专利名称：具有增强错误更正能力的数据接收方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明 涉及错误控制(error control)，特别涉及一种使用可靠度(reliability)信息
以控制错误的方法及系统。
背景技术：
传统模拟广播电视系统，例如NTSC、PAL或SECM，传送连串的静止画面或 帧(frame)。例如，NTSC每秒传送大约30帧，而PAL/SECAM则每秒传送25帧。每 一帧包含上百条水平扫描线。例如，NTSC的每一帧包含525条扫描线，其中奇数扫描 线组成奇图场(odd field)，而偶数扫描线则组成偶图场(even field)。每一帧中的扫描线 不但含有影像信息，还含有垂直同步信息，其在垂直空白区间(vertical blanking interval， VBI)进行传送。例如，NTSC的第1-22条扫描线为奇图场的垂直同步线，而第263-285 条扫描线则为偶图场的垂直同步线。垂直同步线用作同步及等化之用，并未含有影像信 息。传统模拟广播电视系统需要垂直空白区间(VBI)，用以让阴极射线管(CRT)内 的电磁线圈得以垂直偏转电子束。虽然现今的数字电视机并无此需求，然而，数字电 视机则利用垂直空白区间(VBI)来携带数字数据(或称为数据广播(datacasting))，使得 影像之外的额外信息得以提供给观者。垂直空白区间(VBI)可用以传送各式的信息， 例如图文电视(teletext)、垂直区间时间码(VITC)、隐藏字幕(CC)、副本衍生管理系统 (CGMS)、宽屏幕信号(WSS)或视频编程系统(VPS)。在接收端(例如数字电视机)，解调器自调变载波射频波回复信息，再由解码器 以撷取影像及垂直空白区间(VBI)数据。其中，接收器(例如数字电视机)在开放式系 统架构(OSI)的物理层进行逻辑值的复原及接收位串流的位重组。接着，接收器在开放 式系统架构(OSI)的数据链结(data link)层进行错误控制及协议解析(protocol parsing)。 汉明码(Hamming code)、循环冗余码(CRC)及奇同位码(odd parity)普遍使用于错误控 制(errorcontrol)，用以更正受噪声干扰的信号位错误。然而，上述错误控制机制的数据维护能力有限。例如，奇同位码仅能检测位错 误，但无法更正所检测到的错误。汉明码可检测二位错误，但是仅能更正一位错误。 因此，通过噪声通道的垂直空白区间(VBI)数据将无法通过一般的接收机予以正确地接 收，除非接收机配备有复杂且昂贵的错误控制机制。鉴于传统数字接收机无法在低信号噪声比(SNR)的环境下有效撷取垂直空白区 间(VBI)数据，因此亟需提出一种新颖机制，用以有效地及经济地撷取数据(例如垂直空 白区间(VBI)数据)。
发明内容
本发明实施例的目的之一在于提供一种具有增强错误更正能力的数据接收方法 及系统，使得数据得以有效且经济的方式而正确接收。
根据本发明实施例，以软性决定式切片器(soft-decision slicer)产生可靠度(reliability)位，以相应于每一接收数据位。将数据位组合成数据字组(word)后，错误 更正控制(ECC)处理器以汉明码(Hamming code)、循环冗余码(CRC)或奇同位码(odd parity)更正数据字组的错误。接着，增强位错误更正器(enhanced bit error corrector)根据
相应的可靠度位，用以更正数据位的错误。
图1的方块图显示本发明实施例的数据接收系统，其具有增强的错误更正能 力。图2A至图2D例示一些输入数据的波形。图3A及图3B分别显示切片器的细部电路。图4显示串行至并行转换器的细部电路。图5A至图5D显示数据字组WordO的最高有效位(MSB)的错误检测/更正步骤 的流程图。图6A至图6F显示根据可靠度信息以更正第一编码字组Wordl的最高有效位 (MSB)错误的流程图。图7A显示不具有错误的编码字组的波形及相应信号。图7B显示具有单一错误的编码字组的波形及相应信号。图7C显示具有多个错误的编码字组的波形及相应信号。图7D显示充满错误的编码字组的波形及相应信号。具有体实施方式图1的方块图显示本发明实施例的数据接收系统1，其具有增强的错误更正能 力。虽然本实施例的系统1为一种数字接收器(例如数字电视机)，其接收垂直空白区 间(vertical blanking interval，VBI)数据，然而本发明也可适用于一般的通信接收器。在 本实施例中，系统1包含软性决定式位切片器(soft-decision slicer) 10、串行至并行转换器 12、错误更正控制(errorcorrection control，ECC)处理器14及增强位错误更正器16。虽 然本实施例使用汉明码(Hamming code)、循环冗余码(CRC)、奇同位码(odd parity)，然 而也可使用其他的错误更正码或技术。软性决定式位切片器(以下简称为切片器)10接收输入数据Sample_Din，其波形 如图2A所例示，依序接收数据位1、0、1、1、0。ΤΗ
至TH[15]代表量化位准0000 至1111。切片器10的切片器输出Slicer_Dout包含多位(如本实施例的四位)，而非原 始的单位输入数据Sample_Din。图2B显示另一类似数据波形，然靠近中间的量化位准 则予以压缩。图3A显示切片器10的细部电路。其中，输入数据Sample_Din通过取样开关并 依取样时钟Sample_Clk而间歇地进行取样。接着，取样数据通过积分器101予以积分。 在积分输出馈至量化器(quantizer) 102之前，通常会将积分输出予以常态化(normalize)。 量化器102的输出(在本实施例中为四位输出)经由正反器(FF) 103的收集而成为切片器 输出SliCer_Dout，其再馈至串行至并行转换器12。在此同时，另一正反器104则产生相 应于切片器输出Slicer_Dout的切片器时钟Slicer_Clk。如果积分器101的起始控制信号SymboLBgn及结束控 制信号Symbol_End是重合的(如图2A或图2B所例示)，则积分 器101不进行积分动作。图2C例示起始控制信号SymboLBgn和结束控制信号Symbol_ End不重合的情形。如图2C所示，在(含)起始控制信号SymboLBgn及结束控制信 号Symbol_End之间共有四个取样(或称为过取样(over sample))。在积分输出被常态化 后(在本实施例中为将积分输出除以四)，量化器102的输出则形成切片器输出Slicei Dout。图3B显示切片器10的另一细部电路。其中，输入数据Sample_Din依取样时钟 Sample_Clk而间歇地进行取样。接着，取样数据通过硬性决定式位切片器(hard-decision slicer) 105而硬性决定为“1”或“O”。硬性决定输出Slicer_stream通过串行至并行(S/ P)转换器106予以转换为并行形式。串行至并行(S/P)转换器106的输出经由正反器 (FF) 107的收集而成为切片器输出SliCer_Dout，其再馈至串行至并行转换器12。在此同 时，另一正反器108则产生相应于切片器输出Slicer_Dout的切片器时钟Slicer_Clk。如图 2D所示的波形，在(含)起始控制信号SymboLBgn及结束控制信号SymboLEnd之间共 有四个硬性决定的取样，其形成切片器输出SliCer_Dout。每一个四位切片器输出Slicer_Dout相当于原始的单位输入数据Sample_Din。切
片器输出SliCer_Dout依序馈至串行至并行转换器12，其可根据字组控制信号WorcLBgn、 Word_End,将八个切片器输出Slicer_Dout组合为一个数据字组(word)。WordO图4显 示串行至并行转换器12的细部电路。在本实施例中，串行至并行转换器12使用四个串 行连接的正反器(FF) 120A-120D，用以产生并行的数据字组WordO。根据本发明实施例的特征之一，四位切片器输出Slicer_Dout的最高有效位 (MSB)代表原始输入数据Sample_Din的数据位。切片器输出Slicer_Dout的其他位则包 含可靠度(reliability)信息(或权重)，因此在常态化之后可作为可靠度位。在本实施例 中，常态化根据下表一所示规则进行。表一
权利要求
1.一种具有增强错误更正能力的数据接收方法，包含 产生至少一可靠度位，以相应于每一接收数据位；以及根据所述相应至少一可靠度位，更正至少一所述数据位的错误。
2.如权利要求1所述的具有增强错误更正能力的数据接收方法，其中，所述的错误通 过汉明码(Hamming code)、循环冗余码(CRC)或奇同位码(odd parity)所更正。
3.如权利要求1所述的具有增强错误更正能力的数据接收方法，还包含步骤，用以组 合多个数据位使其成为数据字组。
4.如权利要求3所述的具有增强错误更正能力的数据接收方法，在根据所述可靠度位 以更正所述数据位之前，还包含步骤用以检测或更正所述数据字组的错误。
5.如权利要求1所述的具有增强错误更正能力的数据接收方法，还包含步骤，用以常 态化所述至少一可靠度位，使得具有较大可靠度位的可靠度强度大于具有较小可靠度位 的可靠度强度。
6.如权利要求1所述的具有增强错误更正能力的数据接收方法，其中所述更正错误的 步骤包含将相应于多个数据位的所述多个可靠度位予以排序，其中所述排序的进行是根据可 靠度位组别的值；以及将具有较小值的可靠度位组别所相应的数据位予以更正。
7.如权利要求6所述的具有增强错误更正能力的数据接收方法，还包含步骤，用以将 所述多个可靠度位组别和临界值作比较，使得其值小于所述临界值的组别才得以进行排序。
8.如权利要求1所述的具有增强错误更正能力的数据接收方法，其中所述可靠度位的 产生步骤包含取样所述接收数据；以及量化所取样数据，用以产生至少一取样位，以相应于每一数据位。
9.如权利要求8所述的具有增强错误更正能力的数据接收方法，在所取样数据被量化 之前，还包含步骤，用以积分所取样数据。
10.如权利要求1所述的具有增强错误更正能力的数据接收方法，其中所述可靠度位 的产生步骤包含取样所接收数据，以产生至少一取样位，其相应于每一数据位；以及 硬性决定每一所述至少一取样位，以作为二逻辑状态之一。
11.一种具有增强错误更正能力的数据接收系统，包含软性决定式切片器，用以产生至少一可靠度位，以相应于每一接收数据位；以及 增强位错误更正器，其根据所述相应至少一可靠度位，以更正至少一所述数据位的错误。
12.如权利要求11所述的具有增强错误更正能力的数据接收系统，其中，所述的错误 通过汉明码(Hamming code)、循环冗余码(CRC)或奇同位码(odd parity)所更正。
13.如权利要求11所述的具有增强错误更正能力的数据接收系统，还包含串行至并行 转换器，用以组合多个数据位使其成为数据字组。
14.如权利要求13所述的具有增强错误更正能力的数据接收系统，在所述增强位错误更正器根据所述可靠度位以更正所述数据位之前，还包含错误更正控制(ECC)处理器， 用以检测或更正所述数据字组的错误。
15.如权利要求11所述的具有增强错误更正能力的数据接收系统，其中，所述的软性 决定式切片器还执行以下步骤常态化所述至少一可靠度位，使得具有较大可靠度位的可靠度强度大于具有较小可 靠度位的可靠度强度。
16.如权利要求11所述的具有增强错误更正能力的数据接收系统，其中，所述的增强 位错误更正器还执行以下步骤将相应于多个数据位的所述多个可靠度位予以排序，其中所述排序的进行是根据可 靠度位组别的值；以及将具有较小值的可靠度位组别所相应的数据位予以更正。
17.如权利要求16所述的具有增强错误更正能力的数据接收系统，其中，所述的增强 位错误更正器还执行以下步骤将所述多个可靠度位组别和临界值作比较，使得其值小于所述临界值的组别才得以 进行排序。
18.如权利要求11所述的具有增强错误更正能力的数据接收系统，其中，所述的软性 决定式切片器包含取样开关，用以取样所接收数据；以及量化器，用以量化所取样数据，以产生至少一取样位，以相应于每一数据位。
19.如权利要求18所述的具有增强错误更正能力的数据接收系统，还包含积分器，在 所取样数据被量化之前，用以积分所取样数据。
20.如权利要求11所述的具有增强错误更正能力的数据接收系统，其中，所述的软性 决定式切片器包含取样开关，用以取样所接收数据，以产生至少一取样位，以相应于每一数据位；以及硬性决定式切片器，用以硬性决定每一所述至少一取样位，以作为二逻辑状态之
全文摘要
一种具有增强错误更正能力的数据接收方法及系统。产生一或多个可靠度(reliability)位，以相应于每一接收数据位。例如，以软性决定式切片器(soft-decision slicer)以产生该可靠度位。接着，根据相应的可靠度位，用以更正一或多个数据位的错误。
文档编号H04N7/66GK102025929SQ20091017551
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月17日 优先权日2009年9月17日
发明者蔡典儒, 高祥伦 申请人:承景科技股份有限公司