KR101154954B1 - 디지털 방송 신호 송수신 장치 및 방법 - Google Patents

디지털 방송 신호 송수신 장치 및 방법 Download PDF

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KR101154954B1 KR1020050001829A KR20050001829A KR101154954B1 KR 101154954 B1 KR101154954 B1 KR 101154954B1 KR 1020050001829 A KR1020050001829 A KR 1020050001829A KR 20050001829 A KR20050001829 A KR 20050001829A KR 101154954 B1 KR101154954 B1 KR 101154954B1
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Abstract

본 발명은 서로 다른 부호율로 부호화되는 복수의 인핸스드 데이터를 포함하는 디지털 방송 신호 송수신 장치 및 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 인핸스드 데이터를 포함한 디지털 방송 신호를 생성하기 위해 데이터를 랜더마이즈, 제1 리드-솔로몬 부호화, 콘볼루션 부호화, 제2 리드-솔로몬 부호화, 인터리빙, 및 트렐리스 부호화하는 방법 및 장치를 제안하고 이를 수신하여 디코딩 및 디랜더마이즈하여 원본 데이터를 복원하는 방법 및 장치를 제안한다. 인핸스드 데이터를 디지털 방송 신호에 포함시켜 송수신하여 복호 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
비터비, 인핸스드 데이터, 디지털 텔레비젼, 디지털 방송

Description

디지털 방송 신호 송수신 장치 및 방법{Apparatus and method for transmitting/receiving digital broadcasting signal}
도 1은 본 발명에 따른 E8-VSB 송신 시스템의 구성 블록도
도 2는 본 발명에 따른 E8-VSB 수신 시스템의 구성 블록도
도 3은 도 2의 인핸스드 채널 디코더 및 역다중화부의 상세 블록도
도 4a는 도 1의 E8-VSB 콘볼루션 부호화부의 상세 블록도
도 4b는 도 4a의 인핸스드 심볼 처리기의 상세 블록도
도 4c는 도 4b의 인핸스드 심볼 처리기로 입력된 심볼이 메인 심볼인 경우의 데이터 흐름을 나타낸 도면
도 4d는 도 4b의 인핸스드 심볼 처리기로 입력된 심볼이 인핸스드 심볼인 경우의 데이터 흐름을 나타낸 도면
도 5a는 메인 심볼인 경우 인핸스드 심볼 처리기와 트렐리스 부호기가 연접된 모습을 보인 도면
도 5b는 인핸스드 심볼인 경우 인핸스드 심볼 처리기와 트렐리스 부호기가 연접된 모습을 보인 도면
도 5c는 인핸스드 심볼인 경우 인핸스드 심볼 처리기와 트렐리스 부호기가 연접된 모습에서 포스트 디코더와 프리 코드가 상쇄된 예를 보인 도면
도 6은 인핸스드 심볼과 메인 심볼의 상태 전이도를 보인 도면
도 7a은 반복된 1/4 인핸스드 심볼이 같은 경우의 1/4 인핸스드 심볼의 상태 전이도를 보인 도면
도 7b는 반복된 1/4 인핸스드 심볼이 서로 다른 경우의 1/4 인핸스드 심볼의 상태 전이도를 보인 도면
도 8은 인핸스드 심볼의 부호 반전의 예를 설명하기 위한 도면
도 9는 인핸스드 심볼과 메인 심볼의 경로 메트릭 계산 과정의 일 예를 보인 도면
도 10의 (a) 내지 (e)는 E8-VSB 비터비 복호기로 입력되는 제어 신호들의 예를 보인 도면
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인핸스드/메인 통합 비터비 복호기의 구성 블록도
도 12는 메인 심볼 간섭을 받는 인핸스드 심볼의 상태 전이도를 보인 도면
도 13의 (a) 내지 (c)는 비터비 복호기의 입력 열과 출력 열의 예들을 보인 도면
도 14는 인핸스드 심볼의 재정렬을 수행하기 위한 도면
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인핸스드 전용 비터비 복호기의 구성 블록도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
611,811 : 브랜치 메트릭 계산부
612,812 : 양의 복호기의 ACS부
613,813 : 음의 복호기의 ACS부
614,814 : 부호 반전 추정부
615,815 : 양의 복호기의 경로 히스토리부
616,816 : 음의 복호기의 경로 히스토리부
617,817 : 결정 선택부 618 : 포스트 디코더
619 : 출력 먹스 818 : 인핸스드 심볼 재정렬부
본 발명은 서로 다른 부호율로 부호화되는 복수의 인핸스드(Enhanced) 데이터를 수신할 수 있는 인핸스드 8-VSB 수신 시스템에 관한 것으로, 특히 인핸스드 전용 비터비 복호기에 관한 것이다.
미국에서는 지상파 디지털 방송을 위해 ATSC(Advanced Television Systems Committee) 8VSB(Vestigial Sideband) 전송 방식을 1995년 표준으로 채택하여 1998년 하반기부터 방송을 하고 있으며, 한국에서도 미국 방식과 동일한 ATSC 8VSB 전송 방식을 표준으로 채택하여 현재 방송을 실시중이다.
이러한 ATSC 8VSB 전송방식은 기본적으로 고화질 영상을 목표로 규격이 수립되었다. 그러나 화질저하를 수반하지만 보다 안정된 수신이 가능한 시스템이나, 내용의 특성상 영상 신호보다 더욱 더 안정된 수신이 요구되는 데이터 통신이 가능한 시스템의 전송 규격이 요구되어졌다. 뿐만 아니라 이러한 추가적인 전송 규격은 기 존의 ATSC 8VSB 신호를 수신하는 시스템에 악영향을 끼치는 않는 범위에서 규정하게 되며, 또한 새로운 규격의 수신기에서도 기존의 ATSC 8VSB 신호와 새로운 규격의 Enhanced 8-VSB 신호(이하 E8-VSB) 모두를 수신할 수 있도록 규정하게 된다.
따라서 E8-VSB 시스템은 기존의 8VSB 시스템을 그대로 수용하면서 새로운 서비스를 추가하고, 새로 추가된 서비스는 기존 서비스보다 향상된 수신이 이루어지도록 한다. 또한 기존의 서비스 역시 추가되는 서비스의 영향을 받아 보다 안정된 수신 성능을 보이도록 한다.
본 발명의 목적은 E8-VSB 수신 시스템에서 인핸스드 심볼과 메인 VSB 심볼에 대해 비터비 복호를 수행하는 E8-VSB 비터비 복호기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 E8-VSB 수신 시스템에서 인핸스드 심볼에 대해서만 비터비 복호를 수행하는 인핸스드 전용 비터비 복호기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 E8-VSB 비터비 복호기는 다음과 같은 특징을 가진다.
. 송신기의 인핸스드 심볼 처리기와 트렐리스 부호기에 대한 복호를 두 단계로 하지 않고 비터비 복호기에서 한번에 수행한다.
. 인핸스드 심볼의 부호 반전 여부를 추정하기 위하여 양의 복호기(positive decoder)와 음의 복호기(negative decoder) 두 개를 사용하고, 두 복호기의 최소 경로 메트릭을 비교하여 부호 반전 여부를 판단한다.
. 인핸스드/메인 통합 비터비 복호기에서는 서로 상이한 상태 전이를 가지는 인핸스드 심볼과 메인 심볼을 모두 복호할 수 있고, 이를 위해 입력 심볼의 속성과 관련된 제어 신호를 E8-VSB 데이터 속성 발생기로부터 입력받는다.
. 1/4 인핸스드 심볼은 두 심볼씩 모아서 복호를 수행한다.
. 인핸스드/메인 통합 비터비 복호기는 경로 히스토리부에서 인핸스드 심볼과 메인 심볼의 서바이버를 모두 입력받아 인핸스드 심볼과 메인 심볼의 최종 복호 결과를 모두 출력한다.
. 인핸스드 전용 비터비 복호기는 경로 히스토리부에서 인핸스드 심볼만 입력받아 메인 심볼이 인핸스드 심볼에 주는 악영향을 최소화한다. 따라서 인핸스드 심볼의 복호 성능을 최대화할 수 있다.
. 인핸스드 전용 비터비 복호기 출력의 심볼 열이 입력 심볼 열과 순서가 다르기 때문에 버퍼(buffer)를 사용하여 재정렬을 수행한다.
. 브랜치 메트릭 계산부와 ACS부, 그리고 부호 반전 추정부는 12개 비터비 복호기 간에 공유가 가능하다.
. ACS부와 경로 히스토리부의 각 복호장에서 8-레벨에 대한 판정값을 출력하여 채널 등화기 시스템으로 피드백 한다.
다음은 이러한 특징을 하드웨어로 구현한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 E8-VSB 인핸스드 전용 비터비 복호기는,
입력되는 심볼과 기 설정된 n개의 기준 출력 레벨과의 각 브랜치 메트릭 값을 계산하는 브랜치 메트릭 계산부;
입력되는 심볼이 인핸스드 심볼인 경우에만 동작하며, 입력되는 인핸스드 심볼의 부호가 반전되지 않았다고 가정하고 그에 해당하는 브랜치 메트릭 값을 상기 브랜치 메트릭 계산부로부터 입력받고 입력 심볼의 속성에 따라 각 상태별로 두 개의 브랜치에 대하여 해당 브랜치 메트릭과 그 브랜치와 연결된 이전 상태의 경로 메트릭을 더하고 그 중 작은 값을 선택하여 저장한 후, 이때의 서바이버, 경로 선택 정보와 함께 최소 경로 메트릭을 가지는 상태 번호를 출력하는 양의 복호기의 ACS부;
상기 양의 복호기의 ACS부로부터 각 상태의 서바이버, 및 경로 선택 정보를 입력받아 복호장 길이 동안의 경로 히스토리를 유지하며, 또한 최소 경로 메트릭을 가지는 상태를 역추적하여 복호장 만큼의 시간 이전의 서바이버를 복호 판정값으로 출력하는 양의 복호기의 경로 히스토리부;
입력되는 심볼이 인핸스드 심볼인 경우에만 동작하며, 입력되는 인핸스드 심볼의 부호가 반전되었다고 가정하고 그에 해당하는 브랜치 메트릭 값을 상기 브랜치 메트릭 계산부로부터 입력받고 입력 심볼의 속성에 따라 각 상태별로 두 개의 브랜치에 대하여 해당 브랜치 메트릭과 그 브랜치와 연결된 이전 상태의 경로 메트릭을 더하고 그 중 작은 값을 선택하여 저장한 후, 이때의 서바이버, 경로 선택 정보와 함께 최소 경로 메트릭을 가지는 상태 번호를 출력하는 음의 복호기의 ACS부;
상기 음의 복호기의 ACS부로부터 각 상태의 서바이버, 및 경로 선택 정보를 입력받아 복호장 길이 동안의 경로 히스토리를 유지하며, 또한 최소 경로 메트릭을 가지는 상태를 역추적하여 복호장 만큼의 시간 이전의 서바이버를 복호 판정값 으로 출력하는 음의 복호기의 경로 히스토리부;
입력되는 심볼의 부호 반전을 추정하고 그 결과를 출력하는 부호 반전 추정부;
상기 부호 반전 추정부의 결과에 따라 양의 복호기의 경로 히스토리부 또는 음의 복호기의 경로 히스토리부에서 출력되는 복호 판정값을 선택하여 출력하는 결정 선택부; 및
상기 결정 선택부에서 출력되는 복호 판정값 중 송신측의 인핸스드 심볼 처리 전의 상위 비트(X2)에 해당하는 값을 버퍼를 이용하여 입력 심볼열과 같은 순서로 재정렬하여 출력하는 재정렬부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 E8-VSB 인핸스드 전용 비터비 복호기는,
입력되는 심볼과 기 설정된 n개의 기준 출력 레벨과의 각 브랜치 메트릭 값을 계산하는 브랜치 메트릭 계산부;
입력되는 심볼의 부호가 반전되지 않았다고 가정하고 그에 해당하는 브랜치 메트릭 값을 상기 브랜치 메트릭 계산부로부터 입력받고 입력 심볼의 속성에 따라 각 상태별로 두 개의 브랜치에 대하여 해당 브랜치 메트릭과 그 브랜치와 연결된 이전 상태의 경로 메트릭을 더하고 그 중 작은 값을 선택하여 저장한 후, 입력 심볼이 인핸스드 심볼이면 선택된 경로의 서바이버, 경로 선택 정보와 함께 최소 경로 메트릭을 가지는 상태 번호를 출력하고, 메인 심볼이면 경로 선택 정보와 함께 최소 경로 메트릭을 가지는 상태 번호를 출력하는 양의 복호기의 ACS부;
상기 양의 복호기의 ACS부의 출력을 입력받아 복호장 길이 동안의 경로 히스 토리를 유지하며, 또한 최소 경로 메트릭을 가지는 상태를 역추적하여 복호장 만큼의 시간 이전의 서바이버를 복호 판정값으로 출력하는 양의 복호기의 경로 히스토리부;
입력되는 심볼의 부호가 반전되었다고 가정하고 그에 해당하는 브랜치 메트릭 값을 상기 브랜치 메트릭 계산부로부터 입력받고 입력 심볼의 속성에 따라 각 상태별로 두 개의 브랜치에 대하여 해당 브랜치 메트릭과 그 브랜치와 연결된 이전 상태의 경로 메트릭을 더하고 그 중 작은 값을 선택하여 저장한 후, 입력 심볼이 인핸스드 심볼이면 선택된 경로의 서바이버, 경로 선택 정보와 함께 최소 경로 메트릭을 가지는 상태 번호를 출력하고, 메인 심볼이면 경로 선택 정보와 함께 최소 경로 메트릭을 가지는 상태 번호를 출력하는 음의 복호기의 ACS부;
상기 음의 복호기의 ACS부의 출력을 입력받아 복호장 길이 동안의 경로 히스토리를 유지하며, 또한 최소 경로 메트릭을 가지는 상태를 역추적하여 복호장 만큼의 시간 이전의 서바이버를 복호 판정값으로 출력하는 음의 복호기의 경로 히스토리부;
상기 양의 복호기의 ACS부에서 계산된 각 상태의 경로 메트릭 값들 중 가장 작은 값과 음의 복호기의 ACS부에서 계산된 각 상태의 경로 메트릭 값들 중 가장 작은 값을 비교하여 그 중 더 작은 값을 갖는 복호기에 해당하는 극성 신호를 출력하는 부호 반전 추정부;
상기 부호 반전 추정부의 결과에 따라 양의 복호기의 경로 히스토리부 또는 음의 복호기의 경로 히스토리부에서 출력되는 복호 판정값을 선택하여 출력하는 결 정 선택부; 및
상기 결정 선택부에서 출력되는 복호 판정값 중 송신측의 인핸스드 심볼 처리 전의 상위 비트(X2)에 해당하는 값을 버퍼를 이용하여 입력 심볼열과 같은 순서로 재정렬하여 출력하는 재정렬부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 이때 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
E8-VSB 규격에 맞는 송신기 및 수신기의 전체적인 구조는 본 출원인에 의해 제안된 바 있으며, 도 1에 E8-VSB 송신 시스템의 구성 블록도를, 도 2에 E8-VSB 수신 시스템의 구성 블록도를 보이고 있다.
즉, E8-VSB 송신 시스템에서는 인핸스드 데이터를 통하여 최근 널리 사용되는 MPEG-4 영상이나 각종 부가 데이터(예: 프로그램 실행 파일, 주식 정보 등)를 전송할 수 있으며, 또한 기존의 MPEG-2 영상 및 돌비 음향 데이터를 전송할 수도 있다.
이하, 설명의 편의를 위해 기존의 MPEG-2 영상을 메인 데이터 또는 노말(Normal) 데이터라 정의한다. 이때, 상기 인핸스드 데이터는 메인 데이터에 비해서 추가의 오류 정정 부호화를 하게 된다. 그리고 인핸스드 데이터 중 1/2 인핸스드 데이터 및 1/4 인핸스드 데이터는 메인 데이터에 비해서 각각 1/2 부호율 및 1/4 부호율로 각각 부호화가 추가로 이루어지는 데이터를 의미한다. 따라서, 이러한 인핸스드 데이터는 메인 데이터에 비해서 채널에서 발생하는 잡음 및 다중 경로로 인한 간섭에 훨씬 우수한 수신 성능을 발휘하며, 특히 1/4 부호율로 부호화된 1/4 인핸스드 데이터는 1/2 부호율로 부호화된 1/2 인핸스드 데이터에 비해서 더 우수한 성능을 가진다.
도 1을 참조하여 E8-VSB 송신 시스템을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1에서, 메인 및 인핸스드 다중화 패킷 처리부(111)는 1/2 인핸스드 데이터와 1/4 인핸스드 데이터를 패킷 단위로 다중화하고 다시, 다중화된 인핸스드 데이터와 메인 데이터를 세그먼트 단위로 다중화한 후 제 1 부호화부(112)로 출력한다.
상기 제 1 부호화부(112)는 상기 메인 및 인핸스드 다중화 패킷 처리부(111)의 출력단에 랜더마이저(112-1), 리드-솔로몬 부호기(112-2), 및 바이트 인터리버(112-3)가 순차적으로 연결되어 구성된다. 이러한 구성을 갖는 제 1 부호화부(112)는 상기 메인 및 인핸스드 다중화 패킷 처리부(111)에서 출력되는 데이터 패킷에 대해 데이터 랜더마이즈, 리드 솔로몬 부호화, 데이터 인터리빙을 순차적으로 수행한 후 콘볼루션 부호화부(Convolutional Coder)(113)로 출력한다.
상기 콘볼루션 부호화부(113)는 상기 제 1 부호화부(112)에서 인터리빙되어 출력되는 바이트 단위의 데이터를 심볼로 변환한 후 인핸스드 데이터 심볼에 대해 서만 콘볼루션 부호화를 수행하고 다시 심볼을 바이트 단위의 데이터로 변환한 후 제 1 복호화부(114)로 출력한다.
상기 제 1 복호화부(114)는 상기 콘볼루션 부호화부(113)의 출력단에 바이트 디인터리버(114-1), 리드-솔로몬 패리티 제거기(114-2), 및 디랜더마이저(114-3)가 순차적으로 연결되어 구성된다. 이러한 구성을 갖는 제 1 복호화부(114)는 상기 콘볼루션 부호화부(113)에서 출력되는 바이트 단위의 데이터에 대해 데이터 디인터리브, 리드 솔로몬 패리트 제거, 디랜더마이즈 동작을 순차적으로 수행한 후 8VSB 송신부(100)로 출력한다.
상기 8VSB 송신부(100)는 종래의 ATSC 8VSB 송신 시스템의 구성과 동일한 구조로서, ATSC 랜더마이저(101, 생략가능), ATSC 리드 솔로몬 부호기(102), ATSC 바이트 인터리버(103), 트렐리스 부호기(104), 다중화기(105), 파일롯 삽입기(106), VSB 변조기(107), RF 변환기(108)로 구성된다.
즉, 상기 제 1 복호화부(114)에서 리드 솔로몬 패리티가 제거된 데이터가 ATSC 리드 솔로몬 부호기(102), 및 ATSC 바이트 인터리버(103)를 거치면서 상기 데이터 내에 20 바이트의 패리티 부호를 첨가하는 리드 솔로몬 부호화, 및 데이터의 순서를 바꾸는 데이터 인터리빙이 수행된다. 그리고 인터리빙된 데이터는 트렐리스 부호기(104)로 입력된다. 이때, 인터리빙된 데이터가 인핸스드 데이터라면, 인핸스드 데이터의 널 비트는 트렐리스 부호기(104)의 하위 비트 입력단으로 인가되고, 인핸스드 데이터에 대한 정보를 포함하는 정보 비트는 상기 트렐리스 부호기(104)의 상위 비트 입력단으로 인가된다.
상기 트렐리스 부호기(104)는 상위 비트로 입력되는 데이터를 프리코딩하고, 하위 비트로 입력되는 데이터는 트렐리스 부호화하여 다중화기(105)로 출력한다. 상기 다중화기(105)는 트렐리스 부호화된 심볼열과 필드 동기 신호, 세그먼트 동기 신호, 그리고 맵 정보를 다중화하고, 파일럿 삽입기(106)는 여기에 파일럿 신호를 삽입하여 VSB 변조기(107)로 출력한다. 상기 VSB 변조기(107)는 파일럿 신호가 삽입된 신호를 중간 주파수 대역의 8VSB 신호로 변조하여 RF 변환기(108)로 출력한다. 상기 RF 변환기(108)는 VSB 변조된 신호를 RF 대역 신호로 변환한 후 안테나를 통해 전송한다. 여기서 상기 맵 정보는 필드 동기 구간에 삽입되는데, 다중화 규칙과 인핸스드 데이터의 전송 패킷 수에 관련된 메인/인핸스드 데이터 다중화 정보를 포함하고 있다.
상기와 같이 E8-VSB 송신 시스템에서 E8-VSB 변조되어 전송되는 신호를 수신하는 E8-VSB 수신 시스템에 대해 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
즉, E8-VSB 변조된 RF 신호가 안테나를 통해 수신되면 튜너(201)는 튜닝에 의해 원하는 채널의 RF 신호만을 선택한 후 IF 신호로 변환하여 IF 믹서(202)로 출력한다. 상기 IF 믹서(202)는 상기 튜너(201)로부터 출력된 IF 신호를 기저대역 신호로 다운 컨버전하여 복조부(203)로 출력하고, 상기 복조부(203)는 기저대역 신호를 VSB 복조한 후 등화부(204)와 맵 정보 복구부(205)로 출력한다.
상기 맵 정보 복구부(205)는 전송된 현재 필드의 E8-VSB 맵 정보를 복구하여 상기 등화부(204)와 E8-VSB 채널 디코더/역다중화부(206)로 출력한다. 또한 상기 맵 정보 복구부(205)는 현재 필드의 E8-VSB 맵 정보에 의하여 VSB 신호의 각 심볼 들 하나 하나의 속성을 지시하는 정보를 발생하여 등화부(204)와 E8-VSB 채널 디코더/역다중화부(206)로 출력한다. 즉, 상기 맵 정보 복구부(205)는 메인 심볼(즉, 일반 8VSB 심볼로서, 노말 심볼이라고도 함)인지 인핸스드(Enhanced) 심볼인지를 구별하고, 인핸스드 심볼인 경우 1/2 부호율로 부호화된 심볼인지 1/4 부호율로 부호화된 심볼인지 알려주는 E8-VSB 심볼 속성(symbol attribute) 정보를 생성하여 등화부(204)와 E8-VSB 채널 디코더/역다중화부(206)로 출력한다. 이때 상기 E8-VSB 심볼 속성 정보는 E8-VSB 채널 디코더/역다중화부(206)의 비터비(Viterbi) 복호기로 입력되는 등화된 VSB 심볼 하나에 연결되어 동작하게 된다.
상기 등화부(204)는 후단의 E8-VSB 채널 디코더/역다중화부(206)의 출력과 맵 정보 복구부(205)의 출력을 입력받아 상기 VSB 복조된 신호에 포함된 채널 왜곡을 보상한 후 E8-VSB 채널 디코더/역다중화부(206)로 출력한다. 즉 상기 등화부(204)는 맵 정보 복구부(205)의 출력을 이용하여 향상된 등화를 수행하고, E8-VSB 채널 디코더/역다중화부(206)는 현재 수신된 모드에 적합한 채널 복호를 할 수 있다.
도 3은 상기 E8-VSB 채널 디코더/역다중화부(206)의 상세 블록도로서, 메인 데이터 외에 인핸스드 데이터를 수신하기 위해서 별도의 데이터 경로가 존재한다. 즉, 현재 수신된 E8-VSB 신호의 다중화 정보를 알려주는 E8-VSB 맵 정보와 E8-VSB 심볼 속성 정보를 이용하여 해당하는 모드로 수신 신호를 복호 또는 분리하고, 이렇게 함으로써 E8-VSB 수신 시스템에서는 메인 VSB 스트림(MPEG TPS#1)과 인핸스드 VSB 스트림인 1/2 인핸스드 스트림(MPEG TPS#2)과 1/4 인핸스드 스트림(MPEG TPS#3)을 모두 수신할 수 있다. 여기서 모드라 함은 기존 ATSC 8VSB 데이터인 메인 데이터, 1/4 인핸스드 데이터, 1/2 인핸스드 데이터 중 어느 하나를 가리킨다.
도 3을 보면, 등화된 VSB 심볼을 입력받아 메인 데이터를 복호하는(MPEG TPS#1) 메인 데이터 복호부(300)와, 인핸스드 데이터를 분리하여 복호한 후 다시 1/2 인핸스드 데이터(MPEG TPS#2)와 1/4 인핸스드 데이터(MPEG TPS#3)로 분리하는 인핸스드 데이터 복호부(310)로 구성된다.
상기 메인 데이터 복호부(300)는 비터비 복호기(decoder)/데이터 디인터리버(301), ATSC 바이트 디인터리버(302), ATSC RS 디코더(303), 및 ATSC 데이터 디랜더마이저(304)로 구성된다.
즉, 상기 등화부(204)에서 등화된 메인 심볼은 기존의 8VSB 채널 디코더와 마찬가지로 메인 데이터 복호부(300)의 비터비 복호기/12-way 디인터리버(301), ATSC 바이트 디인터리버(302), ATSC RS 디코더(303), 및 ATSC 데이터 디랜덤마이저(304)를 거쳐 메인 스트림(MPEG TPS#1)으로 복호된다. 즉 상기 메인 심볼은 E8-VSB 데이터 속성 발생기에서 메인 심볼이라고 알려주기 때문에 전술한 바와 같이 기존의 채널 디코딩 방식의 경로를 따라 수신할 수 있다.
그런데 E8-VSB 신호의 경우에는 메인 데이터와 인핸스드 데이터가 다중화되어 있으므로, 이로 인해 채널 디코더에 두가지 변화가 생긴다. 하나는 비터비 복호기에서 VSB 심볼의 속성을 기준으로 각 속성에 맞는 디코딩을 수행해야 하는 것이고, 다른 하나는 인핸스드 VSB(EVSB) 스트림을 위한 별개의 데이터 경로가 존재해야 한다는 것이다.
상기 인핸스드 데이터 복호부(310)는 상기된 EVSB 스트림을 수신하여 복호하기 위한 데이터 경로로서, ATSC RS 패리티 제거부(311), ATSC 데이터 디랜덤마이저(312), 널 비트 제거부(313), 인핸스드 데이터 디인터리버(314), 인핸스드 RS 디코더(315), 인핸스드 패킷 역다중화부(316), 메인 및 인핸스드(M/E) 먹스 패킷 처리부(317), 및 두 개의 164-to-188 패킷 변환부(318,319)로 구성된다.
이와 같이 구성된 도 3의 E8-VSB 채널 디코더/역다중화부(206)를 보면, 등화부(204)에서 등화된 E8-VSB 심볼과 맵 정보 복구부(205)에서 생성한 E8-VSB 심볼 속성 정보가 동기되어 비터비 복호기/12-way 디인터리버(301)로 입력된다.
이때, 상기 비터비 복호기/12-way 디인터리버(301)로 입력되는 등화된 심볼에는 메인 심볼과 인핸스드 심볼이 섞여 있으므로, 상기 비터비 복호기는 E8-VSB 심볼 속성 정보에 의해 메인 심볼과 인핸스드 심볼을 구분하고 그에 따른 비터비 디코딩을 수행한다. 그리고, 상기 비터비 디코딩과 함께 12-way 디인터리빙(deinterleaving)을 수행하여 바이트 단위의 결과를 ATSC 데이터 디인터리버(302)로 출력한다. 상기 비터비 복호기에서 디코딩 과정 중에 결정(decision)된 값은 상기 등화부(204)로 피드백된다. 상기 ATSC 바이트 디인터리버(302)는 상기 비터비 복호기/12-way 디인터리버(301)에서 출력되는 바이트 단위의 데이터를 디인터리빙한다.
즉, 상기 ATSC 바이트 디인터리버(302)는 상기된 도 1의 ATSC 바이트 인터리버의 역과정으로 상기 비터비 복호기/12-way 디인터리버(301)의 출력에 대해 디인터리빙을 수행하여 패킷 단위로 출력한다. 상기 ATSC 바이트 디인터리버(302)에서 출력되는 패킷 데이터는 ATSC RS 디코더(303)와 인핸스드 데이터 복호부(310)의 ATSC RS 패리티 제거부(311)로 입력된다.
상기 ATSC RS 디코더(303)는 상기 ATSC 바이트 디인터리버(302)의 출력에 대해서 RS 복호를 수행하여 ATSC 데이터 디랜덤마이저(304)로 출력한다. 상기 ATSC RS 복호된 데이터가 ATSC 데이터 디랜덤마이저(304)에서 디랜덤마이저되면 최종적으로 메인 신호 즉, MPEG TPS#1이 출력되게 된다. 즉, 인핸스드 스트림들은 기존의 MPEG TP 스트림에서 관찰하면 의미없는 널(Null) 패킷으로 보이기에 MPEG 디코더에서 무시해버리므로, 메인 VSB의 MPEG TP 스트림만 이상없이 수신하게 된다.
상기 인핸스드 데이터 복호부(310)의 ATSC RS 패리티 제거부(311)는 상기 ATSC 바이트 디인터리버(302)에서 출력되는 패킷 데이터에서 ATSC RS 패리티 부분을 제거한 후 ATSC 데이터 디랜덤마이저(312)로 출력한다.
상기 ATSC 데이터 디랜덤마이저(312)는 상기 ATSC RS 패리티 부분이 제거된 데이터에 대해 디랜덤마이저를 수행한 후 널 비트 제거부(313)로 출력한다.
상기 널 비트 제거부(313)는 상기 ATSC 데이터 디랜덤마이저(312)에서 출력되는 바이트 단위의 데이터에 대해 메인 데이터 바이트인 경우에는 모두 제거하고, 1/2 인핸스드 데이터 바이트인 경우에는 널 비트를 제거하여 2바이트를 한 바이트로 출력한다. 또한 1/4 인핸스드 데이터 바이트인 경우에는 반복된 비트와 널 비트를 제거하여 4바이트를 한 바이트로 출력한다. 여기서, 각 바이트별로 메인 데이터 바이트인지, 1/2 인핸스드 데이터 바이트인지, 1/4 인핸스드 데이터 바이트인지는 메인 및 인핸스드(M/E) 먹스 패킷 처리부(317)에서 출력되는 E8-VSB 바이트 속성 정보에 의해서 구분한다.
상기 인핸스드 데이터 디인터리버(314)는 상기 널 비트 제거부(313)에서 출력되는 모두 의미있는 비트들로 이루어진 EVSB 바이트 단위의 데이터에 대해 디인터리빙을 수행한 후 인핸스드 RS 디코더(315)로 출력한다. 상기 인핸스드 RS 디코더(315)는 상기 디인터리빙된 데이터에 대해 복호를 수행한 후 인핸스드 패킷 역다중화부(316)로 출력한다.
상기 인핸스드 패킷 역다중화부(316)는 맵 정보 복구부(205)에서 출력되는 E8-VSB 맵 정보와 필드 동기 신호를 이용하여 상기 인핸스드 RS 복호된 데이터를 164 바이트 단위의 1/2 인핸스드 데이터 패킷과 1/4 인핸스드 데이터 패킷으로 분리한다. 상기 분리된 1/2 인핸스드 데이터 패킷은 제1 패킷 변환부(318)로 출력되고, 1/4 인핸스드 데이터 패킷은 제2 패킷 변환부(319)로 출력된다.
상기 제1 패킷 변환기(318)는 164바이트 단위의 패킷으로 입력되는 1/2 인핸스드 데이터 패킷을 데이터 변경없이 188바이트 단위의 패킷으로 나누어 출력하고(MPEG TPS#2), 제2 패킷 변환기(319)는 164바이트 단위의 패킷으로 입력되는 1/4 인핸스드 데이터 패킷을 데이터 변경없이 188바이트 단위의 패킷으로 나누어 출력한다(MPEG TPS#3).
본 발명은 E8-VSB 수신 시스템의 인핸스드 채널 디코더 및 역다중화부 중에서 E8-VSB 심볼의 속성에 따라서 복호를 수행하는 비터비 복호기의 구현에 관한 것이다.
이때 본 발명의 E8-VSB 수신 시스템은 E8-VSB 송신 시스템의 콘볼루션 부호 화부(113)와 트렐리스 부호기(104)에 대한 복호를 두 단계로 하지 않고 비터비 복호기에서 한번에 수행한다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 비터비 복호기의 구성 블록도로서, 인핸스드/메인 통합 비터비 복호기의 실시예이다.
도 11은 브랜치 메트릭 계산부(611), 양의 복호기의 가산-비교-선택(ACS)부(612), 음의 복호기의 ACS부(613), 극성 반전 추정부(614), 양의 복호기의 경로 히스토리부(615), 음의 복호기의 경로 히스토리부(616), 결정 선택부(617), 포스트 디코더(618), 및 출력 먹스(619)로 구성된다.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 비터비 복호기의 구성 블록도로서, 인핸스드 전용 비터비 복호기의 실시예이다.
도 15는 브랜치 메트릭 계산부(811), 양의 복호기의 가산-비교-선택(ACS)부(812), 음의 복호기의 ACS부(813), 극성 반전 추정부(814), 양의 복호기의 경로 히스토리부(815), 음의 복호기의 경로 히스토리부(816), 결정 선택부(817), 및 인핸스드 심볼 재정렬부(818)로 구성된다.
상기된 본 발명의 제1, 제2 실시예에 따른 비터비 복호기의 상세한 설명 및 차이점에 대해 설명하기 전에, 먼저 본 발명의 이해를 돕기 위해 도 1의 E8-VSB 송신 시스템의 콘볼루션 부호화부(113)와 트렐리스 부호기(104), 그리고 이 둘의 관계에 대해 설명하기로 한다.
1. 인핸스드 심볼 처리기와 트렐리스 부호기의 연접
도 4a는 상기 콘볼루션 부호화부(113)의 상세 블록도로서, 12way 심볼 인터리버(401), 인핸스드 심볼 처리기(Enhanced symbol processor)(402), 및 12way 심볼 디인터리버(403)로 구성된다.
도 4a에서, 12way 심볼 인터리버(401)는 바이트 단위로 입력되는 데이터를 심볼 단위(X2와 X1 두 비트로 구성됨)로 변환하여 인터리빙을 수행한 후 인핸스드 심볼 처리부(402)로 출력한다.
상기 인핸스드 심볼 처리부(402)는 입력된 데이터가 메인 심볼이면 그대로 12way 심볼 디인터리버(403)로 바이패스한다. 한편 인핸스드 심볼이면 상위 비트로 입력되는 데이터(X2)에 대해서만 심볼 처리를 수행하여 12way 심볼 디인터리버(403)로 출력하고, 하위 비트로 입력되는 데이터(X1)는 버린다. 상기 12way 심볼 디인터리버(403)는 상기 인핸스드 심볼 처리기(402)에서 출력되는 데이터를 다시 디인터리빙하여 바이트 단위로 변환한 후 제1 복호부(114)로 출력한다.
도 4b는 상기 인핸스드 심볼 처리부(402)의 상세 블록도로서, 가산기(411)는 상위 비트로 입력되는 데이터(X2)와 레지스터(414)에서 피드백되는 데이터를 더하여 먹스(412)로 출력한다.
상기 먹스(412)는 입력되는 심볼이 메인 심볼이면 가산기(411)의 출력을 선택하고, 인핸스드 심볼이면 상위 비트로 입력되는 데이터(X2)를 선택하여 레지스터(413,414)와 가산기(415)로 출력한다.
상기 레지스터(413)는 상기 먹스(412)의 출력을 한 심볼 지연시켜 가산기(415)로 출력하고, 상기 가산기(415)는 상기 먹스(412)의 출력과 레지스터(413)의 출력을 더하여 상위 비트(X2')로 출력한다. 여기서 상기 레지스터(413)는 일종의 지연기이며, 다른 레지스터들에게도 동일하게 적용된다.
상기 레지스터(414)는 상기 먹스(412)의 출력을 한 심볼 지연시켜 가산기(411)로 피드백한다.
그리고 먹스(416)는 입력되는 심볼이 메인 심볼이면 레지스터(417)의 출력을 선택하고, 인핸스드 심볼이면 레지스터(420)의 출력을 선택하여 레지스터(417)로 출력한다.
상기 레지스터(417)는 상기 먹스(416)의 출력을 한 심볼 지연시켜 가산기(418)로 출력함과 동시에 상기 먹스(416)로 피드백한다.
상기 가산기(418)는 상위 비트로 입력되는 데이터(X2)와 상기 레지스터(417)의 출력을 더하여 먹스(419)로 출력한다.
상기 먹스(419)는 입력되는 심볼이 메인 심볼이면 레지스터(420)의 출력을 선택하고, 인핸스드 심볼이면 가산기(418)의 출력을 선택하여 레지스터(420)로 출력한다.
상기 레지스터(420)는 상기 먹스(419)의 출력을 한 심볼 지연시켜 먹스(421)로 출력함과 동시에 먹스(417,419)로 피드백한다.
상기 먹스(421)는 입력되는 심볼이 메인 심볼이면 하위 비트로 입력되는 데이터(X1)를 선택하여 하위 비트(X1')로 출력하고, 인핸스드 심볼이면 레지스터(420)의 출력을 선택하여 하위 비트(X1')로 출력한다.
상기와 같이 구성된 인핸스드 심볼 처리기(402)는 E8-VSB 콘볼루션 부호화부 (113)에 12개가 존재한다. 그리고 상기 인핸스드 심볼 처리기(402)는 입력되는 심볼이 메인 심볼인지 아니면, 인핸스드 심볼인지에 따라 심볼 처리가 달라진다. 즉 도 4b에서 먹스(412,416,419,421)로 입력되는 선택 신호 즉, M/E 플래그는 현재 입력되는 심볼(X2와 X1 두 비트로 구성됨)이 메인 심볼인지 아니면, 1/2 부호율 또는 1/4 부호율로 부호화되는 인핸스드 심볼인지를 알려준다.
도 4c는 입력되는 심볼이 메인 심볼일 때, 인핸스드 심볼 처리기에서 데이터 경로를 표시한 도면이다. 즉 입력되는 심볼이 메인 심볼이면 하위 비트로 입력되는 데이터(X1)는 먹스(421)를 통해 그대로 X1'으로 바이패스되고, 상위 비트로 입력되는 데이터(X2)는 가산기(411), 먹스(412), 레지스터(413,414), 및 가산기(415)를 통해 그대로 X2'로 바이패스된다. 즉 가산기(411)와 레지스터(414)는 프리 코더(pre coder) 구조이고, 가산기(415)와 레지스터(413)는 포스트 디코더(post decoder) 구조로서, 프리 코더와 포스트 디코더는 서로 역의 과정이기 때문에 두 블록의 결과는 상쇄된다. 따라서 상위 비트로 입력되는 데이터(X2)는 그대로 X2'로 바이패스되는 효과를 갖는다.
도 4d는 입력되는 심볼이 인핸스드 심볼일 때, 인핸스드 심볼 처리기에서 데이터 경로를 표시한 도면이다.
즉, 입력되는 심볼이 인핸스드 심볼이면 상위 비트로 입력되는 데이터(X2)는 레지스터(413)와 가산기(415)로 구성된 포스트 디코더에서 포스트 디코딩되어 X2'로 출력된다. 또한 상기 상위 비트로 입력되는 데이터(X2)는 레지스터(417), 가산기(418), 및 레지스터(420)로 구성된 콘볼루션 부호기에서 콘볼루션 부호화되고 여 기서 생성되는 패리티 비트가 X1'로 출력된다. 이때 하위 비트로 입력되는 데이터(X1)는 버려진다.
도 5는 상기 인핸스드 심볼 처리기와 트렐리스 부호기가 연접(concatenation)된 모습을 설명한 것이다. 실제로 E8-VSB 송신 시스템에서는 인핸스드 심볼 처리기와 트렐리스 부호기 사이에 다수의 블록이 존재하지만, E8-VSB 수신 시스템의 인핸스드 채널 디코더 및 역다중화부에서는 두 블록이 연접된 것으로 간주하여 복호를 수행하게 된다.
도 5에서와 같이 트렐리스 부호기(104)는 상위 비트에 프리 코더(510)가 연결되고, 하위 비트에 콘볼루션 부호기(520)가 연결된 구조로서, 두 개의 입력 비트들(X2)(X1)에 대해 부호화를 수행하여 세 개의 출력 비트들(C2)(C1)(C0)을 출력한다.
즉, 상위 비트로 입력되는 데이터(X2)는 프리 코더(510)에서 프리 코딩되어 출력 비트(C2)로 된다. 그리고 하위 비트로 입력되는 데이터(X1)는 그대로 출력 비트(C1)로 바이패스됨과 동시에, 콘볼루션 부호기(520)에서 부호화되고, 여기서 생성되는 패리티 비트가 출력 비트(C0)로 된다. 즉 출력 비트(C0)는 레지스터(M0)에 저장된 값에 의해 결정된다.
도 5a는 메인 심볼이 입력되는 경우, 인핸스드 심볼 처리기와 트렐리스 부호기가 연접된 구조를 설명한 것이다. 도 7c에서 알 수 있듯이 입력되는 심볼이 메인 심볼이면 입력되는 두 비트 X2와 X1은 그대로 X2'와 X1'로 바이패스되어 트렐리스 부호기(104)에 입력된다. 즉, 인핸스드 심볼 처리기(402)로 입력된 상위 비트(X2) 는 그대로 트렐리스 부호기(104)의 프리 코더(510)로 입력된다. 또한 인핸스드 심볼 처리기(402)로 입력된 하위 비트(X1)는 그대로 트렐리스 부호기(104)의 콘볼루션 부호기(520)로 입력된다.
도 5b는 인핸스드 심볼이 입력되는 경우, 인핸스드 심볼 처리기와 트렐리스 부호기가 연접된 구조를 설명한 것이다. 도 7d에서 알 수 있듯이, 하위 비트로 입력되는 데이터(X1)는 버려지고, 상위 비트로 입력되는 데이터(X2)는 포스트 디코더를 통과하여 트렐리스 부호기(104)에 X2'로 출력된다. 또한 상위 비트로 입력되는 데이터(X2)는 콘볼루션 부호기에서 콘볼루션 부호화되고, 여기서 생성되는 패리티 비트는 트렐리스 부호기(104)에 X1'로 출력된다.
즉, 상기 인핸스드 심볼 처리기(402)에서 포스트 디코딩되어 출력되는 상위 비트(X2')는 트렐리스 부호기(104)의 프리 코더(510)로 입력되고, 상기 인핸스드 심볼 처리기(402)에서 콘볼루션 부호화되어 출력되는 하위 비트(X1')는 트렐리스 부호기(104)의 콘볼루션 부호기(520)로 입력된다.
이때 상기 인핸스드 심볼의 X2에 적용되는 인핸스드 심볼 처리기(402)의 포스트 디코더와 트렐리스 부호기(104)의 프리 코더는 서로 역의 과정이기 때문에 두 블록의 결과는 상쇄되어 도 5c에서와 같이 X2가 C2로 그대로 바이패스되는 효과가 있다.
따라서 본 발명의 E8-VSB 수신 시스템의 비터비 복호기는 메인 심볼과 인핸스드 심볼의 경우에 각각 도 5a와 도 5c를 일반적으로 사용하는 비터비 복호 알고리듬을 이용하여 복호하면 된다.
2. 인핸스드 심볼과 메인 심볼의 상태 전이 및 복호
도 6은 인핸스드 심볼과 메인 심볼의 상태 전이도를 나타낸 것이다.
즉 인핸스드 심볼의 경우에는 도 5c에서 부호기의 레지스터 M3,M2,M1,M0를 상태로 정의하며, 따라서 모두 16개의 상태가 존재하게 된다. 그리고 메인 심볼의 경우에 M3,M2는 이전 인핸스드 심볼에서 바뀐 값을 그대로 유지하게되므로 도 6에서와 같이 상태 전이 패턴이 4번 반복됨을 알 수 있다. 즉, 메인 심볼의 경우 도 5a에서와 같이 인핸스드 심볼 처리기(402)에서 입력 데이터 X2,X1는 그대로 트렐리스 부호기(104)로 바이패스되기 때문이다.
상기 도 6에서와 같이 인핸스드 심볼의 경우에는 입력 비트 X2에 의해서 상태가 전이되는 반면에, 메인 심볼의 경우에는 입력 비트 X1에 의해서 상태가 전이됨을 알 수 있다. 이는 인핸스드 심볼의 경우, 도 5c와 같이 입력 비트 X1는 버려지고, 입력 비트 X2가 4개의 레지스터 M3,M2,M1,M0를 통과하기 때문이다. 또한 메인 심볼의 경우, 도 5a와 같이 입력 비트 X1이 레지스터 M1,M0을 통과하기 때문이다.
이때, 상기 인핸스드 심볼은 또한 1/2 인핸스드 심볼과 1/4 인핸스드 심볼로 구분된다.
그런데 도 4b의 인핸스드 심볼 처리기는 입력 심볼이 인핸스드 심볼일 경우 1/2 인핸스드 심볼인지 1/4 인핸스드 심볼인지를 구분하지 아니하고 동일하게 처리한다.
상기 1/4 인핸스드 심볼과 1/2 인핸스드 심볼의 차이점은 E8-VSB 송신 시스템에 있는 널 비트 확장기에서 1/4 인핸스드 심볼의 경우 입력 비트가 2번 반복된다는 점이다. 그러나 반복된 1/4 인핸스드 심볼은 데이터 랜더마이저(randomizer)에 의해서 랜덤하게 변하여 서로 같을 수도 다를 수도 있다. 그리고 E8-VSB 수신 시스템에서는 랜더마이저의 동작을 알고 있기 때문에 서로 같은지 다른지를 알 수 있다.
도 7a는 반복된 1/4 인핸스드 심볼이 서로 같은 경우의 상태 전이를, 도 7b는 반복된 1/4 인핸스드 심볼이 서로 다른 경우의 상태 전이를 설명한 것이다. 1/4 인핸스드 심볼의 경우에는 두 심볼 단위로 비터비 복호를 수행하여야 비터비 복호기에서 추가의 부호화 이득을 얻을 수가 있다.
도 7a에서 반복된 1/4 인핸스드 심볼이 랜더마이저를 통과하여도 서로 같은 경우에는 두 심볼 동안 서로 같은 경로만을 고려하여 비터비 복호를 수행한다. 예를 들어, 상태 0000인 경우에 두 심볼 동안 모두 X2가 1인 경로와 모두 0인 경로만을 고려하고, 서로 다른 경로는 복호 과정에서 배제한다. 이로 인해 복호의 신뢰도를 높일 수가 있다.
이와는 반대로 도 7b에서와 같이 널 비트 확장기에서 반복된 1/2 인핸스드 심볼이 랜더마이저를 통과하여 서로 다른 경우에는 두 심볼 동안 서로 다른 경로만을 고려하여 비터비 복호를 수행한다. 예를 들어, 상태 0000인 경우에 두 심볼동안 X2가 0 -> 1 또는 1 -> 0인 경로만을 고려하고 서로 같은 경로는 복호 과정에서 배제한다.
3. 인핸스드 심볼의 반전
인핸스드 모드를 추가한 E8-VSB 송신 시스템에서는 기존 ATSC 8VSB 수신기와의 호환성 유지를 위해서 도 1에서와 같이 E8-VSB 콘볼루션 부호화부(113)의 출력을 바로 트렐리스 부호기(104)에 입력하지 아니하고 일련의 과정을 거쳐 트렐리스 부호기(104)에 입력한다. 여기서 일련의 과정에는 ATSC 데이터 바이트 디인터리버(114-1), RS 패리티 바이트 제거기(114-2), ATSC RS 부호기(102), 및 ATSC 데이터 바이트 인터리버(103)가 포함된다.
그리고 인핸스드 심볼 처리기(402)에서는 메인 심볼은 바이패스되고, 인핸스드 심볼에 대해서만 추가의 부호화가 이루어지는데, 그 전에 ATSC RS 부호기(112-2)에서 계산되었던 패리티 바이트가 변경된 데이터 패킷에 맞지 않으므로 기존 ATSC 8VSB 수신기에서는 RS 복호를 수행하면 인핸스드 데이터 패킷은 오류가 발생한 것으로 처리된다. 따라서 기존 ATSC 8VSB 수신기와의 호환성 유지를 위해서 E8-VSB 콘볼루션 부호화부(113)의 출력을 가지고 다시 ATSC RS 부호기(102)에서 ATSC RS 부호화를 수행하여 패리티 바이트를 다시 계산하는 것이고 이를 위하여 상기 설명한 일련의 과정을 거치는 것이다.
그러나 다시 계산된 패리티 바이트가 심볼로 변환된 후 트렐리스 부호기(104)에 입력되어 프리코더에 의해서 부호화되었을때 인핸스드 심볼이 그대로 바이패스 되는 것이 아니라 부호가 반전될 수 있다.
도 8은 인핸스드 심볼의 부호 반전 현상을 예를 들어 설명한 것이다. 도 8에 서 호환성 처리부(compatibility processing)는 상기 설명한 바 있는 호환성 유지를 위한 일련의 과정을 의미한다. 도 8에서 P는 인핸스드 데이터 패킷에 더해진 ATSC RS 패리티 바이트가 심볼로 변환되었을 때 2 비트 중에서 MSB를 나타내고, E는 인핸스드 심볼의 MSB, M은 메인 심볼의 MSB를 나타낸다. 그리고 P'은 호환성 처리부를 거쳐 다시 계산되어진 ATSC RS 패리티 심볼의 MSB이다. 즉 P가 호환성 처리부에 의해서 P'로 다시 계산되어진 것이다.
도 8에서는 설명의 편의를 위해 도 4b의 인핸스드 심볼 처리부(402)의 가산기(411), 먹스(412), 레지스터(413,414), 및 가산기(415)를 블록화하여 프리코더 바이패스부라 한다.
이때 상기 인핸스드 심볼 처리기(402)의 프리코더 바이패스부에 P, M, E의 순으로 데이터가 입력된다고 가정한다. 그리고 도 8에서 레지스터 R0, R1 그리고, R2의 초기값은 모두 0이고, P 심볼은 인핸스드 심볼 처리기(402)에서 메인 심볼로 간주되어 처리된다. 이 경우 인핸스드 심볼 처리기(402)의 프리코더 바이패스부의 출력(X2')은 P, M, P+M+E의 순으로 이루어지고, 이것은 호환성 처리부를 거쳐 트렐리스 부호기(104)의 프리 코더(510)로 입력된다. 그러므로 상기 트렐리스 부호기(104)의 프리 코더(510)의 출력(C2)은 P', P'+M, P'+P+E의 순으로 이루어진다.
결과적으로 인핸스드 심볼의 경우에 그대로 바이패스 되지 않고 P'+P+E가 출력된다. 이때, P'과 P가 서로 같은 경우에는 P'+P+E=E가 되어 E가 그대로 바이패스 되지만, 서로 다른 경우에는 E의 값이 반전되어 출력된다. 상기 트렐리스 부호기(104)의 출력 3비트 중에서 MSB인 C2가 반전되면 8-레벨 VSB 신호의 매핑이 다음과 같이 이루어지게 된다(-7 <=> +1, -5 <=> +3, -3 <=> +5, -1 <=> +7).
즉, VSB 변조부(107)는 상기 트렐리스 부호기(104)에서 출력되는 세 개의 출력 비트들(C2,C1,C0)에 해당하는 8 레벨 변조 값으로 매핑하여 출력한다. 예를 들어, C2C1C0 값이 000이면 -7로, 011이면 -1로, 100이면 +1로 매핑되어 출력된다.
그러므로 원래 C2C1C0 값이 000이어야 하는데, C2 값이 반전되어 100가 되면 -7이 +1로 매핑되는 결과를 초래한다.
따라서 E8-VSB 수신 시스템의 비터비 복호기에서는 인핸스드 심볼의 경우에 송신기의 트렐리스 부호기에서 출력되는 비트 C2의 부호 반전 여부를 추정해야만 한다. 본 발명에서는 이를 줄여서 인핸스드 심볼의 부호 반전이라 부른다.
4. 브랜치 메트릭 계산부(Branch Metric Calculator)
비터비 알고리듬은 트렐리스 부호기의 시간에 따른 상태 전이 경로의 확률을 추정하여 가장 확률이 높은 경로를 선택하는 알고리듬이다.
브랜치 메트릭(branch metric)은 현재 시간에서의 상태 전이도 상에서 각 브랜치의 확률을 계산한 값이고, 브랜치 메트릭이 시간에 따라 누적된 것을 경로 메트릭(path metric)이라 부른다.
상기 브랜치 메트릭은 각 브랜치의 출력 레벨과 비터비 복호기의 입력 신호와의 유클리디안(Euclidean) 거리를 계산하여 얻을 수 있다. 이때, E8-VSB 수신 시스템으로 수신된 인핸스드 심볼과 메인 심볼 모두 8레벨 신호이므로 브랜치 메트릭 계산부에서는 8가지 기준 레벨에 대한 입력 신호의 유클리디안 거리를 아래의 수학 식 1과 같이 계산하여 8개의 브랜치 메트릭 값 BM(b)을 구한다.
Figure 112005001050982-pat00001
상기 수학식 1에서 rn은 시간 n에서 비터비 복호기로 입력된 신호이고, Lb는 기준 8레벨 VSB 신호에 해당한다.
5. ACS부
경로 메트릭은 시간에 따른 상태의 전이과정, 즉 경로에 해당하는 확률값으로서 브랜치 메트릭의 누적된 값이다. 비터비 복호기의 가산-비교-선택(Accumulate/Compare/Select ; ACS)부에서는 각각의 상태마다 병합(merge)되는 각각의 경로 메트릭을 계산하여 비교한 후 가장 경로 메트릭 값이 작은(즉, 확률이 가장 큰) 경로를 선택한다. 즉 상기 ACS부는 각 상태별로 두 개의 브랜치에 대하여 해당 브랜치 메트릭과 그 브랜치와 연결된 이전 상태의 경로 메트릭을 더하고 그 중 작은 값을 선택하여 저장한다.
도 9는 경로 메트릭을 계산하는 과정을 예를 들어 설명한 것이다. 상기 도 9에서는 인핸스드 심볼과 메인 심볼의 경우에 각각 상태 0000의 경로 메트릭을 계산하는 과정을 예를 들어 설명하였다.
인핸스드 심볼의 ACS 연산
인핸스드 심볼의 경우에는 도 9의 (a)와 같이 시간 t에서 0000 상태로 병합될 수 있는 이전 상태(시간 t-1)는 각각 상태 0000와 상태 1000이다. 이때 시간 t-1의 상태 0000에서 인핸스드 심볼 처리기(402)의 입력 X2로 0이 입력되면 트렐리스 부호기(104)에서 출력되는 기준 8레벨 값은 부호 반전이 일어나지 않았을 경우 -7이 되고, 부호 반전이 일어났다면 +1이 되면서, 시간 t의 상태 0000로 천이되는 경로를 형성한다.
한편 시간 t-1의 상태 1000에서 X2로 1이 입력되고 부호 반전이 일어나지 않았으면 기준 8 레벨 값으로 +1이 출력되고, 부호 반전이 일어났으면 -7이 출력되면서, 시간 t의 상태 0000로 천이되는 경로를 형성한다.
즉, 부호 반전이 일어나지 않았을 경우 시간 t-1의 상태 0000에서 시간 t의 상태 0000로 천이되는 경로의 브랜치 메트릭 값은 (입력된 신호-(-7))2가 된다. 반대로 부호 반전이 일어났을 경우 시간 t-1의 상태 0000에서 시간 t의 상태 0000로 천이되는 경로의 브랜치 메트릭 값은 (입력된 신호-(+1))2가 된다. 그러면 시간 t의 상태 0000에서는 이렇게 계산된 브랜치 메트릭 값과 누적된 이전 경로 메트릭 값을 더한다. 동시에 상기 시간 t의 상태 0000로 병합되는 다른 경로 즉, 시간 t-1의 상태 1000에서 시간 t의 상태 0000로 천이되는 경로에서도 마찬가지로 브랜치 메트릭 값과 이전 경로 메트릭 값이 더해진다. 그리고 시간 t의 상태 0000로 병합되는 두 경로의 가산 결과를 비교하여 그 중 작은 값을 갖는 경로를 생존 경로로 선택한다.
따라서 시간 t에서의 상태 0000의 경로 메트릭을 계산하는 방법은 다음과 같 다.
첫째, 시간 t에서 상태 0000으로 병합(merge)되는 두 가지 브랜치에 대하여 각각 브랜치 메트릭 값과 시간 t-1의 경로 메트릭 값을 더하여 현재 경로 메트릭 값을 구한다.
둘째, 상기 두 현재 경로 메트릭 값을 비교하여 이 중 작은 경로 메트릭 값을 갖는 경로를 생존 경로로 선택한다. 그리고 다음 ACS 계산을 위해 선택된 경로의 경로 메트릭 값으로 경로 메트릭 값을 갱신한다.
셋째, 선택한 경로의 서바이버(survivor)와 경로 선택 정보를 경로 히스토리부로 출력한다.
여기서, 상기 서바이버는 인핸스드 심볼 처리기(402)의 입력 X2 비트가 된다.
그리고 뒤에서 설명할 도 11의 인핸스드/메인 통합 비터비 복호기를 위해서는 추가로 C2 비트가 서바이버로 포함되어 경로 히스토리(Path History)부에 출력된다.
메인 심볼의 ACS 연산
메인 심볼의 경우에는 도 9의 (b)와 같이 시간 t에서 0000 상태로 올 수 있는 이전 상태(시간 t-1)는 각각 상태 0000와 상태 0010이다. 이때 시간 t-1의 상태 0000에서 인핸스드 심볼 처리기(402)의 입력 X1로 0이 입력되면 트렐리스 부호기(104)에서 출력되는 레벨 값은 트렐리스 부호기(104)의 입력 X2에 따라서 -7 또는, +1이 되면서, 시간 t의 상태 0000로 경로를 형성한다.
한편 시간 t-1의 상태 0010에서 X1로 1이 입력되면 입력 X2에 따라서 -3 또는 +5가 되면서, 시간 t의 상태 0000로 경로를 형성한다.
따라서 시간 t에서의 상태 0000의 경로 메트릭을 계산하는 방법은 다음과 같다.
첫째, 상태 0000의 각각의 경로(즉, 브랜치)에서는 X2에 따라서 2개의 출력 레벨이 가능하므로 이들의 브랜치 메트릭 값을 비교하여 작은 값을 선택하고 선택한 레벨에 해당하는 C2 비트를 출력한다.
둘째, 시간 t에서 상태 0000으로 병합(merge)되는 두 가지 경로에 대하여 각각 상기 첫째 단계에서 선택된 브랜치 메트릭 값과 누적된 시간 t-1의 경로 메트릭 값을 더하여 현재 경로 메트릭 값을 구한다.
셋째, 상기 둘째 단계에서 구한 두 현재 경로 메트릭 값을 비교하여 이 중 작은 경로 메트릭 값을 갖는 경로를 생존 경로로 선택한다. 그리고 다음 ACS 계산을 위해 선택된 경로의 경로 메트릭 값으로 경로 메트릭 값을 갱신한다.
넷째, 선택한 경로의 서바이버와 경로 선택 정보를 경로 히스토리부로 출력한다. 여기서 서바이버에는 선택된 경로의 X1과 상기 첫째 단계의 C2 비트가 포함된다. 상기 C2 비트는 트렐리스 부호기(104)의 출력 중 MSB로서 이것은 나중에 포스트 디코딩을 거쳐 X2 비트로 복호된다. 즉 메인 심볼의 경우에는 각 상태의 서바이버가 C2와 X1 두 비트가 된다.
도 9의 (b)에서는 상태 0000의 누적 경로 메트릭을 계산하여 갱신하는 예를 설명하였지만, 다른 상태들에 대해서도 이와 같은 방식으로 입력되는 심볼의 각각의 상태 전이도에 의해 누적 경로 메트릭을 계산하여 갱신한다.
입력 제어 신호의 설명
인핸스드 심볼과 메인 심볼은 서로 다른 상태 전이를 하기 때문에, ACS부에서는 현재 입력되는 심볼이 인핸스드 심볼인지 메인 심볼인지를 알려주는 E/M 플래그가 필요하다. 또한 인핸스드 심볼 중에서도 1/2 인핸스드 심볼인지 1/4 인핸스드 심볼인지를 알려주는 H/Q 플래그가 필요하다. 그리고 1/4 인핸스드 심볼의 경우에는 널 비트 확장기에서 반복된 비트가 ATSC 데이터 랜더마이저를 통과한 후에 서로 같은지 다른지를 알려주는 PNEQ 플래그가 필요하다. 한편 상기 설명한 인핸스드 심볼의 부호 반전을 추정하기 위해서는 인핸스드 데이터 세그먼트에 더해진 ATSC RS 패리티 심볼의 시점을 알려주는 FLIP 신호 또한 필요하다.
상기 설명한 4개의 제어 신호 즉, E/M 플래그, H/Q 플래그, PNEQ 플래그, 및 FLIP 신호는 E8-VSB 수신 시스템에 있는 맵 정보 복구부에서 출력되는 E8-VSB 심볼 속성 정보이다.
정리하면 ACS부에서 필요한 입력은 E/M 플래그, H/Q 플래그, PNEQ 플래그, FLIP 신호, 그리고 8개 레벨에 대한 브랜치 메트릭 값이다. 이와 더불어 기존 ATSC 8T-VSB 수신기의 비터비 복호기와 마찬가지로 필드 동기 신호와 세그먼트 동기 신호의 구간을 알려주는 제어 신호도 필요하다. 이후 필드 동기 신호와 세그먼트 동기 신호를 알려주는 제어 신호는 설명에서 제외한다.
E8-VSB 송신 시스템에서는 인핸스드 심볼 처리기와 트렐리스 부호기가 각각 12개가 있으므로 E8-VSB 수신 시스템에서도 이에 상응하여 12개의 비터비 복호기가 필요하다.
도 10은 12개의 비터비 복호기 중에서 어느 하나의 비터비 복호기에 입력되는 제어 신호들의 예를 설명한 것이다. 도 10에서 M은 메인 신호를, H는 1/2(Half) 인핸스드 심볼을, Q는 1/4(Quarter) 인핸스드 심볼을 의미한다. 그리고 P는 인핸스드 데이터 패킷에 더해진 ATSC RS 패리티 바이트가 변환된 심볼을 의미한다.
또한 상기 E/M 플래그가 하이이면 현재 입력 심볼이 인핸스드 심볼임을 의미하고, 로우이면 메인 심볼임을 의미한다. 상기 H/Q 플래그는 인핸스드 심볼인 구간에서만 유효한 신호로서 레벨이 로우이면 1/2 인핸스드 심볼을, 하이이면 1/4 인핸스드 심볼을 의미한다. 그리고 상기 PNEQ 신호는 1/4 인핸스드 심볼인 경우에만 유효한 신호로서 두 심볼 단위로 레벨이 변한다. 이 신호의 레벨이 로우이면 반복된 1/4 인핸스드 데이터가 ATSC 랜더마이져에 의해서 서로 다른 값으로 변경되었음을 의미하고, 하이이면 서로 같은 값으로 변경되었음을 의미한다. 그리고 FLIP 신호는 인핸스드 심볼의 부호 반전을 야기시키는 시점을 알려주는 신호로서, 인핸스드 데이터 패킷에 더해진 ATSC RS 패리티 심볼 구간동안 하이이다.
1/4 인핸스드 심볼의 ACS 연산
한편, 상기 1/4 인핸스드 심볼의 ACS 연산의 경우에 기본적인 원리는 1/2 인핸스드 심볼과 동일하나, 두 심볼마다 ACS부가 동작하는 것이 다르다. 즉, E/M 플 래그가 하이이면서 H/Q 플래그가 하이이면 1/4 인핸스드 심볼을 의미한다. 이 경우 두 심볼마다 PNEQ 신호에 따라서 ACS 연산을 수행한다. 상기 PNEQ 신호에 의한 복호 과정은 상기된 "2. 인핸스드 심볼과 메인 심볼의 상태 전이 및 복호"에서 상세히 기술한 바 있다.
12개 비터비 복호기의 ACS부 공유
기존의 ATSC 8T-VSB 비터비 복호기와 마찬가지로 ACS부에서는 가산(Accumulate), 비교(Compare), 선택(Select) 연산을 위한 하드웨어는 12개의 비터비 복호기 공유하고, 경로 메트릭만 각각 구현하면 된다. 상기 하드웨어 공유는 12개의 비터비 복호기가 동시에 동작하는 것이 아니라 한 개씩 돌아가면서 동작하기 때문에 가능하다. 12개의 비터비 복호기는 각각 양의 복호기(Positive Decoder)와 음의 복호기(Negative Decoder)로 구현되고, 양의 복호기와 음의 복호기는 각각 16 상태로 구현되므로 필요한 경로 메트릭의 총 개수는 (12 x 2 x 16)개이다.
6. 인핸스드 심볼의 부호 반전 추정(Polarity Inversion estimation)
인핸스드 심볼의 경우 전술한 바와 같이 부호 반전이 일어날 수 있으므로 부호 반전 여부를 추정하는 것이 필요하다. 이러한 부호 반전을 추정하기 위해서는 부호 반전이 일어나지 않았다고 가정하여 복호했을 때의 경로 메트릭과 부호 반전이 일어났다고 가정하여 복호했을 때의 경로 메트릭을 비교하여 메트릭 값이 작은 경우(즉 확률이 더 큰 경우)의 결과를 따른다.
따라서 인핸스드 심볼의 부호 반전 여부를 추정하기 위해서 2개의 복호기가 필요하다. 이후에는 반전이 일어나지 않았다고 가정하여 복호하는 복호기를 양의 복호기(positive decoder)라 부르고, 반전이 일어났다고 가정하여 복호하는 복호기를 음의 복호기(negative decoder)라고 부른다.
인핸스드 심볼의 부호 반전 추정과정을 정리하면 다음과 같다.
첫째, 양의 복호기와 음의 복호기의 ACS부에서 각각 최소 경로 메트릭 값을 구한다. 여기서 최소 경로 메트릭 값이란 시간 t에서의 각 상태의 최소 경로 메트릭 값들 중 가장 작은 값을 의미한다.
둘째, 양의 복호기와 음의 복호기의 최소 경로 메트릭 값을 비교하고 그 중 더 작은 값을 갖는 복호기의 극성(Polarity) 신호를 출력한다. 예를 들어, 양의 복호기의 최소 경로 메트릭 값이 음의 복호기의 최소 경로 메트릭 값보다 작다면 극성 신호는 +가 된다. 즉 양의 복호기를 선택하는 신호가 된다.
셋째, 상기 FLIP 신호가 하이인 구간에서는 극성 신호에 의해서 선택되지 아니한 복호기의 각 상태의 경로 메트릭 값들을 선택된 복호기의 상응하는 경로 메트릭 값으로 덮어쓰고 ACS 연산을 수행한다. 예를 들어, 선택된 복호기가 양의 복호기라고 가정하면, 양의 복호기의 각 상태의 경로 메트릭 값들을 음의 복호기의 상응하는 각 상태의 경로 메트릭 값에 덮어쓴다.
이때 양의 복호기가 선택되었다면 부호 반전이 일어나지 않은 것으로 추정된 것이고, 음의 복호기가 선택되었다면 부호 반전이 일어난 것으로 추정된 것이다.
그리고 상기와 같이 부호 반전을 추정하는 부호 반전 추정부(Polarity Inversion Estimator) 또한 12개의 비터비 복호기 간에 공유가 가능하다.
7. 경로 히스토리부(Path History Unit)
비터비 알고리듬에서는 ACS 과정 중 각각의 상태에서 선택한 생존 경로의 입력(survivor)을 저장하여 복호장(decoding depth) 길이의 시간 동안 경로 히스토리를 유지한다.
상기 경로 히스토리부에서는 극성 반전 추정부에서 출력하는 극성(양의 복호기와 음의 복호기를 선택해주는 신호) 신호와 ACS부에서 출력하는 최소 경로 메트릭을 가지는 상태 번호를 입력받아 해당 상태의 경로 히스토리를 역으로 추적(trace-back) 하여 최종 판정을 출력한다.
상기 경로 히스토리부에서도 ACS부에서와 마찬가지로 FLIP 신호가 하이인 구간에서 극성 신호에 의해 선택된 복호기의 경로 히스토리를 선택되지 않은 복호기의 경로 히스토리에 덮어쓰고 나서 경로 히스토리를 갱신한다.
인핸스드/메인 통합 비터비 복호기
일반적인 비터비 복호과정을 따른다면 비터비 복호기로 입력되는 심볼은 인핸스드 심볼과 메인 심볼이 뒤섞여 있으므로 경로 히스토리부에 같은 순서대로 인핸스드 심볼과 메인 심볼의 서바이버를 저장한다. 이렇게 되면 복호기가 인핸스드 심볼 및 메인 심볼을 모두 복호해내는 인핸스드/메인 통합 복호기가 된다. 그리고 복호기의 최종 출력이 복호기 입력과 일정 시간 지연을 두고서 같은 순서대로 나오 게 된다.
E8-VSB 비터비 복호기에서는 총 16개의 상태가 존재하고 각 상태마다 ACS부에서 서바이버 두 비트를 출력하고, 이것을 복호장 길이의 시간동안 저장해야하므로, (16 x 복호장 x 2 비트)만큼의 메모리가 필요하다. 또한 양의 복호기와 음의 복호기의 히스토리를 개별적으로 유지해야하므로 (2 x 16 x 복호장 x 2 비트)만큼의 메모리가 필요하다. 한편 12개의 비터비 복호기가 필요하므로 최종적으로 (12 x 2 x 16 x 복호장 x 2 비트)의 메모리가 필요하다.
도 11은 상기된 본 발명의 제1 실시예에 따른 인핸스드/메인 통합 비터비 복호기를 나타낸 구성 블록도이다.
상기 브랜치 메트릭 계산부(611)에서는 입력 심볼과 8개의 기준 출력 레벨과의 각 유클리디언 거리를 계산하여 8개의 브랜치 메트릭을 구한 후 양의 복호기의 ACS부(612)와 음의 복호기의 ACS부(613)로 출력한다.
이때 상기 입력 심볼과의 브랜치 메트릭 계산에 이용되는 8레벨 기준값은 -7,-5,-3,-1,+1,+3,+5,+7이다. 여기서 -7,-5,-3,-1은 C2 비트가 0일 때의 기준 출력 레벨 값이고, +1,+3,+5,+7은 C2 비트가 1일때의 기준 출력 레벨 값이다.
그리고 인핸스드 심볼의 경우 전술한 바와 같이, 부호 반전이 일어날 수가 있다. 즉 시간 t-1의 상태 0000에서 인핸스드 심볼 처리기(402)의 입력 X2로 0이 입력되면 트렐리스 부호기(104)에서 출력되는 기준 8레벨 값은 부호 반전이 일어나지 않았을 경우 -7이 되고, 부호 반전이 일어났을 경우 +1이 되면서, 시간 t의 상태 0000로 천이되는 경로를 형성한다. 그러므로 동일한 경로 상에서 부호 반전이 일어났을 경우와 일어나지 않았을 경우의 브랜치 메트릭 값이 달라진다.
따라서 양의 복호기의 ACS(612)에서는 부호 반전이 일어나지 않았을 경우의 브랜치 메트릭 값을 브랜치 메트릭 계산부(611)로부터 입력받고, 맵 정보 복구부로부터 E/M, H/Q, FLIP, PNEQ등의 제어신호를 입력받아 ACS 연산을 수행한다. 그리고 음의 복호기의 ACS(613)에서는 부호 반전이 일어났을 경우의 브랜치 메트릭 값을 브랜치 메트릭 계산부(611)로부터 입력받고, 상기 맵 정보 복구부로부터 E/M, H/Q, FLIP, PNEQ등의 제어신호를 입력받아 ACS 연산을 수행한다.
즉 상기 양의 복호기와 음의 복호기의 ACS부(612,613)는 각 상태별로 두 개의 브랜치에 대하여 해당 브랜치 메트릭과 그 브랜치와 연결된 이전 상태의 경로 메트릭을 더하고 그 중 작은 값을 선택하여 저장한 후 이때의 서바이버, 경로 선택 정보를 양의 복호기와 음의 복호기의 경로 히스토리부(615,616)로 출력한다. 예를 들어 입력된 심볼이 인핸스드 심볼이면 상기 각 상태별 서바이버는 X2,C2 비트가 되고, 메인 심볼이면 X1,C2 비트가 된다.
또한 상기 양의 복호기와 음의 복호기의 ACS부(612,613)는 각 상태의 경로 메트릭 값들 중에서 가장 작은 값을 최소 경로 메트릭 값으로 선택하여 극성 반전 추정부(614)에 출력하고, 최소 경로 메트릭을 가지는 상태 번호를 양의 복호기와 음의 복호기의 경로 히스토리부(615,616)로 출력한다.
본 발명에서는 인핸스드 심볼의 극성 반전을 유발하는 심볼 구간(FLIP이 하이)에서 극성 반전 추정부(614)에서 추정된 극성에 따라서 선택된 복호기의 각 상태의 경로 메트릭으로 선택되지 아니한 복호기의 각 상태의 경로 메트릭을 덮어쓴 후에 ACS 연산을 수행한다.
상기 부호 반전 추정부(614)에서는 FLIP 제어 신호와 양의 복호기와 음의 복호기의 ACS부(612,613)로부터 최소 경로 메트릭을 입력받아 부호 반전을 추정한다. 예를 들어, 양의 복호기의 ACS부(612)에서 출력되는 최소 경로 메트릭 값이 음의 복호기의 ACS부(613)에서 출력되는 최소 경로 메트릭 값보다 작다고 판별되면 부호 반전이 일어나지 않았다고 판별하고, 크다고 판별되면 부호 반전이 일어났다고 판별한 후 판별 결과(Polarity)를 상기 양의 복호기와 음의 복호기의 ACS부(612,613), 및 양의 복호기와 음의 복호기의 경로 히스토리부(615,616)로 출력한다.
상기 양의 복호기와 음의 복호기의 경로 히스토리부(615,616)에서는 E/M, H/Q, FLIP, PNEQ 등의 제어 신호와 각 상태의 서바이버, 경로 선택 정보, 최소 경로 메트릭 값을 가지는 상태 번호를 입력받아 복호장 길이 동안의 경로 히스토리를 유지한다. 또한 각 복호기의 최소 경로 메트릭에 해당하는 상태를 역추적하여 복호장 만큼의 시간 이전의 서바이버를 복호 판정값(decision)으로 하여 결정 선택부(617)로 출력한다.
또한 상기 양의 복호기와 음의 복호기의 경로 히스토리부(615,616)는 FLIP이 하이인 구간에서 극성 신호에 의해 선택되지 않은 복호기의 경로 히스토리를 선택된 복호기의 경로 히스토리로 덮어쓴다.
상기 결정 선택부(617)는 극성 반전 추정부(614)의 극성 신호에 의해서 선택된 복호기의 복호 판정값을 선택하여 포스트 디코더(618)와 출력 먹스(619)로 출력 한다. 예를 들어, 극성 반전 추정부(614)에 의해 양의 복호기가 선택되면 양의 복호기의 경로 히스토리부(615)에서 출력되는 복호 판정값을 선택 출력한다.
상기 복호 판정값 중 C2 비트는 포스트 디코더(618)로 출력되고, X2 또는, X1 비트는 출력 먹스(619)로 바로 출력된다.
즉 메인 심볼은 송신단에서 프리 코딩(pre-coding)이 걸려있기 때문에 이의 역과정인 포스트 디코딩(post-decoding)을 수행하여야 한다. 이 경우 포스트 디코더(618)는 메인 심볼과 인핸스드 심볼을 구분하지 않고 C2 비트에 대하여 포스트 디코딩을 수행하여 출력 먹스(619)로 출력한다.
상기 출력 먹스(619)는 인핸스드 심볼의 경우에는 포스트 디코딩된 결과가 아닌 X2 비트를 상위 비트로 출력하고 하위 비트 즉, X1 비트로는 더미(dummy) 비트를 출력한다. 그리고 메인 심볼의 경우에는 X1 비트를 하위 비트로 출력하고, 포스트 디코딩된 결과를 상위 비트로 출력한다.
인핸스드 전용 비터비 복호기
상기 인핸스드 심볼은 메인 심볼에 비하여 추가의 콘볼루션 부호화가 이루어졌기 때문에 복호 후의 성능에 상당한 차이가 있다. 그런데 인핸스드 심볼과 메인 심볼이 섞여 경로 히스토리부에 입력되게 되면 일정 복호장내에 있는 인핸스드 심볼의 개수가 적어서 인핸스드 심볼의 유효한 복호장이 줄어드는 효과가 있다. 이로 인해 메인 심볼에 의해서 인핸스드 심볼의 복호 성능이 저하되는 문제가 생긴다. 이러한 문제는 메인 데이터와 다중화하는 인핸스드 데이터의 양의 적을수록 더 크 게 나타난다. 따라서 메인 심볼이 인핸스드 심볼에 주는 영향을 최소화하기 위해서는 경로 히스토리부에 인핸스드 심볼만 입력하여 인핸스드 심볼의 유효 복호장을 일정이상 확보할 필요가 있다. 인핸스드 심볼의 판정은 X2 비트에 대해서만 수행하므로 경로 히스토리부에서 필요한 메모리는 (12 x 2 x 16 x 복호장 x 1 비트)이다.
그런데, 메인 심볼과 인핸스드 심볼은 다중화되어 있기 때문에 메인 심볼이 인핸스드 심볼의 상태 천이에 간섭(interruption)을 주게 된다.
도 12는 메인 심볼이 인핸스드 심볼의 상태 천이에 간섭(interruption)을 주는 것을 설명한 것이다. 실제 메인 심볼 간섭은 4 심볼의 배수로 일어나지만 도 12에서는 설명의 편의상 두개의 메인 심볼 간섭을 설명하였다.
상기 메인 심볼 간섭이 일어나기 직전의 인핸스드 심볼을 첫 번째 인핸스드 심볼이라 하고, 메인 심볼 간섭 직후의 인핸스드 심볼을 두번째 인핸스드 심볼이라고 하자. 도 12에서 두꺼운 선(bold line)은 두번째 인핸스드 심볼의 상태 000로 연결되는 경로들을 설명하고 있다. 도 12를 보면 알 수 있듯이 두번째 인핸스드 심볼의 각 상태에 연결될 수 있는 첫번째 인핸스드 심볼의 상태는 각각 8개씩 존재한다. 즉 두번째 인핸스드 심볼의 각 상태에는 입력 X2 비트에 따라서 두 개의 브랜치가 존재하는데, 각 브랜치마다 4개의 상태가 연결될 수 있다.
이때 인핸스드 전용 비터비 복호기는 첫번째 인핸스드 심볼에서 두번째 인핸스드 심볼까지의 상태 천이를 추정해야 한다.
따라서 인핸스드 전용 비터비 복호기의 ACS부에서 메인 심볼 간섭을 처리하는 방법은 다음과 같은 두 가지 방법이 있을 수 있다.
첫번째 방법은 메인 심볼 구간에서는 ACS 연산을 수행하지 아니하고, 두번째 인핸스드 심볼 구간에서 ACS 연산을 할 때 각 상태에 연결될 수 있는 8개의 상태를 모두 비교하여 최소 메트릭을 가지는 상태를 선택하는 것이다. 다시 설명하면, 두번째 인핸스드 심볼의 각 상태에는 두 개의 브랜치가 존재하며 각 브랜치마다 첫번째 인핸스드 심볼의 4개의 상태가 연결될 수 있다. 그러므로 이 4개의 상태들 중에서 최소 경로 메트릭을 가지는 상태(즉, 이전 상태의 경로 메트릭)를 선택하고, 선택된 이전 상태의 경로 메트릭과 해당하는 브랜치 메트릭을 더한다. 이 덧셈 결과가 각 브랜치의 현재 경로 메트릭 값이 된다.
이때 두번째 인핸스드 심볼의 각 상태에는 두 개의 브랜치가 존재하므로, 각 상태별로 두 브랜치의 현재 경로 메트릭 값을 비교하여 작은 값을 가지는 경로 메트릭을 선택한 후 그 상태의 경로 메트릭으로 저장한다. 그리고 선택한 경로의 서바이버(survivor)와 경로 선택 정보를 경로 히스토리부로 출력한다.
두 번째 방법은 메인 심볼 구간에서 ACS 연산을 수행함으로써 메인 심볼 구간에서도 상태의 천이를 지속적으로 추정하는 방법이다. 상기 인핸스드 전용 비터비 복호기는 메인 심볼 구간에서 ACS 연산을 수행한다 하더라도 선택된 서바이버를 경로 히스토리부에서 저장하지 아니한다. 그러나 메인 심볼 구간에서 ACS 연산을 통해서 얻어지는 경로 선택 정보를 이용하여 경로 히스토리부에서는 각 상태의 경로 히스토리를 교환한다. 예를 들어, 상기 메인 심볼에 대한 ACS 연산을 통해 얻어진 경로 선택 정보만을 경로 히스토리부로 출력하고, 선택된 경로의 서바이버는 경로 히스토리부로 출력하지 않을 수 있다. 또 다른 예로, ACS 연산 결과를 통해 얻 어진 서바이버, 경로 선택 정보를 모두 경로 히스토리부로 출력하고, 상기 경로 히스토리붙에서 입력된 심볼이 메인 심볼일 경우에는 서바이버는 받아들이지 않고 경로 선택 정보만을 받아들이게 할 수도 있다.
그리고 상기 인핸스드 전용 비터비 복호기의 경로 히스토리부는 입력 서바이버가 인핸스드 심볼인 경우에만 동작하기 때문에 최종 복호되어 출력되는 심볼의 순서가 비터비 복호기 입력의 심볼의 순서와 달라진다.
도 13은 이러한 현상을 예를 들어 설명한 것이다. 도 13의 (a)는 12개의 비터비 복호기 중에서 어느 하나의 복호기에 입력되는 입력 심볼의 열을 나타낸 것이다. 도 13에서 E는 인핸스드 심볼을, M은 메인 심볼을 의미하여 E 또는 M 다음에 붙은 숫자는 시간 인덱스를 나타낸다. 도 13의 (b)는 인핸스드/메인 통합 비터비 복호기에서 최종 출력하는 심볼 열을 나타낸 것으로서 상기 설명한 바와 같이 일정한 복호장 뒤에 입력 심볼 열과 동일한 순서로 복호 판정 값이 출력됨을 알 수 있다. 도 13의 (c)는 인핸스드 전용 비터비 복호기의 복호 판정이 출력되는 순서를 나타낸 것이다. 도 13의 (c)를 보면 알 수 있듯이 입력 E1에 대한 판정이 내려지려면 경로 히스토리부에 8개의 인핸스드 심볼이 입력되어야 하므로(복호장=8 가정), E1에 대한 판정은 E17이 입력 될 때 가능하다. 또한 비터비 복호기 입력단에서는 E1 E2 E3 E4 다음에 M5 M6 M7 M8 심볼이 입력 된 다음에 E9 E10 E11 E12 심볼이 입력되었는데, 최종 출력에서는 E1 E2 E3 E4 와 E9 E10 E11 E12 심볼이 연이어서 출력됨을 알 수 있다. 이것은 인핸스드 전용 비터비 복호기의 경로 히스토리부가 인핸스드 심볼에서만 동작하기 때문이다.
따라서 인핸스드 전용 비터비 복호기의 복호 판정은 재정렬(re-ordering)을 통하여 입력의 심볼열과 같은 순서대로 맞춰야 한다.
도 14는 인핸스드 심볼이 복호된 출력을 재정렬(re-ordering)하는 것을 설명한 것이다. 12개 비터비 복호기의 경로 히스토리부에서 출력되는 복호 판정은 시분할 방식으로 시리얼하게 출력되므로 디먹스에서는 Way 신호(12 개의 복호기중 몇 번째 복호기인지를 알려주는 신호)에 따라서 해당 FIFO에 복호된 판정값을 저장한다. 이때 상기 FIFO(First In First Out)는 인핸스드 심볼만 버퍼링(buffering)하므로 디먹스는 E/M 플래그가 하이인 구간에서만 동작한다. 제1 먹스(MUX1) 또한 E/M 플래그가 하이인 구간에서만 동작하며 way신호를 입력받아 해당 FIFO의 출력을 출력한다. 도 14에서 제1 먹스(MUX1)에서 사용하는 E/M 플래그와 Way 신호는 디먹스에서 사용하는 신호보다 일정 시간 지연을 가진다. 한편 제2 먹스(MUX2)에서 사용하는 E/M 플래그는 제1 먹스의 것과 동일하며, E/M 플래그가 하이인 구간에는 제1 먹스의 출력을 다중화하고 로우인 구간에는 메인 심볼 구간에 더미(dummy) 데이터를 출력하거나 또는 메인 전용 비터비 복호기의 출력을 다중화하여 출력한다. 상기 더미 데이터를 다중화하는 경우에는 비터비 복호기의 최종 출력에서 인핸스드 심볼과 메인 심볼이 별개의 경로로 출력되는 경우이다. 그리고 메인 심볼이 다중화 되는 경우에는 인핸스드 심볼과 메인 심볼이 복호된 결과가 한 개의 경로로 출력되는 경우이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인핸스드 전용 비터비 복호기를 구성 블록도이다.
브랜치 메트릭 계산부(811)와 부호 반전 추정부(814)는 도 11의 인핸스드/메인 통합 복호기와 동일하므로 상세 설명을 생략한다. 그리고 양의 복호기와 음의 복호기의 ACS부(812,813)의 동작은 앞에서 설명되었으며, 인핸스드 심볼 전용 복호기의 경우에는 경로 히스토리부로 출력하는 서바이버가 X2 한 비트로만 구성된다. 따라서 경로 히스토리부(815,816)에서 필요한 메모리는 총 (12 x 2 x 16 x 복호장 x 1 비트)이다.
그리고 인핸스드 전용 비터비 복호기에는 상기된 도 13, 도 14에서 설명한 재정렬을 위해 인핸스드 재정렬부(818)가 더 구비된다.
메인 전용 비터비 복호기는 기존의 ATSC 8T-VSB 수신기의 비터비 복호기와 동일하므로 본 발명에서는 설명을 생략한다.
8. 채널등화기 시스템으로의 판정 피드백
E8-VSB 수신 시스템에서 사용하는 채널 등화기 시스템은 8-레벨에 대한 판정을 사용하여 채널 등화를 수행한다. 8-레벨 슬라이서를 사용하여 판정을 내리는 것에 비해서 비터비 복호를 수행하여 내린 판정 값이 신뢰도가 높다. 따라서 본 발명에서는 비터비 복호기에서 수행된 8-레벨에 대한 판정을 채널 등화 시스템으로 피드백(feedback)함으로써, 채널 등화의 성능을 향상시킬 수 있다.
ACS부에서의 판정 피드백
E8-VSB 비터비 복호기의 ACS부에서 최소 경로 메트릭을 가지는 상태를 찾아 그 상태에서 선택한 경로의 출력 레벨(8-레벨 중 하나)을 채널 등화 시스템으로 피드백 한다. 이때 인핸스드 심볼의 부호 반전 추정부의 극성 신호에 따라서 양의 복호기와 음의 복호기의 ACS부의 출력 레벨 중 하나를 선택하여 채널 등화 시스템으로 피드백한다. 이것은 개념적으로 복호장이 0인 비터비 복호기의 판정 피드백에 해당한다.
각 복호장에서의 판정 피드백
비터비 복호기의 판정값은 어느 정도까지 복호장이 증가함에 따라서 판정의 신뢰도가 증가한다. 그러나 복호장이 증가하면 복호 판정까지의 시간 지연이 증가하는 단점이 있다. E8-VSB 수신기 비터비 복호기의 복호장이 1 증가할 때마다 판정 피드백의 시간 지연은 12 심볼 시간만큼 증가한다. 그러나 채널 등화기 시스템에서는 경로 히스토리부에서 각 복호장마다 복호 판정을 피드백 해준다면 시간 지연이 허용되는 범위 내에서 최대한 신뢰도가 높은 판정값을 사용할 수 있다.
이를 위해서는 비터비 복호기의 ACS부에서 서바이버를 출력할 때 선택된 경로의 출력 레벨에 대한 정보 즉, C2C1C0 세 비트를 추가하여야 한다. 그리고 경로 히스토리부에서는 이를 저장하여 복호장 만큼의 시간에 해당하는 히스토리를 유지한다. 그리고 매 역 추적 단계(trace-back stage)마다 최소 경로 메트릭를 가지는 상태의 서바이버를 출력하여 채널 등화기 시스템에 피드백 한다.
상기 채널 등화기 시스템에서는 인핸스드 심볼과 메인 심볼 모두 판정 피드백을 받아야 하고 판정 지연이 적어야 하므로, 인핸스드/메인 통합 비터비 복호기 를 기본으로 하여 피드백 하는 것이 바람직하다. 이를 위해서는 도 11의 ACS부에서 서바이버를 출력할 때 C2C1C0를 추가로 출력한다. 그리고 경로 히스토리부에서는 기존 2 비트에 C2C1C0 세 비트를 더하여 저장하고 ACS부에서 입력된 최소 경로 메트릭을 가지는 상태를 찾아 각 복호장에서의 C2C1C0를 출력하여 채널 등화기 시스템으로 피드백 한다. 물론 부호 반전 추정부의 극성 신호에 의해서 양의 복호기에서 출력하는 피드백과 음의 복호기에서 출력하는 피드백을 선택해야 한다.
한편, 본 발명에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로써 이는 당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명을 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가지 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 E8-VSB 수신 시스템의 비터비 복호기의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 인핸스드 심볼과 메인 심볼을 모두 비터비 복호할 수 있다.
둘째, 인핸스드 심볼의 경우 송신기의 인핸스드 심볼 처리기와 트렐리스 부호기가 연접된 것을 한 번에 복호하여 복호 성능을 높일 수 있다.
셋째, 인핸스드 심볼 중에서도 1/2 인핸스드 심볼과 1/4 인핸스드 심볼을 구 분하여 복호할 수가 있으며, 1/4 인핸스드 심볼 복호의 신뢰도가 1/2 인핸스드 심볼 복호의 신뢰도보다 높다.
넷째, 인핸스드 심볼의 부호 반전 여부를 추정할 수 있다.
다섯째, 인핸스드 전용 비터비 복호기를 구현하여 메인 심볼이 인핸스드 심볼의 복호 성능에 미치는 악영향을 최소화할 수 있다.
여섯째, 비터비 복호기에서 수행된 8-레벨에 대한 판정을 채널 등화기 시스템으로 피드백함으로써 채널 등화 성능을 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (21)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 인핸스드 데이터를 랜더마이즈 하는 랜더마이저;
    상기 랜더마이즈 된 인핸스드 데이터를 제1 리드-솔로몬 부호화하는 제1 리드-솔로몬 부호기;
    상기 제1 리드-솔로몬 부호화된 인핸스드 데이터를 콘볼루션 부호화하는 콘볼루션 부호화부;
    상기 콘볼루션 부호화된 인핸스드 데이터를 제2 리드-솔로몬 부호화하는 제2 리드-솔로몬 부호기;
    상기 제2 리드-솔로몬 부호화된 인핸스드 데이터를 인터리빙 하는 바이트 인터리버; 및
    상기 인터리빙 된 인핸스드 데이터를 트렐리스 부호화하는 트렐리스 부호기;를 포함하는 디지털 방송 신호 송신 장치.
  9. 인핸스드 데이터를 랜더마이즈 하는 단계;
    상기 랜더마이즈 된 인핸스드 데이터를 제1 리드-솔로몬 부호화하는 단계;
    상기 제1 리드-솔로몬 부호화된 인핸스드 데이터를 콘볼루션 부호화하는 단계;
    상기 콘볼루션 부호화된 인핸스드 데이터를 제2 리드-솔로몬 부호화하는 단계;
    상기 제2 리드-솔로몬 부호화된 인핸스드 데이터를 인터리빙 하는 단계; 및
    상기 인터리빙 된 인핸스드 데이터를 트렐리스 부호화하는 단계;를 포함하는 디지털 방송 신호 송신 방법.
  10. 인핸스드 데이터를 포함한 디지털 방송 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신된 디지털 방송 신호에 포함된 상기 인핸스드 데이터를 디코딩하는 단계; 및
    상기 디코딩된 인핸스드 데이터를 디랜더마이즈 하는 단계;를 포함하고,
    상기 수신된 인핸스드 데이터는,
    원본 인핸스드 데이터를 랜더마이즈 하는 단계;
    상기 랜더마이즈 된 원본 인핸스드 데이터를 제1 리드-솔로몬 부호화하는 단계;
    상기 제1 리드-솔로몬 부호화된 원본 인핸스드 데이터를 콘볼루션 부호화하는 단계;
    상기 콘볼루션 부호화된 원본 인핸스드 데이터를 제2 리드-솔로몬 부호화하는 단계;
    상기 제2 리드-솔로몬 부호화된 원본 인핸스드 데이터를 인터리빙 하는 단계; 및
    상기 인터리빙 된 원본 인핸스드 데이터를 트렐리스 부호화하는 단계;를 포함하는 단계에 따라 처리된 디지털 방송 신호 수신 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 수신된 디지털 방송 신호는
    원본 메인 데이터를 랜더마이즈 하는 단계;
    상기 랜더마이즈 된 원본 메인 데이터를 제1 리드-솔로몬 부호화하는 단계;
    상기 제1 리드-솔로몬 부호화된 원본 메인 데이터를 제2 리드-솔로몬 부호화하는 단계;
    상기 제2 리드-솔로몬 부호화된 원본 메인 데이터를 인터리빙 하는 단계; 및
    상기 인터리빙 된 원본 메인 데이터를 트렐리스 부호화하는 단계;를 포함하는 단계에 따라 처리된 메인 데이터를 더 포함하는 디지털 방송 신호 수신 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 수신된 디지털 방송 신호의 채널 왜곡을 보상하고 등화하는 단계를 더 포함하는 디지털 방송 신호 수신 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 등화된 디지털 방송 신호로부터 심볼 속성 정보를 디코딩하는 단계를 더 포함하고,
    상기 심볼 속성 정보는 상기 인핸스드 데이터의 심볼이 1/2 부호율로 부호화되었는지 1/4 부호율로 부호화되었는지 나타내는 정보를 포함하는 디지털 방송 신호 수신 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 인핸스드 데이터는 심볼 속성 정보에 근거하여 디코딩되는 디지털 방송 신호 수신 방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 수신된 디지털 방송 신호는 세그먼트 동기 데이터와 필드 동기 데이터를 더 포함하는 디지털 방송 신호 수신 방법.
  16. 인핸스드 데이터를 포함한 디지털 방송 신호를 수신하는 튜너;
    상기 수신된 디지털 방송 신호에 포함된 상기 인핸스드 데이터를 디코딩하는 디코더; 및
    상기 디코딩된 인핸스드 데이터를 디랜더마이즈 하는 디랜더마이저;를 포함하고,
    상기 수신된 인핸스드 데이터는,
    인핸스드 데이터를 랜더마이즈 하는 랜더마이저;
    상기 랜더마이즈 된 인핸스드 데이터를 제1 리드-솔로몬 부호화하는 제1 리드-솔로몬 부호기;
    상기 제1 리드-솔로몬 부호화된 인핸스드 데이터를 콘볼루션 부호화하는 콘볼루션 부호화부;
    상기 콘볼루션 부호화된 인핸스드 데이터를 제2 리드-솔로몬 부호화하는 제2 리드-솔로몬 부호기;
    상기 제2 리드-솔로몬 부호화된 인핸스드 데이터를 인터리빙 하는 바이트 인터리버; 및
    상기 인터리빙 된 인핸스드 데이터를 트렐리스 부호화하는 트렐리스 부호기;를 포함하는 장치에 의해서 생성된, 디지털 방송 신호 수신 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 수신된 디지털 방송 신호는
    원본 메인 데이터를 랜더마이즈 하는 단계;
    상기 랜더마이즈 된 원본 메인 데이터를 제1 리드-솔로몬 부호화하는 단계;
    상기 제1 리드-솔로몬 부호화된 원본 메인 데이터를 제2 리드-솔로몬 부호화하는 단계;
    상기 제2 리드-솔로몬 부호화된 원본 메인 데이터를 인터리빙 하는 단계; 및
    상기 인터리빙 된 원본 메인 데이터를 트렐리스 부호화하는 단계;를 포함하는 단계에 따라 처리된 메인 데이터를 더 포함하는 디지털 방송 신호 수신 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 수신된 디지털 방송 신호의 채널 왜곡을 보상하고 등화하는 등화부를 더 포함하는 디지털 방송 신호 수신 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 등화된 디지털 방송 신호로부터 심볼 속성 정보를 디코딩하는 맵 정보 복구부를 더 포함하고,
    상기 심볼 속성 정보는 상기 인핸스드 데이터의 심볼이 1/2 부호율로 부호화되었는지 1/4 부호율로 부호화되었는지 나타내는 정보를 포함하는 디지털 방송 신호 수신 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 디코더는 상기 심볼 속성 정보에 근거하여 상기 인핸스드 데이터를 디코딩하는 디지털 방송 신호 수신 장치.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 수신된 디지털 방송 신호는 세그먼트 동기 데이터와 필드 동기 데이터를 더 포함하는 디지털 방송 신호 수신 장치.
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