專利名稱：流處理設備及其方法
技術領域：
本發明涉及一種流處理設備及其方法，更具體地講，涉及一種用于處理流以使所 述流與啞元(dummy)交織的流處理設備及其方法。
背景技術：
隨著電子和通信技術的發展，數字技術已經被引入到廣播系統領域中，已經公布 了關于數字廣播的各種標準。具體地，這些標準包括在北美被用作地面數字廣播標準的先 進電視系統委員會(ATSC)殘留邊帶(VSB)標準，以及在歐洲被用作地面數字廣播標準的數 字視頻廣播-地面(DVB-T)標準。在北美使用的ATSC VSB傳輸方法是基于國家電視系統委員會(NTSC)頻帶的，并 且在可容易并經濟地實現發送機和接收機方面具有優勢。這種ATSC VSB傳輸方法使用單 載波幅度調制殘留邊帶(VSB)，能夠在單個6MHz帶寬中傳輸高質量的視頻、音頻和輔助數 據。已經提議了多種用于數字廣播的標準，以提供改善的數字廣播服務。因此，需要更有效和更穩定地處理流的技術。

發明內容
技術問題為了解決上述問題，提出了本發明。本發明的目的在于提供一種能夠有效而穩定 地處理流的流處理設備和及其方法，以及用于接收處理后的流的數字廣播接收機。技術方案為了實現上述目的，根據本發明的一個實施例，提供了 一種流處理設備，所述設備 包括流重排單元，用于堆疊并重排所述流；啞元插入單元，用于將啞元插入到重排后的流 中。交織器可以是卷積交織器。所述流重排單元可根據針對每個單元預設的流的數量垂直地堆疊所述流，并針對 每個單元垂直地旋轉堆疊的流來重排所述流。流重排單元將每個單元的各個流分為具有預設大小的塊，并對每個塊中的各個流 執行垂直旋轉。啞元插入單元可將與交織器中的存儲器的大小相應的啞元插入到每個塊中旋轉 后的流中。流處理設備還可包括啞元去除單元，用于從交織器輸出的流中去除啞元；突發 產生單元，用于按照多個突發收集已經去除啞元的流。根據本發明的另一實施例，流重排單元可通過根據預設第一大小的單元水平地排 列流并垂直地堆疊流來重排所述流。流處理設備還可包括RS編碼器，用于將RS奇偶校驗垂直地添加到流的端部；CRC
4編碼器，用于將CRC值水平地添加到已經添加RS奇偶校驗的流的端部。啞元插入單元可將堆疊的流分為具有預設第二大小的單元的發送突發，并將與發 送突發的大小匹配的 元添加到未執行一個發送突發的流中。輸入到流重排單元的流可被分為添加了奇偶校驗的包。根據本發明的一個實施例，提供了一種流處理方法，所述方法包括堆疊并重排 流；將啞元插入到重排的流中。交織所述流的步驟還可包括使用卷積交織器。堆疊并重排流的步驟可包括根據為每個單元預設的流的數量垂直堆疊所述流； 垂直地旋轉每個單元的堆疊的流來重排所述流。垂直地旋轉每個單元的堆疊的流來重排所述流的步驟可包括將每個單元的各個 流分為具有預設大小的塊并對每個塊中的各個流執行垂直旋轉。插入啞元的步驟可包括將與卷積交織器的存儲器的大小相應的啞元插入到每個 塊中旋轉的流中。處理所述流的方法還可包括從交織的流中去除啞元；按照突發收集已被去除啞 元的流。根據本發明的另一實施例，重排所述流的步驟可包括根據預設第一大小的單元水 平地排列所述流并垂直地堆疊和重排所述流。流處理方法還可包括執行RS編碼，所述RS編碼將RS奇偶校驗垂直地添加到流 的端部；執行CRC編碼，所述CRC編碼將CRC值水平地添加到已被添加RS奇偶校驗的流的端部。插入啞元的步驟可包括將堆疊的流分為具有預設第二大小的單元的發送突發， 并將與發送突發的大小匹配的 元添加到未執行一個發送突發的流中。重排所述流的步驟可包括將所述流分為已添加奇偶校驗的包。根據本發明的一個實施例，提供了一種數字廣播接收機，包括調諧器，用于接收 流；解調器，用于解調接收到的流；均衡器，用于均衡解調的流；去交織器，用于將均衡后的 流去交織，其中，所述流在數字廣播發送機側被以預設單元堆疊和重排，并通過插入啞元而 被處理。所述流可在數字廣播發送機側被卷積交織，并可被去除 元。所述數字廣播接收機還可包括啞元去除單元，用于去除插入到流中的啞元，其 中，所述流在數字廣播發送機側被塊交織，并且所述 元被插入到其中。有益效果通過根據本發明的多種形式的實施例的流處理設備及其方法以及數字廣播接收 機，可以有效而穩定地發送/接收流。


圖1是示出根據本發明一個實施例的流處理設備的配置的框圖。圖2是示出被添加了卷積交織器的圖1的流處理設備的示意性框圖。圖3至圖6是解釋使用卷積交織器的流處理設備的流處理操作的示意性框圖。圖7是示出圖1的流處理設備的詳細配置的一個示例的框圖。
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圖8是示出已經去除啞元的流的配置的一個示例的示意性框圖。圖9是示出根據本發明的另一實施例的流處理設備的配置的框圖。圖10和圖11是解釋圖9的流處理設備的流處理操作的示意性框圖。圖12是解釋根據本發明的一個實施例的流處理方法的流程圖。圖13和圖14是示出根據本發明的多個實施例的數字廣播接收機的配置的框圖。
具體實施例方式下面，將參照附圖詳細描述本發明的優選實施例。圖1是示出根據本發明一個實施例的流處理設備的配置的框圖。參照圖1，流處理 設備包括流重排單元110和啞元插入單元120。流重排單元110堆疊并重排輸入的流。重排方法可以根據實施例而改變。插入單元120將啞元插入到由流重排單元110重排的流中。啞元是指被插入使得 可以通過預設的處理單元或發送單元區分重排的流的數據。啞元可以使用沒有含義的可選 數據，例如，預設比特值(例如，0比特)或預設字節值。啞元還可使用有含義的數據。例 如，當存在將要補充發送的各種形式的數據(例如，諸如補充參考信號或補充信道信息的 數據)時相應的數據可以被用作啞元。流重排單元110可以以預設單元堆疊所述流。例如，流重排單元110可以按照包 或段(segment)水平地排列所述流，然后在流的隨后的行中的下一包或段中排列所述流， 從而垂直堆疊所述流。交織器可以被添加到圖1的啞元插入單元120的后端。圖2是示出被添加了交織器的圖1的流處理設備的示意性框圖。如圖2中所示，被實施為卷積交織器的交織器130可以被設置在啞元插入單元120 的后端。更具體地，交織器130可被實施為按字節處理流的卷積字節交織器。根據使用的 收發器的種類，圖2的卷積交織器可被實施為具有不同的分支數和內存大小。當交織器130被實施為卷積字節交織器時，該交織器130包括具有不同長度的多
個移位寄存器。換句話說，順序布置大小為M、2M.......(B-2)M、(B-I)M的移位寄存器。交
織器130順序選擇各個移位寄存器，以使得交織間隔不同。參考圖2，輸入到交織器130的流被分為字節，并被順序存儲在多個移位寄存器 中，然后被再次順序輸出。以這種方式執行按字節交織。例如，當輸入流被分為多個字段(field)，每個字段包括312個數據段或包時，交 織器130可以被實施為使用52個數據段或包的塊來運行。圖3至圖6是解釋當使用卷積交織器作為交織器130時流處理設備的流處理操作 的示意性框圖。參照圖3，流重排單元110在具有預設數量的包的塊中順序堆疊流。例如，流重排 單元110可以在具有六個包的塊中堆疊流。每個包可具有包括188個字節的數據和20個 字節的奇偶校驗的形式。流重排單元110可垂直旋轉并重排各個垂直堆疊的流單元。在這種情況下，如圖3中所示，流重排單元110可將多個堆疊的包再次分為多個 塊。在這種情況下，6個包可被分為4個塊。當單個包由如圖3所示的208個字節構成時，流 重排單元110可將6個包的每個堆(stack)分為52字節的塊。如圖3中所示，多個包可從
6而被分為N個塊。為了便于解釋，被流重排單元110分成的塊被表示為1、2、3、4.......N-3、
N-2、N-1 禾口 N。圖4示出了在流已經被流重排單元110分為塊之后旋轉的塊的狀態。流重排單元 110可將N個塊的每一個順時針旋轉90度。從而，六個包a、b、c、d、e和f垂直布置，如圖 4所示。流重排單元110可順序輸出如圖4所示的旋轉后的塊。圖4示出了從第一塊到第N塊順序輸出由流重排單元110旋轉后的N個塊，但是， 所述N個塊可以被隨機輸出，而不是順序輸出。當通過流重排單元110隨機輸出N個塊時， 可以預期，在被交織器130交織之后數據會更混雜。圖5是被啞元插入單元120插入啞元20后的流的示意性框圖。參照圖5，啞元插 入單元120可將啞元插入數據部分10中。在這種情況下，啞元插入單元120可通過考慮交 織器130的存儲器大小，即，交織尺寸，將合適大小的啞元插入到數據部分10中。換句話說，由于交織器130包括多個移位存儲器，所以應該插入與多個移位存儲 器相應的啞元，以將數據部分10存儲在移位存儲器從而被輸出。因此，隨著啞元被輸入到 交織器130中，數據部分10被正常移位并輸出。圖6是由交織器130交織之后的流的示意性框圖。通過交織器130的交織操作， 數據被混合。在這種情況下，在數據部分10被輸出之后輸出圖5的啞元20，從而在圖6中 啞元20被放置在數據部分10的左側。位于數據部分10右側的啞元20’可成為用于前一 數據的啞元。如上所述，在由流重排單元110重排流之后執行交織，可確保足夠寬的交織間 隔。換句話說，當使用圖2的卷積交織器時，如果選擇了諸如M或2M的內存路徑(memory path)，則相同數據之間的交織間隔僅為4字節或8字節。因此，交織性能會惡化。然而，如圖3至圖5所示，如果在流重排單元110中通過添加啞元來重排并交織 流，則可確保相同數據之間的足夠寬的交織間隔。從而可改善交織性能。同時，在如圖6中所示交織包括啞元的流之后，可從流中去除啞元以進行發送。圖7是示出包括圖2所示的交織器130以及還包括啞元去除單元140和突發產生 單元150的流處理設備的示例的框圖。參照圖7，流處理設備100的交織器130可將圖6的流輸出到啞元去除單元140。啞元去除單元140從流中去除啞元，突發產生單元150以突發為單位收集已經被 啞元去除單元140去除了啞元的流。假設輸入到流處理設備中的一個單位的流被稱作一個 突發，則在啞元已經被添加到流中以通過交織器130進行處理然后被去除的狀態下，突發 產生單元150可收集與一個突發相應的流并輸出所述流。圖8是在流已經被交織器130交織并且已經通過啞元去除單元140從流中去除啞 元之后以突發為單位收集的流的示意性框圖。換句話說，圖8的流可以是由流處理設備100輸出的流的最終狀態。參照圖8，所 述流具有與卷積交織器的分支數B垂直地對應的長度。在這種情況下，參考圖8的最右側的垂直列，可以得知，各個包a、b、c、d、e、
f.......以預設單位被交織和排列。例如，包“a”以逐一分為每6個部分(section)中的
方式被交織。如果流被重排然后通過如上所述添加啞元而被交織，則可以防止傳統交織方 法中原始流的交織間隔變窄。結果，可實現穩定的流發送，減少了包被丟棄和重發的可能
7性，使得可以提供有效的數字廣播服務。圖9是根據本發明另一實施例的流處理設備的配置的示意性框圖。參照圖9，除 了流重排單元110和啞元插入單元120之外，流處理設備還包括RS編碼器160、CRC編碼器 170和突發發送單元180。流重排單元110通過根據預設第一大小的單元水平排列所述流并垂直堆疊所述 流來重排所述流。重排后的流的形式被示出在圖10中。參考圖10，根據預設的第一大小x2水平排列流30，隨后的流被水平排列在隨后的 行中。因此，具有單元為Xl的多個流被設置在一行內。可以根據實施例而不同地設置xl。 例如，xl可以被設置為187個字節。當如圖10中所示重排流30時，RS編碼器160在垂直方向上將RS奇偶校驗40添 加到流30的末端部分。換句話說，RS編碼器160相對于流30垂直地計算RS奇偶校驗40， 并將計算的RS奇偶校驗40垂直地添加到流30中。CRC編碼器170在水平方向上將循環冗余校驗(CRC)值50添加到已被添加RS奇 偶校驗40的流30中。CRC值50包括用于流30的CRC值和用于RS奇偶校驗40的CRC值。因此，流可以具有圖10的下部示出的形式。可以使用圖11中所示的方法發送如上所述構成的流。圖11是解釋流處理方法的示意性框圖。參照圖11，突發發送單元180以突發單 元61、62、63、64、65、66、67、68發送從啞元插入單元120提供的流。這里，單一突發的大小 可被設置為大于還包括CRC值50部分的流的水平尺寸。在這種情況下，流與隨后行上的流 的一部分一起發送。換句話說，如圖11的右側所示，以突發進行發送。在圖11的最后一個發送突發68 的情況下，流未能完全湊足一個突發。啞元插入單元120將啞元插入流中，從而突發中的空的空間可以被填充。換句話 說， 元插入單元120將流分為預設第二大小的單元的發送突發，其中，關于未能構成單個 發送突發的流，啞元插入單元120添加啞元，從而與發送突發大小匹配。從而可以通過突發 發送單元180以突發執行數據發送。如圖10和圖11中所示，在RS奇偶校驗40被垂直地計算并被添加到流中的狀態 下水平地執行發送，從而執行塊交織。換句話說，添加了 RS奇偶校驗40和CRC值50的重 排的流以圖10的底部示出的形式被存儲在多個存儲器中，然后以圖11所示水平按照突發 被輸出，從而可以獲得塊交織的效果。如上所述，可使用各種方法實現流處理設備。具有如上所述的各種配置的流處理設備可被用于數字廣播發送機。處理的流還可 以是現有的普通數據流、具有增強的魯棒性的補充數據流、或者包括用于改善均衡性能的 已知數據的流。在這種情況下，流處理設備還可包括各種組成部分，例如，構成流的復用單元、允 許補充數據流具有增強的魯棒性的數據處理單元、執行隨機化的隨機化器、執行RS編碼的 RS編碼器、網格編碼器、將字段同步或段同步添加到流的同步復用器、執行調制的調制器、 將已知數據插入到流的已知數據插入單元等。可以以各種形式設置這些組成部分，從而可 構成多種實施例。
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圖12是解釋根據本發明的一個實施例的流處理方法的流程圖。參照圖12，如果輸 入了流，則在操作S1010中重排所述流。可以根據交織器130的配置改變重排的形式。換 句話說，當交織器130是卷積交織器時，流被堆疊，然后被分為預設大小的塊，從而可以通 過垂直旋轉所述流來排列所述流。當如圖9所示構造流處理設備從而執行塊交織時，可將啞元僅添加到一些突發中。堆疊和重排后的流可被順序或隨機地輸出到其后端。然后在操作S1020中將啞元添加到輸出的流。如上所述，啞元填充交織器130的具有特定值的內部存儲器，從而通過交織器130 正常執行交織以輸出流。當如圖3至圖5所示重排流并在其中插入啞元時，可在添加啞元之后執行卷積交 織。由于所述交織，流中的各個包以多種間隔被重排。在這種情況下，還可在交織流之后包 括去除啞元的操作。去除啞元之后，還可包括以突發為單位收集并輸出流的操作。已經在 上面的描述中詳細解釋了這些操作，因此，省略這些重復解釋。當以圖9的形式實現流處理設備時，可在添加啞元之后不出現單獨的交織操作。 換句話說，在圖9的流處理設備的情況下，流被堆疊并被重排，并被執行RS編碼和CRC編 碼。在這種狀態下，水平地進行輸出以生成塊交織。當在處理過程中，單個突發沒有被流、 RS奇偶校驗和CRC值完全填滿時，用 元填充相應的突發。圖13是示出根據本發明的實施例的數字廣播接收機的配置的框圖。圖13的數字 廣播接收機可接收由具有如圖1、7或9所示的配置的流處理設備或者具有所述流處理設備 的數字廣播發送機處理的流。更具體地，數字廣播接收機可被實施為便攜式顯示設備(例 如，蜂窩電話、膝上型電腦、導航設備或電子筆記本)，或顯示設備(例如，TV或者機頂盒)。參照圖13，數字廣播接收機包括調諧器210、解調器220、均衡器230和去交織器 240。調諧器210選擇信道并接收流。解調器220解調由調諧器210接收到的流，均衡器230均衡解調的流。去交織器240對均衡后的流去交織，以將流重構為其原始狀態。由圖13的數字廣播接收機接收到的流可以是在發送終端方被卷積交織然后被去 除啞元的流。換句話說，可接收并處理圖8中示出的形狀的流。在以圖10和圖11中示出的方式處理的流的情況下，所述流可以是還未去除啞元 的流。當接收到還未去除啞元的流時，數字廣播接收機還可包括用于去除啞元的配置。圖14是示出根據本發明的另一實施例接收包括 元的流的數字廣播接收機的配 置的框圖。圖14的數字廣播接收機包括調諧器210、解調器220、均衡器230、啞元去除單元 250和解碼器260。啞元去除單元250從如圖10和圖11中所示被處理然后未被去除啞元而被發送的 流去除 元。換句話說，圖14的數字廣播接收機接收并處理在數字廣播發送機側被塊交織 并包括啞元的流。在這種情況下，啞元去除單元250使用所述流中包含的信息或者通過單獨的信道 提供的信息來檢查流的數據區域的大小，從而超過數據區域的大小的部分可被理解為
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解碼器260解碼已經被去除啞元的流并恢復所述流。在這種情況下，解碼器260 順序地堆疊所述流，然后垂直于堆疊的方向處理流，從而使得可以獲得塊交織效果。盡管在圖13或圖14中的數字廣播接收機中未示出，但是數字廣播接收機還可包 括各種組成部分，例如，網格解碼器、RS解碼器、去隨機化器、解復用器等。由圖13或圖14的數字廣播接收機接收的流可包括普通數據流、被處理以具有增 強的魯棒性的補充數據流、已知數據等。盡管已經示出和描述了本發明的一些實施例，但是 本領域的技術人員應該理解，在不脫離本發明的原理和精神的情況下，可以在實施例中作 出改變，本發明的范圍由權利要求及其等同物限定。
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權利要求
一種流處理設備，所述流處理設備包括流重排單元，用于堆疊并重排所述流；啞元插入單元，用于將啞元插入到重排后的流中。
2.如權利要求1所述的設備，還包括 交織器，用于卷積交織已插入啞元的所述流。
3.如權利要求2所述的設備，其中，所述流重排單元根據為每個單元預設的流的數量 垂直地堆疊所述流，并通過針對每個單元垂直地旋轉堆疊的流來重排所述流。
4.如權利要求3所述的設備，其中，流重排單元將每個單元的各個流分為具有預設大 小的塊，并對每個塊中的各個流執行垂直旋轉。
5.如權利要求4所述的設備，其中， 元插入單元將與交織器中的存儲器的大小相應 的 元插入到每個塊中旋轉后的流中。
6.如權利要求4所述的設備，還包括啞元去除單元，用于從交織器輸出的流中去除啞元； 突發產生單元，用于按照多個突發收集已經去除啞元的流。
7.如權利要求1所述的設備，其中，流重排單元通過根據預設第一大小的單元水平地 排列流并垂直地堆疊流來重排所述流。
8.如權利要求7所述的設備，還包括RS編碼器，用于將RS奇偶校驗在垂直方向上添加到流的端部；CRC編碼器，用于將CRC值在水平方向上添加到已經添加RS奇偶校驗的流的端部。
9.如權利要求8所述的設備，其中， 元插入單元將堆疊的流分為具有預設第二大小 的單元的發送突發，并將啞元添加到未執行一個發送突發的流中，從而匹配所述發送突發 的大小。
10.如權利要求1至6的任一項所述的設備，其中，輸入到流重排單元的流被分為添加 了奇偶校驗的包。
11.一種流處理方法，所述方法包括 堆疊并重排流；將啞元插入到重排的流中。
12.如權利要求11所述的方法，還包括 使用卷積交織器交織已插入啞元的流。
13.如權利要求12所述的方法，其中，堆疊并重排流的步驟包括 根據為每個單元預設的流的數量垂直堆疊所述流；垂直地旋轉每個單元堆疊的流來重排所述流。
14.如權利要求13所述的方法，其中，垂直地旋轉每個單元堆疊的流來重排所述流的 步驟包括將每個單元的各個流分為具有預設大小的塊并對每個塊中的各個流執行垂直旋轉。
15.如權利要求14所述的方法，其中，插入 元的步驟包括將與卷積交織器的存儲器 的大小相應的 元插入到每個塊中旋轉后的流中。
16.如權利要求14所述的方法，還包括 從交織的流中去除啞元；按照突發收集已被去除啞元的流。
17.如權利要求11所述的方法，其中，重排所述流的步驟包括根據預設第一大小的單 元水平地排列所述流，并垂直地堆疊和重排所述流。
18.如權利要求11所述的方法，還包括執行RS編碼，所述RS編碼將RS奇偶校驗在垂直方向上添加到流的端部； 執行CRC編碼，所述CRC編碼將CRC值在水平方向上添加到已被添加RS奇偶校驗的流 的端部。
19.如權利要求18所述的方法，其中，插入 元的步驟包括將堆疊的流分為具有預設 第二大小的單元的發送突發，并將啞元添加到未執行一個發送突發的流中，從而匹配發送 突發的大小。
20.如權利要求11至16所述的任一項的方法，其中，重排所述流的步驟包括將所述 流分為已添加奇偶校驗的包。
21.一種數字廣播接收機，包括 調諧器，用于接收流；解調器，用于解調接收到的流； 均衡器，用于均衡解調的流； 去交織器，用于將均衡后的流去交織，其中，所述流在數字廣播發送機側被以預設單元堆疊和重排，并通過插入啞元而被處理。
22.如權利要求21所述的數字廣播接收機，其中，所述流在數字廣播發送機側被卷積 交織，并被去除了啞元。
23.如權利要求21所述的數字廣播接收機，還包括現元去除單元，用于去除插入到流中的 元，其中，所述流在數字廣播發送機側被塊交 織，并且所述啞元被插入到其中。
全文摘要
公開了一種流處理設備。所述設備包括堆疊并重排流的流重排單元以及將啞元插入到重排后的流中的啞元插入單元。所述設備還可包括交織具有啞元的流的卷積交織器，或者RS編碼器和CRC編碼器。這會增強數字廣播服務的穩定性。
文檔編號H04N7/015GK101984779SQ200880022135
公開日2011年3月9日 申請日期2008年7月25日 優先權日2007年7月26日
發明者丁海主, 樸義俊, 樸贊燮, 李濬熙, 柳廷必, 金俊守 申請人:三星電子株式會社