JP2006311567A - デジタルオーディオ放送システムの送出器において優先データ転送を支援するための方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】DABシステム及びDMBシステムにおいて、データの優先度に基づいて符号レートを異ならせて、1つのサービスに属するデータを相異なるサブチャンネルを用いて優先転送する方法及び装置を提供する。
【解決手段】提供しようとする少なくとも1つの放送サービスの優先転送の支援有無を判断するステップと、少なくとも1つの放送サービスが優先転送を支援する場合、少なくとも1つの放送サービスを転送する複数のサブチャンネルを設定し、各サブチャンネルにマッピングされるデータの優先度を決めるステップと、優先度を決めた後、少なくとも1つの放送サービスのデータストリームを該当優先度に基づいてサブチャンネルにマッピングするステップと、サブチャンネルにマッピングされたデータストリームを相異なる符号器によってそれぞれ符号化して転送するステップと、を含む。
【選択図】図3
【解決手段】提供しようとする少なくとも1つの放送サービスの優先転送の支援有無を判断するステップと、少なくとも1つの放送サービスが優先転送を支援する場合、少なくとも1つの放送サービスを転送する複数のサブチャンネルを設定し、各サブチャンネルにマッピングされるデータの優先度を決めるステップと、優先度を決めた後、少なくとも1つの放送サービスのデータストリームを該当優先度に基づいてサブチャンネルにマッピングするステップと、サブチャンネルにマッピングされたデータストリームを相異なる符号器によってそれぞれ符号化して転送するステップと、を含む。
【選択図】図3
Description
本発明はデジタルオーディオ放送システム(Digital Audio Broadcasting system;以下、「DABシステム」と称する。)及び地上波デジタルマルチメディア放送システム(Digital Multimedia Broadcasting system;以下、「地上波DMBシステム」と称する。)に係り、特に、DABの送出器を用いてオーディオサービス、データサービス及びビデオサービスを転送するに当たり、データの優先度に基づいて符号レートを異なるように適用し、1つのサービスに属するデータを相異なるサブチャンネルを用いて転送する方法及び装置に関する。
上記DAB送出器は、一般的にEUREKA 147 DABとして参照されるDABシステムの送出器であって、上記DABシステムは、ヨーロッパにおいて、既存のAM及びFM放送のデジタル信号を供給するためのオーディオ及びデータサービスのデジタル放送システムである。
上記DABシステムは、転送可能なサービスとして、オーディオサービス及びデータサービスを規定している。近年、個人携帯通信技術と無線データ転送技術の飛躍的な発展に伴い、移動中にも利用可能なマルチメディアサービスへの要求が高くなりつつある。この要求に応えて、上記DABシステムのストリームモードを用いてマルチメディアサービスを提供可能にした地上波DMBシステムが提案されている。
上記地上波DMBシステムは、上記DABシステムのストリームモードを用い、移動端末でもTVプログラムの視聴を可能にする移動マルチメディア技術の代表例である。上記地上波DMBシステムは、上記DABシステムから支援するオーディオサービスとデータサービスを提供機能はもとより、安定したビデオサービスの提供機能をも兼ね備えている。このため、上記地上波DMBシステムは、DABシステムの送出器と受信器を共有し、さらには、ビデオサービスの提供のためのビデオ符号器及び復号器を備えている。
以下、添付図面に基づき、上記DABシステムについて詳細に説明する。
図1は、従来の技術によるDABシステムの送出器の構造図である。
図1を参照すると、転送しようとするオーディオサービス101とデータサービス106は、1つのDAB信号に多重化される。上記オーディオサービス101とデータサービス106が多重化される過程は、下記の通りである。
上記オーディオサービスのための信号101は、オーディオ符号器102において符号化される。上記オーディオ符号器102は、入力された信号101を転送するに先立って、不要な情報を除去してからデータ圧縮を行うことにより、データ転送量を軽減し、その結果として、一層効率よいデータ転送を可能にしている。上記オーディオ符号器102は、MPEG(Moving Picture Experts Group)1 Audio Layer−2またはMPEG2 Audio Layer−2の規格に準拠している。
上記オーディオ符号器102において圧縮されたデータは、エネルギー分散スクランブラー103に入力される。上記エネルギー分散スクランブラー103においては、擬似ランダムバイナリシーケンス(Pseudo-Random Bianry Sequence;以下、「PRBS」と称する。)が上記入力されたデータに掛け算される。上記入力データは、同一ビットが繰り返される特定なパターンを含んでいる。ところが、上記特定なパターンの繰り返しは、転送すべきデータを高周波数帯域のものに変換したとき、所望しない直流成分の信号を生成する。このため、上記所望しない信号が生成されることを防ぐために、上記PRBSを入力データに掛け算する上記エネルギー分散スクランブラー103を経る。上記エネルギー分散スクランブラー103を経ることで、データは、スクランブラーに入力するときに特定のパターンが繰り返されたとしても、その出力値はランダムなパターンへと変わる。
上記エネルギー分散スクランブラー103を経たデータは、チャンネル符号器104に
入力する。上記DABシステムのチャンネル符号器104においては、畳み込み符号化過程とパンクチャリング過程を行う。音声サービスのための上記畳み込み符号は、1/4の符号化レートを持つ。上記畳み込み符号化を経たデータは、パンクチャリング過程を経る。上記パンクチャリング過程において用いるパンクチャリングベクトルは、DABシステムに合計で24種類が適用可能であり、上記24種類のベクトルのうちどのベクトルを用いたかによって、符号化レートは異なってくる。
入力する。上記DABシステムのチャンネル符号器104においては、畳み込み符号化過程とパンクチャリング過程を行う。音声サービスのための上記畳み込み符号は、1/4の符号化レートを持つ。上記畳み込み符号化を経たデータは、パンクチャリング過程を経る。上記パンクチャリング過程において用いるパンクチャリングベクトルは、DABシステムに合計で24種類が適用可能であり、上記24種類のベクトルのうちどのベクトルを用いたかによって、符号化レートは異なってくる。
上記符号化方法には、不均一誤り保護(Unequal Error Protection、以下、 「UEP」と称する。)符号化方法と、均一誤り保護(Equal Error Protection ;以下、「EEP」と称する。)符号化方法の2種類のモードが存在する。上記UEP符号化方法は、符号化器の出力部を4つに分け、各部分に異なるパンクチャリングベクトルを適用して各部分別にその符号化レートを異ならせる方法である。これに対し、上記EEP符号化方法は、出力データが同じパンクチャリングベクトルを用いることで、一定の符号化レートを持たせる方法である。上記パンクチャリングベクトルとしてどれを選択するかによって、その符号化レートが異なるため、上記DABシステムは、パンクチャリングベクトルのパターンによる幾つかの選択可能な符号化レートを持つことになる。上記選択可能な符号化レートは、UEP符号化方法とEEP符号化方法のうちどれを用いるかによって異なり、上記選択可能な符号化レートは、また、転送しようとするサブチャンネルの容量によっても異なる。
上記選択可能な符号化レートのうちどの符号化レートを適用するかは、現在転送するデータの種類とその特性に基づき、送出器において決められる。送出器は、上記選択可能な符号化レートのうち、現在転送するデータが誤り特性に敏感なものであるか、あるいは、遅延特性に敏感なものであるかを考慮して、誤り特性に敏感なものである場合は、誤り訂正性能を高めるように符号化レートを選択し、遅延特性に敏感なものである場合は、データの転送レートを高めるように符号化レートを選択する。一方、上記送出器において選択された符号化レートに関する情報を受信器に転送する。上記符号化レートに関する情報は、多重化構成情報(MCI:Multiplex Configuration Information)113に含まれる。
上記チャンネル符号器104からの出力データは、時間インタリーバ105に渡される。上記時間インタリーバ104は、入力信号の出力の順番を一定の規則に従って可変する動作を行うブロックであって、上記DABシステムにおいては、畳み込みインタリーバを用いる。
上記畳み込みインタリーバは、予め定められた長さのレジスターを持っており、その長さには16種類が存在し、異なる長さを持つ16個のレジスターの順次配列も予め定められている。上記畳み込みインタリーバに入力するデータは、各レジスターに順次に入力すると共に、各レジスターは、格納されている最後のビットを出力値として送り出す。このため、入力されたデータはレジスターの長さ分の遅延を経た後、レジスターの出力値として送出可能になる。すなわち、出力データは、その位置によって時間的な遅延を持たないことも、時間的な遅延を持つこともある。
上記出力データ値の時間的な遅延は、各レジスターの長さによって異なる。上記出力データが各レジスターの長さによってその遅延値を異にするため、インタリーバの出力値のデータは、入力時とはその順番が異なる。上記インタリーバからの出力データの順番が変わると、上記データが送出器から受信器へと転送される間にバースト誤りが生じたとしても、受信器に渡される前に逆インタリーバを経ることで、各誤り発生ビットの位置がバラバラになるためにランダムな誤りとなり、これにより、復号器における誤り訂正が可能になる。
上記時間インタリーバ105からの出力データは、主サービスチャンネル多重化器111に入力する。オーディオサービスの場合、1以上のサービスが共存することがあり、各サービス別に上記過程をそれぞれ別々に経た後、上記主サービスチャンネル多重化器111に入力する。
データサービスのための信号106は、データ符号器107を経る。上記データ符号器107は、データサービスの種類によってそのタイプが異なる。または、上記データ符号器107は省かれても良い。
上記データ信号は、エネルギー分散スクランブラー108に入力する。上記エネルギー分散スクランブラー108の機能は、上記オーディオサービス信号のために用いられるエネルギー分散スクランブラー103と同様であり、上記エネルギー分散スクランブラー108に用いられるPRBSもまた、上記エネルギー分散スクランブラー103に用いられるPRBSと同様である。
上記エネルギー分散スクランブラー108からの出力データは、チャンネル符号器109に入力する。上記チャンネル符号器109は、上記オーディオサービス信号のために用いられるチャンネル符号器104と同様に、畳み込み符号化過程とパンクチャリング過程を経た後、UEP符号化方法とEEP符号化方法モードのどちらか一方を選択して適用可能である。一般に、オーディオサービス信号はUEP符号化方法を用い、データサービス信号はEEP符号化方法を用いる。上記チャンネル符号器109の符号化レートは、上記オーディオサービスにおける記述と同様に、選択可能な符号化レートのうち送出器が転送するデータサービスの特性に合うものを選択して用い、上記選択された符号化レートは、多重化構成情報113に含まれて受信器に転送される。
上記チャンネル符号器109を経たデータは、時間インタリーバ110に渡される。上記時間インタリーバ110は、上記オーディオサービス信号のために用いられる時間インタリーバ105と同様に、畳み込みインタリーバを用いる。
そして、上記時間インタリーバ110からの出力データは、主サービスチャンネル多重化器111に入力する。上記データサービスも、上述したオーディオサービスの場合と同様に、1以上のサービスの稼動時に存在することができ、各サービス別に上記過程をそれぞれ別々に経た後、主サービスチャンネル多重化器111に入力する。
上述したように、上記主サービスチャンネル多重化器111には、オーディオサービスとデータサービスのための信号がそれぞれ別々に符号化及びインタリーブ過程を経て入力する。上記各サービスの信号処理過程がサービス毎にそれぞれ別々に行われることは、各サービス毎に相異なる符号化レートを持つことを意味する。
上記各サービスがそれぞれ別々の符号化過程を経る単位を、物理的な概念からサブチャンネルという。すなわち、各符号器及び時間インタリーバは、1本のサブチャンネル単位に行われ、上記チャンネル符号化過程において、上述したように、各サブチャンネルは、選択可能な多数の符号化レートのうち転送するサービスデータの特性に合うものを選択的に用いる。このため、他のサブチャンネルを用いるサービスは、他の符号化レートを持つことができる。
上記DABシステムにおいて、サービスを転送するための方法としては、2種類が存在する。すなわち、一つは、1本のサブチャンネルに1つのサービスのみを転送可能なストリームモード転送方式であり、もう一つは、1本のサブチャンネルに1以上のサービスを転送可能なパケットモード転送方式である。上記ストリームモード転送方式は、オーディオサービス転送に用いられ、上記パケットモード転送方式は、通常のデータサービス転送のために用いられる。さらに、データサービスをストリームモードを用いて転送することも可能である。オーディオプログラムに関わるデータの場合、オーディオサービス信号と同じサブチャンネルを介して転送することも可能である。さらに、交通情報や緊急情報などの優先データの場合は、FICデータサービス信号112から分離して高速情報チャンネル(Fast Information Channel;以下、「FIC」と称する。)を介して転送することもできる。
上記FICは、制御情報を転送することが主な機能であり、上記FICデータサービス信号112と、各サブチャンネルの多重化に関する制御情報である多重化構成情報113と、各サブチャンネルに割り当てられたサービスに関する制御情報を含んでいるサービス情報(SI)114と、により構成される。
上記サブチャンネル別の符号化及びインタリーブ過程を経た信号は、主サービスチャンネル多重化器111に入力され、上記主サービスチャンネル多重化器111は、入力されたサブチャンネルを多重化する。上記多重化されたサブチャンネルデータは、1本の主サービスチャンネル(Main Service Channel;以下、「MSC」と称する。)を構成する。上記MSCは、フレーム多重化器118に入力する。上記フレーム多重化器118の入力としては、上記MSCに加えてFICが存在し、上記MSCとFIC、そして同期チャンネルが1つのDABフレームを構成する。
図2は、従来の技術によるDABシステムのフレーム構造図である。
上記DABフレーム201は、同期チャンネル202と、FIC203と、MSC204と、により構成される。上記DABフレーム201は、1つのヌルシンボルと、76個のシンボルと、により構成されるが、第1の直交周波数分割多重化(Orthogonal Frequency Division Multiplexing;以下、「OFDM」と称する。)シンボルはヌルシンボルであり、第2のOFDMシンボルは位相参照シンボル(Phase Reference Symbol;以下、「PRS」と称する。)である。上記第1のヌルシンボルには転送される信号がないため、ヌルシンボル期間中のエネルギーは、他のシンボルの転送期間に比べて大幅に少ない。このため、受信器は、エネルギー検出アルゴリズムを用いて上記ヌルシンボル期間を見出すことにより、フレームの開始点を見出すことができる。上記第2のシンボル、PRSは、データ復調のために必要な位相情報を転送する。上記2つのシンボルが構成するチャンネルが上記同期チャンネル202であり、上記同期チャンネル202は、DABフレームのうち時間的に先頭にある2つのシンボル期間である。
上記同期チャンネル202以降はFIC203期間であり、3つのシンボルがFICを転送するために用いられる。残りの72個のシンボルは、MSC204を転送するために用いられる。
上記FIC203は、複数の高速情報ブロック(Fast Information Block;以下、「FIB」と称する。)205により構成され、上記1つのFIC203を介して転送されるFIB205の数は、転送モードによって異なる。転送モードには合計で4種類が存在し、転送モード1の場合は12個、転送モード2の場合は3つ、転送モード3の場合は4つ、転送モード4の場合は6個が存在する。
1つのFIB205は、合計で256ビットの長さであり、上記FIB205は、FIBデータ部分206の240ビットと、CRC(Cyclic Redundancy Check)207の16ビットと、により構成される。上記FIBデータ部分206は、さらに多数の高速情報グループ(Fast Information Group;以下、「FIG」と称する。)208により構成される。上記FIG208は、FIGヘッダー209とFIGデータ期間210とに分割される。上記FIGヘッダー209は、FIGデータ期間210中に転送されるデータの型を知らせるFIG型211と、FIGデータ期間210の長さを知らせるFIG長212と、により構成されている。上記FIG208は、FIBデータ期間206を介して転送されるが、転送するFIG208の全長がFIBデータ期間206の長さと同じではない場合、終了指示子213を介して有効なデータ期間の終端を知らせ、残りの期間は0でパディングする。上記終了指示子213は8ビットであり、いずれも1の値である。
上記MSC204は、転送するデータが占める期間であって、共用インタリーブフレーム(Common Interleaved Frame;以下、「CIF」と称する。)214により構成され、上記CIF214の数は転送モードによって異なる。転送モード1の場合は4個、転送モード2と3の場合は1つ、転送モード4の場合は2つである。上記CIF214は、その長さが55296ビットであり、上記CIF214はサブチャンネル215により構成される。上記転送するサブチャンネルがCIFの長さに達しない場合、残りの期間は0でパディングする。
図1を再び参照すると、主サービスチャンネル多重化器111において多重化されたMSCは、フレーム多重化器118に入力する。また、上記フレーム多重化器118にFICが入力する。
上記FICに転送される情報には、交通情報や緊急メッセージを転送するためのFICデータサービス信号112と、多重化構成情報113(Multiplex Configuration Information;以下、「MCI」と称する。)と、サービス情報114(Service Information;以下、「SI」と称する。)などが含まれる。上記FICデータサービス信号112と、MCI113とSI114は、制御情報多重化器115に入力する。上記多重化構成情報113には、多重化器111において各サブチャンネルをMSCにマッピングするときに必要な制御情報が含まれており、各チャンネル符号器104、109の符号化レートに関する情報も含まれている。このため、上記多重化構成情報113をもって送出器の各サブチャンネルのチャンネル符号器104、109と上記主サービスチャンネル多重化器111を制御し、受信器は、上記多重化構成情報113を受信して各サブチャンネルのチャンネル復号器と逆多重化器を制御する。
図2を示されるように、上記MCIとSIは、FIGのデータ部分210に割り当てられ、FIGのヘッダー209には、上記FIGデータ部分210から転送されるデータがMCIであるか、あるいは、SIであるかに関する情報を含める。このため、受信器においては、上記FIGヘッダー209のFIGを介して転送されるデータの種類がどれかを判断することができる。上記FIGは、転送するデータの量によってその長さが可変的であり、各FIGの長さに関する情報もまた、上記FIGヘッダー209から知ることができる。上記FICを介して転送されるFIGは、MCIとSIを転送する場合もあれば、これに加えて、FICデータサービスのためのチャンネルであるFIDC(Fast Information Data Channel)を転送する場合もある。上記データの種類の区分もまた、FIGヘッダー209から知ることができる。上記各種の型のFIGは、制御情報多重化器115において1FICを構成する。
上記FICは、エネルギー分散スクランブラー116を経るが、上記エネルギー分散スクランブラー116は、データの転送のためのエネルギー分散スクランブラー103、108と同じである。
上記エネルギー分散スクランブラー116からの出力ストリームは、チャンネル符号器117を経る。上記チャンネル符号器117においては畳み込み符号が用いられ、FICの符号化レートは1/3に固定されている。
上記チャンネル符号器117を経たFICは、オーディオ及びデータサービスのデータよりなる主サービスチャンネル多重化器111からの出力データに対応するMSCと一緒に、フレーム多重化器118において1つのDABフレームを構成する。図2に示すように、FICは、フレームの構造の点から、上記MSCよりも時間的に先行し、上記FICは、上記MSCとは異なり、時間インタリーブを経ないため、受信器においてMSCよりも早く復調可能になる。
上記フレーム多重化器118を経たDABフレームは、放送(DAB)信号生成部124においてDAB信号123として生成されて転送される。上記DAB信号生成部124は、データ変調器119、周波数インタリーバ120、同期シンボル生成器121、OFDM変調器122を備える。上記DAB信号生成部124の動作を詳述すると、下記の通りである。
上記フレーム多重化器118を経たDABフレームは、データ変調器119において連続する2ビットをマッピングするものであり、特に、1つのビットはIチャンネルデータに、もう1つのビットはQチャンネルデータにマッピングして、2ビットが1つのシンボルとなるQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)変調を経た後、周波数インタリーバ120において並べ替えられる。上記周波数インタリーバ120においては、転送すべきI/QデータのうちQデータだけを並べ替える。上記Qデータの並べ替えの規則は、各転送モード毎に異なり、上記規則は、各転送モード毎に所定のテーブルを用いる。上記テーブルは、Eureka 147規格であるETSI EN 300 401に定義されている。
上記周波数インタリーブを経たデータは、OFDM変調器122に入力して高速フーリエ変換(IFFT)が行われるが、上記周波数インタリーブ効果により、各サブチャンネルのデータは各副搬送波に続くようにマッピングされるのではなく、その位置が分散されてマッピングされ、これにより、転送されるデータは周波数選択的なフェージングに強靭な性能を持つことが可能になる。上記OFDM変調器122には、上記周波数インタリーバ120を経たデータシンボルと共に、同期シンボル生成器121からの出力データも入力する。
上記同期シンボル生成器121においては、図2の同期チャンネル202のPRSを生成する。上記PRSは、D−QPSK(差分QPSK)変調のための位相基準を与える。上記D−QPSKは、以前のシンボルと現在のシンボルとの位相差を用いた変調方式により隣り合う2シンボルの位相情報を転送し、受信器においては、受信されるシンボルの位相差を計算して転送されたシンボル値を復調する。上記D−QPSK変調の行われた信号は、IFFTによりOFDMシンボルに変調され、上記変調された76個のOFDMシンボルが1つのDABフレーム信号123となり、上記DABフレーム信号123は、4種類の使用可能な転送モードによってそのフレーム長が異なる。転送モード1の場合は96msであり、転送モード2と3の場合は24msであり、転送モード4の場合は48msである。なお、韓国の地上波DMBにおいては、DABの転送モード1を用いる。
図3は、従来の技術によるDABシステムの受信器の構造図である。
図3を参照すると、受信器は、DAB信号301を受信すると、DAB信号復調部323において復調された後、フレーム逆多重化器305に入力する。上記DAB信号復調部323の動作は、下記の通りである。
上記DAB信号301を同期検出器303が受信する。上記同期検出器303は、上記DAB信号301を用いても良く、OFDM復調器302からの出力信号を用いても良い。
上記同期検出器303は、3種の同期検出機能を行う。第1の同期は、DABフレームの開始点を見出す過程であるフレーム同期検出である。第2の同期は、受信された信号の周波数オフセットを補正するための過程である周波数同期検出である。第3の同期は、正確なFFT時点を見出すために、各シンボルの開始点のタイミングオフセットを補正するためのシンボルタイミング同期検出である。これらの3種の同期検出を行うために、時間領域の信号である保護期間を用いるか、あるいは、周波数領域の信号であるOFDM復調器302からの出力信号を用いる。各同期検出過程の具体的なアルゴリズムは、受信器の実装上の問題となるため、ここではそれ以上の詳細な説明を省く。
上記OFDM復調器302においては、高速フーリエ変換(FFT)を行い、時間領域の信号を周波数領域の上記DAB信号に変換する。上記OFDM復調器302においては、周波数逆インタリーブも一緒に行う。上記FFT過程と周波数逆インタリーブを経たデータは、データ復調器304を介してフレーム逆多重化器305に入力し、上記フレーム逆多重化器305により制御情報を転送するFIC信号と、データが転送されるMSC信号とに区分される。
上記フレーム逆多重化器305において区分されたFIC信号は、チャンネル復号器306、エネルギー分散逆スクランブラー307を順次に経た後、制御情報逆多重化器308において、FICデータサービス信号309とMCI310とSI311に区分される。上記MCI310を復調すると、各サブチャンネルが主サービスチャンネルMSCのどの部分に位置しており、長さはどれ程であるかを知ることができ、各サブチャンネルがどの符号化レートを用いたかの情報も得られる。
上記MCI310の各サブチャンネルに関する情報は、主サービスチャンネル逆多重化器312を制御するのに用いられる。上記MCI310の情報を基に、上記主サービスチャンネル逆多重化器312においては、各サブチャンネルのデータを区分する。上記サブチャンネルがオーディオサービスである場合、上記サブチャンネルのデータは、逆インタリーバ313、チャンネル復号器314を順次に経る。上記チャンネル復号器314は、上記MCI310の情報から符号化レートを決めてデータを復号する。上記チャンネル符号器314からの出力データは、エネルギー分散逆スクランブラー315を経た後、オーディオ復号器316において復号されてオーディオ信号317として出力される。
データサービスの場合、主サービスチャンネル逆多重化器312は、サブチャンネルがデータサービスである旨を上記MCI310の情報から知り、逆インタリーバ318に該当サブチャンネルのデータを渡す。上記逆インタリーバ318を経たデータは、チャンネル復号器319において復号化されるが、上記符号化レートもまた、上記MCI310から知ることができる。上記チャンネル復号器319からの出力データは、エネルギー分散逆スクランブラー320を経た後、データ復号器321において復号されてデータサービス信号322として出力される。
上述したように動作する従来の技術によるDABシステムの送受信器の構造において、送出するデータは、基本的に、サブチャンネル単位で符号化及びインタリーブされる。このように、1以上のサービスにおいて、データは1本のサブチャンネルを用いて転送されるため、複合処理中、端末に受信されるサービスデータの全部が不要な場合であっても、全てを受信して復号するという不都合があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、DABシステム及びDMBシステムにおいて、上記DABシステムの送出器を用いてオーディオサービス、データサービス及びビデオサービスを転送するに当たり、データの優先度に基づいて符号レートを異ならせて適用可能に、1つのサービスに属するデータを相異なるサブチャンネルを用いて優先転送する方法及び装置を提供することにある。
本発明は、データの優先度に基づくサービスに対して転送サブチャンネルを区分することにより、受信器のニーズに応えてデータの復調を選択的に行う方法及び装置を提供することにある。
本発明の実施形態によると、デジタル放送システムの送出器において放送データの優先転送を支援するための方法は、提供しようとする少なくとも1つの放送サービスの優先転送の支援有無を判断するステップと、上記少なくとも1つの放送サービスが優先転送を支援する場合、上記少なくとも1つの放送サービスを転送する複数のサブチャンネルを設定し、上記各サブチャンネルにマッピングされるデータの優先度を決めるステップと、上記優先度を決めた後、上記少なくとも1つの放送サービスのデータストリームを該当優先度に基づいて上記サブチャンネルにマッピングするステップと、上記サブチャンネルにマッピングされたデータストリームを相異なる符号器によってそれぞれ符号化して転送するステップと、を含むことを特徴とする。
本発明の他の実施形態によると、デジタル放送システムの送出器において放送データの優先転送を支援するための装置は、提供しようとする少なくとも1つの放送サービスデータを転送する複数のサブチャンネルを設定し、各サブチャンネルにマッピングされるデータの優先度を決め、上記少なくとも1つの放送サービスのデータストリームを該当優先度に基づいて上記サブチャンネルにマッピングするデータ生成器と、上記サブチャンネルにマッピングされたデータストリームを相異なる符号器によりそれぞれ符号化して転送する複数のサブチャンネル送信器と、を備えることを特徴とする。
本発明のまた他の実施形態によると、デジタル放送システムの受信器における優先転送されたデータの受信方法は、受信されたデータを復調するステップと、上記復調されたデータから主サービスデータと上記主サービスデータを復号するための制御情報を得るステップと、上記主サービスデータを逆多重化して、1つの放送サービスに対して相異なる優先度のデータストリームがマッピングされるサブチャンネルに対応する各サブチャンネルデータストリームを得るステップと、上記制御情報に基づいて、上記サブチャンネルデータストリームを復号して受信するステップと、上記サブチャンネル別に復号されたサブチャンネルデータストリームを組み合わせて1つのサービス信号を復元するステップと、を含むことを特徴とする。
本発明のさらなる実施形態によると、デジタル放送システムの受信器における優先転送されたデータの受信装置は、受信されたデータを復調する復調部と、上記復調されたデータを主サービスデータと上記主サービスデータを復号するための制御情報に分割するフレーム逆多重化器と、上記主サービスデータを逆多重化して、1つの放送サービスに対して相異なる優先度のデータストリームがマッピングされるサブチャンネルに対応する各サブチャンネルデータストリームを得る主サービスチャンネル逆多重化器と、上記制御情報に基づいて、上記サブチャンネルデータストリームを復号して受信する復調部と、上記サブチャンネル別に復号されたサブチャンネルデータストリームを組み合わせてサービス信号を復元するデータ復元部と、を備えることを特徴とする。
本発明は、1つのサービスに属するデータを優先度に基づいて区分し、相異なるサブチャンネルに符号レートを異ならせて適用することにより、データの転送効率を高めることができ、受信器のニーズに応えてデータの復調を選択的に行うことにより、受信器における復調時間の短縮及びハードウェアの複雑性の低減を両立できる。
以下、添付した図面に基づき、本発明に係る好適な実施の形態を詳細に説明する。下記の説明においては、本発明に係る動作を理解する上で必要となる部分だけが説明され、それ以外の部分についての説明は、本発明の要旨を曖昧にしないために省略することに留意すべきである。さらに、後述する用語は、本発明における機能を考慮して定義された用語であって、これは、ユーザ、運用者の意図または慣例などによって異なる。よって、その定義は、この明細書の全般に亘っての内容を基に行われるべきである。
本発明は、DABシステムの送出器において、同じサービスのデータをその優先度に基づき、転送すべきサブチャンネルを異ならせて優先転送する方式に関するものであり、ビデオサービス信号の場合を例として説明する。
また、本発明において提案するデータの優先度に基づく優先転送は、その適用がビデオサービス信号に限定されるものではなく、サービスの特性によってオーディオサービス及びデータサービスの場合にも使用可能である。
さらに、この明細書における送出器は、地上波DMBシステムの送出器であるが、上述したように、地上波DMBシステムの送出器はビデオサービスのための装置を除いては、DABシステムの送出器と同様なため、その適用範囲が地上波DMBシステムに限定されることはない。
さらに、上記データの優先度に基づく優先転送は、1つのサービスに対して1以上のサブチャンネルを用いて転送する方法であって、この明細書においては、1つのサービスに2本のサブチャンネルを用いる場合を例として挙げる。上記サブチャンネルの数は、システムにおける可用サブチャンネルの数や転送すべきデータの優先度の分布及びデータの量によって異なり、2以上になることもある。
図4は、本発明の好適な実施の形態による、データの優先度に基づく優先転送機能を支援する送出器の構造図である。
図4における送出器は、図1における既存のDABシステムの送出器の構造に基づくものである。図4のオーディオサービス信号101とデータサービス信号106は、既存のDABシステム送出器と同様、オーディオ/データ符号器102、107、及びエネルギー分散スクランブラー103、108、チャンネル符号化器104、109と時間インタリーバ105、110を順次に経た後、主サービスチャンネル多重化器409に入力する。上記オーディオサービス信号101とデータサービス信号106の転送については、図1を参照されたい。
すなわち、図4中、従来の技術と同じ動作を行う要素については、図1と同じ参照番号を付してその詳細な説明を省く。
上記オーディオサービス101とデータサービス106に加えて、ビデオサービス信号401が他のサービスに入力する。上記ビデオサービス信号401はビデオ符号器402を経、上記ビデオ符号器402は、オーディオ符号器102の機能と同様に、入力されたデータから不要な情報を除去してデータ圧縮を行うことで転送データを低減することにより、より効率よいデータの転送を可能にしている。ビデオ符号器402は、データ生成器とも呼ばれ、ビデオサービス信号をビデオ符号化して複数の階層データを生成する。
上記ビデオ符号器402としては、MPEG4 Part 10 AVC規格のものを用いることができる。上記ビデオ符号器402においては、データを効率よく復号するために、データを2階層に分割して送るスケーラビリティ技術を用いる。上記2階層データのうち一つは、ビデオの復号のために必ず必要な基本データとしての基本階層ビットストリームであり、残りの階層データは、追加データとしての補完階層ビットストリームである。
上記スケーラビリティ技術としては、その符号化方式によって3種類が挙げられる。第1の方法は、基本階層と補完階層のデータに相異なる量子化間隔を持たせる信号対雑音比(Signal to Noise Ratio;以下、「SNR」と称する。)スケーラビリティであり、第2の方法は、基本階層と補完階層のデータに相異なるフレーム転送レートを持たせる時間スケーラビリティであり、第3の方法は、基本階層と補完階層のデータに相異なる空間解像度を持たせる空間スケーラビリティである。
図5は、本発明の好適な実施の形態による、スケーラビリティを支援するビデオ符号器を示す。
図中、参照番号501は、SNRスケーラビリティを用いる場合を示す。SNRスケーラブル符号器501aにおいては、基本階層データ501bよりも量子化間隔を狭めて量子化中に生じる雑音を低減したデータを補完階層データ501cとして転送する。復号器において、基本階層は、復号により通常の画質のビデオ画像を出力することができる。さらに、補完階層を一緒に復号すると、基本階層のみを復号した場合における雑音を除去することができるので、雑音の低減された一層良好なビデオ出力を得ることができる。
参照番号502は、時間スケーラビリティを用いる場合を示す。時間スケーラビリティの場合、基本階層には下位階層のフレームを転送し、補完階層には、基本階層に転送できなかった上位階層のフレームを転送する。すなわち、例えば、1秒につき30フレーム分の転送データがある場合、主フレームとしての15枚のフレームを基本階層に転送し、残りの15枚のフレームを補完階層に転送する。復号器においては、基本階層に転送されるフレームのみを復号してもビデオ出力が得られるが、補完階層データを復号すると、よりスムーズに動くビデオを出力することが可能になる。
参照番号503は、空間スケーラビリティを用いる場合を示す。空間スケーラブル符号器は、基本階層には低い解像度のデータを転送し、補完階層には高い解像度のデータを転送する。例えば、復号器から基本階層のデータのみを転送すると、SDTV級の画質を得ることができ、補完階層のデータまで復号すると、HDTV級の画質を得ることができる。
上記3種類のスケーラビリティ符号化方式の共通的な特徴は、データが2階層に分割され、且つ、基本階層は必ず復号するが、補完階層は選択的に復号するところにある。このため、上記ビデオ符号器302からの出力は、いかなるスケーラビリティ符号化方式を用いたかによらずに、2階層、すなわち、相異なる優先度を持つデータに区分される。必須データは必ず転送して復号しなければならないために優先度が高いデータと命名し、選択データは優先度が低いデータと命名する。
図4を参照すると、上記相異なる優先度のデータストリームは、相異なるサブチャンネルを介して転送される。
上記優先度が高いデータストリームはエネルギー分散スクランブラー403に入力されてチャンネル符号器405を経、上記優先度が低いデータストリームはエネルギー分散スクランブラー404に入力されてチャンネル符号器406を経る。上記2本のチャンネル符号器405、406は、図1に示すように、サブチャンネルの符号化レートが選択可能な多数の符号化レートに基づいて決められるが、同じサービスのデータであっても、送出器はデータの優先度に基づいてデータを区分したため、各サブチャンネル別に相異なる符号化レートを選択することが可能である。
従来のシステムにおいて、ビデオ符号器402のデータストリームが全て1つの同じチャンネル符号器において符号化されていたのに対し、本発明においては、上記優先度が異なる2つのデータが別々にチャンネル符号器405、406を経るように構造化している。すなわち、優先度が高いデータは参照番号415のサブチャンネル送信器を経るサブチャンネルに転送され、優先度が低いデータは参照番号416のサブチャンネル送信器を経るサブチャンネルに転送される。それぞれ別々のサブチャンネルにおいて行われる過程は、下記の通りである。
優先度が高いデータは、チャンネル符号器405において符号化される。上記チャンネル符号器405は畳み込み符号を用い、上記チャンネル符号器405に適用される符号化レートは、図1に示すように、送出器が転送するデータの特性に応じて決める必要がある。上記チャンネル符号器405において処理するデータはその優先度が高いため、高い符号化レートを選択した方が、サービスの質を高める上で有効な方法である。上記チャンネル符号器405の符号化レートは、サブチャンネルの情報を知らせる多重化構成情報410に含まれて受信器に転送される。上記チャンネル符号器405からの出力データは、時間インタリーバ407を介して主サービスチャンネル多重化器409に入力する。
優先度が低いデータは、チャンネル符号器406において符号化される。上記チャンネル符号器406は畳み込み符号を用い、符号化レートもまた、転送データの特性に応じて、送出器において適正値に設定しなければならない。上記チャンネル符号器406において処理するデータはその優先度が低いため、比較的に低い符号化レートを選択することにより、効率よいデータ転送を行う。すなわち、優先度が高いデータに高い符号化レートを適用する代わりに、優先度が低いデータには低い符号化レートを適用することにより、結果的に、1つのサービスのために同じデータを転送するとしても、サービスの品質を高めることが可能である。上記チャンネル符号器406の符号化レートは、サブチャンネルの情報を知らせる多重化構成情報410に含まれて受信器に転送される。上記チャンネル符号器406からの出力データは、時間インタリーバ408を経た後に主サービスチャンネル多重化器409に入力する。
結局、1つのビデオサービス信号401は1つのビデオ符号器402において符号化されたが、その優先度に基づいてデータが区分され、相異なるサブチャンネル415、416を介して主サービスチャンネル多重化器409に入力する。
上記主サービスチャンネル多重化器409には、上記データ優先度に基づく優先転送機能を支援するビデオサービスサブチャンネルだけではなく、既存のオーディオサービスサブチャンネル及びデータサービスサブチャンネル、またはデータ優先度に基づく優先転送機能を用いるオーディオサービスサブチャンネル及びデータサブチャンネルも入力する。各サブチャンネルを多重化するために、上記主サービスチャンネル多重化器409は、上記多重化構成情報410に基づいて制御される。
本発明に係るFICは、交通情報や緊急情報などの至急データを転送するためのFICデータサービス417と、各サブチャンネルの多重化に関する制御情報である多重化情報(MCI)410と、各サブチャンネルに割り当てられたサービスに関する制御情報を含んでいるサービス情報411と、により構成される。このとき、上記データ優先度に基づく優先転送のための制御情報は、MCI410またはSI411に挿入されて転送可能である。もし、上記多重化構成情報410を介して上記データ優先度に基づく優先転送のための制御情報を転送するならば、上記多重化構成情報410は、1つのサービスに用いられるサブチャンネルIDとサブチャンネルの符号化レートと共に、各サブチャンネルを介して転送されるデータの優先度に関する情報も含む。このため、既存の多重化構成情報410には、1つのサービスがいくつのサービスコンポーネントを持つかと、各サービスコンポーネントがどのサブチャンネルにマッピングされているかだけを含んでいたが、データ優先度に基づく優先転送機能を行うサービスが存在する場合、多重化構成情報410は、各サブチャンネルの優先度に関する情報をさらに含む必要がある。
上記優先度に関する情報は、サブチャンネルの情報と共に制御情報多重化器412においてFIGデータ期間を構成し、上記FIGは、エネルギー分散スクランブラー413を経てチャンネル符号器414において畳み込み符号化された後、フレーム多重化器118に入力してFIC期間中に転送される。
上記フレーム多重化器118を経たDABフレームは、DAB信号生成部124においてDAB信号123として生成されて転送される。上記DAB信号生成部124は、データ変調器119、周波数インタリーバ120、同期シンボル生成器121、OFDM変調器122を備える。上記DAB信号生成部124の動作の詳細を説明すると、下記の通りである。上記フレーム多重化器118を経たDABフレームは、データ変調器119において連続する2ビットをマッピングするものであり、特に、1つのビットはIチャンネルデータに、もう1つのビットはQチャンネルデータにマッピングして、2ビットが1つのシンボルとなるQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)変調が行われた後、周波数インタリーバ120において並べ替えられる。上記周波数インタリーバ120においては、転送すべきI/QデータのうちQデータのみを並べ替える。上記Qデータの並べ替えを行う規則は、各転送モードごとに異なり、この規則は、各転送モードごとに所定のテーブルを用いる。上記テーブルは、Eureka 147規格となるETSI EN 300 401に定義されている。
上記周波数インタリーブの行われたデータは、OFDM変調器122に入力して高速フーリエ変換(IFFT)されるが、上記周波数インタリーブ効果により、各サブチャンネルのデータは各副搬送波に続くようにマッピングされるのではなく、その位置が分散されてマッピングされ、これにより、転送されるデータは周波数選択的なフェージングに強靭な性能を持つことになる。上記OFDM変調器122には、上記周波数インタリーバ120を経たデータシンボルと共に、同期シンボル生成器121からの出力データも入力する。上記同期シンボル生成器121においては、図2の同期チャンネル202のPRSを生成する。上記PRSは、D−QPSK(差分QPSK)変調のための位相基準を与える。上記D−QPSKは、以前のシンボルと現在のシンボルとの位相差を用いた変調方式により、隣り合う2シンボルの位相情報を転送し、受信器においては、受信されるシンボルの位相差を計算して転送されたシンボル値を復調する。上記D−QPSK変調の行われた信号は、IFFTによりOFDMシンボルに変調され、上記変調された76個のOFDMシンボルが1つのDABフレーム信号123となり、上記DABフレーム信号123は、4種の適用可能な転送モードによってそのフレーム長を異にする。転送モード1の場合は96msであり、転送モード2と3の場合は24msであり、転送モード4の場合は48msである。なお、韓国の地上波DMBにおいては、DABの転送モード1を用いる。
図6は、本発明の好適な実施の形態による、データの優先度に基づく優先転送機能を支援する送出器の動作過程を示すフローチャートである。
後述する動作は、ビデオ符号器において行われる。ステップS601において、転送すべきフレームのデータが入力すると、ステップS602において、送出器は、現在のサービスが優先転送を支援するかどうかを判断する。もし、現在のサービスが上記優先転送を支援しない場合はステップS603へ移り、1本のサブチャンネルにマッピングしてステップS607へ移る。しかし、現在のサービスが上記優先転送を支援する場合は、ステップS604へ移り、送出器は、転送すべきサブチャンネルの数Nを設定して各サブチャンネルの優先度パラメータPnを決める。
ここでは、2本のサブチャンネルを用いるビデオサービスの場合を例として挙げる。このため、N=2に設定し、且つ、各サブチャンネルの優先度パラメータP1とP2を決める。このとき、優先度パラメータPnは、1以上の整数値を持ち、値が低いほど優先度が高いことを意味する。サブチャンネル1を優先度が高いデータのためのサブチャンネルとして設定し、P1=1に決める。サブチャンネル2は、優先度が低いデータのためのサブチャンネルとして設定し、P2=2に決める。
上記パラメータの設定を終えた後、ステップS605において、符号器からの出力データに関する優先度Pを判断する。上記P値は、各サブチャンネルの優先度パラメータが持つ値から選択する。例えば、上記ステップS605において、出力データが基本階層のデータであれば、優先度が高いデータであるために、現在時点におけるPは1として決め、補完階層データは、現在時点における優先度Pを低い優先度である2として設定する。その後、ステップS606へ移り、P1に該当するサブチャンネル1に上記基本階層データをマッピングし、サブチャンネル2に上記補完階層データをマッピングして、データの優先度に基づいて優先的に信号を処理した後にステップS607へ移り、サブチャンネルを多重化してMSCを生成する。ステップS608において、上記MSCと入力されたFICを多重化し、ステップS609においては、上記MSCとFICの多重化信号に同期シンボルを挿入して放送信号を生成してステップS610へ移り、上記放送信号を受信器に転送する。このとき、本発明の実施の形態において、上記放送信号は、OFDM変調方式を用いたDAB信号である。
図7は、本発明の好適な実施の形態による、データの優先度に基づく優先転送機能を支援する受信器の構造図である。
図7中、従来の技術と同じ動作を行う要素については、図3と同じ参照番号を付してその詳細な説明を省く。
図6に示すように、データの優先度に基づく優先転送機能を支援する場合、受信器は、別途のさらなるモジュールや装置を必要としない。このため、受信器の基本的な動作は、図3のものと同様である。DAB信号701が受信器に入力されると、これはDAB信号復調部721において復調され、その後、フレーム逆多重化器705に入力される。上記DAB信号復調部721の具体的な動作は、下記の通りである。
上記DAB信号701が入力されると、OFDM復調器702、同期検出器703、データ復調器704を順次に経た後、フレーム逆多重化器705においてFICデータとMSCデータに区分される。上記FICデータは、チャンネル復号器706において復号化され、エネルギー分散逆スクランブラー707を経た後、制御情報逆多重化器708において、MCI710とSI711とに区分される。その後、上記受信器は、上記MCI710とSI711から特定なサービスのデータが優先度に基づく優先転送を支援するかどうかを知ることができ、且つ、各サブチャンネルのうち最も優先度が高いサブチャンネルがどれかを知ることが可能になる。
上記サブチャンネルに関する情報は、主サービスチャンネル逆多重化器712を制御するが、上記主サービスチャンネル逆多重化器712においては、受信された上記MSCデータをサブチャンネル別に区分する。上記各サブチャンネルに関する情報に基づき、主サービスチャンネル逆多重化器712においては、各サービス別に信号を区分して各サブチャンネル復調のための逆インタリーバに入力させる。
本発明において提案する優先転送を支援するビデオサービスが存在する場合、主サービスチャンネル逆多重化器712は、各サブチャンネルの優先度に関する情報をMCI710やSI711から得、上記優先度に基づく優先度が高いサブチャンネルは、逆インタリーバ713と、チャンネル復号器714及びエネルギー分散逆スクランブラー715を備えるサブチャンネル受信部を介してビデオ復号器719に入力してから復号され、ビデオ信号720として出力される。上記優先度に基づく優先度が低いサブチャンネルが存在するならば、上記優先度が低いサブチャンネルを受信器において復調する必要がない場合、逆インタリーバ716以降の端、すなわち、逆インタリーバ716、チャンネル復号器717、エネルギー分散逆スクランブラー718を備えるサブチャンネル受信部が動作しなくなる。
逆に、受信器が優先度の低いサブチャンネルをも復調したい場合、上記優先度が高いサブチャンネルと同様に、逆インタリーバ716以降の端が動作することになる。そして、優先度が低いサブチャンネルを復調した場合、上記ビデオ復号器719(ここで、上記ビデオ復号器719はデータ復元部とも呼ばれる。)においては、複数のサブチャンネルを組み合わせてビデオ信号を再生する。すなわち、送信側から、1つのサービスデータを複数のサブチャンネルを用いて転送した場合、上記受信器は、その性能に応じて上記複数のサブチャンネルのうち優先度が高い順に復号したいサブチャンネルの数を設定し、各サブチャンネル別に復号して組み合わせた後、ビデオサービス信号720として出力する。
図8は、本発明の好適な実施の形態による、データの優先度に基づく優先転送機能を支援する受信器の動作を示すフローチャートである。
ステップS801において、受信器は、DAB信号を受信してデータの復調を開始し、ステップS802において、データ復調過程を行うことにより、制御情報としてのMCIとSIが得られる。また、ステップS803において、上記DAB信号に含まれているデータは、各サブチャンネル別に逆多重化される。ステップS804において、上記受信されたサブチャンネルに優先転送が適用されたかどうかを判断し、もし、サブチャンネルに優先転送が適用されていない場合、ステップS805において、サブチャンネル復調を遅滞なく開始する。しかし、上記サブチャンネルに優先転送が適用されたならば、ステップS806において、受信器は、上記受信器の性能に応じて該当サービスのデータを復調する基準となる優先度パラメータPを設定する。ここでは、2本のサブチャンネルを用いるビデオサービスの場合を例として挙げる。
受信器は、ビデオサービスの2本のサブチャンネルのうち1本のサブチャンネルのみを復号したい場合、P=1に設定する。もし、1以上のサブチャンネルを復調したい場合は、上記1以上のサブチャンネルのうち最も優先度が低いサブチャンネルの優先度の値をPに設定する。すなわち、4本のサブチャンネルが存在するが、優先度が高い3本のサブチャンネルを復調したい場合は、P=3に設定すれば良い。
その後、ステップS807において、優先度別にサブチャンネルを割り当てる。もし、1つのサービスデータに対して4本のサブチャンネルが存在するが、優先度が高い3本のサブチャンネルを復調したい場合は、データの優先度に基づいてP=1,2,3のサブチャンネルにそれぞれデータを割り当ててからステップS808へ移り、サブチャンネル別に復調を行う。これに対し、ステップS807において、最も優先度が低いデータにはサブチャンネルを割り当てることなく、ステップS809へ移り、サブチャンネル復調を行わない。すなわち、逆インタリーブ後の動作を行わない。別の例においては、1つのサービスデータに対して4本のサブチャンネルが存在するが、最も優先度が高い1つのデータのみを復調したい場合、上記ステップS807において、上記最も優先度が高い1つのデータにのみサブチャンネルを割り当ててからステップS808へ移り、サブチャンネル復調を行う。
これに対し、残りの3つの優先度が低いデータは、ステップS807においてサブチャンネルを割り当てないため、ステップS809へ移り、サブチャンネル復調を行わない。上記サブチャンネルの割り当ては、MCIまたはSIから得られた制御情報に基づいて行うことができる。すなわち、図6において想定された、サブチャンネル1の優先度P1=1であり、サブチャンネル2の優先度P2=2となる情報が送出器からMCIやSIを介して転送され、受信器は、上記ステップS802において上記MCIとSIが取得されたため、上記各サブチャンネルの優先度パラメータ情報を既に持っている。このため、上記ステップS807において、上記データの優先度を反映してサブチャンネルを割り当てることができる。
なお、上記サブチャンネルの割り当ては、上記MCIまたはSIから得られた制御情報と上記受信器の性能を考慮して行われる。すなわち、1つのサービスデータに対して4本のサブチャンネルが存在するとき、上記受信器が高画質を支援可能なものである場合、上記受信器は、優先度が高い3つのデータにサブチャンネルを割り当てることができるが、上記受信器が高画質を支援しない場合、最も優先度が高い1つのデータにのみサブチャンネルを割り当てる。このとき、上記サービス優先度パラメータPは、1フレームの動作が終了していない限り可変できないが、その次のフレームが始まるときは、その優先度を可変可能である。サービスの優先度パラメータ値を可変するための判断根拠は、受信器が任意に選択可能であり、制約を受けることはない。
次いで、上記ステップS808においてサブチャンネル別に復調されたデータは、ステップS810において組み合わせられてサービス信号として出力される。
もし、受信器が、データの優先度に基づく優先転送の有無を判断できない既存の受信器、例えば、従来のDAB受信器であっても、1つのサービスを転送する複数のサブチャンネルIDをサービス構成情報から読み取ることは可能である。このため、既存の受信器は、転送された全てのサブチャンネルに関する情報を得て全てのサブチャンネルを復号するため、その動作に問題を起こすことがない。
また、従来には、データを優先度に基づいて別々に符号化されたとしても、単一のサブチャンネルを介して転送されるため、チャンネル復号器を経てからはじめて各データの優先度の順位を知ることができた。これに対し、本発明においては、データが優先度に基づいて相異なるサブチャンネルを介して転送されるため、受信データがOFDM復調器を経てから各サブチャンネル別に区分されるタイミングで、受信器は、上記受信データの優先度を知ることができる。このため、従来のシステムにおいては、優先度が低くて復調を行う必要がないデータであっても、チャンネル復号器を経てからはじめて優先度の順位を知ることができるため、全てのデータがチャンネル復号過程まで必ず経る必要があった。これに対し、本発明の受信器においては、各サブチャンネルのデータの復調有無を判断することが、OFDM復調器の以降の端において行える。このため、復調を行いたくないデータの場合は、該当サブチャンネルを復調しておらず、受信器の復調過程を低減可能である。本発明においては、DABシステムの送出器に適用可能な技術を提案しているが、上記地上波DMBシステムが上記DABシステムの送出器を共有するため、本発明は、DABシステムのみならず、地上波DMBシステムにも適用可能な技術であることは言うまでもない。
一方、本発明の詳細な説明の欄においては、その具体的な実施の形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱しない限り、種々な変形が可能であることは言うまでもない。よって、本発明の範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲及びその均等物により定まるべきである。
101:オーディオサービス信号
102:オーディオ/データ符号器
103:エネルギー分散スクランブラー
104:チャンネル符号化器
105:時間インタリーバ
106:データサービス信号
107:オーディオ/データ符号器
108:エネルギー分散スクランブラー
109:チャンネル符号化器
110:時間インタリーバ
118:フレーム多重化器
119:データ変調器
120:周波数インタリーバ
121:同期シンボル生成器
122:OFDM変調器
123:DAB信号
124:DAB信号生成部
401:ビデオサービス信号
402:ビデオ符号器
403:エネルギー分散スクランブラー
404:エネルギー分散スクランブラー
405:チャンネル符号器
406:チャンネル符号器
407:時間インタリーバ
408:時間インタリーバ
409:主サービスチャンネル多重化器
410:多重化構成情報
411:サービス情報
412:制御情報多重化器
413:エネルギー分散スクランブラー
414:チャンネル符号器
415:サブチャンネル
416:サブチャンネル
417:FICデータサービス
102:オーディオ/データ符号器
103:エネルギー分散スクランブラー
104:チャンネル符号化器
105:時間インタリーバ
106:データサービス信号
107:オーディオ/データ符号器
108:エネルギー分散スクランブラー
109:チャンネル符号化器
110:時間インタリーバ
118:フレーム多重化器
119:データ変調器
120:周波数インタリーバ
121:同期シンボル生成器
122:OFDM変調器
123:DAB信号
124:DAB信号生成部
401:ビデオサービス信号
402:ビデオ符号器
403:エネルギー分散スクランブラー
404:エネルギー分散スクランブラー
405:チャンネル符号器
406:チャンネル符号器
407:時間インタリーバ
408:時間インタリーバ
409:主サービスチャンネル多重化器
410:多重化構成情報
411:サービス情報
412:制御情報多重化器
413:エネルギー分散スクランブラー
414:チャンネル符号器
415:サブチャンネル
416:サブチャンネル
417:FICデータサービス
Claims (34)
- デジタル放送システムの送出器において放送データの優先転送を支援するための方法において、
提供しようとする少なくとも1つの放送サービスの優先転送の支援有無を判断するステップと、
前記少なくとも1つの放送サービスが優先転送を支援する場合、前記少なくとも1つの放送サービスを転送する複数のサブチャンネルを設定し、前記各サブチャンネルにマッピングされるデータの優先度を決めるステップと、
前記優先度を決めた後、前記少なくとも1つの放送サービスのデータストリームを該当優先度に基づいて前記サブチャンネルにマッピングするステップと、
前記サブチャンネルにマッピングされたデータストリームを相異なる符号器によってそれぞれ符号化して転送するステップと、を含むことを特徴とする、放送データの優先転送を支援するための方法。 - 前記データのうち、復号のために必ず転送すべき基本データストリームを優先度が高いデータとして設定し、残りの追加データストリームを優先度が低いデータとして設定し、を高い優先度のデータストリームと低い優先度のデータストリームとで分けるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
- 前記データストリームは、前記放送サービスに含まれているビデオサービス信号をビデオ符号化して得られる複数の階層データストリームを含むことを特徴とする、請求項1に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
- 前記階層データストリームは、相異なる量子化間隔を持つ少なくとも2本の階層データストリームであることを特徴とする、請求項3に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
- 前記階層データストリームは、相異なるフレーム転送レートを持つ少なくとも2本の階層データストリームであることを特徴とする、請求項3に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
- 前記階層データストリームは、相異なる空間解像度を持つ少なくとも2本の階層データストリームであることを特徴とする、請求項3に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
- 前記符号化して転送するステップは、
前記各サブチャンネルのデータストリームをスクランブルするステップと、
前記スクランブルされたデータストリームを該当サブチャンネルの符号化レートに基づいて符号化するステップと、
前記符号化されたデータストリームを時間インタリーブするステップと、を含むことを特徴とする、請求項1に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。 - 前記転送するステップは、
前記複数のサブチャンネルに関する前記インタリーブされたデータストリームを多重化して主サービスチャンネルデータを得るステップと、
前記主サービスチャンネルデータを多重化して前記サブチャンネルに関する制御情報を含む高速情報チャンネル(FIC)データを得るステップと、
前記多重化されたデータを変調するステップと、
前記変調されたデータをインタリーブするステップと、
前記インタリーブされたデータを高速フーリエ変換するステップと、
放送信号を生成するステップと、を含むことを特徴とする、請求項7に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。 - 前記制御情報は、前記各サブチャンネルのデータ優先度パラメータを含むことを特徴とする、請求項8に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
- デジタル放送システムの送出器において放送データの優先転送を支援するための装置において、
提供しようとする少なくとも1つの放送サービスデータを転送する複数のサブチャンネルを設定し、各サブチャンネルにマッピングされるデータの優先度を決め、前記少なくとも1つの放送サービスのデータストリームを該当優先度に基づいて前記サブチャンネルにマッピングするデータ生成器と、
前記サブチャンネルにマッピングされたデータストリームを相異なる符号器によりそれぞれ符号化して転送する複数のサブチャンネル送信器と、を備えることを特徴とする、放送データの優先転送を支援するための装置。 - 前記データ生成器は、
さらに、前記データのうち、復号のために必ず転送すべき基本データストリームを優先度が高いデータとして設定し、残りの追加データストリームを優先度が低いデータとして設定することを特徴とする、請求項10に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。 - 前記データ生成器は、
前記放送サービスに含まれているビデオサービス信号をビデオ符号化して複数の階層データストリームを生成し、前記複数の階層データストリームをサブチャンネルにマッピングして出力するビデオ符号器であることを特徴とする、請求項10に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。 - 前記データ生成器は、相異なる量子化間隔を持つデータストリームであることを特徴とする、請求項12に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。
- 前記データ生成器は、相異なるフレーム転送レートを持つデータストリームであることを特徴とする、請求項12に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。
- 前記データ生成器は、相異なる空間解像度を持つデータストリームであることを特徴とする、請求項12に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。
- 前記サブチャンネル送信器のそれぞれは、
前記各サブチャンネルのデータストリームをスクランブルするエネルギー分散スクランブラーと、
前記スクランブルされたデータストリームを該当サブチャンネルの符号化レートに基づいて符号化するチャンネル符号器と、
前記符号化されたデータストリームを時間インタリーブする時間インタリーバと、を備えることを特徴とする、請求項10に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。 - 前記複数のサブチャンネルに関する前記時間インタリーブされたデータストリームを多重化して主サービスチャンネルデータを得る主サービスチャンネル多重化器と、
前記主サービスチャンネルデータを多重化して前記サブチャンネルに関する制御情報を含む高速情報チャンネル(FIC)データを得るフレーム多重化器と、
前記多重化されたデータを変調するデータ変調器と、
前記変調されたデータをインタリーブする周波数インタリーバと、
前記インタリーブされたデータを逆高速フーリエ変換してデジタルオーディオ放送(DAB)信号を生成する直交周波数分割多重化(OFDM)復調器と、をさらに備えることを特徴とする、請求項16に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。 - 前記制御情報は、前記各サブチャンネルのデータ優先度パラメータを含むことを特徴とする、請求項17に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。
- デジタル放送システムの受信器における優先転送されたデータの受信方法において、
受信されたデータを復調するステップと、
前記復調されたデータから主サービスデータと前記主サービスデータを復号するための制御情報を得るステップと、
前記主サービスデータを逆多重化して、1つの放送サービスに対して相異なる優先度のデータストリームがマッピングされるサブチャンネルに対応する各サブチャンネルデータストリームを得るステップと、
前記制御情報に基づいて、前記サブチャンネルデータストリームを復号して受信するステップと、
前記サブチャンネル別に復号されたサブチャンネルデータストリームを組み合わせて1つのサービス信号を復元するステップと、を含むことを特徴とする、放送データの優先転送を支援するための方法。 - 前記サブチャンネルは、前記サービス信号を生成するために必ず復号すべき基本データを搬送する優先度の高い少なくとも1本のサブチャンネルと、残りの追加データを搬送する優先度の低い少なくとも1本のサブチャンネルと、に区分されることを特徴とする、請求項19に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
- 前記復号するステップは、前記受信器の性能に応じて復号したいサブチャンネルの数を設定し、前記設定された数のサブチャンネルデータを優先度の高い順に復号することを特徴とする、請求項19に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
- 前記データストリームは、相異なる量子化間隔を持つ少なくとも2つの階層のデータストリームに区分されたサブチャンネルデータを復号するものであることを特徴とする、請求項19に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
- 前記サブチャンネルデータストリームは、相異なるフレーム転送レートを持つ少なくとも2つの階層に区分されたデータストリームを復号するものであることを特徴とする、請求項19に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
- 前記サブチャンネルデータストリームは、相異なる空間解像度を持つ少なくとも2つの階層に区分されたサブチャンネルデータを復号するものであることを特徴とする、請求項19に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
- 前記復元するステップは、
前記少なくとも1本のサブチャンネルデータストリームに含まれる少なくとも1つの階層ストリームデータをビデオ復号して前記放送サービスに関するビデオサービス信号を生成することを特徴とする、請求項19に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。 - 前記復号するステップは、
前記各サブチャンネル別に逆多重化されたサブチャンネルデータストリームを逆インタリーブするステップと、
前記逆インタリーブされたデータストリームを復号するステップと、
前記復号されたデータストリームを逆スクランブルするステップと、を含むことを特徴とする、請求項19に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。 - デジタル放送システムの受信器における優先転送されたデータの受信装置において、
受信されたデータを復調する復調部と、
前記復調されたデータを主サービスデータと前記主サービスデータを復号するための制御情報に分割するフレーム逆多重化器と、
前記主サービスデータを逆多重化して、1つの放送サービスに対して相異なる優先度のデータストリームがマッピングされるサブチャンネルに対応する各サブチャンネルデータストリームを得る主サービスチャンネル逆多重化器と、
前記制御情報に基づいて、前記サブチャンネルデータストリームを復号して受信する復調部と、
前記サブチャンネル別に復号されたサブチャンネルデータストリームを組み合わせてサービス信号を復元するデータ復元部と、を備えることを特徴とする放送データの優先転送を支援するための装置。 - 前記サブチャンネルは、
前記サービス信号を生成するために必ず復号すべき基本データを搬送する優先度の高い少なくとも1本のサブチャンネルと、第2のデータを搬送する優先度の低い少なくとも1本のサブチャンネルと、に区分されることを特徴とする、請求項27に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。 - 前記データ復元部は、
前記受信器の性能に応じて復号したいサブチャンネルの数を設定し、前記設定された数のサブチャンネルを優先度が高い順に復号することを特徴とする、請求項27に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。 - 前記サブチャンネルストリームは、
相異なる量子化間隔を持つ少なくとも2つの階層に区分されたデータストリームであることを特徴とする、請求項27に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。 - 前記サブチャンネルストリームは、
相異なるフレーム転送レートを持つ少なくとも2つの階層に区分されたデータストリームであることを特徴とする、請求項27に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。 - 前記サブチャンネルデータストリームは、
相異なる空間解像度を持つ少なくとも2つの階層に区分されたデータストリームであることを特徴とする、請求項27に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。 - 前記データ復元部は、
前記少なくとも1本のサブチャンネルデータに含まれる少なくとも1つの階層データストリームをビデオ復号化して前記放送サービスに関するビデオサービス信号を生成するビデオ復号器であることを特徴とする、請求項27に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。 - 前記サブチャンネル受信部は、
前記各サブチャンネル別に逆多重化されたサブチャンネルデータストリームを逆インタリーブする逆インタリーバと、
前記逆インタリーブされたデータストリームを復号するチャンネル復号器と、
前記復号されたデータストリームを逆スクランブルするエネルギー分散逆スクランブラーと、を備えることを特徴とする、請求項27に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。
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