專利名稱：T-mmb系統(tǒng)中一種適用于ldpc分組編碼的高效信源適配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)，特別是一種在T-MMB系 統(tǒng)中適用于LDPC分組編碼的信源適配技術(shù)。
背景技術(shù)：
地面移動(dòng)多媒體廣播T-MMB系統(tǒng)是在數(shù)字音頻廣播(DAB) 和地面數(shù)字多媒體廣播(T-DMB)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用時(shí)分復(fù) 用的方法可在多個(gè)子信道中同時(shí)傳輸DAB業(yè)務(wù)，DAB-IP業(yè)務(wù)， T-DMB業(yè)務(wù)和T-MMB業(yè)務(wù)，如圖1所示。T-MMB業(yè)務(wù)支持高 效的LDPC分組編碼(如圖2所示，流模式傳輸)和高階調(diào)制， 如8DPSK或16DAPSK，從而實(shí)現(xiàn)一種兼容DAB系統(tǒng)又高效優(yōu)
質(zhì)的數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)。
T-MMB系統(tǒng)的編碼流程T-MMB中的視頻業(yè)務(wù)的視頻和音 頻，經(jīng)過信源適配，加擾(可選)，能量擴(kuò)散擾碼，再經(jīng)過以288 字節(jié)為單位的LDPC編碼，進(jìn)行時(shí)間交織，送入主業(yè)務(wù)信道 (MSC)復(fù)用器，經(jīng)過頻率交織和OFDM調(diào)制，再經(jīng)過上變頻 和功率放大，最終通過發(fā)射天線發(fā)射出去。信源適配技術(shù)，是在 有限帶寬的前提下，解決傳輸信源內(nèi)容及信源信息的問題。
由于T-MMB系統(tǒng)中LDPC分組編碼的分組長度為288字節(jié)， 假設(shè)采用現(xiàn)有的信源適配標(biāo)準(zhǔn)如188字節(jié)為單位的MPEG-2 TS(運(yùn)動(dòng)圖像專家組-2傳輸流)方式打包，在進(jìn)行出錯(cuò)處理時(shí)， 必然導(dǎo)致錯(cuò)誤無法精確定位。如果一個(gè)288字節(jié)的LDPC塊出
現(xiàn)了誤碼，接收端的LDPC解碼由于不能判斷具體是288字節(jié) 中的哪個(gè)比特出現(xiàn)錯(cuò)，接收端只能假定每個(gè)比特都有可能出現(xiàn)錯(cuò) 誤，而288字節(jié)中可能包含3個(gè)TS包中的數(shù)據(jù)，則需要將3個(gè) TS包進(jìn)行置錯(cuò)，造成影響的數(shù)據(jù)有188*3=564字節(jié)。而如果釆 用以288字節(jié)為單位的信源適配，在接收端，如果一個(gè)LDPC 塊出現(xiàn)錯(cuò)誤，則只需對(duì)1個(gè)SAU進(jìn)行置錯(cuò)，造成影響的數(shù)據(jù)只 有288字節(jié)。故這里提出T-MMB中適用于LDPC輸出塊為288 字節(jié)的信源適配方法(SAF)。
再者，類似MPEG-2 TS流的適配技術(shù)，都是為髙帶寬的數(shù) 字電視應(yīng)用設(shè)計(jì)，在一個(gè)頻道中包含多套節(jié)目，因此需要一套復(fù) 雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來描述，如TS流中的節(jié)目描述信息(PSI)。而 手機(jī)電視/移動(dòng)多媒體廣播技術(shù)為了節(jié)省功耗， 一般一個(gè)頻道中 只會(huì)包含一套節(jié)目，而復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致過大的傳輸開銷， 所以不適用于手機(jī)電視/移動(dòng)多媒體廣播，因此需要一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、傳輸開銷小的信源適配技術(shù)。
由于288字節(jié)足夠容納目前的T-MMB音視頻和數(shù)據(jù)信息和 加擾信息，這里提出用一個(gè)信源適配單元來描述音視頻和加擾信 息。相比MPEG-2 TS流中利用PSI來描述音視頻信息和加擾信 息，傳輸開銷節(jié)省超過一半。
另一方面，相對(duì)于188字節(jié)的TS包有4個(gè)字節(jié)的頭部，本發(fā) 明提出的適配單元是288字節(jié)中，攜帶4個(gè)字節(jié)的頭部，故頭部 信息的帶寬節(jié)省了將近一半。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是對(duì)釆用LDPC分組編碼分組長度為288字節(jié) 的T-MMB業(yè)務(wù)，提出新的信源適配技術(shù)SAF，可在T-MMB系 統(tǒng)中精簡(jiǎn)高效地實(shí)現(xiàn)信源適配。
本發(fā)明提出一種在T-MMB系統(tǒng)中適應(yīng)于LDPC分組編碼髙 效的信源適配技術(shù)，包括
用信源適配包(SAP)來封裝音視頻基本流，音視頻基本流 以一個(gè)視頻幀或者音頻幀為一個(gè)單元，SAP的頭部攜帶一幀音視 頻的時(shí)間戳信息，SAP的負(fù)載部分為一幀的音視頻數(shù)據(jù)。
SAP被切分封裝在信源適配單元(SAU)的負(fù)載部分。SAU 長度采用T-MMB中LDPC編碼的分組長度，固定為288字節(jié)。 所有音頻、視頻和數(shù)據(jù)的描述信息在特定的信源適配單元節(jié)目描 述單元PDU中被封裝傳輸。
按照上述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括SAU包含4個(gè)字 節(jié)的頭部，頭部的主要內(nèi)容包括同步字節(jié)、單元ID、錯(cuò)誤指示、 系統(tǒng)參考時(shí)鐘信息、信源起始包指示、加擾指示和信源適配包起 始偏移等。
按照上述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括PDU中的視頻描
述段的內(nèi)容，主要包括視頻類型、視頻單元ID(UID)、解碼緩
沖大小、最高碼率、平均碼率和視頻解碼具體參數(shù)信息，如視頻 分辨率等信息。
按照上述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括PDU中的音頻描
述段的內(nèi)容，主要包括音頻類型、音頻UID、解碼緩沖大小、最 高碼率、平均碼率和視頻解碼具體參數(shù)信息，如音頻采樣率和聲 道等信息。
按照上述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括PDU中的條件接 收描述信息包括條件接收廠商標(biāo)識(shí)、授權(quán)控制信息(ECM) UID和授權(quán)管理信息(EMM) UID等信息。
按照上述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括接收端的LDPC 解碼塊出現(xiàn)錯(cuò)誤比特之后，將信源適配單元頭部設(shè)置一個(gè)錯(cuò)誤指 示信息位，或者置信源適配單元為空單元。
按照上述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括發(fā)送/接收端在 LDPC編/解碼之前均用SAU同步頭進(jìn)行編/解碼分組起始位置對(duì) 齊。


圖1是T-MMB系統(tǒng)傳輸框圖。
圖2是T-MMB業(yè)務(wù)的處理流程圖。
圖3是T-MMB系統(tǒng)的SAF信源適配結(jié)構(gòu)圖。
圖4是T-MMB系統(tǒng)的信源適配包組成結(jié)構(gòu)圖。
圖5是在T-MMB系統(tǒng)的信源適配單元的結(jié)構(gòu)圖。
圖6是T-MMB系統(tǒng)的節(jié)目描述單元的結(jié)構(gòu)圖。
圖7是節(jié)目描述單元中的視頻描述信息結(jié)構(gòu)圖。
圖8是節(jié)目描述單元中的音頻描述信息結(jié)構(gòu)圖。
圖9是節(jié)目描述單元中的條件接收信息結(jié)構(gòu)圖。
圖10是T-MMB發(fā)射系統(tǒng)中釆用SAF技術(shù)的LDPC編碼流
程
圖11是T-MMB接收系統(tǒng)中釆用SAF技術(shù)的LDPC解碼流
程
具體實(shí)施例方式
T畫MMB系統(tǒng)可以支持DAB、 DAB-IP、 T-DMB和T-MMB 業(yè)務(wù),T-MMB業(yè)務(wù)釆用LDPC分組編碼，以及8DPSK/16DAPSK 調(diào)制。由于T-MMB中LDPC分組編碼的分組長度為288字節(jié)， 故釆用適配單元為288字節(jié)的SAF技術(shù)封裝信源及其信息。
本發(fā)明涉及的一種在T-MMB系統(tǒng)中適用于LDPC分組編碼 高效的信源適配方法，對(duì)釆用LDPC分組編碼的T-MMB業(yè)務(wù)， 在發(fā)送端，進(jìn)行信道編碼之前，對(duì)音視頻及其信息進(jìn)行封裝。封
裝層次如圖3所示。
信源適配封裝的數(shù)據(jù)有兩種音視頻和音視頻數(shù)據(jù)的描述信息。
對(duì)音視頻數(shù)據(jù)的封裝過程如圖3:對(duì)編碼后的音頻、視頻基本 流，均以一幀為單位，封裝為一個(gè)信源適配包(SAP)，如圖4, 包括包頭和負(fù)載，包頭有負(fù)載類型(音視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn))和本幀顯 示時(shí)間戳和解碼時(shí)間戳，負(fù)載中為音視頻的一幀數(shù)據(jù)。
最后，對(duì)每個(gè)信源適配包進(jìn)行封裝，分割成固定長度288字 節(jié)的適配單元(SAU),如圖5，包括適配單元頭和適配單元負(fù) 載。其中，頭部的主要信息有錯(cuò)誤指示和系統(tǒng)參考時(shí)鐘和加擾 信息。接收機(jī)可以用錯(cuò)誤指示來判斷本單元是否有錯(cuò)誤比特出 現(xiàn)，系統(tǒng)參考時(shí)鐘可以使接收機(jī)和發(fā)送端的時(shí)鐘保持同步。
視音頻描述信息被封裝在PDU適配單元中。PDU是一特殊 的信源適配單元，UID固定為0，如圖6,包括頭部和負(fù)載。PDU 的頭部即適配單元的頭部，負(fù)載的主要內(nèi)容為視頻、音頻、數(shù)據(jù) 和條件接收信息等描述信息，其中視頻、音頻和條件接收描述信 息，分別如圖7， 8， 9所示。
在接收端接收并解析適配單元，先根據(jù)UID得到PDU單元， 解析PDU中的視音頻的UID及音視頻解碼器需要的描述信息，
并將此描述信息傳給音視頻解碼器。
根據(jù)PDU解得的UID取得音頻或者視頻的適配單元，從音 視頻的適配單元負(fù)載中取得音視頻編碼后的數(shù)據(jù)及顯示或解碼
時(shí)間戳，用適配單元頭中的信源適配包起始指示和信源適配包起 始偏移來判斷新一幀音視頻的開始。由此，信源解碼器可以得到 一幀音視頻數(shù)據(jù)及其時(shí)間信息。
發(fā)送端釆用SAF技術(shù)的LDPC編碼流程如圖10所示，經(jīng)過 SAF技術(shù)適配后的數(shù)據(jù)進(jìn)入信道編碼之后，首先找到第一個(gè)SAU 同步頭字節(jié)，并根據(jù)是否間隔288字節(jié)連續(xù)出現(xiàn)3個(gè)或3個(gè)以上 同步字節(jié)，來判斷是否同步。在同步之后，以SAU為單位，對(duì) 同步頭外的其他數(shù)據(jù)進(jìn)行能量擴(kuò)散，之后進(jìn)行LDPC分組編碼， 再進(jìn)行后續(xù)處理。
接收端釆用SAF技術(shù)的LDPC解碼流程如圖11所示在數(shù) 據(jù)進(jìn)入LDPC解碼之前，檢查同步頭的處理技術(shù)和編碼端類似， 不同的是同步頭的間隔為576字節(jié)。同步處理之后，進(jìn)行LDPC 解碼，解碼之后的LDPC分組以288字節(jié)為單位，對(duì)同步頭外 的其他數(shù)據(jù)進(jìn)行能量解擴(kuò)散，即得到一個(gè)SAU。判斷每個(gè)SAU 分組的LDPC解碼校驗(yàn)值是否為0,若是O,則此LDPC分組中 無誤碼，若為l,則說明此LDPC中有誤碼，則將該分組對(duì)應(yīng)的 SAU頭部的錯(cuò)誤信息指示設(shè)置為1，或?qū)⑵渲贸煽諉卧?br> 權(quán)利要求
1.本發(fā)明提出一種在T-MMB系統(tǒng)中適用于LDPC分組編碼高效的信源適配方法，包括用信源適配包SAP來封裝音視頻基本流，音視頻基本流以一個(gè)視頻幀或者音頻幀為一個(gè)單元，SAP的頭部攜帶一幀音視頻的時(shí)間戳信息，SAP的負(fù)載部分為一幀的音視頻數(shù)據(jù)。SAP被切分封裝在信源適配單元SAU的負(fù)載部分。SAU長度采用T-MMB中LDPC編碼的分組長度，固定為288字節(jié)。所有音頻、視頻和數(shù)據(jù)的描述信息在特定的信源適配單元節(jié)目描述單元PDU中被封裝傳輸。
2. 按照權(quán)利要求1所述的在T-MMB系統(tǒng)中適用于LDPC分組 編碼高效的信源適配方法，其特征在于進(jìn)一步包括SAU包 含4個(gè)字節(jié)的頭部，頭部的主要內(nèi)容包括同步字節(jié)、單元ID、 錯(cuò)誤指示、系統(tǒng)參考時(shí)鐘信息、信源起始包指示、加擾指示 和信源適配包起始偏移等。
3. 按照權(quán)利要求1所述的在T-MMB系統(tǒng)中適用于LDPC分組 編碼高效的信源適配方法，其特征在于進(jìn)一步包括PDU中 的視頻描述段的內(nèi)容，主要包括視頻類型、視頻UID、解碼 緩沖大小、最高碼率、平均碼率和視頻解碼具體參數(shù)信息， 如視頻分辨率等信息。
4. 按照權(quán)利要求1所述的在T-MMB系統(tǒng)中適用于LDPC分組 編碼高效的信源適配方法，其特征在于進(jìn)一步包括PDU中 的音頻描述段的內(nèi)容，主要包括音頻類型、音頻UID、解碼緩沖大小、最高碼率、平均碼率和視頻解碼具體參數(shù)信息， 如音頻釆樣率和聲道等信息。
5. 按照權(quán)利要求1所述的在T-MMB系統(tǒng)中適用于LDPC分組 編碼高效的信源適配方法，其特征在于進(jìn)一步包括PDU中 的條件接收描述信息包括條件接收廠商標(biāo)識(shí)、ECMUID和 EMMUID等信息。
6. 按照權(quán)利要求1所述的在T-MMB系統(tǒng)中適用于LDPC分組 編碼高效的信源適配方法，其特征在于進(jìn)一步包括接收端 對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行LDPC解碼，校驗(yàn)值出錯(cuò)之后，將該SAU頭 部設(shè)置一個(gè)錯(cuò)誤指示信息位，或者置該SAU為空單元。
7. 按照權(quán)利要求1所述的在T-MMB系統(tǒng)中適用于LDPC分組 編碼高效的信源適配方法，其特征在于進(jìn)一步包括發(fā)送/接 收端在LDPC編/解碼之前均用SAF同步頭進(jìn)行編/解碼分組 起始位置對(duì)齊。
全文摘要
本發(fā)明提出一種在地面移動(dòng)多媒體廣播(T-MMB)系統(tǒng)中適應(yīng)于低密度奇偶校驗(yàn)碼(LDPC)分組編碼的高效的信源適配方法，在發(fā)送端，用信源適配包來封裝音視頻基本流，用長度固定為288字節(jié)的信源適配單元來封裝信源適配包。用特定的信源適配單元節(jié)目描述單元來攜帶音視頻和數(shù)據(jù)的描述信息。接收端用節(jié)目描述單元來得到音視頻數(shù)據(jù)的描述信息，并對(duì)信源適配單元進(jìn)行解析得到信源適配包，最后獲得音視頻幀及其時(shí)間信息。同時(shí)，可在LDPC編解碼過程中實(shí)現(xiàn)編解碼起始位置對(duì)齊和高效準(zhǔn)確的容錯(cuò)處理。
文檔編號(hào)H04N7/52GK101359974SQ20071014284
公開日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2007年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
發(fā)明者斌 王, 鮑東山, 黃文輝 申請(qǐng)人:北京新岸線移動(dòng)多媒體技術(shù)有限公司