KR100859877B1 - Forward Error Correction Apparatus of digital broadcasting system - Google Patents
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Abstract
디지털방송 시스템의 오류 정정 부호화 장치가 개시된다. 오류 정정 부호화 장치는, TS스트림에 유사 임의 이진 신호열을 섞어서 입력 데이터의 상관도를 제거하는 스크램블러, 상관도가 제거된 데이터에 대해 오류 정정을 위한 블럭단위의 부호화를 수행하는 제1RS엔코더, 블럭단위로 부호화된 데이터를 재배열하는 컨볼루셔널 인터리버, 재배열된 데이터에 대해 오류 정정이 가능하도록 블럭단위로 재 부호화를 수행하는 제2RS엔코더, 블럭단위로 재 부호화된 데이터를 비트단위로 재분산하는 비트인터리버, 비트단위로 분산된 데이터의 전송을 위해 비트단위로 분산된 데이터의 심볼 별 맵핑하는 심볼 맵퍼, 및 심볼 별 맵핑이 수행된 데이터의 전송에 적합한 변조를 수행하는 모듈레이터를 갖는다. 내부 엔코더로서 블럭 코드 기반의 RS엔코더를 적용함으로써, 일정한 오류 정정 능력이 확보되고 수신측의 수신 환경이 열악한 경우에도 안정적인 디지털방송신호의 에러 정정이 가능하다.
에러정정, 부호화, 오에프디엠, 디지털방송, 내부 엔코더, RS엔코더, 블럭코드
An error correction encoding apparatus of a digital broadcasting system is disclosed. The error correction encoding apparatus includes a scrambler that removes a correlation between input data by mixing pseudo-random binary signal sequences in a TS stream, and a first RS encoder that performs block-based encoding for error correction on data from which correlation has been removed. A convolutional interleaver for rearranging the encoded data, a second RS encoder for re-encoding the rearranged data in a block unit to enable error correction, and redistributing the re-encoded data in the block unit bitwise A bit interleaver, a symbol mapper for mapping the data distributed bit by bit for the transmission of data distributed bit by bit, and a modulator for performing modulation suitable for transmission of the data on which the symbol-by-symbol mapping is performed. By applying a block code-based RS encoder as an internal encoder, a constant error correction capability is secured and stable error correction of a digital broadcast signal is possible even in a poor reception environment.
Error Correction, Coding, FM, Digital Broadcasting, Internal Encoder, RS Encoder, Block Code
Description
도 1은 디지털방송 시스템의 송신기에 적용되는 일반적인 에러정정 부호화장치를 도시한 블록도, 1 is a block diagram showing a general error correction encoding apparatus applied to a transmitter of a digital broadcasting system;
도 2는 본 발명에 따른 디지털방송 시스템의 에러정정 부호화 장치의 바람직한 실시예를 도시한 블록도, 2 is a block diagram showing a preferred embodiment of an error correction encoding apparatus of a digital broadcasting system according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 디지털방송 시스템의 에러 정정 부호화 장치의 다른 실시예를 도시한 블록도, 3 is a block diagram showing another embodiment of an error correction encoding apparatus of a digital broadcasting system according to the present invention;
도 4는 도 2에 따른 디지털방송 시스템의 에러정정 복호화 장치의 바람직한 실시예를 도시한 블록도, 그리고 4 is a block diagram showing a preferred embodiment of the error correction decoding apparatus of the digital broadcasting system according to FIG.
도 5는 본 발명에 따른 오류정정 부호화 장치를 이용한 에러정정 방법을 도시한 순서도이다. 5 is a flowchart illustrating an error correction method using an error correction encoding apparatus according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 스크램블러 120 : 제1RS엔코더 100: scrambler 120: 1RS encoder
140 : 컨볼루셔널 인터리버 160 : 제2RS엔코더 140: convolutional interleaver 160: 2RS encoder
180 : 비트인터리버 200 : 심볼 맵퍼 180: bit interleaver 200: symbol mapper
220 : 모듈레이터 240 : 블럭터보엔코더 220: modulator 240: block turbo encoder
300 : 디모듈레이터 320 : 심볼 디맵퍼 300: demodulator 320: symbol demapper
340 : 비트 디인터리버 360 : 제1RS디코더 340: bit deinterleaver 360: first RS decoder
380 : 컨볼루셔널 디인터리버 400 : 제2RS디코더 380: convolutional deinterleaver 400: second RS decoder
420 : 디스크램블러 420: Descrambler
본 발명은 디지털방송 시스템의 오류정정 부호화 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 수신 환경이 이동 및 휴대 환경에서 보다 안정된 수신이 가능하도록 전송할 방송 데이터에 오류 정정 부호화를 수행하는 디지털방송 시스템의 오류정정 부호화 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an error correction encoding apparatus and method of a digital broadcasting system, and more particularly, to a digital broadcasting system for performing error correction encoding on broadcast data to be transmitted so that a reception environment can be more stably received in a mobile and portable environment. An error correction coding apparatus and method.
일반적으로, 디지털 고화질 텔레비전(High Definition Television : HDTV)의 방송 시스템은 크게 영상 부호화부와 변조부로 나눌 수 있다. 영상 부호화부는 고화질의 영상 소스로부터 얻어지는 약 1Gbps의 디지털 데이터를 15~18 Mbps의 데이터로 압축한다. 변조부는 수십 Mbps의 디지털 데이터를 6~8 MHz의 제한된 대역 채널을 통하여 수신측으로 전송한다. 디지털방식의 고화질 텔레비전 방송은 기존의 텔레비전 방송용으로 할당된 VHF(Very High Frequency)/UHF(Ultra High Frequency) 대의 채널을 이용하는 지상 동시 방송 방식을 채택하고 있다. 그러므로, 고화질 텔레비전 방송시스템에 사용되는 변조방식은 지상 동시 방송의 환경으로 인하여 다음의 조건들을 만족하여야 한다. In general, a broadcasting system of a high definition television (HDTV) can be roughly divided into an image encoder and a modulator. The video encoder compresses digital data of about 1 Gbps obtained from a high quality video source into data of 15 to 18 Mbps. The modulator transmits several tens of Mbps of digital data to the receiver through a limited band channel of 6 to 8 MHz. Digital high-definition television broadcasting adopts a terrestrial simultaneous broadcasting method using a channel of a very high frequency (VHF) / ultra high frequency (UHF) band allocated for conventional television broadcasting. Therefore, the modulation scheme used in the high definition television broadcasting system must satisfy the following conditions due to the environment of terrestrial simultaneous broadcasting.
첫째, 고화질 텔레비전 방송시스템에 사용되는 변조방식은 수십 Mbps의 디지털 데이터를 6~8MHz의 제한된 대역 채널을 통하여 수신측으로 전송하기 위해 대역 효율(spectrum efficiency)이 높아야 한다. 둘째, 고화질 텔레비전 방송시스템에 사용되는 변조방식은 주변 건축물이나 구조물 등에 의하여 다중 경로 페이딩(multipath fading)이 발생하므로, 페이딩에 강한 특성을 가져야한다. 셋째, 고화질 텔레비전 방송시스템에 사용되는 변조방식은 기존의 아날로그 텔레비전신호에 의한 동일 채널 간섭이 필연적으로 발생하므로 동일 채널 간섭에 강한 특성을 가져야 한다. 또한, 고화질 텔레비전 시스템의 디지털 변조신호는 기존의 아날로그 텔레비전 수신기에 간섭을 최소화 할 수 있어야 한다. First, the modulation scheme used in the high-definition television broadcasting system requires high spectrum efficiency in order to transmit digital data of several tens of Mbps to a receiver through a limited band channel of 6 to 8 MHz. Second, the modulation scheme used in the high definition television broadcasting system has multipath fading due to the surrounding buildings or structures, and therefore has a strong characteristic for fading. Third, modulation schemes used in high-definition television broadcasting systems inevitably cause co-channel interference by existing analog television signals, and thus have a strong characteristic against co-channel interference. In addition, digitally modulated signals of high-definition television systems should be able to minimize interference with existing analog television receivers.
이와 같은 조건을 충족시키는 변조 기법으로는 직교 진폭 변조(Quadrature Amplitude Modulation : QAM)와 잔류측파대(Vestigial Side Band : VSB)변조 등이 있는데, 지상 방송에서는 QAM과 VSB의 다치화가 이미 한계에 와 있다. 여기서, 전송속도는 결정되어 버리며, 같은 다치수에서도 심볼 전송 속도를 올리면 그 대역폭의 전송속도는 향상된다. 그러나, 16치/32치 직교 진폭 변조 및 4치 잔류 측파대변조의 심볼 전송속도를 끌어올리면 제 2 영상과 다중 경로의 간섭에 의한 방해가 심하게 발생한다. 특히, 고층 빌딩이 난립하는 시가지에서 더욱 심각하다. Modulation techniques that meet these conditions include Quadrature Amplitude Modulation (QAM) and Residual Side Band (VSB) modulation. In terrestrial broadcasting, the multiplication of QAM and VSB is already limited. have. Here, the transmission rate is determined, and even if the symbol transmission rate is increased in the same multiple dimensions, the transmission rate of the bandwidth is improved. However, when the symbol transmission speeds of 16- / 32-inch quadrature amplitude modulation and 4-valued residual sideband modulation are increased, the interference caused by the interference between the second image and the multipath is severely generated. This is especially true in urban areas where skyscrapers are struggling.
따라서, 유럽에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 대역폭당의 전송 속도 향상과 간섭 방지의 이중 효과를 얻을 수 있는 디지털 변조 방식인 오에프디엠(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : OFDM)방식을 차세대 고화질 텔레비전 지상 방송 방식으로 채택하고 있다. Therefore, in order to solve these problems, Europe adopts Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), a digital modulation method that can achieve the dual effect of improving the transmission speed per bandwidth and preventing interference, as a next-generation high-definition television terrestrial broadcasting method. Doing.
일반적으로, 시간영역동기를 이용하여 오에프디엠신호를 전송하는 오에프디엠 송신기는, 기 설정된 주파수 대역에 대해 할당된 하나의 서비스를 제공하는 주파수 축에 대해 형성된 오에프디엠신호를 시간축을 따라 재배열한다. 오에프디엠 송신기는 시간축에 따라 형성된 오에프디엠신호의 앞에 신호간의 간섭을 억제하기 위한 보호구간(Guard Interval : GI)을 삽입하고, 보호구간의 앞에 동기정보를 삽입하여 전송한다. In general, an OPM transmitter that transmits an OFM signal using time domain synchronization re-assembles an OFM signal formed on a frequency axis that provides one service allocated to a preset frequency band along a time axis. Arrange. The OPM transmitter inserts a guard interval (GI) for suppressing interference between signals in front of the OFM signal formed along the time axis, and inserts synchronization information before the guard period and transmits it.
디지털 통신에서 데이터 전송시 발생되는 오류를 정정해 주는 부분을 오류 정정 부호화(Error Correcting Coding : ECC)라 한다. 오류 정정 부호화에는 크게 블럭 코드(Block code)와 컨볼루셔널 코드 즉, 길쌈 코드(Convolutional code)로 나눌 수 있다. The part that corrects an error generated during data transmission in digital communication is called Error Correcting Coding (ECC). The error correction coding can be roughly divided into a block code and a convolutional code, that is, a convolutional code.
블럭 코드는 데이터를 블록단위로 부호화와 복호화를 수행한다. 컨볼루셔널 코드는 일정 용량의 메모리를 이용해 이전 데이터와 현재 데이터를 통한 부호화를 수행한다. 이 가운데 블럭 코드의 대표적인 방법이 RS 코딩(Reed-Solomon coding)이다. 특히, RS 코딩은 연집에러에 강한 특징을 가지고 있다. RS 코딩은 전송할 메시지와 에러 정정을 위한 검색 바이트로 구성된다. The block code encodes and decodes data in block units. The convolutional code uses a certain amount of memory to encode the previous data and the current data. A representative method of the block code is RS coding (Reed-Solomon coding). In particular, RS coding has a strong characteristic of continuous error. RS coding consists of a message to be sent and a search byte for error correction.
한편, 컨볼루셔널 코드의 대표적인 복호 방법은 비터비 알고리즘(Viterbi algorithm)이다. 비터비 알고리즘은 제한길이(Constraint Length : K)의 크기에 따라 복잡도가 지수승으로 증가하게 된다. 현재 K=7 또는 K=9가 실제로 가장 많이 이용된다On the other hand, the representative decoding method of the convolutional code is the Viterbi algorithm. In the Viterbi algorithm, the complexity increases exponentially with the magnitude of the constraint length (K). Currently K = 7 or K = 9 is actually the most used
도 1은 디지털방송 시스템의 송신기에 적용되는 일반적인 에러정정 부호화장 치를 도시한 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating a general error correction encoding device applied to a transmitter of a digital broadcasting system.
에러정정 부호화장치는, 스크램블러(scrambler)(10), RS 엔코더(Reed-Solomon encoder)(12), 컨볼루셔널 인터리버(convolutional interleaver)(14), 컨볼루셔널 엔코더(convolutional encoder)(16), 비트인터리버(bit interleaver)(18), 심볼 맵퍼(symbol mapper)(20), 및 모듈레이터(modulator)(22)를 갖는다. The error correction encoding apparatus includes a
스크램블러(10)는 입력되는 MPEG-2 포맷의 TS(transport stream) 스트림에 유사 임의 이진 신호열(Pseudo Random Binary Sequence)을 섞어서 입력신호의 상관도(correlation)를 없앤다. The
RS 엔코더(12)는 스크램블러(10)를 통과한 데이터를 입력받아 오류정정을 위해 블럭단위로 RS 부호화를 수행한다. The
외부 인터리버(outer interleaver)로 사용되는 컨볼루셔널 인터리버(14)는 RS 엔코더(12)에서 블록 단위로 부호화된 데이터를 재배열시킨다. The
컨볼루셔널 엔코더(16)는 컨볼루셔널 인터리버(14)에 의해 재배열된 데이터를 부호화한다. The
비트인터리버(18)는 발생할 가능성이 있는 연집에러를 분산하기 위해 비트단위로 데이터를 재배열한다. The
심볼 맵퍼(20)는 비트인터리버(18)에서 비트단위로 재배열된 데이터에 대해 직교 진폭 변조(Quadrature Amplitude Modulation : QAM)의 일종인 64QAM 등과 같은 맵핑(mapping)을 수행한다.
The
모듈레이터(22)는 심볼 맵퍼(20)에서 맵핑된 데이터를 잔류측파대(Vestigial Side Band : VSB)변조 또는 부호화 직교 주파수 분할 다중(Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing : COFDM)변조 등과 같은 변조를 수행한다. The
그런데, 내부 코더로서 컨볼루셔널 엔코더(16)를 사용할 경우, 수신환경이 이동 및 휴대의 환경과 같은 열악한 수신환경에서는 수신된 신호들을 완벽하게 복원하기에 어려움이 따르게 된다. However, when the
즉, 컨볼루셔널 엔코더(16)는 연집에러에 상당히 약하기 때문에 열악한 수신환경에서 최소한의 에러정정 기능을 수행하지 못하는 문제점이 있다. That is, since the
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 수신 환경이 이동 및 휴대의 수신 환경과 같은 열악한 수신 환경에서 전송된 데이터를 수신측에서 보다 안정되고 정확하게 복원할 수 있도록 에러 정정 부호화를 수행할 수 있는 디지털방송 시스템의 에러정정 부호화 장치 및 방법을 제공하는데 있다. An object of the present invention for solving the above problems is to perform error correction encoding so that the receiving environment can more stably and accurately recover data transmitted in a poor receiving environment such as a mobile and portable receiving environment. An error correction encoding apparatus and method of a digital broadcasting system can be provided.
상기와 같은 목적은 본 발명에 따라, 디지털방송 데이터의 전송시 발생하는 에러를 정정하기 위한 디지털방송 시스템의 오류 정정 부호화 장치에 있어서, TS스트림에 유사 임의 이진 신호열을 섞어서 입력 데이터의 상관도를 제거하는 스크램블러, 상관도가 제거된 데이터에 대해 오류 정정을 위한 블럭단위의 부호화를 수행하는 제1RS엔코더, 블럭단위로 부호화된 데이터를 재배열하는 컨볼루셔널 인터리버, 재배열된 데이터에 대해 오류 정정이 가능하도록 블럭단위로 재 부호화를 수행 하는 제2RS엔코더, 블럭단위로 재 부호화된 데이터를 비트단위로 재분산하는 비트인터리버, 비트단위로 분산된 데이터의 전송을 위해 비트단위로 분산된 데이터의 심볼 별 맵핑을 수행하는 심볼 맵퍼, 및 심볼 별 맵핑이 수행된 데이터의 전송에 적합한 변조를 수행하는 모듈레이터를 포함하는 디지털방송 시스템의 오류 정정 부호화 장치에 의해 달성된다. According to the present invention, in the error correction encoding apparatus of a digital broadcasting system for correcting an error occurring during transmission of digital broadcasting data, a similar random binary signal sequence is mixed in a TS stream to remove correlation of input data. A scrambler to perform block-wise encoding on error-resolved data, a first RS encoder, a convolutional interleaver to rearrange coded blocks, and error correction on the rearranged data. A second RS encoder that re-encodes block-wise to enable, a bit interleaver that redistributes the data re-encoded in block units bitwise, and for each symbol of data distributed in bit units for transmission of data distributed in bit units A symbol mapper for performing mapping, and a modulation suitable for transmission of data on which symbol-by-symbol mapping is performed. Is achieved by an error correction encoding apparatus of a digital broadcasting system including a modulator.
바람직하게는, 본 실시예의 제2RS엔코더는 블럭 터보 엔코더로 대체될 수 있다. 심볼 맵퍼에서 수행되는 심볼 별 맵핑은 16QAM, 64QAM, 256QAM, 및 QPSK 등이 있다. 모듈레이터에서 수행되는 변조는 VSB변조 및 COFDM변조 중 어느 하나이다. Preferably, the second RS encoder of the present embodiment may be replaced with a block turbo encoder. The symbol-to-symbol mapping performed by the symbol mapper includes 16QAM, 64QAM, 256QAM, and QPSK. The modulation performed in the modulator is either VSB modulation or COFDM modulation.
한편, 상기와 같은 목적은 본 발명에 따라, 디지털방송 데이터의 전송시 발생하는 에러를 정정하기 위한 디지털방송 시스템의 오류 정정 부호화 장치를 이용한 오류 정정 부호화 방법에 있어서, TS스트림에 유사 임의 이진 신호열을 섞어서 입력 데이터의 상관도를 제거하는 스크램블링 단계, 상관도가 제거된 데이터에 대해 오류 정정을 위한 블럭단위의 부호화를 수행하는 제1RS엔코딩 단계, 블럭단위로 부호화된 데이터를 재배열하는 컨볼루셔널 인터리빙 단계, 재배열된 데이터에 대해 오류 정정이 가능하도록 블럭단위로 재 부호화를 수행하는 제2RS엔코딩 단계, 블럭단위로 재 부호화된 데이터를 비트단위로 재분산하는 비트인터리빙 단계, 비트단위로 분산된 데이터의 전송을 위해 비트단위로 분산된 데이터의 심볼 별 맵핑을 수행하는 심볼 맵핑 단계, 및 심볼 별 맵핑이 수행된 데이터의 전송에 적합한 변조를 수행하는 모듈레이팅 단계를 포함하는 디지털방송 시스템의 오류 정정 부호화 장치를 이용한 오류 정정 부호화 방법에 의해 달성된다. On the other hand, the object as described above, according to the present invention, in the error correction encoding method using an error correction encoding apparatus of a digital broadcasting system for correcting an error occurring in the transmission of digital broadcast data, a pseudo-random binary signal sequence to the TS stream A scrambling step of mixing and removing correlation of input data, a first RS encoding step of performing block unit encoding for error correction on the removed correlation data, and convolutional interleaving to rearrange coded data in block units. A second RS encoding step of re-encoding the block to re-correct the rearranged data, a bit interleaving step of redistributing the re-encoded data bit by block, data distributed bit by bit Symbol mapping to perform symbol-to-symbol mapping of data distributed bit by bit for transmission of data Type, and is achieved by the error correction coding method used for the error correction encoding apparatus of a digital broadcasting system including a modulating step of performing modulation suitable for transmission of the symbols mapped by the performance data.
본 발명에 따르면, 내부 엔코더로서 블럭 코드 기반의 RS엔코더 또는 블럭 터보 엔코더 등을 적용함으로써, 일정한 오류 정정 능력이 확보된다. 이에 따라, 수신측의 수신 환경이 이동 및 휴대 수신 환경과 같은 열악한 수신 환경에서도 안정적인 디지털방송신호의 수신 및 에러 정정이 가능하다. According to the present invention, by applying a block code-based RS encoder or a block turbo encoder as an internal encoder, a constant error correction capability is secured. Accordingly, even in a poor reception environment such as a mobile and portable reception environment, the reception side of the reception side can receive a stable digital broadcast signal and correct an error.
또한, 내부 디코더로 블록 코드 기반의 RS디코더 또는 블록 터보 디코더를 적용하여 일정한 오류 정정 능력을 확보함으로써, 이동 및 휴대 환경과 같은 수신 환경이 열악한 상황에서도 안정적인 방송신호의 수신 및 오류 정정을 통한 신호의 복원이 가능하다. In addition, by applying a block code-based RS decoder or block turbo decoder as an internal decoder, a certain error correction capability is secured so that a stable broadcast signal can be received and error corrected even in a poor reception environment such as a mobile or portable environment. Restoration is possible.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 2는 본 발명에 따른 디지털방송 시스템의 에러정정 부호화 장치의 바람직한 실시예를 도시한 블록도이다. 2 is a block diagram showing a preferred embodiment of an error correction encoding apparatus of a digital broadcasting system according to the present invention.
에러정정 부호화 장치는, 스크램블러(scrambler)(100), 제1 RS 엔코더(Reed-Solomon encoder)(120), 컨볼루셔널 인터리버(convolutional interleaver)(140), 제2 RS 엔코더(Reed-Solomon encoder)(160), 비트인터리버(bit interleaver)(180), 심볼 맵퍼(symbol mapper)(200), 및 모듈레이터(modulator)(220)를 갖는다. The error correction encoding apparatus includes a
스크램블러(100)는 입력되는 MPEG-2 포맷의 TS(transport stream) 스트림에 유사 임의 이진 신호열(Pseudo Random Binary Sequence)을 섞어서 입력신호의 상관도(correlation)를 없앤다. The
제1 RS 엔코더(120)는 스크램블러(100)를 통과한 데이터에 대해 오류 정정을 위해서 블럭단위로 부호화를 수행한다.
The
외부 인터리버(outer interleaver)인 컨볼루셔널 인터리버(140)는 제1 RS 엔코더(120)에서 블록 단위로 부호화된 데이터를 재배열한다. 컨볼루셔널 인터리버(140)의 데이터 재배열은 제1 RS 엔코더(120)의 복호화에 의해 정정 가능한 최대 오류를 초과하는 오류의 발생에 대한 대책으로, 정정 능력을 초과하여 발생한 오류의 분산을 통해 오류정정이 가능하도록 한다. The
내부 엔코더(inner encoder)인 제2 RS 엔코더(160)는 컨볼루셔널 인터리버(140)에서 재배열된 데이터에 대해 오류 정정이 가능하도록 블럭단위로 재 부호화를 수행한다. The
내부 인터리버(inner interleaver)로서 사용되는 비트인터리버(180)는 발생할 수 있는 연집에러를 분산시키기 위해, 제2 RS 엔코더(160)에서 블럭단위로 재 부호화된 데이터를 비트단위로 재분산시킨다. The bit interleaver 180 used as an inner interleaver redistributes the data re-coded in units of blocks by the
심볼 맵퍼(200)는 비트인터리버(180)에서 비트단위로 분산된 데이터에 대해 직교 진폭 변조(Quadrature Amplitude Modulation : QAM)의 일종인 16QAM, 64QAM 256QAM, 및 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 등과 같은 심볼 맵핑(mapping)을 수행한다. The
모듈레이터(220)는 심볼 맵퍼(200)에서 심볼 별로 맵핑된 데이터를 잔류측파대(Vestigial Side Band : VSB)변조 또는 부호화 직교 주파수 분할 다중(Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing : COFDM)변조 등과 같은 디지털방송에 따른 데이터의 전송에 적합한 변조를 수행한다. The
도 3은 본 발명에 따른 디지털방송 시스템의 에러 정정 부호화 장치의 다른 실시예를 도시한 블록도이다. 도시된 에러 정정 부호화 장치 중 도 2와 동일한 부재 번호는 도 2와 동일한 기능을 수행한다. 따라서, 도 2와 중복되는 부재 번호에 대해서는 설명을 생략한다. 3 is a block diagram showing another embodiment of an error correction encoding apparatus of a digital broadcasting system according to the present invention. In the illustrated error correction encoding apparatus, the same member number as that of FIG. 2 performs the same function as that of FIG. 2. Therefore, description of the member number which overlaps with FIG. 2 is abbreviate | omitted.
도시된 바와 같이, 에러 정정 부호화 장치의 RS 엔코더(120)는 도 2의 제1 RS 엔코더(120)와 같은 기능을 수행한다. As shown, the
도 3의 에러 정정 부호화 장치는 도 2의 제2 RS 엔코더(160) 대신 블럭 터보 엔코더(240)가 대체됨을 알 수 있다. 즉, 도 2의 제2 RS 엔코더(160) 대신 도 3과 같이 블럭 코드(block code) 기반의 블럭 터보 엔코더(block turbo encoder)(240)로 대체되어도 도 2에 따른 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다. The error correction encoding apparatus of FIG. 3 may recognize that the
따라서, 내부 엔코더로서 블럭 코드 기반의 제2 RS 엔코더(160) 또는 블럭 터보 엔코더(240) 등을 적용함으로써, 일정한 오류 정정 능력이 확보된다. 이에 따라, 이동 및 휴대 수신 환경과 같은 열악한 수신 환경에서도 안정적인 디지털방송신호의 수신 및 에러 정정이 가능하다. Accordingly, by applying the block code-based
도 4는 도 2에 따른 디지털방송 시스템의 에러정정 복호화 장치의 바람직한 실시예를 도시한 블록도이다. FIG. 4 is a block diagram illustrating an exemplary embodiment of an error correction decoding apparatus of the digital broadcasting system according to FIG. 2.
에러정정 복호화 장치는, 디모듈레이터(demodulator)(300), 심볼 디맵퍼(symbol demapper)(320), 비트 디인터리버(bit deinterleaver)(340), 제1 RS 디코더(Reed-Solomon decoder)(360), 컨볼루셔널 디인터리버(convolutional deinterleaver)(380), 제2 RS 디코더(Reed-Solomon decoder)(400), 및 디스크램블러(descrambler)(420)를 갖는다.
The error correction decoding apparatus may include a
디모듈레이터(300)는 도 2의 모듈레이터(220)에서 변조된 신호를 복조하여 송신된 신호를 복조한다. The
심볼 디맵퍼(320)는 도 2의 심볼맵퍼(200)에서 심볼단위로 맵핑된 신호를 비트단위의 데이터로 복원한다. The symbol demapper 320 restores the signal mapped in symbol units in the
비트 디인터리버(340)는 도 2의 비트인터리버(180)에서 수행된 데이터의 재배열의 역 동작을 수행하여 비트인터리버(180)의 동작 이전의 신호열로 복원한다. 이때, 수신된 신호에 섞여있는 연집에러는 분산되는 효과가 있다. The bit deinterleaver 340 performs a reverse operation of rearrangement of data performed by the bit interleaver 180 of FIG. 2 to restore the signal sequence before the operation of the
제1 RS 디코더(360)는 도 2의 제2RS엔코더(160)에 의해서 부호화된 데이터를 복호한다. 이 과정에서 수신된 신호에 섞여있는 디코더의 정정능력 범위 이내로 발생한 오류들은 모두 정정된다. 또한, 정정 능력 이상으로 발생한 오류들은 정정되지 않고 다음 블럭으로 전달된다. 본 실시예의 내부 디코더로 블록 디코더 기반의 제1 RS 디코더(360) 대신 블록 터보 디코더(block turbo decoder)를 대체하여도 본 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다. The
컨볼루셔널 디인터리버(380)는 도 2의 컨볼루셔널 인터리버(140)에서 수행된 데이터의 재배열의 역 동작을 수행한다. 이 과정에서 제1 RS 디코더(360)에서 정정되지 않은 오류들을 분산시키는 효과가 있다. The
제2 RS 디코더(400)는 도 2의 제1 RS 엔코더(120)에서 부호화된 데이터를 복호화한다. The
디스크램블러(420)는 도 2의 스크램블러(100)에서 수행된 TS 스트림에 섞여있는 유사 임의 이진 신호열을 제거하여 원래의 TS 스트림을 복원한다.
The
따라서, 내부 디코더로 블록 코드 기반의 RS디코더 또는 블록 터보 디코더를 적용하여 일정한 오류 정정 능력을 확보함으로써, 이동 및 휴대 환경과 같은 수신 환경이 열악한 상황에서도 안정적인 방송신호의 수신 및 오류 정정을 통한 신호의 복원이 가능하다. Therefore, by applying a block code-based RS decoder or block turbo decoder as an internal decoder, a certain error correction capability is secured, so that a stable broadcast signal reception and error correction can be performed even in a poor reception environment such as a mobile and portable environment. Restoration is possible.
도 5는 본 발명에 따른 오류정정 부호화 장치를 이용한 에러정정 방법을 도시한 순서도이다. 5 is a flowchart illustrating an error correction method using an error correction encoding apparatus according to the present invention.
먼저, 스크램블러(100)는 입력되는 MPEG-2 포맷의 TS 스트림에 유사 임의 이진 신호열을 섞어서 입력신호의 상관도를 없앤다(S100). First, the
제1RS엔코더(120)는 스크램블러(100)를 통과한 데이터에 대해 오류 정정을 위해서 RS 엔코딩 즉, 블럭단위로 부호화를 수행한다(S120). The
컨볼루셔널 인터리버(140)는 제1RS엔코더(120)에서 블록 단위로 부호화된 데이터를 재배열하는 길쌈 인터리빙(convolutional interleaving)을 수행한다(S140). 컨볼루셔널 인터리버(140)의 길쌈 인터리빙은 제1 RS 엔코더(120)의 복호화에 의해 정정 가능한 최대 오류를 초과하는 오류의 발생에 대한 대책으로, 정정 능력을 초과하여 발생한 오류의 분산을 통해 오류정정이 가능하도록 한다. The
제2RS엔코더(160)는 컨볼루셔널 인터리버(140)에서 길쌈 인터리빙된 데이터에 대해 오류 정정이 가능하도록 RS 엔코딩 즉, 블럭단위의 재 부호화를 수행한다(S160). The
비트인터리버(180)는 발생할 수 있는 연집에러를 분산시키기 위해, 제2RS엔코더(160)에서 RS 엔코딩된 데이터를 비트단위로 재분산하는 비트 인터리빙(bit interleaving)을 수행한다(S180). The bit interleaver 180 performs bit interleaving to redistribute RS-encoded data in units of bits in the
심볼 맵퍼(200)는 비트인터리버(180)에서 비트 인터리빙된 데이터에 대해 직교 진폭 변조(QAM)의 일종인 16QAM, 64QAM, 256QAM, 및 QPSK 등과 같은 심볼 맵핑을 수행한다(S200). The
모듈레이터(220)는 심볼 맵퍼(200)에서 심볼별로 맵핑된 데이터를 잔류측파대(VSB)변조 또는 부호화 직교 주파수 분할 다중(COFDM)변조 등과 같은 디지털방송에 따른 데이터의 전송에 적합한 변조를 수행한다(S220). The
따라서, 내부 엔코더로서 블럭 코드 기반의 제2 RS 엔코더(160) 또는 블럭 터보 엔코더(240) 등을 적용함으로써, 이동 및 휴대 수신 환경과 같은 열악한 수신 환경에서도 안정적인 디지털방송신호의 수신 및 에러 정정이 가능하다Therefore, by applying a block code-based
본 발명에 따르면, 내부 엔코더로서 블럭 코드 기반의 RS엔코더 또는 블럭 터보 엔코더 등을 적용함으로써, 일정한 오류 정정 능력이 확보된다. 이에 따라, 수신측의 수신 환경이 이동 및 휴대 수신 환경과 같은 열악한 수신 환경에서도 안정적인 디지털방송신호의 수신 및 에러 정정이 가능하다. According to the present invention, by applying a block code-based RS encoder or a block turbo encoder as an internal encoder, a constant error correction capability is secured. Accordingly, even in a poor reception environment such as a mobile and portable reception environment, the reception side of the reception side can receive a stable digital broadcast signal and correct an error.
또한, 내부 디코더로 블록 코드 기반의 RS디코더 또는 블록 터보 디코더를 적용하여 일정한 오류 정정 능력을 확보함으로써, 이동 및 휴대 환경과 같은 수신 환경이 열악한 상황에서도 안정적인 방송신호의 수신 및 오류 정정을 통한 신호의 복원이 가능하다. In addition, by applying a block code-based RS decoder or block turbo decoder as an internal decoder, a certain error correction capability is secured so that a stable broadcast signal can be received and error corrected even in a poor reception environment such as a mobile or portable environment. Restoration is possible.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.In the above described and illustrated with respect to the preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited to the specific preferred embodiment described above, without departing from the gist of the invention claimed in the claims in the art Various modifications can be made by those skilled in the art, and such changes are within the scope of the claims.
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