CN101273627A - 用于高质量视频服务的传送和接收数字多媒体广播的设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种数字多媒体广播(DMB)传送/接收设备。该用于高质量视频服务的DMB设备包括：源编码器，用于将音频和视频信号单独源编码为基本层流和增强层流；基本层传送处理器，用于从该源编码器接收基本层流，执行***编码，将编码后的基本层流多路复用为传输流，并输出基本层传输流；增强层传送处理器，用于从该源编码器接收增强层流，执行***编码，将编码后的增强层流多路复用为增强层传输流，并输出该增强层传输流；和分层数字广播发射机，用于从所述基本层传送处理器和增强层传送处理器接收基本层传输流和增强层传输流，并将所述基本和增强层传输流调制为数字广播信号。

Description

用于高质量视频服务的传送和接收数字多媒体广播的设备

技术领域

本发明涉及用于高质量视频服务的数字多媒体广播(DMB)传送/接收设备；并更具体地，涉及一种DMB传送/接收设备，其能够在维持与传统DMB***的逆向兼容性的同时提供高质量视频服务或附加服务。

背景技术

图1是图示了传统数字多媒体广播(DMB)传送设备的框图。

如图1所示，传统DMB传送设备包括运动画面专家组4(MPEG-4)视频编码器111、MPEG-4音频编码器113、MPEG-4***编码器120、MPEG-2传输流(TS)多路复用器130、里德-所罗门(RS)编码器140、卷积交织器150、和数字音频广播(DAB)发射机160。MPEG-4视频编码器111和MPEG-4音频编码器113对视频和音频源进行编码。MPEG-4***编码器120对媒体流进行对象化(objectizes)和同步，而MPEG-2TS多路复用器130对媒体流进行多路复用。RS编码器140用作用于附加纠错编码的外部编码器，而卷积交织器150用作去除数据流中的相邻字节单元之间的时间相关性的外部交织器。DAB发射机160接收通过流模式信道从卷积交织器150输出的流，将流变换为数字广播信号，并输出该数字广播信号。

其后，将通过将作为欧洲数字音频广播***的Eureka-147DAB发射机用作示例来详细描述DAB发射机160。

图2是描述了图1的数字音频广播(DAB)发射机的框图。该图示出了作为欧洲DAB***的Eureka-147DAB***的结构。

如图1所述，传统DMB传送设备中使用的DAB发射机160包括能量扩散加扰器161、卷积编码器162、时间交织器163、码元映射器164、频率交织器165、差分调制器166、快速逆傅立叶变换(IFFT)167、和保护间隔***器168。

其后，将根据操作顺序来描述DAB发射机160的构成元件的操作。

首先，将输入到DAB发射机160的MPEG编码后的音频数据流或一般数据流输入到能量扩散加扰器161，以分散射频(RF)传送信号的能量，并输入到卷积编码器162，以根据不等误差保护(UEP)或相等误差保护(EEP)分布而卷积编码为不同编码率。

在时间交织器163中相对于16个逻辑帧的部分而时间交织的每一副信道数据在主服务多路复用器(MSM)中多路复用，由此形成公共交织帧(CIF)。这里，由于每一逻辑帧在时域包括24ms信息，所以其具有一共384ms的交织深度。

随后，通过形成同步信道、快速信息信道(FIC)、和用于传送有效数据的主服务信道(MSC)而在码元映射器164中执行QPSK码元映射，以组成24ms长的DAB传送帧，并在频率交织器165中执行频率交织，以使得有关频率选择性衰落的影响最小化。

差分解调器166生成相位基准信号并将该相位基准信号放置在传送帧的第二码元中，并基于传送帧对构成快速信息信道(FIC)和主服务信道(MSC)的正交频分多路复用(OFDM)码元执行差分调制。

随后，形成传送帧的OFDM码元经受2N快速逆傅立叶变换(IFFT)的零填充(zero-padding)，并通过IFFT单元167中的IFFT将传送帧的零填充后的OFDM码元变换为时域信号。

保护间隔***器168在有效码元之前的位置处***所谓保护间隔的在有效码元部分的大约后四分之一处安排的数据，以去除码元间干扰(ISI)。

在传统数字多媒体广播方法中，当应用具有1/2速率编码速率的卷积编码时，可用传送速率是1.152Mbps。当向一个信道施加两个视频服务时，向每一服务分配576kbps传送速率。

所以，即使应用非常有效的源编码并提供776kbps的传送速率，传统DMB传送设备在提供高质量服务方面也存在限制。

发明内容

技术问题

所以，本发明的目的是提供一种数字多媒体广播(DMB)传送/接收设备，其能够通过分层调制，在维持与传统数字多媒体***的兼容性的同时，提供高质量DMB视频服务和/或附加数据服务。

本发明的另一目的是提供一种DMB传送/接收设备，其能够通过将可伸缩编码用作源编码方法而向基本层和增强层分派流，并通过在接收机中从基本层和增强层两者接收流并利用可伸缩解码方法，来提供高质量DMB视频服务。

通过本发明的以下描述和实施例，本发明的其它目的和优点可以理解并变得清楚。而且，本领域普通技术人员可明白，利用所要求保护的手段及其组合，可实现本发明的目的和优点。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种用于高质量视频服务的数字多媒体广播(DMB)设备，其包括：源编码器，用于对音频信号和视频信号单独执行源编码，以生成基本层流和增强层流；基本层传送处理器，用于从该源编码器接收基本层流，执行***编码，将编码后的基本层流多路复用为传输流，并输出基本层传输流；增强层传送处理器，用于从该源编码器接收增强层流，执行***编码，将编码后的增强层流多路复用为增强层传输流，并输出增强层传输流；和分层数字广播发射机，用于从所述基本层传送处理器和增强层传送处理器接收基本层传输流和增强层传输流，并将所述基本和增强层传输流调制为数字广播信号。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于附加数据服务的DMB传送设备，其包括：附加数据源编码器，用于对附加数据进行源编码，并输出增强层流；基本层源编码器，用于对音频信号和视频信号进行源编码，并输出基本层流；基本层传送处理器，用于接收该基本层流，执行***编码，将编码后的基本层流多路复用为传输流，并输出基本层传输流；增强层传送处理器，用于接收该增强层流，执行***编码，将编码后的增强层流多路复用为介质流，并输出增强层传输流；和分层数字广播发射机，用于从所述基本层传送处理器和增强层传送处理器接收基本层传输流和增强层传输流，并将所述基本和增强层传输流调制为数字广播信号。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于高质量视频服务的DMB接收设备，其包括：数字广播接收机，用于接收数字广播信号，将该数字广播信号分离为基本层流和增强层流，输出该增强层流，并通过码元去映射而解调该基本层流并输出该解调后的基本层流；基本层接收处理器，用于对解调后的基本层流执行信道解码，以由此产生传输流，对传输流进行解多路复用，执行***解码，并输出基本层音频流和基本层视频流；增强层接收处理器，用于接收该增强层流，通过码元去映射来解调该增强层流，执行信道解码以由此产生传输流；对该传输流进行解多路复用，执行***解码，并输出增强层音频流和增强层视频流；和可伸缩音频/视频解码器，用于对该基本层音频流、基本层视频流、增强层音频流、和增强层视频流执行可伸缩解码。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于附加数据服务的DMB接收设备，包括：数字广播接收机，用于接收数字广播信号；将该数字广播信号分离为基本层流和增强层流，输出该增强层流，并通过码元去映射而解调该基本层流并输出该解调后的基本层流；基本层接收处理器，用于对解调后的基本层流执行信道解码，以由此产生传输流，对传输流进行解多路复用，执行***解码，并输出基本层音频流和基本层视频流；增强层接收处理器，用于接收该增强层流，通过码元去映射来解调该增强层流，执行信道解码以由此产生附加数据；音频/视频解码器，用于解码并输出基本层音频流和基本层视频流；和附加数据解码器，用于解码并输出该附加数据。

有利效果

本发明在维持与传统数字多媒体广播网络的兼容性的同时，提供高质量视频服务和附加数据服务。

而且，本发明通过向传统DMB传送***添加分层调制功能，而提供具有比传统DMB***更高的可用传送速率的高质量视频服务，并同时提供更多广播服务信道。

附图说明

根据结合附图给出的对优选实施例的以下描述，本发明的以上和其它目的和特征将变得明显，其中：

图1是图示了传统数字多媒体广播(DMB)传送设备的框图；

图2是描述了图1的数字音频广播(DAB)发射机的框图；

图3是示出了根据本发明实施例的用于高质量视频服务的DMB传送设备的框图；

图4是图示了图3的增强层传送处理器的框图；

图5是描述了图3的增强层传送处理器的详细框图；

图6是图示了图3的分层DAB发射机的框图；

图7示出了π/4正交相移键控(QPSK)信号的星座；

图8示出了根据本发明实施例的具有一比特附加信息并在分层码元映射中按照2-ASK调制方法码元映射的信号的星座；

图9示出了根据本发明实施例的具有两比特附加信息并在分层码元映射中按照QPSK调制方法码元映射的信号的星座；

图10是描述了根据本发明实施例的用于附加数据服务的DMB传送设备的框图；

图11是图示了根据本发明实施例的用于高质量视频服务的DMB接收设备的框图；

图12是描述了图11的DAB接收机的框图；

图13是描述了根据本发明实施例的用于高质量视频服务的DMB接收处理的流程图；和

图14是示出了根据本发明实施例的用于附加数据服务的DMB接收设备的框图。

具体实施方式

以下描述仅例示了本发明的原理。即使在本说明书中没有清楚地描述或图示它们，本领域普通技术人员也可在本发明的构思和范围内实施本发明的原理和各种创造性的设备。

本说明书中呈现的条件术语和实施例的使用仅意欲使得本发明的构思易于理解，并且它们不限于说明书中提及的实施例和条件。

另外，对于本发明的原理、观点以及实施例和特定实施例的所有详细描述应被理解为包括它们的结构和功能等效。这些等效不仅包括当前已知的等效，而且包括将来开发的等效，即被发明为执行相同功能的所有装置，不管它们的结构如何。

例如，本发明的框图应被理解为示出了实施本发明的原理的示例电路的概念观点。类似地，所有流程图、状态变换图、伪代码等可基本上在计算机可读介质中表达，并且不管是否明确描述了计算机或处理器，它们均应被理解为表达计算机或处理器操作的各种处理。

表达为处理器的包括功能块的图中图示的各种装置的功能或类似构思不仅可通过使用专用于该功能的硬件来提供，而且可通过使用能够运行用于该功能的适当软件的硬件来提供。当处理器提供功能时，该功能可由单一专用处理器、单一共用处理器、或多个单独处理器来提供，这些处理器的部分可共用。

术语“处理器”、“控制”或类似构思的明确使用不应被理解为排他地表示能够运行软件的一块(a piece of)硬件，而应被理解为隐含地包括数字信号处理器(DSP)、硬件、以及用于存储软件的ROM、RAM、和非易失性存储器。这里还可包括其它已知和常用硬件。

通过参考以下提出的附图对实施例进行的以下描述，本发明的其它目的和方面将变得明显。为相同的元件给定相同的附图标记，尽管元件出现在不同的图中。另外，如果确定对于相关现有技术的进一步详细描述将使得本发明的发明点模糊，则将不提供描述。其后，将参考图来详细描述本发明的优选实施例。

图3是示出了根据本发明实施例的用于高质量视频服务的DMB传送设备的框图，

如图3所示，该DMB传送设备包括运动画面专家组4(MPEG-4)可伸缩视频编码器211、MPEG-4可伸缩音频编码器213、增强层传送处理器220、基本层传送处理器230、和分层数字音频广播(DAB)发射机240。

MPEG-4可伸缩视频编码器211从视频源中生成与传统DMB***兼容的基本层视频流、和用于改进质量的增强层视频流，并将所述基本层视频流和增强层视频流分别输出到基本层传送处理器230和增强层传送处理器220。

MPEG-4可伸缩音频编码器213从音频源中生成与传统DMB***兼容的基本层音频流、和用于改进质量的增强层音频流，并将所述基本层音频流和增强层音频流分别输出到基本层传送处理器230和增强层传送处理器220。

这里，可利用例如时间可伸缩性、空间可伸缩性、和信噪比(SNR)可伸缩性的各种可伸缩技术来生成增强层视频流和增强层音频流。由于可伸缩技术已为本发明所属技术领域的技术人员广为知晓，所以这里将不提供对它们的详细描述。传统DMB标准文献ETSI EN 300401可被称为针对本发明的实施例的本发明的背景技术。其后，当描述本发明时，将不在说明书中详细描述该标准文献中描述的内容，而将详细描述除了标准文献中的技术之外的新提出的部分。

参考图4，基本层传送处理器230包括MPEG-4***编码器120、MPEG-2传输流(TS)多路复用器(MUX)130、里德-所罗门(RS)编码器140、和卷积交织器150。这些构成元件的功能已参考图1进行了描述。

基本层传送处理器230处理传统DMB***所支持的基本层视频流和基本层音频流。MPEG-4***编码器120对从MPEG-4可伸缩视频编码器211和MPEG-4可伸缩音频编码器213传送的基本层视频流和基本层音频流分别进行对象化，并使得基本层视频和音频流彼此同步。然后，MPEG-2TS多路复用器130将基本层视频和音频流多路复用为基本层传输流，而RS编码器140对基本层传输流执行纠错编码。随后，卷积交织器150去除流中的相邻字节单元之间的时间相关性，并将结果输出到分层DAB发射机240。

增强层发射机220是用于处理增强层视频流和增强层音频流以提供比基本层的视频更高质量的视频的结构。稍后将参考图5来描述增强层传送处理器220。

除了上述传统DAB发射机的结构之外，分层DAB发射机240包括用于处理基本层流和增强层流两者的分层码元映射器。将参考图6来详细描述分层DAB发射机240。

图5是描述图3的增强层传送处理器220的详细框图。如图所示，增强层传送处理器220包括MPEG-4***编码器221、MPEG-2TS多路复用器222、能量扩散加扰器223、信道编码器224、和时间交织器225。

MPEG-4***编码器221对增强层视频流和增强层音频流进行对象化，使得这些流同步，并将同步后的流输出到MPEG-2TS多路复用器222。

MPEG-2TS多路复用器222将从MPEG-4***编码器221传送的增强层视频流和增强层音频流多路复用为增强层传输流，并输出该增强层传输流。

能量扩散加扰器223接收该增强层传输流，并对所接收的增强层传输流执行传送信号的能量扩散。这里，可基于前述标准文献ETSI EN 300401的扩散多项式来执行能量扩散。

信道编码器224接收能量扩散后的增强层传输流，并编码无线通信信道以具有鲁棒纠错功能。纠错信道编码的示例包括RS编码、卷积编码、低密度奇偶校验(LDPC)编码、turbo编码、及其链接编码方法。通过使用可提供可变信道编码速率的速率兼容穿孔代码(RCPC)或能够改变信道代码的编码速率的结构，来执行纠错信道编码。

时间交织器225是用于扩散由无线传送信道中的衰落引起的误差的结构。在本实施例中，时间交织器225通过使用前述标准文献中定义的时间交织方法来执行时间交织，并输出比特流。从时间交织器225输出的比特流被输入到分层DAB发射机240的分层码元映射器241，这将稍后进行描述。

图6是图示了图3的分层DAB发射机240的框图。如图所示，除了以上参考图2所述的传统DAB发射机的结构之外，分层DAB发射机240包括分层码元映射器241。

更具体地，除了包括能量扩散加扰器161、卷积编码器162、时间交织器163、码元映射器164、频率交织器165、差分调制器166、IFFT 167、和保护间隔***器168的传统DAB发射机的构成元件之外，分层DAB发射机240包括在差分调制器166和快速逆傅立叶变换(IFFT)单元167之间的分层码元映射器241。其后，将描述在分层DAB发射机240的构成元件之中的本发明中新提出的分层码元映射器。这里将不描述传统构成元件。

分层码元映射器241基于从差分调制器166输出的基本层传输流的调制信号而对从增强层传送处理器220传送的编码后的增强层传输流执行码元映射，并将码元映射结果输出到IFFT 167。

本发明的分层码元映射处理如下。通过执行正交相移键控(QPSK)在码元映射器164中为基本层传输流分配两比特，并在差分调制器166中基于这两比特来确定象限线的位置。这里，象限指的是旋转π/4的实数和虚数轴。

增强层传输流经受2-幅移键控(2-ASK)、正交相移键控(QPSK)、16-正交调幅(QAM)、和其它类似调制方法中的任一种。除了用于基本层的这两比特之外，2-ASK方法可分配一比特，而QPSK可分配两比特，以确保附加传送速率。16-QAM可分配4比特，以确保附加传送速率。通过向基本层中确定的象限上的位置施加基于增强层的调制方法的星座，来映射增强层的码元。

其后将参考实施例来描述本发明的分层码元映射方法。

当将通过对基本层传输流执行频率交织获得的第1OFDM码元的第kQPSK码元定义为y_l，k时，基本层传输流的差分调制器166的输出z^b _l，k可如等式1所定义。

z^b _l，k＝z^b _l-1，k·y_l，k (l＝2，3，4，...，L，-K/2≤k≤K/2)

等式1

其中L表示OFDM码元的数目；K表示多载波的数目，而z^b _l，k是在相位基准码元发生器(未示出)中生成的。

等式1表明按照π/4QPSK调制方法调制每一载波。所以，z^b _l，k是

和

中的任何一个。这里，假设调制码元的大小为1。图7示出了π/4QPSK信号的星座。

当将增强层传输流的第1个OFDM的第k载波定义为z^e _l，k时，分层码元映射器241的输出z_l，k可如等式2定义。

z_l，k＝ζ(z^b _l，k，z^e _l，k)等式2

其中表示分层码元映射函数，并基于调制方法和增强层的附加信息比特的数目来确定。

根据分层码元映射器241的实施例，当增强层的附加信息为1比特并使用2-ASK调制时，分层码元映射器241可设计为以下等式3。

$=\left\{\begin{array}{cc}(1+a)z_{l,k}^b,& z_{l,k}^e=1\\ z_{l,k}^b,& z_{l,k}^e=0\end{array}\right.$

等式3

其中a是大于0的常数。

图8示出了根据本发明实施例的具有一比特附加信息并在分层码元映射中按照2-ASK调制方法码元映射的信号的星座。图4中黑点所示星座是基本层的码元映射后的信号的星座，而白点所示星座是增强层的码元映射后的信号的星座。

根据分层码元映射的另一实施例，当增强层的附加信息为两比特并使用QPSK调制时，分层码元映射函数如以下表1所示。图9中呈现了基于表1的码元映射后的信号的星座。

表1

其中A表示与z^e _l，k对应的信息比特；B表示与z^b _l，k对应的信息比特；而a是大于0的常数。

当增强层的附加信息多于三比特时，可基于基本层信息和增强层信息按照类似方法来扩展分层码元映射星座。

基本上，假设在DMB帧的结构中仅向数据实际传送通过的信道(即MSC)应用增强层。然而，如果必要，可能向MSC和作为提供***信息的信道的FIC两者应用增强层。而且，可通过FIC传送有关分层调制的信息，例如是否使用分层调制、当使用层信息时使用的调制方法、信道编码器的编码速率、和与增强层有关的服务信息，使得DMB接收设备接收增强层的信息。

图10是描述根据本发明实施例的用于附加数据服务的DMB传送设备的框图。

可将增强层用作提供附加服务的附加传送信道，而不是为了前述提供高质量服务的目的。换言之，可通过使用用于增强层的附加源编码器来提供附加视频服务。附加视频服务可与基本层有关，例如立体视频和多视点视频，或者其可以是独立和不同的服务。

如图10所示，本发明中提出的用于提供附加数据服务的DMB传送设备包括附加数据源编码器115、增强层传送处理器220、MPEG-4视频编码器111、MPEG-4音频编码器113、基本层传送处理器230、和分层DAB发射机240。

附加数据源编码器115对附加服务的数据进行编码并输出编码后的附加数据。增强层传送处理器220将从附加数据源编码器115输出的附加数据处理为上述增强层信号。MPEG-4视频和音频编码器111和113对基本层的视频和音频信号进行编码，并分别输出基本层视频和音频信号。基本层传送处理器230接收并处理从MPEG-4视频编码器111和MPEG-4音频编码器113输出的基本层信号。MPEG-4视频编码器111、MPEG-4音频编码器113、增强层传送处理器220、基本层传送处理器230、和分层DAB发射机240如上所述工作。

根据其中通过增强层传送用于各种附加数据服务的数据分组的当前实施例，可能与传统DMB***中提供的各种服务结合或与传统服务独立地提供附加数据服务。

图11是图示了根据本发明实施例的用于高质量视频服务的DMB接收设备的框图，而图12是描述了图11的DAB接收机的框图。

如图11所示，用于高质量视频服务的DMB接收设备包括DAB接收机310、基本层接收处理器320、增强层接收处理器330、MPEG-4可伸缩视频解码器340、和MPEG-4可伸缩音频解码器350。

基本层接收处理器320是与传统DMB接收机相同的构成元件，并且其包括卷积解码器321、RS解码器322、TS解多路复用器323、和MPEG-4***解码器324。增强层接收处理器330包括分层码元去映射器331、时间去交织器332、信道解码器333、能量扩散解扰器334、TS解多路复用器335、和MPEG-4***解码器336。增强层接收处理器330通过与上述用于高质量视频服务的DMB传送设备中的编码处理相反的处理来对基本层信号和增强层信号进行解码。

参考图12，DAB接收机310是Eureka 147DAB接收设备，包括RF调谐器311、AD变换器312、FFT 313、差分解调器314、频率去交织器315、码元去映射器316、时间去交织器317、卷积解码器318、和能量扩散解扰器319。

DAB接收机310接收广播信号，并通过与上述DAB发射机中的处理相反的处理来提取用于各种服务的信息和数据流。

具体来说，DAB接收机310的频率去交织器315分离基本层流和增强层流。按照与传统DMB接收机相同的处理来对基本层流进行信道解码，并将增强层流输出到增强层接收处理器330，并通过分层码元去映射器331、时间去交织器332、信道解码器333、和能量扩散解扰器334对其进行信道解码。

在TS解多路复用器323和325中将两层的信道解码后的流分离为视频、音频、和各种附加信息分组，并在MPEG-4***解码器324和336中通过拆包(de-packetization)和流之间的同步，而提取它们作为这两层的视频和音频流。

MPEG-4可伸缩视频解码器340和MPEG-4可伸缩音频解码器350基于基本层和增强层之间的相关性对这两层的视频流和音频流执行可伸缩解码，以由此向用户提供高质量视频和音频。

其间，当本发明的DMB接收设备接收从传统DMB***传送的广播信号时，其仅提取基本层流，并通过与传统DMB接收***相同的解码处理来提供基本质量的视频和音频。

图13是描述根据本发明实施例的用于高质量视频服务的DMB接收处理的流程图。

在步骤S110，Eureka-147DAB接收设备接收广播信号。在步骤S120，多路复用并分析通过传送帧的FIC传送的各种服务信息。在步骤S130，提取与广播频道相关的信息、多路复用、或与服务相关的其它信息，以获取广播频道信息。

当广播频道信息指明广播是包括基本层信息和增强层信息的高质量广播时，在步骤S151，将广播信号分离为这两层的流，并经受单独的信道解码处理。在步骤S152，基于MPEG-2和MPEG-4来执行介质解码，并在步骤S153，提供高质量服务。

其间，当获取的广播信息指明传统广播时，仅提取基本层流，并在步骤S141和S142中分别执行信道解码和介质解码，和传统DMB接收设备中的一样。然后，在步骤S153，提供基本质量的服务。

图14是示出了根据本发明实施例的用于附加数据服务的DMB接收设备的框图。

如图14所述，DMB接收设备包括DAB接收机310、基本层接收处理器320、增强层接收处理器330、MPEG-4视频解码器410、MPEG-4音频解码器420、和附加数据解码器430。

DAB接收机310、基本层接收处理器320、和增强层接收处理器330与上面参考图11和12所述的相同。如果可以的话，增强层接收处理器330接收增强层流并最终输出附加数据，而根据附加数据的类型可以不提供TS解多路复用器335和MPEG-4***解码器336。

MPEG-4视频解码器410和MPEG-4音频解码器420接收从基本层接收处理器输出的基本层视频流和基本层音频流，对基本层视频和音频流执行解码，并输出解码后的基本层流。

附加数据解码器330从增强层接收处理器330接收附加数据，根据附加数据的类型执行解码，并输出解码后的附加数据。

本发明包括与2005年9月27日和2006年7月11日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2005-0090067和2006-0065109号相关的主题，通过引用在这里合并其全部内容。

尽管已针对某些优选实施例而描述了本发明，但是本领域普通技术人员将清楚的是，可进行各种改变和变形，而不脱离以下权利要求中限定的本发明的范围。

Claims (31)

1.一种用于高质量视频服务的数字多媒体广播(DMB)设备，包括：

源编码部件，用于对音频信号和视频信号单独执行源编码，并输出基本层流和增强层流；

基本层传送处理部件，用于从该源编码部件接收基本层流，执行***编码，对编码后的基本层流进行多路复用，并输出基本层传输流；

增强层传送处理部件，用于从该源编码部件接收增强层流，执行***编码，对编码后的增强层流进行多路复用，并输出增强层传输流；和

分层数字广播传送部件，用于从所述基本层传送处理部件和增强层传送处理部件接收基本层传输流和增强层传输流，并将所述基本和增强层传输流调制为数字广播信号。

2.根据权利要求1的设备，其中该分层数字广播传送部件对基本层传输流进行调制，以由此产生基本层流调制信号，并然后通过基于基本层流调制信号执行码元映射，而对增强层传输流进行调制。

3.根据权利要求1的设备，其中该源编码部件包括：

可伸缩视频编码器，用于通过使用可伸缩性技术从视频源中生成与传统DMB***兼容的基本层视频流、和用于高质量视频服务的增强层视频流；和

可伸缩音频编码器，用于通过使用可伸缩性技术从音频源中生成与传统DMB***兼容的基本层音频流、和用于高质量音频服务的增强层音频流。

4.根据权利要求1的设备，其中该基本层传送处理部件包括：

***编码器，用于对基本层流进行对象化和同步；

传输流多路复用器，用于将该***编码器的输出流多路复用为MPEG-2传输流(TS)，并输出基本层传输流；

外部编码器，用于对从该传输流多路复用器输出的基本层传输流执行附加纠错编码；和

外部交织器，用于去除从该外部编码器输出的流中的相邻字节单元之间的时间相关性。

5.根据权利要求4的设备，其中该外部编码器是里德-所罗门(RS)编码器。

6.根据权利要求4的设备，其中该外部交织器是卷积交织器。

7.根据权利要求1的设备，其中该增强层传送处理部件包括：

***编码器，用于对增强层流进行对象化和同步；

传输流多路复用器，用于将从***编码器输出的流多路复用为增强层传输流；

能量扩散加扰器，用于对增强层传输流执行能量扩散；

信道编码器，用于对能量扩散后的增强层传输流执行信道编码，以具有对于无线传送信道的鲁棒纠错功能；和

时间交织器，用于执行时间交织以扩散无线传送信道的衰落所引起的误差，并输出增强层比特流。

8.根据权利要求7的设备，其中该增强层传输流是MPEG-2传输流。

9.根据权利要求7的设备，其中该信道编码器通过使用从包括RS码、卷积码、低密度奇偶校验(LDPC)码、turbo码、及其链接码的组中选择的任一个来执行信道编码。

10.根据权利要求1的设备，其中该分层数字广播传送部件包括：

码元映射器，用于对基本层传输流执行码元映射，以由此产生码元映射后的信号；

频率交织器，用于对码元映射后的信号执行频率交织，以由此产生频率交织后的信号；

差分调制器，用于对频率交织后的信号执行差分调制；和

分层码元映射器，用于基于从该差分调制器传送的基本层调制信号来对增强层传输流执行码元映射。

11.根据权利要求10的设备，其中该码元映射器对基本层传输流执行正交相移键控(QPSK)码元映射，而该差分调制器生成相位基准信号，并对构成快速信息信道(FIC)和主服务信道(MSC)的正交频分多路复用(OFDM)码元进行差分调制。

12.根据权利要求10的设备，其中该分层码元映射器基于该基本层传输流的码元映射后的调制信号而对增强层传输流执行2-ASK调制。

13.根据权利要求12的设备，其中该分层码元映射器基于以下等式对增强层传输流执行码元映射：

$=\left\{\begin{array}{cc}(1+a)z_{l,k}^b,& z_{l,k}^e=1\\ z_{l,k}^b,& z_{l,k}^e=0\end{array}\right.$

其中a是大于0的常数；z^b _l，k是基本层传输流的调制信号；z^e _l，k是增强层传输流的第1OFDM码元的第k载波的码元；1＝2，3，4，...，L；-K/2≤k≤K/2；L表示OFDM码元的数目；而K表示多载波的数目。

14.根据权利要求10的设备，其中该分层码元映射器基于该基本层传输流的码元映射后的调制信号对该增强层传输流执行QPSK调制。

15.根据权利要求10的设备，其中该分层码元映射器基于该基本层传输流的码元映射后的调制信号对该增强层传输流执行16-QAM调制。

16.一种用于附加数据服务的数字多媒体广播(DMB)传送设备，包括：

附加数据源编码部件，用于对附加数据进行源编码，并输出增强层流；

基本层源编码部件，用于对音频信号和视频信号进行源编码，并输出基本层流；

基本层传送处理部件，用于接收该基本层流，执行***编码，将编码后的基本层流多路复用为传输流，并输出基本层传输流；

增强层传送处理部件，用于接收该增强层流，执行***编码，将编码后的增强层流多路复用为介质流，并输出增强层传输流；和

分层数字广播传送部件，用于从所述基本层传送处理部件和增强层传送处理部件接收基本层传输流和增强层传输流，并将所述基本和增强层传输流调制为数字广播信号。

17.根据权利要求16的设备，其中该分层数字广播传送部件对基本层传输流进行调制，以由此产生基本层流调制信号，并然后通过基于该基本层流调制信号执行码元映射来对增强层传输流进行调制。

18.根据权利要求16的设备，其中该基本层传送处理部件包括：

***编码器，用于对该基本层流进行对象化和同步；

传输流多路复用器，用于将该***编码器的输出流多路复用为MPEG-2传输流(TS)，并输出基本层传输流；

外部编码器，用于对从该传输流多路复用器输出的基本层传输流执行附加纠错编码；和

外部交织器，用于去除从该外部编码器输出的流中的相邻字节单元之间的时间相关性。

19.根据权利要求16的设备，其中该增强层传送处理部件包括：

***编码器，用于对增强层流进行对象化和同步；

传输流多路复用器，用于将从***编码器输出的流多路复用为增强层传输流；

能量扩散加扰器，用于对增强层传输流执行能量扩散；

信道编码器，用于对能量扩散后的增强层传输流执行信道编码，以具有对于无线传送信道的鲁棒纠错功能；和

时间交织器，用于执行时间交织以扩散无线传送信道的衰落所引起的误差，并输出增强层比特流。

20.根据权利要求16的设备，其中该分层数字广播传送部件包括：

码元映射器，用于对基本层传输流执行码元映射，以由此产生码元映射后的信号；

频率交织器，用于对码元映射后的信号执行频率交织，以由此产生频率交织后的信号；

差分调制器，用于对频率交织后的信号执行差分调制；和

分层码元映射器，用于基于从该差分调制器传送的基本层调制信号来对增强层传输流执行码元映射。

21.根据权利要求20的设备，其中该码元映射器对基本层传输流执行正交相移键控(QPSK)码元映射，而该差分调制器生成相位基准信号，并对构成快速信息信道(FIC)和主服务信道(MSC)的正交频分多路复用(OFDM)码元进行差分调制。

22.根据权利要求20的设备，其中该分层码元映射器基于该基本层传输流的码元映射后的调制信号而对增强层传输流执行2-ASK调制。

23.根据权利要求22的设备，其中该分层码元映射器基于以下等式对增强层传输流执行码元映射：

$=\left\{\begin{array}{cc}(1+a)z_{l,k}^b,& z_{l,k}^e=1\\ z_{l,k}^b,& z_{l,k}^e=0\end{array}\right.$

其中a是大于O的常数；z^b _l，k是基本层传输流的调制信号；z^e _l，k是增强层传输流的第1 OFDM码元的第k载波的码元；1=2，3，4，...，L；-K/2≤K/2；L表示OFDM码元的数目；而K表示多载波的数目。

24.根据权利要求20的设备，其中该分层码元映射器基于该基本层传输流的码元映射后的调制信号对该增强层传输流执行QPSK调制。

25.根据权利要求20的设备，其中该分层码元映射器基于该基本层传输流的码元映射后的调制信号对该增强层传输流执行16-QAM调制。

26.一种用于高质量视频服务的数字多媒体广播(DMB)接收设备，包括：

数字广播接收机，用于接收数字广播信号，将该数字广播信号分离为基本层流和增强层流，输出该增强层流，并通过码元去映射而解调该基本层流并输出该解调后的基本层流；

基本层接收处理器，用于对解调后的基本层流执行信道解码，以由此产生传输流，对传输流进行解多路复用，执行***解码，并输出基本层音频流和基本层视频流；

增强层接收处理器，用于接收该增强层流，通过码元去映射来解调该增强层流，执行信道解码以由此产生传输流，对该传输流进行解多路复用，执行***解码，并输出增强层音频流和增强层视频流；和

可伸缩音频/视频解码器，用于对该基本层音频流、基本层视频流、增强层音频流、和增强层视频流执行可伸缩解码。

27.根据权利要求26的DMB接收设备，其中该数字广播接收机使用Eureka 147数字音频广播(DAB)接收机。

28.根据权利要求27的DMB接收设备，其中该基本层流和该增强层流是从该Eureka 147DAB接收机的频率去交织器中分离的。

29.根据权利要求26的DMB接收设备，其中该增强层接收处理器包括：

分层码元去映射器，用于对增强层流执行码元去映射；

信道解码器，用于对该码元去映射后的增强层流执行信道解码；

解多路复用器，用于将信道解码后的增强层流分离为视频分组和音频分组，并执行解多路复用；和

***解码器，用于对解多路复用后的音频和视频分组进行拆包，执行流之间的同步，并输出增强层音频流和增强层视频流。

30.一种用于附加数据服务的数字多路复用广播(DMB)接收设备，包括：

数字广播接收机，用于接收数字广播信号；将该数字广播信号分离为基本层流和增强层流，输出该增强层流，并通过码元去映射而解调该基本层流并输出该解调后的基本层流；

基本层接收处理器，用于对解调后的基本层流执行信道解码，以由此产生传输流，对传输流进行解多路复用，执行***解码，并输出基本层音频流和基本层视频流；

增强层接收处理器，用于接收该增强层流，通过码元去映射来解调该增强层流，执行信道解码以由此产生附加数据；

音频/视频解码器，用于解码并输出基本层音频流和基本层视频流；和

附加数据解码器，用于解码并输出该附加数据。

31.根据权利要求30的DMB接收设备，其中该数字广播接收机使用Eureka 147数字音频广播(DAB)接收机。

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