[发明专利]用于数字多媒体广播的系统和方法

说明书

本申请为2003年12月30日提交的、申请号为200380110427.7、发明名称为“用于数字多媒体广播的系统和方法”的申请案的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种基于数字音频广播(DAB)系统和其它各种数字广播系统，发送例如视频和有关视频的多媒体数据的移动电视(TV)内容的数字多媒体广播(DMB)系统，及其方法，以及用于记录实现该方法的程序的计算机可读记录媒体。

背景技术

传统的数字音频广播(DAB)和其它各种数字广播系统，基于在流中存在同步信号来发送数据流，仅仅定义了基本的机制，诸如流模式和分组模式。它们简单地定义了唯一的数据流发送格式，但是它们不包括任何特定的方法，用于对视频和多媒体数据的有效且稳定发送。而且，它们中的大多数仅仅应用单个错误校正编码以克服由在移动无线电信道环境中的多普勒效应和多径衰落引起的系统性能降级。这是因为仅仅考虑音频的性能目标值或低质量数据服务来设计它们。例如，在DAB的情形，目标误比特率(BER)是1x10^-4(BER＝1x10^-4)。然而，为了满足视频和多媒体数据的稳定移动接收质量，目标BER应该是至少10^-8，并且在仅仅为音频服务设计的传统DAB系统和其他数字广播系统中获得所述BER值是非常困难的。

因此，必定需要一种用于发送高质量多媒体数据的新的DMB发送方案，其与DAB和其他各种数字广播系统的发送标准兼容。

同时，通过作为一种欧洲的DAB系统的Eureka 147 DAB系统举例来更详细地描述DAB。

图1是示出传统的Eureka 147 DAB系统的示范图。

因为在20世纪80年代的后半叶，欧洲国家已经通过组织Eureka 147联合工程(joint project)积极进行在移动接收中可以提供高质量的音频服务的DAB发送方案的研究。自从1992年以来，已经实现了正交编码频分复用(COFDM)，一种在多径衰落处强壮的多载波调制方案，和运动图像专家组(MPEG)-1/-2层II，一种用于发送高质量音频节目的信号压缩方法，并且对它们的性能已经进行测试。早在1995年之前，开发了欧洲单个标准的DAB发送方案。

在具有如图1所示的发送方案的DAB系统中，通过使用MPEG编码器编码的音频数据流或者普通的数据流，穿过能量分散加扰器(scramber)以分散射频(RF)发送信号的能量，接着通过使用卷积编码器以不同的编码率基于不对等错误保护(UEP)或对等错误保护(EEP)概图(profile)对它编码。接着，将相对于16个逻辑帧部分时间交织的子信道数据在主服务多路复用器(MSM)中多路复用，由此形成公共交织帧(CIF)。在此，因为每个逻辑帧包括在时域中的24毫秒部分的信息，交织总深度是384毫秒。为了形成基于24毫秒的DAB发送帧，创建同步信道、快速信息信道(FIC)和用于有效数据发送的主服务信道(MSC)，并且执行正交相移键控(QPSK)码元映射。接着，应用频率交织以便最小化对频率选择性衰落的影响。

随后，产生相位参考信号并将其放置在发送帧的第二码元中，并且基于相位参考信号对形成FIC和MSC的正交频分复用(OFDM)码元执行差分调制。形成发送帧的每个OFDM码元为了2N逆快速傅立叶变换(IFFT)进行补零，然后通过IFFT将其转换为时域信号。

同时，将与有效码元部分的后面的第四个相对应的数据插入有效码元的前面，并将其发送以便消除码元间干扰(ISI)。这就是所谓的保护间隔。

目前，多数的欧洲国家、加拿大、新加坡和中国对规则的DAB广播进行或者准备服务，并且韩国在2002年后也选择Eureka 147 DAB发送方案作为用于数字音频广播的发送标准。

然而，在DAB的情形，由于用于在移动信道中提供有效稳定的高质量多媒体数据服务的DAB发送方案没有在韩国和其他国家开发，所以要求开发一种新的DMB发送方案。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种数字多媒体广播(DMB)系统，其通过应用多媒体数据的高效率压缩和对象化(objectification)、在媒体流之间的同步和多路复用、附加的错误校正方法以及交织，以便确保在移动信道环境中的多媒体数据的稳定接收质量，从而可在移动环境中提供具有高接收质量的数字多媒体广播服务，并且通过使用传统的数字音频广播(DAB)系统和其他各种数字广播系统，实现有效和互动的多媒体数据广播；还提供其方法，以及用于记录实现该方法的程序的计算机可读记录媒体。