KR101191198B1 - 디지털 방송 시스템 및 처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 방송 시스템과 관련된 것으로서, 특히 본 발명은 인핸스드 데이터가 전송되는 데이터 영역의 특정 위치에 기 정의된 기지 데이터를 삽입하여 전송하고, 수신측에서는 상기 기지 데이터를 복조나 등화 과정에 이용함으로써, 채널 변화가 심하거나 노이즈에 약한 환경에서 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

기지 데이터, 전송 파라미터, 인핸스드 데이터

Description

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

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 방송 송신 시스템의 구성 블록도

도 2a, 도 2b는 본 발명에 따른 전송 파라미터를 인핸스드 데이터 영역에 삽입하여 전송하기 위한 실시예들을 보인 도면

도 3은 본 발명에 따른 전송 파라미터를 기지 데이터 영역에 삽입하여 전송하기 위한 일 실시예를 보인 도면

도 4는 본 발명에 따른 전송 파라미터를 필드 동기 세그먼트 영역에 삽입하여 전송하기 위한 일 실시예를 보인 도면

도 5는 본 발명에 따른 디지털 방송 수신 시스템의 일 실시예를 보인 구성 블록도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

501 : 튜너 502 : 복조부

503 : 등화기 504 : 기지 데이터 검출부

505 : E-VSB 블록 복호기 506 : E-VSB 데이터 디포맷터

507 : RS 프레임 복호기 508 : 데이터 디인터리버

509 : RS 복호기 510 : 데이터 디랜더마이저

511 : 전송 파라미터 파싱부

본 발명은 디지털 방송 시스템에 관한 것으로, 특히 디지털 방송을 송신하고 수신하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

디지털 방송 중 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 발생할 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: 프 로그램 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 부가데이터 전송에 적합하고 노이즈에 강한 새로운 디지털 방송 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 송/수신측에서 알고 있는 기지 데이터(Known data)를 데이터 구간의 소정 영역에 삽입하여 전송함으로써, 수신 성능을 향상시키는 방송 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전송하는 신호에 관한 여러 가지 전송 파라미터들을 효율적으로 전송하고 수신하기 위한 방송 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 디지털 방송 처리 방법은, 연속하는 다수개의 인핸스드 데이터 패킷을 포함하는 데이터 그룹 내 기 설정된 영역에 전송 파라미터를 삽입하는 단계; 그리고 필드 동기 세그먼트 내 기 설정된 영역에 전송 파라미터를 삽입하는 단계 중 적어도 하나를 수행하여 수신측에서 수신 데이터를 처리하는데 필요한 정보를 포함하는 전송 파라미터를 전송하는 것을 특징으로 한다.

상기 전송 파라미터는 상기 데이터 그룹 내 인핸스드 데이터 삽입 가능한 영역의 적어도 일부에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

상기 인핸스드 데이터 영역에 삽입된 전송 파라미터는 추가의 부호화가 수행되어 전송되는 것을 특징으로 한다.

상기 전송 파라미터는 상기 데이터 그룹 내 기지 데이터 삽입 가능한 영역의 적어도 일부에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

상기 기지 데이터 영역에 삽입된 전송 파라미터는 추가의 부호화가 수행되지 않고 전송되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 송신 시스템은, 정보를 갖는 인핸스드 데이터에 대해 랜더마이징과 바이트 확장을 수행하는 랜더마이저/바이트 확장기; 연속하는 다수개의 인핸스드 데이터 패킷이 포함되도록 구성된 데이터 그룹 내 해당 영역에 상기 바이트 확장된 인핸스드 데이터를 삽입하는 그룹 포맷터; 상기 그룹 포맷터에서 출력되는 인핸스드 데이터에 헤더 데이터를 삽입하여 인핸스드 데이터 패킷으로 출력하는 패킷 포맷터; 입력되는 메인 데이터 패킷과 상기 인핸스드 데이터 패킷을 다중화하여 출력하는 제1 다중화기; 및 상기 제1 다중화기에서 다중화된 데이터에 세그먼트 동기와 필드 동기 세그먼트를 다중화는 제2 다중화기를 포함하여 구성되며,

상기 그룹 포맷터, 패킷 포맷터, 제2 다중화기 중 적어도 하나는 수신측에서 수신 데이터를 처리하는데 필요한 정보를 포함하는 전송 파라미터를 기 설정된 영역에 삽입하는 것을 특징으로 한다.

상기 그룹 포맷터의 입력단/출력단, 상기 패킷 포맷터의 출력단 중 어느 하나에 인핸스드 데이터에 대해 M/N(M<N) 부호율로 부호화를 수행하는 부호화부가 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수신 시스템은, 수신된 데이터에 기지 데이터를 적용하여 복조 및 채널 등화를 수행하는 복조 및 등화부; 전송 파라미터를 참조하여 상기 복조 전 및/또는 후 데이터로부터 송신측에서 삽입한 기지 데이터를 검출하여 복조 및 등화부로 출력하는 기지 데이터 검출부; 전송 파라미터를 참조하여 상기 등화부에서 출력되는 인핸스드 데이터 그룹에 대해 트렐리스 복호화, 추가의 복호화를 수행하는 블록 복호기; 상기 복호화가 수행된 인핸스드 데이터 그룹 내 인핸스드 데이터에 대해서만 디랜더마이징을 수행하는 데이터 디포맷터; 및 상기 등화된 데이터, 디포맷팅된 데이터 중 적어도 하나로부터 송신측에서 삽입한 전송 파라미터를 추출하여 복조 및 복호에 필요한 정보를 해당 블록으로 출력하는 전송 파라미터 파싱부 를 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.

그리고 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 됨을 밝혀두고자 한다.

본 발명에서 인핸스드 데이터는 프로그램 실행 파일, 주식 정보 등과 같이 정보를 갖는 데이터일 수도 있고, 영상/음향 데이터일 수도 있다. 그리고 기지(Known) 데이터는 송/수신측의 약속에 의해 미리 알고 있는 데이터이다. 또한 메인 데이터는 기존의 수신 시스템에서 수신할 수 있는 데이터로서, 영상/음향 데이터를 포함한다.

그리고 송신 시스템에서 전송하는 신호(예를 들어, 메인 데이터, 기지 데이터, 인핸스드 데이터 등)에 관한 여러 가지의 전송 파라미터들이 존재하게 되며, 수신 시스템에서 전송된 신호를 올바르게 수신하기 위해서는 전송된 신호의 전송 파라미터들을 알아야 한다.

예를 들면, 인핸스드 데이터를 전송하기 위해서 심볼 영역의 신호들이 어떤 방법으로 부호화되었는지에 대한 정보가 필요하고, 메인 데이터와 인핸스드 데이터 또는 여러 종류의 인핸스드 데이터간에 어떻게 다중화되어 있는지에 대한 정보 등이 필요한데, 본 발명에서는 이를 전송 파라미터라 한다.

또한 인핸스드 데이터와 기지 데이터 중 적어도 하나를 포함하여 구성된 인핸스드 데이터 패킷들을 그룹화하여 버스트 단위로 전송할 경우에는 버스트 내의 그룹의 개수, 각 그룹의 번호 등과 같이 그룹에 대한 관련 정보, 다음 버스트까지의 시간 등과 같이 버스트에 대한 관련 정보 등이 필요하며, 본 발명에서는 이것도 전송 파라미터라 한다.

상기 전술한 전송 파라미터는 송신 시스템의 방식에 따라 그 파라미터의 종류가 추가 및 삭제될 수 있다.

본 발명은 송신측에서 이러한 전송 파라미터를 전송하고, 수신측에서 이를 수신하도록 하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 송신 시스템에서는 전송 파라미터를 여러 가지 방법, 및 위치에서 삽입하여 전송할 수 있다.

제1 실시예로서, 전송 파라미터는 인핸스드 데이터 패킷 또는 그룹의 일정 영역을 할당하여 삽입할 수 있다. 이 경우 상기 전송 파라미터는 인핸스드 데이터와 동일하게 취급되게 된다. 예를 들어, 상기 인핸스드 데이터를 M/N 부호율로 부 호화한다면, 상기 전송 파라미터도 M/N 부호율로 부호화한다.

제2 실시예로서, 상기 전송 파라미터를 다른 데이터와 다중화하여 삽입할 수도 있다. 예를 들면, 기지 데이터를 인핸스드 데이터와 다중화할 때, 기지 데이터를 삽입할 수 있는 위치에 기지 데이터 대신 전송 파라미터를 삽입할 수 있으며 또는 기지 데이터와 혼합하여 삽입할 수도 있다.

제3 실시예로서, 상기 전송 파라미터는 VSB 프레임의 필드 동기 세그먼트 내에 미사용 영역의 일부를 할당하여 삽입할 수도 있다.

본 발명에서는 전송 신호에 관련된 여러 가지의 전송 파라미터들을 상기된 실시예들의 방법을 통해 삽입하여 전송하는데, 이때 상기 전송 파라미터는 어느 한 실시예를 통해서만 삽입하여 전송할 수도 있고, 일부 실시예를 통해서 삽입하여 전송할 수도 있으며, 모든 실시예를 통해 삽입하여 전송할 수도 있다. 또한 전송 파라미터 내 정보는 각 실시예에서 중복되어 삽입될 수도 있고, 필요한 정보만 해당 실시예의 해당 위치에서 삽입되어 전송될 수도 있다.

그리고 상기 전송 파라미터는 강인성을 확보하기 위하여 짧은 주기의 블록 부호화를 수행한 후 해당 영역에 삽입될 수 있다. 상기 짧은 주기의 블록 부호화 방법으로는 예를 들면, 커독(Kerdock) 부호화, 전송 파라미터의 반복 부호화 등이 있다. 또한, 여러 개의 블록 부호화의 조합도 가능하다.

한편 상기 전송 파라미터가 필드 동기 세그먼트 영역 또는 기지 데이터 영역에 삽입되어 전송되는 경우, 상기 전송 파라미터가 전송 채널을 거쳤을 때 그 신뢰도가 떨어지므로, 전송 파라미터에 따라 기 정의된 패턴들 중 하나를 삽입하는 것 도 가능하다. 이때 수신 시스템에서는 수신된 신호와 기 정의된 패턴들과의 상관 연산을 수행하여 전송 파라미터를 인식할 수 있다.

예를 들어, 버스트 내의 그룹의 개수가 5개인 경우를 A 패턴으로 송/수신측의 약속에 의해 미리 정하였다고 가정하자. 그러면 송신측에서는 버스트 내의 그룹의 개수가 5개일 때는 A 패턴을 삽입하여 전송한다. 그리고 수신측에서는 수신 데이터와 미리 생성한 A 패턴을 포함하는 여러 기준 패턴들과의 상관 연산을 수행한다. 이때 수신 데이터와 A 패턴과의 상관값이 제일 크면 상기 수신 데이터는 전송 파라미터 특히, 버스트 내의 그룹의 개수를 나타내며 이때 그 개수는 5개라고 인식할 수 있게 된다.

도 1은 전송 파라미터를 전송하기 위한 본 발명의 디지털 방송 송신 시스템의 일 실시예를 보인 것이다.

상기 도 1의 송신 시스템은 본 발명의 이해를 돕기 위한 하나의 실시예일 뿐이며, 본 발명은 전송 파라미터의 전송이 필요한 송신 시스템은 어느 것이나 적용할 수 있다. 따라서 본 발명은 상기된 실시예로 제시한 것에 제한되지 않을 것이다.

도 1의 송신 시스템은 E-VSB 전처리부(Pre Processor)(110), 패킷 다중화기(121), 데이터 랜더마이저(122), RS 부호기/비체계적 RS 부호기(RS encoder/Non-systematic RS Encoder)(123), 데이터 인터리버(124), 패리티 치환기(125), 비체계적 RS 부호기(126), 트렐리스 부호화부(127), 프레임 다중화기(128), 및 송신부(130)를 포함하여 구성된다.

상기 E-VSB 전처리부(110)는 RS 프레임 부호기(111), E-VSB 랜더마이저 및 바이트 확장기(112), 그룹 포맷터(113), E-VSB 블록 처리부(114), 데이터 디인터리버(115), 패킷 포맷터(116)를 포함하여 구성된다.

일 예로, 상기 전송 파라미터들은 상기 그룹 포맷터(113)에서 삽입하여 전송할 수도 있고(제1 실시예), 패킷 포맷터(116)에서 삽입하여 전송할 수도 있으며(제2 실시예), 프레임 다중화기(128)에서 삽입하여 전송할 수도 있다(제3 실시예).

이와 같이 구성된 본 발명에서 메인 데이터는 패킷 다중화기(121)로 입력되고, 인핸스드 데이터는 노이즈 및 채널 변화에 빠르고 강력하게 대응하도록 하기 위해 추가의 부호화를 수행하는 E-VSB 전처리부(110)로 입력된다.

상기 E-VSB 전처리부(110)의 RS 프레임 부호기(111)는 인핸스드 데이터를 입력받아 추가의 부호화(encoding)를 위한 프레임을 구성하고 부호화를 수행한 후 E-VSB 랜더마이저 및 바이트 확장기(112)로 출력한다.

일 실시예로, 상기 RS 프레임 부호기(111)는 입력된 인핸스드 데이터에 대해서 에러 정정 부호화(encoding), 에러 검출 부호화 중 적어도 하나를 수행하여 데이터에 강건성을 부여한다. 이때 상기 에러 정정 부호화는 RS 부호화를 적용하고, 에러 검출 부호화는 CRC(Cyclic Redundancy Check) 부호화를 적용하는 것을 일 실시예로 한다. 상기 RS 부호화를 수행하면 에러 정정을 위해 사용될 패리티 데이터가 생성되고, CRC 부호화를 수행하면 에러 검출을 위해 사용될 CRC 데이터가 생성된다.

또한 상기 RS 프레임 부호기(111)는 전파 환경 변화에 의해서 발생할 수 있 는 군집 에러를 흐트림으로써 극심하게 열악하고, 빠르게 변하는 전파 환경에도 대응할 수 있도록 하기 위해 일정 크기의 인핸스드 데이터들을 로우(row) 단위로 섞는 로우 섞음(Row permutation) 과정을 포함할 수도 있다.

상기 E-VSB 랜더마이저 및 바이트 확장기(112)는 부호화된 인핸스드 데이터를 입력받아 랜더마이징과 널 데이터 삽입을 통한 바이트 확장을 수행한다.

이때 상기 E-VSB 랜더마이저/바이트 확장기(112)에서 인핸스드 데이터에 대해 랜더마이징을 수행함으로써, 후단의 데이터 랜더마이저(122)에서는 인핸스드 데이터에 대해서 랜더마이징 과정을 생략할 수 있다. 상기 인핸스드 데이터에 대한 랜더마이저는 기존의 ATSC의 랜더마이저와 동일한 것을 사용할 수도 있으며, 다른 랜더마이저를 사용하는 것도 가능하다.

그리고 상기 랜더마이징 과정과 바이트 확장 과정은 순서를 바꾸어 수행할 수도 있다. 즉 전술한 바와 같이 랜더마이징한 후 바이트 확장을 수행할 수도 있고, 그 반대로 바이트를 확장한 후 랜더마이징을 수행할 수도 있으며, 이는 전체적인 시스템을 고려하여 선택할 수가 있다.

이때 상기 바이트 확장은 후단의 E-VSB 블록 처리부(114)의 부호율에 따라 달라질 수 있다. 즉 상기 E-VSB 블록 처리부(114)의 부호율이 M/N 부호율이라면 상기 바이트 확장기는 M바이트를 N바이트로 확장한다. 예를 들어, 부호율이 1/2 부호율이라면 1바이트를 2바이트로 확장하고, 1/4 부호율이라면 1바이트를 4바이트로 확장한다.

상기 랜더마이저/바이트 확장기(112)에서 출력되는 인핸스드 데이터는 그룹 포맷터(113)로 입력된다.

상기 그룹 포맷터(113)는 기 정의된 규칙에 따라 인핸스드 데이터 그룹을 형성하고, 형성된 인핸스드 데이터 그룹 내 해당하는 영역에 입력되는 인핸스드 데이터들을 삽입하여 E-VSB 블록 처리부(114)로 출력한다.

이때 상기 인핸스드 데이터 그룹은 적어도 하나 이상의 계층화된 영역으로 구분할 수 있고, 계층화된 각 영역의 특성에 따라 각 영역에 할당되는 인핸스드 데이터 종류가 달라질 수 있다.

본 발명에서는 데이터 디인터리빙 전의 데이터 구성을 기준으로 인핸스드 데이터 그룹을 세 개의 계층화된 영역 즉, 헤드(head), 바디(body), 테일(tail) 영역으로 구분하는 것을 일 실시예로 설명한다. 결과적으로 데이터 디인터리빙을 위해 입력되는 인핸스드 데이터 그룹을 기준으로 먼저 입력되는 부분이 헤드, 중간에 입력되는 부분이 바디, 마지막에 입력되는 부분이 테일이 된다.

예를 들어, 후단의 데이터 디인터리버(115)로 입력되는 인핸스드 데이터 그룹을 기준으로 볼 때, 바디 영역에서는 중간에 메인 데이터 영역과 섞이지 않고 온전히 인핸스드 데이터들로 구성된 영역이 되도록 인핸스드 데이터 그룹에서 헤드, 바디, 테일 영역을 설정할 수 있다.

상기 인핸스드 데이터 그룹을 세 부분으로 나눈 것은 각기 용도를 달리 하기 위함이다. 즉, 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 있는 영역이기 때문이다.

또한, 기지 데이터를 인핸스드 데이터 그룹에 삽입하여 전송하는 시스템을 적용하는 경우, 인핸스드 데이터에 연속적으로 긴 기지 데이터를 주기적으로 삽입하고자 할 때, 데이터 디인터리버(115)의 입력단의 순서를 기준으로 인핸스드 데이터가 메인 데이터와 섞이지 않은 영역에 삽입하는 것이 가능하다. 즉, 상기 바디 영역에는 일정 길이의 기지 데이터를 주기적으로 삽입하는 것이 가능하다. 그러나 헤드와 테일 영역에는 기지 데이터를 주기적으로 삽입하는 것이 곤란하고 연속적으로 긴 기지 데이터를 삽입하는 것도 곤란하다.

따라서 상기 그룹 포맷터(113)는 상기와 같이 형성된 인핸스드 데이터 그룹 내 해당하는 영역에 입력된 인핸스드 데이터들을 삽입한다. 일 실시예로, 상기 그룹 포맷터(113)는 입력받은 인핸스드 데이터를 바디 영역에 삽입한다.

또한 상기 그룹 포맷터(113)에서는 데이터 디인터리빙과 관련하여 상기 인핸스드 데이터 그룹 내 해당하는 영역에 MPEG 헤더 위치 홀더, 비체계적 RS 패리티 위치 홀더, 메인 데이터 위치 홀더를 삽입한다. 여기서 메인 데이터 위치를 삽입하는 이유는 데이터 디인터리버(115)의 입력을 기준으로 헤드와 테일 영역에서는 인핸스드 데이터와 메인 데이터가 사이사이에 섞이게 되기 때문이다. 상기 MPEG 헤더를 위한 위치 홀더는 상기 데이터 디인터리빙 후의 출력 데이터를 기준으로 볼 때, 각 패킷의 제일 앞에 할당된다.

이와 같이 상기 그룹 포맷터(113)는 입력되는 인핸스드 데이터들을 인핸스드 데이터 그룹을 형성하는 규칙에 따라 인핸스드 데이터 그룹 내의 해당하는 영역에 삽입하고, 데이터 디인터리빙과 관련하여 MPEG 헤더 위치 홀더, 비체계적 RS 패리티 위치 홀더, 메인 데이터 위치 홀더를 삽입한다.

그리고 상기 그룹 포맷터(113)에서는 기 정해진 방법에 의해서 발생된 기지 데이터를 해당 영역에 삽입하거나, 추후에 기지 데이터를 삽입하기 위한 기지 데이터 위치 홀더를 해당 영역에 삽입한다. 이때 트렐리스 부호화부(127)의 초기화를 위한 초기화 위치 홀더를 해당 영역에 삽입할 수도 있다. 일 실시예로, 상기 초기화 위치 홀더는 상기 기지 데이터 열의 시작 부분에 삽입할 수 있다.

또한 상기 그룹 포맷터(113)에서는 상기 삽입되는 데이터들과는 별도로 전술한 전송 파라미터를 상기 인핸스드 데이터 그룹 내 바디 영역에 삽입할 수도 있다. 이때 전송 파라미터는 수신 시스템에서 상기 인핸스드 데이터 그룹에 포함되는 데이터를 수신하여 처리하는데 필요한 정보들을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 상기 전송 파라미터는 인핸스드 데이터 그룹 정보, 다중화 정보 등을 포함할 수 있다.

일 실시예로, 상기 전송 파라미터는 짧은 주기의 블록 부호화를 거친 후 상기 바디 영역에 삽입될 수 있다. 특히 상기 전송 파라미터는 바디 영역 중 약속된 임의의 위치에 삽입될 수 있으며, 이렇게 삽입된 전송 파라미터는 인핸스드 데이터와 마찬가지로 E-VSB 블록 처리부(114)에서 M/N 부호율로 부호화되어 출력된다.

그리고 상기 전송 파라미터에 M/N 부호율로 추가적인 부호화를 수행하기 위해서는 상기 전송 파라미터에 널 데이터를 삽입하여 바이트를 확장하는 과정이 필요하다.

도 2a, 도 2b는 상기 전송 파라미터에 널 데이터를 삽입하여 전송 파라미터 바이트를 확장하는 실시예들을 보인 구성 블록도이다.

도 2a는 E-VSB 랜더마이저/바이트 확장기(112)에서 인핸스드 데이터와 전송 파라미터에 대해 랜더마이징과 바이트 확장을 수행하고, 그룹 포맷터(113)로 출력하여 인핸스드 데이터 그룹 내 해당 영역에 삽입하는 예를 보이고 있다.

도 2b는 인핸스드 데이터에 대해서는 랜더마이징과 바이트 확장을 모두 실시하고, 전송 파라미터에 대해서는 바이트 확장만 수행하는 예를 보인 것이다. 이를 위해 E-VSB 랜더마이저/바이트 확장기(112)에서는 인핸스드 데이터를 입력받아 랜더마이징과 바이트 확장을 모두 수행하여 그룹 포맷터(113)로 출력하고, 바이트 확장기(201)에서는 전송 파라미터를 입력받아 바이트 확장을 수행한 후 그룹 포맷터(113)로 출력하는 예를 보이고 있다. 상기 그룹 포맷터(113)에서는 인핸스드 데이터 그룹을 형성하는 규칙에 따라 인핸스드 데이터 그룹 내 해당 영역에 입력되는 인핸스드 데이터와 전송 파라미터를 삽입한다.

이때 상기 전송 파라미터 삽입은 E-VSB 블록 처리부(114) 전단에서 이루어지므로, 수신 시스템에서는 수신 데이터의 동기 및 등화가 이루어지고, 심볼 단위의 복호가 이루어진 후에야 인핸스드 데이터와 상기 전송 파라미터를 분리해 검출할 수 있다. 따라서 상기와 같이 그룹 포맷터(113)에서 인핸스드 데이터 패킷 또는 그룹의 일정 영역에 현재 심볼의 처리 방식을 포함하는 전송 파라미터를 삽입하여 전송하는 경우, 수신 시스템에서는 현재 수신한 데이터의 전송 파라미터에 대한 확인 역할만을 수행하게 된다.

즉, 상기 전송 파라미터가 인핸스드 데이터 영역에 삽입되는 경우, 수신 시 스템에서는 E-VSB 블록 복호를 수행한 뒤에 전송 파라미터들을 인식할 수 있다. 이 때문에 인핸스드 데이터 영역에 삽입되는 전송 파라미터의 종류는 한계를 갖게 되며, 현재의 인핸스드 데이터의 부호화 방식에 대한 정보가 들어있다면 수신된 심볼에 대한 확인 역할만을 수행하게 되는 것이다. 그러나 추가적인 부호화로 인해 더 높은 수신 성능을 보이므로 안정적으로 수신해야만 하는 전송 파라미터를 송신하는데 효과적으로 사용될 수 있다.

한편 상기 그룹 포맷터(113)에서 기 정해진 방법에 의해서 발생된 기지 데이터를 인핸스드 데이터 그룹 내 해당 영역에 삽입할 경우, 기지 데이터를 삽입할 수 있는 영역의 적어도 일부에 기지 데이터 대신 전송 파라미터를 삽입할 수도 있다.

예를 들어, 인핸스드 데이터 그룹 내 바디 영역의 시작 부분에 긴 기지 데이터 열을 삽입하는 경우, 이 중 일부에는 기지 데이터 대신 전송 파라미터를 삽입할 수도 있다. 이때 상기 전송 파라미터가 삽입되는 영역을 제외한 나머지 영역에 삽입되는 기지 데이터 열 중 일부는 수신 시스템에서 인핸스드 데이터 그룹의 시작점을 포착하는데 사용할 수 있고, 다른 일부는 수신 시스템에서 채널 등화를 위해 사용할 수 있다.

그리고 상기 기지 데이터 영역에 기지 데이터 대신 전송 파라미터를 삽입하는 경우, 전송 파라미터는 짧은 주기로 블록 부호화하여 삽입할 수도 있고, 전술한 바와 같이 전송 파라미터에 따라 기 정의된 패턴을 삽입할 수도 있다.

한편 상기 E-VSB 블록 처리부(114)는 메인 데이터 및 기지 데이터의 속성을 갖는 심볼에 대해서는 추가의 부호화를 수행하지 않고 데이터의 변경 없이 그대로 출력한다. 그러므로 전송 파라미터가 기지 데이터 영역에 삽입되는 경우에는 E-VSB 블록 처리부(114)에서 상기 전송 파라미터에 대해 추가적인 부호화를 수행하지 않고 데이터 변경없이 그대로 출력한다.

만일 상기 그룹 포맷터(113)에서 인핸스드 데이터 그룹 내 기지 데이터를 삽입할 수 있는 영역에 기지 데이터 대신 기지 데이터 위치 홀더를 삽입하는 경우, 상기 전송 파라미터는 패킷 포맷터(116)에서 삽입할 수도 있다.

상기와 같이 그룹 포맷터(113)에서 데이터 또는 위치 홀더 또는 전송 파라미터가 삽입된 인핸스드 데이터 그룹은 E-VSB 블록 처리부(114)로 입력된다.

여기서 상기 헤드와 테일 영역은 필요에 따라서 인핸스드 데이터나 또 다른 정보 데이터 또는 인핸스드 데이터를 도와주기 위한 데이터를 삽입할 수도 있다.

상기 E-VSB 블록 처리부(114)는 그룹 포맷터(113)에서 출력되는 인핸스드 데이터 그룹 내 인핸스드 속성을 갖는 데이터에 대해 M/N 부호율로 부호화하여 데이터 디인터리버(115)로 출력한다. 일 예로 인핸스드 데이터 1비트를 2비트로 부호화하여 출력한다면 M=1, N=2가 되고, 인핸스드 데이터 1비트를 4비트로 부호화하여 출력한다면 M=1, N=4가 된다.

상기 데이터 디인터리버(115)는 입력되는 인핸스드 데이터 그룹을 데이터 인터리빙의 역과정으로 디인터리빙하여 패킷 포맷터(116)로 출력한다.

상기 패킷 포맷터(116)는 디인터리빙되어 입력된 데이터 중에서 디인터리빙을 위해 할당되었던 메인 데이터 위치 홀더와 RS 패리티 위치 홀더를 제거하고, 나머지 부분들을 모은 후, MPEG 헤더 위치 홀더에 널 패킷 PID(또는 메인 데이터 패 킷에서 사용하지 않는 PID)를 갖는 MPEG 헤더를 대체하여 삽입한다.

또한 상기 패킷 포맷터(116)는 상기 그룹 포맷터(113)에서 기지 데이터 위치 홀더를 삽입한 경우 상기 기지 데이터 위치 홀더에 기지 데이터를 대체하여 삽입할 수도 있고, 상기 그룹 포맷터(113)에서 기지 데이터를 삽입한 경우에는 그대로 출력할 수도 있다.

만일 상기 패킷 포맷터(116)에서 상기 기지 데이터 위치 홀더에 기지 데이터를 삽입하여 출력한다고 가정할 때, 본 발명은 상기 기지 데이터 대신 전송 파라미터를 삽입하여 출력할 수도 있다.

도 3은 상기 패킷 포맷터(116)에서 전송 파라미터를 삽입하기 위하여 패킷 포맷터를 확장한 실시예를 보인 구성 블록도로서, 상기 패킷 포맷터(116)에 기지 데이터 발생부(301)와 시그널링 다중화기(302)가 더 포함된 구조이다.

상기 시그널링 다중화기(302)는 기지 데이터 발생부(301)에서 발생된 기지 데이터와 전송 파라미터 중 하나를 선택하여 패킷 포맷터(116)로 출력한다. 상기 패킷 포맷터(116)는 상기 데이터 디인터리버(115)에서 출력되는 기지 데이터 위치 홀더에 상기 시그널링 다중화기(302)에서 출력되는 기지 데이터 또는 전송 파라미터를 삽입하여 출력한다. 즉 상기 패킷 포맷터(116)는 기지 데이터 영역의 적어도 일부에 기지 데이터 대신 전송 파라미터를 삽입하여 출력한다.

예를 들어, 인핸스드 데이터 그룹 내 바디 영역의 시작 부분에 기지 데이터 위치 홀더를 삽입한 경우, 상기 기지 데이터 위치 홀더 중 일부에 기지 데이터 대신 전송 파라미터를 삽입할 수 있다.

그리고 상기 기지 데이터 위치 홀더에 기지 데이터 대신 전송 파라미터를 삽입하는 경우, 상기 전송 파라미터는 짧은 주기로 블록 부호화하여 삽입할 수도 있고, 전송 파라미터에 따라 기 정의된 패턴을 삽입할 수도 있다.

즉, 상기 시그널링 다중화기(302)에서는 기지 데이터와 전송 파라미터(또는 전송 파라미터에 따라 정의된 패턴)를 다중화하여 새로운 기지 데이터 열을 구성한 후 패킷 포맷터(116)로 출력한다. 상기 패킷 포맷터(116)는 데이터 디인터리버(115)의 출력으로부터 메인 데이터 위치 홀더, RS 패리티 위치 홀더를 제거하고, 인핸스드 데이터와 MPEG 헤더, 시그널링 다중화기(302)의 출력으로 188 바이트의 인핸스드 데이터 패킷을 생성하여 패킷 다중화기(121)로 출력한다.

이 경우 각 인핸스드 데이터 그룹 내 바디 영역은 각기 다른 기지 데이터 패턴을 갖게 된다. 따라서 수신 시스템에서는 기지 데이터열 중에서 약속된 구간의 심볼만을 떼어 전송 파라미터로 인식하게 된다.

이때 상기 기지 데이터는 송신 시스템의 설계 방식에 따라 패킷 포맷터(116)나 그룹 포맷터(113) 또는 E-VSB 블록 처리부(114) 등 다른 위치에서 삽입될 수 있으므로, 기지 데이터를 삽입하는 블록에서 상기 기지 데이터 대신 전송 파라미터를 삽입할 수 있다.

한편 상기 E-VSB 블록 처리부(114)는 도 1에서와 같이 그룹 포맷터(113)와 데이터 디인터리버(115) 사이에 구비되지만, 다른 실시예로 그룹 포맷터(113) 전단에 위치할 수도 있고, 패킷 다중화기(121)의 후단에 위치할 수도 있다.

상기 패킷 다중화기(121)는 상기 패킷 포맷터(116)에서 출력되는 188바이트 단위의 인핸스드 데이터 패킷과 메인 데이터 패킷을 기 정의된 다중화 방법에 따라 다중화하여 데이터 랜더마이저(122)에 출력한다. 상기 다중화 방법은 시스템 설계의 여러 변수들에 의해서 조정이 가능하다.

상기 패킷 다중화기(121)의 다중화 방법 중 하나로서, 시간축 상으로 인핸스드 데이터 버스트 구간과 메인 데이터 구간을 구분하고 두 구간이 교대로 반복하도록 할 수 있다. 이때 상기 인핸스드 데이터 버스트 구간에서는 적어도 하나의 인핸스드 데이터 그룹을 전송하고 메인 데이터 구간에서는 메인 데이터만을 전송하도록 할 수 있다. 또한 상기 인핸스드 데이터 버스트 구간에서는 메인 데이터를 전송할 수도 있다. 이 경우에 수신 시스템에서는 전송 파라미터가 필요하게 된다.

그리고 상기와 같이 인핸스드 데이터를 버스트 구조로 전송하게 되면 인핸스드 데이터만을 수신하는 수신 시스템에서는 버스트 구간에서만 전원을 온시켜 데이터를 수신하고 그 외 메인 데이터만 전송되는 메인 데이터 구간에서는 전원을 오프시켜 메인 데이터를 수신하지 않도록 함으로써, 수신 시스템의 소모 전력을 줄일 수가 있다.

상기 데이터 랜더마이저(122)는 입력된 데이터가 메인 데이터 패킷이면 기존의 랜더마이저와 동일하게 랜더마이징을 수행한다. 즉, 메인 데이터 패킷 내 MPEG 동기 바이트를 버리고 나머지 187 바이트를 내부에서 발생시킨 의사랜덤(pseudo random) 바이트를 사용하여 랜덤하게 만든 후 RS 부호기/비체계적 RS 부호기(123)로 출력한다.

그러나 입력된 데이터가 인핸스드 데이터 패킷이면, 상기 인핸스드 데이터 패킷에 포함된 4바이트의 MPEG 헤더 중 MPEG 동기 바이트를 버리고 나머지 3바이트에 대해서만 랜더마이징을 수행하고, 상기 MPEG 헤더를 제외한 나머지 인핸스드 데이터에 대해서는 랜더마이징을 수행하지 않고 상기 RS 부호기/비체계적 RS 부호기(123)로 출력한다. 이는 상기 E-VSB 랜더마이저(111)에서 상기 인핸스드 데이터에 대해 미리 랜더마이징을 수행했기 때문이다. 상기 인핸스드 데이터 패킷에 포함된 기지 데이터와 초기화 데이터 위치 홀더에 대해서는 랜더마이징을 수행할 수도 있고 수행하지 않을 수도 있다.

상기 RS 부호기/비체계적 RS 부호기(123)는 상기 데이터 랜더마이저(122)에서 랜더마이징되는 데이터 또는 바이패스되는 데이터에 대해 RS 부호화를 수행하여 20바이트의 RS 패리티를 부가한 후 데이터 인터리버(124)로 출력한다. 이때 상기 RS 부호기/비체계적 RS 부호기(123)는 입력된 데이터가 메인 데이터 패킷인 경우 기존 ATSC VSB 시스템과 동일하게 체계적 RS 부호화를 수행하여 20바이트의 RS 패리티를 187바이트의 데이터 뒤에 부가한다. 그리고 인핸스드 데이터 패킷이면 패킷 내에 정해진 패리티 바이트 위치에는 비체계적 RS 부호화를 수행하여 얻은 20바이트의 RS 패리티를 삽입한다.

상기 데이터 인터리버(124)는 바이트 단위의 길쌈(convolutional) 인터리버이다.

상기 데이터 인터리버(124)의 출력은 패리티 치환기(125)와 비체계적 RS 부호기(126)로 입력된다.

한편 상기 패리티 치환기(125)의 후단에 위치한 트렐리스 부호화부(127)의 출력 데이터를 송/수신측에서 약속에 의해 정의한 기지 데이터로 하기 위해 먼저 트렐리스 부호화부(127) 내의 메모리의 초기화가 필요하다. 즉 입력되는 기지 데이터 열이 트렐리스 부호화되기 전에 먼저 트렐리스 부호화부(127)의 메모리를 초기화시켜야 한다. 상기 트렐리스 부호화부(127)의 메모리를 초기화하는 이유는 트렐리스 부호화부(127)로 기지 데이터 열이 입력되더라도 트렐리스 부호화부(127)의 메모리 상태에 따라서 여러 가지 출력 열이 가능하기 때문이다. 따라서 트렐리스 부호화부(127)의 메모리 상태를 정해진 값으로 초기화한 후에 기지 데이터를 입력하면 트렐리스 부호화부(127)의 출력에서 원하는 기지 데이터 열을 얻을 수 있다.

이때 입력되는 기지 데이터 열의 시작 부분은 실제 기지 데이터가 아니라 그룹 포맷터(114)에서 포함된 초기화 데이터 위치 홀더이다. 따라서 입력되는 기지 데이터 열이 트렐리스 부호화되기 직전에 초기화 데이터를 생성하여 해당 트렐리스 메모리 초기화 데이터 위치 홀더와 치환하는 과정이 필요하다.

상기 초기화 데이터는 상기 트렐리스 부호화부(127)의 메모리 상태에 따라 그 값이 결정되어 생성된다. 또한 치환된 초기화 데이터에 의한 영향으로 RS 패리티를 다시 계산하여 상기 데이터 인터리버(124)에서 출력되는 RS 패리티와 치환하는 과정이 필요하다.

따라서 상기 비체계적 RS 부호기(126)에서는 상기 데이터 인터리버(124)로부터 초기화 데이터로 치환될 초기화 데이터 위치 홀더가 포함된 인핸스드 데이터 패킷을 입력받고, 트렐리스 부호화부(127)로부터 초기화 데이터를 입력받는다. 그리고 입력된 인핸스드 데이터 패킷 중 초기화 데이터 위치 홀더를 초기화 데이터로 치환하고 상기 인핸스드 데이터 패킷에 부가된 RS 패리티 데이터를 제거한 후 새로운 비체계적인 RS 패리티를 계산하여 상기 패리티 치환기(125)로 출력한다. 그러면 상기 패리티 치환기(125)는 인핸스드 데이터 패킷 내 데이터는 상기 데이터 인터리버(124)의 출력을 선택하고, RS 패리티는 비체계적 RS 부호기(126)의 출력을 선택하여 트렐리스 부호화부(127)로 출력한다.

한편 상기 패리티 치환기(125)는 메인 데이터 패킷이 입력되거나 또는 치환될 초기화 데이터 위치 홀더가 포함되지 않은 인핸스드 데이터 패킷이 입력되면 상기 데이터 인터리버(124)에서 출력되는 데이터와 RS 패리티를 선택하여 그대로 트렐리스 부호화부(127)로 출력한다.

상기 트렐리스 부호화부(127)는 패리티 치환기(125)의 출력 데이터 또는 초기화 데이터를 입력받아 심볼 단위로 바꾼 후, 심볼의 상위 비트는 프리코딩하고, 하위 비트는 트렐리스 부호화하여 프레임 다중화기(128)로 출력한다.

상기 프레임 다중화기(128)는 트렐리스 부호화부(127)의 출력에 필드 동기와 세그먼트 동기를 삽입하여 송신부(130)로 출력한다.

상기 프레임 다중화기(128)는 상기 트렐리스 부호기(127)에서 출력되는 매 828개 심볼마다 4개의 세그먼트 동기 심볼을 삽입하여 832개 심볼의 데이터 세그먼트를 구성하고, 312개의 데이터 세그먼트마다 한 개의 필드 동기 세그먼트를 삽입하여 총 313개의 세그먼트로 이루어진 한 개의 데이터 필드를 구성하여 송신부(130)로 출력한다. 상기 송신부(130)는 파일롯 삽입기(131), VSB 변조기(132), 및 RF 업 컨버터(133)를 포함하여 구성되며, 기존의 VSB 송신기에서의 역할과 동일 하므로 상세 설명을 생략한다.

한편 전송 파라미터는 상기 필드 동기 세그먼트 영역에 삽입하여 전송할 수도 있다.

도 4는 상기 전송 파라미터를 필드 동기 세그먼트 영역에 삽입하기 위해 프레임 다중화기를 확장한 실시예를 보인 구성 블록도로서, 상기 프레임 다중화기(128)에 시그널링 다중화기(401)가 더 포함된 구조이다.

통상 VSB 전송 프레임은 2개의 필드로 구성되고, 각 필드는 하나의 필드 동기 세그먼트와 312개의 데이터 세그먼트로 이루어진다. 각 데이터 세그먼트는 총 832 심볼로 구성된다. 이때, 한 데이터 세그먼트에서 첫 번째 4 심볼은 세그먼트 동기 부분이고, 한 필드에서 첫 번째 데이터 세그먼트는 필드 동기 부분이 된다.

하나의 필드 동기 신호는 하나의 데이터 세그먼트 길이로 이루어지며, 처음 4개의 심볼(symbol)에 데이터 세그먼트 동기 패턴이 존재하고, 그 다음에 유사 랜덤 시퀀스(Pseudo Random Sequence)인 PN 511, PN 63, PN 63, PN 63이 존재하며 그 다음 24 심볼에는 VSB 모드 관련 정보가 존재한다. 그리고 상기 VSB 모드 관련 정보가 존재하는 24 심볼 다음의 나머지 104 심볼은 미사용(Reserved)인데, 상기 미사용 영역 중 마지막 12 심볼에는 이전 세그먼트의 마지막 12 심볼 데이터를 복사하여 놓는다. 그러면 상기 필드 동기 세그먼트에서 92개 심볼이 실제적인 미사용 영역이 된다.

따라서 상기 시그널링 다중화기(401)는 전송 파라미터가 필드 동기 세그먼트의 미사용 영역에 삽입되도록 기존의 필드 동기 세그먼트 심볼과 다중화하여 프레 임 다중화기(128)로 출력한다. 상기 프레임 다중화기(128)는 세그먼트 동기 심볼, 데이터 심볼들, 그리고 상기 시그널링 다중화기(401)에서 출력되는 새로운 필드 동기 세그먼트를 다중화하여 새로운 VSB 전송 프레임을 구성한다. 상기 전송 파라미터가 삽입된 필드 동기 세그먼트를 포함하는 전송 프레임은 송신부로 입력된다.

이때, 상기 전송 파라미터를 삽입하기 위한 필드 동기 세그먼트 내의 미사용 영역은 92 심볼의 미사용 영역의 일부 또는 전체가 될 수도 있다.

그리고 상기 전송 파라미터는 짧은 블록 부호화를 거쳐 삽입할 수도 있고, 전송 파라미터에 따라 기 정의된 일정한 패턴을 삽입할 수도 있다.

도 5는 전술한 전송 파라미터를 포함하는 데이터를 수신하여 복조 및 등화한 후 원래 데이터로 복원하기 위한 디지털 방송 수신 시스템의 일 실시예를 보인 구성 블록도이다.

도 5의 수신 시스템은 튜너(501), 복조부(502), 등화기(503), 기지 데이터 검출부(504), E-VSB 블록 복호기(505), E-VSB 데이터 디포맷터(506), RS 프레임 복호기(507), 데이터 디인터리버(508), RS 복호기(509), 데이터 디랜더마이저(510), 파라미터 검출부(511)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 튜너(501)는 특정 채널의 주파수를 튜닝하여 중간 주파수(IF) 신호로 다운 컨버전한 후 복조부(502)와 기지 데이터 검출부(504)로 출력한다.

상기 복조부(502)는 입력되는 IF 신호에 대해 자동 이득 제어, 반송파 복구 및 타이밍 복구 등을 수행하여 기저대역 신호로 만든 후 등화기(503)와 기지 데이터 검출부(504)로 출력한다.

상기 등화기(503)는 상기 복조된 신호에 포함된 채널 상의 왜곡을 보상한 후 E-VSB 블록 복호기(505)로 출력한다. 만일 기지 데이터, 인핸스드 데이터 패킷 그룹, 버스트, 다중화 규칙 등에 관련된 전송 파라미터가 필드 동기 세그먼트 영역 또는 기지 데이터 영역에 삽입되어 전송되었다면 이 정보는 전송 파라미터 파싱부(511)로 출력된다.

이때 상기 기지 데이터 검출부(504)는 상기 복조부(502)의 입/출력 데이터 즉, 복조가 이루어지기 전의 데이터 또는 복조가 이루어진 후의 데이터로부터 송신측에서 삽입한 기지 데이터 위치를 검출하고 위치 정보와 함께 그 위치에서 발생시킨 기지 데이터 열을 복조부(502), 등화기(503), 및 E-VSB 블록 복호기(505)로 출력한다. 또한 상기 기지 데이터 검출부(504)는 송신측에서 추가적인 부호화를 거친 인핸스드 데이터와 추가적인 부호화를 거치지 않은 메인 데이터를 수신측의 E-VSB 블록 복호기(505)에 의해서 구분할 수 있도록 하기 위한 목적과 더불어서 블록의 시작점을 알기 위한 정보를 상기 E-VSB 블록 복호기(505)로 출력한다. 그리고 도 5의 도면에서 연결 상태를 도시하지는 않았지만 상기 기지 데이터 검출부(504)에서 검출된 정보는 수신 시스템에 전반적으로 사용이 가능하며, E-VSB 데이터 디포맷터(506)와 RS 프레임 복호기(507) 등에서 사용할 수도 있다.

상기 복조부(502)는 타이밍 복원이나 반송파 복구시에 상기 기지 데이터 심볼열을 이용함으로써, 복조 성능을 향상시킬 수 있고, 등화기(503)에서도 마찬가지로 상기 기지 데이터를 사용하여 등화 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 상기 E-VSB 블록 복호기(505)의 복호 결과를 상기 등화기(503)로 피드백하여 등화 성능을 향상 시킬 수도 있다.

한편 상기 등화기(503)에서 E-VSB 블록 복호기(505)로 입력되는 데이터가 송신측에서 추가적인 부호화와 트렐리스 부호화가 모두 수행된 인핸스드 데이터이면 송신측의 역으로 트렐리스 복호화 및 추가적 복호화가 수행되고, 추가적인 부호화는 수행되지 않고 트렐리스 부호화만 수행된 메인 데이터이면 트렐리스 복호화만 수행된다. 상기 E-VSB 블록 복호기(505)에서 복호화된 인핸스드 데이터 그룹은 E-VSB 데이터 디포맷터(506)로 입력되고, 트렐리스 복호화된 데이터는 데이터 디인터리버(508)로 입력된다.

이때 상기 E-VSB 블록 복호기(505)는 입력된 데이터가 메인 데이터이면 입력 데이터에 대해 비터비 복호를 수행하여 하드 판정값을 출력하거나 또는 소프트 판정값을 하드 판정하고 그 결과를 출력할 수도 있다.

한편 입력된 데이터가 인핸스드 데이터이면 상기 E-VSB 블록 복호기(505)는 입력된 인핸스드 데이터에 대하여 하드 판정값 또는 소프트 판정값을 출력한다.

상기 E-VSB 블록 복호기(505)는 입력된 데이터가 인핸스드 데이터이면 송신 시스템의 E-VSB 블록 처리부(114)와 트렐리스 부호화부(127)에서 부호화된 데이터에 대해서 복호를 수행한다. 이때 송신측의 E-VSB 전처리부(110)의 RS 프레임 부호기(111)는 외부 부호가 되고, E-VSB 블록 처리부(114)와 트렐리스 부호화부(127)는 하나의 내부 부호로 볼 수 있다.

이러한 연접 부호의 복호시에 외부 부호의 성능을 최대한 발휘하기 위해서는 내부 부호의 복호기에서 소프트 판정값을 출력해 주어야 한다.

따라서 상기 E-VSB 블록 복호기(505)는 인핸스드 데이터에 대해 하드 판정(hard decision) 값을 출력할 수도 있으며, 필요한 경우 소프트 판정값을 출력하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 E-VSB 블록 복호기(505)는 인핸스드 데이터에 대해서는 전체적인 시스템의 설계나 조건에 따라서 소프트 판정값과 하드 판정값 중 하나를 출력하고, 메인 데이터에 대해서는 하드 판정값을 출력한다.

한편 상기 데이터 디인터리버(508), RS 복호기(509), 및 디랜더마이저(510)는 메인 데이터를 수신하기 위해 필요한 블록들로서, 오직 인핸스드 데이터만을 수신하기 위한 수신 시스템 구조에서는 필요하지 않을 수도 있다.

상기 데이터 디인터리버(508)는 송신측의 데이터 인터리버의 역과정으로 메인 데이터를 디인터리빙하여 RS 복호기(509)로 출력한다.

상기 RS 복호기(509)는 디인터리빙된 데이터에 대해 체계적 RS 복호를 수행하여 디랜더마이저(510)로 출력한다.

상기 디랜더마이저(510)는 RS 복호기(509)의 출력을 입력받아서 송신기의 랜더마이저와 동일한 의사 랜덤(pseudo random) 바이트를 발생시켜 이를 bitwise XOR(exclusive OR)한 후 MPEG 동기 바이트를 매 패킷의 앞에 삽입하여 188 바이트 메인 데이터 패킷 단위로 출력한다.

한편 상기 E-VSB 블록 복호기(505)에서 E-VSB 데이터 디포맷터(506)로 출력되는 데이터의 형태는 인핸스드 데이터 그룹 형태로 입력이 된다.

상기 E-VSB 데이터 디포맷터(506)는 인핸스드 데이터 그룹 내 인핸스드 데이 터 영역에 삽입되어 전송되는 전송 파라미터를 추출하여 전송 파라미터 파싱부(511)로 출력한다. 여기서 추출되는 전송 파라미터는 송신측의 그룹 포맷터(113) 또는 패킷 포맷터(116)에서 인핸스드 데이터 그룹 내 인핸스드 데이터 영역에 삽입하여 전송한 파라미터이다.

상기 전송 파라미터 파싱부(511)는 필드 동기 세그먼트 및/또는 그룹 내에 다중화되어 있던 전송 파라미터로부터 기지 데이터, 인핸스드 데이터 패킷 그룹, 버스트, 다중화 규칙 등에 관련된 정보를 추출하여 해당 블록으로 출력한다.

일 예로, 상기 필드 동기 세그먼트 영역으로부터 파싱된 전송 파라미터 정보에 송신측의 E-VSB 블록 처리부의 처리 방법에 대한 정보가 포함되어 있다면 E-VSB 블록 복호기(505)는 상기 전송 파라미터 파싱부(511)로부터 이 정보를 참조하여 심볼 단위의 블록 복호를 수행하게 된다.

또한 상기 E-VSB 데이터 디포맷터(506)는 메인 데이터 및 인핸스드 데이터 그룹에 삽입되었던 기지 데이터, 트렐리스 초기화 데이터, MPEG 헤더 그리고 송신 시스템의 RS 부호기/비체계적 RS 부호기(123) 또는 비체계적 RS 부호기(126)에서 부가된 RS 패리티를 제거하여 RS 프레임 복호기(507)로 출력한다.

그리고 인핸스드 데이터에 대해서 송신측의 랜더마이저/바이트 확장기의 역과정으로 디랜더마이징와 널 데이터 제거를 수행한다. 이때 상기 바이트 확장기에서 확장에 이용된 널 데이터의 제거는 필요할 수도 있고, 필요없을 수도 있다. 즉, 수신 시스템의 설계 방법에 따라서 송신 시스템의 바이트 확장기에 의해서 확장된 바이트를 제거하는 부분이 필요할 수도 있으나, E-VSB 블록 복호기(505)에서 바이 트 확장시에 삽입된 널 데이터를 제거하고 출력할 경우에는 확장된 바이트 제거의 필요성이 없어진다. 만일 확장된 바이트를 제거해야 하는 경우라면 확장된 바이트 제거와 디랜더마이즈의 순서는 송신 시스템의 구성에 따라 달라진다. 즉 송신 시스템에서 랜더마이징 후 바이트 확장이라면 수신 시스템에서는 바이트 제거 후 디랜더마이징이 수행되고, 송신 시스템이 반대로 수행되면 수신 시스템도 반대로 수행된다. 이것은 상기 E-VSB 데이터 디포맷터(506)에서 추출된 전송 파라미터에 대해서도 동일하게 적용된다.

또한 상기 디랜더마이징을 하는 과정에 있어서 후단의 RS 프레임 복호기(507)에서 소프트 판정이 필요하여 E-VSB 블록 복호기(505)에서 소프트 판정값을 입력받은 경우에는 상기 소프트 판정값을 디랜더마이징을 위한 의사 랜덤 비트와 XOR 하기에 곤란하다.

따라서 상기 E-VSB 데이터 디포맷터(506)는 인핸스드 데이터 비트의 소프트 판정값에 대하여 XOR할 의사 랜덤 비트가 1인 경우에는 상기 소프트 판정값의 부호를 반대로 하여 출력하고, 0인 경우에는 상기 소프트 판정값의 부호를 그대로 출력함으로써 소프트 판정 상태를 유지하여 RS 프레임 복호기(507)에 전달할 수 있다.

상기 설명에서 의사 랜덤 비트가 1인 경우 소프트 판정값의 부호를 바꾸는 이유는, 송신기의 랜더마이저에서 입력 데이터 비트에 XOR되는 의사 랜덤 비트가 1 인 경우에 출력 데이터 비트가 반대가 되기 때문이다. 즉, 0 XOR 1 = 1 and 1 XOR 1 = 0 이기 때문이다. 다시 말해서, 상기 E-VSB 패킷 디포맷터(506)에서 발생시킨 의사 랜덤 비트가 1 인 경우에는 인핸스드 데이터 비트의 하드 판정값을 XOR 할 경 우 그 값이 반대가 되므로, 소프트 판정값을 출력할 때는 그 소프트 판정값의 부호를 반대로 하여 출력하는 것이다.

상기 RS 프레임 복호기(507)에서는 송신단의 RS 프레임 부호기에서의 역과정을 수행한다. 즉, RS 프레임 복호기(507)는 에러 검출 복호화, 역 로우 섞음, 에러 정정 복호화 중 적어도 하나를 수행하여 원래의 인핸스드 데이터로 복원한다.

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 데이터 영역의 특정 위치에 기지 데이터를 삽입하여 전송함으로써, 채널 변화가 심한 수신 시스템의 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

특히 본 발명은 전송 신호에 관련된 전송 파라미터들을 다양한 위치 및 방법 으로 전송함으로써, 수신 시스템에서 전송 파라미터들을 추출하여 데이터 복조 및 디코딩에 효율적으로 이용할 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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19. 인핸스드 데이터에 대해 RS (Reed-Solomon) 부호화와 CRC (Cyclic Redundancy Check) 부호화를 수행하는 RS 프레임 부호기;

    상기 RS-CRC 부호화된 인핸스드 데이터를 데이터 그룹들에 매핑하고 각 데이터 그룹에 기지 데이터 열들(known data sequences), 전송 파라미터, 메인 데이터 위치 홀더들, MPEG 헤더 데이터 위치 홀더들을 추가한 후 디인터리빙을 수행하는 그룹 포맷팅부;

    상기 디인터리브된 데이터 그룹들로부터 상기 메인 데이터 위치 홀더들을 제거하고, 상기 MPEG 헤더 데이터 위치 홀더들을 MPEG 헤더 데이터로 치환하여 인핸스드 데이터 패킷들을 출력하는 패킷 포맷터;

    메인 데이터를 포함하는 메인 데이터 패킷들과 인핸스드 데이터 패킷들을 다중화하는 제1 다중화기; 및

    상기 다중화된 데이터 패킷들 내 데이터를 인터리빙하는 인터리버를 포함하며,

    상기 인터리브된 데이터를 포함하는 데이터 그룹은 제1, 제2, 제3 영역으로 구성되고, 상기 제2 영역은 제1 영역과 제3 영역 사이에 위치하면서 인핸스드 데이터, 기지 데이터 열들, 전송 파라미터를 포함하지만 메인 데이터를 포함하지 않으며, 상기 제1, 제3 영역은 인핸스드 데이터와 메인 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신 시스템.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 인터리브된 데이터를 트렐리스 부호화하는 트렐리스 부호화부를 더 포함하며, 상기 트렐리스 부호화부에 포함된 적어도 하나의 메모리는 각 기지 데이터 열의 시작에서 초기화되는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신 시스템.
21. 제 20 항에 있어서, 상기 트렐리스 부호화된 데이터에 세그먼트 동기 데이터와 필드 동기 데이터를 다중화하는 제2 다중화기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신 시스템.
22. 제 19 항에 있어서, 상기 전송 파라미터는 데이터 그룹 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신 시스템.
23. 인핸스드 데이터에 대해 RS 부호화와 CRC 부호화를 수행하는 단계;

    상기 RS-CRC 부호화된 인핸스드 데이터를 데이터 그룹들에 매핑하고 각 데이터 그룹에 기지 데이터 열들, 전송 파라미터, 메인 데이터 위치 홀더들, MPEG 헤더 데이터 위치 홀더들을 추가하는 단계;

    상기 데이터 그룹들의 데이터를 디인터리빙하는 단계;

    상기 디인터리브된 데이터 그룹들로부터 상기 메인 데이터 위치 홀더들을 제거하고, 상기 MPEG 헤더 데이터 위치 홀더들을 MPEG 헤더 데이터로 치환하여 인핸스드 데이터 패킷들을 출력하는 단계;

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

    상기 다중화된 데이터 패킷들 내 데이터를 인터리빙하는 단계를 포함하며,

    상기 인터리브된 데이터를 포함하는 데이터 그룹은 제1, 제2, 제3 영역으로 구성되고, 상기 제2 영역은 제1 영역과 제3 영역 사이에 위치하면서 인핸스드 데이터, 기지 데이터 열들, 전송 파라미터를 포함하지만 메인 데이터를 포함하지 않으며, 상기 제1, 제3 영역은 인핸스드 데이터와 메인 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신 시스템의 방송 신호 처리 방법.
24. 제 23 항에 있어서, 상기 인터리브된 데이터를 트렐리스 부호화부에서 트렐리스 부호화하는 단계를 더 포함하며,

    상기 트렐리스 부호화부에 포함된 적어도 하나의 메모리는 각 기지 데이터 열의 시작에서 초기화되는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신 시스템의 방송 신호 처리 방법.
25. 제 24 항에 있어서, 상기 트렐리스 부호화된 데이터에 세그먼트 동기 데이터와 필드 동기 데이터를 다중화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신 시스템의 방송 신호 처리 방법.
26. 제 23 항에 있어서, 상기 전송 파라미터는 데이터 그룹 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신 시스템의 방송 신호 처리 방법.
27. 데이터 그룹들을 포함하는 방송 신호를 수신하며, 각 데이터 그룹은 제1, 제2, 제3 영역으로 구성되고, 상기 제2 영역은 제1 영역과 제3 영역 사이에 위치하면서 인핸스드 데이터, 기지 데이터 열들, 전송 파라미터를 포함하지만 메인 데이터를 포함하지 않으며, 상기 제1, 제3 영역은 인핸스드 데이터와 메인 데이터를 포함하는 수신부;

    상기 수신된 방송 신호를 복조하는 복조기;

    상기 기지 데이터 열들 중 적어도 하나를 기반으로 상기 복조된 방송 신호의 채널 왜곡을 보상하는 등화기;

    상기 채널 왜곡이 보상된 방송 신호에 포함된 인핸스드 데이터에 대해 CRC 복호와 RS 복호를 수행하는 제1 복호기를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 시스템.
28. 제 27 항에 있어서, 상기 수신된 방송 신호는 세그먼트 동기 데이터와 필드 동기 데이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 시스템.
29. 제 27 항에 있어서, 상기 전송 파라미터는 데이터 그룹 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 시스템.
30. 제 27 항에 있어서, 상기 채널 왜곡이 보상된 방송 신호에 포함된 인핸스드 데이터에 대해 트렐리스 복호를 수행하는 제2 복호기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 시스템.
31. 데이터 그룹들을 포함하는 방송 신호를 수신하며, 각 데이터 그룹은 제1, 제2, 제3 영역으로 구성되고, 상기 제2 영역은 제1 영역과 제3 영역 사이에 위치하면서 인핸스드 데이터, 기지 데이터 열들, 전송 파라미터를 포함하지만 메인 데이터를 포함하지 않으며, 상기 제1, 제3 영역은 인핸스드 데이터와 메인 데이터를 포함하는 단계;

    상기 수신된 방송 신호를 복조하는 단계;

    상기 기지 데이터 열들 중 적어도 하나를 기반으로 상기 복조된 방송 신호의 채널 왜곡을 보상하는 단계;

    상기 채널 왜곡이 보상된 방송 신호에 포함된 인핸스드 데이터에 대해 CRC 복호와 RS 복호를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 시스템의 방송 신호 처리 방법.
32. 제 31 항에 있어서, 상기 수신된 방송 신호는 세그먼트 동기 데이터와 필드 동기 데이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 시스템의 방송 신호 처리 방법.
33. 제 31 항에 있어서, 상기 전송 파라미터는 데이터 그룹 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 시스템의 방송 신호 처리 방법.
34. 제 31 항에 있어서, 상기 채널 왜곡이 보상된 방송 신호에 포함된 인핸스드 데이터에 대해 트렐리스 복호를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 시스템의 방송 신호 처리 방법.

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