KR101160479B1 - 프로그램 관련 데이터의 에러 보정 방법 - Google Patents

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Abstract

프레임 내에 제공되는 프로그램 관련 데이터, 특히 DAB-데이터 패킷들의 에러 보정을 위해, 다수의 데이터 패킷들에 의해 코드 워드가 사용되고, 원래의 프레임 구조를 유지하면서 에러 보정하기 위한 리던던시 정보가 제공된다. 프로그램 관련 데이터들(CI)의 길이에 관한 정보는 추가로 코드(6 코드 비트)에 의해 보호된다.
Figure R1020077003965
리던던시 정보, 가변 길이, 내용 표시기, 식별, 카운터

Description

프로그램 관련 데이터의 에러 보정 방법 {METHOD FOR CORRECTING ERRORS OF PROGRAM-ASSOCIATED DATA}
본 발명은 프로그램 관련 데이터의 에러를 보정하는 방법에 관한 것이다.
데이터 전송에 있어서, 예컨대 DAB(Digital Audio Broadcasting) 표준은 오디오 프로그램에 그 내용에 의해 할당되는 데이터를 MPEG 프레임 내에서 가변 길이의 그룹들로 전송하는 방법을 규정한다. 상기 데이터는 '프로그램 관련 데이터-PAD'라고 한다. 추가의 데이터들, 특히 가변 길이를 가진 추가의 데이터들은 확장된(extended)의 X인 'X-PAD'라고 한다. 상기 방법은 잘못 전송된 데이터를 식별하는 에러 식별 방법을 제공하지 않는다. 몇몇의 용도에서 상기 데이터들이 결합하여 데이터 그룹을 만들고, 상기 데이터 그룹에 대해 에러 검출 방법(CRC-방법)이 사용된다. 개별 데이터들이 데이터 그룹들 및 데이터 파일로 결합되기 때문에, 하나의 에러 비트가 큰 데이터량의 전송을 무효화시킬 수 있다. DAB의 경우 에러 방지는 컨벌루션 코드에 의해 이루어진다. 10^(-4)의 비트 에러율에 도달하는 것이 목표로 설정되었다.
DE 10 2004 014 594.6에는 원래의 패킷 데이터 구조를 유지하면서 에러 보정을 위한 리던던시 정보를 추가하는, 패킷 데이터의 에러 보정 방법이 공지된다.
DVB-T 방법의 경우 컨벌루션 코드와 블록 코드로 이루어진 연결 코드(concatenated code)가 사용된다. 이를 통해 10^(-8) 크기의 매우 낮은 비트 에러율이 얻어진다.
코드 워드들이 다수의 프레임들에 걸쳐 사용되고, 원래의 데이터 구조를 유지하면서 에러 보정을 위한 리던던시 정보가 추가되는데, 구체적으로는 가변 길이를 가진 프로그램 관련 데이터에 대한 리던던시 정보가 추가되며, 프로그램 관련 데이터들의 길이에 대한 정보가 추가로 코드에 의해 보호되는, 청구항 제 1 항의 조치에 의해, 예컨대 DAB-수신기가 상기 방법에 대해 알 필요 없이 에러가 보정되고, 데이터가 유효 DAB-PAD-데이터로서 인식되고 일반 에러 검출 방법(CRC)으로 처리될 수 있다. 본 발명에 따른 에러 보정 방법을 실시하는 고품질 수신기가 상기 방법을 사용할 수 있고 이로써 더 자주 또는 더 빨리 정확한 데이터 파일을 전송할 수 있다.
프로그램 관련 데이터들(X-PAD-필드)의 길이에 대한 정보가 추가로 전송 에러로부터 보호된다면, 잘못된 길이 정보의 경우, 새로운 구조가 완전히 파괴되지 않을 수 있다.
본 발명은 오디오 데이터에 대한 비트 에러율은 작으나, 프로그램 관련 데이터의 전송에 대한 비트 에러율이 너무 높다는 사실을 기초로 한다.
종속 청구항들에 바람직한 실시예들이 제시된다.
본 발명의 실시예들이 도면을 참조로 더 자세히 설명된다.
도 1은 오디오 데이터들과 프로그램 관련 데이터들의 연속 데이터 스트림이며;
도 2는 FEC-PAD-구조이며;
도 3은 192행 및 12열을 가진 FEC-PAD-구조이며;
도 4는 프로그램 관련 데이터의 길이를 보호하는 FEC-PAD-구조이며;
도 5는 내용 표시기(content indicator)-필드의 구조이며;
도 6은 프로그램 관련 데이터의 길이 정보의 보호이며;
도 7은 도 6의 데이터에 대한 3-비트-그룹화이며;
도 8은 추가의 PAD 에러 방지를 가진 F-PAD-구조이며;
도 9는 전체 데이터 구조이다.
본 발명이 설명되기 전에, 이해를 돕기 위해 에러 보정을 가진 종래의 구조들이 설명된다.
도 1에는 프로그램 관련 데이터 필드가 가변 길이의 X-PAD-서브필드(2)의 형태로 할당된 오디오 데이터의 종래 프레임 구조가 도시된다. 상기 X-PAD-서브필드(2)에는 하나의 4 바이트 필드가 이어지고, 그 다음에 2개의 2 바이트 필드가 연결된다. 4 바이트 필드는 1 바이트의 내용 표시기들 CI 또는 CI 리스트를 마치기 위한 END-마커로 채워진다. X-PAD-서브필드의 수 및/또는 길이에 따라 0 내지 4 개의 CI-표시기들이 제공된다. CI-표시기는 X-PAD-서브필드 내에 무엇이 포함되어 있는지를 나타낸다. X-PAD-서브필드(2)들이 있다면, 이것은 F-PAD-필드 내에서 "10"으로 표시된다. X-PAD-서브필드가 없다면, F(고정된)-PAD-필드에 식별자 "00"이 나타난다. UEP(unequal error protection)는 더 양호한 에러 방지를 의미한다.
방법의 경계 조건들은 다음과 같다.:
- 전체 오디오 채널이 10^(-4)의 BER을 가진다면, 비트 에러율은 10^(-8) 미만이어야 한다.
- "다이내믹 라벨"과 같은 단순한 서비스를 포함한 기존 서비스가 영향을 받지 않아야 한다(역방향 호환성 레벨 2).
- 가변 길이를 가진 X-PAD-응용은 지원되어야 한다.
- 데이터의 갑작스런 종료가 FEC(순방향 에러 보정)-프레임의 가변 종료에 의해 지원되어야 한다.
도 2에는 FEC-PAD-구조가 도시된다. 12 행에는 에러 보정을 위한 16 바이트 FEC-필드들이 고정 길이로 배치된다. 신호화는 F-PAD-필드(바이트 L 표시기/L-바이트-데이터 필드) 내에서 이루어진다. 또한, 코드 워드의 위치를 명확히 찾아낼 수 있도록, F-PAD-필드 내의 프레임의 식별을 위한 카운터가 제공된다.
도 3에는 192행 및 12열을 가진 매트릭스의 FEC-PAD-구조가 도시된다. 중요한 데이터들만이 보호된다. "Padding zero"는 전송되지 않는다. 추가의 패리티 데이터들은 새로운 X-PAD-FEC-데이터들로서 추가되어 포함된다. PAD를 가진 모든 다른 데이터들은 영향을 받지 않는다. 따라서 모든 X-PAD-응용들이 이용될 수 있고, 종래의 수신기에 사용 가능하다. FEC-데이터들의 안정한 동기화 및 신호화가 F-PAD-필드 내에 제공된다. 데이터들은 "응용 데이트 테이블"에 패킷-모드-방법에서처럼 배치된다. 동일한 프레임 구조 및 코딩이 수신 복잡성을 제한하기 위해 적용된다. FEC-프레임은 X-PAD-전송의 중단을 지원하기 위해 항상 종료될 수 있다. 그러나 중요한 문제가 있다: X-PAD-서브필드의 길이 표시기들(CI-표시기들) 내의 단지 하나의 비트 에러가 UEP에 의한 비교적 더 높은 방지에도 불구하고 전체 FEC-프레임을 파괴할 수 있다.
이것을 방지하기 위해, 프로그램 관련 데이터들(CI-표시기들)의 길이에 대한 정보는 본 발명에 따라 추가의 코드에 의해 보호된다.
도 4에 원으로 표시된 길이 정보들(CI-표시기들)이 도 5에서 확대되어 도시된다. 도 6에 따라 보호되는, 3 비트 길이 정보의 4 그룹들(총 12비트)이 있다.
F-PAD에 "바이트-L" 필드 6 데이터 비트가 패리티 비트로서 추가된다. 단순한 블록-코드(18, 12)는 1비트를 보정하는 것만이 가능하다. 이것은 비터비 코덱(Viterbi Codec)이 에러 버스트를 발생시키는 것으로 충분하지 않다. 갈로이스 필드23을 통해 계산되는 리드-솔로몬-코드(RS-코드)에 의한 길이 정보의 코딩이 더 바람직하다. 즉, 3 비트 길이 정보는 4 개의 정보 심볼들로 그룹화되고, 상기 심볼들은 2개의 패리티 심볼들과 함께 갈로이스 필드 GF(23)를 통해 RS-코드에 의해 코딩된다. RS(6, 4)-코드는 불가능하다. 그러나 사용되는 패킷 길이로 단축(1 만큼)되는 RS(7, 5)-코드는 사용될 수 있다. 상기 코드에 의해 심볼(3-비트-그룹)이 보정되므로, 코드는 버스트 필드에 대한 안정성을 갖는다.
도 7에는 CI-데이트들의 그룹화가 도시된다. RS(7, 5, 3)-코드가 제공된다. 제 1 심볼은 0에 세팅되고, 전송되지 않는다. 그 뒤에 4 개의 정보 심볼들 및 2 개의 패리티 심볼들이 주어진다. 바람직하게는 총 4개의 비트-그룹들이 길이 정보를 포함하는지의 여부와 무관하게 보정되는 것이 바람직하다.
도 8에는 예컨대 보호되는 CI-데이터용의 새로 규정된 L-바이트 표시기들을 가진 F-PAD-필드 내의 식별/신호화가 도시된다:
바이트-L-Ind='b1111,
예컨대 FEC-프레임에 대해:
바이트-L-Ind='b1010
FEC-프레임에 대해, L-바이트-데이터 필드 내의 동기화를 위한 카운터(Z)가 제공된다. 데이터 프레임에 대해, PAD-비트의 보정 검출에 필요한 패리트 비트가 L-바이트-데이터 필드 내로 삽입된다.
도 9에는 전체 데이터 구조가 도시된다.

Claims (16)

  1. 코드 워드들이 다수의 프레임들에 사용되는, 프레임 내에 존재하는 데이터들의 에러를 보정하는 방법에 있어서,
    - 원래의 프레임 구조를 유지하면서 에러 보정을 위하여, 가변 길이를 가진 프로그램 관련 데이터에 대한 리던던시 정보를 추가하는 단계,
    - 상기 프로그램 관련 데이터들의 길이에 관한 정보인 길이 표시기를 코드에 의해 추가로 보호하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로그램 관련 데이터들의 에러를 보정하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 프로그램 관련 데이터들로서 DAB-X-PAD 데이터 패킷들이 사용되는 것을 특징으로 하는 프로그램 관련 데이터들의 에러를 보정하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 X-PAD 데이터들의 상기 길이 표시기를 보호하기 위한 리던던시 정보가 F-PAD 필드 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 프로그램 관련 데이터들의 에러를 보정하는 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 길이 표시기를 위한 리던던시 정보의 존재가 식별되는 것을 특징으로 하는 프로그램 관련 데이터들의 에러를 보정하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, F-PAD 필드 내에 식별자가 제공되는 것을 특징으로 하는 프로그램 관련 데이터들의 에러를 보정하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 길이 표시기의 에러 보정을 위해 리드-솔로몬-코드가 사용되는 것을 특징으로 하는 프로그램 관련 데이터들의 에러를 보정하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 길이 정보의 에러 보정을 위해, 총 4개의 비트 그룹들이 상기 길이 표시기들을 포함하고 있는지의 여부와 무관하게 보정되는 것을 특징으로 하는 프로그램 관련 데이터들의 에러를 보정하는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 에러 보정을 위한 리던던시 정보가 프레임 내에 포함되어 있는 지를 검출하기 위해 또는 데이터 스트림 내의 코드 워드의 위치를 찾아내기 위해, 상응하는 식별자가 프레임 내에 제공되는 것을 특징으로 하는 프로그램 관련 데이터들의 에러를 보정하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 프레임의 식별에 추가해서, 카운터가 F-PAD 필드 내에 제공됨으로써, 코드 워드의 위치가 명확하게 찾아지는 것을 특징으로 하는 프로그램 관련 데이터들의 에러를 보정하는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 에러 보정을 위해, 사용되는 패킷 길이로 단축된 리드-솔로몬-코드가 사용되는 것을 특징으로 하는 프로그램 관련 데이터들의 에러를 보정하는 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 리던던시 정보를 위해, 유효 정보를 위한 데이터 패킷들에 추가되어 있는 고유 데이터 패킷이 제공되는 것을 특징으로 하는 프로그램 관련 데이터들의 에러를 보정하는 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 유효 데이터의 전송은 리던던시 데이터를 전송하기 위해 항상 중단될 수 있는 것을 특징으로 하는 프로그램 관련 데이터들의 에러를 보정하는 방법.
  13. 제 2 항에 있어서,
    상기 X-PAD 데이터들의 상기 길이 표시기를 보호하기 위한 리던던시 정보가 "L-바이트-데이터-필드" 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 프로그램 관련 데이터들의 에러를 보정하는 방법.
  14. 제 6 항에 있어서,
    상기 리드-솔로몬-코드는 갈로이스 필드 23을 통해 계산되는 것을 특징으로 하는 프로그램 관련 데이터들의 에러를 보정하는 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    내용 표시기/CI-필드 내의 길이 정보의 에러 보정을 위해, 총 4개의 비트 그룹들이 상기 길이 표시기들을 포함하고 있는지의 여부와 무관하게 보정되는 것을 특징으로 하는 프로그램 관련 데이터들의 에러를 보정하는 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 에러 보정을 위한 리던던시 정보가 프레임 내에 포함되어 있는 지를 검출하기 위해 또는 데이터 스트림 내의 코드 워드의 위치를 찾아내기 위해, 상응하는 식별자가 F-PAD 필드 내에 제공되는 것을 특징으로 하는 프로그램 관련 데이터들의 에러를 보정하는 방법.
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