JP5230582B2 - 受信性能が向上したデジタル放送送受信機及びその信号処理方法 - Google Patents

受信性能が向上したデジタル放送送受信機及びその信号処理方法 Download PDF

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Description

本発明は、デジタル放送送受信機及びその信号処理方法に係り、さらに詳細には、ＶＳＢ（Ｖｅｓｔｉｇｉａｌ Ｓｉｄｅ Ｂａｎｄｓ）データストリームに既知（Ｋｎｏｗｎ）のデータ（Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ；以下：「ＳＲＳ」とする）を挿入して送信することによって、受信システムの受信性能を向上させることができるデジタル放送送受信機及びその信号処理方法に関する。
米国向け地上波デジタル放送システムであるＡＴＳＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）ＶＳＢ方式は、単一搬送波（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ）方式であり、３１２セグメント単位でフィールド同期信号（ｆｉｅｌｄ ｓｙｎｃ）が使用されている。
図１は、一般的な米国向け地上波デジタル放送システムであって、ＡＴＳＣ ＤＴＶ規格に従う送受信機を示したブロック図である。同図のデジタル放送送信機は、ＭＰＥＧ−２（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）伝送ストリーム（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ：ＴＳ）をランダム化させるランダム化部（Ｒａｎｄｏｍｉｚｅｒ）１１０、送信過程でチャネル特性により発生するビットエラーを訂正するために、伝送ストリームにリードソロモンパリティバイトを追加するリードソロモン（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ：以下、ＲＳとする）符号化部１２０、ＲＳ符号化されたデータを所定パターンに応じてインタリーブを行うインタリーブ部（Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）１３０、及びインタリーブされたデータに対して２／３の割合でトレリス符号化を行って、８レベルシンボルでマッピングを行うトレリス符号化部１４０を備えて、ＭＰＥＧ−２伝送ストリームに対してエラー訂正符号化を行う。
また、デジタル放送送信機は、エラー訂正符号化されたデータに対してセグメント同期信号（Ｓｅｇｍｅｎｔ Ｓｙｎｃ）及びフィールド同期信号を挿入する多重化部（ＭＵＸ）１５０、及びセグメント同期信号とフィールド同期信号とが挿入されたデータシンボルに所定のＤＣ値を付加してパイロットトーンを挿入し、パルス成形してＶＳＢ変調を行い、ＲＦチャネル帯域の信号に変換（ｕｐ−ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ）して送信する変調及びＲＦ部（Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ／ＲＦ ｕｐ−ｃｏｎｖｅｒｔｏｒ）１６０を備える。
したがって、デジタル放送送信機は、ＭＰＥＧ−２伝送ストリームをデータランダム化し、ランダム化されたデータを外符号化器（Ｏｕｔｅｒ ｃｏｄｅｒ）であるＲＳ符号化器１２０を介して外符号化し、符号化されたデータは、インタリーブ部１３０を介してデータを分散させる。また、インタリーブされたデータを１２シンボル単位でトレリス符号化部１４０を介して内符号化し、内符号化されたデータを８レベルシンボルにマッピングを行った後にフィールド同期信号とセグメント同期信号とを挿入し、パイロットトーンを挿入してＶＳＢ変調を行い、ＲＦ信号に変換して送信するようになる。
一方、図１のデジタル放送受信機は、チャネルを介して受信されたＲＦ信号を基底信号に変換するチューナー（Ｔｕｎｅｒ／ＩＦ）（図示せず）、変換された基底信号に対して同期検出及び復調を行う復調部２１０、復調された信号に対してマルチパスにより発生したチャネルの歪みを補償する等化部２２０、等化された信号に対してエラーを訂正しシンボルデータに復号するトレリス復号化部（Ｔｒｅｌｌｉｓ ｄｅｃｏｄｅｒ）２３０、デジタル放送送信機のインタリーブ部１３０により分散されたデータを再整列するデインタリーブ部２４０、エラーを訂正するＲＳ復号化部（ＲＳ ｄｅｃｏｄｅｒ）２５０、ＲＳ復号化部２５０を介して訂正されたデータを逆ランダム化して、ＭＰＥＧ−２伝送ストリームを出力する逆ランダム化部（Ｄｅｒａｎｄｏｍｉｚｅｒ）２６０を備える。
したがって、図１のデジタル放送受信機は、デジタル放送送信機の逆過程によりＲＦ信号を基底帯域に変換（Ｄｏｗｎ−ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ）し、変換された信号を復調及び等化した後にチャネル復号化を行って、原信号を復元する。
図２は、米国向けデジタル放送（８−ＶＳＢ）システムのセグメント同期信号及びフィールド同期信号が挿入されたＶＳＢデータフレームを示す。同図に示すように、１個のフレームは、２個のフィールドで構成され、１個のフィールドは、１番目のセグメントである１個のフィールド同期信号セグメントと３１２個のデータセグメントで構成される。また、ＶＳＢデータフレームにおいて１個のセグメントは、一つのＭＰＥＧ−２パケットに対応し、１個のセグメントは、４シンボルのセグメント同期信号と８２８個のデータシンボルで構成される。
同図において、同期信号であるセグメント同期信号とフィールド同期信号とは、デジタル放送受信機側で同期及び等化を行うために使用される。すなわち、フィールド同期信号及びセグメント同期信号は、デジタル放送送信機及び受信機の間に既に知られたデータであって、受信機側で等化を行う際に基準信号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）として使用される。
図１に示すような米国向け地上波デジタル放送システムのＶＳＢ方式は、単一搬送波（Ｓｉｎｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ）方式であって、これは、ドップラーを有するマルチパスフェージングチャネル環境に弱いという短所を有している。そのため、受信機の性能は、このようなマルチパスを除去するための等化器の性能に大きく左右される。
しかしながら、図２に示すような従来の送信フレームによると、等化器の基準信号となるフィールド同期信号は、３１３セグメントごとに一度ずつ現れるので、一フレームの信号に比べてかなり頻度が低くて等化性能が低下するという短所がある。
すなわち、従来の等化器を使用して、上記の通りに少ない量の既知のデータを利用してチャネルを推定し、マルチパスを除去して受信信号を等化することは容易ではない。これによって、従来のデジタル放送受信機は、劣悪なチャネル環境、特にドップラーフェージングチャネル環境で受信性能が低下するという問題がある。
韓国公開特許第１９９７−０７０１４６８号 韓国公開特許第２０００−００３４４６７号
そこで、本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、デジタル放送送信機から既に知られたデータ（Ｋｎｏｗｎ Ｄａｔａ）を付加した送信信号を生成して送信し、受信機でこれを検出して受信性能を向上させることができるデジタル放送送受信機及びその信号処理方法を提供することにある。
上記の目的を達成すべく、本発明の一実施の形態に係るデジタル放送送信機は、所定の位置にスタッフバイトが挿入されている伝送ストリームデータをランダム化するランダム化部と、前記ランダム化部から出力されたデータに含まれている前記スタッフバイトを所定の既知（Ｋｎｏｗｎ）のデータに代替するスタッフバイト交換部と、前記スタッフバイト交換部から出力されたデータに対してパリティを付加するために、ＲＳ符号化を行うＲＳ符号化部と、前記ＲＳ符号化部から出力されたデータに対してインタリーブを行うインタリーブ部と、前記インタリーブ部から出力されたデータに対してトレリス符号化を行うトレリス符号化部と、前記トレリス符号化部のメモリ初期化により変更されたデータに対するパリティを生成し、該生成されたパリティを前記トレリス符号化部に入力するＲＳパリティ生成部と、前記トレリス符号化部から出力されたデータに対して変調を行い、ＲＦアップ変換を行う変調及びＲＦ部と、を備え、前記トレリス符号化部は、前記ＲＳパリティ生成部から生成されたパリティでそれに対応する前記ＲＳ符号化部から付加された前記パリティを代替してトレリス符号化を行い、前記所定の既知のデータは、前記トレリス符号化部を通過した後の出力が疑似雑音（ｐｓｅｕｄｏ ｎｏｉｓｅ）と類似したスペクトルを有し、平均ＤＣ（ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ）値が０に近い性質を有する。
好ましくは、前記トレリス符号化部は、トレリス符号化を行うためのメモリを備え、前記スタッフバイトが挿入された位置で入力されるデータに対して前記メモリの初期化を行う。
また、好ましくは、前記トレリス符号化部は、前記メモリを初期化する値を前記ＲＳパリティ生成部に入力し、前記ＲＳパリティ生成部から生成された前記パリティを受けて、それに対応するパリティを代替する。
好ましくは、前記スタッフバイトの挿入位置に対する情報を表す制御信号を生成して、前記トレリス符号化部のメモリ初期化を制御する制御部をさらに備える。
さらに好ましくは、前記制御部は、前記スタッフバイト交換部に前記スタッフバイトの位置情報とその位置で代替される既知のデータを送信し、前記ＲＳパリティ生成部に初期化パケットの位置情報を送信する。
また、好ましくは、前記ＲＳパリティ生成部は、前記ＲＳ符号化部から出力された初期化領域を含むパケットを一時格納するパケットバッファをさらに備える。
さらに好ましくは、前記パケットバッファは、前記メモリ初期化によって変更されたデータを受けて、一時格納されている前記データをアップデートする。
また、好ましくは、前記ＲＳパリティ生成部は、前記トレリス符号化部から出力された初期化シンボルを所定のバイトにマッピングして、前記パケットバッファに出力するバイトマッパと前記パケットバッファから出力されたデータをＲＳ符号化するＲＳ符号化器と、前記ＲＳ符号化器の出力を所定のシンボルに変換するシンボルマッパと、をさらに備える。
また、前記スタッフバイトは、前記伝送ストリームの適応フィールドに挿入されている。
また、前記伝送ストリームに前記スタッフバイトの位置及び長さに対する情報が所定の位置に挿入されている。
また、前記所定の既知のデータは、前記トレリス符号化部を通過した後の出力が疑似雑音（ｐｓｅｕｄｏ ｎｏｉｓｅ）と類似したスペクトルを有し、平均ＤＣ（ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ）値が０に近い性質を有する。
一方、本発明の一実施の形態に係るデジタル放送送信機の送信方法は、所定の位置にスタッフバイトが挿入されている伝送ストリームデータをランダム化するランダム化ステップと、前記ランダム化ステップで出力されたデータに対して前記スタッフバイトを所定の既知のデータに代替するスタッフバイト交換ステップと、前記スタッフバイト交換ステップで出力されたデータに対してパリティを付加するために、ＲＳ符号化を行うＲＳ符号化ステップと、前記ＲＳ符号化ステップで出力されたデータに対してインタリーブを行うインタリーブステップと、前記インタリーブステップで出力されたデータに対してトレリス符号化を行うトレリス符号化ステップと、前記トレリス符号化ステップのメモリ初期化によって変更されたデータに対するパリティを生成し、該生成されたパリティを前記トレリス符号化ステップに入力するＲＳパリティ生成ステップと、前記トレリス符号化ステップで出力されたデータに対して変調を行い、ＲＦアップ変換を行うステップと、を含み、前記トレリス符号化ステップは、前記ＲＳパリティ生成ステップで生成されたパリティでそれに対応する前記ＲＳ符号化ステップで付加された前記パリティを代替するステップ、を含み、前記所定の既知のデータは、前記トレリス符号化ステップを通過した後の出力が疑似雑音と類似したスペクトルを有し、平均ＤＣ（ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ）値が０に近い性質を有する。
本発明の一実施の形態に係るデジタル放送受信機は、所定の位置に挿入されたスタッフバイトに所定の既知のデータを挿入して、符号化された信号を受信して復調する復調部と、復調された前記信号を等化する等化部と、等化された前記信号のエラーを訂正し復号するビタビ復号化部と、前記ビタビ復号化部の出力データに対してデインタリーブを行うデインタリーブ部と、前記デインタリーブ部の出力データに対して逆ランダム化を行う逆ランダム化部と、を備える。
本発明の一実施の形態に係るデジタル放送送信機のトレリス符号化器は、所定の位置に挿入されているスタッフバイトを所定の既知のデータに代替して形成された伝送ストリームを送信するデジタル放送送信機のトレリス符号化器であって、トレリス符号化を行うためのメモリを備え、前記スタッフバイトが挿入された位置で入力されるデータに対して前記メモリの初期化を行う。
一方、本発明の他の実施の形態に係るデジタル放送送信機は、所定の位置にスタッフバイトが挿入されている伝送ストリームデータをランダム化するランダム化部と、前記ランダム化部から出力されたデータに含まれている前記スタッフバイトを所定の既知のデータに代替するスタッフバイト交換部と、前記スタッフバイト交換部から出力されたデータに対してパリティを付加するために、ＲＳ符号化を行うＲＳ符号化部と、前記ＲＳ符号化部から出力されたデータに対してインタリーブを行うインタリーブ部と、メモリを備え、前記インタリーブ部から出力されたデータに対して前記スタッフバイトが挿入された位置で前記メモリの初期化を行い、トレリス符号化を行うトレリス符号化部と、前記メモリを初期化する値を受けてパリティを生成し、該生成されたパリティを前記トレリス符号化部に入力するＲＳパリティ生成部と、前記トレリス符号化部から出力されたデータに対して変調を行い、ＲＦアップ変換を行う変調及びＲＦ部と、を備える。
一方、本発明の他の実施の形態に係るデジタル放送送信機の信号処理方法は、所定の位置にスタッフバイトが挿入されている伝送ストリームデータをランダム化するランダム化ステップと、前記ランダム化ステップで出力されたデータに対して前記スタッフバイトを所定の既知のデータに代替するスタッフバイト交換ステップと、前記スタッフバイト交換ステップで出力されたデータに対してパリティを付加するために、ＲＳ符号化を行うＲＳ符号化ステップと、前記ＲＳ符号化ステップで出力されたデータに対してインタリーブを行うインタリーブステップと、前記インタリーブステップで出力されたデータに対して前記スタッフバイトが挿入された位置でメモリの初期化を行い、トレリス符号化を行うステップと、前記メモリを初期化する値を受けてパリティを生成し、該生成されたパリティを前記トレリス符号化ステップに入力するＲＳパリティ生成ステップと、前記トレリス符号化ステップで出力されたデータに対して変調を行い、ＲＦアップ変換を行うステップと、を含む。
本発明によると、デジタル放送送信機からＭＰＥＧ−２伝送ストリームパケットにスタッフバイトを生成して挿入し、該挿入されたスタッフバイトを既知のデータに代替して送信し、デジタル放送受信機で受信された信号から既知のデータを検出して同期及び等化に使用することによって、劣悪なマルチパスチャネルにおいてデジタル放送受信性能を向上させることができる。
また、既知のデータのシーケンスを受信機の同期及び等化を行うために適した量及びパターンに挿入されるように調節して等化器の動作性能を改善させ、デジタル放送受信性能を向上させることができる。
一般的な米国向けデジタル放送（ＡＴＳＣ ＶＳＢ）システムの送受信システムを示したブロック図である。 ＡＴＳＣ ＶＳＢデータフレーム構造を示す図である。 一般的なＭＰＥＧ−２伝送ストリームパケットの構造を示す図である。 本発明によって適応フィールドを含むＭＰＥＧ−２伝送ストリームパケットの構造を示す図である。 本発明によってスタッフバイトが追加された適応フィールドを含むＭＰＥＧ−２伝送ストリームパケットの多様なデータフォーマットを示す図である。 本発明によってスタッフバイトが追加された適応フィールドを含むＭＰＥＧ−２伝送ストリームパケットの多様なデータフォーマットを示す図である。 本発明によってスタッフバイトが追加された適応フィールドを含むＭＰＥＧ−２伝送ストリームパケットの多様なデータフォーマットを示す図である。 本発明によってスタッフバイトが追加された適応フィールドを含むＭＰＥＧ−２伝送ストリームパケットの多様なデータフォーマットを示す図である。 本発明によってスタッフバイトが追加された適応フィールドを含むＭＰＥＧ−２伝送ストリームパケットの多様なデータフォーマットを示す図である。 本発明の一実施の形態に係るデジタル放送送信機を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態に係るデジタル放送送信機のトレリス符号化部の構造図である。 本発明の一実施の形態に係るデジタル放送送信機のＲＳパケット生成部の構造図である。 本発明の一実施の形態に係るデジタル放送送信機のＲＳパケット生成部の具現例である。 本発明に係るインタリーブ部のＳＲＳ区間動作を説明するための図である。 本発明に係るインタリーブ部の入力フレームを示す図である。 本発明に係るインタリーブ部の出力フレームを示す図である。 本発明に係るインタリーブ部の繰り返し構造の入力フレームを示す図である。 本発明のスタッフバイト交換部の入力フレームを示す図である。 本発明の一実施の形態に係るデジタル放送受信機を示すブロック図である。 本発明の他の実施の形態に係るデジタル放送送信機を示すブロック図である。 図１６の送信システムに利用されるトレリス符号化部の構造図である。 本発明の一実施の形態に係るデジタル放送送信機の動作説明に提供されるフローチャートである。 本発明の一実施の形態に係るデジタル放送受信機の動作説明に提供されるフローチャートである。
以下では、図面を参照して本発明をさらに詳細に説明する。
図３は、一般的なＭＰＥＧ−２伝送ストリームパケットの構造を示す図である。同図に示すように、一般的なＭＰＥＧ−２伝送ストリームは、４バイトのＴＳヘッダ部分と１８４バイトの適応フィールド又は通常のデータ（ｐａｙｌｏａｄ ｄａｔａ）で構成される。同図に示すように、ＴＳヘッダ部分は、８ビット同期バイト、１ビット送信エラーインジケータ、１ビットペイロード開始インジケータ、１ビット送信優先権インジケータ、１３ビットパケット識別子（ＰＩＤ）、２ビット送信スクランブル制御、２ビット適応フィールド制御、４ビット連続カウンタを含む。
図４は、本発明によってスタッフバイトが追加された適応フィールドを含むＭＰＥＧ−２伝送ストリームパケットの構造を示す図である。同図に示すように、本発明に係るＭＰＥＧ−２伝送ストリームは、４バイトのヘッダ部分と「ｎ」バイトの適応フィールドと「１８４−ｎ」バイトの通常のデータで構成される。適応フィールドのうち、２バイトは、適応フィールドの長さに対する情報を含む適応フィールドヘッダ（ＡＦ Ｈｅａｄｅｒ）であり、適応フィールドヘッダの後に情報を含まずに単純に空間のみを占めるスタッフバイトが挿入されることができる。適応フィールドの有無は、伝送ストリームのＴＳヘッダ内の適応フィールド制御（ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ ｃｏｎｔｒｏｌ）ビットの値により決まる。また、８ビットｅｃｔインジケータ又はフラグが示される。
本発明では、図４に示すデータフォーマットのように伝送ストリームの適応フィールドにスタッフバイトが挿入された形態のＭＰＥＧ−２ ＴＳパケットが送信機の入力として利用される。
図５〜図９は、本発明の一実施の形態によって送信機を実行するためにＳＲＳ（ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）が挿入されるＭＰＥＧ−２伝送ストリームの多様なフォーマットを示す図である。ここで、説明の便宜上、伝送ストリームの同期バイト（Ｓｙｎｃ ｂｙｔｅ）の次の３バイトをノーマルヘッダ（Ｎｏｒｍａｌ Ｈｅａｄｅｒ）、適応フィールドの初めの２バイトをＡＦヘッダ（Ｈｅａｄｅｒ）と命名する。
一般に、ＳＲＳとは、受信機等化器が動的マルチパス及び他の逆チャネル条件を緩和するために、このような既知のシーケンスを利用できるそういう方法で挿入される決定的ＶＳＢフレームである。等化器は、動的に変化するチャネルにそれ自身を適応させるために、このような連続シーケンスを利用する。符号化器の状態が既知のＤＴＲ（Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｓｔｉｃ Ｓｔａｔｅ）で強要されたとき、付加された既算出された既知のビットシーケンス（ＳＲＳ ｐａｔｔｅｒｎ）は、フレームのインタリーバ入力で一定の一時的な位置で既決定された方式により直ちに処理される。ＡＴＳＣインタリーバの機能に応じる方式は、ＶＳＢフレームで既知の位置で既知のシンボルパターンで現れるため、インタリーバ入力において、誘導されたシンボルは、付加的な等化器トレーニングシーケンスとして受信機に利用可能である。このような既知のシンボルシーケンスを生成するために伝送ストリームパケットで利用されるデータは、現存する標準メカニズムを利用する逆方向に互換可能なシステムとして紹介される。このようなデータは、ＭＰＥＧ２適応フィールドから送信される。したがって、現存する標準は推進され、互換性は保障される。
インタリーバに先行するＲＳ符号化器は、ＲＳパリティを計算する。ＴＣＭ（Ｔｒｅｌｌｉｓ Ｃｏｄｅｒ Ｍｅｍｏｒｙ）符号化器をリセットするため、算出されたＲＳパリティバイトは、誤ったものであり、訂正される必要がある。したがって、付加的な処理ステップは、選択されたパケットでパリティエラーを訂正するように含まれる。パリティエラーを有するすべてのパケットは、それらのＲＳパリティーを再符号化するようになる。連続したＳＲＳパターンを生成する、唯一の時間分散値を有する（５２）セグメントバイトインタリーバは、パリティバイトを再符号化するための適切な時間をかけるように推進される。これを行うように要請される時間は、ＳＲＳの最大個数を制限する。
図５は、本発明の送信システムを実現するために、ＳＲＳが挿入される伝送ストリームの構造を例示した図である。ここで、説明の便宜上、伝送ストリームの同期バイト（Ｓｙｎｃ ｂｙｔｅ）の次の３バイトをノーマルヘッダ（Ｎｏｒｍａｌ Ｈｅａｄｅｒ）、適応フィールドの初めの２バイトをＡＦヘッダ（Ｈｅａｄｅｒ）と命名する。
同図は、ＳＲＳを利用するＶＳＢシステムに基本形態のＭＰＥＧ−２パケットデータの構造として、同期信号である１バイトと３バイトのＰＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）で構成されたノーマルヘッダ部分（図３及び図４に示すように）、スタッフバイトの位置に対する情報を含む２バイトの適応フィールドヘッダ（ＡＦ Ｈｅａｄｅｒ）、及び所定長Ｎのバイトで構成されたスタッフバイトを含み、以外のバイトは、送信しようとする通常のデータであるノーマルストリームで構成される。スタッフバイトの開始位置は固定されているので、バイトの位置に対する情報は、スタッフバイトの長さに対する情報で表現される。スタッフバイト長（ｓｔｕｆｆｉｎｇ ｂｙｔｅｓ ｌｅｎｇｔｈ）Ｎは、１から２７まで使用されうる。しかしながら、開始位置が固定されない場合に、開始位置情報が利用されることはもちろんである。
また、図６〜図９は、ＳＲＳを効果的に使用するために、適応フィールド内にＰＣＲ、ＯＰＣＲ、ｓｐｌｉｃｅ＿ｃｏｕｎｔなど異なる情報が入っている形態のパケット構造を示す。この場合にも、適応フィールドは、その大きさが常に一定になるように構成される。ＡＦヘッダとＰＣＲ、ＯＰＣＲ、ｓｐｌｉｃｅ＿ｃｏｕｎｔなどの情報以外の部分は、ＳＲＳが挿入される情報を含まないスタッフバイトである。
図１０は、本発明の一実施の形態に係るデジタル放送送信システムを示すブロック図である。同図に示すように、デジタル放送送信機は、ランダム化部６１０、スタッフバイト交換部６２０、ＲＳ符号化部６３０、インタリーブ部６４０、トレリス符号化部６５０、ＲＳパリティ生成部６６０、多重化部６７０及び制御部６８０を備える。
ランダム化部６１０は、割り当てられたチャネル空間の活用度を高めるために入力されたＭＰＥＧ−２伝送ストリームデータをランダム化する。ランダム化部６１０に入力されるデータは、図５〜図９のように、通常的なデータを含まない所定バイト長のスタッフバイトを所定の位置に挿入して構成したデータフォーマットを有する。
スタッフバイト交換部６２０は、送信側と受信側との間に予め約束された所定のパターンを有する特定シーケンスである既知のデータを生成することができ、ランダム化されたデータのスタッフバイト位置でスタッフバイトを既知のデータに代替する。既知のデータは、そのパターンが送受信される一般的なデータと区別されて容易に検出できるので、受信側の同期及び等化に利用される。
ＲＳ符号化部６３０は、チャネルにより発生するエラーを訂正するために、スタッフバイト交換部６２０によりスタッフバイトが交換されたパケットデータに対してＲＳ符号化を行って、所定バイトのパリティを加える。
インタリーブ部６４０は、ＲＳ符号化部６３０から出力されたパリティが追加されたパケットに対して、所定のパターンでデータインタリーブを行う。
トレリス符号化部６５０は、インタリーブ部６４０から出力されたデータをシンボルに変換し、２／３の割合のトレリス符号化によりシンボルマッピングを行う。ここで、トレリス符号化部６５０は、既知のデータの開始点で自体メモリ素子に一時格納された値を特定の値に初期化し、トレリス符号化を行う。メモリ素子格納値を例えば「００」状態に作って初期化する。また、トレリス符号化部６５０は、そのメモリを初期化する値をＲＳパリティ生成部６６０に入力し、ＲＳパリティ生成部から生成された新しいパリティを受けて、そのパリティに対応する従来のパリティを代替する。
ＲＳパリティ生成部６６０は、トレリス符号化部６５０から受けたメモリを初期化させる値を利用して、ＲＳ符号化部６３０から受けたＭＰＥＧ−２パケットに対してＲＳ符号化を行ってパリティを生成し、該生成されたパリティをトレリス符号化部に送信する。
制御部６８０は、スタッフバイト交換部６２０にスタッフバイトの位置情報と、その位置で代替される既知のデータを送信する。
また、制御部６８０は、ＲＳパリティ生成部６６０に入力される１８７バイト単位のパケットのうち、初期化のために使用された部分を含む初期化パケットの位置情報をＲＳパリティ生成部６６０に送信して、その初期化パケットのみが使用されうるように制御する。一方、設計の便宜のために、スタッフバイトが２７より小さく使用されても、スタッフバイトが２７又は２６個使用されると仮定し、それに該当する３３個又は３２個の初期化パケットをＲＳパリティ生成部６６０の入力として使用することができる。この場合に、変更されないパリティがあっても問題は発生しない。
また、制御部６８０は、トレリス符号化部６５０に初期化領域及び代替されるべきパリティ領域を知らせる信号を入力する。トレリス符号化部６５０は、この信号を利用してメモリ初期化を行い、ＲＳパリティ生成部６６０から生成されたパリティを受けて従来のパリティを代替する。
多重化部６７０は、トレリス符号化部６５０によりシンボルに変換されたデータに、図２のデータフォーマットのようにセグメント単位でセグメント同期信号を挿入し、フィールド単位でフィールド同期信号を挿入する。
一方、変調及びＲＦ部（図示せず）は、パイロット信号が挿入された信号をパルス成形（Ｐｕｌｓｅ ｓｈａｐｉｎｇ）し、中間周波数搬送波に載せて振幅を変調する等、ＶＳＢ変調を行い、変調された信号をＲＦ変換して増幅し、所定の帯域に割り当てられたチャネルを介して送信する。
以下、図１１のトレリス符号化部６５０の構成と動作を詳細に説明する。
トレリス符号化部６５０は、制御部６８０から初期化領域及び代替するパリティ領域を知らせる信号を受けてメモリを初期化し、メモリの初期化に利用した値をＲＳパリティ生成部６６０に出力する。トレリス符号化部は、フィードバック構造を有しているので、その出力が以前のメモリ値により影響を受ける。したがって、スタッフバイト交換部６２０が伝送ストリームのスタッフバイトを特定の既知のデータであるＳＲＳに代替しても、トレリス符号化部６５０のメモリ値が固定されていないと、そのメモリ値に応じてＳＲＳが様々な形態で出力されることができる。このような問題を解決するために、スタッフバイト数だけＳＲＳが始まる部分でトレリス符号化部６５０の入力値を変更して、トレリス符号化部６５０のメモリを初期化する。
図１１は、本発明の実施の形態によってデジタル放送送信機のトレリス符号化器の構成を示す図である。
トレリス符号化部６５０にＳＲＳの開始位置に存在するメモリを初期化する領域（ｍｅｍｏｒｙ ｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ ｒｅｇｉｏｎ）が入力されると、制御部６８０の制御によってｉｎｉｔｉａｌ＿ｓｅｌが動作して、ＭＵＸは、従来のトレリス符号化の入力Ｘ１、Ｘ０の代りにメモリ状態を０にする新しい値Ｘ１´、Ｘ２´（ｚｅｒｏ ｆｏｒｃｉｎｇ ｉｎｐｕｔ）を出力する。ここで、トレリス符号化部内の畳み込み符号化器（ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ ｅｎｃｏｄｅｒ）のメモリが２個であるから、メモリを初期化するためには、連続した２シンボル、すなわち２×２＝４ビットの入力が必要である。
具体的に説明すると、入力Ｘ１、Ｘ０は、ｉｎｉｔｉａｌ＿ｓｅｌを有する対応する多重化部に入力される。入力Ｘ１に対応する多重化部は、また出力Ｄ１を受信し、出力Ｄ１を利用して行われる排他的論理和（ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ ＯＲ）に関する出力を有する。排他的論理和の結果は、出力Ｄ１の次の値としてメモリＳ２に格納される、マッピング入力Ｚ２である。メモリＳ２から回収されると、出力Ｄ１は、新しい値Ｘ１´として利用される。
入力Ｘ０に対応する多重化部は、受信された出力Ｄ１でマルチプレクスされ、多重化部の出力は、マッピング入力Ｚ１及び新規値Ｘ０´である。排他的論理和は、出力Ｄ１を利用するマッピング入力Ｚ１上で行われ、結果は、メモリＳ１に格納される。メモリＳ１の出力は、マッピング入力Ｚ１であり、出力Ｄ１で回収されるようにメモリＳＯに格納される。
表１は、３個のメモリＳ０、Ｓ１、Ｓ２の８種類の状態とメモリを０にするための連続した二入力値を示したものである。
Figure 0005230582
 図１１のトレリス符号化部６５０は、メモリの初期化のために使用されたＸ１´、Ｘ０´をＲＳパリティ生成部６６０に入力する。新しい入力Ｘ１´、Ｘ０´がトレリス符号化部６５０の入力として使用されるので、値Ｘ１、Ｘ０を含むＭＰＥＧ−２パケットのパリティは、不正確なパリティとなる。正確なパリティを形成するためには、トレリス符号化部６５０が従来の入力Ｘ１、Ｘ０の代わりに新しい入力Ｘ１´、Ｘ０´を利用してパリティを構成しなければならない。このようなパリティの生成は、ＲＳパリティ生成部６６０を介して行われる。ＲＳパリティ生成部６６０により新しく生成されたパリティは、トレリス符号化部６５０に送信され、トレリス符号化部６５０は、従来のパリティを新しく生成されたパリティに代替する。
図１２は、ＲＳパリティ生成部の構成の一例を示す。ＲＳパリティ生成部８００は、シンボル−バイト変換器８１０、データデインタリーバ８２０、パケットバッファ８３０、ＲＳ符号化器８４０、データインタリーバ８５０、バイト−シンボル変換器８６０を備える。
シンボル−バイト変換器８１０は、トレリス符号化部６５０から２ビットからなる初期化シンボル（ｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ ｓｙｍｂｏｌ）を受けて、「ＡＴＳＣ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ」（ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ａ／５３）のＤ．２バイト−シンボルテーブル（Ｂｙｔｅ ｔｏ ｓｙｍｂｏｌ ｔａｂｌｅ）と逆に動作するシンボル−バイト変換（ｓｙｍｂｏｌ ｔｏ ｂｙｔｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）を行う。
シンボル−バイト変換テーブルの一例は、以下のとおりである。
Figure 0005230582
 データデインタリーバ８２０は、シンボル−バイト変換された値をデインタリーブした後にパケットバッファに入力する。
パケットバッファ８３０は、データデインタリーバ８２０の出力とＲＳ符号化部６３０から出力される１８７バイト単位の初期化領域を含むパケットを一時格納する。パケットバッファ８３０は、従来の初期化領域にある値を新しい値に代替する。このとき、代替される入力は、１バイトがすべて利用されることではなく、初期化に使用されるバイトのうち、上位４ビットのみが代替される。ＲＳ符号化器８４０は、パケットバッファの出力をＲＳ符号化してパリティを付加する。ここで、ＲＳ符号化器８４０から生成されたパリティは、データインタリーバを通過する。その出力は、「ＡＴＳＣ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ」（ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ａ／５３）のＤ．２ ｔａｂｌｅのバイト−シンボル変換されてトレリス符号化部６５０に入力として使用される。
図１３は、インタリーバとデインタリーバの動作により発生する遅延（ｄｅｌａｙ）の問題を解決した高速で動作する他のパリティ生成部を示す。図１３のパリティ生成部は、バイトマッパ９１０、パケットバッファ９２０、ＲＳ符号化器９３０及びシンボルマッパ９４０を備える。
バイトマッパ９１０は、トレリス符号化部６５０から入力された初期化シンボルをシンボル−バイト変換及びデータインタリーブを行った値で直ちにマッピングして、パケットバッファに出力する。
パケットバッファ９２０は、バイトマッパ９１０の出力とＲＳ符号化部６３０から出力される１８７バイト単位の初期化領域を含むパケットを一時格納する。このパケットバッファでデータ代替が行われた後に、その出力は、ＲＳ符号化器９３０でＲＳ符号化された後に、シンボルマッパ９４０を経て速い速度でトレリス符号化部６５０に入力される。
シンボルマッパ９４０は、図１２のインタリーバとバイト−シンボル変換器の動作を同時に行う。
図１４〜図１８は、本発明の動作を説明するためのデータフォーマットを示す図である。
まず、図１４は、インタリーブ部６４０のインタリーブ動作による伝送ストリームのＳＲＳ領域の変化を説明するための図である。
インタリーブによりＲＳ符号化部６３０から出力される２０７個のパケットに存在するＳＲＳのためのスタッフバイトは、５２セグメント単位で繰り返し的に現れる。インタリーブによりスタッフバイトが横方向に配列される。ここで、第１番目の横線が第１番目のスタッフバイト、第２番目の横線が第２番目のスタッフバイト、Ｎ番目の横線がＮ番目のスタッフバイトに該当する。図２に示すように、ＶＳＢフレームは、フィールド同期セグメント後に３１２個のデータセグメントが存在する。すなわち、３１２／５２＝６であるからフィールド同期セグメント後に５２セグメント単位で６個の同じＳＲＳが現れる。
図１５は、スタッフバイトの長さが２７である場合におけるＲＳ符号化部の出力から見たＳＲＳ領域（ＳＲＳ Ａｒｅａ）、初期化領域（Ｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ Ａｒｅａ）、初期化パケットＲＳパリティ（ｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ ｐａｃｋｅｔ ＲＳ ｐａｒｉｔｙ）を示す。初期化パケットＲＳパリティ（ｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ ｐａｃｋｅｔ ＲＳ ｐａｒｉｔｙ）は、初期化領域（Ｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ Ａｒｅａ）に対応するパリティであって、トレリス符号化器の初期化によって新しいパリティに代替されるべきパリティを示す。図１４に示すように、５２バイトのうち、下にある部分がインタリーブ後に先に現れる部分であるから、この部分が初期化領域になる。
スタッフバイトは、１個から２７個までＳＲＳのために使用されることができ、Ｎ個のスタッフバイトがＳＲＳのために利用されると、図１５においてＮ個までの初期化領域に該当するパリティが初期化パケットＲＳパリティ（ｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ ｐａｃｋｅｔ ＲＳ ｐａｒｉｔｙ）となる。例を挙げて説明すると、スタッフバイトが１個使用されると、図１５に示すように、第１番目のスタッフバイトの初期化領域は、７バイトの大きさであり、この初期化領域を含む７個のパケット５２，１，２，３，４，５，６が初期化に利用される。第２番目のスタッフバイトの初期化領域は、８バイトの大きさで５２，１，２，３，４，５，６、７パケットが初期化に利用される。
図示のように、スタッフバイトが第１番目のスタッフバイトからＮ番目のスタッフバイトまでＮ個がＳＲＳを形成するのに使用されると、５２，１，２，３，．．．，Ｎ＋４，Ｎ＋５パケットが初期化領域を含むパケットに該当する。すなわち、Ｎ＋６個のパケットのパリティが初期化領域を含み、そのパリティが初期化パケットＲＳパリティとなって、後に代替される。Ｎ＝２７である場合に、５２，１，２，３，．．．，３１，３２パケットのパリティ、すなわち３３個のパリティが初期化パケットＲＳパリティとなる。
一方、ＡＴＳＣで使用されるＴＣＭ符号化器は、１２シンボル単位でトレリス符号化を行うので、完全に初期化するためには、１２個のＴＣＭ符号化器を初期化しなければならない。しかしながら、コウザリティー（Ｃａｕｓａｌｉｔｙ）によって第１番目から第５番目のスタッフバイトまでは、順にそれぞれ７個、８個、９個、１０個、１１個のＴＣＭ符号化器のみを初期化させることができる。そのほか、ＳＲＳとして使用されるスタッフバイトは、１２個の符号化器をすべて初期化するのに使用されうる。この個数は、図１５にある各スタッフバイトの初期化領域の大きさと同じである。図１５において各バイト（ｂｙｔｅ）の４シンボル（１シンボルを構成するのに２ビットが使用される）が同じＴＣＭ符号化器を通過するので、１つのバイトは、１つのＴＣＭ符号化器を初期化することができる。前で言及したように、２個のシンボル、すなわち２×２＝４ビットのみで初期化が可能なので、初期化位置のうち、ＭＳＢ４ビットのみが初期化に使用され、ＬＳＢ ４ビットは、ＳＲＳを構成するのに使用される。
図１６は、ＲＳ符号化部６３０の出力がデータインタリーブ部を経た後のデータフォーマットを示す。５２，１，２，．．．，３１，３２番目のパケット、すなわち３３個のパケットのみが２７長のスタッフバイトの初期化領域以後にそのパケットに該当するパリティが現れる。
一方、前述したように、トレリス符号化部６５０は、以前メモリ値によりその出力と次のメモリ状態が影響を受ける。すなわち、以前入力が変わると、初期化のために使用されなければならない入力が変更される。仮に、初期化領域に該当するパケットのパリティが初期化領域より先にくるようになると、新しく生成されたパリティにより、その前にトレリス符号化部６５０のメモリを初期化するために使用した入力値が変更される。この場合に、初期化が行われないか、又は初期化修正値を利用して正確なパリティを生成できない。したがって、図１６のように、初期化パケットのパリティが初期化領域より先に現れないようにするためには、スタッフバイトの最大使用個数は、２７になる。しかしながら、他の個数のセグメントに分離される他の形態のパケットに対して、利用されるスタッフバイトの他の最大個数が付加されうるということはもちろんである。
以上のような理由でトレリス符号化部６５０は、第１番目のスタッフバイトを７個まで初期化できる。残りの５個スタッフバイトは、初期化位置が４７、４８、４９、５０、５１番目のパケットに存在するが、このパケットのすべてが代替されなければならないパリティが初期化位置より先にくるから、初期化に利用できない。
図１７は、５２セグメント単位で繰り返されるＴＳパケットの構造を示す図である。同図では、ＳＲＳのためにスタッフバイトが２７個使用された場合におけるＲＳ符号化部６３０の出力の形態を示す。スタッフバイトが２７個より小さく使用されると、その減少した領域に該当する部分だけ初期化パケットＲＳパケットも減少するようになる。初期化されない部分は、ＳＲＳとして使用されないため、他の用途として使用することができる。この図面において、ＰＣＲを１５番目のパケットを介して伝達すると、図５のようにＰＣＲが６バイト空間を占めるので、ＳＲＳ領域の１バイトを侵犯する。この場合に、その領域は、ＳＲＳとして使用せずに、前の５バイトとともに総６バイトがＰＣＲ送信に使用される。
図１８は、ＳＲＳを生成するためにスタッフバイト交換部に入力されるＳＲＳパターンのバイト値の例を示す。同図のパターンバイト値は、ＳＲＳパターンメモリ（図示せず）に格納されており、その値は、トレリス符号化部を通過した後に疑似雑音（ｐｓｅｕｄｏ ｎｏｉｓｅ）と類似したスペクトルを有し、平均ＤＣ（ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ）値が０に近くなるという性質を有する。スタッフバイトが２７個以内に使用されると、その個数だけ代替されて挿入される。例えば、スタッフバイトが１０個使用されると、図面のうち、１０個部分までのみ代替されることのような方式により、ＳＲＳが生成される。初期化領域は、下位４ビットがＳＲＳに利用される。上位４ビットは、任意の値が入っていくことができる。また、初期化されない部分には、任意の如何なる値も入っていくことができる。しかしながら、ＰＣＲが使用されると、ＰＣＲがそのまま伝達されるように、ＰＣＲ位置では、他の値が入っていくことができない。
図１９は、本発明のデジタル放送受信機のブロック図である。同図のデジタル放送受信機は、復調部１５１０、等化部１５２０、ビタビ復号化部１５３０、デインタリーブ部１５４０、ＲＳ復号化部１５５０、逆ランダム化部１５６０及び制御部１５７０を備える。
チューナー部（Ｔｕｎｅｒ／ＩＦ）（図示せず）がチャネルを介して受信されたＲＦ信号をベースバンド信号に変換し、復調部１５１０が変換されたベースバンド信号に対して同期検出及び復調を行う。
等化部１５２０は、復調された信号からチャネルのマルチパスによるチャネルの歪みを補償する。また、等化部１５２０は、制御部１５７０から既知のデータを受けて、チャネルの歪み補償に利用する。
ビタビ復号化部（Ｖｉｔｅｒｂｉ ｄｅｃｏｄｅｒ）１５３０は、等化部１５２０から等化された信号からエラーを訂正し、復号化を行う。
データデインタリーブ部１５４０は、送信機のインタリーブ部により分散されたデータを再整列する。デインタリーブされたデータは、ＲＳ復号化部１５５０を介してエラーが訂正され、ＲＳ復号化部１５５０を介して訂正されたデータは、逆ランダム化部１５６０を介して逆ランダム化されて、ＭＰＥＧ−２伝送ストリームのデータが復元される。
一方、制御部１５７０は、ＳＲＳ区間とＳＲＳが有する値を等化器１５２０に送信して性能の改善に利用する。ＳＲＳ区間とＳＲＳが有する値は、モードに応じて決定され、このモードは、決まっている場合もあり、送信機からモード信号を送信することができる。送信機がモード信号を送信する場合には、制御部１５７０からモード信号を検出して、モードに該当するＳＲＳ区間とＳＲＳが有する値を等化器１５２０に送信する。決まった値を有するＳＲＳを構成するためには、その入力が図１８のように特定の値に決定されなければならない。性能を改善するために、ビタビ復号化部１５３０又はＲＳ復号化部１５５０は、ＳＲＳ部分を復号化出力の代わりに制御部１５７０から正確な値を受けて利用する。
図２０は、本発明のさらに他の実施の形態に係るデジタル放送送信機の構成を示すブロック図である。同図の送信機は、ＲＳ符号化部の線形コーディング特性を利用したシステムである。ＲＳパリティ生成部１６６０は、入力として初期化シンボルのみを利用する。初期化以外の１８７バイトに対しては、入力が０と見なしパリティを出力する。同図を具体的に参考すると、図２０に示すように、デジタル放送送信機は、ランダム化部１６１０、スタッフバイト交換部１６２０、ＲＳ符号化部１６３０、インタリーブ部１６４０、トレリス符号化部１６５０、ＲＳパリティ生成部１６６０、多重化部１６８０及び制御部１６７０を備える。
ランダム化部１６１０は、割り当てられたチャネル空間の活用度を高めるために、入力されたＭＰＥＧ−２伝送ストリームデータをランダム化する。ランダム化部１６１０に入力されるデータは、図５〜図９のように、通常のデータを含まない所定バイト長のスタッフバイトを所定の位置に挿入して構成したデータフォーマットを有する。
スタッフバイト交換部１６２０は、送信側と受信側との間に予め約束された所定のパターンを有する特定シーケンスである既知のデータを生成する。スタッフバイト交換部１６２０は、ランダム化されたデータのスタッフバイト位置でスタッフバイトを既知のデータに代替する。既知のデータは、そのパターンが送受信される一般的なデータと区別されるため容易に検出できるから、受信側の同期及び等化に利用される。
ＲＳ符号化部１６３０は、チャネルにより発生するエラーを訂正するために、スタッフバイト交換部１６２０によりスタッフバイトが交換されたパケットデータに対してＲＳ符号化を行って、所定バイトのパリティを付加する。
インタリーブ部１６４０は、ＲＳ符号化部１６３０から出力されたパリティが追加されたパケットに対して、所定のパターンでデータインタリーブを行う。
トレリス符号化部１６５０は、インタリーブ部１６４０から出力されたデータをシンボルに変換し、２／３の割合のトレリス符号化を介してシンボルマッピングを行う。ここで、トレリス符号化部１６５０は、既知のデータの開始点で自体メモリ素子に一時格納された値を特定の値に初期化し、トレリス符号化を行う。メモリ素子格納値を例えば「００」状態に作って初期化する。また、トレリス符号化部１６５０は、そのメモリを初期化する値をＲＳパリティ生成部１６６０に入力し、ＲＳパリティ生成部１６６０から生成された新しいパリティを受けて、そのパリティで対応する従来のパリティを代替する。
ＲＳパリティ生成部１６６０は、トレリス符号化部１６５０から受けたメモリを初期化させる値を利用して、ＲＳ符号化部１６３０から受けたＭＰＥＧ−２パケットに対してＲＳ符号化を行ってパリティを生成し、該生成されたパリティをトレリス符号化部１６５０に送信する。ＲＳパリティ生成部１６６０は、入力として初期化シンボル値のみを利用する。初期化シンボル以外の１８７バイトに対して、ＲＳパリティ生成部１６６０は、入力「０」を考慮し、パリティを出力する。
制御部１６７０は、スタッフバイト交換部１６２０にスタッフバイトの位置情報とその位置で代替される既知のデータを送信する。また、制御部１６７０は、ＲＳパリティ生成部１６６０に入力される１８７バイト単位のパケットのうち、初期化のために使用された部分を含む初期化パケットの位置情報をＲＳパリティ生成部１６６０に送信して、その初期化パケットのみが使用されうるように制御する。一方、設計の便宜のために、スタッフバイトが２７より小さく使用されても、スタッフバイトが２７個又は２６個使用されると仮定し、それに該当する３３個又は３２個の初期化パケットをＲＳパリティ生成部１６６０の入力として使用することができる。
また、制御部１６７０は、トレリス符号化部１６５０に初期化領域及び代替されるべきパリティ領域を知らせる信号を入力する。トレリス符号化部１６５０は、この信号を利用してメモリ初期化を行い、ＲＳパリティ生成部１６６０から生成されたパリティを受けて、従来のパリティを代替する。
多重化部１６８０は、トレリス符号化部１６５０によりシンボルに変換されたデータに、図２のデータフォーマットのようにセグメント単位でセグメント同期信号を挿入し、フィールド単位でフィールド同期信号を挿入する。
一方、変調及びＲＦ部（図示せず）は、パイロット信号が挿入された信号をパルス成形と中間周波数搬送波に載せて振幅を変調する等、ＶＳＢ変調を行い、変調された信号をＲＦ変換して増幅し、所定の帯域に割り当てられたチャネルを介して送信する。
図２１は、このような動作を行うための形態のトレリス符号化部１６５０を示す。トレリス符号化部１６５０は、メモリを初期化するために必要な新しい入力ビットと初期化領域にオリジナル入力として使用した入力ビットとを排他的論理和して、ＲＳパリティ生成部１６６０に送信する。ＲＳパリティ生成部１６６０は、単にこのような値のみを利用してパリティを生成し、該生成されたパリティと排他的論理和の余分値を利用するために生成されたパリティにより代替されるオリジナル入力として、パリティの排他的論理和を行う。したがって、その前述した初期化によって変更されたパリティを代替するのに利用されたパリティと同じパリティ入力になって、同じ動作を行うことができる。
図示のように、ＲＳ再符号化器からの新規ＲＳパリティｐ０、ｐ１及び入力ビットＸ０、Ｘ１は、対応する多重化部１２００に入力される。排他的論理和は、対応する多重化部１２００に受信される前に、対応する新規ＲＳパリティｐ０、ｐ１上で行われる。初期選択及びパリティ選択によって、多重化部１２００は、対応する多重化部１２５０にＤ０を出力する。
パリティｐ１及び入力ビットＸ１に対応する多重化部１２５０の出力に対して、排他的論理和は、メモリＳ２の出力Ｄ１に関して行われる。出力Ｄ１は、また多重化部１２５０に入力される。排他的論理和の結果は、対応するＴＣＭとして利用されるためのマッピング出力Ｚ２である。マッピング値Ｚ２は、また出力Ｄ１に対した次の値であって、メモリＳ２に格納される。排他的論理和動作は、出力Ｄ１及びパリティｐ１に対して行われ、その結果、ＲＳパリティ生成器１６６０からメモリ初期化に利用される新しい入力Ｘ１´として出力される。
パリティｐ０及び入力ビットＸ０に対応する多重化部１２５０の出力は、対応するＴＣＭとして利用されるマッピング値Ｚ１である。排他的論理和は、入力ビットＸ０及びマッピング値Ｚ１に関して行われ、出力は、ＲＳパリティ生成器１６６０でメモリ初期化に利用される新規入力Ｘ０´である。排他的論理和動作は、またメモリＳ０から出力Ｄ１に関するマッピング値Ｚ１上で行われ、排他的論理和の結果は、対応するＴＣＭとして利用されるためのマッピング値Ｚ０で出力されるために、メモリＳ１に格納される。マッピング値Ｚ０は、出力Ｄ０に対した新しい値であって、メモリＳ０に格納される。出力Ｄ１は、また出力Ｄ０とともに多重化部１２５０に入力される。
図２２は、本発明に係るデジタル放送送信方法を説明するためのフローチャートである。
まず、ランダム化部６１０は、伝送ストリームを受けてランダム化を行う（Ｓ１００）。
制御部６８０の制御によって、スタッフバイト交換部６２０でランダム化部６１０によりランダム化された伝送ストリームに含まれているスタッフバイト領域に既知のデータを挿入する（Ｓ１１０）。
ＲＳ符号化部６３０で既知のデータが挿入された伝送ストリームが入力されると、伝送ストリームのパケットに含まれているパリティ領域にパリティを付加するＲＳ符号化を行う（Ｓ１２０）。
インタリーブ部６４０でＲＳ符号化部６３０から出力されたパリティが追加されたパケットに対して、所定のパターンにデータインタリーブを行う（Ｓ１３０）。
トレリス符号化部６５０で既知のデータの開始点で自体メモリ素子に一時格納された値を特定の値に初期化し、トレリス符号化を行う（Ｓ１４０）。
ＲＳパリティ生成部６６０でトレリス符号化部６５０から受けたメモリを初期化するのに使用される値を利用して、ＲＳ符号化部６３０から受けたＭＰＥＧ−２パケットに対してＲＳ符号化を行ってパリティを生成し、該生成されたパリティをトレリス符号化部に送信する（Ｓ１５０）。
多重化部６７０でトレリス符号化部６５０によりシンボルに変換されたデータに、図２のデータフォーマットのようにセグメント単位でセグメント同期信号を挿入し、フィールド単位でフィールド同期信号を挿入する（Ｓ１６０）。
一方、変調及びＲＦ部（図示せず）は、パイロット信号が挿入された信号をパルス成形し中間周波数搬送波に載せて振幅を変調する等、ＶＳＢ変調を行い、変調された信号をＲＦ変換して増幅し、所定の帯域に割り当てられたチャネルを介して送信する（Ｓ１７０）。
図２３は、本発明に係るデジタル放送受信方法を説明するためのフローチャートである。
チューナー部（Ｔｕｎｅｒ／ＩＦ）（図示せず）がチャネルを介して受信されたＲＦ信号をベースバンド信号に変換し、復調部１５１０が変換されたベースバンド信号に対して同期検出及び復調を行う（Ｓ２００）。
等化部１５２０で復調された信号からチャネルの歪みを補償し、受信されたシンボルの相互干渉を除去して等化を行う（Ｓ２１０）。
ビタビ復号化部１５３０で等化された信号からエラーを訂正し復号化を行う（Ｓ２２０）。
データデインタリーブ部１５４０で送信機のインタリーブ部により分散されたデータを再整列する（Ｓ２３０）。
デインタリーブされたデータは、ＲＳ復号化部１５５０を介してエラーが訂正され（Ｓ２４０）、ＲＳ復号化部１５５０を介して訂正されたデータは、逆ランダム化部１５６０を介して逆ランダム化されて、ＭＰＥＧ−２伝送ストリームのデータが復元される（Ｓ２５０）。
上述した本発明の好ましい実施形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形、及び変更が可能であり、このような置換、変更などは、特許請求の範囲に属するものである。
１１０ ランダム化部
１２０ ＲＳ符号化部
１３０ インタリーブ部
１４０ トレリス符号化部
１５０ 多重化部
１６０ 変調及びＲＦ部
２１０ 復調部
２２０ 等化部
２３０ トレリス復号化部
２４０ デインタリーブ部
２５０ ＲＳ復号化部
２６０ 逆ランダム化部
６１０ ランダム化部
６２０ スタッフバイト交換部
６３０ ＲＳ符号化部
６４０ インタリーブ部
６５０ トレリス符号化部
６６０ ＲＳパリティ生成部
６７０ 多重化部
６８０ 制御部
８００ ＲＳパリティ生成部
８１０ シンボル−バイト交換器
８２０ デインタリーバ
８３０ パケットバッファ
８４０ ＲＳ符号化器
８５０ インタリーバ
８６０ バイト−シンボル交換器
９１０ バイトマッパ
９２０ パケットバッファ
９３０ ＲＳ符号化器
９４０ シンボルマッパ
１２００ ＭＵＸ
１２５０ ＭＵＸ
１５１０ 復調部
１５２０ 等化部
１５３０ ビタビ復号化部
１５４０ デインタリーブ部
１５５０ ＲＳ復号化部
１５６０ 逆ランダム化部
１５７０ 制御部
１６１０ ランダム化部
１６２０ スタッフバイト交換部
１６３０ ＲＳ符号化部
１６４０ インタリーブ部
１６５０ トレリス符号化部
１６６０ ＲＳパリティ生成部
１６７０ 制御部
１６８０ 多重化部

Claims (10)

  1. デジタル放送送信機において、
    複数のトレリス符号化器を含み、前記複数のトレリス符号化器のうち少なくとも一つの内部メモリを初期化し、前記初期化に利用されたデータを出力するトレリス符号化部と、
    前記初期化に利用されたデータに基づいてパリティを生成するＲＳパリティ生成部と、
    を含むことを特徴とするデジタル放送送信機。
  2. 前記トレリス符号化部は、
    前記ＲＳパリティ生成部の出力をトレリス符号化することを特徴とする請求項１に記載のデジタル放送送信機。
  3. 前記トレリス符号化部は、
    第１メモリと、
    前記第１メモリと接続され、制御信号に応じて既存入力信号及び前記第１メモリに格納された値のうち一つを出力する第１ＭＵＸと、
    前記第１ＭＵＸの出力と前記第１メモリに格納された値とを加算して出力する第１加算器と、
    第２メモリと、
    前記第２メモリと接続され、前記第２メモリの値がシフトされる第３メモリと、
    前記制御信号に応じて既存入力信号及び前記第３メモリに格納された値のうち一つを出力する第２ＭＵＸと、
    前記第２ＭＵＸの出力と前記第３メモリに格納された値とを加算して前記第２メモリに提供する第２加算器と、
    を含むことを特徴とする請求項２に記載のデジタル放送送信機。
  4. 前記初期化バイトが第１方向に配列された構造のストリームを入力され、前記初期化バイトが前記第１方向と垂直である第２方向に配列されるようにインタリーブするインタリーブ部を更に含み、
    前記トレリス符号化部は前記インタリーブ部の出力をトレリス符号化することを特徴とする請求項３に記載のデジタル放送送信機。
  5. 前記第１方向は前記ストリーム構造上で縦方向であり、前記第２方向は前記ストリーム構造上で横方向であることを特徴とする請求項４に記載のデジタル放送送信機。
  6. 複数のトレリス符号化器のうち少なくとも一つの内部メモリを初期化し、前記初期化に利用されたデータを出力し、前記初期化に利用されたデータに基づいてパリティを生成するデジタル放送送信機と、
    前記デジタル放送送信機から出力されるストリームを受信して処理するデジタル放送受信機と、
    を含むデジタル放送システム。
  7. 前記デジタル放送送信機は、
    前記初期化に利用されたデータに基づいてパリティを生成するＲＳパリティ生成部と、
    前記ＲＳパリティ生成部の出力をトレリス符号化するトレリス符号化部と
    を含むことを特徴とする請求項６に記載のデジタル放送システム。
  8. 前記トレリス符号化部は、
    第１メモリと、
    前記第１メモリと接続され、制御信号に応じて既存入力信号及び前記第１メモリに格納された値のうち一つを出力する第１ＭＵＸと、
    前記第１ＭＵＸの出力と前記第１メモリに格納された値とを加算して出力する第１加算器と、
    第２メモリと、
    前記第２メモリと接続され、前記第２メモリの値がシフトされる第３メモリと、前記制御信号に応じて既存入力信号及び前記第３メモリに格納された値のうち一つを出力する第２ＭＵＸと、
    前記第２ＭＵＸの出力と前記第３メモリに格納された値とを加算して前記第２メモリに提供する第２加算器と、
    を含むことを特徴とする請求項７に記載のデジタル放送システム。
  9. 前記初期化バイトが第１方向に配列された構造のストリームを入力され、前記初期化バイトが前記第１方向と垂直である第２方向に配列されるようにインタリーブするインタリーブ部を更に含み、
    前記トレリス符号化部は前記インタリーブ部の出力をトレリス符号化することを特徴とする請求項８に記載のデジタル放送システム。
  10. 前記第１方向は前記ストリーム構造上で縦方向であり、前記第２方向は前記ストリーム構造上で横方向であることを特徴とする請求項９に記載のデジタル放送システム。
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