專利名稱：交互式數(shù)字電視前端高清音視頻接口設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及數(shù)字電視技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種交互式數(shù)字電視前 端高清音視頻接口設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，數(shù)字電視地面廣播(Digital Television Terrestrial Broadcasting, DTTB) 已經(jīng)達(dá)到可實(shí)現(xiàn)階段，當(dāng)前世界上公布的DTTB傳輸標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)、歐洲的數(shù)字^L頻地面廣播(Digital Video Terrestrial Broadcasting-Terrestrial, DVB-T )、日本的地面綜合業(yè)務(wù)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(xué)提出了基于時(shí)域同步正交頻分復(fù)用(Time Domain Synchronous Orthogonal Frequency Division Multiplex, TDS-OFDM)調(diào)制技術(shù)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(biāo)準(zhǔn)，命名為"地面數(shù)字 多媒體電i見廣才番(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(xiàng)主要技術(shù)
時(shí)域同步的正交多栽波技術(shù)。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(shù)則在對抗頻率選擇性衰落方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。 然而，子載波間的正交性對同步提出嚴(yán)格的要求。歐洲采用全頻域處理方式形 成其核心技術(shù)——編碼的OFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex, COFDM)技術(shù)，由于其系統(tǒng)同步和信道估計(jì)互為條件，需用復(fù)雜的 迭代算法和強(qiáng)功率同步導(dǎo)頻等技術(shù)措施。而TDS-OFDM通過時(shí)域和頻域混合處 理，簡單方^更地實(shí)現(xiàn)了快速碼字捕獲和穩(wěn)健的同步跟蹤。
保護(hù)間隔的偽隨機(jī)序列(Pseudo-Noise， PN)填充技術(shù)。為了在多徑時(shí)延擴(kuò)散 信道中避免碼間串?dāng)_，DVB采用了循環(huán)前綴填充的OFDM保護(hù)間隔，使其傳輸 的效率有所損失。DMB-T實(shí)用新型了基于PN序列擴(kuò)頻技術(shù)的高保護(hù)同步傳輸 技術(shù)，并用其填充OFDM保護(hù)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(hù)增益。
快速信道估計(jì)技術(shù)。針對現(xiàn)有地面數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)的信道估計(jì)迭代過程 較長(一次有效參數(shù)估計(jì)約需1.024ms)的不足，DMB-T使用新的TDS-OFDM 信道估計(jì)技術(shù)，通過正交相關(guān)和傅立葉變換實(shí)現(xiàn)快速信道估計(jì)(一次有效參數(shù) 估計(jì)約需0.6ms),提高了系統(tǒng)移動接收性能。
前向糾錯(cuò)編碼與相位映射相結(jié)合的糾錯(cuò)技術(shù)。針對采用多載波COFDM技 術(shù)的信噪比門限相對VSB單載波技術(shù)較差的現(xiàn)實(shí)，DMB-T實(shí)用新型了 一種新的 系統(tǒng)級聯(lián)糾錯(cuò)內(nèi)碼和最小歐氏距離最大化映射技術(shù)，使采用多載波技術(shù)的系統(tǒng) 信噪比門限獲得10%以上的改善。
與絕對時(shí)間同步的幀結(jié)構(gòu)。DMB-T傳輸協(xié)議設(shè)計(jì)了與絕對時(shí)間同步的復(fù)幀 結(jié)構(gòu)，方便自動喚醒功能設(shè)置，達(dá)到省電目的，支持便攜接收；與絕對時(shí)間同 步機(jī)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(shè)備比國 際現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的同類設(shè)備更容易實(shí)現(xiàn)。其物理信道幀結(jié)構(gòu)如圖l所示
幀結(jié)構(gòu)是分級的， 一個(gè)基本幀結(jié)構(gòu)稱為一個(gè)信號幀。幀群定義為255個(gè)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(biāo)號從0到254， 信號幀號(則)被編碼到當(dāng)前信號幀的幀同步序列中。超幀定義為一組幀群，幀結(jié) 構(gòu)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)—起被編碼到超幀的第一個(gè)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(gè)自然日為周期進(jìn)行周期性重復(fù)，它被編碼為下行線路 超幀群中一個(gè)超幀的第一個(gè)幀群頭中的前兩個(gè)字節(jié)。在北京時(shí)間00: 00: 00AM, 物理信道幀結(jié)構(gòu)被復(fù)位并開始一個(gè)新的超幀群。 一個(gè)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(jī)序列，以實(shí)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(gè)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(gè)特殊信號幀的幀同步特征而用于識別。幀同步采用二 進(jìn)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(gè)長度500(xS信息數(shù)據(jù)的信號幀設(shè)
定了獨(dú)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(wù)廣播的技
術(shù)基礎(chǔ)。
目前，清華針對DMB-T傳輸系統(tǒng)的上述技術(shù)，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(gè)網(wǎng)絡(luò)控制中心IO、至少 一個(gè)發(fā)射機(jī)20和至少一個(gè)接收機(jī)30， 4巴所傳輸?shù)膌史字碼流從所述網(wǎng)絡(luò)控制中心 10至少傳送第一和第二信號幀給發(fā)射機(jī)20，發(fā)射一幾20將所接收到的信號調(diào)制發(fā) 射到空中，由接收機(jī)30接收。
上述清華專利采用的核心技術(shù)為TDS-OFDM調(diào)制技術(shù)，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(shí)域離散樣值幀體，7.56M/s 個(gè)樣值；c、在OFDM的保護(hù)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(shí)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(jìn)行頻域整形；f、將基帶信號進(jìn)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(gè)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(jī)的顯示終端分 辨率達(dá)到1920x 1080像素，視覺效果號，性價(jià)比高，因此人們對"高清"數(shù)字電視 機(jī)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栽波的交互式數(shù)字電視前端高清音視頻接口設(shè)備以及交互式 數(shù)字電視前端系統(tǒng)中高清音視頻接入的方法。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種交互式數(shù)字電視前端高清音視頻接口設(shè)備， 能高可靠性接收并處理RF載波從而得到高質(zhì)量的音^f見頻信號。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的交互式數(shù)字電視前端高清音視頻接 口設(shè)備包括無線接收模塊、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(wù)的射頻信號。所迷信號處理模塊將所迷無線接收模塊
接收到的射頻信號進(jìn)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^f見頻信號。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。
在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)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(fù)模塊。所述解調(diào)模塊對所述承載有音視頻業(yè)務(wù)的射頻信號進(jìn)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(jìn)行解碼，得到所述音視頻碼流。所述同步恢復(fù)模塊對所述解碼模塊解碼 輸出的所述音視頻碼流在時(shí)域和/或頻域進(jìn)行同步。
較佳地，所述解調(diào)模塊包括載波恢復(fù)單元、TDS-OFDM解調(diào)單元、信道估 計(jì)單元以及同步恢復(fù)單元。所述載波恢復(fù)單元從所述無線接收模塊接收到的承 載有音視頻業(yè)務(wù)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(fù)單元恢復(fù)得到的載波對接收到的射頻信 號進(jìn)行解調(diào)，得到基帶信號。所述信道估計(jì)單元根據(jù)所述無線接收模塊接收到 的射頻信號進(jìn)行信道估計(jì)，從而對所述TDS-OFDM解調(diào)單元解調(diào)出的基帶信號 進(jìn)行補(bǔ)償。所述同步恢復(fù)單元恢復(fù)所述無線接收片莫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(cuò)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(jìn)行解交織變換，并輸出變換數(shù)據(jù)。所述 糾錯(cuò)解碼單元利用糾錯(cuò)解碼算法對所述解交織單元輸出的變換數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼， 得到音視頻信號。
在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述無線接收模塊包括一天線。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的交互式數(shù)字電視前端高清音視頻接口設(shè)備 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，本實(shí)用新型交互式數(shù)字電 視前端高清音視頻接口設(shè)備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，本實(shí)用新型采用無線接入的方
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(shí)也節(jié) 省了用戶線;洛，降低了用戶成本。
通過以下的描述并結(jié)合附圖，本實(shí)用新型將變得更加清晰，這些附圖用于 解釋本實(shí)用新型的實(shí)施例。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)物理信道幀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)地面數(shù)字多媒體廣播電視系統(tǒng)框圖。
圖3為本實(shí)用新型交互式數(shù)字電視前端高清音視頻接口設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。 圖4為圖3所示交互式數(shù)字電視前端高清音視頻接口設(shè)備的信號處理模塊 的結(jié)構(gòu)框圖。
圖5為本實(shí)用新型交互式數(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(shí)施方式
現(xiàn)在參考附圖描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號代表類似 的元件。
參考圖3，本實(shí)施例的一種交互式數(shù)字電視前端高清音視頻接口設(shè)備包括無 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 IIO接收承載有音視頻業(yè)務(wù)的射頻信號。所述無線接收模IIO包括天線。所述信 號處理模塊120將所述無線接收模塊IIO接收到的射頻信號進(jìn)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輸出的音枧頻信號。
詳細(xì)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(fù)模塊123。所述解調(diào)模塊121對所述承載有音視頻業(yè)務(wù)的射頻信號 進(jìn)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(jìn)行解碼，得到所述音視頻碼流。所述同步恢復(fù)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(shí)域和/或頻域進(jìn)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(fù)單元121b、TDS-OFDM
解調(diào)單元121a、信道估計(jì)單元121c以及同步恢復(fù)單元121d。所述載波恢復(fù)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(wù)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(fù)單元121b恢復(fù)得到的載波對接收到的射頻信號進(jìn)行解調(diào)，得到基帶信號。
所述信道估計(jì)單元121c根據(jù)所述無線接收模塊110接收到的射頻信號進(jìn)行信道
估計(jì)，從而對所述TDS-OFDM解調(diào)單元121a解調(diào)出的基帶信號進(jìn)行補(bǔ)償。所
述同步恢復(fù)單元121d恢復(fù)所述無線接收模塊110接收到的射頻信號的同步信 自
《、
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(cuò)解碼 單元122b。所述解交織單元122a對所迷解調(diào)模塊121解調(diào)后的基帶信號進(jìn)行解 交織變換，并輸出變換數(shù)據(jù)。所述糾錯(cuò)解碼單元122b利用糾錯(cuò)解碼算法對所述 解交織單元122a輸出的變換數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，得到音視頻信號。
參考圖5,本實(shí)用新型的交互式數(shù)字電視前端泉統(tǒng)中高清音視頻接入的方法 包括如下步驟U)接收承載有音視頻業(yè)務(wù)的射頻信號(步驟Sl); (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(jìn)行解調(diào)，得到基帶信號(步驟S3); H)根據(jù)所述射頻信 號進(jìn)行信道估計(jì)，從而對所述基帶信號進(jìn)行補(bǔ)償(步驟S4); (5)恢復(fù)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(jìn)行解交織變換，并 輸出變換數(shù)據(jù)(步驟S6); (7)利用糾錯(cuò)解碼算法對所述變換數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，得 到音視頻信號(步驟S7); (8)對所述音視頻碼流在時(shí)域或/和頻域進(jìn)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(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但本實(shí)用新型并不局限于 以上揭示的實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本實(shí)用新型的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效 組合。
權(quán)利要求1. 一種交互式數(shù)字電視前端高清音視頻接口設(shè)備，包括:無線接收模塊，所述無線接收模塊接收承載有音視頻業(yè)務(wù)的射頻信號；信號處理模塊，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(jìn)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；以及信號接口模塊，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。
2. 如權(quán)利要求1所述的交互式數(shù)字電視前端高清音視頻接口設(shè)備，其特征在于所述信號處理模塊包括解調(diào)模塊，所述解調(diào)模塊對所述承載有音視頻業(yè)務(wù)的射頻信號進(jìn)行TDS-OFDM解調(diào)，得到基帶信號；解碼模塊，所述解碼模塊對所述解調(diào)模塊解調(diào)出的基帶信號進(jìn)行解碼，得 到所述音浮見頻碼流；以及同步恢復(fù)模塊，所述同步恢復(fù)模塊對所述解碼模塊解碼輸出的所述音視頻 碼流在時(shí)域和/或頻域進(jìn)行同步。
3. 如權(quán)利要求2所述的交互式數(shù)字電視前端高清音視頻接口設(shè)備，其特征在于 所述解調(diào)模塊包括載波恢復(fù)單元，所述載波恢復(fù)單元從所述無線接收模塊接收到的承載有音 視頻業(yè)務(wù)的射頻信號中提取用于TDS-OFDM解調(diào)的載波信號；TDS-OFDM解調(diào)單元，所述TDS-OFDM解調(diào)單元使用所述載波恢復(fù)單元恢 復(fù)得到的載波對接收到的射頻信號進(jìn)行解調(diào)，得到基帶信號；信道估計(jì)單元，所述信道估計(jì)單元根據(jù)所述無線接收模塊接收到的射頻信 號進(jìn)行信道估計(jì)，從而對所述TDS-OFDM解調(diào)單元解調(diào)出的基帶信號進(jìn)行補(bǔ)償；同步恢復(fù)單元，所述同步恢復(fù)單元恢復(fù)所述無線接收模塊接收到的射頻信 號的同步信息。
4. 如權(quán)利要求2所述的交互式數(shù)字電視前端高清音視頻接口設(shè)備，其特征在于 所述解碼模塊包括解交織單元，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(jìn)行解交 織變換，并輸出變換數(shù)據(jù)；以及糾錯(cuò)解碼單元，所述糾錯(cuò)解碼單元利用糾錯(cuò)解碼算法對所述解交織單元輸 出的變換數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，得到音視頻信號。
5. 如權(quán)利要求1所述的交互式數(shù)字電視前端高清音視頻接口設(shè)備，其特征在于 所述無線接收模塊包括一天線。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種交互式數(shù)字電視前端高清音視頻接口設(shè)備。所述交互式數(shù)字電視前端高清音視頻接口設(shè)備包括無線接收模塊、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(wù)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(jìn)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。本實(shí)用新型的交互式數(shù)字電視前端高清音視頻接口設(shè)備能高可靠性地接收和處理射頻信號以得到高質(zhì)量的音視頻信號，設(shè)備集成度高，具有收斂誤差小，收斂時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H04N7/62GK201210730SQ20082004427
公開日2009年3月18日 申請日期2008年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月26日
發(fā)明者李明斌 申請人:東莞市日新電線實(shí)業(yè)有限公司