相反的方式操作。也就是说，其移除在从数据去交织器2711输入的健壮数据段(207字节)中包括的RS奇偶校验(20字节)、以及首标字节(3字节)，并生成包括信息数据和空分组的健壮数据分组。由此，当将具有9个分组(9×207字节)的健壮数据段输入到分组格式器2901时，分组格式器2901输出由信息数据形成的4个健壮数据分组、以及由空数据形成的5个空分组。随后，健壮数据去交织器2903基于字节而接收从分组格式器2901输入的健壮数据分组，执行去交织，并将健壮数据分组传送到多路复用器2905。在去交织期间，丢弃健壮数据分组之中的空分组，并仅对信息分组进行去交织。常规数据分组具有预定延迟，以由此与健壮数据分组多路复用。

将多路复用的常规数据分组和健壮数据分组传送到RS解码器2715。RS解码器2715执行有关每个分组的RS解码，并将结果传送到数据去随机性发生器2717。

再次参照图25，多路分解器2719基于健壮数据标志而对常规数据分组和健壮数据分组进行多路分解，并以由188字节MPEG兼容数据分组形成的串行数据流的形式输出它们。

对于均衡器2707，使用被称为限幅器的已知的确定器、或具有归零(0)的网格解码器。均衡器2707基于从根据ATSC A/53的位单元数据交织和网格交织得到、并从控制器2725传送的交织的健壮数据标志，而对所接收的信号进行均衡化。如同惯用的那样，从8级{-7，-5，-3，-1，1，3，5，7}中确定常规数据的信号级，并且，根据传送器400的健壮编码器411中的编码方法，而从4或8级{-7，-5，5，7}、{-7，-1，3，5}、{-5，-3，1，7}、以及{-7，-5，-3，-1，1，3，5，7}中确定健壮数据的信号级。

健壮数据信号可被用作用来更新均衡器2707的抽头系数的判定数据。由于精确的信号级确定增大了均衡器的收敛速度，所以，在多普勒环境中，其可改善健壮数据以及常规数据的接收性能。

关于常规数据信号，网格解码器2709对8级信号{-7，-5，-3，-1，1，3，5，7}执行网格解码，这与传统技术相同。关于健壮数据信号，其根据在传送器400的健壮编码器411中使用的P-2VSB、E-4VSB、或E-8VSB编码方法而相反地执行网格解码。

网格解码器2709从两个码元生成一位信息。例如，当在图14中、所确定的信号级为(5，5)和(7，7)时，网格解码器2709通过执行基于表1和2的网格解码，而确认对应的信息为0和1。

根据本发明，基于ATSC A/53的8-VSB接收器可接收常规数据分组，并且，其可通过将健壮数据分组处理为空分组，而改善反相兼容性。

尽管已通过参照特定优选实施例而描述了本发明，但本领域的技术人员将理解，可作出各种改变和修改，而不会背离如在所附权利要求中定义的本发明的范围。

工业应用性

本发明的技术可被应用于DTV传送/接收系统。

Claims

1、一种数字电视(DTV)传送器，包括：

输入部件，用于接收包括常规数据和健壮数据的数字视频数据流；

编码部件，用于对数字视频数据流执行1/4速率编码，使得可通过第一码元R1和第二码元R2这两个码元来传送一位；以及

传送部件，用于调制并传送编码部件的输出信号。

2、如权利要求1所述的DTV传送器，其中，编码部件包括多个多路复用器，并通过用于多路复用器的控制位，而顺序地生成关于一位健壮数据的第一码元R1和第二码元R2。

3、如权利要求1所述的DTV传送器，其中，编码部件执行基于P-2VSB方法的1/4速率编码，并将第一码元R1和第二码元R2分别映射到{-7，-5，5，7}中的一个码元。

4、如权利要求1所述的DTV传送器，其中，编码部件执行基于E-4VSB方法的1/4速率编码，并将第一码元R1和第二码元R2分别映射到{-7，-1，3，5}中的一个码元。

5、如权利要求1所述的DTV传送器，其中，编码部件执行基于E-4VSB方法的1/4速率编码，并将第一码元R1和第二码元R2分别映射到{-5，-3，1，7}中的一个码元。

6、如权利要求1所述的DTV传送器，其中，编码部件执行基于E-4VSB方法的1/4速率编码，并将第一码元R1映射到{-7，-1，3，5}中的一个码元，且将第二码元R2映射到{-5，-3，1，7}中的一个码元。

7、如权利要求1所述的DTV传送器，其中，编码部件执行基于E-4VSB方法的1/4速率编码，并将第一码元R1映射到{-5，-3，1，7}中的一个码元，且将第二码元R2映射到{-7，-1，3，5}中的一个码元。

8、如权利要求1所述的DTV传送器，其中，编码部件执行基于E-8VSB方法的1/4速率编码，并将第一码元R1和第二码元R2分别映射到{-7，-5，-3，-1，1，3，5，7}中的一个码元。

9、如权利要求2所述的DTV传送器，其中，编码部件通过使用四个寄存器而执行1/4速率编码。

10、如权利要求9所述的DTV传送器，其中，编码部件包括：

健壮编码器，用于根据两个寄存器D0和D1的状态，而将一位健壮数据编码为两位数据；以及

网格编码器，用于对两位数据执行标准网格编码，并且，根据两个寄存器D2和D3的状态，输出分别具有以三位Z2、Z1和Z0表示的预定级之中的一级的码元R1和R2，并且，

基于如下表示的方程，而确定编码部件的状态(S)：

S＝D0×8+D1×4+D2×2+D3

11、如权利要求10所述的DTV传送器，其中，在健壮编码器生成第一码元R1时，健壮编码器的寄存器D0和D1的值可改变，并且，在健壮编码器生成第二码元R2时，维持该值。

12、如权利要求10所述的DTV传送器，其中，当输入了健壮数据时，编码部件对健壮数据编码，使得输出码元R1和R2、以及后续状态如表1和2所示：

表1

表2

13、如权利要求11所述的DTV传送器，其中，当输入了健壮数据时，编码部件对健壮数据编码，使得输出码元R1和R2、以及后续状态如表3和4所示：

表3

表4

14、如权利要求11所述的DTV传送器，其中，当输入了健壮数据时，编码部件对健壮数据编码，使得输出码元R1和R2、以及后续状态如表5和6所示：

表5

表6

15、如权利要求11所述的DTV传送器，其中，当输入了健壮数据时，编码部件对健壮数据编码，使得输出码元R1和R2、以及后续状态如表7和8所示：

表7

表8

16、如权利要求11所述的DTV传送器，其中，当输入了健壮数据时，编码部件对健壮数据编码，使得输出码元R1和R2、以及后续状态如表9和10所示：

表9

表10

17、如权利要求11所述的DTV传送器，其中，当输入了健壮数据时，编码部件对健壮数据编码，使得输出码元R1和R2、以及后续状态如表11和12所示：

表11

表12

18、如权利要求1所述的DTV传送器，其中，编码部件对常规数据执行标准网格编码，并执行到{-7，-5，-3，-1，1，3，5，7}中的一个码元的映射。

19、如权利要求10所述的DTV传送器，其中，编码部件还包括：

数据随机性发生器，用于将输入部件的输出信号随机化；

里德所罗门(RS)编码器，用于对数据随机性发生器的输出信号执行RS编码；

健壮交织器/分组格式器，用于对RS编码器的输出信号之中的健壮数据进行交织，并基于健壮数据编码速率而执行到健壮数据分组的重构；以及

数据交织器，用于对健壮交织器/分组格式器的输出信号进行交织。

20、一种数字电视(DTV)接收器，包括：

接收部件，用于接收包括常规数据和健壮数据的传送信号，并将接收的传送信号转换为基带信号；

均衡化部件，用于确定传送信号的码元级；

网格解码部件，用于对已确定了级的码元执行网格解码；以及

解码部件，用于输出关于网格解码的信号的数字视频数据流，

其中，网格解码部件对健壮数据执行1/4速率解码，以便可关于第一码元R1和第二码元R2这两个码元而提取一位。

21、如权利要求20所述的DTV接收器，其中，均衡化部件采用P-2VSB方法，并基于{-7，-5，5，7}而分别确定第一和第二码元R1和R2的级。

22、如权利要求20所述的DTV接收器，其中，均衡化部件采用E-4VSB方法，并基于{-7，-1，3，5}而分别确定第一和第二码元R1和R2的级。

23、如权利要求20所述的DTV接收器，其中，均衡化部件采用E-4VSB方法，并基于{-5，-3，1，7}而分别确定第一和第二码元R1和R2的级。

24、如权利要求20所述的DTV接收器，其中，均衡化部件采用E-4VSB方法，并分别基于{-7，-1，3，5}和{-5，-3，1，7}而确定第一和第二码元R1和R2的级。

25、如权利要求20所述的DTV接收器，其中，均衡化部件采用E-4VSB方法，并分别基于{-5，-3，1，7}和{-7，-1，3，5}而确定第一和第二码元R1和R2的级。

26、如权利要求20所述的DTV接收器，其中，均衡化部件采用E-8VSB方法，并基于{-7，-5，-3，-1，1，3，5，7}而分别确定第一和第二码元R1和R2的级。

27、如权利要求20所述的DTV接收器，其中，网格解码部件基于示出码元级和后续状态的表13和14而对第一和第二码元R1和R2解码，其中，将码元级和后续状态表示为：

表13

表14

28、如权利要求20所述的DTV接收器，其中，网格解码部件基于示出码元级和后续状态的表15和16而对第一和第二码元R1和R2解码，其中，将码元级和后续状态表示为：

表15

表16

29、如权利要求20所述的DTV接收器，其中，网格解码部件基于示出码元级和后续状态的表17和18而对第一和第二码元R1和R2解码，其中，将码元级和后续状态表示为：

表17

表18

30、如权利要求20所述的DTV接收器，其中，网格解码部件基于示出码元级和后续状态的表19和20而对第一和第二码元R1和R2解码，其中，将码元级和后续状态表示为：

表19

表20

31、如权利要求20所述的DTV接收器，其中，网格解码部件基于示出码元级和后续状态的表21和22而对第一和第二码元R1和R2解码，其中，将码元级和后续状态表示为：

表21

表22

32、如权利要求20所述的DTV接收器，其中，网格解码部件基于示出码元级和后续状态的表23和24而对第一和第二码元R1和R2解码，其中，将码元级和后续状态表示为：

表23

表24

33、如权利要求20所述的DTV接收器，其中，解码部件包括：

数据去交织器，用于对网格解码部件的输出信号进行去交织；

分组格式器/健壮去交织器，用于将数据去交织器的输出信号之中的健壮数据重构为由信息数据形成的健壮数据分组，并对重构的健壮数据分组进行去交织；以及

里德所罗门(RS)解码器，用于对分组格式器/健壮去交织器的输出信号执行RS解码；

数据去随机性发生器，用于对RS解码器的输出信号进行去随机；以及

多路分解器，用于对数据去随机性发生器的输出信号进行多路分解。

34、一种数字电视(DTV)传送方法，包括以下步骤：

a)接收包括常规数据和健壮数据的数字视频数据流；

b)对数字视频数据流执行1/4速率编码，使得可通过第一和第二码元R1和R2这两个码元来传送一位；以及

c)调制并传送所述编码步骤b)的输出信号。

35、如权利要求34所述的DTV传送方法，其中，在步骤b)中，通过用于多路复用器的控制位，而顺序地生成关于一位健壮数据的第一和第二码元R1和R2。

36、如权利要求34所述的DTV传送方法，其中，在步骤b)中，通过采用P-2VSB方法、并执行1/4速率编码，而将第一和第二码元R1和R2分别映射到{-7，-5，5，7}之中的一个码元。

37、如权利要求34所述的DTV传送方法，其中，在步骤b)中，通过采用E-4VSB方法、并执行1/4速率编码，而将第一和第二码元R1和R2分别映射到{-7，-1，3，5}之中的一个码元。

38、如权利要求34所述的DTV传送方法，其中，在步骤b)中，通过采用E-4VSB方法、并执行1/4速率编码，而将第一和第二码元R1和R2分别映射到{-5，-3，1，7}之中的一个码元。

39、如权利要求34所述的DTV传送方法，其中，在步骤b)中，通过采用E-4VSB方法、并执行1/4速率编码，而将第一码元R1映射到{-7，-1，3，5}之中的一个码元，并将第二码元R2映射到{-5，-3，1，7}之中的一个码元。

40、如权利要求34所述的DTV传送方法，其中，在步骤b)中，通过采用E-4VSB方法、并执行1/4速率编码，而将第一码元R1映射到{-5，-3，1，7}之中的一个码元，并将第二码元R2映射到{-7，-1，3，5}之中的一个码元。

41、如权利要求34所述的DTV传送方法，其中，在步骤b)中，通过采用E-8VSB方法、并执行1/4速率编码，而将第一和第二码元R1和R2分别映射到{-7，-3，-1，3，5，7}之中的一个码元。

42、如权利要求35所述的DTV传送方法，其中，在步骤b)中，通过使用四个寄存器而进行1/4速率编码。

43、如权利要求42所述的DTV传送方法，其中，步骤b)包括以下步骤：

b1)根据两个寄存器D0和D1的状态，将一位健壮数据编码为两位数据；以及

b2)执行网格编码，其中，将两位数据输出为分别具有以三位Z2、Z1和Z0表示的预定级之中的一级的码元R1和R2。

44、如权利要求43所述的DTV传送方法，其中，在生成第一码元R1时，在步骤b1)中使用的寄存器D0和D1的值可改变，并且，在生成第二码元R2时，维持所述值。

45、如权利要求43所述的DTV传送方法，其中，当输入了健壮数据时，以这样的方式对健壮数据编码，使得输出码元R1和R2、以及后续状态如表25和26所示：

表25

表26

46、如权利要求43所述的DTV传送方法，其中，当输入了健壮数据时，以这样的方式对健壮数据编码，使得输出码元R1和R2、以及后续状态如表27和28所示：

表27

表28

47、如权利要求43所述的DTV传送方法，其中，当输入了健壮数据时，以这样的方式对健壮数据编码，使得输出码元R1和R2、以及后续状态如表29和30所示：

表29

表30

48、如权利要求43所述的DTV传送方法，其中，当输入了健壮数据时，以这样的方式对健壮数据编码，使得输出码元R1和R2、以及后续状态如表31和32所示：

表31

表32

49、如权利要求43所述的DTV传送方法，其中，当输入了健壮数据时，以这样的方式对健壮数据编码，使得输出码元R1和R2、以及后续状态如表33和34所示：

表33

表34

50、如权利要求43所述的DTV传送方法，其中，当输入了健壮数据时，以这样的方式对健壮数据编码，使得输出码元R1和R2、以及后续状态如表35和36所示：

表35

表36

51、如权利要求34所述的DTV传送方法，其中，在步骤b)中，对常规数据进行标准网格编码，并执行到{-7，-5，-3，-1，1，3，5，7}中的一个码元的映射。

52、如权利要求43所述的DTV传送方法，其中，编码步骤b)还包括以下步骤：

b3)将输入步骤a)的输出信号随机化；

b4)对随机化步骤b3)的输出信号执行RS编码；

b5)对RS编码步骤b4)的输出信号之中的健壮数据进行交织，并基于健壮数据编码速率而执行到健壮数据分组的重构，即，分组格式化；以及

b6)对健壮交织/分组格式化步骤b5)的输出信号进行交织。

53、一种数字电视(DTV)接收方法，其包括以下步骤：

a)接收包括常规数据和健壮数据的传送信号，并将接收的传送信号转换为基带信号；

b)确定传送信号的码元级，这被称为均衡化；

c)对已确定了级的码元执行网格解码；以及

d)输出关于网格解码的信号的数字视频数据流，

其中，以这样的方式在网格解码步骤c)中对健壮数据执行1/4速率解码，使得针对于第一码元R1和第二码元R2这两个码元而提取一位。

54、如权利要求53所述的DTV接收方法，其中，在步骤b)中，采用了P-2VSB方法，并且，基于{-7，-5，5，7}而分别确定第一和第二码元R1和R2的级。

55、如权利要求53所述的DTV接收方法，其中，在步骤b)中，采用了E-4VSB方法，并且，基于{-7，-1，3，5}而分别确定第一和第二码元R1和R2的级。

56、如权利要求53所述的DTV接收方法，其中，在步骤b)中，采用了E-4VSB方法，并且，基于{-5，-3，1，7}而分别确定第一和第二码元R1和R2的级。

57、如权利要求53所述的DTV接收方法，其中，在步骤b)中，采用了E-4VSB方法，并且，分别基于{-7，-1，3，5}和{-5，-3，1，7}而确定第一和第二码元R1和R2的级。

58、如权利要求53所述的DTV接收方法，其中，在步骤b)中，采用了E-4VSB方法，并且，分别基于{-5，-3，1，7}和{-7，-1，3，5}而确定第一和第二码元R1和R2的级。

59、如权利要求53所述的DTV接收方法，其中，在步骤b)中，采用了E-8VSB方法，并且，基于{-7，-5，-3，-1，1，3，5，7}而分别确定第一和第二码元R1和R2的级。

60、如权利要求53所述的DTV接收方法，其中，在网格解码步骤c)中，基于示出码元级、以及后续状态的表37和38，对第一码元R1和第二码元R2解码：

表37

表38

61、如权利要求53所述的DTV接收方法，其中，在网格解码步骤c)中，基于示出码元级、以及后续状态的表39和40，对第一码元R1和第二码元R2解码：

表39

表40

62、如权利要求53所述的DTV接收方法，其中，在网格解码步骤c)中，基于示出码元级、以及后续状态的表41和42，对第一码元R1和第二码元R2解码：

表41

表42

63、如权利要求53所述的DTV接收方法，其中，在网格解码步骤c)中，基于示出码元级、以及后续状态的表43和44，对第一码元R1和第二码元R2解码：

表43

表44

64、如权利要求53所述的DTV接收方法，其中，在网格解码步骤c)中，基于示出码元级、以及后续状态的表45和46，对第一码元R1和第二码元R2解码：

表45

表46

65、如权利要求53所述的DTV接收方法，其中，在网格解码步骤c)中，基于示出码元级、以及后续状态的表47和48，对第一码元R1和第二码元R2解码：

表47

表48

66、如权利要求53所述的DTV接收方法，其中，解码步骤d)包括以下步骤：

d1)对网格解码步骤c)的输出信号进行去交织；

d2)将数据去交织步骤d1)中得到的输出信号之中的健壮数据重构为由信息数据形成的健壮数据分组，即，分组格式化，并对重构的健壮数据分组进行去交织；

d3)对分组格式化/健壮去交织步骤d2)的输出信号执行里德所罗门(RS)解码；

d4)对RS解码步骤d3)的输出信号进行去随机；以及

d5)对数据去随机步骤d4)的输出信号进行多路分解。