CN110769298A - 信号处理电路以及相关方法 - Google Patents
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Abstract
一种信号处理电路包含:一解调电路、一处理电路以及一多工电路。该解调电路对一输入信号进行解调操作以产生包含复数连结层封包的复数信号串流，且该些连结层封包符合一进阶电视***委员会链接层协议；该处理电路耦接至该解调电路，并用以根据该些连结层封包进行一封包转换操作以产生复数传输封包，其中该些传输封包皆符合一动态图像专家组传输流格式；该多工电路耦接至该处理电路，并用以依据该些传输封包产生一数据串流。
Description
技术领域
本发明有关于信号处理电路，尤指一种支持进阶电视***委员会(AdvancedTelevision Systems Committee，ATSC)标准的信号处理电路。
背景技术
在进阶电视***委员会所提出的ATSC 3.0规格中，定义了一种进阶电视***委员会链接层协议(ATSC3.0Link-Layer Protocol，ALP)封包，其中这个ALP封包具有可变长度的标头(header)以及可变长度的酬载部分(payload)，然而，即便接收器可用以接收进阶电视***委员会链接层协议封包，后端图像处理芯片可能因为规格不同而无法直接处理进阶电视***委员会链接层协议封包，而重新设计/制造后端图像处理芯片将会花费大量成本，因此，需要一种可以对进阶电视***委员会链接层协议封包进行信号处理以使得后端图像处理芯片可顺利接续进行处理的信号处理电路。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种信号处理电路以及相关方法以解决上述问题。
根据本发明的一实施例，提供一种信号处理电路，包含:一解调电路、一处理电路以及一多工电路。该解调电路对一输入信号进行解调操作以产生包含复数连结层封包的复数信号串流，且该些连结层封包符合一进阶电视***委员会链接层协议；该处理电路耦接至该解调电路，并用以根据该些连结层封包进行一封包转换操作以产生复数传输封包，其中该些传输封包皆符合一动态图像专家组传输流格式；该多工电路耦接至该处理电路，并用以依据该些传输封包产生一数据串流。
根据本发明的一实施例，提供一种信号处理方法，包含:对一输入信号进行解调操作以产生包含复数连结层封包的复数信号串流，该些连结层封包符合一进阶电视***委员会链接层协议；根据该些连结层封包进行一封包转换操作以产生复数传输封包，其中该些传输封包皆符合一动态图像专家组传输流格式；以及依据该些传输封包产生一数据串流。
根据本发明的一实施例，提供一种信号处理电路，包含:一第一解调电路、一处理电路、一多工电路、一第二解调电路以及一选择电路。该第一解调电路用以解调一第一输入信号以产生复数信号串流，其中该些信号串流分别包含复数第一连结层封包，且该些第一连结层封包符合一第一规格；该处理电路耦接至该解调电路，用以根据该些连结层封包进行一封包转换操作以产生复数传输封包，其中该些传输封包符合一第二规格；该多工电路耦接至该处理电路，用以依据该些传输封包产生一第一数据串流；该第二解调电路用以解调一第二输入信号以产生一第二数据串流，其中该第二数据串流包含复数第二连结层封包，且该些第二连结层封包符合该第二规格；该选择电路用以依据一控制信号将该第一数据串流与该第二数据串流的其中之一传送至一输出电路。
附图说明
图1a是本发明一实施例的一信号处理电路的方块图。
图1b是图1所示的信号处理电路的示意图。
图1c是本发明另一实施例的一信号处理电路的方块图。
图2是图1所示的信号处理电路中处理电路的方块图。
图3是图2所示的标头***电路的操作示意图。
图4是图2所示的封装电路的操作示意图。
图5a与图5b是图2所示的标头处理电路的操作示意图。
图6是本发明一实施例的产生数据串流的示意图。
符号说明
10、20 信号处理电路
110、160 解调电路
IN1、IN2 输入信号
ST1、ST2 信号串流
PLP1、PLP2 物理层通道
A1_1、A2_1、A1_n、A2_m、A1_1’、 ALP封包
A2_1’、A1_2’、A2_2’
T1_1-T1_8、T1_i、T2_1-T2_8、T2_j、 TS封包
T1_s
DS1、DS2 数据串流
120 处理电路
130 多工电路
150 选择电路
140 输出电路
Valid 有效信号
DATA 数据流
SYNC 同步信号
CLK 时钟信号
210 信息***电路
220 封装电路
230 封包产生电路
Payload1_1、Payload1_s、Payload2_1、 酬载部分
Payload2_t
Payload_unit_start 酬载部分起始域
Sync_byte 同步字节域
PID 封包标识符域
具体实施方式
图1a是本发明一实施例的一信号处理电路10的方块图，如图1a所示，信号处理电路10包含解调电路110、一处理电路120、一多工电路130以及一输出电路140，在本实施例中，信号处理电路10支持进阶电视***委员会1.0(以下简称ATSC 1.0)以及进阶电视***委员会3.0(以下简称ATSC 3.0)规格，并且设置在一电视或是电视机顶盒中。解调电路110用以接收一输入信号IN1并对输入信号IN1执行一解调操作以产生多个信号串流，其中解调电路110执行的解调操作对应于ATSC3.0规格。同时参考图1a与图1b，解调电路110产生如图1b中所示的信号串流ST1与ST2，其中信号串流ST1与ST2分别对应至一物理层通道(Physical Layer Pipe,PLP)，举例来说，信号串流ST1对应至一物理层通道PLP1而信号串流ST2对应至一物理层通道PLP2。需注意的是，对输入信号IN1解码后得到的信号串流的数量并非本发明的一限制，在其他实施例中，信号串流的数量可以少于或多于两个。另外，每一信号串流皆包含至少一进阶电视***委员会链接层协议(ATSC Link-Layer Protocol，ALP)封包(以下简称ALP封包)，且该些ALP封包皆符合ATSC3.0的规格。如图1b所示，信号串流ST1可包含ALP封包A1_1-A1_n，而信号串流ST2可包含ALP封包A2_1-A2_m，其中n与m为不小于1的正整数。再次参考图1a，处理电路120用以接收信号串流ST1与ST2中的ALP封包，并且根据ALP封包产生至少一传输(transport stream)封包(以下简称TS封包)，其中TS封包符合动态图像专家组(Moving Picture Experts Group,MPEG)传输流格式。举例来说，如图1a所示，信号串流ST1中的ALP封包A1_1经过处理电路120后产生TS封包T1_1-T1_i，而信号串流ST2中的ALP封包A2_1经过处理电路120后产生TS封包T2_1-T2_j，其中i与j为不小于1的正整数。多工电路130用以接收该些TS封包并输出一数据串流DS1，而后透过输出电路140将数据串流DS1传送至后续图像处理芯片，由于数据串流DS1中的TS封包符合动态图像专家组传输流格式，因此后续的图像处理芯片不须另外设计或制造以符合ATSC3.0规格，如此一来将可大幅减少制造成本。处理电路120与多工电路130的操作将在后续段落详加描述。
参考图1c，图1c是本发明另一实施例的一信号处理电路20的方块图，如图1c所示，信号处理电路20包含图1a中信号处理电路10的电路元件，并且另外包含一选择电路150与一解调电路160。解调电路160用以接收一输入信号IN2并对输入信号IN2执行一解调操作以产生一数据串流DS2，其中数据串流DS2中的封包皆符合ATSC1.0规格，亦即同样符合动态图像专家组规格。其中解调电路160执行的解调操作对应于ATSC1.0规格。如此一来，信号处理电路20明显地可进行ATSC1.0以及ATSC3.0规格的信号处理，并且透过选择电路150依据一控制信号CTRL选择数据串流DS1或数据串流DS2传送至后端图像处理芯片，需注意的是，在图1c所示的实施例中，选择电路150是放置于信号处理电路20的后端，然而此并非本发明的一限制，在其他实施例中，选择电路150可放置于解调电路110与160之前，其用以接收输入信号IN1或IN2，并依据该控制信号CTRL决定所接收到的输入信号应该传送至解调电路110或160以进行解码操作。可推断地，信号处理电路20可同时包含两个选择电路，分别放置于解调电路110与160之前以及多工电路130之后，本领域具通常知识者应能轻易理解此实施细节，详细说明在此省略以省篇幅。
输出电路140将数据串流DS1或DS2转换为数据流DATA并传送至后端图像处理芯片。在一实施例中，可将数据流DATA转换为多笔数据流(例如说八笔)，并透过多根接脚(例如说八根)进行传输，以增进传输速率(例如说一次可传送一个字节(byte)。此外，为了方便后端图像处理芯片对该多个数据流DATA进行处理，输出电路140可另外传送一有效信号Valid、一同步信号SYNC以及一时钟信号CLK的至少其中一者至后端图像处理芯片，其中有效信号Valid用来表示目前信号处理电路10是否有传送数据流DATA至芯片，而同步信号SYNC用来指示/对齐每一个ALP封包或是每一TS封包的标头的第一个字节。
图2是图1所示的信号处理电路10中处理电路120的方块图，如图2所示，处理电路120包含一信息***电路210、一封装电路220以及一封包产生电路230，在图2的实施例中，仅描绘处理电路120接收信号串流ST1中的ALP封包A1_1以及信号串流ST2中的ALP封包A2_1为范例说明，然而此并非本发明的一限制。信息***电路210用以接收ALP封包A1_1以及A2_1，并选择性地对ALP封包执行一信息***处理操作，以使得ALP封包A1_1以及A2_1各自具有一信息，其中该信息可包含一封包信息以指示所对应的ALP封包的起始位置。在图2中，经过信息***电路210处理后输出ALP封包A1_1’以及A2_1’。封装电路220自信息***电路210接收ALP封包A1_1’以及A2_1’，并且将ALP封包A1_1’以及A2_1’分别封装成至少一符合动态图像专家组规格的TS封包的酬载(payload)部分。如图2所示，封装电路220将ALP封包A1_1’封装成TS封包酬载部分payload1_1-payload1_s，并将ALP封包A2_1’封装成TS封包酬载部分payload2_1-payload2_t，其中s与t皆为不小于1的正整数。
由于ATSC3.0的规格中，ALP封包的标头与酬载部分并非固定长度，因此封装电路220将每个ALP封包封装成TS封包酬载部份时，所产生的TS封包酬载部份亦非固定数量，举例来说，在动态图像专家组规格中，TS封包的酬载其长度为184字节(byte)，因此，若ALP封包A1_1’总长度为368字节，在经过封装电路220处理后将产生TS封包酬载部分payload1_1-payload1_2，且每一酬载部分的长度将刚好为184字节。以另一例子而言，若ALP封包A1_1’总长度为400字节，在经过封装电路220处理后将产生TS封包酬载部分payload1_1-payload1_3，其中酬载部分payload1_1与payload1_2皆为184字节，而酬载部分payload1_3的长度将仅有32字节，其不符合动态图像专家组规格的规范。
封包产生电路230自封装电路220接收该些酬载部分，并且对该些酬载部分执行一标头处理操作，详细来说，封包产生电路230对每一酬载部分***符合动态图像专家组规格的一TS标头，并且对长度不符合动态图像专家组规格的酬载部分另外执行一填充操作，藉此产生符合动态图像专家组规格的TS封包T1_1-T1_s以及T2_1-T2_t。以前面所述例子而言，当封包产生电路230接收酬载部分payload1_1-payload1_3时，可对酬载部分payload1_1-payload1_3分别***一TS标头，并且利用对应至酬载部分payload1_3的标头的一适配区域(adaptation field)来填充酬载部分payload1_3不满184字节的部分，使得酬载部分payload1_3加上所填充的部分的长度刚好为184字节。在动态图像专家组规格中，TS封包的标头为4字节，因此封包产生电路230所产生的TS封包T1_1-T1_s以及T2_1-T2_t皆为188字节。
图3是图2所示的信息***电路210的操作示意图，以ALP封包A1_1为例，当信息***电路210接收ALP封包A1_1时，可选择性地执行一信息***处理操作以产生ALP封包A1_1’，如图3所示，信息***处理操作可包含不***信息、***1字节信息或***5字节信息，其中当***1字节信息时，该1字节为一起始位置信息，用以指示后端图像处理电路ALP封包A1_1的起始位置，若选择不***信息，信号处理电路10仍可透过其他可行方式与后端图像处理电路沟通ALP封包A1_1的起始位置，另外，当***5字节信息时，除了1字节为一起始位置信息之外，剩余的4字节为一时间戳，该时间戳记载了解调电路110对ALP封包A1_1进行解调的时间，可供后端图像处理电路据以寻找ALP封包的起始位置。
图4是根据图2所示的封装电路220的操作示意图，以ALP封包A1_1’为例，当封装电路220接收ALP封包A1_1’时，将ALP封包A1_1’封装为符合动态图像专家组规格的TS封包的酬载部分payload1_1-payload1_s，如图4所示，酬载部分的长度皆为184字节，除了最后的酬载部分payload1_s其长度可能不满184字节，举例来说，其长度仅为50字节，因此需要透过封包产生电路230执行填充操作。
图5a与图5b是图2所示的封包产生电路230的操作示意图，分别以酬载部分payload1_1-payload1_s与payload2_1-payload2_t为例，封包产生电路230对酬载部分payload1_1-payload1_s与payload2_1-payload2_t执行标头处理操作，包含对该些酬载部分***符合动态图像专家组规格的一标头，其中标头可包含有一同步字节(Sync_Byte)域、一传输错误指示(transport error indicator)域、一酬载部分起始(payload unitstart)域、传输优先级(transport priority)域、一封包标识符(packet identifier,PID)域、一传输顺序控制(transport scrambling control)域以及一改编域控制(adaptionfield control)域。封包产生电路230可利用标头中的同步字节域或封包标识符域亦或者两者结合来表达此酬载部分属于信号串流ST1或是信号串流ST2，举例来说，如图5a所示，酬载部分payload1_1的同步字节域被指定为0x47，由此可知酬载部分payload1_1属于信号串流ST1；如图5b所示，酬载部分payload2_1的同步字节域被指定为0x48，由此可知酬载部分payload2_1属于信号串流ST2。又或者，如图5a所示，酬载部分payload1_1的封包标识符域被指定为0x100，由此可知酬载部分payload1_1属于信号串流ST1；如图5b所示，酬载部分payload2_1的封包标识符域被指定为0x101，由此可知酬载部分payload2_1属于信号串流ST2。又或者，如图5a所示，封包产生电路230利用标头中同步字节域与封包标识符域的结合来表达该酬载部分属于信号串流ST1或是信号串流ST2，如酬载部分payload1_1的(同步字节域,封包标识符域)指定为(0x47,0x100)，由此可知酬载部分payload1_1属于信号串流ST1；而在图5b中，酬载部分payload2_1的(同步字节域,封包标识符域)指定为(0x48,0x101)，由此可知酬载部分payload2_1属于信号串流ST2，依此类推。另外，封包产生电路230可利用标头中的酬载部分起始域来指示哪一酬载部分包含有ALP封包的起始位置，如图5a所示，酬载部分payload1_1的标头中的酬载部分起始域被指定为1，表示酬载部分payload1_1包含有ALP封包1_1’的起始位置，而其余酬载部分的标头中的酬载部分起始域将被指定为0。当酬载部分长度不满足184字节时，如酬载部分payload1_s，封包产生电路230于其标头中的改编域控制域中指示酬载部分payload1_s得长度不满184字节，并且于改编域填满其所缺少的长度，如此一来，TS封包T1_1-T1_s的长度皆为188字节。
图6是本发明一实施例的产生数据串流DS1的示意图，如图6所示，信号串流ST1中包含ALP封包1_1与1_2，并且经过信息***电路210进行信息***处理操作***一信息(图6中以左斜线标示)以产生ALP封包1_1’与1_2’，并且透过封装电路220与封包产生电路230产生TS封包T1_1-T1_8的酬载部分101-108与标头部分(图6中以右斜线标示)，其中TS封包T1_1-T1_8的标头中的同步字节域或封包标识符域可指示TS封包T1_1-T1_8属于信号串流ST1；对信号串流ST2的操作类似于对信号串流ST1的操作，不再赘述。当多工电路130接收TS封包T1_1-T1_8以及T2_1-T2_8并据以产生数据串流DS1时，数据串流DS1中来自不同信号串流的TS封包的传送顺序可互相交错，但来自同一信号串流的TS封包则须依序传送。举例来说，如图6所示，多工电路130产生的数据串流DS1中，虽可轮流传送来自信号串流ST1或信号串流ST2的TS封包，但TS封包T1_1-T1_5需依序传送，且TS封包T2_1-T2_4亦须依序传送，依此类推。本领域具通常知识者应能轻易理解数据串流DS中的传送顺序的实施细节，详细说明在此省略以省篇幅。
简单归纳本发明，透过将符合ATSC3.0规格的ALP封包封装为符合动态图像专家组传输流格式的TS封包，如此一来，后端图像处理芯片将不需重新设计或制造即可直接处理接收到的信号，可大幅减低制造成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (20)
1.一种信号处理电路，包含:
一解调电路，用以对一输入信号进行解调操作以产生包含复数连结层封包的复数信号串流，该些连结层封包符合一进阶电视***委员会链接层协议；
一处理电路，耦接至该解调电路，用以根据该些连结层封包进行一封包转换操作以产生复数传输封包，其中该些传输封包皆符合一动态图像专家组传输流格式；以及
一多工电路，耦接至该处理电路，用以依据该些传输封包产生一数据串流。
2.如权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于，该处理电路包含:
一信息***电路，用以选择性地将一信息***该些链接层封包以产生复数处理后封包，其中该信息用以指示其所对应的该些连结层封包的起始位置；
一封装电路，用以将该些处理后封包封装成复数传输封包酬载部分；以及
一封包产生电路，用以对该些传输封包酬载部分分别***一标头以产生该些传输封包，其中该标头符合该动态图像专家组传输流格式。
3.如权利要求2所述的信号处理电路，其特征在于，该封包产生电路更用以执行一填充操作以使得该些传输封包的其中之一的数据量满足一预设数据量。
4.如权利要求3所述的信号处理电路，其特征在于，该封包产生电路利用该标头所对应的一适配区域进行该填充操作。
5.如权利要求2所述的信号处理电路，其特征在于，该标头具有一酬载部分起始域，用以指示该标头所对应的传输封包酬载部分是否包含其所对应的连结层封包的起始位置。
6.如权利要求2所述的信号处理电路，其特征在于，该标头具有一同步字节域与一封包标识符域的至少其中之一，用以指示该标头所对应的传输封包酬载部分所对应的信号串流为该些信号串流的何者。
7.如权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于，该解调电路为一第一解调电路，该解调操作为一第一解调操作，该输入信号为一第一输入信号，该些链接层封包为复数第一连结层封包，该数据串流为一第一数据串流，该信号处理电路另包含:
一第二解调电路，用以对一第二输入信号进行一第二解调操作以产生包含复数第二连结层封包的一第二数据串流，其中该些第一连结层封包符合一进阶电视***委员会3.0协议，该些第二连结层封包符合一进阶电视***委员会1.0协议。
8.如权利要求7所述的信号处理电路，其特征在于，另包含:
一选择电路，用以依据一控制信号将该第一输入信号以及该第二输入信号的其中之一传送给该第一解调电路与该第二解调电路的其中之一，或者用以依据该控制信号将该第一数据串流与该第二数据串流的其中之一传送至一输出电路。
9.如权利要求7所述的信号处理电路，其特征在于，该信号处理电路设置在一芯片中，该信号处理电路另包含：
一输出电路，用以将该第一数据串流与该第二数据串流的其中之一传送至一另一芯片，以及将一有效信号、一同步信号以及一时钟信号的至少其中之一传送至该另一芯片，其中该有效信号用来表示目前信号处理电路是否有传送该第一数据串流与该第二数据串流的其中之一至该另一芯片，以及该同步信号用来指示每一连结层封包或是每一传输封包的起始位置。
10.一种信号处理方法，包含:
对一输入信号进行解调操作以产生包含复数连结层封包的复数信号串流，该些连结层封包符合一进阶电视***委员会链接层协议；
根据该些连结层封包进行一封包转换操作以产生复数传输封包，其中该些传输封包皆符合一动态图像专家组传输流格式；以及
依据该些传输封包产生一数据串流。
11.如权利要求10所述的信号处理方法，其特征在于，根据该些连结层封包进行一封包转换操作以产生复数传输封包的步骤包含:
选择性地将一信息***该些链接层封包以产生复数处理后封包，其中该信息用以指示其所对应的该些连结层封包的起始位置；
将该些处理后封包封装成复数传输封包酬载部分；以及
对该些传输封包酬载部分分别***一标头以产生该些传输封包，其中该标头符合该动态图像专家组传输流格式。
12.如权利要求11所述的信号处理方法，其特征在于，对该些传输封包酬载部分分别***该标头以产生该些传输封包的步骤包含:
执行一填充操作以使得该些传输封包的其中之一的数据量满足一预设数据量。
13.如权利要求12所述的信号处理方法，其特征在于，对该些传输封包酬载部分分别***该标头以产生该些传输封包的步骤包含:
利用该标头所对应的一适配区域进行该填充操作。
14.如权利要求11所述的信号处理方法，其特征在于，该标头具有一酬载部分起始域，用以指示该标头所对应的传输封包酬载部分是否包含其所对应的连结层封包的起始位置。
15.如权利要求11所述的信号处理方法，其特征在于，该标头具有一同步字节域与一封包标识符域的至少其中之一，用以指示该标头所对应的传输封包酬载部分所对应的信号串流为该些信号串流的何者。
16.如权利要求10所述的信号处理方法，其特征在于，该解调操作为一第一解调操作，该输入信号为一第一输入信号，该些链接层封包为复数第一连结层封包，该数据串流为一第一数据串流，该方法另包含:
对一第二输入信号进行一第二解调操作以产生包含复数第二连结层封包的一第二数据串流，其中该些第一连结层封包符合一进阶电视***委员会3.0协议，该些第二连结层封包符合一进阶电视***委员会1.0协议。
17.如权利要求16所述的信号处理方法，其特征在于，另包含:
依据一控制信号选择该第一输入信号以及该第二输入信号的其中之一；或者
依据该控制信号选择该第一数据串流与该第二数据串流的其中之一。
18.如权利要求16所述的信号处理方法，其特征在于，另包含:
将该第一数据串流与该第二数据串流的其中之一传送至一芯片，以及将一有效信号、一同步信号以及一时钟信号的至少其中之一传送至该芯片，其中该有效信号用来表示是否有传送该第一数据串流与该第二数据串流的其中之一至该芯片，以及该同步信号用来指示每一连结层封包或是每一传输封包的起始位置。
19.一种信号处理电路，包含:
一第一解调电路，用以解调一第一输入信号以产生复数信号串流，其中该些信号串流分别包含复数第一连结层封包，且该些第一连结层封包符合一第一规格；
一处理电路，耦接至该解调电路，用以根据该些连结层封包进行一封包转换操作以产生复数传输封包，其中该些传输封包符合一第二规格；
一多工电路，耦接至该处理电路，用以依据该些传输封包产生一第一数据串流；
一第二解调电路，用以解调一第二输入信号以产生一第二数据串流，其中该第二数据串流包含复数第二连结层封包，且该些第二连结层封包符合该第二规格；以及
一选择电路，用以依据一控制信号将该第一数据串流与该第二数据串流的其中之一传送至一输出电路。
20.如权利要求19所述的信号处理电路，其特征在于，该处理电路包含:
一信息***电路，用以选择性地将一信息***该些链接层封包以产生复数处理后封包，其中该信息用以指示其所对应的该些连结层封包的起始位置；
一封装电路，用以将该些处理后封包封装成复数传输封包酬载部分；以及
一封包产生电路，用以对该些传输封包酬载部分分别***一标头以产生该些传输封包，其中该标头符合该动态图像专家组传输流格式。
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