本發(fā)明涉及數(shù)字電視技術領域，更具體地涉及一種高清數(shù)字電視接口。

背景技術：

目前，數(shù)字電視地面廣播（Digital Television Terrestrial Broadcasting，DTTB）已經(jīng)達到可實現(xiàn)階段，當前世界上公布的DTTB傳輸標準主要有3種：美國高級電視系統(tǒng)委員會（Advanced Television System Committee，ATSC）制定的ATSC標準、歐洲的數(shù)字視頻地面廣播（Digital Video Terrestrial Broadcasting-Terrestrial，DVB-T）、日本的地面綜合業(yè)務數(shù)字廣播（Integrated Service Digital Broadcasting-Terrestrial，ISDB-T）?；趯@3種地面數(shù)字電視系統(tǒng)的深入研究，清華大學提出了基于時域同步正交頻分復用（Time Domain Synchronous Orthogonal Frequency Division Multiplex，TDS-OFDM）調(diào)制技術的地面數(shù)字電視廣播傳輸系統(tǒng)，并被我國采納、制定為我國的DTTB標準，命名為“地面數(shù)字多媒體電視廣播（Terrestrial Digital Multimedia Television Broadcasting，DMB-T）傳輸系統(tǒng)”。

DMB-T傳輸系統(tǒng)采用以下幾項主要技術：

時域同步的正交多載波技術。地面寬帶無線傳輸?shù)淖畲罄щy在于多徑引起的頻率選擇性衰落，OFDM技術則在對抗頻率選擇性衰落方面具有獨特的優(yōu)勢。然而，子載波間的正交性對同步提出嚴格的要求。歐洲采用全頻域處理方式形成其核心技術——編碼的OFDM（Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex，COFDM）技術，由于其系統(tǒng)同步和信道估計互為條件，需用復雜的迭代算法和強功率同步導頻等技術措施。而TDS-OFDM通過時域和頻域混合處理，簡單方便地實現(xiàn)了快速碼字捕獲和穩(wěn)健的同步跟蹤。

保護間隔的偽隨機序列(Pseudo-Noise，PN)填充技術。為了在多徑時延擴散信道中避免碼間串擾，DVB采用了循環(huán)前綴填充的OFDM保護間隔，使其傳輸?shù)男视兴鶕p失。DMB-T發(fā)明了基于PN序列擴頻技術的高保護同步傳輸技術，并用其填充OFDM保護間隔，使系統(tǒng)的頻譜利用效率提高10%，并有20dB以上同步保護增益。

快速信道估計技術。針對現(xiàn)有地面數(shù)字電視傳輸標準的信道估計迭代過程較長（一次有效參數(shù)估計約需1.024ms）的不足，DMB-T使用新的TDS-OFDM信道估計技術，通過正交相關和傅立葉變換實現(xiàn)快速信道估計（一次有效參數(shù)估計約需0.6ms），提高了系統(tǒng)移動接收性能。

前向糾錯編碼與相位映射相結(jié)合的糾錯技術。針對采用多載波COFDM技術的信噪比門限相對VSB單載波技術較差的現(xiàn)實，DMB-T發(fā)明了一種新的系統(tǒng)級聯(lián)糾錯內(nèi)碼和最小歐氏距離最大化映射技術，使采用多載波技術的系統(tǒng)信噪比門限獲得10%以上的改善。

與絕對時間同步的幀結(jié)構。DMB-T傳輸協(xié)議設計了與絕對時間同步的復幀結(jié)構，方便自動喚醒功能設置，達到省電目的，支持便攜接收；與絕對時間同步機制有利于單頻網(wǎng)同步發(fā)送信號的功能控制，使DMB-T單頻網(wǎng)同步設備比國際現(xiàn)有標準的同類設備更容易實現(xiàn)。其物理信道幀結(jié)構如圖1所示：

幀結(jié)構是分級的，一個基本幀結(jié)構稱為一個信號幀。幀群定義為255個信號幀，其第一幀定義為幀群頭。幀群中的信號幀有唯一的幀號，標號從0到254，信號幀號(則)被編碼到當前信號幀的幀同步序列中。超幀定義為一組幀群，幀結(jié)構的頂層稱為超幀群。超幀被編號，從0到最大幀群號。超幀號(SFN)與超幀群號(SFGN)一起被編碼到超幀的第一個幀群頭中。SFGN被定義為超幀群發(fā)送的日歷日期，超幀群以一個自然日為周期進行周期性重復，它被編碼為下行線路超幀群中一個超幀的第一個幀群頭中的前兩個字節(jié)。在北京時間00：00：00AM，物理信道幀結(jié)構被復位并開始一個新的超幀群。一個信號幀由兩部分組成：幀同步和幀體。幀同步和幀體的基帶符號率相同，規(guī)定為7．56MSps。幀同步信號采用沃爾什編碼的隨機序列，以實現(xiàn)多基站識別。幀同步包含前同步、幀同步序列和后同步。對于一個信號幀群中的不同的信號幀，有不同的幀同步信號。所以，幀同步能作為一個特殊信號幀的幀同步特征而用于識別。幀同步采用二進制移相鍵控（Binary Phase Shift Key, BPSK）調(diào)制以得到穩(wěn)定的同步。

系統(tǒng)信息傳送。DMB-T傳輸協(xié)議為每一個長度500μS信息數(shù)據(jù)的信號幀設定了獨特地址的幀頭，方便數(shù)據(jù)信息的識別和分離，具有融合多業(yè)務廣播的技術基礎。

目前，清華針對DMB-T傳輸系統(tǒng)的上述技術，申請了專利名稱為“地面數(shù)字多媒體電視廣播系統(tǒng)”，專利號為00123597.4的專利。所述專利揭露：一種地面數(shù)字多媒體廣播電視系統(tǒng)，如圖2所示，其包括：一個網(wǎng)絡控制中心10、至少一個發(fā)射機20和至少一個接收機30，把所傳輸?shù)臄?shù)字碼流從所述網(wǎng)絡控制中心10至少傳送第一和第二信號幀給發(fā)射機20，發(fā)射機20將所接收到的信號調(diào)制發(fā)射到空中，由接收機30接收。

上述清華專利采用的核心技術為TDS-OFDM調(diào)制技術，其調(diào)制步驟包括：a、輸入的MPEG-TS碼流經(jīng)過信道編碼處理后在頻域形成長度為3780的IDFT數(shù)據(jù)塊；b、采用DFT將IDFT數(shù)據(jù)塊變換為長度為3780的時域離散樣值幀體，7.56M/s個樣值；c、在OFDM的保護間隔插入長度為378的PN序列作為幀頭；d、將幀頭和幀體組合成時間長度為550的信號幀；e、采用具有線性相位延遲特性的FIR低通濾波器對信號進行頻域整形；f、將基帶信號進行上變頻調(diào)制到RF載波上。

由上述可知，目前針對DMB-T提出了一種地面數(shù)字多媒體廣播電視系統(tǒng)及其傳輸?shù)姆桨?，但對于用戶?cè)接收傳輸系統(tǒng)傳送的RF載波，以及對RF載波的處理得到音視頻信號，沒有一個更好的解決方案。

現(xiàn)今，由于地面數(shù)字多媒體廣播電視系統(tǒng)中“高清”數(shù)字電視機的顯示終端分辨率達到1920×1080像素，視覺效果號，性價比高，因此人們對“高清”數(shù)字電視機的需求不斷呈現(xiàn)出日益增長的趨勢。然而，由于上述原因，目前的高清數(shù)字電視對RF載波處理音視頻信號方面也存在不足。因此，有必要提供一種能高可靠性接收并處理RF載波的高清數(shù)字電視接口以及交互式數(shù)字電視前端系統(tǒng)中高清音視頻接入的方法。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種高清數(shù)字電視接口，能高可靠性接收并處理RF載波從而得到高質(zhì)量的音視頻信號。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的高清數(shù)字電視接口包括無線接收模塊、信號處理模塊以及信號接口模塊。所述無線接收模塊接收承載有音視頻業(yè)務的射頻信號。所述信號處理模塊將所述無線接收模塊接收到的射頻信號進行TDS-OFDM解調(diào)、解碼以及同步處理，得到音視頻信號，并輸出該音視頻信號。所述信號接口模塊接收所述信號處理模塊輸出的音視頻信號。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述信號處理模塊包括解調(diào)模塊、解碼模塊以及同步恢復模塊。所述解調(diào)模塊對所述承載有音視頻業(yè)務的射頻信號進行TDS-OFDM解調(diào)，得到基帶信號。所述解碼模塊對所述解調(diào)模塊解調(diào)出的基帶信號進行解碼，得到所述音視頻碼流。所述同步恢復模塊對所述解碼模塊解碼輸出的所述音視頻碼流在時域和/或頻域進行同步。

較佳地，所述解調(diào)模塊包括載波恢復單元、TDS-OFDM解調(diào)單元、信道估計單元以及同步恢復單元。所述載波恢復單元從所述無線接收模塊接收到的承載有音視頻業(yè)務的射頻信號中提取用于TDS-OFDM解調(diào)的載波信號。所述TDS-OFDM解調(diào)單元使用所述載波恢復單元恢復得到的載波對接收到的射頻信號進行解調(diào)，得到基帶信號。所述信道估計單元根據(jù)所述無線接收模塊接收到的射頻信號進行信道估計，從而對所述TDS-OFDM解調(diào)單元解調(diào)出的基帶信號進行補償。所述同步恢復單元恢復所述無線接收模塊接收到的射頻信號的同步信息。

較佳地，所述解碼模塊包括解交織單元以及糾錯解碼單元。所述解交織單元對所述解調(diào)模塊解調(diào)后的基帶信號進行解交織變換，并輸出變換數(shù)據(jù)。所述糾錯解碼單元利用糾錯解碼算法對所述解交織單元輸出的變換數(shù)據(jù)進行解碼，得到音視頻信號。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述無線接收模塊包括一天線。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的高清數(shù)字電視接口能通過無線接收模塊高可靠性地接收射頻信號，并通過信號處理模塊高可靠性地處理射頻信號以得到高質(zhì)量的音視頻信號。另外，本發(fā)明高清數(shù)字電視接口通過將無線接收模塊和具有解調(diào)解碼功能的信號處理模塊集成在一起，提高了系統(tǒng)集成度。此外，本發(fā)明采用無線接入的方式接收射頻信號，節(jié)省了大量電纜或光纜的使用，降低了建網(wǎng)成本，同時也節(jié)省了用戶線路，降低了用戶成本。

通過以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明的實施例。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術物理信道幀結(jié)構示意圖。

圖2為現(xiàn)有技術地面數(shù)字多媒體廣播電視系統(tǒng)框圖。

圖3為本發(fā)明高清數(shù)字電視接口的結(jié)構框圖。

圖4為圖3所示高清數(shù)字電視接口的信號處理模塊的結(jié)構框圖。

圖5為本發(fā)明交互式數(shù)字電視前端系統(tǒng)中高清音視頻接入的方法的流程圖。

具體實施方式

現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。

參考圖3，本實施例的一種高清數(shù)字電視接口包括無線接收模塊110、信號處理模塊120以及信號接口模塊130。所述無線接收模塊110接收承載有音視頻業(yè)務的射頻信號。所述無線接收模110包括天線。所述信號處理模塊120將所述無線接收模塊110接收到的射頻信號進行TDS-OFDM解調(diào)、解碼以及同步處理，得到音視頻信號，并輸出該音視頻信號。所述信號接口模塊130接收所述信號處理模塊120輸出的音視頻信號。

詳細地，參考圖4，所述信號處理模塊120包括解調(diào)模塊121、解碼模塊122以及同步恢復模塊123。所述解調(diào)模塊121對所述承載有音視頻業(yè)務的射頻信號進行TDS-OFDM解調(diào)，得到基帶信號。所述解碼模塊122對所述解調(diào)模塊121解調(diào)出的基帶信號進行解碼，得到所述音視頻碼流。所述同步恢復模塊123對所述解碼模塊122解碼輸出的所述音視頻碼流在時域和/或頻域進行同步。

所述信號處理模塊120的解調(diào)模塊121包括載波恢復單元121b、TDS-OFDM解調(diào)單元121a、信道估計單元121c以及同步恢復單元121d。所述載波恢復單元121b從所述無線接收模塊110接收到的承載有音視頻業(yè)務的射頻信號中提取用于TDS-OFDM解調(diào)的載波信號。所述TDS-OFDM解調(diào)單元121a使用所述載波恢復單元121b恢復得到的載波對接收到的射頻信號進行解調(diào)，得到基帶信號。所述信道估計單元121c根據(jù)所述無線接收模塊110接收到的射頻信號進行信道估計，從而對所述TDS-OFDM解調(diào)單元121a解調(diào)出的基帶信號進行補償。所述同步恢復單元121d恢復所述無線接收模塊110接收到的射頻信號的同步信息。

所述信號處理模塊120的解碼模塊122包括解交織單元122a以及糾錯解碼單元122b。所述解交織單元122a對所述解調(diào)模塊121解調(diào)后的基帶信號進行解交織變換，并輸出變換數(shù)據(jù)。所述糾錯解碼單元122b利用糾錯解碼算法對所述解交織單元122a輸出的變換數(shù)據(jù)進行解碼，得到音視頻信號。

參考圖5，本發(fā)明的交互式數(shù)字電視前端系統(tǒng)中高清音視頻接入的方法包括如下步驟：（1）接收承載有音視頻業(yè)務的射頻信號(步驟S1)；（2）從所述射頻信號中提取用于TDS-OFDM解調(diào)的載波信號(步驟S2);（3）使用所述載波對接收到的射頻信號進行解調(diào)，得到基帶信號(步驟S3);（4）根據(jù)所述射頻信號進行信道估計，從而對所述基帶信號進行補償(步驟S4);（5）恢復所述接收到的射頻信號的同步信息(步驟S5)；（6）對所述基帶信號進行解交織變換，并輸出變換數(shù)據(jù)(步驟S6)；（7）利用糾錯解碼算法對所述變換數(shù)據(jù)進行解碼，得到音視頻信號(步驟S7)；（8）對所述音視頻碼流在時域或/和頻域進行同步(步驟S8)；（9）向終端輸出所述音視頻信號(步驟S9)。

以上結(jié)合最佳實施例對本發(fā)明進行了描述，但本發(fā)明并不局限于以上揭示的實施例，而應當涵蓋各種根據(jù)本發(fā)明的本質(zhì)進行的修改、等效組合。