KR100928423B1 - 디지털 텔레비전 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 ATSC A/53 HDTV 신호 전송 표준을 개선하는 유연한 디지털 전송 시스템에 관해서 기술한다. 본 시스템은 제 1 차세대 텔레비전 시스템 위원회(ATSC) 표준 8-VSB 비트 스트림을 생성하고, 높은 우선순위 정보 비트의 전송이 가능한 인코딩된 새로운 비트 스트림을 생성하기 위해서 디지털 텔레비전 신호 전송기를 포함하며, 여기서 새로운 비트 스트림의 심볼은, 2-VSB 모드, 4-VSB 모드, 및 계층적-VSB (H-VSB) 전송 모드를 포함하는, 그룹으로부터 선택된 전송 모드에 따라서 전송될 수 있다. 각각의 2-VSB, 4-VSB, 및 H-VSB 모드는 각각, {-7,-5,5,7}, {7,3,-3,-7} 및 {7,5,3,-3,-5,-7)을 포함하는 알파벳으로부터의 가능한 심볼 값에 따라서 맵핑된 심볼을 갖는 것을 특징으로 한다. 표준 8-VSB 비트 스트림 및 새로운 비트 스트림은 브로드캐스터 규정 비트-레이트율에 따라서 지상 채널을 통해 동시에 전송될 수 있다.
Figure R1020027016470
ATSC A/53 HDTV 신호 전송 표준, 디지털 전송 시스템, 표준 8-VSB 비트 스트림, 우선순위 정보 비트, 계층적-VSB (H-VSB) 전송 모드

Description

디지털 텔레비전 시스템{Digital television system}
본 발명은 디지털 전송 시스템에 관한 것으로서, 특히 차세대 텔레비전 시스템 위원회(ATSC) 디지털 텔레비전(DTV) 표준(A/53)에 관한 것이다. 본 발명은 역방향 호환 방식에서 ATSC 표준을 이용하여 표준 비트 스트림과 함께 견고한 비트 스트림을 전송하기 위한 방법에 관한 것이다.
지상 방송 채널에서 고화질 텔레비전(HDTV) 전송을 위한 ATSC 표준은, 10.76 MHz의 레이트를 갖는 팔(8) 레벨 잔류 측파대(VSB) 심볼 스트림으로서 변조된 열두개(12)의 독립적인 시간-멀티플렉싱 트렐리스-코드 데이터 스트림의 열을 포함하는 신호를 이용한다. 이러한 신호는 표준 VHF 또는 UHF 지상 텔레비전 채널에 대응하는 육(6) MHz 주파수 대역으로 변환되며, 여기서 신호는 초당 19.39 백만 비트(Mbps)의 레이트로 방송된다. (ATSC) 디지털 텔레비전 표준 및 최근의 개정판A/53에 관한 세부사항은 http://www.atsc.org/에서 찾아 볼 수 있다.
도 1은 예시되는 종래 기술의 고화질 텔레비전(HDTV) 전송기(100)를 도시하는 블록도이다. MPEG 호환성 데이터 패킷은 리드 솔로몬(RS) 인코더 유닛(110)에 의해서 전방향 에러 교정(FEC)을 위해 인코딩된다. 각 데이터 필드의 연속되는 세그먼트내의 데이터 패킷은 데이터 인터리버(120)에 의해서 인터리빙되며, 또한 인터리빙된 데이터 패킷은 트렐리스 인코더 유닛(130)에 의해서 인터리빙 및 인코딩된다. 트렐리스 인코더 유닛(120)은 각각 세개(3)의 비트를 갖는 데이터 심볼의 스트림을 발생한다. 세개의 비트 중 하나는 프리-코딩되며 나머지 두개의 비트는 네개(4)의 상태 트렐리스 인코더에 의해서 발생된다. 세개(3)의 비트는 유닛(134)에 도시된 바와 같이(도 3) 8-레벨 심볼로 맵핑된다.
공지된 바와 같이, 트렐리스 인코더 유닛(130)은 열두개의 인터리빙되어 코딩된 데이터 열을 제공하기 위해서 열두개(12)의 병렬 트렐리스 인코더 및 프리-코더 유닛을 포함한다. 멀티플렉서(140)에서 각각의 트렐리스 인코더 유닛의 심볼들은 동기화 유닛(150)으로부터의 "세그먼트 동기(segment sync)" 및 "필드 동기(field sync)" 동기화 비트 열과 조합된다. 그 후에 파일럿 신호가 파일럿 삽입 유닛(160)에 의해 삽입된다. 이러한 심볼 스트림은 VSB 변조기(170)에 의해서 잔류 측파대(VSB) 압축 캐리어 변조에 들어가게 된다. 이어서 이러한 심볼 스트림은 무선 주파수(RF) 변환기(180)에 의해서 무선 주파수로 최종 업-변환된다.
현존의 ATSC 8-VSB A/53 디지털 텔레비전 표준이 고스트, 잡음 버스트, 신호 페이드 및 지상 설정에서의 간섭과 같은 여러 채널 손상을 극복하는 신호를 전송할 수 있는 반면에, ATSC 표준에는 변동하는 우선순위의 스트림 및 데이터 레이트가 수용되도록 유연성이 필요하다.
따라서, 표준 비트 스트림의 데이터 레이트를 새로운 비트 스트림의 견고성과 교환을 허용하는 유연한 ATSC 디지털 전송 시스템 및 방법론을 제공하는 것이 매우 바람직하다.
또한 ATSC 디지털 전송 시스템에서는, 새로운 비트 스트림이 ATSC 스트림과 비교하여 더 낮은 가시성 임계값(TOV)을 가지며, 따라서 높은 우선순위 정보 비트(견고한 비트 스트림)를 전송하는데 사용될 수 있는, 표준 ATSC 비트 스트림과 함께 새로운 비트 스트림을 전송하기 위한 개선된 기술을 제공하는 것이 매우 바람직하다.
또한 6 Mhz 채널에서 유연한 캐리어-잡음 비(CNR)를 갖는 유연한 페이로드 데이터 레이트를 지원하는 지상 방송 시스템을 제공하는 것이 매우 바람직하다.
또한 현존의 ATSC 디지털 전송 표준에서, 새로운 비트 스트림이 높은 우선순위 정보 비트를 포함하는 표준 ATSC 비트 스트림과 함께 새로운 비트 스트림을 전송하기 위한 개선된 기술을 통합하여, 전송이 현존의 디지털 텔레비전 수신기 장치와 역방향으로 호환되도록 하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 한가지 목적은, 새로운 표준 비트 스트림의 데이터 레이트를 비트 스트림의 견고성과 교환하는 것을 허용하는 유연한 ATSC 디지털 전송 시스템 및 기술을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, ATSC 디지털 전송 시스템에서, 새로운 비트 스트림이 ATSC 스트림과 비교하여 더 낮은 가시성 임계값(TOV)을 가지며, 따라서 높은 우선순위 정보 비트(견고한 비트 스트림)를 전송하는데 사용될 수 있는, 표준 ATSC 비트 스트림과 함께 새로운 비트 스트림을 전송하기 위한 개선된 기술을 제공하는 것이다. 즉, 견고한 비트 스트림은 더 낮은 TOV에서 그리고 심한 다중-경로 채널에서 디코딩 가능할 수 있으며, 따라서 더 많은 수신기가 신호를 수신하도록(효율적으로 커버리지 영역을 증가시키도록)할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 유연한 CNR을 갖는 6-Mhz 채널에서 유연한 페이로드 데이터 레이트를 지원하는 지상 방송 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 현존의 ATSC 디지털 전송 표준에서 새로운 비트 스트림이 높은 우선순위 정보 비트를 포함하는 표준 ATSC 비트 스트림과 함께 새로운 비트 스트림을 전송하기 위한 개선된 기술을 통합하여, 전송이 현존의 디지털 텔레비전 수신기 장치와 역방향으로 호환되도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 표준 비트 스트림의 데이터 레이트를 새로운 비트 스트림의 견고성과 교환하도록 하며 여기서 표준 스트림 및 새로운 스트림에 속하는 심볼들은 브로드캐스터 규정 비트-레이트율에 따라서 전송기에 의해서 지상 채널을 통해 멀티플렉싱 및 전송되는 ATSC 디지털 텔레비전 시스템 및 방법론을 제공하는 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라서, 제 1 비트 스트림, 예를들면 ATSC 표준 8-VSB 비트 스트림을 생성하기 위한 수단; 높은 우선순위 정보 비트를 전송할 수 있는 새로운 비트 스트림을 생성하기 위한 수단을 포함하는 디지털 신호 전송 시스템 및 방법론이 제공되며, 상기 새로운 비트 스트림 및 상기 표준 제 1 비트 스트림은 고정된 대역폭 통신 채널을 통해서 상기 표준 비트 스트림 및 새로운 비트 스트림을 수신할 수 있는 수신기 장치에 동시에 전송되는 것이 가능하며, 표준 비트 스트림의 데이터 레이트는 새로운 비트 스트림을 포함하는 정보 비트의 견고성 정도에 역으로 관련된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라서, 두개의 비트 스트림이 상기 패킷 레벨에서 멀티플렉싱된다. 새로운 스트림은 심볼 당 하나의 정보 비트(견고함)를 전송하기 위해서 견고한 심볼 맵핑 방식을 사용한다. 이러한 세개의 방법은 다음을 포함하는 것으로 설명된다. 즉, 의사 2-VSB, 4-VSB 및 계층적-VSB(H-VSB)이다. 의사 2-VSB 및 H-VSB 모드에서, 심볼의 부호는 견고한 정보 비트를 표시한다. 4-VSB 모드에서, 정보 비트는 현존의 트렐리스 인코더를 사용하여 트렐리스 코딩된다.
의사 2-VSB, 4-VSB, 및 계층적 VSB(H-VSB) 심볼 맵핑 기술을 이용하여 표준 ATSC 비트 스트림과 함께 새로운 비트 스트림을 전송하는 것은 알파벳 (7, 5, -5, -7), (7, 3, -3, -7) 및 (7, 5, 3, -3, -5, -7)으로부터, 심볼의 맵핑을 요구한다.
여러 제조자로부터의 현존의 수신기와 역방향으로 호환되도록 하기 위해서, 선택적인 "비-시스템적(non-systematic)" 리드-솔로몬 인코더가 패리티 바이트를 견고한 비트 스트림 패킷에 부가하는데 사용될 수 있다. 표준 8-VSB 비트 스트림은 ATSC FEC 방식(A/53)을 이용하여 인코딩될 수 있다. 새로운 비트 스트림을 이용하여 전송된 패킷은 현존의 수신기의 이송 층 디코더에 의해서 무시될 수 있다. 따라서, 현존의 수신기에 의해서 디코딩 가능한 유효 패이로드는 새로운 비트 스트림의 삽입으로 인해서 감소된다.
도 1은 예시된 고화질 텔레비전(HDTV) 전송기의 블록도이며;
도 2는 본 발명에 따른 의사 2-VSB 및 4-VSB에 대한 개선된 디지털 방송 시스템(300)의 간소화된 톱-레벨 도면이며;
도 3은 하나의 예시된 종래 기술의 트렐리스 인코더 및 프리코더 유닛(그러한 열두 유닛중 하나가 도 2에 도시됨) 및 팔(8) 레벨 심볼 맵퍼에 대한 블록도이며;
도 4는 본 발명의 원리에 따른 HDTV(400)에 대한 H-VSB 시스템 모드의 간소화된 도면을 도시하며;
도 5는 본 발명에 따른 계층적 모드에 대한 수정된 트렐리스 코더 및 수정된 맵핑 방식의 간소화된 블록도이다.
디지털 전송기에 의해서, 더 견고한 ATSC 8-VSB 스트림, 즉, 계층적 VSB 또는 H-VSB의 전송을 가능하게 하는 시스템이 공지되어 있다. 이러한 기준에 따라서, 새로운 ATSC 8-VSB 비트 스트림("새로운 스트림(New Stream)")이 제공되는데 여기서 비트의 제 1 부분의 각 비트(예를들면, 비트들의 반)는 견고하다("견고한 스트림(Robust Stream)"이다). 상기 견고한 스트림의 비트의 에러 수정 용량은 표준 ATSC 8-VSB 비트 스트림에서 비트의 에러 수정 용량보다 크다. 도 2에 따라서 설명된 본 발명은 캐리어-잡음 비 및 채널 조건의 큰 범위를 수용하기 위해서 견고함 및 표준 스트림에 대한 유연한 전송 레이트를 가능하게 함으로서 공지된 디지털 전송 시스템을 개선한다.
본 발명에 따른 의사 2-VSB 및 4-VSB에 대한 개선된 디지털 전송 시스템(300)의 대표적인 기능도가 도 2에 대해서 설명된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 시스템(300)은 두개의 패킷 스트림 경로를 포함하는데; 제 1 경로(303)는 현존의 ATSC 표준 비트 스트림(302)의 수신 및 처리에 대응하며, 제 2 경로(306)는 새로운(견고한) 비트 스트림(307)에 대응한다. 바람직하게는, 상기 시스템에 대한 표준 데이터 및 견고한 스트림 입력(302, 307)은 MPEG 호환 패킷을 포함한다.
제 1 경로를 통해서 전달된 모든 패킷(즉, 표준 또는 8-VSB 스트림(302))은 현존의 8-VSB 코딩 방식을 이용하여 전달된다. 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 규칙적인 ATSC 8-VSB 비트 스트림(표준 스트림)은 리드 솔로몬(RS) 인코더 유닛(110)에 입력된다. RS 인코더(110)의 출력(310)은 패킷 멀티플렉서(MUX)에 입력되는데, 상기 멀티플렉서는 후술되는 바와 같이, 제 1 및 제 2 경로로부터 표준 스트림 및 견고한 패킷을 멀티플렉싱한다.
후술되는 바와 같이, 견고한 경로(306)를 통해서 전달되는 모든 패킷은 역방향 호환 방식으로 의사 2-VSB 또는 4-VSB 코딩 방식을 이용하여 전달된다. 특히, 제 2 경로(306)는 본 명세서의 후부에 더 상세히 설명되는 바와 같이 입력 견고한 스트림을 처리하기 위해서 리드-솔로몬 인코더 장치(330) 및 패킷 포매터(340)를 포함하는 새로운 스트림 처리 블록(350)을 포함한다.
일반적으로, 리드 솔로몬(RS) 인코더(110)로부터의 표준 스트림 및 새로운 스트림 처리 블록(350)으로부터의 새로운 스트림(325)은 멀티플렉서(MUX)(320)내의 패킷에 기초하여 멀티플렉싱된다. 멀티플렉싱된 표준 스트림 및 새로운 스트림은 중첩(convolutional) 데이터 인터리버(360)를 통과하여 트렐리스 인코더 유닛(130)에서 트렐리스 인코딩된다. 데이터 인터리버(360)는 인터리빙 처리 동안에 멀티플렉싱된 표준 스트림과 새로운 스트림의 바이트를 재배치한다. 트렐리스 인코더(130)는 멀티플렉싱된 표준 스트림(310) 및 새로운 스트림(325)에 속하는 바이트를 인코딩하며 후술되는 바와 같이 트렐리스 인코드 심볼 맵퍼 유닛내의 새로운 스트림 바이트 및 표준 스트림 바이트에 의해서 생성된 심볼을 맵핑한다. 이에 더해서, 도 2에 도시된 바와 같이, 현존의 ATSC DTV 수신기의 역방향 호환성 요구조건을 만족시키는데 사용되는 장치인 "비-시스템적" 리드 솔로몬(RS) 인코더 유닛(370)이 제공된다. 리드 솔로몬(RS) 인코더(330)의 유리한 실시예가 2001년 2월 12일자, 미합중국 특허출원 제09/781,486호, 명칭 "8-VSB 표준 데이터 패킷 스트림에서 패킷 베이시스 상에서 낮은 레이트의 데이터를 송신하기 위한 시스템 및 방법"이 설명된다. 미합중국 특허출원 제09/781,486호의 개시는 본 출원에 모두 설명되는 것으로 본 명세서에 참조된다. 일반적으로, 본 발명에 따라서, "비-시스템적" RS 인코더(370)는 현존의 수신기가 견고한 스트림 패킷을 타당한 RS 코드-워드로 식별하는 것을 보장하는데, 특히 (현존의 수신기를 위한)견고한 스트림 패킷에 대응하는 패킷 식별자(PID)가 널(Null) 패킷 헤더를 포함하도록 함으로서, 보장한다.
이하 본 발명에 따른 심볼 맵핑 방식이 설명된다. 도 2에 도시된 전형적인 VSB 수신기 장치는 채널 등화를 위해서 트렐리스 디코더를 이용한다. 따라서, 트렐리스 디코더가 합리적인 정밀도를 가지고 새로운 스트림에 대응하는 심볼들을 계속해서 디코딩하여, 새로운 견고한 스트림이 전송될 때 현존의 수신기의 성능이 악화되지 않게 되는 것이 필요하다. 이러한 제안은, 바이트가 데이터 인터리버(360)로부터 트렐리스 인코더로 판독되는 방식에서 전혀 변경없이 현존의 트렐리스 인코더 방식을 이용한다. 또한 표준 스트림에 대응하는 패킷을 인코딩하는데 있어서도 변경이 없다.
예시된 종래 기술의 트렐리스 인코더(130)의 상세한 기능도가 도 3에 도시된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 트렐리스 인코더(133) 및 프리-코더 유닛(132)은 그 출력을 팔(8) 레벨 심볼 맵퍼(134)로 제공한다. 트렐리스 인코더(133) 및 프리-코더 유닛(132)을 팔(8) 레벨 심볼 맵퍼(134)로 결합하기 위한 멀티플렉서(134)는 도 3에 도시되지 않는다. 본 발명의 송신 방식에 따라서, 인코딩되는 각각의 데이터 심볼은 두개의 비트, X1 및 X2를 포함한다. 비트 X2는 프리 코딩된 비트 Y2를 도출하기 위해서 하나의 비트 레지스터(136)를 포함하는 프리-코더(132)에 의해서 프리 코딩된다. 비트 Y2는 트렐리스 인코더(130)에 의해서 더 변경되지 않으며 비트 Z2로서 출력된다. 다른 입력 비트, X1는 프리-코더(132)를 통과하지 않지만 비트 Y1으로서 트렐리스 인코더(133)를 통과한다. 트렐리스 인코더(133)는 하나의 비트 데이터 레지스터(138, 139)를 이용하는 레이트-1/2 중첩 코드에 따라서 비트 X1을 인코딩한다. 그 결과는 비트 Z0 및 Z1로서 출력된다. 그러므로, 세개의 비트(즉, 비트 Z0, 비트 Z1, 및 Z2)가 트렐리스 인코더(130)에 의해서 팔(8) 레벨 심볼 맵퍼(134)로 출력된다. 팔(8) 레벨 심볼 맵퍼(134)는 세개의 비트 Z0, Z1 및 Z2를 허용되는 코드 값의 팔(8) 레벨 집단의 값 "R"로 변환한다. R에 대해서 허용되는 코드 값은 -7, -5, -3, -1, +1, +3, +5, +7 이다. 이러한 값들은 팔(8) 레벨 심볼 맵퍼(134)에 도시된 바와 같이 세개의 비트 조합에 대응한다.
본 발명에 따라서, 견고한 스트림(325)에 대해서, 트렐리스 인코더(130)는 하나의 바이트를 수신하는데, 이에 따라서 단지 4-비트(LSB)가 타당한 정보를 포함한다. 견고한 스트림에 속하는 하나의 바이트가 트렐리스 인코더(130)에 의해서 수신될 때, 정보 비트(즉, LSB 비트(6,4,2,0))는 X1에 배치되며, 이어서 X2가 특별한 심볼 맵핑 방식을 획득하기 위해서 판단된다. 일단 X2가 결정되면, 상기 바이트의 4-MSB, 예를들면, 비트들(7,5,3,1)은 이러한 값으로 교체될 수 있다. 상기 바이트의 모든 비트가 결정되면, 새로운 바이트가 형성되었는데 이는 LSB 및 MSB를 포함한다. 이러한 바이트는 이어서 도 2의 "비-시스템적" 리드-솔로몬 인코더(370)로 통과한다. 그러나, 후에 더 상세히 설명되는 바와 같이, "비-시스템적" 리드-솔로몬 인코더(370) 및 PID 바이트(미도시)의 패리티 바이트는 9-VSB 인코딩 방식을 이용하여 인코딩된다. 각각의 모드를 위한 상기 심볼 맵핑 기술은 다음과 같이 기술된다. 즉,
-의사 2-VSB 모드
도 3을 보면, 2-VSB모드는 Z2 및 Z1을 정보 비트 X1(즉, LSB 비트(6,4,2,0))과 같게 함으로서 획득된다. 이어서 X2가 계산되는데, 프리-코딩될 때 Z2를 야기시킨다. 이러한 동작은 X2 = X1 + Y2d mod 2 에 불과하며, 여기서 Y2d는 프리-코더(132)의 레지스터(136)의 내용이다. 이러한 동작은, 현존의 심볼 맵핑 방식과 결합될 때, 알파벳{-7, -5, 5, 7}로부터 심볼들을 야기시킨다. 이것은 반드시 정보 비트가 이러한 심볼의 부호로서 전송된다는 의미에서 의사 2-VSB 신호이다. 실제의 심볼은 현존의 트렐리스 디코더 장치에 의해서 디코딩될 수 있는 타당성있는 트렐리스 코드 4-레벨 심볼이다.
-4-VSB 모드
도 3을 보면, 4-VSB 모드는 Z1을 정보 비트와 같게 함으로서 획득된다. 이어서 X2가 계산되는데, 프리-코딩될 때, Z2가 Z0와 같게 된다. 이러한 동작은 X2 = Z0 + Y2d mod 2 에 불과하며, 여기서 Y2d는 프리-코드 레지스터(136)의 내용이다. 이러한 동작 및 현존의 심볼 맵핑 사용은 반드시 트렐리스 코드 4-VSB 심볼인 알파벳{-7, -3, 3, 7}으로부터 심볼을 야기한다. 실제 4-레벨 심볼은 현존의 트렐리스 디코더에 의해서 디코딩될 수 있는 타당성있는 트렐리스 코드 심볼이다.
도 2를 참조하면. 새로운 스트림 프로세서 블록(340)은 주로 리드-솔로몬 인코더(330) 및 패킷 포매터(340)로 이루어진다. 리드-솔로몬 인코더(330)는 표준 스트림의 리드-솔로몬 인코더(110)에서와 같은 방식으로 견고한 패킷에 패리티 바이트를 가산한다. 입사 187-바이트 패킷(예를들면, 입사 MPEG-Ⅱ 패킷의 상기 패킷)에는 20 패리티 바이트가 첨부되어 결과적으로 207 바이트가 된다. 이어서 이러한 바이트는 견고한 모임을 이용하여 먼저 처리되어 전달된다. 패킷 포매터(340)는 반드시 버퍼되어 입사 비트 스트림을 207 바이트의 그룹으로 그룹화한다. 일반적으로, 패킷 포매터 출력의 각 바이트 중 단지 4 비트들인 LSBs(6,4,2,0)만이 입사 스트림에 대응한다. 각 바이트의 다른 4 비트들인 MSBs(7,5,3,1)은 임의의 값으로 전달될 수 있다.
도 2를 참조하면, "비-시스템적" 리드-솔로몬 인코더가 사용되면, 단지 187 바이트가 이러한 방식으로 생성되어 견고한 스트림의 4*187 비트를 전달한다. 나머지 20 바이트는, 이러한 187 바이트가 특별한 방식으로 트렐리스 코딩된 후에 (의사) 2-VSB 및 4-VSB 심볼을 획득하도록 판단될 수 있다. 207 바이트를 생성하는데 있어서, 정보 스트림을 포함하는 187 바이트 및 다른 20 바이트로서, 그 특정한 값이 이러한 프로세싱 단계에 있어서 판단되는, 상기 바이트들은, 데이터 인터리버후에, 이러한 20 바이트가 187 바이트의 단부에 나타나는 방식으로 순서가 바뀌게 된다. 이러한 새로운 스트림 프로세싱 단계에서, 20 바이트의 값들은 임의의 값으로 설정될 수 있다. 그러나, "비-시스템적" 리드-솔로몬 인코더가 사용되지 않으면, 207 바이트의 모든 LSB는 입사 견고한 비트 스트림으로부터의 207*4 비트에 대응한다. 이 경우에, 187-바이트 MPEG 순응 패킷은 828*2 심볼을 이용하여 전송되게 된다.
전술된 것에 더해서, 패킷 포매터(340)는 부가적으로 선택적인 PID, 예를들면 3-바이트를 부가하여, 현존의 수신기가 견고한 스트림을 포함하는 패킷을 널 패킷으로서 처리하게 된다. 이러한 PID는 전형적으로 "널 패킷(null packet)"으로 전달된다. PID 바이트가 삽입될 때, 견고한 스트림의 정보 비트는 184 바이트에만 포함되게 된다. 이러한 모드는 "비-시스템적" 리드 솔로몬 인코더의 사용을 내포한다. 이러한 모드는, 역방향 호환성을 개선하기 위한 목적으로 통합되어, 23 바이트(20 패리티 바이트 및 3 PID 바이트)가 패킷 포매터에 의해서 매 패킷에 대해서 부가되어야 하므로 유효 데이터를 감소시킨다.
도 2를 참조하면, 본 발명은 새로운 패킷이 현존의 수신기에 의해서 처리되는 것에 대해서 여러 선택 사항을 제공한다. 제 1 선택 사항은 새로운 패킷이 현존의 수신기의 리드-솔로몬 디코더에 의해서 정확히 디코딩되는 것이다. 제 2 선택 사항은 새로운 패킷이 현존의 수신기의 리드-솔로몬 디코더에 의해서 정확히 디코딩되는 것이다. 그러나, 현존의 수신기는 이러한 패킷으로부터 정보를 디코딩할 수 없게 된다. 이러한 선택 사항은 다양한 제조자로부터 현존의 수신기중 가장 넓은 가능성있는 세트를 커버하도록 유연성을 제공하도록 제안된다. 그러나, 역방향 호환성을 보장하기 위해 부가적인("비-시스템적") 리드-솔로몬 인코더를 사용하는 것은 패리티 바이트와 동일한 양만큼 전체 페이로드를 감소시킨다. 현존의 모든 수신기가 페이즈 아웃될 때, 브로드캐스터는 이러한 선택 사항을 사용하지 않도록 선택하여, 견고한 스트림의 유효 페이로드를 증가시킨다.
현존의 ATSC A/53 표준에서 정의된 리드-솔로몬 인코더는 패리티 바이트를 187-바이트 패킷의 단부에 첨부하여 207-바이트 코드워드를 산출한다. 이러한 코딩 시스템은 시스템적인 코드로서 공지된다. 그러나, 리드-솔로몬 코드는 시스템적일 필요는 없다. 특별한 응용예가 주어질 때, 인코딩은 패리티 바이트가 전체 207개의 사용가능한 바이트 위치에서 임의의 위치에 배치되는 방식으로 수행될 수 있다. 결과로서 나타나는 코드워드는 시스템적인 코드 패밀리로부터의 타당한 리드-솔로몬 코드워드이다. 리드-솔로몬 디코더는 패리티 바이트 위치에 대한 지식을 요구하지 않는다. 따라서, 시스템적인 코드를 디코딩하는 수정되지 않은 리드-솔로몬 디코더는 부가적으로 이러한 코드를 디코딩한다.
인코딩 프로세스에서, "비-시스템적" 리드-솔로몬 인코더는 견고한 스트림에 대응하는 모두 187 바이트를 수집한다. 트렐리스 인코더는 여기서 기술된 바와 같이 이러한 바이트를 생성한다. 패리티 바이트의 위치가 주어질 때, 리드-솔로몬 인코더는 이러한 패킷에 대응하는 20 패리티 바이트를 생성한다. 상기 패리티 바이트는 207 바이트 패킷 중 마지막 20 바이트에 대응하는 위치의 데이터 인터리버에 적당히 배치된다.
계층적 VSB(H-VSB) 모드는 여러 우선순위 등급들을 가지고 심볼 당 2-비트의 정보를 전송한다. DVB-T 계층적 모드에 유사한 방식으로, 심볼의 부호는 높은 우선순위의 비트에 대응하며 한편 심볼내의 레벨은 낮은-우선순위 비트에 대응한다.
이러한 H-VSB 모드에서, 시스템의 전체 패이로드는 의사 2-VSB 및 4-VSB 모드와는 달리, 상당히 감소되지 않는다. 브로드캐스터는 세개의 비트 스트림들을 전송할 수 있는데; 하나의 스트림은 규칙적인 ATSC 비트 스트림(표준 스트림, SS)이며 다른 두개의 새로운 비트 스트림은 (새로운 스트림, NS 으로서, "견고한" 스트림(높은 우선순위 비트 스트림)) 및 "임베딩된" 스트림(낮은 우선순위 비트 스트림)으로 이루어짐)이다. 새로운 수신기는 모든 비트 스트림을 디코딩할 수 있는 반면에 현존의 수신기는 SS 패킷을 디코딩할 수 있으며 NS 패킷을 덤프할 수 있다. 브로드캐스터는 여러 레벨의 견고성으로 여러 서비스를 전송할 수 있는 기능을 갖는다.
도 4는 H-VSB 시스템 모드의 간소화된 도면을 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 두개의 비트 스트림 SS(302) 및 NS(308, 309)은 FEC 블록(미도시)에 대한 입력에서 패킷 멀티플렉서(320)에 의해서 패킷을 기반으로 하여 멀티플렉싱된다. 상기 멀티플렉싱된 비트 스트림은 트렐리스 인코더(380)에 의해서 인코딩되기 전에 중첩 인터리버를 통과한다. 계층적 블록(350')은 높은 우선순위 스트림(308) 및 임베딩된 낮은 우선순위 스트림(309)에 속하는 두개의 스트림을 처리한다. 각각의 리드-솔로몬 인코더 장치(330, 331)는 각각의 스트림(308, 309)에 대응하는 패킷을 각각 인코딩한다. 패킷 포매터(340)는 이어서 이러한 스트림을 결합하여 바이트의 MSB (즉, 비트 7,5,3,1)가 높은 우선순위 스트림에 대응하며 하나의 바이트의 LSB, 즉 비트(6.4.2,0)가 임베딩된 스트림에 대응하게 된다. 일반적으로, 리드-솔로몬 인코딩 후에, 두개의 207-바이트 합성 패킷은 두개의 187-바이트 MPEG 순응 입력 패킷으로부터 형성된다.
이러한 모드에서, 트렐리스 인코더(380)는 두개의 비트 스트림에 속하는 바이트를 인코딩하며 α=0 이며 α=2 인 도 5에 도시된 맵핑 테이블을 이용하여 표준 스트림 바이트 및 새로운 스트림 바이트에 의해서 발생된 심볼을 맵핑한다. 비트 X2가 수신된 심볼의 부호 정보로부터 도출될 수 있으므로, +1 및 -1 사이의 거리를 증가시키는 것은 디코더에서 이러한 비트의 신뢰성을 개선한다. 이러한 새로운 시스템을 이용하여, 새로운 스트림의 높은 우선순위 비트가 X2 입력으로 전달될 수 있으며 NS의 낮은 우선순위 비트는 트렐리스 인코더의 X1 입력에 전달될 수 있다. 의사 2-VSB에서와 유사한 방식으로, X2는 부가적으로 계산되어 프리-코더의 출력, Z2가 높은 우선순위 비트와 같게 될 수 있다. 계속해서, "비-시스템적" 리드-솔로몬 인코더(370)는 20개의 패리티 바이트를 가산하도록 사용될 수 있다. 이러한 동작은, 적당한 SNR이 주어질 때, 새로운 패킷이 현존의 수신기의 리드-솔로몬 인코더에 의해서 에러로서 나오지 않는다.
도 5는 본 발명에 따른 계층적 모드에 대한 수정된 트렐리스 인코더(380) 및 수정된 맵핑 방식의 간소화된 블록도로서; 제어 블록(미도시)은, 예를들어, 표준 스트림 바이트가 트렐리스 인코더(380)에 존재할 때, 심볼 맵핑 유닛에서 α=0 인 값을 설정하는데 필요한 적당한 제어 신호를 발생하도록 제공되며; 새로운 스트림 바이트가 심볼 맵퍼 유닛(134')에 존재할 때 α=2인 값을 설정한다. 도 5에 도시된 바와 같이, α의 값이 일(1)과 같게 설정되면 비트 조합 영 일 일(011)에 대한 R 값은 마이너스 이(-2)이며 비트 조합 일 영 영(100)에 대한 R 값은 플러스 이(+2)이다. X2 비트가 수신된 심볼의 부호 정보로부터 도출될 수 있으므로, -1 레벨과 +1 레벨 사이의 거리를 증가시키는 것은 디코더에서 X2의 신뢰성을 개선시킨다. α값이 제로(0)와 같이 설정될 때, -1 레벨과 +1 레벨 사이의 거리는 이(2) 유닛이다. α값이 이(2)와 같이 설정될 때, -3 레벨과 + 3 레벨 사이의 거리는 육(6) 유닛과 같다. 본 발명의 이러한 다른 실시예에서, Z2Z1Z0 비트 "010" 및 Z2Z1Z0 비트 "011"은 모두 마이너스 삼(-3)의 동일한 R 값을 준다. 이것은 견고한 스트림에 대해서 단지 수신된 심볼의 부호만이 필요하므로 문제가 되지 않는다. "010" 및 "011"에 대해서 부호는 부의 값이며 디코딩된 비트 X2는 제로(0)이다. 유사하게, Z2Z1Z0 비트 "100" 및 Z2Z1Z0 비트 "101"은 모두 플러스 삼(+3)의 동일한 R 값을 갖는다. "100" 및 "101"에 대해서 부호는 정의 값이며 디코딩된 비트 X1은 일(1)이다. 본 발명의 장치 및 방법을 이용하여, 새로운 스트림(즉, 견고한 스트림)에서 높은 우선순위 비트는 트렐리스 인코더(630)의 X2 입력으로 전달될 수 있으며 새로운 스트림(즉, 임베딩된 스트림)의 낮은 우선순위 비트는 트렐리스 인코더(380)의 X1 입력으로 전달될 수 있다. 패킷 멀티플렉서(320)는 트렐리스 인코더(380)의 X2 입력이 견고한 스트림 비트를 수신하며 트렐리스 인코더(380)의 X1 입력이 임베딩된 스트림 비트를 수신하도록 보장한다.
하나의 대체 실시예에서, 의사 2-VSB, 4-VSB 및 6-VSB에 대한 심볼 맵퍼 유닛(134')내의 α에 대한 값을 설정하기 위한 제어 정보는 패킷 레벨에서 통신된다.
그 상태(장소, 이동도 등)에 의존하여, 의도된 수신기는, 높은 우선순위 정보(견고한 스트림)를 디코딩하며 SNR이 충분하면 부가적으로 낮은 우선순위 정보(표준 및 임베딩된 스트림)를 디코딩한다. 현존의 수신기에서, 새로운 스트림은 트렐리스 디코딩 프로세스 동안에 일부 에러를 야기시키게 된다. 이 결과로서, 수신기는 이러한 에러를 이용하기 위해서 그 에러 교정 기능 중 일부를 이용하게 된다. 이것은 TOV가 작은 양만큼 발생되게 한다. 모든 패킷이 FEC에 의해서 교정되면, 수송층(또는 MPEG 디코더)은 새로운 스트림 NL에 속하는 패킷을 포기하고 소스 디코딩을 위한 표준 스트림에 속하는 패킷만을 이용하게 된다.
본 발명에 따라서, 전송기는, 데이터 필드 베이시스(313 세그먼트)에서, 하나의 필드내에 새로운 견고한 패킷의 배치를 규정한다. 수신기 수행을 간편하게 하기 위해서, 필드내에서 규정된 제 1 심볼은 견고한 패킷의 예약된 비트에서 규정된다. 견고한 패킷을 디코딩하는데 필요한 모든 정보는 예약된 비트에서 규정된다. 이러한 정보는 다음을 포함한다. 즉, 1)모드(즉, 의사 2-VSB, 4-VSB, H-VSB); 2) 선택적인 "비-시스템적" RS 인코더가 사용되는지 여부; 3) 다음 필드에서 시작되는 견고한 패킷의 수.
본 발명의 개선된 디지털 전송 시스템은 다양한 채널 형태로 적응이 가능한 임베딩된 유연성을 가지며, 동시에 전체 패이로드 분배에서 유연성을 제공한다. 그것은 상이한 채널 손상 환경, 말하자면 가우시안, Recean 및 레일리에서 낮은 CNR로 동작할 수 있다. 이러한 시스템은 강하고(0 dB까지), 긴 지연의 정적인 멀티-패스 간섭 및 동적인 멀티-패스 간섭을 저항할 수 있다.
또한 본 시스템은 큰 범위의 캐리어-잡음 비 및 채널 조건을 수용하는 다수의 선택적인 파라메터를 특징으로 한다. 그것은 데이터 레이트를 견고성과 교환하기 위해서 고정된, 휴대용 및/또는 이동 수신을 허용한다. 이러한 넓은 영역의 파라메터는 브로드캐스터가 현재의 응용 및 일부 예상되는 미래의 응용에 적합한 모드를 선택하도록 한다. 예를들어, 적당히 견고한 모드(대응하여 낮은 데이터 레이트를 갖는)는 간단한 셋트-톱 안테나를 가지고 신뢰성있는 휴대용 수신을 보장할 것이 요구된다. 더 높은 데이터 레이트를 갖는 덜 견고한 모드가 사용될 수 있는데 여기서 서비스는 상대적으로 높은 TOV에서 수신될 수 있다. 더 큰 패이로드를 갖는 덜 견고한 모드가 고정된 수신을 위해서 사용되는 한편 더 작은 패이로드를 갖는 견고한 모드는 이동 및 휴대용 수신을 위해서 사용될 수 있다.
테이블 1은 새로운 스트림 대 표준 8-VSB 스트림의 여러 비트-레이트율에 대한 대표적인 패이로드(Mb/s) 및 성능 파라메터를 표시한다. 의도된 대표적인 수신기는 모든 성능 파라메터를 위해서 가정된다.
테이블 1
Figure 112002040457938-pct00010
테이블 2는 리드-솔로몬 인코더 입력에서 2*10^-3 의 비트 에러율에 대해서 의도된(새로운) 수신기를 위한 AWGN 채널을 위한 의사 2-VSB, 4-VSB, H-VSB 및 8-VSB의 TOV(dB로)을 도시한다.
테이블 2
Figure 112002040457938-pct00011
유리하게는, 새로운 수신기는 감소된 CNR에서 매우 정적이며 동적인 멀티-패스 간섭 환경하에서도 에러없이 견고한 패킷을 디코딩할 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, TOV(부가된 화이트 잡음에서)은 8.5 dB로 적게 감소된다. 이처럼 상당한 성능 개선은 현존의 8-VSB 표준을 이용하여 인코딩된 패킷에 대한 성능 감소가 거의 없이 수행된다. 더욱이, 본 시스템은 전력 마스크의 변화를 필요로 하지 않는다. 여러 모드에서 비트 스트림을 전송하는데 필요한 평균 전력은 현존의 레벨과 거의 같다.
테이블 3은 대표적인 수신기를 사용하여 라이시안 채널(Ricean channel)에 대한 의사 2-VSB, 4-VSB, H-VSB 및 8-VSB의 TOV(dB로)를 도시한다. 이것은 리드-솔로몬 디코더 유닛에서 2*10^-3의 비트 에러율에 대해서 획득된다. 사용된 채널은 (1 0 0 0.7)/sqrt(1.5)이다.
테이블 3
Figure 112002040457938-pct00012
테이블 4는 대표적인 수신기를 사용하여 레이 채널에 대한 의사 2-VSB, 4-VSB, H-VSB 및 8-VSB의 TOV(dB로)를 도시한다. 이것은 리드-솔로몬 디코더 유닛에서 2*10^-3의 비트 에러율에 대해서 획득된다. 사용된 채널은 (1 0 0 1)/sqrt(2)이다.
테이블 4
Figure 112002040457938-pct00013
예시된 의사 2-VSB 및 4-VSB 시스템 동작 모드가 이제 설명된다. 테이블 1-4에 도시된 바와 같이, 두개의 상이한 비트 스트림(표준 비트 스트림 및 견고한 비트 스트림)이 동일한 물리적인 채널을 이용하여 전송될 수 있다. 하나의 예로서, 테이블 2에 따라서, 의사 2-VSB 모드에서, 20/80(근사) 혼합에 대해서, 견고한 비트 스트림은 8.6dB의 TOV를 가지며 표준 비트 스트림은 (AWGN 환경에서는)15.3dB의 TOV를 갖는다. 4-VSB 모드에서, 20/80(근사)에 대해서, 견고한 비트 스트림은 14.0dB의 TOV를 가지며 표준 비트 스트림은 (AWGN 환경에서는) 14.6dB의 TOV를 갖는다. 표준 비트 스트림의 성능은 의사 2-VSB 모드에서 8-VSB 심볼들의 유효 전력 감소로 인해서 영향을 받으며, 4-VSB 모드는 표준 스트림의 성능에 그다지 영향을 미치지 않는다. 임의의 값의 비트-레이트율이 사용될 수 있지만, 견고한 비트 스트림의 퍼센티지를 증가시키는 것은 표준 비트 스트림의 데이터 레이트를 감소시키는 것임을 이해한다. "비-시스템적" RS 인코더가 도 2에서 사용되면, 시스템은 수송층까지 역방향으로 호환되지만, 견고한 스트림의 사용가능한 데이터 레이트는 감소된다. "비-시스템적" RS 인코더가 사용되지 않으면, 현존의 수신기의 RS 디코더는 새로운 패킷을 위한 에러 플래그를 설정한다. 2/4-VSB시스템에 따라서, ATSC FEC 블록을 수정하는 것은 RS 인코더 및 패킷 포매터를 포함하는 하나의 프리-프로세서를 구비하는 것을 포함한다. FEC 블록내의 "비-시스템적" RS 인코더는 선택적이다.
또한 그러한 제안은 두개의 스트림을 사용하여 전달된 패이로드 데이터 사이에서 교환이 이루어지게 하는 유연한 방식을 제공한다. 예를들어, 의사 2-VSB 모드를 사용하여, 2Mbps 견고한 비트 스트림은 15.3 Mb/s 표준 비트 스트림과 함께 전송될 수 있다. 이러한 모드에서, 견고한 비트 스트림 및 표준 비트 스트림에 대한 (부가적인 화이트 가우시안 잡음) AWGN CNR(TOV)은 각각 8.5 dB 및 15.1 dB 이다.
예시된 H-VSB 시스템 동작 모드가 이제 설명된다. 테이블 1-4에 도시된 바와 같이, 두개의 상이한 비트 스트림(표준 비트 스트림 및 견고한 비트 스트림)이 동일한 물리적인 채널을 이용하여 전송될 수 있다. 그러나, 새로운 스트림이 다시 견고한 스트림 및 임베딩된 낮은-우선순위 스트림을 포함할 수 있다. H-VSB 동작 모드는, 상이한 비트가 변동하는 에러 수정 기능 레벨을 갖는다는 의미에서 계층적 시스템을 수행한다. 새로운 스트림의 높은 우선순위 비트는 표준 8-VSB 스트림에 비교해서 더 견고하다. 브로드캐스터는 표준 및 새로운 스트림 패킷의 혼합을 선택할 수 있다. 새로운 스트림 패킷은 표준 패킷과 시간-멀티플렉싱될 수 있어서 양호한 높고/낮은 우선순위 패이로드 교환을 허용한다. 시스템의 전체 패이로드는 2/4-VSB 시스템의 전체 패이로드보다 더 높다. 2/4-VSB 시스템에서와 같이, ATSC FEC 블록을 수정하는 것은, RS 인코더 및 패킷 포매터를 포함하는 하나의 프리-프로세서를 부가하는 것을 포함하다. FEC 블록내의 "비-시스템적" RS 인코더는 선택적이다. 심볼 레벨은 제어 정보에 기초하여 변경된다.
H-VSB 모드를 이용하여, 2 Mbps 견고한 비트 스트림은 15.3 Mb/s 표준 비트 스트림 및 2 Mb/s 임베딩된 스트림과 함께 송신될 수 있다. 이러한 모드에서 TOV는 견고한 비트 스트림 및 표준 비트 스트림 각각에 대해서 약 12 dB이며 15.4 dB이다.
여러 제조자의 여러 실행으로 인해서, 비-표준 비트 스트림 패킷에 대한 동작을 예측하는 것이 훨씬 더 어렵다. 그러므로, 유연한 방법이 제안되는데 이는 브로드캐스터가 시스템 파라메터를 조정하여 최대의 가능한 커버리지를 얻도록 한다. 이것은, 현존의 수신기의 리드-솔로몬 디코더에 의해서 새로운 비트 스트림 패킷이 에러 패킷으로서 플래그되지 않도록 선택적인 리드-솔로몬 인코더를 사용하는 것을 포함한다. 이러한 선택적인 인코더의 사용은 패킷당 4*20 비트 만큼 견고한 비트 스트림의 데이터 레이트를 감소시키지만, 초기 전송 기간 동안에는 사용될 수 있다.
여기서 설명된 바와같은 본 발명의 2/4-VSB 및 H-VSB 모드는 시스템의 모뎀 부분에서 변경함으로서 지원될 수 있다. 운송 층에서는 변경이 거의 가정되지 않지만, 모뎀이 각각의 스트림 경로에 대해서 필요한 패킷 레이트를 갖도록 일부 제어가 운송 층에서 필요하게 된다. 이러한 동작은, 원칙적으로, 운송 층 레벨에서 공지된 시스템 동작과는 다르지 않다.
본 발명의 바람직한 실시예라고 생각되는 것이 도시 및 기술되었지만, 본 발명의 사상에서 벗어나지 않는 한 여러가지 변형 및 변경이 가능함을 알 수 있다. 그러므로, 본 발명은 여기서 설명 및 예시된 형태로 제한되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위 내에서 모든 변경이 가능함을 알 수 있다.

Claims (23)

  1. 디지털 신호 전송 시스템에 있어서,
    a) 제 1 비트 스트림을 생성하기 위한 수단(303); 및
    b) 높은 우선순위 정보 비트들을 전송할 수 있는 새로운 비트 스트림을 생성하기 위한 수단(306, 350)을 포함하며,
    상기 새로운 비트 스트림 및 상기 제 1 비트 스트림은 고정된 대역폭 통신 채널을 통해 수신기 장치에 동시에 전송되고, 상기 제 1 비트 스트림의 데이터 레이트는 상기 새로운 비트 스트림을 포함하는 정보 비트들의 견고성(robustness) 정도와 역의 관계에 있는, 디지털 신호 전송 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 새로운 비트 스트림(307)의 심볼들은 의사(pseudo) 2-VSB 심볼 맵핑 방식 및 4-VSB 심볼 맵핑 방식으로부터 선택된 맵핑 방식에 따라서 전송되는, 디지털 신호 전송 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 비트 스트림은 차세대 텔레비전 시스템 위원회(ATSC: Advanced Television Systems Committee) 표준 8-VSB 비트 스트림이며,
    상기 의사 2-VSB 심볼 맵핑 기술 및 4-VSB 심볼 맵핑 기술 중 어느 하나에 따라서 맵핑되는 상기 새로운 비트 스트림의 심볼들(307)은 역방향 호환 방법으로 전송되는, 디지털 신호 전송 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 비트 스트림 및 높은 우선순위 정보 비트들을 전송할 수 있는 새로운 비트 스트림은 규정된 비트-레이트율에 따라 전송되는, 디지털 신호 전송 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 새로운 비트 스트림은 상기 제 1 비트 스트림보다 더 낮은 가시성 임계값(TOV: Threshold of Visibility)을 갖는, 디지털 신호 전송 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서,
    ATSC 8-VSB 표준에 따라서 표준 비트 스트림(302)을 수신하고 상기 스트림을 인코딩할 수 있는 제 1 리드-솔로몬 인코더 수단(110);
    상기 새로운 비트 스트림을 생성하기 위해서 높은 우선순위 정보 비트들의 스트림을 수신하고 상기 높은 우선순위 정보 비트들의 스트림을 인코딩할 수 있는 제 2 리드-솔로몬 인코더 수단(330); 및
    전송을 위해서 상기 표준 8-VSB 비트 스트림 및 새로운 비트 스트림을 멀티플렉싱하기 위한 멀티플렉싱 수단(320)을 더 포함하는, 디지털 신호 전송 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 리드-솔로몬 인코더 수단은, 높은 우선순위 정보 비트 스트림의 입력을 버퍼링하고 상기 비트 스트림을 미리 결정된 수의 바이트들로 그룹핑하는 패킷 포매터 장치(340)를 더 포함하는, 디지털 신호 전송 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    인터리빙 프로세스 동안에 상기 멀티플렉싱된 표준 8-VSB 스트림 및 새로운 스트림의 바이트들을 재배치할 수 있는 데이터 인터리버 장치(360);
    상기 데이터 인터리버 장치의 출력에 결합되어 상기 표준 및 상기 새로운 비트 스트림의 바이트들을 인코딩하는 트렐리스 인코더 장치(trellis encoder device; 130, 133); 및
    상기 트렐리스 인코더 장치에 결합되어 연관된 심볼 맵핑 방식에 따라서 인코딩된 비트들을 연관된 심볼 레벨로 맵핑하는 심볼 맵퍼 장치(134)를 더 포함하는, 디지털 신호 전송 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 새로운 스트림(307)의 각각의 상기 바이트들의 정보 비트들만이 상기 트렐리스 인코더 장치에 의해서 인코딩되는, 디지털 신호 전송 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 새로운 스트림의 각각의 상기 바이트들의 상기 정보 비트들은 비트들 6, 4, 2, 및 0에 대응하는 최하위 비트들(least significant bits: LSB)인, 디지털 신호 전송 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 심볼 맵퍼 장치(134)는 세개의 비트들 Z0, Z1, 및 Z2의 조합에 대응하는 출력 심볼 R을 생성하며, 상기 의사 2-VSB 심볼 맵핑 기술은, {-7, -5, 5, 7}을 포함하는 알파벳으로부터 네개의 가능한 심볼 값들 중 하나를 갖는 상기 출력 심볼 R을 가져오기 위해 Z1 및 Z2 비트들을 상기 정보 비트와 같게 하는 것을 포함하며, 상기 출력 심볼 R의 부호는 견고한 정보 비트를 표시하는, 디지털 신호 전송 시스템.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 심볼 맵퍼 장치(134)는 세개의 비트들 Z0, Z1 및 Z2의 조합에 대응하는 출력 심볼 R을 생성하며, 상기 4-VSB 심볼 맵핑 기술은, {-7, -3, 3, 7}을 포함하는 알파벳으로부터 네개의 가능한 심볼 값들 중 하나를 갖는 상기 출력 심볼 R을 가져오기 위해 Z1을 상기 정보 비트와 같게 하고 Z2를 Z0와 같게 하는 것을 포함하는, 디지털 신호 전송 시스템.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 데이터 인터리버 장치(360) 및 상기 트렐리스 인코더 장치(130, 133)에 결합된 "비-시스템적(non-systematic)" 리드 솔로몬 인코더 장치(370)를 더 포함하고,
    상기 "비-시스템적" 리드 솔로몬 인코더 장치는 상기 장치에 현존의 ATSC 8-VSB 수신기에 대한 역방향 호환성을 제공할 수 있는, 디지털 신호 전송 시스템.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 패킷 포매터 장치(340)는 상기 새로운 비트 스트림을 처리할 때 상기 시스템이 "비-시스템적" 리드 솔로몬 인코더 장치(370)를 구현하도록 하기 위해서 패킷 식별자(PID) 바이트들을 상기 새로운 스트림에 부가하는 수단을 더 포함하는, 디지털 신호 전송 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 새로운 비트 스트림(307)의 심볼들은 계층적 VSB(H-VSB) 심볼 맵핑 기술에 따라서 전송되며, 상기 디지털 전송 시스템은,
    ATSC 8-VSB 표준에 따라서 표준 비트 스트림(302)을 수신하고 상기 스트림을 인코딩할 수 있는 제 1 리드-솔로몬 인코더 수단(110);
    높은 우선순위 정보 비트들의 제 2 비트 스트림을 인코딩할 수 있는 계층적 프로세싱 수단(350')으로서, 상기 제 2 비트 스트림은 견고한 ATSC 비트 스트림(308)으로서 인코딩될 비트들의 제 1 부분과 낮은 우선순위 임베딩된 비트 스트림(309)으로서 인코딩될 비트들의 제 2 부분을 포함하는, 상기 계층적 프로세싱 수단(350'); 및
    상기 제 1 리드-솔로몬 인코더 수단(110)의 출력에 결합된 제 1 입력을 갖고, 상기 계층적 프로세싱 수단(350')의 출력에 결합된 제 2 입력을 가지며, 상기 표준 비트 스트림(302) 및 상기 제 2 비트 스트림(308, 309)을 멀티플렉싱할 수 있는 패킷 멀티플렉서 장치(320)를 포함하는, 디지털 신호 전송 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    견고한 ATSC 비트 스트림으로서 인코딩될 비트들의 상기 제 1 부분을 수신할 수 있는 제 2 리드-솔로몬 인코더 수단(330);
    낮은 우선순위 8-VSB 임베딩된 비트 스트림으로서 인코딩될 비트들의 상기 제 2 부분을 수신할 수 있는 제 3 리드-솔로몬 인코더 수단(331); 및
    상기 패킷 멀티플렉서 장치(320)의 상기 제 2 입력으로의 입력을 위해 상기 견고한 ATSC 비트 스트림 및 상기 낮은 우선순위 임베딩된 비트 스트림을 조합하기 위한 패킷 포매터 장치(340)를 더 포함하는, 디지털 신호 전송 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 패킷 포매터 장치(340)는 각각이 높은 우선순위 비트들에 대응하는 비트들(7,5,3,1)에서의 최상위 비트들(most significant bits: MSBs)과 상기 임베딩된 스트림에 대응하는 비트들(6,4,2,0)에서의 최하위 비트들(LSBs)을 갖는 바이트들을 생성하기 위한 수단을 포함하는, 디지털 신호 전송 시스템.
  18. 제 16 항에 있어서,
    인터리빙 프로세스 동안에 상기 멀티플렉싱된 표준 8-VSB 스트림 및 새로운 스트림의 바이트들을 재배치할 수 있는 데이터 인터리버 장치(360);
    상기 데이터 인터리버 장치(360)의 출력에 결합되어, 상기 표준 또는 상기 새로운 비트 스트림 중 어느 하나의 바이트들을 인코딩하는 트렐리스 인코더 장치(380, 133); 및
    상기 트렐리스 인코더(380, 133)에 결합되어, 연관된 심볼 맵핑 방식에 따라서 인코딩된 비트들을 연관된 심볼 레벨로 맵핑하는 심볼 맵퍼 장치(134')로서, 상기 심볼 맵퍼 장치는 세개의 비트들 Z0, Z1 및 Z2의 조합에 대응하는 출력 심볼 R을 생성하고, 상기 출력 심볼 R의 값은 (011)과 같은 Z2, Z1 및 Z0의 조합에 할당된 (-1-α)를 포함하고, 상기 출력 심볼 R의 값은 (100)과 같은 Z2, Z1 및 Z0의 조합에 할당된 (1+α)를 포함하고, 여기서 α는 가변 값을 갖는, 상기 심볼 맵퍼 장치(134')를 더 포함하는, 디지털 신호 전송 시스템.
  19. 디지털 신호들을 전송하기 위한 방법에 있어서,
    a) 표준 비트 스트림(302)을 수신하고 상기 스트림을 리드-솔로몬 인코딩(110)하는 단계;
    b) 높은 우선순위 정보 비트들의 스트림(307)을 수신하고 새로운 비트 스트림을 생성하도록 상기 높은 우선순위 정보 비트들의 스트림을 리드-솔로몬 인코딩(330)하는 단계; 및
    c) 상기 표준 비트 스트림 및 새로운 비트 스트림을 수신할 수 있는 수신기 장치로의 고정된 대역폭 통신 채널을 통해 동시 전송을 위해 상기 표준 비트 스트림 및 새로운 비트 스트림을 멀티플렉싱(320)하는 단계를 포함하며,
    상기 표준 비트 스트림의 데이터 레이트는 상기 새로운 비트 스트림을 포함하는 정보 비트들의 견고성 정도와 역의 관계에 있는, 디지털 신호 전송 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 새로운 비트 스트림(307)의 심볼들은 의사 2-VSB 심볼 맵핑 방식 및 4-VSB 심볼 맵핑 방식으로부터 선택된 맵핑 방식에 따라서 전송되는, 디지털 신호 전송 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 새로운 비트 스트림의 심볼들은 계층적 VSB(H-VSB) 심볼 맵핑 기술에 따라서 전송되며, 상기 방법은:
    - ATSC 8-VSB 표준에 따라서 표준 비트 스트림(302)을 수신하고 상기 스트림을 리드-솔로몬 인코딩하는 단계;
    - 높은 우선순위 정보 비트들의 제 2 비트 스트림(308)을 수신하는 단계로서, 상기 제 2 비트 스트림은 견고한 ATSC 비트 스트림으로서 인코딩될 비트들의 제 1 부분과 낮은 우선순위 임베딩된 비트 스트림(309)으로서 인코딩될 비트들의 제 2 부분을 포함하는, 상기 제 2 비트 스트림(308)을 수신하는 단계;
    - 상기 동시 전송을 위해 상기 표준 스트림 및 상기 제 2 비트 스트림을 멀티플렉싱(320)하는 단계를 포함하는, 디지털 신호 전송 방법.
  22. 디지털 텔레비전 신호 전송기 및 디지털 텔레비전 수신기를 포함하는 유연한 디지털 전송 시스템에 있어서, 상기 전송기는:
    - 제 1 비트 스트림을 생성하기 위한 수단;
    - 높은 우선순위 정보 비트들(307)을 송신할 수 있는 인코딩된 새로운 비트 스트림을 생성하기 위한 수단으로서, 상기 새로운 비트 스트림의 심볼들은 의사 2-VSB 모드, 4-VSB 모드, 및 계층적-VSB(H-VSB) 전송 모드를 포함하는 그룹으로부터 선택된 전송 모드에 따라서 전송될 수 있고, 각 모드는 각각의 심볼 맵핑 방식에 따라서 맵핑되는 심볼들을 갖는 것을 특징으로 하는, 상기 새로운 비트 스트림을 생성하기 위한 수단; 및
    브로드캐스터 규정 비트-레이트율에 따라서 지상 채널을 통한 동시 전송을 위해 상기 제 1 비트 스트림 및 상기 새로운 비트 스트림을 표시하는 심볼들을 멀티플렉싱하기 위한 멀티플렉서 수단(320)을 포함하는, 유연한 디지털 전송 시스템.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 1 비트 스트림의 데이터 레이트는 상기 새로운 비트 스트림을 포함하는 정보 비트들의 견고성 정도와 역의 관계에 있는, 유연한 디지털 전송 시스템.
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