[发明专利]数字信号编码设备和解码设备、数字信号发送设备及方法

说明书

本发明涉及数字信号编码设备、数字信号解码设备、数字信号发送设备及其方法，更具体讲，本发明应用于数字卫星广播。

采用静止卫星的数字卫星广播系统采用已经投入使用。在图1中，数字600表示整体的数字卫星广播系统。从发送天线200发送的发送信号S200由卫星300接收并放大，以作为发送信号S300输出。发送信号S300由接收天线400接收。由此，可以实现具有大服务区的广播系统，该服务区具有很小的由于地面障碍物引起的接收干扰。数字卫星广播系统采用称为运动图象专家组(MPEG2)的图象压缩编码方法，以在一个传输流上对多个通道进行多路传输并将其发送。

在图2所示的数字卫星广播系统600中，视频信号S201A到S201D及音频信号S202A到S202D从外部提供到编码发送装置210。在编码发送装置210中，四个具有相同结构的编码部分220A到220D连接到多路传输部分250，而视频信号S201A到S201D及音频信号S202A到S202D输入到相应的编码部分220A到220D。

包含在编码部分220A中的视频编码部分221和音频编码部分222采用MPEG2方法分别对视频信号S201A和音频信号S202A进行编码，并将这些信号分别作为视编码数据S221和音频编码数据S222输出到发送缓冲器230。发送缓冲器230暂时存储视编码数据S221和音频编码数据S222，然后以预定的时序读出它们并输出到多路传输部分240。视频编码部分221不断地检查发送缓冲器230中的视频编码数据S221的量的内容，作为内容信息S230，并根据内容信息S230控制视频编码数据要产生的码量。

多路传输部分240多路传输视编码数据S221和音频编码数据S222，并将结果作为多路传输数据S220A输出到多路传输部分250。多路传输部分250对多路传输数据S220A和分别从编码部分220B至220D输出的多路传输数据S220B至S220D进行多路传输，并将结果作为传输流S250输出到调制部分260。调制部分260在传输流S250上进行预定调制，并将结果作为发送信号S200通过发送天线200发送出去。

卫星300接收和放大发送信号S200，并将结果作为发送信号S300发送出去。在解码接收装置410中，发送信号S300由接收天线400接收并在解调部分420中进行解调，然后作为传输流S420输出到分离部分430。分离部分430根据从遥控器460输的选择信号S460，从传输流S420上多路传输的编码数据中选择一个视频编码数据和一个音频编码数据，并将这些数据作为视频编码数据S431和音频编码数据S432输出到接收缓冲器440。

视频编码数据S431和音频编码数据S432暂时存储在接收缓冲器440中，然后将它们以预定时序读出，以便由视频解码部分451和音频解码部分452进行解码。此后，将它们作为视频信号S451和音频信号S452输出到电视机(未示出)。

这里，在MPEG2方法中，通过编码过程产生的码量根据要编码的每一个图象画面的图案而变化。简言之，当图案复杂时，要产生的码量增加，而当图案简单时，要产生的码量下降。然而，发送信号S200和S300是以固定速率发送，因此提供发送缓冲器230和接收缓冲器440来吸收速率的波动。

在数字卫星广播系统中，已经研究了所谓的有斑点广播(speckledbroadcasting)，用于在一个转发器中交替广播多个标准清晰度电视(STDV)频道和一个高清晰度电视(HDTV)频道。图3示出有斑点广播的一个例子。在一个转发器中，在一个时隙中广播一个HDTV频道，而在另一个时隙中广播四个SDTV频道。在这种方式中，SDTV和HDTV可变化地被广播，因此可进行采用依赖于广播内容的清晰度的广播。

对HDTV的视频编码和视频解码是利用多个组合的用于SDTV的处理器完成的。图4示出用于HDTV的在视频解码部分225中HDTV图象的解码处理。HDTV屏幕区分为四个区，由四个解码处理器225A至225D并行处理，以进行具有比SDTV的数据量大的数据量的HDTV的解码处理。

视频解码部分225包括四个用于SDTV的解码处理器225A至225D，因而有能力同时对四个SDTV频道进行解码。因此，如图4所示，可以考虑利用视频解码部分225同时解码多个SDTV频道的并行多通道接收。