KR101162211B1 - 디지털 방송 시스템 및 처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 방송 시스템과 관련된 것으로서, 특히 본 발명은 정보를 갖고 있는 다수개의 인핸스드 데이터 패킷을 그룹화하고, 상기 그룹을 메인 데이터와 다중화시켜 전송함에 있어서, 상기 그룹을 다수개의 영역으로 계층화하고, 계층화된 영역의 특성에 따라 삽입되는 데이터 종류, 처리 방법 등을 구분한다. 특히 본 발명은 정보를 갖고 있는 인핸스드 데이터와 송/수신측에서 알고 있는 기지 데이터 중 적어도 하나를 포함하여 인핸스드 데이터 패킷을 구성하고, 상기 다수개의 인핸스드 데이터 패킷을 그룹화할 때, 상기 그룹의 계층화된 영역의 특성을 참조하여 그룹 내 삽입되는 기지 데이터 위치, 초기화 데이터 위치, RS 패리티 위치를 결정함으로써, 채널 변화가 심하거나 노이즈에 약한 환경에서 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

인핸스드 데이터, 그룹, 기지 데이터

Description

디지털 방송 시스템 및 처리 방법{Digital broadcasting system and processing method}

도 1은 트랜스포트 패킷 단위로 다중화되는 E-VSB 데이터 전송 패턴의 일 예를 보인 본 발명의 도면

도 2a, 도 2b는 본 발명에 따른 디지털 방송 송신 시스템에서 데이터 인터리버 전후단의 데이터 구성 예를 보인 도면

도 3의 (a) 내지 (c)는 본 발명에 따른 E-VSB 데이터 그룹의 구성 예들을 보인 도면

도 4a, 도 4b는 본 발명에 따른 그룹 내 바디 영역에 6 패킷 주기로 기지 데이터를 삽입할 때의 데이터 인터리버 전후단의 데이터 구성 예를 보인 도면

도 5a, 도 5b는 본 발명에 따른 그룹 내 바디 영역에 6 패킷 주기로 기지 데이터를 삽입하고, 헤드, 테일 영역에 기지 데이터를 삽입할 때의 데이터 인터리버 전후단의 데이터 구성 예를 보인 도면

도 6은 본 발명에 따른 디지털 방송 송신 시스템의 일부를 보인 구성 블록도

도 7, 도 8은 도 6의 디지털 방송 송신 시스템이 적용된 전체 디지털 방송 송신 시스템의 실시예들을 보인 구성 블록도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

601 : E-VSB 전처리부 602 : E-VSB 패킷 포맷터

603 : 패킷 다중화기 604 : 데이터 랜더마이저

605 : 스케쥴러

606 : RS 부호기 및 비체계적 RS 패리티 위치 홀더 삽입부

본 발명은 디지털 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 VSB(Vestigial Side Band) 방식으로 변조하여 이를 송신하고 수신하는 디지털 방송 시스템 및 처리 방법에 관한 것이다.

북미 및 국내에서 디지털 방송 표준으로 채택된 8T-VSB 전송방식은 MPEG 영상/음향 데이터의 전송을 위해 개발된 시스템이다. 그러나 요즈음 디지털 신호처리 기술이 급속도로 발전하고, 인터넷이 널리 사용됨에 따라서 디지털 가전과 컴퓨터 및 인터넷 등이 하나의 큰 틀에 통합되어 가는 추세이다. 따라서 사용자의 다양한 요구를 충족시키기 위해서는 디지털 방송 채널을 통하여 영상/음향 데이터에 더하여 각종 부가 데이터를 전송할 수 있는 시스템의 개발이 필요하다.

부가 데이터 방송의 일부 이용자는 간단한 형태의 실내 안테나가 부착된 PC 카드 혹은 포터블 기기를 이용하여 부가데이터방송을 사용할 것으로 예측되는데, 실내에서는 벽에 의한 차단과 근접 이동체의 영향으로 신호 세기가 크게 감소하고 반사파로 인한 고스트와 잡음의 영향으로 방송 수신 성능이 떨어지는 경우가 발생 할 수 있다. 그런데 일반적인 영상/음향데이터와는 달리 부가 데이터 전송의 경우에는 보다 낮은 오류율을 가져야 한다. 영상/음향 데이터의 경우에는 사람의 눈과 귀가 감지하지 못하는 정도의 오류는 문제가 되지 않는 반면에, 부가데이터(예: 프로그램 실행 파일, 주식 정보 등)의 경우에는 한 비트의 오류가 발생해도 심각한 문제를 일으킬 수 있다. 따라서 채널에서 발생하는 고스트와 잡음에 더 강한 시스템의 개발이 필요하다.

부가 데이터의 전송은 통상 MPEG 영상/음향과 동일한 채널을 통해 시분할 방식으로 이루어 질 것이다. 그런데 디지털 방송이 시작된 이후로 시장에는 이미 MPEG 영상/음향만 수신하는 ATSC VSB 디지털 방송 수신기가 널리 보급되어 있는 상황이다. 따라서 MPEG 영상/음향과 동일한 채널로 전송되는 부가 데이터가 기존에 시장에 보급된 기존 ATSC VSB 전용 수신기에 아무런 영향을 주지 않아야 한다. 이와 같은 상황을 ATSC VSB 호환으로 정의하며, 부가데이터 방송 시스템은 ATSC VSB 시스템과 호환 가능한 시스템이어야 할 것이다. 상기 부가 데이터를 인핸스드 데이터 또는 E-VSB 데이터라 하기도 한다.

또한 열악한 채널환경에서는 기존의 ATSC VSB 수신 시스템의 수신성능이 떨어질 수 있다. 특히 휴대용 및 이동수신기의 경우에는 채널변화 및 노이즈에 대한 강건성이 더욱 요구된다.

따라서 본 발명의 목적은 부가 데이터 전송에 적합하고 노이즈에 강한 새로운 디지털 방송 시스템 및 처리 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 인핸스드 데이터를 계층화하여 메인 데이터와 다중화함으로써, 수신기의 수신 성능을 향상시키는 디지털 방송 시스템 및 처리 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 송/수신측에서 알고 있는 기지 데이터(Known data)와 인핸스드 데이터를 계층화하여 메인 데이터와 다중화함으로써, 수신기의 수신 성능을 향상시키는 디지털 방송 시스템 및 처리 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 디지털 방송 처리 방법은, 인핸스드 데이터 그룹과 메인 데이터 패킷을 트랜스포트 패킷 단위로 다중화하고 데이터 인터리빙한 후 트렐리스 부호화하여 전송함에 있어서, 연속하는 다수개의 인핸스드 데이터 패킷을 그룹화하고, 상기 인핸스드 데이터 그룹을 복수개 이상의 영역으로 구분한 후 각 영역의 특성에 따라 해당 영역에 인핸스드 데이터를 할당하고, RS 패리티 위치를 결정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 단계는 상기 인핸스드 데이터 그룹을 제1, 제2, 제3 영역으로 계층화하여 구분하며, 이때 제2 영역은 데이터 인터리빙 후의 출력 순서를 기준으로 인핸스드 데이터 그룹 내 인핸스드 데이터가 연속적으로 계속 출력되는 영역의 적어도 일부 또는 전체가 포함되도록 구분하고, 상기 제1 영역은 상기 인핸스드 데이터 그룹에서 제2 영역보다 먼저 출력되는 부분, 제3 영역은 나중에 출력되는 부분으로 구분하는 것을 특징으로 한다.

상기 단계는 상기 제2 영역에 포함되는 인핸스드 데이터 패킷의 RS 패리티가 데이터 인터리빙 후의 출력 순서를 기준으로 제1 영역이나 제3 영역에서 출력되도록 상기 RS 패리티 위치를 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 방송 처리 방법은, 인핸스드 데이터 그룹과 메인 데이터 패킷을 트랜스포트 패킷 단위로 다중화하고 데이터 인터리빙한 후 트렐리스 부호화하여 전송함에 있어서, 연속하는 다수개의 인핸스드 데이터 패킷을 그룹화하고, 상기 인핸스드 데이터 그룹을 제1 내지 제3 영역으로 계층화하여 구분한 후 각 영역의 특성에 따라 해당 영역에 인핸스드 데이터와 기지 데이터 중 적어도 하나를 할당하고, RS 패리티 위치를 결정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 단계는 상기 제2 영역은 데이터 인터리빙 후의 출력 순서를 기준으로 인핸스드 데이터 그룹 내 인핸스드 데이터가 연속적으로 계속 출력 가능한 영역의 적어도 일부 또는 전체가 포함되도록 구분하고, 상기 제1 영역은 상기 인핸스드 데이터 그룹에서 제2 영역보다 먼저 출력되는 부분, 제3 영역은 나중에 출력되는 부분으로 구분하는 것을 특징으로 한다.

상기 단계는 상기 제2 영역에 포함되는 인핸스드 데이터 패킷의 RS 패리티가 데이터 인터리빙 후의 출력 순서를 기준으로 제1 영역이나 제3 영역에서 출력되도록 트렐리스 부호기의 초기화 데이터 위치와 RS 패리티 위치를 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 디지털 방송 송신 시스템은, 연속하는 다수개의 인핸스드 데이터 패킷을 그룹화하고, 상기 인핸스드 데이터 그룹을 복수개 이상의 영역으로 구 분한 후 각 영역의 특성에 따라 해당 영역에 인핸스드 데이터와 기지 데이터 중 적어도 하나를 할당하는 E-VSB 패킷 포맷터; 상기 인핸스드 데이터 그룹과 메인 데이터 패킷을 트랜스포트 패킷 단위로 다중화하여 출력하는 다중화기; 및 상기 다중화기에서 출력되는 데이터가 인핸스드 데이터 그룹이면 그룹 내 구분된 영역의 특성에 따라 비체계적 RS 패리티 위치를 결정하고 데이터 인터리빙을 위해 출력하는 RS 부호기/비체계적 RS 패리티 위치 홀더 삽입부를 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.

본 발명은 정보를 갖고 있는 다수개의 인핸스드 데이터 패킷을 그룹화하고, 상기 그룹을 메인 데이터와 다중화시켜 전송함에 있어서, 상기 그룹을 다수개의 영역으로 계층화하고, 계층화된 영역의 특성에 따라 삽입되는 데이터 종류, 처리 방법 등을 구분하도록 하는데 있다.

특히 본 발명은 정보를 갖고 있는 인핸스드 데이터와 송/수신측에서 알고 있는 기지 데이터 중 적어도 하나를 포함하여 인핸스드 데이터 패킷을 구성하고, 상 기 다수개의 인핸스드 데이터 패킷을 그룹화할 때, 상기 그룹의 계층화된 영역의 특성을 참조하여 그룹 내 삽입되는 기지 데이터 위치, 초기화 데이터 위치, RS 패리티 위치를 결정하는데 있다.

도 1은 메인 데이터와 인핸스드 데이터를 다중화 함에 있어서 MPEG 트랜스포트(Transport ; TP) 패킷 단위로 다중화하여 전송하는 예를 보인다. 특히 인핸스드 데이터는 다수 개의 정해진 수의 인핸스드 데이터 패킷이 그룹으로 묶여서 전송된다.

도 1에서 188 바이트 단위의 TP 패킷은 랜덤마이징 과정에서 MPEG 동기 바이트가 제거되고, RS(Reed-Solomon) 부호화 과정에서 20바이트가 추가되어 207 바이트 단위의 패킷으로 변환된다. 상기 RS 부호화된 패킷 데이터는 데이터 인터리버(도시되지 않음)에서 데이터 인터리빙되어 출력된다.

즉, 랜덤마이징된 187바이트의 패킷이 메인 데이터 패킷인 경우 기존 ATSC VSB 시스템과 동일하게 체계적 RS 부호화를 수행하여 20바이트의 패리티를 187바이트의 데이터 뒤에 부가한 후 데이터 인터리빙을 수행한다. 이에 반해 랜덤마이징된 187바이트의 패킷이 인핸스드 데이터 패킷인 경우, 패킷 내에 20바이트의 비체계적 RS 패리티 위치 홀더를 삽입하고, 나머지 187개의 바이트 위치에는 상기 인핸스드 데이터 패킷 내 바이트들을 삽입하여 데이터 인터리빙을 수행한다.

도 2는 상기 데이터 인터리버 전후단의 데이터 관계를 도시하고 있다. 상기 데이터 인터리버 입력은 도 2a를 참조하면, 패킷 순서대로 위에서부터 아래로, 왼쪽부터 오른쪽으로 입력된다. 그리고 데이터 인터리버 출력은 도 2b를 참조하면, 위에서부터 아래로, 왼쪽부터 오른쪽으로 출력된다. 즉, 데이터 인터리버 출력은 도 2a에서 A가 제일 먼저 출력되고, 그 다음 B와 C가 섞여서 출력되고, 그 다음 D와 E가 섞여서 출력되고, 마지막에 F가 출력되어 도 2b 형태로 구성된다.

그리고 메인 데이터와 인핸스드 데이터가 패킷 단위로 다중화되고, 상기 인핸스드 데이터는 다수 개의 정해진 수의 인핸스드 데이터 패킷이 그룹으로 묶여서 전송될 때, 도 2a에서 A, B, C, D 의 104 패킷이 하나의 인핸스드 데이터 그룹으로 전송되는 것을 가정할 수 있다. 이 경우, 도 2b의 데이터 인터리버 출력을 기준으로 데이터 구성을 보면 B, C 영역의 인핸스드 데이터는 연속적으로 계속 출력될 수 있지만, A 영역이나 D 영역의 인핸스드 데이터는 메인 데이터와 섞여서 출력되게 된다.

본 발명은 인핸스드 데이터 그룹을 세 부분으로 계층화하고, 이를 헤드(Head), 바디(Body), 테일(tail)이라 명명한다. 즉 데이터 인터리버 출력을 기준으로 볼 때, 인핸스드 데이터 그룹에서 먼저 출력되는 부분을 헤드, 중간에 출력되는 부분을 바디, 마지막에 출력되는 부분을 테일이라 한다. 여기서 상기 바디 부분은 데이터 인터리빙 후를 기준으로 볼 때, 인핸스드 데이터 그룹 내 인핸스드 데이터가 연속적으로 계속 출력되는 영역의 적어도 일부가 포함되거나 또는 전체가 포함되도록 할당된다. 이때 상기 바디 부분에는 인핸스드 데이터가 비연속적으로 출력되는 영역이 포함될 수도 있다.

도 3은 일정한 개수의 인핸스드 데이터 패킷을 모아 그룹을 형성하고 상기 그룹을 헤드, 바디, 테일 영역으로 나누는 예를 보인 본 발명의 도면이다.

도 3의 (a), (b), (c)의 왼쪽 그림은 각각 데이터 인터리빙 전의 데이터 구성을 보이고, 오른쪽은 데이터 인터리빙을 수행한 후의 데이터 구성을 보인다.

도 3의 (a)와 (b)는 104개의 패킷이 인핸스드 데이터 그룹을 구성하는 경우를 보인다. 이것은 데이터 인터리버가 52패킷 단위로 주기적으로 동작하므로 52 패킷의 배수개로 인핸스드 데이터 그룹을 구성하는 예를 보인 것이다.

또한, 도 3의 (a)와 (c)는 데이터 인터리버 출력단에서 데이터 구성을 볼 때, 바디 영역이 사각형의 형태를 가진다. 즉, 바디 영역은 중간에 메인 데이터 영역과 섞이지 않고 온전히 인핸스드 데이터들로 구성된 영역이 되도록 인핸스드 데이터 그룹에서 헤드, 바디, 테일 영역을 설정한 예이다.

상기 인핸스드 데이터 그룹을 세 부분으로 나눈 것은 각기 용도를 달리 하기 위함이다. 즉, 도 3의 (a)와 (c)에서 바디에 해당하는 영역은 중간에 메인 데이터의 간섭없이 인핸스드 데이터들로만 구성되므로 보다 강인한 수신 성능을 보일 수 있는 영역이고, 헤드와 테일 영역의 인핸스드 데이터는 메인 데이터와 인터리버 출력 순서 상 사이사이에 섞이게 되므로 바디 영역에 비해 수신 성능이 낮아질 수 영역이기 때문이다.

또한, 기지 데이터를 인핸스드 데이터에 삽입하여 전송하는 시스템을 적용하는 경우, 인핸스드 데이터에 연속적으로 긴 기지 데이터를 주기적으로 삽입하고자 할 때, 데이터 인터리버 출력단의 순서를 기준으로 인핸스드 데이터가 메인 데이터와 섞이지 않은 영역에 삽입하는 것이 가능하다. 즉, 도 3의 (a)와 (c)의 바디 영역에는 일정 길이의 기지 데이터를 주기적으로 삽입하는 것이 가능하다. 그러나 헤 드와 테일 영역에는 기지 데이터를 주기적으로 삽입하는 것이 곤란하고 연속적으로 긴 기지 데이터를 삽입하는 것도 불가능하다.

도 4에서는 인핸스드 데이터 그룹을 도 3의 (a)와 같이 구성하고 바디 영역에 기지 데이터를 삽입하는 예를 보인다. 즉, 하나의 인핸스드 데이터 그룹 내 바디 영역에서 6 패킷(또는 세그먼트) 주기로 기지 데이터가 삽입되고 또한 바디 영역의 시작 부분에 기지 데이터가 추가적으로 삽입되어 있는 예이다.

도 4a는 데이터 인터리버 전단에서의 구성을 보이고 도 4b는 데이터 인터리버 후단에서의 구성을 보인다.

도 5에서는 인핸스드 데이터 그룹을 도 3의 (a)와 같이 구성하고 헤드, 바디, 테일 모든 영역에 기지 데이터를 삽입하는 예를 보인다. 상기 바디 영역에서 기지 데이터는 6 패킷(또는 세그먼트) 주기로 삽입되고 또한 바디 영역의 시작 부분에 기지 데이터가 추가적으로 삽입되어 있다. 상기 헤드와 테일 영역은 연속적으로 긴 기지 데이터를 삽입할 수 없기에 짧은 기지 데이터 열을 잦은 주기로 삽입하는 예를 보인다.

즉, 상기 데이터 인터리빙된 데이터는 12-way 인터리빙에 의해 12 바이트가 심볼로 뒤섞여서 트렐리스 부호기(도시되지 않음)에서 트렐리스 부호화 되는데, 상기 헤드와 테일 영역에서는 연속적인 인핸스드 데이터의 길이가 바디 영역에 비해 짧기 때문에 12-way 인터리빙을 수행할 때 인핸스드 데이터가 메인 데이터와 심볼 단위로 섞일 수 있다. 그러므로 인핸스드 데이터와 메인 데이터가 심볼 단위로 섞이는 곳에서는 연속적인 기지 데이터를 만들 수 없다.

도 5의 예에서는 헤드와 테일 영역에 기지 데이터를 삽입하는 경우에, 기지 데이터가 될 수 있는 인핸스드 데이터와 기지 데이터가 될 수 없는 메인 데이터가 심볼 영역에서 섞이지 않도록 인핸스드 데이터 만으로 12-way 인터리빙 단위에 맞추어 12 바이트를 선택하여 기지 데이터로 할당하는 예를 보인다. 또한, 상기 트렐리스 부호기의 메모리 초기화를 위한 12 바이트가 48 심볼로 변환되면 처음 24 심볼만 트렐리스 초기화에 사용되고 트렐리스가 초기화 된 후에는 나머지 24 심볼은 기지 데이터로 사용할 수 있다. 즉, 바디 영역에서는 긴 기지 데이터 열을 삽입할 수 있고, 헤드나 테일 영역에서는 짧은 기지 데이터 열을 삽입할 수 있다.

도 5a는 데이터 인터리버 전단에서의 구성을 보이고 도 5b는 데이터 인터리버 후단에서의 구성을 보인다.

이때 상기 데이터 인터리버 후단의 트렐리스 부호기는 메모리가 있고 현재 출력이 현재 뿐 아니라 과거의 입력에도 영향을 받기 때문에 어느 시점에서 정해진 신호를 출력하기 위해서는 현재 트렐리스 부호기 내의 메모리를 일정한 값으로 초기화하는 과정이 필요하다. 상기 트렐리스 부호기의 메모리 초기화가 필요한 경우 즉, 기지 데이터 열의 처음이면 상기 기지 데이터의 일부가 초기화 데이터로 치환되어 상기 트렐리스 부호기로 출력된다. 그러면 상기 트렐리스 부호기 내의 메모리가 상기 초기화 데이터에 의해 정해진 값으로 초기화되고, 그 시점 이후의 상기 트렐리스 부호기의 출력은 송/수신측에서 원하는 형태의 부호화된 기지 데이터가 될 수 있다.

전술한 도 4, 5의 구성은 바디 영역에서 일정한 길이 이상의 기지 데이터가 6 패킷(또는 세그먼트) 주기로 삽입하는 예를 보이는데, 상기 RS 패리티 부분을 가능하면 바디가 아닌 헤드나 테일 영역에 위치하도록 기지 데이터를 삽입한 예이다.

이것은 바디 영역이 헤드나 테일 영역에 비해 수신 성능을 향상시킬 수 있는 영역이므로 인핸스드 데이터가 아닌 RS 패리티를 헤드나 테일 영역에 위치시킴으로써, 바디 영역의 인핸스드 데이터 양을 늘이기 위함이다. 이때 상기 RS 패리티는 데이터 인터리버 후단의 출력 기준으로 볼 때, 초기화를 위한 기지 데이터보다 뒤에 출력되도록 위치시켜야 한다.

이를 위해 도 4,5의 경우 바디 영역의 시작 부분에서 기지 데이터가 추가적으로 삽입되어 있으며, 또한 기지 데이터가 주기적으로 삽입되는 경우, 일부 주기에서는 다른 주기의 기지 데이터 열보다 긴 기지 데이터 열이 삽입되어 있다. 또한 도 2를 참조하여 초기화 데이터가 바디 영역 중 B 부분에 있으면 RS 패리티는 헤드 영역(즉, A 영역)에 있도록 기지 데이터 열의 길이 및 위치를 결정하고, 초기화 데이터가 바디 영역 중 C 영역에 있으면 RS 패리티는 테일 영역(즉, D 영역)에 있도록 기지 데이터 열의 길이 및 위치를 결정한다.

이때 상기 B 영역에서 패킷에 초기화 데이터가 없으면 그 패킷에 대한 RS 패리티는 헤드 영역에 위치시킨다. 그러나 C 영역에서는 초기화 데이터에 상관없이 C 영역의 패킷에 대한 RS 패리티는 D 영역에 위치시킨다.

또한 헤드와 테일 영역 중에서 바디 영역과 거리가 가까운 곳에서는 바디 영역과 큰 차이 없이 수신 성능을 보일 수 있다면, 그 부분에는 RS 패리티와 같은 메인 데이터보다 인핸스드 데이터가 위치하도록 인핸스드 데이터 그룹 내 비체계적 RS 패리티 위치를 선택하는 것이 바람직하다.

도 4, 5에서는 데이터 인터리버 후단의 출력 순서에서 볼 때, 헤드 영역에서는 가능한 한 빨리 나올 수 있는 위치에 RS 패리티를 위치시키고, 테일 영역에서는 가능한 한 늦게 나올 수 있는 위치에 RS 패리티를 위치시키는 예를 보인다.

즉, 헤드 영역에서 RS 패리티는 초기화 데이터보다 늦게 출력되어야 하지만, 초기화 데이터보다 늦게 출력되는 데이터 중에서 RS 패리티가 가장 빨리 출력될 수 있도록 RS 패리티 위치를 결정한다. 그리고 테일 영역에서는 초기화 데이터보다 늦게 출력되는 데이터 중에서 RS 패리티가 가장 늦게 출력될 수 있도록 RS 패리티 위치를 결정한다. 이렇게 함으로써, 헤드와 테일 영역에서 상대적으로 수신 성능이 좋은 곳에 메인 데이터보다 인핸스드 데이터가 더 많이 할당되도록 할 수 있다.

그리고 본 발명에서는 인핸스드 데이터 그룹을 헤드, 바디, 테일 영역으로 나누는 경우, 각 영역에 따라 다른 서비스를 할당할 수 있다. 예를 들어, 길이가 긴 기지 데이터를 주기적으로 삽입하여 수신 성능을 향상시킬 수 있는 바디 영역에는 중요도가 높거나 우선 순위가 높은(High priority) 인핸스드 데이터를 전송하도록 할당하고, 기지 데이터를 넣지 않거나 부분적으로 넣을 수 있는 헤드, 테일 영역에는 중요도가 낮거나 우선 순위가 낮은(Low priority) 인핸스드 데이터를 전송하도록 할당할 수 있다. 예를 들어서 High priority 인핸스드 데이터에는 이동수신을 위한 서비스를 할당하고 Low priority 인핸스드 데이터에는 실내 또는 보행수신을 위한 서비스를 할당하여 운영할 수 있다. 계층 서비스의 또 다른 예는 수신 상태가 안 좋은 상황에서는 High priority 데이터만 수신하고 수신 상태가 좋은 상황 에서는 보조적인 Low priority 데이터까지 수신하는 서비스를 운영할 수도 있다.

도 6은 이러한 계층 구조를 갖는 본 발명의 E-VSB 송신 시스템의 일부를 보인 것으로서, E-VSB 전처리부(601), E-VSB 패킷 포맷터(602), 패킷 다중화기(603), 데이터 랜더마이저(604), 스케쥴러(605), RS 부호기/비체계적 RS 패리티 위치 홀더 삽입부(606)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에서 E-VSB 전처리부(601)는 인핸스드 데이터를 입력받아 추가의 에러 정정 부호화, 인터리빙, 널 데이터 삽입을 통한 바이트 확장 등과 같은 전처리를 수행한 후 E-VSB 패킷 포맷터(602)로 출력한다.

이때 입력된 인핸스드 데이터가 전술한 High Priority 인핸스드 데이터와 Low Priority 인핸스드 데이터라면 상기 E-VSB 전처리부(601)는 각 수준에 맞는 전처리를 수행한다. 일 예로, High Priority 인핸스드 데이터에 대해 4바이트 확장을 수행하고, Low Priority 인핸스드 데이터라면 2바이트 확장을 수행할 수 있다. 또는 그 반대의 비율로 확장하거나 동일한 비율로 확장할 수도 있다. 이는 설계자의 선택 사항이므로 본 발명에서는 상기 예로 제한되지 않을 것이다.

상기 E-VSB 패킷 포맷터(602)는 스케쥴러(605)의 제어에 의해 전처리된 인핸스드 데이터를 패킷 단위로 다수개 모아 그룹화하는데 이때, 상기 그룹 내 헤드, 바디, 테일 영역 중 각기 적합한 영역에 상기 High Priority 인핸스드 데이터와 Low Priority 인핸스드 데이터를 할당한다. 일 예로 바디 영역에는 High Priority 인핸스드 데이터를 할당하고, 헤드와 테일 영역에는 Low Priority 인핸스드 데이터를 할당할 수 있다.

또한 상기 E-VSB 패킷 포맷터(602)는 상기 그룹에 기지 데이터를 할당할 수도 있다. 이때에도 전술한 도 4, 5와 같이 그룹 내 헤드, 바디, 테일 영역 중 각기 적합한 영역에 기지 데이터 열을 할당하고 상기 기지 데이터 열의 시작 부분에서 트렐리스 초기화 데이터를 할당한다.

여기서 상기 그룹을 구성하는 패킷은 다수개의 인핸스드 데이터 패킷으로서, 하나의 인핸스드 데이터 패킷은 4바이트의 MPEG 헤더가 추가된 188바이트 단위의 인핸스드 데이터 패킷(즉, MPEG 호환 패킷)이다. 상기 인핸스드 데이터 패킷에는 인핸스드 데이터와 기지 데이터 중 적어도 하나를 포함한다.

상기 인핸스드 데이터 그룹은 패킷 다중화기(603)로 출력된다. 상기 패킷 다중화기(603)는 188 바이트 단위의 메인 데이터 패킷를 입력받고 상기 인핸스드 데이터 그룹과 트랜스포트 패킷 단위로 시분할 다중화하여 출력한다.

즉, 상기 스케줄러(605)는 패킷 다중화기(603)가 그룹을 헤드, 바디, 테일 영역으로 구분하고, 각 영역에 적합하게 인핸스드 데이터 및 기지 데이터가 할당되도록 제어 신호를 발생하여 상기 패킷 다중화기(603)로 출력한다.

상기 패킷 다중화기(603)의 출력은 데이터 랜더마이저(604)로 입력되고, 상기 데이터 랜더마이저(604)는 입력 패킷으로부터 MPEG 동기 바이트를 버리고 나머지 187 바이트를 내부에서 발생시킨 의사랜덤(pseudo random) 바이트를 사용하여 랜덤하게 만든 후 RS 부호기/비체계적 RS 패리티 위치 홀더 삽입부(606)는 랜더마이즈된 데이터에 대해 체계적(systematic) RS 부호화 또는, 비체계적 패리티 위치 홀더 삽입(Non-systematic RS parity Holder insertion)을 수행한다.

즉, 상기 RS 부호기/비체계적 RS 패리티 위치 홀더 삽입부(606)는 상기 데이터 랜더마이저(604)에서 출력되는 187바이트의 패킷이 메인 데이터 패킷인 경우 기존 ATSC VSB 시스템과 동일하게 체계적 RS 부호화를 수행하여 20바이트의 패리티 바이트를 187바이트의 데이터 뒤에 부가한 후 데이터 인터리버로 출력한다.

한편 상기 RS 부호기/비체계적 RS 패리티 위치 홀더 삽입부(606)는 상기 데이터 랜더마이저(604)에서 출력되는 187바이트의 패킷이 인핸스드 데이터 패킷인 경우 입력 패킷에 대한 20개의 RS 패리티 바이트 위치를 전술한 도 4,5와 같이 그룹 내에서 정한 후 정해진 RS 패리티 바이트 위치에는 널 바이트를 삽입하고, 나머지 187개의 바이트 위치에는 상기 인핸스드 데이터 패킷 내 바이트들을 순차적으로 삽입하여 데이터 인터리버로 출력한다. 상기 데이터 인터리버의 입/출력 관계는 전술한 도 2 내지 5를 참조한다.

도 7과 도 8은 도 6의 E-VSB 전처리부, E-VSB 패킷 포맷터, 패킷 다중화기, 데이터 랜더마이저, 스케쥴러, RS 부호기/비체계적 RS 패리티 위치 홀더 삽입부가 적용된 디지털 방송 송신 시스템의 전체 블록도를 보인 실시예들이다.

도 7에서 E-VSB 전처리부(701), E-VSB 패킷 포맷터(702), 패킷 다중화기(703), 데이터 랜더마이저(704), 스케쥴러(705), RS 부호기/비체계적 RS 패리티 위치 홀더 삽입부(711)의 동작은 도 6을 참조하고, 나머지 부분의 동작은 본 출원인에 의해 기 출원된 특허(출원 번호 2005-132489호, 출원인 2005.12.28)를 참조하고 상세 설명을 생략한다.

마찬가지로 도 8에서 E-VSB 전처리부(801), E-VSB 패킷 포맷터(802), 패킷 다중화기(803), 데이터 랜더마이저(804), 스케쥴러(805), RS 부호기/비체계적 RS 패리티 위치 홀더 삽입부(806)의 동작은 도 6을 참조하고, 나머지 부분의 동작은 본 출원인에 의해 기 출원된 특허(출원 번호 2005-131082호, 출원인 2005.12.27)를 참조하고 상세 설명을 생략한다.

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 발명은 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.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 디지털 방송 시스템 및 처리 방법은 채널을 통하여 부가 데이터를 송신할 때 오류에 강하고 또한 기존의 VSB 수신기와도 호환성이 가능한 이점이 있다. 더불어 기존의 VSB 시스템보다 고스트와 잡음이 심한 채널에서도 부가 데이터를 오류없이 수신할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명은 정보를 갖고 있는 다수개의 인핸스드 데이터 패킷을 그룹화하고, 상기 그룹을 메인 데이터와 다중화시켜 전송함에 있어서, 상기 그룹을 다수개의 영역으로 계층화하고, 계층화된 영역의 특성에 따라 삽입되는 데이터 종류, 처리 방법 등을 구분함으로써, 수신 시스템의 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

특히 본 발명은 정보를 갖고 있는 인핸스드 데이터와 송/수신측에서 알고 있는 기지 데이터 중 적어도 하나를 포함하여 인핸스드 데이터 패킷을 구성하고, 상기 다수개의 인핸스드 데이터 패킷을 그룹화할 때, 상기 그룹의 계층화된 영역의 특성을 참조하여 그룹 내 삽입되는 기지 데이터 위치, 초기화 데이터 위치, RS 패리티 위치를 결정함으로써, 채널 변화가 심한 수신 시스템의 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

이러한 본 발명은 채널 변화가 심하고 노이즈에 대한 강건성이 요구되는 휴대용 및 이동수신기에 적용하면 더욱 효과적이다.

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.

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26. 인핸스드 데이터에 대해 제1 에러 정정 부호화를 수행하고, 제1 에러 정정 부호화된 인핸스드 데이터와 기지 데이터를 포함하는 인핸스드 데이터 패킷들을 출력하는 처리부;

    상기 인핸스드 데이터 패킷들과 메인 데이터를 포함하는 메인 데이터 패킷들을 다중화하는 다중화기;

    상기 다중화된 인핸스드 및 메인 데이터 패킷들에 대해 제2 에러 정정 부호화를 수행하는 부호기;

    상기 제2 에러 정정 부호화된 인핸스드 및 메인 데이터 패킷들을 인터리빙하여 데이터 그룹을 출력하며, 상기 데이터 그룹은 제1, 제2 영역으로 구분되고, 상기 제1 영역은 인핸스드 데이터와 복수개의 기지 데이터 열을 포함하고, 상기 제2 영역은 인핸스드 데이터와 메인 데이터를 포함하는 인터리버; 및

    상기 데이터 그룹의 데이터를 트렐리스 부호화하는 트렐리스 부호기를 포함하며, 상기 트렐리스 부호기에 포함된 하나 이상의 메모리는 각 기지 데이터 열의 시작에서 초기화되는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신 시스템.
27. 제 26 항에 있어서, 상기 부호기는

    입력되는 메인 데이터 패킷들에 대해서는 체계적 RS(Systematic Reed-Solomon) 부호화를 수행하고, 입력되는 인핸스드 데이터 패킷들에 대해서는 비체계적 RS 부호화를 수행하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신 시스템.
28. 제 26 항에 있어서,

    상기 복수개의 기지 데이터 열은 상기 데이터 그룹의 제1 영역에서 N 세그먼트 간격으로 위치하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신 시스템.
29. 인핸스드 데이터에 대해 제1 에러 정정 부호화를 수행하고, 제1 에러 정정 부호화된 인핸스드 데이터와 기지 데이터를 포함하는 인핸스드 데이터 패킷들을 출력하는 단계;

    상기 인핸스드 데이터 패킷들과 메인 데이터를 포함하는 메인 데이터 패킷들을 다중화하는 단계;

    상기 다중화된 인핸스드 및 메인 데이터 패킷들에 대해 제2 에러 정정 부호화를 수행하는 단계;

    상기 제2 에러 정정 부호화된 인핸스드 및 메인 데이터 패킷들을 인터리빙하여 데이터 그룹을 출력하며, 상기 데이터 그룹은 제1, 제2 영역으로 구분되고, 상기 제1 영역은 인핸스드 데이터와 복수개의 기지 데이터 열을 포함하고, 상기 제2 영역은 인핸스드 데이터와 메인 데이터를 포함하는 단계; 및

    상기 데이터 그룹의 데이터를 트렐리스 부호기에서 트렐리스 부호화하는 단계를 포함하며, 상기 트렐리스 부호기에 포함된 하나 이상의 메모리는 각 기지 데이터 열의 시작에서 초기화되는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신 시스템의 방송 신호 처리 방법.
30. 제 29 항에 있어서, 상기 제2 에러 정정 부호화 단계는

    입력되는 메인 데이터 패킷들에 대해서는 체계적 RS 부호화를 수행하고, 입력되는 인핸스드 데이터 패킷들에 대해서는 비체계적 RS 부호화를 수행하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신 시스템의 방송 신호 처리 방법.
31. 제 29 항에 있어서,

    상기 복수개의 기지 데이터 열은 상기 데이터 그룹의 제1 영역에서 N 세그먼트 간격으로 위치하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신 시스템의 방송 신호 처리 방법.

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