KR101496346B1 - 모바일/핸드헬드 ｒｆｐ ａ－ｖｓｂ ｍｃａｓｔ 에 대한응답 및, ａｔｓｃ－ｍ／ｈｈ에 대한 물리 계층 - Google Patents

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Abstract

모바일 브로드캐스팅 (A-VSB MCAST) 설계는 모바일 및 헨드헬드 서비스에 최적화된 시그널링 및 전송으로 구성된다. 섹션 5는 전반적인 A-VSB MCAST 아키텍쳐를 제공한다. 섹션 6는 물리 및 링크 계층들을 설명한다. 섹션 7은 전송 계층을 설명한다. 또한, 섹션 8은 버스트 전송에 대한 프레임 슬라이싱 메커니즘을 설명한다.
부가기준신호, 모바일

Description

모바일/핸드헬드 ＲＦＰ Ａ－ＶＳＢ ＭＣＡＳＴ 에 대한 응답 및, ＡＴＳＣ－Ｍ／ＨＨ에 대한 물리 계층{Response to ATSC Mobile/Handheld RFP A-VSB MCAST, Physical Layer for ATSC-M/HH}
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1. 범위(Scope)
본 발명은 ATSC 모바일/핸드헬드 제안 요청서에 상세한 응답을 제공한다. 이러한 제안은 S9-304 및 ATSC 표준에서 정의된 A-VSB 물리 계층을 토대로 한다.
2. 참고문헌(References)
1. ATSC TSG/S9-304r3, "Technical Disclosure, Advanced VSB System (A-VSB)"
2. ISO/IEC 14496-1:2004 Information technology - Coding of audio-visual objects - Part 1: Systems
3. ISO/IEC 13818-1:2000 Information technology - Generic Coding of moving pictures and associated audio information : Systems
4. ITU-T Recommendation H.264 : "Advanced video coding for generic audiovisual services"/ISO/IEC 14496-10 (2005) : "Information Technology Coding of audio-visual object Part 10 : Advanced Video Coding"
5. ISO/IEC 14496-3: "Information technology - Generic coding of moving picture and associated audio information - Part 3: Audio" including ISO/IEC 14496-3 / AMD-1 (2001): "Bandwidth extension" and ISO/IEC 14496-3 (2001) AMD-2 (2004): "Parametric Coding for High Quality Audio"
6. ATSC A/72, Part 1, "AVC Coding Constraints....[TBD]"
7. ATSC A/53:2006: "ATSC Standard: Digital Television Standard (A/53), Parts 1 and 2", Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C.
8. ATSC A/110A: "Synchronization Standard for Distributed Transmission, Revision A", Section 6.1, "Operations and Maintenance Packet Structure", Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C
9. ETSI TS 101 191 V1.4.1 (2004-06), "Technical Specification Digital Video Broadcasting DVB); DVB mega-frame for Single Frequency Network (SFN) synchronization", Annex A, "CRC Decoder Model", ETS
3. 용어의 정의(Definition of Terms)
3.1 용어(Terms)
응용 계층(Application layer) - A/V 스트리밍(streaming), IP, 및 NRT 서비스
ATSC 에포크(ATSC Epoch) - ATSC 시스템 타임의 시작(1980년 1월 6일, 00:00:00 UTC(Universal Time Coordinated))
ATSC 시스템 타임(ATSC System Time) - ATSC 에포크 이래 슈퍼 프레임의 수
A-VSB 멀티플렉서(A-VSB Multiplexer) - 스튜디오 설비에 이용되며, 각각 A-VSB 익사이터(exiter)를 구비하는, 8-VSB 송신기, 또는 송신기들에 직접적으로 공급되는 특수한 목적의 ATSC 멀티플렉서
클러스터(Cluster) - 터보 바이트들이 위치되는, 다수의 섹션들의 그룹
계층간 설계(Cross Layer Design) - 역방향 호환성(backward compatibility)을 여전히 유지하는 동안 8-VSB 시스템 아키텍쳐에서 본질적으로 기반하지 않는 전반적인 효과 및/또는 성능을 획득하기 위해 또다른 시스템에 의해서 어느 하나의 시스템 계층 상에 요구/제약을 주는 8-VSB 향상 기술
데이터 프레임(Data Frame) - 각각 313 데이터 세그먼트들을 포함하는, 두 개의 데이터 필드들로 구성됨. 각 데이터 필드의 제1 데이터 세그먼트는 유일한 동기 신호임(Data Field Sync)
익사이터(Exciter) - 베이스밴드 신호(전송 스트림)를 수신하고, 채널 코딩 및 변조 기능을 수행하며, 할당 주파수에서 RF 파형을 생성함. 10 MHz와 같은 외부 레퍼런스 신호를 수신할 수 있다. 1PPS(one pulse per second) 및 GPS seconds는 GPS 수신기로부터 카운트한다.
링크 계층(Link layer) - 터보 스트림과 클러스터들 사이의 FEC 인코딩, 파티셔닝(partitioning), 및 맵핑(mapping)
링키지 정보 테이블(Linkage Information Table:LIT) - MCAST 파셀에서 제1 신호 패킷에 위치된 서비스 구성요소들 사이의 링키지 정보
위치 맵 테이블(Location Map Table) - MCAST 파셀에서 제1 신호 패킷에 위치된 위치 정보
MAC 계층(MAC layer) : FEC 인코딩, 파티셔닝, 터보 스트림 및 클러스터 간의 맵핑
MCAST - A-VSB를 위한 모바일 브로드캐스팅
MCAST 파셀(MCAST pacel) - VSB pacel 내에서 터보 코드에 의해 보호되는 MCAST 파셀 그룹
MCAST 스트림(MCAST stream)- MCAST 패킷들의 연속
MCAST 전송 계층(MCAST Transport layer) - ATSC-MCAST에서 정의되는 전송 계층
MPEC 데이터(MPEC data) - 동기 바이트(sync byte)가 결여된 MPEG TS
MPEC 데이터 패킷(MPEC data packet) - 동기 바이트(sync byte)가 결여된 MPEG TS 패킷
NSRS - TS나 MPEG 데이터 패킷에서 AF에서의 SRS 바이트 수
NTStream - 터보 스트림에 대한 TS나 MPEG 데이터 패킷에서 AF에서의 바이트 수, 클러스터 크기
패키지(Package) - 312 TS 또는 MPEG 데이터 패킷들의 그룹, VSB 패키지
파셀(Parcel) - 612 TS 또는 MPEG 데이터 패킷들의 그룹, VSB 파셀
프라이머리 서비스(Primary Service) - 파워 온 될 때 사용자가 보게 되는 제1 우선권 서비스. 브로드캐스터를 위한 옵션 서비스
섹터(Sector) - TS 또는 MPEG 데이터 패킷의 AF에서 지정 공간의 8바이트
세그먼트(Segment) - 노말 ATSC A/53 익사이터에서, MPEG 데이터는 ATSC A/53 바이트 인터리버에 의해 인터리브된다. 연속된 207 바이트의 데이터 유닛은 세그먼트 페이로드 또는 그냥 세그먼트로 불리운다.
SIC - 모든 터보 스트림에 대한 시그널링 정보 채널이며, 그 자체가 터보 스트림이다.
슬라이스(Slice) - 52 세그먼트들의 그룹
슬리버(Sliver) - 52 TS 또는 MPEPC 데이터 패킷들의 그룹
SRS-바이트(SRS-bytes) - SRS-심볼을 생성하기 위해 미리 계산된 바이트
SRS-심볼(SRS-symbols) - 제로 상태 TCMs를 통해 SRS-바이트를 갖고 생성된 SRS
서브 데이터 채널(Sub data channel) - MCAST 파셀 내에서 A/V 스트리밍, IP 및 NRT
패킷(Packet) - MCAST 패킷에서 정의된 전송 패킷
슈퍼 프레임(Super Frame) - ATSC 에포크에서 처음으로 시작된 20 연속의 VSB 프레임들의 연속적인 그룹핑 중 하나
TCM 인코더(TCM Encoder) - 프리-코더(Pre-Coder), 트렐리스 인코더(Trellis Encoder), 및 8-레벨-맵퍼(8-level-mapper)의 집합(set)
트랙(Track) - 4 TS 또는 MPEG 데이터 패킷들의 그룹
전송 계층(Transport layer) - ATSC-MCAST에서 정의된 전송 계층
터보 데이터(Turbo data) - 터보 TS 패킷을 구성하는 터보 코딩된(turbo coded) 데이터(바이트)
터보 채널(Turbo channel) - 수 개의 서브-데이터 채널로 분리된, MCAST 스트림에 대한 물리 공간
터보 스트림(Turbo Stream) - 터보 코딩된 전송 스트림
터보 TS 패킷(Turbo TS packet) - 터보 코딩된 전송 스트림 패킷
서브-데이터 채널(Sub-data channel) - A/V 스트리밍, IP 및 NRT 데이터에 대한 물리적 공간. 터보 채널의 일 부분
VFIP - No PN 63 반전(Inversion)을 갖는 데이터 싱크 필드(Data Sync Field : DFS)의 배치의 결과로 슈퍼 프레임의 시작을 익사이터로 시그널하는, ATSC 전송 스트림에서 출현인, (락(lock)된) A-VSB 멀티플렉서에 의해 생성된 특정 OMP
VSB 프레임(VSB Frame) - 2 데이터 필드 동기 세그먼트 및 624(데이터 + FEC) 세그먼트로 구성되는 626 세그먼트
3.2 약어(Abbreviations)
아래의 약어들이 본 명세서 내에서 이용된다.
1PPS One Pulse Per Second
1PPSF One Pulse Per Super Frame
A-VSB Advanced VSB System
AST ATSC System Time
DC Decoder Configuration
DCI Decoder Configuration Information
DFS Data Field Sync
EC channel Elementary Component channel
ES Elementary Stream
F/L First/Last
GPS Global Positioning System
IPEP IP Encapsulation Packet
LMT Location Map Table
LIT Linkage Information Table
MCAST Mobile Broadcasting
OEP Object Encapsulation Packet
PCR Program Clock Reference
PSI Program Specific Information
REP Real-time Encapsulation Packet
SD-VFG Service Division in Variable Frame Group
SEP Signaling Encapsulation Packet
SF Super Frame
SFN Single Frequency Network
SIC Signaling Information Channel
TCM Trellis Coded Modulation
TS A/53 defined Transport Stream
PSI/PSIP Program Specific Information/Program Specific Information Protocol
UTF Unit Turbo Fragment
4. 서론
모바일 브로드캐스팅 (A-VSB MCAST) 설계는 모바일 및 헨드헬드 서비스에 최적화된 시그널링 및 전송으로 구성된다. 섹션 5는 전반적인 A-VSB MCAST 아키텍쳐를 제공한다. 섹션 6는 물리 및 링크 계층들을 설명한다. 섹션 7은 전송 계층을 설명한다. 또한, 섹션 8은 버스트 전송에 대한 프레임 슬라이싱 메커니즘을 설명한다.
역방향 호환성은 물리 및 링크 계층들의 주의깊은 설계에 의해 보장된다. 필드 테스트는 현재 잘 진행되고 있으며, ATSC TSG/S9에 의해 개략적으로 보여진다.
4.1 컴플라이언스 형식(Compliance Form)
Respondent Name:
Required Item RFP Section Response
Respondent Information Form Submitted 4.1 o Yes o No
Overview of Proposal Submission 4.2 o Yes o No
Detailed Proposal submission 4.3 o Yes o No
Submission of statement regarding Bylaws and Procedures Review and agreement 6.1 o Yes o No
Submission of statement indicating intent to comply with the ATSC Patent Policy 6.2 o Yes o No
Submission of statement indicating intent to comply with the ATSC Copyright and Reference Policy 6.3 o Yes o No
Submission of statement Regarding Respondent Resources 7.0 o Yes o No
5. A-VSB MCAST 아키텍쳐(A-VSB MCAST Architecture)
A-VSB MCAST의 전반적인 아키텍쳐가 도 1에 도시된다.
A-VSB MCAST는 4 계층 즉, 응용(application), 전송(transport), 링크(link), 및 물리(physical) 계층으로 구성된다. 그리고, A-VSB MCAST는 3가지 형태의 어플리케이션 서비스 즉, 실시간(real-time) 서비스, IP 서비스, 및 객체(object) 서비스를 제공한다. 이러한 3가지 형태의 서비스는 터보 채널에 의해서 MCAST 스트림으로 멀티플렉스된다.
빠른 초기 서비스 획득을 위해서, A-VSB MCAST는 섹션 7.3.1에서 더 자세히 설명되는 프라이머리 서비스(primary service)를 제공한다.
네 개의 데이터 형태를 제공하는 전송에는 두 개의 서브 계층이 존재한다.
임의의 어플리케이션 계층 FEC (AL-FEC)는 대규모 파일 전송과 같은 소정의 어플리케이션에 대한 서비스의 질을 향상시키기 위하여 IP 또는 객체 스트림 중 하나에 적용될 수 있다.
캡슐화(encapsulation) 및 패킷화(packetization)는, 어플리케이션 데이터에 대한 어플리케이션 특정 세분화(fragmentation) 정보를 제공한다. 그들은 또한 기본 데이터 유닛을 기정의된, 특정 타입의 신텍스(syntax)로 캡슐화한다. 어플리케이션 스트림은 타입으로 캡슐화되고, 전송 스트림에서 MCAST 터보 스트림으로 불리는 고정 길이의 패킷으로 멀티플렉싱된다. 이들은 터보 채널을 형성한다.
링크 계층은 터보 채널 스트림을 수신하고, 특정 FEC(코드 레이트 등)를 각 터보 채널에 적용한다. SIC에서 시그널링 정보는 시그널링 중인 응용 데이터 위쪽의 SN(signal-to-noise) 레벨에서 수신될 수 있도록 보장하기 위해 가장 로버스트(robust)한 FEC(터보 코드 레이트)를 갖게 될 것이다. 적용된 w/FEC를 갖는 터보 채널은 노말 TS 패킷과 함께 A-VSB MAC 계층으로 전송되고, 익사이터 시그널링 정보는 스튜디오로부터 송신기로 SRS 플레이스홀더(placeholder) 바이트에서 전송된다. A-VSB MAC(Medium Access Control) 계층은 노말 및 로버스트 데이터 사이에서 물리 계층 매체(8-VSB)의 분배를 책임진다.
A-VSB MAC 계층은 필요할 때 노말 TS 패킷에서 적응 필드(Adaptation Field : AF)를 이용한다. A-VSB MAC 계층은 물리 계층이 노말 및 로버스트 데이터 사이에서 파티션되는 방법 및 물리 계층이 결정적인 방식으로 동작되기 위한 방법을 제약하거나 규약한다. 로버스트 데이터는 8-VSB 시스템으로부터 기반하지 않는 시스템 능률 및/또는 성능(향상)에 있어서, 전반적인 이득을 달성하기 위하여 결정적인 프레임 구조로 매핑되고, 시그널링되고, 8-VSB 물리 계층으로 전송되며, 그 동안 역방향 호환성을 여전히 유지한다. 물리 계층에서 익사이터 또한 MAC 유닛의 제어 하에 결정적으로 동작하고 DFS에서 시그널링을 삽입한다.
6. 물리 및 링크 계층(A-VSB)(Physical and Link Layers(A-VSB))
6.2 시스템 개요(SYSTEM OVERVIEW)
A-VSB의 제 1 목적은 고정된(fixed) 또는 이동가능한(portable) 동작 모드에서 8-VSB 서비스의 수신 문제를 개선시키는 것이다. 본 명세서는 또한 미래의 모바일 및 핸드헨드 서비스를 가능하게 하는 A-VSB 확장을 설명한다. 본 시스템은 현존하는 수신기 설계가 A-VSB 시그널에 의해 불리하게(거스르게) 영향을 받지 않는다는 점에서 역방향 호환적이다.
본 명세서는 다음과 같은 핵심 기술을 정의한다.
● 결정적 프레임(Deterministic Frame (DF))
● 결정적 트렐리스 리셋(Deterministic Trellis Reset (DTR))
또한, 본 명세서는 다음과 같은 "응용 툴"(application tools)을 정의한다.
● 부가 기준 신호(Supplementary Reference Sequence (SRS))
● 터보 스트림(Turbo Stream)
● 단일 주파수 네트워크(Single Frequency Network)
핵심 기술 및 응용 툴은 도 2에 도시된 바와 같이 결합될 수 있다. 여기 및 잠재적으로 미래에 정의되는 응용 툴의 전부에 대한 기초로서 핵심 기술(DF, DTR)이 개시된다. 실선은 이러한 종속성을 보여준다. 일정한 툴은 일정한 브로드캐스트 서비스에 기대되는 전파 채널 환경(propagation channel environments)을 완화시키는데 이용된다. 또한, 그린선은 이러한 관계를 보여준다. 툴은 임의의 지상파 환경에 대해 상조적으로 함께 결합될 수 있다. 그린선들은 이러한 시너지를 나타낸다. 파선들은 본 명세서에서 정의되지 않는 잠재적인 미래의 툴에 대한 것이다.
결정적 프레임(DF) 및 결정적 트렐리스 리셋(DTR)은 8-VSB 시스템이 결정적 또는 동기 방식으로 동작되도록 준비하고 계층간 8-VSB 향상 설계를 가능하게 하도록 제약하는 역방향으로 호환가능한 시스템이다. 8-VSB 시스템에서 A-VSB 멀티플렉서는 8-VSB 프레임의 지식을 갖고, 8-VSB 프레임의 스타트를 A-VSB 익사이터로 시그널한다. 이러한 선험적 지식은 (계층 간) 인텔리전트(intelligent) 멀티플렉싱이 8-VSB 시스템의 성능을 증가 또는/그리고 효율을 획득하도 하는 A-VSB 멀티플렉서의 고유 특징이다.
신호를 트레이닝하는 주파수 등화기(frequent equalizer)의 결여는 동적 멀티패스를 완화하기 위해 "블라인드 등화(blind equalization)" 기술에 종속하여 수신기 설계를 촉진하여 왔다. SRS는 수신기 설계 원칙에서 가장 최근의 알고리즘 진보를 이용하여 이를 극복하기 신호를 트레이닝하는 주파수 등화기와 함께 시스템 솔루션을 제공하는 계층 간 기술이다. SRS 응용 툴은 (정보가 무시되는) 현존하는 수신기 설계에 역방향 호환적이지만, SRS-설계 수신기에서 수신을 향상시킨다.
터보 스트림은 에러 보호 성능의 추가적 레벨을 제공한다. 이는 낮은 SNR 수 신기 시초에 관하여 로버스트 수신을 가져오고, 멀티-패스 환경을 개선한다. SRS와 같이, 터보 스트림 응용 툴은 계층 간 기술에 기반하고, (정보가 무시되는) 현존하는 수신기 설계에 역방향으로 호환가능하다.
응용 툴 SFN은 효과적인 계층 간 단일 주파수 네트워크(SFN) 성능을 가능하게 하기 위하여 핵심 요소 DF와 DTR을 강화한다. 효과적인 SFN 설계는 모바일 및 핸드헬드 환경에서 향상된 QOS(quality of service)를 전달하기 위한 공간적 다양성에 따라 보다 향상된 동일 신호 강도를 가능하게 한다.
SRS, 터보 스트림 및 SFN과 같은 툴은 독립적으로 이용될 수 있다. 이러한 응용 툴 사이에는 종속성이 존재하지 않는다 - 그들 간의 어떠한 결합도 가능하다. 이러한 툴은 또한 많은 지상파 환경에서 서비스의 질을 향상시키기 위해 상조적으로 이용될 수 있다.
6.2 결정적 프레임(DETERMINISTIC FRAME:DF)
6.2.1 서론
A-VSB의 제1 핵심 기술은 ATSC 전송 스트림 패킷 비동기 처리(asynchronous process)의 맵핑을 만들기 위한 것이다(현재 이것은 비동기 처리(asynchronous process)이다). 현재 ATSC 멀티플렉서는 8-VSB 물리 계층 프레임 구조 또는 패킷의 맵핑에 대한 지식 없이 고정 레이트 전송 스트림을 생성한다. 이는 도 3의 상부에 도시된다.
파워 온 되면, 노말 (8-VSB) ATSC 익사이터는 독립적으로 그리고 임의적으로 세그먼트의 프레임을 시작하는 패킷을 결정한다. 일반적으로, 이러한 결정의 지식 이 없고, 그래서 VSB 프레임에서 임의의 전송 스트림 패킷의 임시적 위치는 현재의 ATSC 멀티플렉싱 시스템에서 가능하다.
A-VSB 시스템에서, A-VSB 멀티플렉서는 ATSC 물리 계층 프레임을 시작하기 위한 제1 패킷을 선택한다. 이러한 프레임 결정은 이러한 프레임 결정을 대한 A-VSB 멀티플렉서로 슬레이브인, A-VSB 익사이터로 시그널된다.
요약에서, 고정된 ATSC VSB 프레임 구조에 연결된 시작 패킷의 지식은 8-VSB 물리 계층 프레임에서 모든 패킷의 위치로 A-VSB 멀티플렉서 통찰을 준다. 이러한 상황은 도 3의 하부에 도시된다. DF 구조의 지식(TS에서 모든 바이트 및 각 바이트의 선험적 지식은, 계층간 기술이 8-VSB 물리 계층의 성능을 향상시키도록 하는 ATSC 익사이터의 단계에서 제시간에 이 후의 시점에 존재할 것이다.)은 A-VSB 멀티플렉서에서 전-처리(pre-processing) 및 A-VSB 익사이터에서 동기식 후-처리(post-processing)를 가능하게 한다.
6.2.2 익사이터 제어를 위한 A-VSB 멀티플렉서
이미션 멀티플렉서는 모든 12,480(패킷 양은 20 VSB 프레임이고, 슈퍼 프레임으로 불리운다) 패킷들로 VFIP(이미션 멀티플렉서 VFIP 케이던스는 ATSC 에포크로 정렬된다. 섹션 9.4 ATSC 시스템 타임 참고)를 삽입한다. VFIP는 No PN 63 반전(inversion)으로 DFS를 VSB 프레임으로 삽입하기 위해 A-VSB 익사이터를 시그널한다. VFIP의 이러한 주기적 형태는 A-VSB 시스템 아키텍쳐의 "핵심" 요소인 A-VSB 결정적 프레임 구조(A-VSB Deterministic Frame structure)를 수립하고 유지한다. 이는 도 4에 도시된다.
추가적으로, A-VSB 익사이터에서의 A-VSB 멀티플렉서 전송 스트림 클럭 및 심볼 클럭은 GPS 수신기로부터 공통적인 보편적으로 이용가능한 주파수 기준으로 락(rock)된다. 심볼 클럭과 전송 클럭을 외부 기준으로 락하는 것은 동기식 동작을 보장하는 안정성을 가져온다
Note : 노말 A/53 ATSC 모듈레이터에서 심볼 클럭은 들어오는 SMPTE 310M로 락되고, +/- 30 Hz의 허용편차를 갖는다. 공통 외부 기준(또 다른 이익은 수신기에 대해 문제의 여지가 있는 심볼 클럭 지터(Symbol Clock Jitter) 를 방지하는 것이다)으로 락하는 것은 들어오는 SMPTE 310M +/- 54 Hz 허용편차의 드리프트에 응답하여 익사이터에 의한 레이트 응용 또는 스터핑을 방지할 것이다. 이는 초기화될 때 결정적인 프레임을 유지하는 것을 돕는다. ASI는 선순위 전송 스트림 인터페이스이지만, SMPTE 310M도 여전히 이용될 수 있다.
이미션 멀티플렉서는 마스터가 될 것이고, 어떠한 전송 스트림 패킷이 VSB 프레임에서 제1 VSB 데이터 세그먼트로서 이용될 것인지 시그널한다. 시스템은 동기 클럭으로 동작하기 때문에 624 전송 스트림 패킷이 A-VSB 익사이터에서 VSB 프레임을 구성한다는 것은 100% 확실성으로 설명될 수 있다. (624 x 20) 12,480 TS 패킷들의 카운터(이 카운터는 ATSC 시스템 타임 상에서 섹션 9.4에서 설명되는 바와 같이, 1PPSF로 락된다.)는 이미션 멀티플렉서에서 유지될 수 있다. DF는 섹션 6.2.3.에서 정의된 바와 같이 VFIP의 삽입을 통해 달성될 수 있다. VFIP는 도 5에 도시된 바와 같이, 삽입될 때 624 패킷들의 그룹에서 마지막 패킷이 될 것이다.
3 VFIP 특수 동작 및 유지 패킷(VFIP Special Operations and Maintenance Packet)
공통 클럭에 더하여, 특수한 전송 스트림 패킷이 필요하다. 이러한 패킷은 섹션 6.1, ATSC A/110A에서 정의된 바와 같이 동작 및 유지 패킷(Operations and Maintenance Packet:OMP)이 된다. OM_타입의 값은 0x30(Note : 0x31-0x3F의 범위에서 VFIP OM_형식이 SFN 동작에 이용되게 된다(SFN 상에서 섹션 6.8을 참고))이 될 것이다.
Note: 이러한 패킷은 지정된 PID, 0x1FFA 상에 있다.
이미션 멀티플렉서는 모든 20 프레임(12,480 TS 패킷)이 다음 슈퍼 프레임의 시작을 구별하는 VSB 프레임을 시작하기 위해 익사이터로 시그널 할 때 VFIP를 전송 스트림으로 삽입하게 된다. VFIP는 마지막, 프레임에서 624번째로 삽입되고, 이는 A-VSB 모듈레이터가 VFIP의 마지막 비트 이후에 No 미들 PN63 반전으로 데이터 필드 싱크를 삽입하도록 하는 원인이 된다.
완전한 패킷 신텍스는 표 1에서 정의된 바와 같게 된다.
VFIP 패킷 체계(VFIP Packet Syntax)
Syntax # of Bits mnemonic
VFIP _ omp _packet() {
transport_packet_header 32 bslbf
OM _type 8 bslbf
Reserved 8 uimsbf
Private 182*8 uimsbf
전송_패킷_헤더(transport_packet_header) - 섹션 6.1, ATSC A/110A에서 정의되고 제약됨.
OM_타입(OM_type) - 섹션 6.1, ATSC A/110A에서 정의되고 0x30으로 설정됨.
프라이빗(private) - 응용 툴에 의해 정의되기 위함.
6.3 결정적 트렐리스 리셋(DETERMINISTIC TRELLIS RESET:DTR)
6.3.1 서론
제2 핵심 요소는 A-VSB 익사이터에서 TCM(Trellis Coded Modulation) 인코더 상태들(프리-코더 및 트렐리스 인코더 상태)을 리셋하는 DTR(Deterministic Trellis Resetting)이다. 리셋은 VSB 프레임에서 선택된 임의의 위치에서 발생된다. 도 6은 8VSB에서 (12) TCM 인코더들의 상태가 랜덤하다는 것을 보여준다. 상태들의 어떠한 외부 지식도 A/53 설계에서 랜덤 속성 때문에 알려질 수 없다. DTR은 모든 TCM 인코더들을 제로 상태(기지의 결정적 상태)로 강제하기 위한 새로운 메카니즘을 공급한다. 이미션 멀티플렉서(계층간 설계)는 나중에 A-VSB 익사이터에서 후처리될 TS에서 계산된 위치에 플레이스홀더의 삽입을 허용한다.
Note : 본 명세서는 기능에 대해 좀더 정확한 용어로 느껴지는 바이트 스플리터(byte splitter) 뿐 아니라 인트라-세그먼트 인터리버(intra-segment interleaver)를 참고한다.
6.3.2 상태 리셋의 동작(Operation of State Reset)
도 7은 트렐리스 코딩된 8-VSB (8T-VSB)에서 이용되는 (1 of 12) TCM 인코더들을 나타낸다. 도시된 회로에서 현존하는 로직 게이트에 추가된 2개의 새로운 멀티플렉서가 존재한다. 리셋이 비활동적일 때(리셋=0), 회로는 노말 8-VSB TCM 인코더로서 수행한다.
XOR 게이트의 진실 테이블은 "두 입력이 유사한 논리 레벨(1 또는 0)에 있을 때, XOR의 출력은 항상 0(제로)이다".라고 설명한다. 메모리를 형성하는 세 D-래치(D-Latches) (S0, S1, S2) 존재한다는 것을 기억하자. 래치들은 두 개의 가능한 상태(0 또는 1) 중 하나가 될 수 있다. 그러므로 표 2에 도시된 바와 같이 두번째 컬럼은 각 TCM 인코더의 8가지 가능한 시작 상태를 나타낸다. 표 2는 리셋 신호가 개의 연속적인 심볼 클럭 주기에 대해 활동적(리셋=1)으로 유지될 때 논리 출력을 나타낸다. TCM의 시작 상태가 독립적이면, 기지의 제로 상태(S0=S1=S2=0)로 강제된다. 이는 마지막 컬럼에 라벨링된 다음 상태(Next State)의 다음에 보여진다. 따라서, 결정적 트렐리스 리셋(DTR)은 두 심볼 클럭 주기 상에서 강제될 수 있다. 리셋이 활동적이지 않을 때 회로는 정상적으로 수행한다.
트렐리스 리셋 진실 테이블
Reset
at t=0		 (S0 S1 S2)
at t =0		 (D0 D1) at t =0 (S0 S1 S2)
at t =1		 (D0 D1) at t =1 (S0 S1 S2)
Next State at t =2		 Output
(Z2 Z1 Z0)
1 0,0,0 0,1 0,0,1 0,1 0,0,0 000
1 0,0,1 0,0 0,0,1 0,1 0,0,0 000
1 0,1,0 0,1 1,0,1 1,1 0,0,0 000
1 0,1,1 0,0 1,0,1 1,1 0,0,0 000
1 1,0,0 1,1 0,0,1 0,1 0,0,0 000
1 1,0,1 1,0 0,0,1 0,1 0,0,0 000
1 1,1,0 1,1 1,0,1 1,1 0,0,0 000
1 1,1,1 1,0 1,0,1 1,1 0,0,0 000
추가적으로, 제로 상태를 강제하는 입력들(도 7에서 D0, D1)은 이용가능하다. 이것들은 인코더 상태가 제로가 되도록 강제하는 TCM 인코더 입력들이다. 2 심볼 클럭 주기 동안, 그들은 현 TCM 인코더 상태로부터 생성된다. 리셋하기 위한 순간에, TCM 인코더의 입력들은 버려지고, 제로 상태를 강제하는 입력들은 두 심볼 클럭 주기 상에서 TCM 인코더로 제공된다. 이 때, TCM 인코더는 제로가 된다. 이러한 제로 상태를 강제하는 입력들 (D0, D1)이 DTR에 의해 유도된 패러티 에러를 정정하기 위해 이용되면, 그들은 임의의 응용 툴로 이용가능하게 만들어진다
리셋이 수행되는 실제적 시점은 응용 툴에 종속적이다. 예를 들어, SRS (Supplementary Reference Sequence) 및 SFN 툴을 참고하라.
6.4 매체 접속 제어(MEDIUM ACCESS CONTROL:MAC)
A-VSB MAC 계층은 ATSC 시스템 타임의 제어하에서 A-VSB "핵심" 결정적 프레임 구조를 설립하는데 책임이 있는 프로토콜 엔티티(protocol entity)이다. 이는 계층간 기술이 A-SRS(6.6.5 참고)와 같은 툴을 생성하는 것을 가능하게 하거나, A-VSB 터보 인코더 기술(6.6.1)의 효율성을 가능하게 한다. MAC 계층은 시간 도메인에서 노말 및 로버스트 데이터 사이에서 물리 계층 매체(8-VSB)의 공유를 위한 규칙을 정한다. MAC 계층은 우선 로버스트 데이터를 결정적인 프레임으로 위치시키기 위한 어드레싱 기술을 정의한다. A-VSB이 먼저 정의되고, 섹터들(sectors)의 그리드로 세그먼트되며, 섹터는 데이터의 가장 작은 어드레스 가능한 로버스트 유닛이다. 섹터들의 그룹은 더 큰 데이터 컨테이너를 형성하기 위해 함께 할당되고, 이는 클러스터로 불리운다. 어드레싱 기술은 로버스트 데이터가 결정적인 프레임 구조로 매핑되도록 하고, 이러한 할당(어드레스)는 SIC(Signaling Information Channel)를 통해 시그널된다. SIC는 로우 S/N에서 추가된 로버스트를 위해 1/6 아우터 터보 디코딩되고, 모든 VSB 프레임에서 기지의 위치(어드레스)에 위치한다. MAC 계층은 또한 필요한 경우 노말 TS 패킷에서 적응 필드를 오픈한다.
6.4.1 트랙에서의 데이터 맵핑(Data Mapping in Track)
A VSB 트랙은 4 MPEG 데이터 패킷들로 정의된다. 터보 스트림을 위해 AF에서 지정된 8 바이트 공간은 섹터라 불리운다. 섹터들의 그룹은 클러스터로 불리운다. 이러한 제안에서 (터보 TS 패킷들 및 SRS-바이트들과 같은) 데이터가 MPEG 데이터 패킷에서 전송될 때, AF의 개인 데이터 필드가 이용될 것이다. 하지만, MPEG 데이터 패킷이 전적으로 데이터(터보 스트림 및 SRS)에 전용되면, 널 패킷, A/90 데이터 패킷, 또는 새롭게 정의된 PID를 갖는 패킷은 2 바이트 AF 헤더및 3 바이트 개인 필드 오버헤드를 보존하기 위해 이용될 것이다. 이 경우, 보존된 5 바이트는 섹터들의 그리드로 패킷 분할에 영향을 미친다. 예를 들어, 도 8는 AF 헤더(2 바이트) 및 개인 데이터 필드 오버헤드(5 바이트)를 갖는 섹터에 의한 패킷 분할의 경우를 도시한다. (187-8 =) 176 바이트가 8 바이트로 나누어 지지 않기 때문에 22 번째 섹터들의 끝단에 3 바이트가 남아 있다. 하지만, 적응 필드 없는 패킷은 도 9에 도시된 바와 같이 남아있는 바이트 없이 분할된다. 여기서, 패킷에서 제2 섹터는 2개의 조각(fragments)으로 분리된다. 하나는 5 바이트이고 다른 하나는 3 바이트이다. 제2 섹터의 분할은 SIC에 의해 이용되는 제1 섹터로 고정된 위치를 제공한다.
도 10은 섹터들(8바이트)에 의한 4 패킷들의 분할(segmentation) 및 파티셔닝(partitioning)을 도시한다. 이 제안에서 섹터들의 클러스터로의 데이터 맵핑이 모든 트랙을 반복하기 때문에 트랙 내에서 데이터 맵핑을 정의하기에 충분하다. 각 데이터는 일부 섹터들의 클러스터를 점유한다. 클러스터 사이즈는 노말 TS 오버헤드를 결정한다.
데이터 맵핑은 도 11에 도시된 바와 같이 14 비트로 나타난다. MSB는 AF의 존재를 의미한다. 다음 7 비트는 클러스터에서 제1 섹터를 나타낸다. 남아있는 6 비트는 다수의 섹터인 클러스터 사이즈를 나타낸다. 클러스터에서 제 1섹터는 도 10 트랙에서 Y 번째 패킷에서 섹터 개수에 의해 위치된다. MSB가 1로 설정되면, 제1 섹터를 포함하는 패킷은 AF를 갖지 않을 것이고, 섹터 개수는 23 까지 증가할 것이다.
데이터 맵핑 예가 도 12 및 도 13에 도시된다. 패킷이 섹터의 구체적 개수를 충당하는데 충분하지 않은 경우, 다음 패킷은 도 13에 도시된 바와 같이 나머지 섹터들에 필요한 공간을 제공한다. 각 A-VSB MCAST 데이터에 대한 14 비트의 맵핑 정보는 SIC 를 통해 전송된다. SIC는 항상 첫번째 패킷에서 첫번째 섹터에 위치될 것이다.
6.4.2 SRS를 갖는 데이터 맵핑(Data Mapping with SRS)
도 14는 버스트 SRS가 턴온 될 때, 섹터들에 의해 트랙을 분할하는 방법을 도시한다. 마지막 섹터 개수는 SRS 플레이스홀더 때문에 줄어들고, SRS-N에 의존한다. 데이터 맵핑 표시는 SRS가 없는 경우와 동일하다.
6.4.3 멀티플렉싱 로버스트 콘텐츠 상의 섹션
6.5 SRS(SUPPLEMENTARY REFERENCE SEQUENCE)
6.5.1 서론
현 ATSC 8-VSB 시스템은 자주 이용가능한 기지의 심볼 시퀀스를 만듬으로써동적 멀티패스 간섭(interference)에서 고정된(fixed), 인도어(indoor), 및 포터블(portable) 환경을 위한 신뢰성 있는 수신을 제공하도록 개선될 수 있다. SRS의 기본 원칙은 수신기 등화기가 동적으로 변화하는 채널을 추적하고 동적 멀티패스 및 다른 역 채널 조건을 완화하는데 익숙해지도록 기지의 연속 시퀀스를 이용할 수 있는 방식으로 결정적인 VSB 프레임에서 특수한 기지의 시퀀스를 주기적으로 삽입하는 것이다.
6.5.2 시스템 개요(System Overview)
SRS-인에이블드 ATSC DTV 전송기(RS-enabled ATSC DTV Transmitter)가 도 15에 도시된다. 새로이 소개되는 블럭(SRS 스터퍼)은
Figure 112008047376212-pat00001
으로 도시된 반면, SRS 처리를 수정하는 블럭은
Figure 112008047376212-pat00002
(멀티플렉서 및 TCM 인코더 블럭)으로 도시된다. 다른 블럭들은 현 ATSC DTV 블럭이다. ATSC A-VSB 멀티플렉서는 SRS에 대한 기정의된 결정적 프레임 템플릿을 참작한다. 생성된 패킷들은 A-VSB 익사이터에서 SRS 후처리를 위해 준비된다.
(노말/53) 랜더마이저는 입력된 TS 패킷의 모든 동기 바이트를 드랍(drop)한다. 이 때, 패킷들은 램덤화된다. SRS 스터퍼는 기정의된 바이스-시퀀스(SRS-바이트)로 패킷의 적응 필드에서 스터핑 영역을 채운다. SRS-바이트를 포함하는 패킷들은 (207, 187) 리드-솔로몬 코드를 갖는 전방향 에러 정정으로 처리된다. 바이트 인터리버에서, RS-인코더 출력 바이트는 인터리빙된다. 바이트 인터리빙의 결과로서, SRS-바이트는 10, 15 또는 20 세그먼트에서 연속된 52 바이트 위치로 놓여진다. 세그먼트(또는 세그먼트에 대한 페이로드)는 바이트 인터리빙 후에 207 바이트 유닛이다. 이러한 세그먼트들은 (12) TCM 인코더에서 인코딩된다. 각 인터리버-재배열 SRS 바이트 시퀀스 초기에, 결정적인 트렐리스 리셋(Deterministic Trellis Reset:DTR)이 기지의 8 레벨 심볼의 생성을 준비하도록 발생한다. 이러한 생성 심볼들은 특정 값의 노이즈-유사 스펙트럼 및 SRS-바이트 설계 기준인 제로 dc 값을 갖는다.
TCM 인코더 상태가 DTR에 의한 기지의 결정적인 상태로 강제될 때, SRS 스터퍼에 의해 삽입된 기결정된 기지의 바이트-시퀀스(SRS-바이트)는 즉시 TCM 인코딩된다. TCM 인코더 출력에서 결과로서 생기는 8-레벨 심볼은 VSB 프레임에서 기지의 위치에서 기지의 연속된 8-레벨 심볼 패턴으로 나타난다. 이러한 8 레벨 심볼-시퀀스는 SRS 심볼로 불리우고, 시퀀스를 트레이닝하는 부가적인 등화기로서 수신기에 이용가능하다. 도 16은 턴 온(turn on)되는 SRS를 갖는 좌측 상의 노말 VSB 프레임 및 우측 상의 A-VSB 프레임을 도시한다. 각 그룹은 SRS-N에 의존하는 10, 15, 20 연속적인 데이터-세그먼트 내에 있다. MPEG-2 TS 디코딩 상에서, 적응 필드에 나타나는 SRS 심볼은 레가시 수신기(legacy receiver)에 의해 무시될 것이다. 그러므로 역방향 호환성이 유지된다.
도 16은 SRS 바이트의 개수에 의존하는 다른 구성을 갖는 12 (녹색) 그룹을 나타낸다. 사실상 스터프된 SRS-바이트 및 유도된 SRS 심볼들의 그룹은 기설정되며, 고정된다.
노말 8-VSB 표준은 프레임 당 각각 트레이닐 시퀀스 (PN-511 and PN-63s)를 갖는 두 개의 DFS를 갖는다는 점을 기억하자. 트레이닝 시퀀스에 더하여, A-VSB는 10, 15, 및 20 세그먼트의 그룹 내에서 세그먼트 당 시퀀스를 추적(tracking)하는 184 심볼의 SRS를 제공한다. 프레임 당 이용가능한 (기지의 184 연속 SRS 심볼을 갖는) 그러한 세그먼트의 개수는 SRS-10, SRS-15, 및 SRS-20 각각에 대해 120, 180, 및 240가 될 것이다. 이들은 환경 내의 객체 또는 수신기 그 자체가 동작 중에 있을 때, 신규 SRS 수신기의 등화기가 동적으로 변하는 채널 조건을 추적하도록 도울 수 있다.
이러한 변화들(DTR 및 and SRS-bytes를 변경하는 것)이 리드-솔로몬 인코딩 이후에 발생하기 때문에, 기존에 계산된 RS 패러티 바이트는 더이상 유효하지 않다. 이러한 에러가 있는 패러티 바이트를 정정하기 위하여, 그들은 도 15에서 "RS 리-인코더"에서 재산출된다. 기존의 패러티 바이트는 도 15의 "패러티 대체기" 블럭에서 재산출된 페러티 바이트를 갖도록 대체된다. 이 과정은 섹션 6.5.4.1에서 설명된다.
남은 블럭들은 표준 ATSC VSB 익사이터와 동일하다. 도 15에서 각 블럭은 후술하는 섹션들에서 설명된다.
6.5.3 SRS에 대한 ATSC A-VSB 멀티플렉(ATSC A-VSB Multiplexer for SRS)
SRS에 대한 ATSC A-VSB 멀티 플렉서가 도 17에 도시된다. 신규 개념 처리 블럭, 전송 어댑터(Transmission Adaptor:TA)가 존재한다. 전송 어댑터는 모든 기본 스트림들을 재패킷화하여 SRS-바이트 플레이스홀더로서 동작하는 적응필드를 적절히 설정한다.
노말 MPEG-2 TS 패킷 신텍스가 도 18에 도시된다. 적응필드는 적응필드가 존재하는 TS 헤더 신호를 제어한다.
적응 필드를 갖는 노말 전송 패킷 신텍스가 도 19에 도시된다. "기타 인디케이터(ect indicator)"는 PCR을 포함하는 다양한 플래그에 대한 1 바이트 필드이다. 자세한 설명은 ISO 13818-1을 참고하라.
전형적인 SRS-플레이스홀더-운송 패킷(SRS-placeholder-carrying packet)이 도 20에 도시되고, SRS-플레이스홀더-운송 패킷을 갖는 전송 스트림이 도 21에 도시되며, A-VSB 멀티플렉서의 출력이다.
A-VSB 전송 어댑터 출력에서 실제 전송 스트림은 매 52 패킷에서 SRS-바이트를 포함하지 않는 4 패킷을 갖는다.
6.5.3.1 버스트 SRS에 대한 슬리버 템플릿(Sliver Template for Burst SRS)
VSB 파셀, 패키지, 슬리버, 및 트랙은 각각 624, 312, 52, 및 4 MPEG-2 데이터 패킷 그룹으로 정의된다. VSB 프레임은 2 개의 데이터 필드로 구성되고, 각 데이터 필드는 데이터 필드 동기 및 31 데이터 세그먼트를 갖는다. 슬라이스는 52 세그먼트의 그룹으로 정의된다. 따라서, VSB 프레임은 12 슬라이스를 갖는다. 이러한 52 데이터 세그먼트 단위(granularity)는 52 세그먼트 VSB-인터리버의 특수한 특징과 잘 부합한다.
A/53과 호환가능하기 위한 SRS 바이트와 함께, 적응 필드를 통해 전송되는 몇 조각의 정보가 존재한다. 이는 PCR, 슬라이스 카운터(splice counter), 개인 데이터(private data) 등이 될 수 있다. ATSC 관점에서, PCR (Program Clock Reference) 및 슬라이스 카운터는 SRS와 함께 필요할 때 전송될 수 있다. PCR이 첫번째 6 SRS-바이트에 위치되기 때문에 이는 TS 패킷 생성 동안 제약을 부과한다. 이러한 모순은 결정적 프레임(DF)를 이용하여 해결된다. DF는 패킷을 포함하는 - {PCR, 슬라이스 카운터}가 슬라이스의 기지의 위치에 위치되도록 할 수 있다. 따라서, SRS에 대해 설계된 익사이터는 PCR 및 슬라이스 카운터의 임시 위치를 알 수 있고 그에 상응하게, 다른 적응 필드 정보를 피하면서, SRS-바이트를 채운다.
SRS DF의 슬리버가 도 22에 도시된다. 버스트 SRS DF 템플릿은 모든 VSB 슬리버에서 7th, 19th, 31st, 43rd (15th, 27th, 39th, and 51st) MPEG data 데이터 패킷들이 슬라이스 카운터-전송 (제약 없는) 패킷이 될 수 있도록 규정한다. 이러한 셋-업은 PCR(및 슬라이스 카운터)이, PCR에 대한 요청 주파수 한계(최소 40ms) 내에서 적합한, 약 1ms 에서 이용가능하도록 한다.
명백히, SRS를 갖는 노말 페이로드 데이터 레이트는 도 24에서 SRS-N바이트에 의존하여 줄어들게 된다. N은 0부터 20까지 될 것이고, SRS-0 바이트는 노말 ATSC 8-VSB가 된다. SRS-N 바이트의 제안된 값들은 표 3에 리스트된{ 10, 15, 또는 20 }바이트이다. 표는 세 SRS 바이트 길이 후보를 준다. SRS-바이트 길이 선택은 A-VSB 멀티플렉서로부터 익사이터까지 VFIP를 통해, 또한, 익사이터로부터 수신기까지 DFS 지정 바이트를 통해 시그널된다.
표 3은 또한 각 선택에 관련된 페이로드 로스를 나타낸다. 대략적인 페이로드 로스는 다음과 같이 계산된다. 1 슬리버는 4.03ms가 걸리기 때문에 SRS-10 바이트에 기인한 페이로드 로스는 (10+5)bytes*48packets/4.03ms*8 = 1.43Mbps 이다(도 22에 도시된 슬리버 탬플릿을 가정함에 의해)
유사하게 SRS 15 및 20 바이트의 페이로드 로스는 1.75 및 2.27 Mbps 이다. 기지의 SRS-심볼들은 수신기에서 등화기를 업데이트하는데 이용된다. 주어진 SRS-N바이트를 달성하기 위한 개선 정도는 구체적인 등화기 설계에 의존할 것이다.
추천되는 SRS-N 바이트
SRS Mode Choice 1 Choice 2 Choice 3
SRS-bytes Length NSRS 10 bytes 15 bytes 20 bytes
Payload Loss 1.43 Mbps 1.91 Mbps 2.38 Mbps
6.5.4 A-VSB 익사이터
이미션 멀티플렉서에서 문제되는 모든 TS 패킷들은 익사이터에서 이후의 SRS 처리를 위해 적응필드에서 SRS 플레이스홀더 바이트를 갖는 것으로 가정된다. 익사이터에서 임의의 처리 전에, 패킷들의 모든 동기 바이트는 제거된다.
8-VSB 모듈레이터 요소의 상세한 지식 및 그들이 SRS 작업을 수행하는데 영향을 미치는 방법을 이해하는 것이 유용하다.
SRS 스터퍼의 기본 동작은 SRS 바이트를 각 패킷에서 적응필드의 스터핑 영역으로 삽입하는 것이다. 도 23에서 기정의된 고정 SRS-바이트는 SRS 스터핑 시기에서 제어 신호에 의해 입력되는 패킷의 적응 필드로 삽입된다. 제어 신호는 SRS 스터퍼의 출력을 인터리버 전에 삽입을 위해 적절히 구성된 기산출된 SRS 바이트로 스위칭한다. Note : 플레이스홀더 바이트는 이미션 멀티플렉서 및 익사이터 간의 어떤 유용한 목적에도 맞지 않기 때문에, 익사이터에서 버려지고, 기산출된 SRS 바이트로 대체되게 된다. 그들은 A-VSB 시그널링 및 다른 데이터들을 송신기 사이트로 전송하기 위한 하이 스피드 데이터 채널을 생성하는데 이용될 수 있다. [TBD]
도 24는 이미 스터핑 바이트에 포함된 적응 필드에서 SRS-바이트를 운송하는 패킷을 나타낸다(도 21을 참고하라).
SRS 스터퍼는 그들이 적응필드에 존재할 때 PCR 이나 다른 표준 적응 필드 값들을 과장해서 쓰지(overwrite) 않도록 주의할 필요가 있다.
6.5.4.1 패러티 정정을 갖는 8-VSB 트렐리스 인코더 블럭(8-VSB Trellis Encoder Block with Parity Correction)
도 25는 패러티 정정을 수행하는 TCM 인코더의 블럭도를 도시한다. RS 리-인코더는 도 7에서 DTR을 수행하는 TCM 인코더로부터 제로 상태를 강제하는 입력을 수신한다. RS-리-인코딩에 대한 메시지 워드는 제로 상태를 강제하는 입력에 의해 대체되는 비트를 제외하고 모든 제로-비트 워드를 취함으로써 통합된다. 이러한 방식으로 메시지 워드를 통합한 후에, RS 인코더는 패러티 바이트를 계산한다. RS 코드들이 선형 코드이기 때문에, 두 개의 유효한 코드워드의 XOR 연산에 의해 주어진 임의의 코드워드 또한 유효한 코드워드이다. 대체될 패러티 바이트가 도착하면, 진짜 패러티 바이트는 들어오는 패러티 바이트 및 통합된 메시지 워드로부터 계산된 패러티 바이트의 XOR 연산에 의해 획득된다. 예를 들어, (7, 4) RS 코드에 의한 오리지널 코드워드가 [M1 M2 M3 M4 P1 P2 P3]라고 가정하자(Mi는 메시지 바이트를 의미하고, Pi는 패러티 바이트를 의미한다). 결정적인 트렐리스 리셋은 제2 메시지 바이트(M2)를 M5로 대체하고, 따라서 진짜 패러티 바이트는 메시지 워드[M1 M5 M3 M4]에 의해 계산되어야 한다. 하지만, RS 리-인코더는 단지 제로 상태를 강제하는 입력(M5)만을 수신했고, 메시지 워드를 [0 M5 0 0]로 통합한다. RS 리-인코더에 의해 통합된 메시지 워드 [0 M5 0 0]로부터 계산된 패러티가 [P4 P5 P6]라고 가정하자. 이 때, [M1 M2 M3 M4 P1 P2 P3] 및 [0 M5 0 0 P4 P5 P6]의 두 RS 코드워드는 유효한 코드워드 때문에, 메시지 워드 [M1 M2+M5 M3 M4] 의 패러티 바이트는 [P1 P2 P3] 및 [P4 P5 P6]의 비트에 관한 XOR된 값이 될 것이다. M2는 초기에 0으로 설정되고, 메시지 워드 [M1 M5 M3 M4] 의 진짜 패러티 바이트는 [P1+P4 P2+P5 P3+P6]에 의해 획득된다. 이과정은 도 25에서 패러티 대체기의 동작을 설명한다.
도 25에 도시된 12-방향 바이트 스플리터(splitter) 및 12-방향 바이트 디-스플리터(de-splitter)는 ATSC 문헌 A/53 파트 2에서 설명된다. 12 트렐리스 인코더들은 제로 상태를 강제하는 입력을 제공하는 DTR 기능성(functionality)을 갖는다.
6.5.4.2 적응 필드 콘텐츠(SRS 바이트)(Adaptation Field Contents (SRS Bytes) for Burst SRS)
표 4는 인터리버 전에 삽입을 위해 구성된 기산출된 SRS-바이트 값들을 정의한다. TCM 인코더들은 제1 SRS-바이트에서 리셋되고 적응 필드는 여기서 알고리즘에 따라 본 표의 바이트를 포함하게 된다. 표 4에서 0에서 15까지 범위에서(4 MSB 비트는 제로이다) 쉐이딩된 값들은, TCM 인코더에 공급되기 위한 제1 바이트(초기 SRS-바이트)이다. 표 6의 열(row)에서 12 쉐이딩된 값들은, 인터리버 후에, 관련된 12 세그먼트에 대한 첫번째 SRS-바이트가 된다. (12) TCM 인코더들이 존재하기 때문에 칼럼 1~3을 제외한 각 칼럼에서 쉐이드에서 (12) 바이트가 존재한다. DTR에서, 이 바이트의 4 MSB 비트는 버려지고 도 7로부터 제로 상태를 강제하는 입력으로 대체된다. 이 때, TCM 인코더들의 상태는 제로가 되고, TCM 인코더들은 수신기에서 트레이닝 심볼 시퀀스로 동작하는 8 레벨 심볼들(SRS-심볼들)을 생성하기 위해 SRS-바이트를 수신할 준비를 한다. 이 트레이닝 시퀀스(TCM 인코더 출력)는 8레벨 심볼, +/- {1, 3, 5, 7}이다. SRS-바이트 값들은 화이트 노이즈 유사 플랫 스펙트럼 및 거의 제로 DC 값을 갖는 SRS 심볼을 주도록 설계된다(SRS 심볼들의 수학적 에버리지는 거의 제로이다).
선택된 SRS-N 바이트에 의존하여, 표 4에서 단지 SRS-바이트 값들의 특수한 부분이 이용된다. 예를 들어, SRS-10 바이트의 경우에, 표 4에서 1번째 칼럼에서 10번째 칼럼까지의 SRS 바이트 값들이 이용된다. SRS-20 바이트의 경우에, 1번째 칼럼에서 20번째 칼럼까지의 SRS 바이트 값들이 이용된다. 동일한 SRS-바이트는 매52 패킷(슬리버)마다 반복되기 때문에 표 4의 테이블은 단지 52 패킷들에 대한 값들이다.
Figure 112008047376212-pat00003
6.5.4 향상된 SRS - SRS의 변형(Advanced SRS - A variant of SRS)
분산된 A-SRS의 기본 아이디어는 VSB 프레임을 통해 등화기 기본 시퀀스를 균등하게 퍼뜨리는 것이다. 그렇게 하기 위하여, A-SRS 바이트는 트랙당 하나의 패킷으로 삽입되고, 13 섹터의 클러스터를 채운다. 도 26은 A-SRS 바이트가 트랙에서 구체적으로 위치되는 방법을 도시한다.
도 27은 A-SRS를 갖는 좌측의 노말 VSB 프레임과 우측의 A-VSB 프레임을 나타낸다. 각 A-VSB 프레임은 8-레벨 심볼의 12 그룹을 갖는다. 각 그룹은 52 연속 데이터-세그먼트에 있다. 12(
Figure 112008047376212-pat00004
) 그룹은 트레이닝 심볼의 이용을 위한 분산된 SRS-심볼을 나타낸다. A-SRS는 슬라이스 당 8 세그먼트에 대해 150 심볼의 트래킹 시퀀스를 제공하고, 44 세그먼트에 대해 98 심볼의 트래킹 시퀀스를 제공한다는 점을 알아두어야 한다. 프레임 당 이용가능한 (기지의 150 또는 98 연속 A-SRS 심볼을 갖는) 그러한 세그먼트들의 개수는 312가 될 것이다. 이 트래킹 시퀀스들은 전형적인 SRS보다 덜 밀집하지만, 더 균등하게 퍼져 있다. 그들은 환경 또는 수신기에서 오브젝트들이 이동 상태에 있을 때, 새로운 분산된 SRS 수신기의 등화기 트랙이 채널 상태를 동적으로 변화시키는 것을 용이하게 한다.
6.5.5.2 향상된 SRS 패러티 정정(Advanced SRS Parity Correction)
DTR 및 SRS-바이트 변화가 익사이터에서 리드-솔로몬 인코딩 이후에 발행하는 것 때문에, 이미 산출된 RS 패러티 바이트는 더이상 유효하지 않다. 이렇게 에러가 있는 패러티 바이트를 정정하기 위해서, 그들은 재산출되고, 그들은 기존의 패러티 바이트를 대체한다. 하지만, (A/53 노말) 바이트 인터리빙으로부터, 모든 대응되는 패러티 바이트는 DTR을 따르지 않는다. 결론적으로, 5th, 29th, 33th, 37th, 및 41th 패킷에서 일부 바이트는 패러티 정정을 위해 보존된다. 도 28은 A-SRS에 대한 슬리버 템플릿을 나타낸다. RS 패러티 정정을 위해 보존된 바이트는 마지막 패킷들에서 나타난다.
6.5.5.3 향상된 SRS 선택(Advanced SRS choices)
SRS의 경우와 유사하게, 세가지 다른 A-SRS 선택이 존재한다. 첫번째는 기존 섹션에서 나타난다. 두번째는 인접한 트레이닝 심볼들이 6 심볼만큼 떨어져 있고, 마지막은 인접한 심볼들 간에 12 심볼의 거리를 갖는다.
6.5.6 VFIP 에서 SRS 시그널링(SRS Signaling in the VFIP)
SRS 바이트가 존재할 때, VFIP 패킷은 표 5에 정의된 바와 같이 확장되게 된다.
Syntax # of Bits mnemonic
VFIP_omp_packet() {
transport_packet_header 32 bslbf
OM _type 8 bslbf
reserved 8 uimsbf
srs _bytes 26*8 uimsbf
srs _mode 8 uimsbf
private 155*8 uimsbf
전송 패킷 헤더(transport_packet_header) - ATSC A/110A, 섹션 6.1에서 제약되고 정의됨.
OM_타입(OM_type) - ATSC A/110A, 섹션 6.1에서 정의되고 0x30으로 설정됨.
srs_바이트(srs_bytes) 섹션 6.5.4.2에서 정의됨
srs_모드(srs_mode) - SRS 모드를 익사이터로 시그널링하고, 표 6에서 정의된 바가 된다.
프라이빗(private) - 어플리케이션 툴 및/또는 다른 핵심 기술에 의해 정의됨. 이용되지 않는다면, 0x00으로 설정된다.
srs _mode Meaning
0x00 No SRS used
0x01 SRS-10 bytes
0x02 SRS-15 bytes
0x03 SRS-20 bytes
0x04 - 0xFF ATSC Reserved
6.6 터보 스트림(TURBO STREAM)
6.6.1 서론
터보 스트림은 SRS와의 결합에서 이용되도록 기대된다. 터보 스트림은 다른 브로트캐스팅 서비스를 지지하기에 충분할 정도로, 심각한 신호 왜곡에 관대하다. 로버스트 실행은 추가적인 순방향 에러 정정 및 외부 인터리버(비트-바이-비트(Bit-by-Bit) 인터리빙)에 의해 달성되고, 부가적인 타임-다이버시티(time-diversity)를 제공한다.
단순화된 기능적 A-VSB 터보 스트림 인코딩 블럭도가 도 29에 도시된다. 터보 스트림 데이터는 외부 인코더에서 인코딩되고, 외부 인터리버에서 비트에 관한여 인터리브(bit-wise-interleave)된다. 외부 인코더에서 코딩 레이트는 {1/4, 1/3, 1/2, 2/3} 레이트 중에서 선택가능할 수 있다. 이 때, 인터리빙된 데이터는 (12) TCM 인코더 입력에 대한 12-방향 데이터 스플리터 및, 출력에서 12-방향 데이터 디-스플리터를 갖는, 내부 인코더로 공급된다. (디-)스플리터 동작은 ATSC 표준 A/53 파트 2에서 정의된다.
외부 인코더가 외부 인터리버를 통해 내부 인코더로 연결되기 때문에, 이는 반복적으로 디코딩할 수 있는 직렬 터보 스트림 인코더를 실행한다. 이 기술은 유일하고, 내부 인코더가 이미 8-VSB 시스템의 부분인 의미에서 ATSC 스펙이다. A-VSB 핵심 요소 DF의 성능에 의해, 그리고 TS 패킷들에서 정의된 위치에서 로버스트 바이트를 위치시킴에 의한 계층 간 맵핑 기술을 적용시킴으로써, 노말 ATSC 내부 인코더는 노말 또는 로버스트 심볼들을 전송하기 위해 결정적으로 TDM(time division multiplex) 된다. 이러한 계층 간 접근은 A-VSB 수신기가 물리 계층에서 로버스트 심볼들을 식별하고, 그것이 필요로 하는 로버스트 심볼들을 복조하고, 모든 노말 심볼들을 무시함으로써, 부분적인 수신 기술을 수행하는 것을 가능하게 한다. 모든 노말 ATSC 수신기들은 모든 심볼들을 노말 심볼들로 다루는 것을 계속하고, 역방향 호환성을 확보한다. 이러한 계층 간 TDM 기술은 제2의 필요를 제거하고, ATSC 터보 인코더를 실현하기 위해 내부 인코더를 분리한다. 이러한 설계는 새로운 A-VSB 터보 인코더의 부분으로써 물리적 계층에서 현존하는 ATSC 내부 인코더를 (TDM) 할당함으로써 중요한 비트 세이빙(saving)을 가능하게 한다. Note: 8-VSB 물리 계층으로부터 새로이 제안된 터보 인코더를 전체적으로 분리하는 다른 디자인은, 두 개의 새로운 인코더들이 제시됨이 틀림없기 때문에 인코딩에서 비트 효율성에 대한 기회를 전혀 제공하지 않게 된다. 부분 수신 성능은 또한 배터리 파워 수신기에 대한 파워 세이빙 기술로 이용될 때 이익이 될 것이다. 두 개의 블럭(외부 인코더 및 외부 인터리버)는 A-VSB 터보 스트림 인코더에서 새로이 소개된다.
6.6.2 시스템 개요
터보 스트림에 대한 A-VSB 송신기는 도 30에 도시된 바와 같이 A-VSB 먹스(Mux) 및 익사이터(exciter)로 구성된다. 필수적인 터보 코딩 처리는 A-VXB Mux에서 실행되고, 코딩된 스트림은 A-VSB 익사이터로 전송된다.
A-VSB MUX는 노말 스트림 및 터보 스트림을 수신한다. A-VSB Mux에서, 전처리된 이후에, 각 터보 스트림은 외부-인코딩, 외부-인터리빙되고 노말 스트림의 적응 필드에서 캡슐화된다.
터보 스트림에 대해 A-VSB 익사이터에서 필요로 되는 그 밖의 처리는 없고, 노말 ATSC A/53 익사이터의 처리와 동일하다. A-VSB 익사이터는 이미션 멀티플렉서(DF)의 동기 슬레이브이고, 로버스트 심볼의 계층간 TDM은 DFS 시그널링을 제외한 익사이터에서 터보 스트림의 필요한 지식이 없는 내부 ATSC 인코더에서 발생하게 된다. 그러므로, 터보 스트림에 대해 네트워크로 퍼지는 추가되는 복잡성이 없고, 모든 터보 처리는 A-VSB 멀티플렉서에서 하나의 중심 위치에 있다. A-VSB 익사이터에서, ATSC A/53 랜덤화부는 A-VSB Mux로부터 TS 패킷의 동기 바이트를 드랍하고, 그들을 랜덤화한다. 도 30에서 SRS 스터퍼 및 패러티 보상기는 SRS가 이용될 때만 활동적이다. 터보 스트림을 갖는 SRS의 이용은 이후에 고려된다. (207, 187) 리드-솔로몬 코드에서 인코딩된 이후에, MPEG 데이터 스트림은 바이트-인터리브된다. 바이트-인터리빙된 데이터는 TCM 인코더에 의해 인코딩된다.
A-VSB 멀티플렉서는 필요한 정보(DFS 시그널링)를 대응되는 익사이터에 통지해야 한다. VFIP (VSB 프레임 초기화 패킷)은 이러한 정보를 포함한다.
Note : SRS가 이용되면, 하이 스피드 데이터 채널은 시그널링을 익사이터로 운송할 수 있다.
정보는 데이터 필드 동기에서 지정된 공간을 통해 수신기로 전송되게 된다.
6.6.3 터보 스트림에 대한 A-VSB 멀티플렉서(A-VSB Multiplexer for Turbo Stream)
터보 스트림에 대한 A-VSB 멀티플렉서가 도 31에 도시된다. 새로운 블럭들, 즉 전송 어댑터(Transmission Adaptor:TA), 터보 전처리부, 외부 인터리버, 멀티-스트림 데이터 디-인터리버 및 터보-패킷 스터퍼가 존재한다. A-VSB 전송 어댑터는 노말 TS으로부터 모든 기본 스트림들을 복원하고, 매 4번째 패킷들에서 적응 필드를 갖는 모든 기본 스트림들을 재패킷화한다(re-packetizes).
터보 전처리부에서 MCAST 패킷은 RS-인코딩되고, 타임-인터리빙된다. 이 때, 타임-인터리빙된 데이터는 선택된 코드 레이트를 갖는 외부 인코더에 의해 확장되고, 외부 인터리빙된다.
멀티-스트림 데이터 디-인터리버는 멀티-스트림을 위한 일종의 ATSC A/53 데이터 디-인터리빙 기능을 제공한다. 터보 데이터 스터퍼는 디-인터리빙된 멀티-스트림 데이터를 A/53 랜덤화된 TA 출력 패킷의 AF로 간단히 주입한다. A/53 디-랜덤화 이후에, 터보 데이터 스터퍼의 출력은 A-VSB 멀티플렉서의 출력이 된다.
6.6.3.1 A-VSB 전송 어댑터(A-VSB Transmission Adaptor:TA)
전송 어댑터(Transmission Adaptor:TA)는 노말 TS로부터 모든 기본 스트림들을 복원하고 SRS, SIC, 및 터보-코딩된 MCAST 스트림의 플레이스홀더에 이용되도록 매 4번째 패킷에서 적응필드를 갖는 그들을 재패킷화한다. TA의 정확한 거동은 선택된 슬리버 탬플릿에 의존한다.
도 32은 매 4번째 패킷에 위치된 적응 필드를 갖는 TA 출력의 스냅샷을 나타낸다. 1 패키지는 312 패킷들을 포함하고 있기 때문에 A-VSB 데이터 플레이스홀더를 위한 AF를 갖도록 강요되는 78 패킷들이 존재한다.
6.6.3.2 터보 스트림에 대한 슬리버 템플릿(Sliver Template for Turbo Stream)
VSB 트랙은 4 MPEG 데이터 패킷으로 정의된다. 터보 스트림에 대해 AF에서 보존된 8 바이트 공간은 섹터로 불리운다. 섹터들의 그룹은 클러스터로 불리운다. 도 33은 4 섹터(32 바이트)를 갖는 4 패킷의 세그먼테이션 및 파티셔닝을 도시한다. 클러스터로의 터보 스트림 맵핑은 반복되기 때문에, 4 패킷 내에서 터보 스트림 맵핑을 정의하는 것으로 충분하다. 클러스터가 4 섹터(32 바이트)의 배수로 정의된다고 하자. SRS의 길이(NSRS)에 의존하는 MPEG 데이터 패킷 내에는 4 또는 5의 클러스터가 존재한다. 각 터보 스트림은 4 섹터(32 바이트)의 {1, 2, 3, 4} 배수들의 클러스터를 점유한다. 클러스터 사이즈는 터보 스트림을 위한 노말 TS 오버헤드를 결정한다. 외부 인코더 코드 레이트 {1/4, 1/3, 1/2, 2/3}는 클러스터 사이즈를 갖는 터보 스트림 데이터 레이트를 결정한다. MPEG 데이터 패킷이 전적으로 A-VSB 데이터(터보 스트림 및 SRS)로 전용될 때, 널 패킷, A/90 데이터 패킷, 또는 PID로 새롭게 정의되는 패킷은 2 바이트 AF 헤더 및 3 바이트 개인 필드 오버헤드를 세이브하는데 이용된다.
표 7은 VSB 클러스터 사이즈 및 코드 레이트로부터 정의되는 터보 스트림 모드를 요약한다. 터보 스트림(NT 스트림)에 대한 클러스터 사이즈는 4 섹터(32바이트)* M 이고, 노말 TS 페이로드 로스를 결정한다. 예를 들어, M = 4 또는 동등하게 NTstream = 128 bytes인 경우, 노말 TS 로스는
Figure 112008047376212-pat00005
이다.
표 7서 외부 인코더 코드 레이트 및 클러스터 사이즈에 의해 정의된 많은 모드들이 존재한다. 이러한 두 파라미터들의 결합은 (4) 코드 레이트 (2/3, 1/2, 1/3, 1/4) 및 4 개의 적응 필드 길이 (NT 스트림) : 32, 64, 96, 및 128 바이트로 한정된다. 터보 프래그먼트의 128바이트가 2/3 코드 레이트에서 제외때문에, 이는 15의 효과적인 터보 스트림 모드를 가져온다. 터보 스트림이 스위치-오프되는 모드를 포함하여, 16 개의 다른 모드들이 존재한다.
제1 터보 스트림 패킷의 제1 바이트는 템플릿에서 적응필드에서 제1 바이트로 동기화될 것이다. 패키지(312 MPEG 데이터 패킷)에서 캡슐화된 터보 TS 패킷들의 개수는 표 7에서 "패키지에서 MCAST 패킷들의 # "이다.
터보 TS 레이트 및 코드 레이트에 의한 노말 TS 로스
# of MCAST packets
in package (NT)		 Turbo TS
Rate (kbps)		 Normal TS Loss (kbps)
2/3 (sector) 1/2 (sector) 1/3 (sector) 1/4 (sector)
3 186.45 825.12 (4)
4 248.60 825.12 (4)
6 372.89 825.12 (4) 1,650.25 (8)
8 497.19 825.12 (4) 1,650.25 (8)
9 559.34 2,475.37 (12)
12 745.79 1,650.25 (8) 2,475.37 (12) 3,300.50 (16)
16 994.38 1,650.25 (8) 3,300.50 (16)
18 1,118.68 2,475.37 (12)
24 1,491.57 2,475.37 (12) 3,300.50 (16)
SRS에 대한 결정적인 슬리버와 유사하게, (PCR과 같은)몇 조각의 정보들은 터보 스트림 데이터와 함께 적응 필드를 통해 전송되어야만 한다. SRS의 경우에 제약이 없는 패킷들에 대한 4 고정 패킷 슬롯들이 존재한다. 반대로, 터보 스트림에 대한 결정적인 슬리버는 터보 스트림 바이트를 전혀 전송하지 않는 모든 패킷이 임의의 패킷 형태가 될 수 있기 때문에, 제약이 없는 패킷들의 위치에 대해 자유의 정도를 좀더 허용한다. 하지만, SRS를 함께 갖는 터보 스트림 슬리버는 SRS 슬리버와 동일한 제약을 갖는다. 터보 스트림 디코딩에 대한 파라미터는 DFS 및 SIC 시그널링 기술에 의한 수신기로 알려져 있을 것이다. 그들은 터보 스트림을 각 터보 스트림에 대한 외부 인코더 코드 레이트로 맵핑한다.
The parameters for Turbo Stream decoding shall be known to a receiver by the DFS and SIC signaling schemes. They are a Turbo stream mapping, an outer encoder code rate for each Turbo stream.
6.6.3.3 MCAST 서비스 멀티플렉서(MCAST Service Multiplexer)
MCAST 서비스 멀티플렉서 블럭은 분리된 A/V 스트림, IP 스트림, 및/또는 오브젝트들을 멀티플렉싱한다. 도 34는 전송 계층의 출력과 링크 계층로의 입력인 그 출력 스트림의 스냅샷을 나타낸다. MCAST 패킷은 188 바이트 길이를 갖고, 구체적인 체계는 ATSC-MCAST에서 정의된다.
6.6.3.4 터보 전처리부(Turbo Pre-processor)
터보 전처리부 블럭이 도 35에 도시된다. 우선, 터보 TS 패킷들은 (208, 188) 시스템 RS 인코더에 의해 인코딩되고, 긴 시간 인터리버를 통과한다. 타임 인터리버는 버스트 노이즈 채널 환경에서 시스템 성능을 향상시키기 위하여 RS 인코딩된 MCAST 패킷을 분산한다. 예외로서, SIC는 타임 인터리버에 의해 유도되는 시간 지연이 SIC에 바람직하지 않기 때문에 타임 인터리버를 통과하지 않는다.
6.6.3.4.1 리드 솔로몬 인코더
MCAST 스트림 및 SIC는 (208, 188) 시스템 RS 코드로 인코딩된다.
6.6.3.4.2 타임 인터리버(Time interleaver)
도 36에서 타임 인터리버는 나선형의 바이트 인터리버 형태이다. 기본 메모리 사이즈(M)가 패키지에서 전송되는 MCAST 패킷의 개수에 따라 다양하게 변하는 동안 브랜치(B)의 개수는 52에 고정된다. 따라서, 맥시멈 인터리빙 깊이는 모든 패키지에 포함되는 MCAST 패킷의 수에 관계없이 일정하다.
맥시멈 딜레이는 B x (B-1) x M이다. 패키지당 MCAST 패킷의 개수(NT)와 NTP*4에 동일한 기본 메모리 사이즈(M)이 주어지면, 맥시멈 딜레이는 B x (B-1) x M = 51 x 208 x NT 바이트이다. 208 x NT 바이트는 각 필드에서 전송되기 때문에 MCAST 패킷의 바이트는 모든 터보 스트림 전송 레이트에서 51 필드에 걸쳐 퍼지게 되고, 제 2 인터리빙 깊이인 1.14에 대응한다.
타임 인터리버는 데이터 필드의 제1 바이트로 동기화된다. 표 8은 312 노말 패킷들에 포함된 MCAST 패킷의 개수에 대한 기본 메모리 사이즈를 나타낸다.
타임 인터리버에 의해 유도되는 딜레이는 적응적 타임 슬라이싱과 같은 소정의 어플리케이션에 대해 비바람직할 수 있다. 따라서, 타임 인터리버는 그러한 어플리케이션에 대해 옵션으로 남게 된다.
타임 인터리버에서 기본 메모리 사이즈
Data rate
(Kbps)		 # of MCAST Packets
per package (NT)		 Basic Memory size (M) Maximum delay
in bytes		 Interleaving depth in field
186.5 3 12 31824 51
248.6 4 16 42432 51
372.9 6 24 63648 51
497.2 8 32 84864 51
559.4 9 36 95472 51
745.9 12 48 127296 51
994.5 16 64 169728 51
1118,0 18 72 190944 51
1491.0 24 96 254592 51
6.6.3.5 터보 후처리부(Turbo Post-processor)
터보 후처리부에 대한 블럭도가 도 29에 도시된다. 기처리된 MCAST 스트림 데이터 바이트의 블럭이 수집되고, 외부 인터리버는 여분 비트를 추가한다. 이후, 외부 인코딩된 MCAST 스트림 데이터는 터보 후처리의 하나의 블럭에 대해 외부 인터리버에서 비트 단위로 인터리빙된다. 멀티 스트림 데이터가 디인터리빙된 이후에, 유도된 데이터는 터보 코딩된 MCAST 스트림(터보 스트림) 데이터 바이트를 A/53 랜덤화된 TA 출력 패킷의 적응필드로 삽입하는 터보 데이터 스터퍼로 제공된다.
6.6.9 외부 인코더(Outer Encoder)
터보 프로세서에서 외부 인코더가 도 37에 도시된다. 그것은 MCAST 스트림 데이터 바이트(L/8 bytes=L bits)의 블럭을 수신하고, 외부 인코딩된 MCAST 스트림 데이터 바이트의 블럭을 수신한다. 그것은 바이트 기초 상에서 동작한다. 따라서, 선택된 코드 바이트가 k/n 일 때, k 바이트가 외부 인코더로 들어가고, n 바이트가 나온다.
인코딩 불럭 사이즈(L)의 선택이 표 9에 도시되고, 변수 "Tx"가 송신기 버젼 개수를 나타낸다. "Tx"는 명확히 특정되지 않으면 0으로 설정된다. "Tx=1"인 동작은 섹션 6.6.5에 도시된다. 송신기 버젼 개수는 DFS 또는 SIC를 통해 수신기로 시그널된다.
외부 인코더는 도 38에 도시된다. 그것은 1 비트(D0) 또는 2 비트(D1 D0)를 수신하고, 3 비트 내지 6 비트를 생성한다. 새로운 블럭의 초기에, 외부 인코더 상태는 0으로 설정된다. 어떠한 트렐리스-종결(terminating) 비트도 블럭의 끝에 부가되지 않는다. 블럭 사이즈는 비교적 길기 때문에, 에러-정정 성능을 매우 많이 악화시키지 않는다. 가능한 나머지 에러는 터보 전처리부에서 적용되는 RS 코드에 의해 정정된다.
도 39 내지 도 42는 인코딩하는 방법을 나타낸다. 2/3 레이트 모드에서, 비트 중 2 바이트는 외부 인코더로 입력되도록 배열되고, (D1, D0, Z2)으로부터 획득된 3 바이트는 3 바이트를 생성하도록 조직된다. 1/2 레이트 모드에서, 1 바이트는 D0를 통해 외부 인코더로 입력되고, (D0, Z1)으로부터 획득된 2 바이트는 2 바이트 출력을 생성하는데 이용된다. 1/3 레이트 모드에서, 1 바이트는 D0를 통해 인코더로 제공되고, 4 바이트는 D0, Z1, Z2, Z3로부터 생성된다. 탑 바이트(top byte)가 먼저 처리되고, 다음 탑 바이트는 인코더 입력으로 처리된다. 유사하게, 탑 바이트(top byte)는 도 39 내지 도 42에서 인코더의 출력에서 다음 탑 바이트를 앞선다.
6.6.3.5.2 외부 인터리버(Outer Interleaver)
외부 비트 인터리버는 외부 인코더 출력 비트를 스크램블(scramble)한다. 비트 인터리빙 규칙은 다음과 같은 일차 합동식(linear congruence expression)에 의해 정의된다.
Figure 112008047376212-pat00006
주어진 인터리빙 길이 (L)에 대해서, 이러한 인터리빙 규칙은 표 10에서 정의되는 5개의 파라미터 (P, D0, D1, D2, D3 )들을 갖는다
인터리빙 규칙 파라미터들(TBD in blanks)
L P D0 D1 D2 D3
79872 485 0 0 0 1940
59904
39936 265 0 0 0 1060
19968
13312 81 0 0 2916 12948
9984
6656 45 0 0 5604 5648
4992(SIC)
3328
각 터보 스트림 모드는 표 7에 도시된 바와 같이 인터리빙 길이 (L)을 특수화한다. 예를 들어, 인터리빙 길이 L=13312이 이용되면, 외부 인터리버는 터보 스트림 데이터 바이트 13312 비트(L 비트)를 스크램블한다. 표 10은 파라미터 설정 (P,D0,D1,D2,D3) = (81,0,0,2916,12948)을 나타낸다. 인터리빙 규칙
Figure 112008047376212-pat00007
은 다음 수식에 의해 생성된다.
Figure 112008047376212-pat00008
인터리빙 규칙은 "입력 블럭에서 i 번째 비트가 출력 블럭에서
Figure 112008047376212-pat00009
번째 비트에 위치된다"고 해석된다. 도 43은 길이가 4일 때 인터리빙 규칙을 나타낸다.
6.6.3.5.3 멀티 스트림 데이터 디인터리버(Multi-stream Data Deinterleaver)
도 44는 멀티 스트림 데이터 디인터리버의 상세 블럭도를 나타낸다. 선택된 결정적인 슬리버에 따라, 멀티플렉싱 정보가 20 바이트 어태쳐(attacher), A/53 바이트 인터리버, 및 A/53 심볼 인터리버를 통해 생성된다. 생성된 멀티플렉싱 정보에 따른 터보 스트림 바이트를 멀티플렉싱한 이후에, 그들은 A/53 바이트 디인터리빙된다. ATSC A/53 바이트 인터리버가 52*51*4 의 딜레이를 갖고, 하나의 슬리버는 207*52 바이트로 구성되기 때문에 52*3=156의 딜레이 버퍼가 슬리버 유닛과 동기화하는 것이 필수적이다. 마지막으로, 선택된 슬리버 템플릿의 적응필드에서 지정된 공간에 따른 딜레이된 데이터는 다음 블럭, 터보 데이터 스터퍼로 출력된다.
6.6.3.6 터보 데이터 스터퍼(Turbo Data Stuffer)
터보 데이터 스터퍼의 동작은 도 30에 도시된 바와 같이 멀티 스트림 데이터 디-인터리버의 출력 바이트를 회득하고, TA에 의해 만들어진 AF에 그들을 연속적으로 위치시키기 위한 것이다.
6.6.4 SRS와 결합된 터보 스트림(Turbo Stream Combined with SRS)
명확성을 위해, 터보 스트림 구조에 대한 기존 설명은 SRS가 존재하지 않은 것처럼 가정하였다. 하지만, SRS의 이용이 권장된다. SRS는 터보 스트림 전송 시스템으로 용이하게 통합될 수 있다. 도 45는 SRS 특성과 결합된 터보 스트림을 나타낸다. 이는 도 45에 도시된 두 개의 슬리버 탬플릿의 간단한 결합이다. 터보 프래그먼트는 항상 SRS 바이트를 뒤따른다. 터보 스트림 맵핑 표현은 또한 도 33에서 SRS의 위치를 나타낸다.
6.6.5 새로운 전송 모드(New Transmission Mode)
새로운 전송 모드가 신뢰성 있고, 효과적인 데이터 전송을 위해 고안된다. 이 새로운 전송 모드는 파라미터 tx_version = 1을 갖는 DFS 및 SIC를 통해 시그널된다. 이 섹션을 제외한 설명은 tx_version = 0 하에 있다.
상기 모드에서 터보 스트림 데이터 바이트는 전체 노말 MPEG 데이터 패킷 페이로드를 채운다. 그 결과, 널 패킷, A/90 패킷, 또는 새로 정의된 PID를 갖는 패킷들이 이용되게 된다.
A-VSB 멀티플렉서에서 멀티 스트림 데이터 디-인터리버가 도 146에 도시되며, 새로운 모드에서 동작 중이다. 맥시멈 4의 터보 스트림이 허락된다. 파라미터, 터보_스타트_위치(Turbo_start_position) 및 터보_영역_카운트(Turbo_region_count)는 터보 스트림 바이트를 MPEG 데이터 패킷 페이로드 영역으로 위치시키는 방법을 나타낸다. 그들은 SIC를 통해 시그널된다.
6.6.5.1 VSB 파셀로의 스트림 맵핑(Stream Mapping to VSB Parcel)
연속적인 104 MPEG 데이터 패킷들의 모든 VSB 파셀은 이러한 전송 모드에서 터보 스트림 바이트를 운반할 것이다. SRS 및 SIC 는 이러한 모드에서 영향을 받지 않는다. 연속적인 104 MPEG 데이터 패킷들은 도 47에 도시된 바와 같이 열 넘버가 SIC에서 터보-스타트-위치의 값인, 파셀의 고정 위치에 위치된다. 연속적인 104 MPEG 데이터는 도 47에서 짝수 번째에만 위치되게 된다.
터보 스트림 전송에 대한 연속적인 104 패킷이 도 47에서 0번째 열에 위치되는 경우, 터보 스트림 심볼은 도 48에 도시된 바와 같이 필드의 우측에 위치된다. 도 48에서 A, B, C, 및 D는 동일한 형태를 갖는 영역을 나타낸다. 이러한 영역은 터보 스트림 중 하나에 할당될 것이다. 각 터보 스트림은 한 영역 또는 몇 개의 영역의 결합 영역을 차지한다. 이러한 관계는 표 11에 요약된다. 첫번째 스트림은 "터보_영역_카운트"로서 1, 2, 또는 4를 갖을 수 있다. 1인 경우, 첫번째 스트림은 영역 A를 나타낸다. 2인경우, 영역 A 및 D의 결합이 첫번째 스트림 바이트가 포함된 영역이 될 것이다.
스트림으로의 영역 할당
Stream Turbo_region_count Formation
The first stream 1 A
2 A+D
4 A+B+C+D
The second stream 1 B
2 B+C
The third stream 1 C
The fourth stream 1 D
6.6.5.2 필수적인 시그널링(Necessary Signaling)
이러한 전송 모드에서, 각 스트임은 SIC에서 이하의 정보를 갖는다.
(1) 터보_스타트_위치(Turbo_start_position (는 도 47에서 열 넘버인 스트림 위치를 나타낸다. (2) 터보_영역_카운트(Turbo_region_count)는 터보_스타트_위치와 함께 스트림을 갖는 영역과 관계된다. 자세한 설명은 표 11을 참고하라. (3) 중복 플래그는 연속적인 104 MPEG 데이터 패킷이 전송에서 두 번 반복하는 것을 의미한다. 각 연속적인 104 패킷의 시작에 있어서, DTR이 TCM 상태를 리셋하도록 발생하게 된다. 그래서, 두 개의 동일한 MPEG 데이터 패킷들로부터 유도된 심볼들은 동일하다. 이러한 동일한 심볼들은 수신기에서 좀 더 신뢰성 있게 전송된 데이터를 디코딩하기에 유용하다. (4) 코딩_레이트는 터보 스트림 코딩 레이트이다.
DFS는 또한, 중복 인디케이터(Duplicate Indicator)인 모드_특정 정보(mode-specific information)를 포함할 수 있다. 이는 필드에 포함된 연속적인 104 MPEG 데이터 패킷들의 중복인지 아닌지를 나타낸다.
6.7 시그널링 정보(Signaling Information)
수신기에서 필요로 하는 시그널링 정보는 전송되어야 한다. 시그널링 정보에 대한 두 메카니즘이 존재한다. 하나는 데이터 필드 동기를 통과하는 것이고 다른 하나는 SIC(Signaling Information Channel)를 통과하는 것이다
데이터 필드 동기를 통해 전송되는 정보는 Tx 버젼, SRS 및 프라이머리 서비스의 터보 디코딩 파라미터들이다. 다른 시그널링 정보는 SIC를 통해 전송되게 된다.
SIC는 일종의 보통 터보 스트림이기 때문에, SIC에서 시그널링 정보는 A-VSB Mux 로부터 익사이터를 통해 통과한다. 다시 말해, 익사이터가 VSB 프레임을 만드는 동안 DFS가 생성되기 때문에, DFS에서 시그널링 정보는 VFIP 패킷을 통해 A-VSB Mux로부터 익사이터로 전송되어야만 한다. 이러한 통신을 수행하는 두 가지 방법이 존재한다. 하나는 VFIP를 통과하는 것이고, 다른 하나는 익사이터에서 SRS 바이트로 채워진 SRS 플레이스 홀더를 통과하는 것이다.
6.7.1 VFIP를 통과하는 DFS 시그널링 정보(DFS Signaling Information through the VFIP)
터보 스트림 바이트가 존재할 때, VFIP는 표 12에 정의된 바와 같이 확장되게 된다. 이는 SRS가 포함되도록 도시된다.
Note : SRS가 이용되는 경우, 하이 스피드 데이터 채널은 모든 시그널링을 익사이터로 전송하게 된다.TBD
SRS가 포함되지 않는다면, srs_모드 필드는 제로로 설정된다(프라이빗=0x00)
SRS를 갖는 DF 및 터보 스트림 패킷 신택스(DF with SRS and Turbo Stream Packet Syntax)
Syntax # of Bits mnemonic
VFIP_omp_packet() {
transport_packet_header 32 bslbf
OM _type 8 bslbf
reserved 8 uimsbf
srs _bytes 26*8 uimsbf
srs _mode 8 uimsbf
turbo_stream_mode 8 uimsbf
private 154*8 uimsbf
전송_패킷_헤더(transport_packet_header) - 섹션 6.1, ATSC A/110A에의해 제약되고 정의됨.
OM_ 타입(OM_type) - 섹션 6.1, ATSC A/110에 정의되고 0x20로 설정됨.
srs_ 바이트(srs_bytes) - 섹션 6.5.4.2에서 정의됨.
srs_모드(srs_mode) - SRS 모드를 익사이터로 시그널하고, 표 6에서 정의됨.
터보_스트림_모드(turbo_stream_mode) - 터보 스트림으로 시그널함.
프라이빗(private) -다른 어플리케이션 또는 어플리케이션 툴에 의해 정의됨. 이용되지 않는다면, 0x00로 설정됨.
6.7.2 DFS 시그널링 정보(DFS Signaling Information)
6.7.2.1 A/53 DFS 시그널링(A/53 DFS Signaling)(Informative)
현재 모드에 대한 정보는 각 데이터 필드 싱크에 지정된 (104) 심볼 상에 전송된다. 구체적으로,
1. 각 모드 향상을 위한 심볼 할당 : 82 심볼
A. 1번째 ~ 82번째 심볼
2. 향상된 데이터 전송 방법 : 10 심볼
A. 83번째 ~ 84번째 심볼(2 심볼) : 지정됨
B. 85번째 ~ 92번째 심볼(8 심볼) : 향상된 데이터 전송 방법
C. 짝수 데이터 필드 상(네거티브 PN63)에서, 83 부터 92까지 심볼의 극성들(polarities)은 홀수 데이터 필드에서 반전되게 된다.
3. 프리-코드(Pre-code) : 12 심볼
좀 더 자세한 정보는, ATSC 디지털 텔레비젼 표준(TSC Digital Television Standard)(A/53)을 참고하라.
6.7.2.2 A/53 DFS 시그널링으로부터 확장된 A-VSB DFS 시그널링(A-VSB DFS Signaling extended from A/53C DFS Signaling)
시그널링 정보는 2 DFS의 지정된 영역을 통해 전송된다. 각 DFS에서 77 심볼은 그 합이 154 심볼에 이른다. 시그널링 정보는 연결된 코드(RS 코드 + 컨벌루션 코드)에 의한 채널 에러로부터 보호된다. DFS 구조는 도 49 및 도 50에 도시된다.
1) A-VSB 모드에 대한 할당
값(Value)과 A-VSB 모드 간의 맵핑은 다음과 같다(도 51)
● Tx 버젼(Tx Version)
Tx 모드의 맵핑
Tx Version Value
Tx Version 0 00
Tx Version 1 01
Reserved 10~11
● Tx 버젼 0(Tx Version 0)
Tx 모드 (2 비트), 향상된 SRS 플래그 (1 비트), SRS(2비트) 프라이머리 서비스 모드 (4 비트)에 대한 정보는 Tx 버젼 1에서 전송된다(도 52)
맵핑은 다음과 같다.
■ 향상된 SRS 플래그(Advanced SRS flag)
스캐터 플래그(Scatter flag의 맵핑)
Item Value
Conventional SRS 0
Advanced SRS 1
■ 전형적인 SRS에서 SRS (SRS at conventional SRS)
SRS @ 전형적인 SRS의 맵핑(Mapping of SRS @ Conventional SRS)
SRS Bytes per Packet Value
0 00
10 01
15 10
20 11
■ 향상된 SRS에서 SRS (SRS at advanced SRS)
SRS @ 향상된 SRS의 맵핑(Mapping of SRS @ Advanced SRS)
Item Value
0 00
Method 0 01
Method 1 10
Method 2 11
■ 프라이머리 서비스 모드(Mode of Primary Service)
터보 스트림 전송 모드의 맵핑(Mapping of Turbo Stream Transmission Mode)
Cluster size in bytes
In every track 		Turbo Code Rate Turbo Data Rate
(kbps) 		# of MCAST Packets
Per package 		Value
0 - - 0000
32 1/2 374 6 0001
32 1/3 249 4 0010
32 1/4 186 3 0011
64 1/2 374 12 0100
64 1/3 249 8 0101
64 1/4 186 6 0110
96 1/2 374 18 0111
96 1/3 249 12 1000
96 1/4 186 9 1001
128 1/2 374 24 1010
128 1/3 249 16 1011
128 1/4 186 12 1100
Reserved 1101~1111
● Tx 버젼 1(Tx Version 1)
Tx 모드(2비트), 향상된 SRS 플래그(1비트), SRS(2비트), 중복 인디케이터(1비트)에 대한 정보는 Tx 버젼 2에서 전송된다.(도 53)
맵핑은 다음과 같다.
■ 향상된 SRS 플래그(Advanced SRS flag)
SRS의 맵핑
Item Value
Conventional SRS 0
Advanced SRS 1
■ 전형적인 SRS에서 SRS (SRS at conventional SRS)
SRS @ 전형적인 SRS의 맵핑(Mapping of SRS @ Conventional SRS)
SRS Bytes per Packet Value
0 00
10 01
15 10
20 11
■ 향상된 SRS에서 SRS (SRS at advanced SRS)
SRS @ 향상된 SRS의 맵핑(Mapping of SRS @ Advanced SRS)
Item Value
0 00
Method 0 01
Method 1 10
Method 2 11
■ 중복 인디케이터(Duplicate Indicator)
중복 인디케이터의 맵핑(Mapping of Duplicate Indicator)
Item Value
The next is NOT duplicated data 0
The next is duplicated data 1
2) DFS 시그널링 정보에 대한 에러 정정 코딩(Error Correction Coding for DFS Signaling Information)(도 54)
DFS 모드 시그널링 정보는 (6,4) RS 코드 및 1/7 컨벌루션 코드의 연결에 의해 인코딩된다.
● R-S 인코더(R-S Encoder)
(6, 4) RS 패리티 바이트는 모드 정보에 부착된다(도 55).
● 1/7 레이트 테일-바이팅 컨벌루션 코딩(1/7 rate Tail-biting Convolutional Coding)(도 56)
(6, 4) R-S 인코딩된 비트는 1/7 레이트 트렐리스-종결 컨벌루션 코드(1/7 rate trellis-terminating convolutional code)에 의해 다시 인코딩된다.
● 심볼 맵핑(Symbol Mapping)
심볼 맵핑(Symbol Mapping)
Value of Bit Symbol
0 -5
1 +5
● 데이터 필드 싱크의 지정된 영역에서 모드 시그널링 심볼 삽입(Insert mode signaling symbols at Data Field Sync's Reserved areas)(도 57)
6.7.2.3 시스템 정보 채널 시그널링(System Information Channel (SIC) Signaling)
SIC는 도 31에 도시된다. SIC 채널정보는 인코딩되고, 터보 스트림과 유사한 적응필드를 통해 전송된다. SIC에 대한 지정 영역은 모든 트랙에서 첫번째 패킷의 첫번때 섹터에서 반복하고, 도 12에 도시된 바와 같이 첫번째 패킷의 적응 필드에서 8 바이트(1 섹터)를 점유한다.
SIC 정보는 터보(208, 188) RS 인코더 및 터보 후처리기를 통과한다. 다른 터보 스트림과 반대로, SIC는 타임 인터리버를 통과하지 않는다. RS 인코딩된 바이트의 208 바이트는 각 패키지가 각각 104 바이트의 RS 인코딩된 데이터를 갖는 임의의 VSB 파셀에서 전송된다. 포스트-프로세서를 통과할 때, 각 104 바이트 SIC 정보 블럭은 1/3 레이트 외부 인코더 출력을 두번 반복함으로써 1/6 레이트 외부 인코딩된다. 터보 스트림 데이터 바이트 인코딩 블럭이 1슬라이스(tx_version=1) 또는 1필드(tx_version=0)인 반면, SIC 인코딩 블럭은 1 필드를 차지한다.
외부 코딩된 SIC는 4992 비트 길이의 외부 인터리버를 통과하고, 모든 터보 데이터로 멀티 스트림 데이터 디인터리버에 의해 데이터 디인터리빙된다.
6.8 SFN 시스템 개관(SFN SYSTEM OVERVIEW)(INFORMATIVE)
동일한 ATSC 전송 스트림들이 스튜디오로부터 다수의 송신기로 분산될 때 및 모든 변조기들에서 채널 코딩 및 변조 처리가 동기화될 때, 동일한 입력 비트가 모든 변조기들로부터 동일한 출력 RF 심볼을 생성할 것이다. 이미션 시간이 제어되면, 이러한 다수의 코히어런트 RF 심볼들은 수신기의 등화기로 자연적인 환경 에코와 유사하게 나타나게 되고, 그에 따라 완화되고, 수신된다.
A-VSB 응용 툴, 단일 주파수 네트워크(Single Frequency Network:SFN)는 서비스 지역의 타겟 위치 및 그 도처에 더 고품질의, 더 균일한 신호 강도를 획득하기 위한 송신기 공간 다이버시티를 이용하는 옵션을 제공한다. SFN은 시골 골짜기, 고정된 또는 인도어 수신 환경을 포함하는 지형적으로 폐쇄된 지역의 퀄러티를 향상시키고, 또는 도 58에서 설명된 새로운 ATSC 모바일 및 핸드헬드 서비스를 지지하기 위해 이용될 수 있다.
A-VSB 응용 툴, SFN은 각 변조기에서 몇몇 요소들이 동기화될 것을 요구한다. 이는 SFN에서 모든 송신기들로부터 코히어런트 심볼의 이미션을 생성할 것이고, 상호 운용을 가능하게 한다. 동기화되는 요소들은 다음과 같다.
· 주파수(Frequency)
· 데이터 프레임(locked to IPPSF)
· 프리-디코더(Pre-Coders)/트렐리스 코더(Trellis Coders)
· 이미션 타임(Emission Time)
모든 변조기의 파일럿 주파수의 주파수 동기화 및 심볼 클럭은 GPS 수신기로부터 보편적으로 이용가능한 주파수 기준 (예를들어, 10 MHz)으로 락(lock)함으로써 달성될 수있다.
데이터 프레임 동기화는 VSB 프레임을 초기화하거나 시작하기 위해 해 모든 모듈레이터들이 들어오는 전송 스트림으로부터 동일한 패킷을 선택할 것을 요구한다. 이러한 요구는 A-VSB 핵심 요소 결정적인 프레임(DF)와 상승작용이 있다. VSB 프레임 초기화 패킷(VSB Frame Initialization Packet:VFIP)으로 알려진 특수한 동작 및 유지 패킷(Operations and Maintenance Packet:OMP)은 모든 20 VSB 데이터 프레임들(슈퍼 프레임)이 프레임에서 마지막 또는 624번째로 패킷하자마자 삽입된다. 이는 1PPSF(ATSC 시스템 타임 상의 섹션을 참고하라)으로 참고되는 이미션 멀티플렉서 또는 VFIP 삽입기 중 하나에서 슈퍼 프레임 케이던스 카운터에 의해 결정되는 것과 같다. 모든 모듈레이터들은 VFIP가 전송 스트림에서 나타날 때 그들의 VSB 데이터 프레이밍을 슬레이브한다.
총체적으로 트렐리스 코더로 알려진, 모든 모듈레이터에서 모든 프리-디코더 및 트렐리스 코더들의 동기화는 프레임에서 첫번째 4 데이터 세그먼트에 관하여 연속적인 방식으로 핵심 요소 DTR(Deterministic Trellis Reset)을 강화함으로써 달성된다. VFIP에서 적용되는 계층간 맵핑은 SFN에서 모든 변조기에서 모든 트렐리스 코더들을 동기화하기 위한 DTR 연산에 대해 지정된 12 바이트 위치를 갖는다.
모든 SFN 송신기들로부터 코히어런트한 심볼의 이미션 타임은 타임 스탬프의 VFIP로의 삽입에 의해 동기화된다. 이러한 타임 스탬프들은 GPS 수신기로부터 1PPS(1 Pulse per Second) 신호의 보편적으로 이용가능한 시간 기준으로 언급된다.
도 59는 분산 네트워크 상에서 SFN에서 각 송신기로 VFIP를 생성하고 전송하는 이미션 멀티플렉서를 갖는 SFN를 도시한다. 상술한 바와 같이, 이 VFIP는 A-VSB SFN에 필요한 모든 기능을 생성하기 위해 필요한 체계를 포함한다.
6.8.1 인코딩 프로세스(Encoding Process) (Informative)
핵심 요소 DF가 모든 VSB 프레임들을 동기화하는데 이용되는 방법 및 DTR이 SFN에서 모든 익사이터들에서 모든 트렐리스 코더들을 동기화하는데 이용되는 방법의 간략한 개요가 다음에 제시된다. 그리고, 이미션 타이밍이 수신기에 의해 퍼져 보이는 딜레이를 제어하도록 달성되는 방법의 논의가 SFN 타이밍 도표를 이용하여 설명된다.
6.8.1.1 DF (프레임 동기화(Frame Synchronization)), DTR (트렐리스 코더 동기화(Trellis Coders Synchronization))
VFIP는 모든 12,480 TS가 패킷화되자마자, 이미션 멀티플렉서에서 생성되고, 정확히 슈퍼 프레임의 마지막 VSB 프레임의 마지막(624번째) 패킷으로 삽입된다. 삽입 케이던스는 ATSC 시스템 타임으로 락된 이미션 멀티플렉서에서 카운터에 의해 결정된다. 모든 익사이터들은 VFIP의 마지막 비트 이후에 PN 63 삽입없이 DFS를 삽입함으로써 VSB 프레임을 초기화하거나 시작한다. 이러한 동작은 SFN에서 모든 변조기에서 모든 VSB 프레임들을 동기화하게 된다. 이는 도 60에 도시된다.
모든 익사이터들에서 모든 (12) 트렐리스 코더들의 동기화는 기결정된 바이트 위치에서 12개의 DTR 바이트를 포함하는 VFIP에서 계층 간 맵핑을 이용한다. 도 60을 참고하라. 이 DTR 바이트들은 SFN에서 각 익사이터에서 (12) 트렐리스 코더들 중 각각 하나의 리셋을 동시에 공통된 제로 상태로 결정적으로 트리거하는데 이용된다. DTR은 VFIP의 삽입을 뒤따르는 다음 슈퍼 프레임의 처음 4 데이터 세그먼트 상에서 연속적인 방식으로 일어나도록 설계된다. 도 61은 ATSC 52-세그먼트 바이트 인터리버에서 DTR 바이트의 위치를 나타낸다. 마지막(624번째) 패킷으로 VFIP를 갖는, 프레임 (n)에서 마지막 52 패킷들은 좌측 상의 교환기(commutator)에 의해 RS 코더로부터 인터리버로 도시된 바와 같이 클럭된다. 우측 상의 교환기는 바이트를 열 단위로 독출하고, 인트라세그먼트(intrasegment) 바이트 인터리버 및 트렐리스 코더로 그들을 전송한다. 교환기는 인터리버 메모리 맵은 관심있는 시간을 나타내도록 도시된다. 중앙 수평 라인은 다음 슈퍼 프레임의 프레임 (n) 및 (n+1) 시작 사이의 프레임 바운더리를 나타낸다. ATSC 52-세그먼트 바이트 인터리버 메모리로부터 제거될 때 마지막 52 입력 패킷 바이트의 반은 프레임 (n)에 남아있고, 다른 반은 프레임 (n+1)에 존재한다는 것을 명심해야 한다. Note: 세그먼트 싱크가 TS 패킷으로부터 제거되었기 때문에, 52-세그먼트 인터리버에서 DTR 바이트 위치는 1 바이트 위치 시프트된 것으로 나타난다.
VFIP에서 DTR 바이트는 그들이 인터리버 메모리로부터 제거될 때, 원형태로 나타나고, 다음 슈퍼 프레임의 (프레임 n+1) 시작의 첫번째 4 데이터 세그먼트에 존재하게 된다. 이 DTR 바이트는 도시된 맵핑을 이용하여, 12 트렐리스 코더들 중 하나로 각각 전송된다. DTR(Deterministic Trellis Reset)은 각각의 타겟 트렐리스 코더에서 DTR 바이트 각각이 도착하자마자 발생한다. DF를 이용하는 VSB 프레이밍을 먼저 달성하고 바로 네트워크 내의 모든 익사이터에서 동시에 수행되는 DTR에 의한 결과로써 코히어런트한 심볼들은 모든 송신기들로부터 즉시 생성된다.
요약적으로, VFIP의 출현은 VSB 프레임 동기화를 유발하고, VFIP에서 DTR 바이트는 모든 익사이터에서 DTR을 수행함으로써 모든 트렐리스 코더를 동기화하는데 이용된다.
6.8.2.2 이미션 타임 동기화(Emission Time Synchronization)
모든 송신기로부터 코히어런트 심볼의 이미션 타임은 이제 수신기에서 그들의 도착 시간이 수신기 등화기의 딜레이 정도 또는 에코 핸들링 범위를 초과하지 않도록 엄격하게 제어될 필요가 있다. 송신기들은 몇 마일 이격되어 위치될 수 있고, 분산 네트워크(마이크로웨이브(Microwave), 피버(Fiber), 위성(Satellite) 등)를 통해 VFIP를 수신하게 된다. 분산 네트워크는 송신기로의 각 패스 상에서 다른 전송 딜레이 시간을 갖는다. 이는 공통된 시간 기준이 SFN에서 모든 이미션 타이밍을 제어하는데 이용되도록 보상되어야 한다. GPS 수신기로부터 1PPS 시그널은 SFN의 모든 노드들, 즉 이미션 멀티플렉서 및 모든 익사이터들에서 공통된 시간 기준을 생성하는데 이용된다. 이는 도 62에 도시된다.
네트워크에서 모든 노드들은 이 원, 10 MHz 클럭신호에 의해 구동되는 24 비트 바이너리 카운터에 동일하게 된다. 카운터는 1초 간격에서 0000000부터 9999999까지 카운트하고, 이 때, GPS 수신기로부터 1PPS 펄스의 에지 상에서 0000000으로 리셋된다. 각 클럭 틱(tick) 및 카운트 어드밴스는 100 nanoseconds이다. GPS 의 보편적인 이용가능성으로, 이러한 기술은 네트워크에서 모든 노드에서 설립하기에 용이하고, 모든 타임 스탬프의 기초가 SFN 이미션 타이밍을 실행하는데 이용되도록 형성한다.
VFIP(섹션 6.8.2) SFN에서 필요로 되는 기본 이미션 타이밍을 수립하기 위해 이용되는 3개의 타임 스탬프(STS(sync_time_stamp), MD(maximum_delay), OD(tx_time_offset))에 대한 신텍스를 포함한다. 도 63은 A-VSB SFN 타이밍 도표이다(STS, MD, 및 OD의 이용을 주시하라). 모든 노드들은 모든 타임 스탬프들에 대한 시간 기준으로서 이용가능하다고 상기에서 논의된 24-비트 카운터를 갖는다.
먼저, 모든 분산 패스들 상에서 다른 전송 지연 시간은 엄격한 SFN 타이밍 제어가 가능하도록 보상되어야 한다. MD 타임 스탬프는 모든 패스의 전송 시간 지연에 기초하여 SFN 네트워크 설계자에 의해 수립된 기산출된 타임 스탬프 값을 포함한다. MD 값은 분산 네트워크의 임의의 패스 상에서 가장 긴 전송 딜레이보다 더 크도록 산출된다. 가장 큰 전송 딜레이보다 더 큰 타임 스탬프 값을 선택하고, STS 타임 스탬프를 이용함으로써, 입력 FIFO 버퍼 딜레이가, 익사이터로의 분산 패스 상에서 경험된 실제 전송 딜레이 타임을 마이너스한 MD 값과 동일하도록 각 익사이터에서 수립되도록 한다. 이는 모든 송신기들에 대해 동일하며, 전송 딜레이가 완화되었던, 분산 네트워크에서 마주친 전송 딜레이에 독립적인 기준 이미션 타임을 수립하게 된다. 이때, 산출된 오프셋 딜레이 값 OD는 SFN 타이밍을 최적화하도록 각 익사이터 각각에 임의적으로 적용될 수 있다
.
SFN 타이밍 도표를 더 자세히 관찰하면, 타이밍 표의 제1 라인 상에서 공통적으로 이용가능한 1PPS를 볼 수 있다. 바로 아래는 VFIP가 분산 네트워크로 방출되자마자 이미션 멀티플렉서에 로컬 24 비트 카운터 상에서 관찰된 값과 동일한 STS 값을 전송하는 분산 네트워크로의 VFIP의 방출이 도시된다. 사이트 N은 VFIP의 도착과 함께 다음 라인 상에 도시된다. ; VFIP가 도착하자마자 로컬 24-비트 카운터 상에서 카운트가 (도착 시간에) 저장된다. 100 ns 증가에서 측정된 실제 전송 타임 딜레이는, 경험된 VFIP가 (이미션 멀티플렉서에 의해 삽입된) 수신된 STS 값을 마이너스한 (도착시간) 값의 차이이다. 다음 라인은 다른 전송 딜레이를 경험했던, 사이트 N+1을 도시한다. 이 기준 방출 시간은 양 사이트에 동일하게 관찰되지만, tx_딜레이의 결과는 STS에 기초한 각 변조기에서 독립적으로 계산된다. 각 사이트에 대한 실제 이미션 시간은 0D에 의해 임의적으로 오프셋될 수 있으며, SFN 설계자의 제어 하에 네트워크 타이밍의 최적화를 허용한다.
Note : 동일한 시간 딜레이를 갖는 모든 송신기 시스템을 갖는 이상적 모델에서 상기 설명은 공통된 기준 이미션 타임을 생성한다. 하지만, 실제 환경에서 딜레이 값은 각 사이트 고유의 타임 딜레이를 보상하도록 각 사이트에 대해 산출된다. 모든 익사이터는 100 ns 증가에서 나타나는 계산된 TAD(Transmitter and Antenna Delay)의 16-비트 값을 받아들이는 수단을 갖는다. 이러한 값은 송신기, RF 필터 및 안테나를 포함하여 안테나까지의 전송 라인을 통한 전체 딜레이를 포함한다. 이러한 계산된 값(TAD)는 각 사이트에서 안테나의 공간 인터페이스로서 RF 이미션에 대한 정확하고 공통된 타이밍 경계 포인트를 설정하기 위해 네트워크 설계자에 의해 입력되고, VFIP에서 수신된 MDD 값으로부터 추출된다. TAD 값은 PN 63 반전을 갖지 않는 데이터 필드 싱크의 세그먼트 싱크의 리딩(leading) 에지의 안테나 공간 인터페이스에서 출현할 때까지, 익사이터에서 VFIP의 마지막 비트의 엔트리로부터 데이터 랜덤화부로의 시간과 동일하다.
VFIP에서 DTR 바이트의 계층 간 맵핑은 (12) 트렐리스 코더를 리셋하는데 이용되는 설계에 의하고, 이는 12 RS 바이트-에러 전체를 VFIP로 생성하게 된다. 싱글 패킷 내에서 12 바이트-에러가 ATSC의 10-바이트 정정 성능을 초과하기 때문에 VFIP 패킷 에러가 발생한다. 이 결정적 패킷 에러는 모든 12,480 TS 패킷에서 각 VFIP 패킷에서만 발생할 것이다. 노말 수신기는 ATSC 지정 PID 0x1FFA를 갖는 VFIP를 무시한다는 점을 알아두어야 한다. 확장성은 VFIP가 SFN 트랜스레이터를 제어하도록 또한, SFN 필드 테스트 및 측정 설비로 시그널링을 제공하도록 그려진다. 따라서, 추가 에러 정정은 특수하게 설계된 수신기들이 전송된 VFIP의 체계를 성공적으로 디코딩하도록, 효과적으로 SFN 트랜스레이터 네트워크의 다수 열들에 걸쳐 동일한 VFIP의 재사용을 허용하도록 VFIP 내에 포함된다.
도 64는 VFIP가 분산 네트워크상에서 에러를 검출하기 위해 이용되는 CRC_32, 전송된 VFIP의 바이트 에러를 검출하고 정정하기 위해 이용되는 RS 블럭 코드를 갖는다는 것을 보여준다. 이미션 멀티플렉서에서 RS 인코딩은 모든 DTR 바이트를 0x00로 설정하고, 이는 결정적인 에러를 갖고 수신되고, 익사이터에서 0x00으로 설정된게 된다. 이는 특정 ATSC 수신기가 노말 10 RS 바이트 에러까지 여전히 정정하도록 허용한다.
6.8.1.3 SFN에서 트랜스레이터를 위한 서포트(Support for Translators in SFN)
도 65는 VFIP를 이용하는 2열 SFN 트랜스레이터 네크워크를 도시한다. 열 #1 은 분산 네트워크 상에서 데이터 스트림을 수신하는, Ch X 상에서 전송하고, SFN에 대해 상기에서 설명한 바와 같이 이미션 타이밍을 달성한다.
열 #1으로부터의 RF 브로드 캐스트 신호는 열 #2에서 송신기로 분산 네트워크로서 이용된다. 이러한 목적을 달성하기 위하여, VFIP에서 STS(sync_time_stamp) 필드는 열 #1 익사이터에 의해 방출되기 기존에 재산출되고 (리-스탬프)된다. 업데이트된 (열 #2) STS(sync_time_stamp) 값은 열 #1 분산 네크워크로부터 수신된 STS(sync_time_stamp) 값 및 MD(maximum _delay) 값의 합과 동일하다. 재산출된 STS(sync_time_stamp)은 VFIP에서 열 2 열 MD(tier_maximum_delay) 값과 함께 이용된다. 열 #2 이미션 타이밍은 SFN에 대해 설명된 바와 같이 달성된다. 트랜스레이터의 또 다른 열이 이용되면, 유사한 리-스탬핑(re-stamping)이 열 #2, 등에서 발생할 것이다. 단일 VFI는 4 열까지에서 14 송신기 전체까지 서포트할 수 있다.
6.8.32 VFIP 체계(VFIP Syntax)(Normative)
특정 VFIP가 SFN의 동작을 위해 요청된다. 이 OMP는 0x31 - 0x3F의 범위에서 OM_타입을 갖게 된다. SRS 및 터보 스트림을 L지하기 위한 신텍스를 포함하고, 어플리케이션 툴 SFN와 결합하여 이용된다.
이러한 VFIP의 중요한 설계 특징은 52에서 그래픽적으로 도시된 (12) DTR 바이트 필드의 고정 위치이다. 완전한 VFIP 체계가 표 23에 도시된다.
VFIP
Syntax # of Bits mnemonic
vfip_packet() {
transport_packet_header 32 bslbf
om _type 8 bslbf
reserved 8 bslbf
for (i=0; i<26;i++) {
SRS _reserved 8 uimsbf
}
reserved 8 bslbf
srs _mode 8 uimsbf
turbo_stream_mode 8 uimsbf
sync_time_stamp 24 uimsbf
maximum_delay 24 uimsbf
network_id 12 uimsbf
T&M_flag 1 bslbf
number_of_translator_tiers 3 uimsbf
reserved 8 uimsbf
for (i=0; i<3; i++) {
if (i < number_of_translator_tiers) {
tier_maximum_delay 24 uimsbf
}
else {
stuffing_bytes 24 uimsbf
}
}
DTR _reserved 32 uimsbf
if (number_of_translator_tiers = 4) {
tier_maximum_delay 24 uimsbf
}
else {
stuffing_bytes 24 uimsbf
}
(T&M_flag = '1'{
field_T&M 40 bslbf
}
else {
stuffing_bytes 40 uimsbf
}
tx_data_section_ lenght 8 uimsbf
for (i=0; i<6; i++) {
if (i < tx_data_section_lenght) {
tx_data
}
else {
stuffing_bytes 48 bslbf
}
}
for (i=0; i<3; i++) {
stuffing_byte 8 uimsbf
}
DTR _reserved 32 uimsbf
for (i=6; i<14; i++) {
if (i < tx_data_section_lenght) {
tx_data 48 bslbf
}
else {
stuffing_bytes 48 bslbf
}
}
DTR _reserved 32 uimsbf
crc _32 32 rpchof
for (i=0; i<N; i++) {
stuffing_byte 8 uimsbf
}
vfip _ ecc 160 uimsbf
}
tx_data
Syntax # of Bits mnemonic
tx_data() {
tx_address 12 uimsbf
reserved 4 0000
tx_time_offset 16 uimsbf
tx_power 12 uipfmsbf
tx_id_level 3 uimsbf
tx_data_inhibit 1 uimsbf
}
전송 패킷 헤더(transport_packet_header) - 섹션 6.1의 ATSC A/110A에 의해 제약됨.
OM_타입(OM_type) - 섹션 6.1, ATSC A/110에서 정의되고, 0x31 - 0x3F를 포함하는 범위에서 값으로 설정되며, 0x31을 가지고 연속적으로 시작하고, SFN 설계에서 송신기의 개수에 따라 연속적으로 할당됨
srs_바이트(srs_bytes) - 6.5.4.2에서 정의되는 것과 같음
srs_모드(srs_mode) - SRS 모드를 시그널함
터보_스트림_모드 - 터보 모드를 시그널함
싱크_타임_스탬프 - 이미션 멀티플렉서에서 24-비트 카운터 상에 나타나는 걱처럼 분산 네트워크로 전송되는 1PPS 신호의 마지막 펄스 및 인스턴트 VFIP 사이의, 다수의 100ns 단계로 나타나는, 시간 차이를 포함함
맥시멈_딜레이 - 다수의 100 ns 단계로서 표현되는 분산 네트워크에서 가장 긴 딜레이 패스보다 더 큰 값. 맥시멈 딜레이의 범위는 0x000000부터 0x98967F까지이고, 1 초의 맥시멈 딜레이와 동일하다
네트워크_id(nwtwork_id) - 송신기가 위치되는 네트워크를 나타내는 12-비트 표시가 없는 정수 필드. 이는 또한 각 송신기에 대해 할당되는 유일한 송신기 식별 시퀀스에 대한 (A/110A에서 정의되는 카사미 시퀀스 제너레이터에 대한) 24 비트 시드 값의 부분을 제공한다. 네트워크 내의 모든 송신기는 동일한 12-비트 네트워크_id 패턴을 유지하게 된다.
TM_플래그(TM_flag) - 0이 불활성 T&M 채널을 나타내고, 1이 활성 T&M 채널을 나타내는 자동화된 A-VSB 필드 테스트 & 측정 설비에 대한 데이터 채널을 시그널함
트랜슬레이터_티어_개수(number_of_translator_tiers) - 표 25에서 정의된 트랜슬레이터 티어의 개수를 나타낸다.
number_of_translator_tiers Value Meaning
000b No translators
001b one tier of translators
010b two tiers of translators
011b three tiers of translators
100b four tiers of translators
101b -111b Prohibited
티어_맥시멈_딜레이(tier_maximum_delay) - 다수의 100ns 단계들로 표현되는 트랜슬레이터에서 가장 긴 딜레이보다 더 큰 값일 것이다. 티어_맥시멈_딜레이의 점위는 1 초의 매시멈 딜레이와 동일한 0x000000부터 0x98967F까지이다.
스터핑_바이트(stuffing_byte) - 0xFF로 설정됨
스터핑_바이트_3(stuffing_byte_3) - 0xFFFFFF로 설정됨
스터핑_바이트_5(stuffing_byte_5) - 0xFFFFFFFFFF로 설정됨
스터핑_바이트_6(stuffing_byte_6) - 0xFFFFFFFFFFFF로 설정됨
DTR_바이트(DTR_bytes) - 0x00000000로 설정됨
필드_TM(field_TM) -SFN의 유지 및 모니터링을 위한 모니터링 설비 및 원격 필드 T&M을 제어하기 위한 개인 데이터 채널
tx_데이터_섹션의 넘버(number_of_tx_data_sections) - ([Table TBD 에서 정의되는 바와 같이)tx_데이터() 구조 필드의 개수. 이는 현재 금지되는 0x0F - 0xFF 를 갖는, 값 0x00 - 0x0E로 제한된다.
crc_32 - 바이트를 제외한, VFIP 에서 모든 바이트들의 CSC를 포함하는 32 비트 필드. ETST TS 101 191로 정의되는 알고리즘, Annex A
vfip_ecc - A 160-bit unsigned integer field that carries 20 bytes of Reed Solomon Parity bytes for error correcting coding used to protect the remaining payload bytes.
tx_어드레스(tx_address) - 다음 필드들이 관련된 송신기의 유일한 어드레스를 전송하는 12 비트 언사인드(unsigned)형 정수 필드. 각 송신기에 할당되는 유일한 시퀀스에 대해 (카사미 시퀀스 제너레이터에 대한 - A/110A 참고)24 비트 시드값의 부분으로 이용된다. 네트워크에서 모든 송신기들은 할당된 유일한 12 비트 어드레스를 갖게 된다.
tx_타임_오프셋(tx_time_offset) - 네트워크 타이밍을 최적화하기 위한 각 개별적 송신기의 이미션 타임의 적합한 조절을 허용하는, 100 ns 증가에서 측정되는, 타임 오프셋 값을 나타내는 16 비트 사인드(signed)형 정수 필드
tx_파워(tx_power) - 어드레스되는 송신기로의 파워 레벨을 나타내는 12 바이트 언사인드(unsigned)형 플러스 프랙션(fraction)이 설정되어야 한다. 가장 중요한 8 비트는 0 dBm에 관련된 정수 dB에서 파워를 나타내고, 가장 중요한 4 비트는 dB의 타워 인프랙션(infractions)을 나타낸다. 제로로 설정되면, tx_파워는 값이 어드레스되는 송신기가 네트워크에서 현재 동작하지 않는다는 점을 나타내게 된다. tx_파워는 임의의 피쳐(feature)로 남겨진다.
tx_id_레벨(tx_id_level) - 3 비트 언사인드형 정수 필드는 각 송신기의 RF 워터마크 신호가 (벗어나 포함하는)어떤 주입 레벨로 설정되는지를 나타낸다.
tx_데이터_억제(tx_data_inhibit) - 1 비트 필드는 tx_데이터() 정보가 언제 RF 워터마크 신호로 인코딩되지 않아야하는지 나타낸다.
6.8.3 RF 워터마크(RF Watermark) (Informative)
TxID(Transmitter Identification)에 대해 A/110A에서 처음으로 소개되는 확장 스펙트럼 신호 기술이 또한 포함된다. TxID, SFN 타이밍 및 모니터링 목적을 위한 특수한 테스트 설비를 가능하게 하는 어플리케이션에 더하여, 이러한 기술의 다른 이용이 가능해질 수 있다.[TBD]
6.8.4 ATSC 시스템 타임(ATSC System Time) (Informative)
이미션 멀티플렉서는 8-VSB를 향상시키기 위해 이용될 계층간 기술을 가능하게 하는 결정적 프레임(Deterministic Frame:DF)을 수립하기 위해, A-VSB 익사이터로 슈퍼 프레임으로 또한 알려진 VFIP 모든 12,480 TS 패킷 또는 20 VSB 프레임을 전송한다. 이미션 멀티플렉서는, 모든 A-VSB 스테이션이 그들의 데이터 프레이밍을 동기화할 수 있도록, GPS로부터 유도된 범용적인 슈퍼 프레임 레퍼런스 신호를 이용한다. 이러한 동기화는 802.xx 네트워크를 갖는 정보 처리 상호 운용(interoperability)을 용이하게 하거나 그러한 것들이 어플리케이션에 기초한 미래 위치로서 가능하게 한다. 글로벌 프레이밍 레퍼런스는 터보 스트림 콘텐츠의 결정적인 맵핑으로 통합되는 경우, 모바일 어플리케이션을 위한 효과적인 핸드오프(handoff) 기술이 발달될 수 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 이미션 멀티플렉서 및 모듈레이터에서 VSB SF(VSB Super Frame)을 시작하기 위한 기회를 시그널하기 위해 글로벌 레퍼런스 신호가 필요하다. 이는 고정된 ATSC 심볼 레이트, 고정된 ATSC VSB 프레임 구조, 및GPS의 글로벌한 이용가능성으로 인해 가능하다. GPS는 이용될 가능성이 있는 몇몇의 임시적인 레퍼런스를 갖는다. 1.) 정의된 에포크(Defined Epoch), 2.) GPS 세컨드 카운트(GPS Seconds Count), 3.) 1PPS.
GPS의 스타트 또는 에포크는 1980년 1월 6일 00:00:00 UTC으로 정의된다. 우리는 1980년 1월 6일 00:00:00 UTC, GPS 에포크와 동일할 ATSC 에포크를 처음으로 정의한다.
ATSC 에포크는 또한 일순간이고, 첫번째 슈퍼 프레임의 첫번째 DFS(No PN 63 Inv)의 세그먼트 싱크의 첫번째 심볼은 모든 ATSC DTV 스테이션 안테나의 무선 인터페이스에 방출된다.
GPS 세컨드 카운트는 에포크 이래로 경과된 수 초를 준다. 1PPS(one pulse per second signal)는 GPS 수신기에 의해 또한 제공되고, 1PPS의 상승 에지에 의해 세컨드의 스타트를 시그널한다. GPS Second count는 에포크 이래로 경과된 시간(the number of second)를 제공한다. 1PPS(one pulse per second signal)은 또한 GPS 수신기에 의해 제공되고, 1PPS의 상승 에지에 의해 초(second)의 시작을 시그널한다. 우리는 GPS 세컨트와 비교할 수 있는 기간에 1 초에 가까운 시간의 ATSC 유닛을 정의한다. A-VSB SF(A-VSB Super Frame)는 20 VSB 프레임과 동일하고, 0.967887927225471088 세컨드의 기간을 갖는다. 공통적으로 정의되는 에포크와 GPS 세컨드 카운트 및 IPPS의 글로벌 이용가능성이 주어지면, 우리는 1PPS에 의해 나타나는 다음 GPS 세컨드 순간(tick)과 에프크 이래 시간에 임의의 포인트에서 슈퍼 프레임의 스타트 사이의 오프셋을 계산할 수 있다. 도 A는 851,472,000(에포크 이래로 ~27년)의 예시적인 GPS Second count를 이용하는 1PPS 및 1PPSF 간의 예시적인 타임 오프셋 산출을 나타낸다. 이러한 관계는 이미션 멀티플렉서 및 익사이터에서 설계될 회로가 SFN 또는 MFN에 대한 공통된 1PPSF 레퍼런스를 갖도록 한다. ATSC 시스템 타임은 에포크 이래로 슈퍼 프레임(SF) 개수로 정의된다.
[도 A]
Figure 112008047376212-pat00010
6.8. ATSC 시스템 타임 실행(ATSC System Time Implementation)
To Be Determined[TBD]
7. 전송 계층(TRANSPORT LAYER)
도 66은 MCAST의 프로토콜 스택(protocol stack)을 도시한다. 캡슐화 계층(Encapsulation Layer)은 MCAST 패킷 운반을 위해 서로 다른 종류의 데이터 전부를 캡슐화한다. 패킷 계층(Packet Layer)은 캡슐화된 데이터를 MCAST 패킷으로 분할하고, 전송 헤더에 추가한다. SIC(Signaling Information Channel )는 터보 채널에 대한 모든 시그널링 정보를 포함한다.
MCAST는 다수의 타입의 서비스를 지지하고, 다양한 타입의 컨텐츠를 운반하는 성능을 갖는다. 지지되는 서비스 타입은 아래와 같다
실시간 서비스(real-time services)
서비스에 기초한 IP(Internet protocol (IP) based services) 및,
객체 다운로드 서비스(object download services)
실시간 서비스는 비디오 및 오디오가 소비되도록 예정되는 경우로서, 그 것은 "실시간"으로 수신된다. 실시간 서비스 데이터 타입은 A/V에서 제시되는 비디오, 오디오 및 부가 정보이다. 섹션 7.1 및 7.2는 비디오 및 오디오의 상세한 설명을 제공한다.
IP 서비스는 매우 넓고, 데이터캐스팅(datacasting) 및 실시간으로 수신되는 다른 IP 데이터를 포함하지만, 실시간 또는 나중에 저장되는 타임 중 하나에서 소비는 경향이 있다.
객체 다운로드 서비스는 사전에 임의의 시간에서 수신된 멀티미디어 데이터 로 구성되고, 수신된 제어 정보에 응답하여 이후에 제시된다.
모바일 서비스에서 빠른 서비스 획득은 매우 중요하다. MCAST는 서비스를 튜닝, 디멀티플렉싱, 디코딩하는 단계를 줄이고, 빠른 서비스 획득을 제공한다.
7.1 비디오(Video)
MCAST는 H.264/AVC [4] 비디오를 지지한다. 설명서(specification)를 충분히 따르도록 하고, 미래에 향상된 버젼과의 호환성을 상승시키기 위해서, 디코더는 현재 "지정된(reserved)", 또는 실행되지 않는 기능에 기초한, 데이터 구조를 도외시할 수 있게 된다.
7.1.1 프로파일 및 레벨(Profile and Level)
H.264/AVC 비트스트림은 1과 동일한 constraint_set1_flag를 갖는, Baseline Profile, Level 1.3로서 [4]에서 설명된 규정을 수행하게 된다. level 1.3 을 초과하는 레벨의 서포트는 선택적이다.
7.1.2 샘플 종횡비(Sample Aspect Ratio)
Square (1:1) 샘플 종횡비가 이용된다.
7.1.3 랜덤 액세스 포인트(Random Access Points)
시퀀스(Sequence) 및 영상(picture) 파라미터 셋은 적어도 매 2 초마다 랜덤 액세스 포인트와 함께 전송되야 한다.
7.2 오디오(Audio)
MCAST는 ISO/IEC 14496-3 [5]에서 정의된 MPEG-4 AAC 프로파일, MPEG-4 HE AAC 프로파일 및 MPEG HE AAC v2 프로파일을 지지한다. 충분히 따르고, 미래의 향상된 버젼과의 호환성을 상승시키기 위하여, 디코더는 현재 "지정된(reserved)" 또는 디코더에 의해 실행되지 않는 기능에 대응하는 데이터 구조를 도외시할 수 있게 된다.
7.2.1 오디오 모드(Audio Mode)
AAC 비트스트림은 HE AAC v2 profile level 2에서 정의된 기능에 따라 모노, 파라미터 스테레오 및 2-채널 스테레오에서; 또는 선택적으로, ISO/IEC 14496-3(수정 1 및 2[5] 포함)에서 설명된 HE AAC v2 profile level 4 에서 정의된 기능에 따라 멀티채널에서, 인코딩된다.
7.2.2 비트레이트(Bitrate)
오디오의 최대 비트 레이트는 스테레오 쌍에 대해 192 kbit/s를 초과하지 않게 된다. 그리고, 존재하는 경우, 인코딩된 오디오의 맥시멈 비트 레이트는 멀티 채널 오디오에 대해 320 kbit/s를 초과하지 않게 된다.
7.2.3 매트릭스 다운믹스(Matrix Downmix)
디코더는 ISO/IEC 14496-3[5]에서 정의된 바와 같이 매트릭스 다운믹스를 지지하게 된다.
7.3 MCAST 시그널링 메커니즘(MCAST Signaling Mechanism)
본 섹션은 MCAST의 시그널링 메커니즘을 설명한다. 모바일 브로드캐스팅에서 빠른 액세스는 핵심 요구사항이다. MCAST는 이러한 기능을 제공하기 위해 두 개의 보완 관계에 있는 방법을 제공한다. 첫째, 디코더가 사용자 네비게이션 없이 디폴트(default)로 튜닝하는, "프라이머리 서비스"의 개념이 존재한다. 둘째, 서비스 정보는 실시간 기본 스트림에서 인코딩된다.
MCAST는 또한, SIC(Signaling Information Channel)를 제공한다. SIC는 터보 채널 처리에 대한 필수적인 정보를 포함하고, 그것은 강제적이다.
7.3.1 프라이머리 서비스(Primary Service)
프라이머리 서비는 사용자가 주의할 제1 우선 서비스이다. 터보 스트림에서 일반적인 경우의 서비스 액세스에서, SIC는 터보 처리를 위해 먼저 획득되고, 디코딩되어야 한다. SIC는 모든 터보 서비스 중에서 물리적인 디코딩 정보 및 일부 간단한 설명 정보를 나타낸다. 프라이머리 서비스 경우에, 액세스 정보는 DFS(Data Field Sync)로 정의된다. [TBD]섹션을 참고하라. 프라이머리 서비스 및 SIC 는 연속 전송 모드에 있게 되고, SIC는 모든 프레임에 존재하게 된다. SIC는 강제적이지만, 프라이머리 서비스는 선택적이고, 서비스 제공자에 의존한다.
7.3.2 중요한 서비스 정보(Critical Service Information)
실시간으로 풍부한 미디어 서비스, MPEG-2 테이블:PAT, PMT, CAT, 및 NIT를 포함하는, PSI(Program Specific Information)는 브로트캐스팅 시스템에서 멀티미디어 스트림을 디코딩하도록 우선 디코딩된다. 디코더는 우선적으로 디코딩가능한 프레임을 기다려야 한다. 그때서야, 사용자는 영상을 볼 수 있다.
MCAST에서 중요한 디코더 정보는 각 멀티미디어 기존 스트림에 포함된 정보 디스크립터(descriptor)에서 인코딩된다. 디코더 구성 정보 및 멀티미디어 정보는 동일한 시간에 전송되고, 따라서, 수신기는 비디오 및 오디오를 디코딩하기 전에 PSI를 획득하기 위해 기다릴 필요가 없다. 디코딩 시간에서의 이러한 차이는 도 67에서 비교된다.
PAT 및 PMT에 대한 전송 기간은 각 0.5 초이고, 비디오 Ⅰ프레임에 대해 "델타(delta)" 초라고 가정하자. 종래의 시스템에 대한 최악의 경우에, 제1 비디오 프레임을 보기 위해서 0.5 + 0.5 + 델타(delta) 초가 걸린다. 하지만, MCAST는 수신기 상에서 제시되는 첫번째 I 프레임을 획득하는데 단지 "델타(delta) 초가 걸린다. 이는 I-frame 이 자신의 디코더 구성 정보로 인코딩하기 때문이다.
따라서, MCAST는 I-프레임을 수신한 이후에, 빠르게 처리할 수 있다.
7.3.2.1 디코더 구성 정보(Decoder Configuration Information)
도 68은 실시간 미디어에 대한 DCI(Decoder Configuration Information) 구조의 신텍스를 정의한다. 그것은 MCAST 캡슐화 계층에서 인코딩된다. DCI는 미디어 디코더에 의해 필요로되는 특정 정보를 포함한다. DCI는 실시간 미디어에 대해 캡슐화 패킷에서만 존재한다.
컨텐츠 타입 - 이는 스트림의 컨텐츠 타입을 나타낸다. 정의된 값은 표 26에 도시된다.
컨텐츠 타입 값들(Contents Type Values)
Value Content Type Description
0 forbidden
1 H.264/AVC
2 HE AAC
3 ~ 255 reserved
최대 디코딩 버퍼 사이즈(Max Decoding Buffer Size) - 이는 디코딩 버퍼의 길이를 바이트로 나타낸다. 버퍼의 정의는 스트림 타입 의존적이다.
DSI 길이(DSI length) - 이는 DSI(Decoder Specific Information field)의 길이응 바이트로 나타낸다.
DSI(Decoder Specific Information) - 이는 디코더 특정 정보를 포함한다. 이 필드의 정의는 스트림 타입 의존적이다.
7.3.3 시그널링 정보 채널(Signaling Information Channel) (SIC)
7.3.3.1 서비스 구성 정보(Service Configuration Information)
SIC는 상세한 터보 채널 정보를 포함한다. 그것은 서비스 구성 정보 구조를 갖고, MCAST 파셀에서 터보 채널 위치 정보 및 코든 터보 채널에 대한 터보 디코딩 정보를 포함한다. 상세한 신텍스는 표 27에 정의된다.
Syntax # of bits
ServiceConfigurationInformation()
{
frame_group_information ()
turbo_channel_information_flag
additional_service_information_flag
padding_flag
reserved
version_indicator_information ()
if(turbo_channel_information_flag){
turbo_channel_information ()
}
if (additional_service_information_flag)
{
addtional_service_information()
}
if(padding_flag)
{
byte
}
CRC
}

16
1
1
1
1
12

64



8*N



8*N

16
frame_group_information() - 이 구조는 섹션 7.3.3.3.에서 좀더 상세히 설명되는 바와 같이, 현재 프레임 그룹 내에서 토탈 프레임 개수를 나타핸다
turbo_channel_information_flag - 이 비트는 turbo_channel_information() 구조의 존재를 나타낸다.
additional_service_information_flag - 이 비트는 additional_service_information() 구조의 존재를 나타낸다.
padding_flag - 이 비트는 패딩(padding) 바이트의 존재를 나타낸다.
reserved(지정된) - 이는 미래의 이용을 위해 지정된 비트이다. 비트는 "1"로 설정되게 된다.
version_indicator_information() - 섹션 7.3.3.2에서 좀더 자세히 정의되는 바와 같이 서비스 구성 정보 구조이 버젼이다.
turbo_channel_information() - 이 구조는 섹션 7.3.3.4에서 좀더 자세히 정의되는 바와 같이 터보 채널 정보를 포함한다.
additional_service_information() - 이 구조는 섹션 7.3.3.5에서 좀더 자세히 정의되는 바와 같이 모든 터보 채널에 대한 부가 설명 정보를 전송하는데 이용된다.
byte - 이는 미할당된 대역을 채우기 위해 SIC 인코더에 의해 이용되는 일련의 패딩(padding) 바이트이다. 이는 0xFF로 설정된다.
CRC - 이 16-비트 필드는 패킷 헤더 및 패킷 데이터 필드 상에서 산출된 CRC이다. 이는 다항식 G(x)=x16+x12+x5+1에 기초하게 된다. 각 CRC 워드 산출(CRC word calculation)의 초기에, 모든 시프트 레지스터 단계 컨탠츠는 "1"로 초기화될 것이다. CSC 워드는 보완되게 된다(1의 보완(1's complement))
7.3.3.2 버젼 표시 정보(Version Indicator Information)
서비스 구성 정보는 매우 중대하다. 따라서, 버젼 관리는 매우 중요하다. 버젼이 변하게 되면, 터보 채널 정보 구조는 미리 전송되어야 한다. 버젼 표시 정보 구조(version_indicator_information() structure)의 신텍스가 표 28에서 정의된다.
Syntax # of bits
version_indicator_information()
{
frame_counter
version
}

8
4
frame_counter -이 필드는 버젼이 업데이트되기 전에 프레임의 개수를 나타낸다.
version - 이 필드는 서비스 구성 정보의 버젼 개수를 나타낸다. 개수는 이러한 구조:turbo_channel_information(), additional_service_information():를 따르는 두 개의 필드로 변화가 있을 때마다 1씩 증가하게 된다. 이는 필드가 version_indicator_information() structure change를 선행할 때 증가되지 않고, 임의의 부가 서비스 정보가 몇개의 부분으로 전송될 때, 증가되지 않는다.
7.3.3.3 프레임 그룹 정보(Frame Group information)
프레임 그룹 정보는 MCAST 프레임 슬라이싱에 이용된다. 프레임 그룹은 동일한 프레임 개수에서 주기적으로 스타팅(starting)한다. frame_group_information() 구조는 현재 프레임 개수 프레임 그룹에서 토탈 프레임 개수를 포함한다. 프레임 그룹핑 정보의 신텍스가 표 29에 도시된다.
Syntax # of bits
frame_group_information{
current_frame_number
total_frame_number
}
8
8
current_frame_number - 이는 현재 프레임 개수를 나타낸다. 프레임 개수는 프레임 그룹 내에서 1씩 증가한다.
total _frame_number - 이는 그룹에서 토탈 프레임 개수를 나타낸다.
7.3.3.4 터보 채널 정보(Turbo Channel Information)
터보 채널 정보가 본 구조에서 정의된다. 물리적 디코딩 정보, MCAST_frame_slicing의 존재 및 터보 채널의 토탈 개수는 중요 필드이다. MCAST_frame_slicing의 지지를 위해서, 구조는 선택된 터보 채널에 대해 수신하기 위한 , 현재 프레임 개수 및 프레임 블럭의 개수를 나타낸다. turbo_channel_information() 구조의 신텍스가 표 30에 정의된다.
Figure 112008047376212-pat00011
Figure 112008047376212-pat00012
version　- 이 3 비트 필드는 터보 채널 정보의 버젼을 나타낸다. 개수는 터보 채널 정보가 변할 때, 1씩 증가하게 된다.
num_of_turbo_channels - 이 필드는 터보 채널의 토탈 개수를 나타낸다.
tx_version - 시그널링 정보 섹션을 참고하라 [TBD].
reserved - 이 비트는 미래의 이용을 위해 지정되며, "1"로 설정되게 된다.
turbo_channel_id - 이는 터보 채널의 식별자(identifier)이다. 서비스의 상세한 설명이 스트림에 포함되면, 이 id는 터보 채널의 식별을 위해 이용된다.
is_enhanced - 이 비트는, 설정되는 경우, 향상된 비디오 측정 가능성을 나타내고, 분명한 경우, 기본 비디오를 나타낸다.
MCAST_Frame_Slicing_flag - 이 비트는, 설정되는 경우, 터보 스트림이 버스트 모드로 전송되는 것을 설명한다.
MCAST_AL_FEC_flag - 이 비트는, 설정되는 경우, 터보 스트림이 어플리케이션 계층 FEC를 지지한다는 점을 설명한다.
full_packet_flag - 이 필드가 1로 설정되면, 터보 스트림 바이트의 마지막 섹터는 널 패킷에 의해 운반된다. 0으로 설정되면, AF에 의해 운반된다.
turbo_start_sector - 이 필드는 터보 스트림의 물리적 시작 위치를 나타낸다.
turbo_cluster_size - 이는 터보 스트림에 대한 섹터 개수에 의한 클러스터 사이즈를 나타낸다.
coding_rates -이는 터보 채널 코딩 레이트의 인덱스를 나타낸다.
turbo_start_position - 신규 전송 모드(Tx_version=1)에서 스트림 데이터의 시작 위치.
turbo_region_count - 신규 전송 모드(Tx_version=1)에서 스트림에 이용되는 영역의 개수
duplicate_flag - 신규 전송 모드(Tx_version=1)에서 중복 기술
start_frame_number - 이 필드는 버트스 모드에서 운반되는 터보 스트림의 시작 위치를 나타낸다. 이는 수신될 첫번째 프레임의 개수로 설정된다.
frame_count - 이 개수는 버스트 모드에서 터보에 대해 획득될 프레임의 개수를 설명한다.
MCAST_AL_FEC_Information - AL-FEC에 관련된 정보
7.3.3.5 부가 서비스 정보(Additional Service Information)
부가 서비스 정보 구조의 신텍스가 표 31에 도시된다.
부가 서비스 정보
Syntax # of bits
additional_service_information()
{
current_index
last_index
length
user_data
}

8
8
8
8*N
current_index - 이는 토탈 개수의 설명 블럭 내에서 블럭의 현재 인덱스를 나타낸다.
last_index- 이는 토탈 개수의 설명 블럭 내에서 마지막 인덱스를 나타낸다.
length - 이는 현재 프래그먼트의 길이를 나타낸다.
user_data - user_data() 구조의 신텍스는 일련의 <tag><length><data>이다. 태그 필드는 8비트이고, 데이터 필드의 길이를 바이트로 정의한다. 표 33은 터보 채널 정보 디스크립터의 신텍스를 정의한다.
사용자 데이터 태그
Tag Description
0 forbidden
1 turbo channel information descriptor
2~255 reserved
터보 채널 정보 디스크립터
Syntax # of bits
turbo_channel_information_descriptor ()
{
tag
length
turbo_channel_information()
}

8
8
8*N
tag - 이는 디스크립터의 타입을 나타내고, 1로 설정되게 된다.
length - 이는 turbo_channel_information() 구조의 토탈 길이를 나타낸다.
turbo_channel_information() - 섹션 7.3.3.4에서 정의된 바와 같다.
7.4 MCAST 멀티플렉싱 메커니즘(MCAST MULTIPLEXING MECHANISM)
SIC는 다수의 터보 채널을 기술하고, 모든 터보 채널은 몇 개의 실제 채널을 갖는다. 모든 실제 채널에서, 동일한 타입의 데이터가 전송된다.
데이터 형태는 시그널링(signaling), 실시간 미디어 서비스(real time media service), IP 패킷(IP packets), 및 객체(Objects)이다.
각 서브 채널은 또한 서브 데이터 채널을 갖는다. 서브 데이터 채널은 서비스 그 자체나 서비스의 구성요소들이 될 수 있다.
시그널링 데이터 채널은 MCAST 파셀 내에서 터보 채널에서 첫번째 패킷상에 위치된다. 시그널링 데이터 채널은 LMT(Location Map Table) 및 LIT(Linkage Information Table)을 포함하는 188-바이트 MCAST 전송 패킷들을 운반한다. LMT는 위치, 데이터 타입 및 모든 서브 데이터 채널의 개수를 제공한다. LIT는 서비스 구성 정보를 포함한다. 그 것은, 지지되는 서비스의 식별 및 개수를 나타낸다.
LMT 및 LIT의 상세한 신텍스가 섹션 7.5.2에 정의된다.
도 69는 ATSC 프레임에서 터보 데이터 채널의 멀티플렉싱 구조를 나타낸다.
7.4.1 위치 맵 테이블(Location Map Table:LMT)
LMT는 터보 데이터 채널에서 처음 위치된 시그널링 데이터 채널 상에 위치된다.
LMT는 MCAST 파셀 내에서 모든 서브 데이터 채널의 타입 및 위치를 설명하게 된다. 서브 데이터 채널은 MCAST 파셀에서 188 바이트 MCAST 패킷의 시퀀스 셋으로 구성된다. 첫번째 패킷은 넘버 0으로 시작한다. LMT는 MCAST 파셀 내에서 모든 서브 데이터 채널의 마지막 인덱스 개수의 리스트를 유지하게 된다.
도 70에 도시된 바와 같이, MCAST 파셀에서 첫번째 전송 패킷은 시그널링을 위한 것이고, LMT, LIT 및 페이로드에서 선택적인 데이터를 포함한다.
7.4.2 연결 정보 테이블(Linkage Information Table:LIT)
LIT는 MCAST 파셀에서 처음으로 위치되는 시그널링 데이터 채널 상에 위치된다. LIT는 서비스의 서비스 구성요소 리스트를 기술하게 된다. 모든 서비스는 적어도 하나 이상의 데이터 채널로 구성된다. 서브 데이터 채널의 위치는 LMT로부터 결정된다.
도 71은 시그널링 데이터 채널에서 LIT의 위치를 나타내고, LIT에 포함된 정보의 종류를 기술한다. LIT는 LMT와 긴밀하게 연결된다.
7.5 MCAST 전송 계층(MCAST Transport Layer)
전송 계층은 두 파트- 캡슐화 계층(encapsulation layer) 및 패킷화 계층(packetization layer)- 내에 있다. 패킷화 계층은 어플리케이션 데이터를 세분화하는데 책임이 있다. 캡슐화 계층은 모든 타입의 어플리케이션 데이터를 MCAST 패킷으로 캡슐화하는데 책임이 있다.
모든 타입의 어플리케이션 데이터는 특정한 캡슐화 포맷(specialized encapsulation format)이다. 포맷은 매우 융통성 있고, 모든 데이터 타입에 적용된다. 각 캡슐화 패킷은 MCAST 패킷의 개수로 세분화될 것이다. 도 72는 캡슐화 패킷이 MCAST 패킷으로 세분화되는 방법을 기술한다.
섹션 7.5.1은 캡슐회 계층의 패킷 구조를 기술하고, 섹션 7.5.2는 패킷화 계층의 패킷 구조를 기술한다.
7.5.1 캡슐화 계층(Encapsulation Layer)
7.5.1.1 시그널링 캡슐화 패킷(Signaling Encapsulation Packet:SEP)
본 섹션은 데이터를 시그널링하기 위한 캡슐화 패킷의 신텍스를 기술한다. 도 73에 도시된 바와 같이, 이 패킷은 4-바이트 헤더 및 페이로드를 갖는다. 페이로드는 전자 서비스 가이드(Electronic Service Guid:ESG), 전자 프로그램 가이드 (Electronic Program Guide:EPG) 등과 같은 어플리케이션의 디스크립션 또는 메타데이터를 포함하게 된다. ESG 및 EPG 메타 데이터의 구조는 본 명세서에서 정의되지 않는다. 완전한 패킷 신텍스는 표 34에 정의된 바와 같다.
시그널링 캡슐화 패킷(Signaling Encapsulation Packet)
Syntax # of bits
signaling_encapsulationfirst_last
compression_flag
signal_ type
snumber
version_number
packet_length
for(i=0; i<N; i++){
data_byte
}
}

2
1
5
8
4
12

8
first_last - 이 2-비트는 표 35에 정의된 바와 같이 패킷이 처음 또는 마지막 캡슐화 패킷인지 기술한다.
first_last values
Value Description
00 Intermediate packet of a series
01 Last packet of a series
10 First packet of a series
11 The one and only packet
compression_flag - 이 1-비트 필드는, 설정되는 경우, 페이로드 데이터가 압축된다는 것을 기술한다.
signal_type - 이는 페이로드 타입을 기술한다[TBD]
sequence_number - 이 8 비트 필드는 동일한 데이터 타입을 갖는 각 캡슐화 패킷으로 증가된다. 이 값은 재전송 동안 객체 프래그먼트 식별자를 위해 이용된다.
version_number - 이 4 비트 필드는 시그널링 캡슐화 패킷의 버전 수이다. 버전 수는 캡슐화 페이로드가 변할 때마다 1씩 증가하게 된다.
packet_length - 이는 패킷에서 페이로드의 바이트 수를 나타낸다. I
data_byte - 페이로드는 signal_type에 의존한다.[TBD]
7.5.1.2 실시간 캡슐화 패킷(Real Time Encapsulation Packet:REP)
본 섹션은 실시간 데이터 타입에 대한 캡슐화 패킷의 신텍스를 기술한다. 이 패킷은 몇 개의 전송 스트림 패킷으로 구성된다. 도 74에 도시된 바와 같이 본 패킷은 헤더, 부가 필드 및 페이로드를 갖는다.
Syntax # of bits
eal-time_encapsulationfirst_last
RT_type
DCI_flag
DC_version
addition_flag
reserved
if(DCI_flag==1){
decoder_configuration_information()
}
packet_length
if(addition_flag==1){
PTS_flag
DTS_flag
padding_flag
scrambling_control
reserved
if(PTS_flag==1){
reserved
PTS
}
if(DTS_flag==1){
reserved
DTS
}
if(padding_flag==1){
padding_length
for(i=0; i<N; i++)
padding_byte
}
}
for(i=0; i<N; i++){
data_byte
}
}

2
6
1
2
1
4

N*8

16

1
1
1
2
3

7
33


7
33


8

8



8
first_last - 이 2 비트는 표 35에 정의된 바와 같이, 패킷이 첫번째 또는 마지막 패킷인지 기술한다.
RT_type - 이 6비트는 페이로드 타입을 시그널한다.[TBD]
DCI_flag - 설정되면, 이는 디코더_배치_정보(decoder_configuration_information())구조(DCI)를 나타낸다. 이 값은 전송 패킷 DC 값과 긴밀하게 연결되고, 동일하게 설정되어야 한다.
DC_ version - 이 2-비트는 DCI의 버전 개수를 기술한다.
addition_flag - 이 1비트 필드는, 설정되면, 몇 개의 부가 필드를 나타낸다.
reserved - 이 비트는 미래의 이용을 위해 지정되고, '1'로 설정된다.
decoder_configuration_information() - 섹션 7.3.2.1에 정의된 구조.
packet_length - 이 16 비트 필드는 패킷 길이 이후에 패킷 우측에서 페이로드의 개수를 나타낸다.
PTS_flag - 설정되면, 이 1-비트 필드는 PTS 필드의 존재를 나타낸다.
DTS_flag - 설정되면, 이 1-비트 필드는 DTS 필드의 존재를 나타낸다.
padding_flag - 설정되면, 이 1-비트 필드는 패딩 바이트(padding bytes)의 존재를 나타낸다.
scrambling_control - 이는 캡슐화 패킷 페이로드의 스크램블 모드를 시그널한다. [TBD]
reserved - 이 비트는 미래의 이용을 위해 지정되고, '1'로 설정된다.
PTS - 이 33 비트 필드는 제시 시간 스탬프(presentation time stamp)이다.
DTS - 이 3비트 필드는 디코딩 타임 스탬프(decoding time stamp)이다.
padding_length - 이는 패킷에서 패딩 바이트의 개수를 기술한다.
padding_byte - 적어도 하나의 8 비트 값은 0xFF으로 설정되고, 인코더에 의해 삽입될 수 있다. 이 것은 디코더에 의해 버려진다.
data_byte - 이 페이로드는 RT_type 에 의존한다.[TBD].
7.5.1.3 IP 캡슐화 패킷(IP Encapsulation Packet)
도 75는 IP 캡슐화 패킷의 구조를 나타낸다. 이는 IP 데이터그램(datagram)을 운반하도록 설명된다. IP 데이터그램은 몇 개의 캡슐화 패킷으로 나눌 수 있다. 마지막 IP 데이터그램은 first_last 필드 값을 01 내지 11로 설정함으로서, 식별되게 된다. 상세한 신텍스는 표 37에 정의된다.
IP 캡슐화 패킷
Syntax # of bits
IP_Encapsulationfirst_last
if(first_last & 2){
addition_flag
IP_ type
reserved
payload_length
else{
reserved
sequence_number
payload_length
}
if(addition_flag==1){
do{
continuity_flag
tag
length
additional_data
}while(continuity_flag==1)
}
for(i=0; i<N; i++){
payload
}
}

2

1
5
4
12

6
4
12



1
7
8
8*N



8
first_last - 이 2-비트는 표 35에 정의된 바와 같이 패킷이 처음 또는 마지막 캡슐화 패킷인지 기술한다.
addition_flag - 이 1 비트 플래그는, 설정되는 경우, 부가_데이터 필드의 존재를 나타낸다.
IP_type - 이 5 비트는 IP 페이로드 타입을 나타낸다. [TBD]
reserved -이 비트는 미래의 이용을 위해 지정되고, '1'로 설정된다.
sequence_number - 이 4 비트는 동일한 데이터 타입의 캡슐화 패킷과 함께 증가한다. 이 필드는 재전송 동안 IP 프래그먼트에 이용된다.
payload_length - 이 12비트는 페이로드 바이트의 개수를 기술한다.
continuity_flag - 이 1 비트 필드는, 설정되면, {tag, length, additional_data} 필드의 연속된 셋이 존재한다는 것을 나타낸다. 이 플래그가 '0'으로 설정되면, 이필드가 부가 필드의 마지막 필드라는 점을 의미한다.
tag - 이 7 비트 필드는 부가_데이터(additional_data)의 타입을 기술한다.TBD.
length - 이는 부가_데이터의 개수를 기술한다.
additional_data - 이 가변 길이 필드는 태그 필드 값에 따른 정보를 포함한다.
payload - 이 가변 길이 필드는 IP_type field.에 정의된 바와 같은 IP 패킷 데이터를 포함한다.
7.5.4.1 객체 캡슐화 패킷(Object Encapsulation Packet:OEP)
본 섹션은 객체 데이터 타입에 대한 캡슐화 패킷의 신텍스를 기술한다. 이 패킷은 객체 데이터 타입을 운반하는 몇 개의 전송 패킷으로 구성된다. 도 76에 도시된 바와 같이, 이 패킷은 헤더, 부가 필드 및 페이로드를 갖는다. 부가 필드 데이터는 페이로드에 대한 외부 정보를 포함한다.
객체 데이터는 두 가지 방법에 의해서 객체 데이터 채널을 통해 전송될 수 있다. 도 77을 참고하라. 임의의 데이터 채널은 한번에 적어도 하나의 객체를 운반할 수 있다. 이 경우 동일한 데이터 채널에서 연속적인 객체의 식별이 필요하며, 객체 id(object_id)로 행해진다. 부가 필드 데이터는 각 객체에 대한 정보를 운반하는데 이용된다. 상세한 신텍스가 표 38에 정의된다.
객체 캡슐화 패킷(Object Encapsulation Packet)
Syntax # of bits
Object_Encapsulationfirst_last
addition_flag
if(first_last & 10){
reserved
object_ID
object_type
reserved
payload_length
else{
reserved
sequence_number
reserved
payload_length
}
if(addition_flag==1){
do{
continuity_flag
tag
length
additional_data
}while(continuity_flag==1)
}
for(i=0; i<N; i++){
payload
}
}

2
1

3
10
8
4
12

5
8
4
12



1
7
8
8*N



8
first_last - 이 2-비트는 표 35에 정의된 바와 같이 패킷이 처음 또는 마지막 캡슐화 패킷인지 기술한다.
addition_flag - 이 1비트 필드는, 설정되면, 부가 데이터 필드의 존재를 나타낸다.
reserved - 이 비트는 미래의 이용을 위해 지정되며, "1"로 설정되게 된다.
object_ID - 이 10 비트 필드는 동일한 객체 데이터 채널에서 운반된 각 객체를 식별한다.
object_type - 이 8 비트 필드는 jpeg (compressed or not), text (compressed or not), mp3 등과 같은 객체의 타입을 식별한다.
sequence_number - 이 8 비트 필드는 부분적인 패킷 프래그먼트의 개수이다. 객체 길이가 최대 캡슐화 패킷 길이를 초과하는 경우 이 필드는 프래그먼트 개수를 나타낸다.
payload_length - 이 12 비트 필드는 이 필드를 뒤따르는 데이터 바이트의 수를 기술한다.
continuity_flag - 이 1 비트 필드는, 설정되면, 다음 부가_데이터_필드의 존재를
나타낸다. 이 필드가 '0'으로 설정되면, 이 필드가 _데이터 필드의 마지막 필드라는 것을 나타낸다.
tag -이 7비트 필드는 부가_데이터 정보의 타입을 기술한다.TBD.
length - 이 8 비트 필드는 부가_데이터의 바이트 수를 기술한다.
additional_data - 이 가변 길이 필드는 캐그 필드에 의해 정의되는 바와 같은 외부 정보를 포함한다.
payload - 이 가변 길이 필드는 객체_타입에 의해 정의되는 바와 같은 객체를 포함한다.
7.5.2 패킷화 계층(Packetization Layer)
본 섹션은 전송 패킷의 신텍스를 기술한다. 이 패킷은 몇 개의 헤더 필드 및 페이로드로 구성된다. 도 78에 도시된 바와 같이, 본 패킷은 베이스 헤더(base header), 포인터 플래그(pointer flag), 패딩(padding), 위치 맵 테이블(Location Map Table:LMT), 연결 정보 테이블(Linkage Information Table:LIT) 및 페이로드(payload)를 갖는다. 도 79는 패딩 필드의 구조를 나타낸다. 도 80 및 도 81은 LMT 및 LIT 필드의 구조를 나타낸다.
Figure 112008047376212-pat00013
Figure 112008047376212-pat00014
first_last - 이 2-비트는 표 35에 정의된 바와 같이 패킷이 처음 또는 마지막 캡슐화 패킷인지 기술한다.
DC_flag - 이 1 비트필드는, 설정되는 경우, 디코더_배치_정보(decoder_configuration_information())(DCI) 구조를 나타낸다. first_last field가 1 또는 3으로 설정되고, pointer_field가 1로 설정되면, 그 것은, 패킷 내에서 랜덤 액세스 기능성을 제공하고, 캡슐화 패킷은 제2 캡슐화 패킷에 대한 DCI 구조를 포함한다는 것을 의미한다.
pointer_flag - 이 1 비트 필드는, 설정되는 경우, pointer_field의 존재를 나타낸다.
padding_flag - 이 1 비트 필드는, 설정되는 경우, 패딩의 존재를 나타낸다.
LMT_flag - 이 1 비트 필드는, 설정되는 경우, 다양한 LMT 관련 필드의 존재를 나타낸다.
LIT_flag - 이 1 비트 필드는, 설정되는 경우,다양한 LIT 필드의 존재를 나타낸다.
PCR_flag- 이 1 비트 필드는, 설정되는 경우, PCR 관련 필드의 존재를 나타낸다.
pointer_field - 이 8 비트 필드는 동일한 전송 패킷에서 나타나는 제1 바이트의 제2 캡슐화 패킷의 초기로부터 오프셋이다.
padding_length - 이 8 비트 필드는 패딩 바이트의 개수를 나타낸다.
padding_byte - 이 8 비트 값은 0xFF에 동일하고, 인코더에 의해 삽입될 수 있다. 그것은 디코더에 의해 버려진다.
type_bitmap - 이 3 비트 필드는 다양한 타입 의존적 필드를 나타낸다. 설정되는 경우; 제1 비트는 실시간 미디어 데이터 채널 관련 필드(real-time media data channel-related fields)의 존재를 나타낸다; 제2 비트는 IP 데이터 채널 관련 필드(IP data channel-related fields)의 존재를 나타낸다. 그리고, 제3 비트는 객체 데이터 채널 관련 필드(object data channel-related fields)의 존재를 나타낸다.
reserved -이 비트는 미래의 사용을 위해 지정되며, '1'로 설정된다.
version_number -이 4 비트 필드는 LMT 필드의 버전 넘버를 나타낸다. 버전 넘버는 LMT 관련 필드가 변할 때마다 1 modulo 16 씩 증가하게 된다.
num_of_real-time - 이 8 비트 필드는 실시간 미디어 타입 채널에서 실시간 서브 데이터 채널의 개수를 나타낸다.
num_of_IP - 이 8 비트 필드는 IP 타입 채널에서 IP 서브 데이터 채널의 개수를 나타낸다.
num_of_object - 이 8 비트 필드는 객체 타입 채널에서 객체 서브 데이터 채널의 개수를 나타낸다.
real-time_end_offset - 이 8 비트 필드는 데이터 채널에서 실시간 데이터 타입의 실시간 서브 데이터 채널의 마지막 위치를 나타낸다. 현재의 MCAST 파셀이 실시간 데이터 채널을 갖지 않는다면, 오프셋은 기존 오프셋과 동일하게 설정되게 된다.
IP_end_offset - 이 8 비트 필드는 데이터 채널에서 IP 데이터 타입의 IP 서브 데이터 채널의 마지막 위치를 나타낸다. 현재의 MCAST 파셀이 IP 서브 채널을 갖지 않는다면, 오프셋은 기존 오프셋과 동일하게 설정되게 된다. T
object_end_offset - 이 8 비트 필드는 데이터 채널에서 객체 데이터 타입의 객테 서브 데이터 채널의 마지막 위치를 나타낸다. 현재의 MCAST 파셀이 객체 서브 채널을 갖지 않는다면, 오프셋은 기존 오프셋과 동일하게 설정되게 된다.
num_of_service - 이 6 비트 필드는 이 데이터 채널에서 이용가능한 서비스의 개수를 나타낸다.
version_number - 이 10 비트 필드는 Linkage Information Table 관련 필드에서 ㅂ버전 넘버를 나타낸다. 버젼 넘버는 LIT 관련 필드가 변할 때마다 1씩 증가하게 ㄷ된다.
service_ID - 이 8 비트 필드는 터보 채널에서 서비스를 특유의 형태로(uniquely) 식별한다.
next_indicator - 이 1 비트 필드는, 설정되는 경우, This 1-bit field, when set, additional next_indicator 및 LMT_index_number fields의 존재를 나타낸다. 0으로 설정되는 경우, 이 페어(pair) 이후에 더 이상의 next_indicator 및 LMT_index_number fields는 존재하지 않는다.
LMT_index_number - 이 7 비트 필드는 각 LMT의 "어레이(array) 인덱스를 나타낸다.
reserved -이 비트는 미래의 이용을 위해 지정되며, '1'로 설정되게 된다.
program_clock_reference_base; program_clock_reference_extension - 이들은 ISO/IEC 13818-1 [3]에서 정의된 바와 같다.
data_byte - 이는 캡슐화 패킷 데이터를 포함한다. 전송 패킷이 LMT 및 LIT 필드를 포함하면, 이 데이터 바이트는 본 명세서에서 정의되지 않는다.
8 파워 관리 메커니즘(Power Management Mechanism)
본 섹션은 MCAST에서 파워 절약 메커니즘을 소개한다. 일반적으로, 파워 소비의 중대 요소는 디스플레이 패널(예를 들어, LCD) 및 RF 모듈이다. 본 섹션은 RF 모듈 제어에 기반하여 파워 절약 메커니즘을 중점적으로 다룬다.
일반적인 브로드캐스팅 시스템에서, RF 모듈은 턴 온 되어야하고, 모니터는 원하는 프레임의 존재를 발견하기 위해 모든 프레임들을 입력한다. MCAST에서, 모든 터보 서비스는 그룹화되고, 프레임들의 시퀀스 셋으로 맵핑되고, 위치, 프레임 넘버 등과 같은 정보는 SIC를 통해 운반된다. 이러한 정보로부터 동작하지 않는 그리고 관심이 되는 활동적인 기간을 인식하게 된다.
도 82는 MCAST 프레임 슬라이싱의 예이고, 프레임 넘버가 서비스를 식별하기 위해 이용되는 방법이다. 예를 들어, 사용자가 프로그램 1을 선택하면, RF 모듈은 RF 프레임 그룹에서 프레임 넘버 1부터 4를 수신하도록 동작할 수 있다. 즉, 전송 계층은 넘버 1부터 4까지 프레임을 수신하도록 물리 계층에 명령한다. RF 프레임 그룹의 개수는 다양할 수 있고, SIC에서 시그널된다.
버스트 모드에서 전송된 데이터는 4 섹터의 배수로 맵핑된다. 버스트 모드에 대해 요구되는 파라미터는 데이터 레이트, 전송 기간, 터보 코딩 레이트이다. 이러한 3개의 파라미터는 버스트 전송을 위해 요구되는 섹터의 개수에 대한 다음 방정식에 의해 이용된다. 섹터의 최대 개수는 16을 초과해서는 안된다.
섹터의 개수는 연속 모드에서 프레임 시퀀스로 맵핑되게 된다. 도 83은 연속 모드에서 X로 맵핑된 블럭의 개수와, Y로 맵핑된 시간 간의 관계를 나타낸다.
도 84는 도 83을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 90도 회전한 것이다. Bx가 버스트에 대한 전송 데이터라고 가정하자. M = k * Bx이면, 서비스 F에 대해 요청된 프레임은 k*F로 맵핑된다. 다음 방정식은 데이터 레이트, 전송 기간, 및 프레임 개수 사이의 관계를 보여준다.
B 1 * M = B x * F 1
B 2 * M = B x * F 2
.....
B N * M = B x * F N
F N = B N * M/B x
B x , F N , M 이 정수인 경우 가장 가까운 정수 주변에 있다는 점을 기억하자.
9. AL-FEC
9.1 AL-FEC 인코딩 과정(AL-FEC Encoding Process)
메시지 워드 (u1, u2)에서, u1 및 u2 각각은 길이 L ( L >1)인 비트 스트링(string)을 나타낸다. 유사하게, 코드 워드 (v1, v2, v3, v4, v5, v6)에서, vi {i=1, ... ,6}은 길이 L을 갖는 비트 스트링으로 구성된다.
메시지 워드 (u1, u2)는, 생성기(generator) 매트릭스 G가
Figure 112008047376212-pat00015
으로 주어지는 경우,
Figure 112008047376212-pat00016
(연산자
Figure 112008047376212-pat00017
는 비트단위 exclusive-OR를 의미한다.) 연산자에 의해 코드 워드 (v1, v2, v3, v4, v5, v6 )로 인코딩된다.
코드워드의 길이가 메시지 워드의 길이의 세 배이기 때문에, 코드 레이트는 1/3이다. 생성기 매트릭스는 그래프에 의해 편리하게 표현될 수 있다. 도 85는 상술한 G 매트릭스를 나타내는 그래프를 도시한다.
생성기 매트릭스는 적절히 설계되는데 중요한 요소이다,
9.1.1. 연쇄 AL-FEC(Concatenated AL-FEC)
널리 보급된 코드 연결 구성(code concatenation construction)에 뒤이어, 상술한 인코딩 과정은 연결 인코딩 과정(concatenated encoding process)으로 확장된다.
9.2 생성기 매트릭스 설계(Generator Matrix Design)
9.2.1 설계 예시(Design Example) [TBD]
9.2.2 기설계된 AL-FEC 코드 테이블(Pre-designed AL-FEC Code Table) [TBD]
10. 측정 가능한 비디오 + FEC(Scalable video + FEC)
측정가능한 비디오 코딩 & FEC가, 로우 S/N 환경에서 적절한 서비스 격하를 허용하도록 지지하기 위해, Mac 계층은 물리 계층에서 두 개의 터보 채널을 함께 결합하여 수신기로 시그널(SIC)할 수 있다. 측정가능한 비디오 코덱(Video codec)은 어플리케이션 계층(application layer) 및 베이스 계층(base layer)에서 이용되고, 시그널링을 수반하는 오디오는 터보 채널 #1(turbo ch#1)으로 멀티플렉싱되며, 향상 계층(enhancement layer)은 터보 ch#2로 멀리플렉싱된다. 서로 다른 FEC 1/4, 1/2는 계층들에 독립적으로 적용된다. Mac 계층은 터보 채널을 함께 결합하게 되고, 물리 계층에서 그들을 함께 맵핑하고, 이 맵핑을 SIC를 통해 시그널한다. 결합은 수신기가 베이스+향상 계층을 메모리로 빠르게 복조하도록 한다. 수신기 디바이스는 변조 베이스 계층(핸드헬드) 또는 베이스 & 향상(Base & Enhance) 계층(모바일)의 옵션이다. 이는 low S/N 하에서, 다른 디바이스에 대한 측정 가능성(scalability) 및 적절한 서비스 격하(degradation)를 제공한다. 코덱은 베이스 계층(QVGA), 베이스+향상 계층(VGA)로 공간 측정가능하다.
11. 적응적 타임 슬라이싱을 갖는 통계적 정멀티플렉싱(Statistical Multiplexing with Adaptive Time Slicing)
VBR 비디오의 풀을 제어하기 위한 통계적 멀티 플렉싱 기술을 적용함으로써 회득될 수 있는 효율성은 잘 알려져 있다. 일정한 대역폭이 주어지면, 주어진 개수의 채널을 거쳐 전반적으로 더 높은 비디오 퀄러티를 가능하게 하거나, 동일한 비디오 퀄러티를 갖는 더 많은 채널을 운반하기 위한 성능이 가능하게 하도록 이용될 수 있다. A-VSB M/H 아키텍쳐는 그러한 미래의 광범위함(extensibility)을 지지할 수 있고, 개념은 본 섹션에서 기술된다. 이는 하이 레벨 시스템 아키텍쳐로부터 처음으로 보여진다. 도 87을 참고하라.
이는 A-VSB Mac 계층이 현재 (N) VBR 비디오 인코더의 풀에 걸쳐 관리 기능을 수행하는 스케쥴링 알고리즘을 구동하고 있다는 것을 보여준다.
임베디드 통계적 관리자(embedded statistical manager)를 갖는 Mac 계층은 비디도 인코더의 풀로 할당되는 전체의 "일정한 데이터 레이트(Constant Data Rate)"를 유지하고, 영상 복잡성(scene complexity) 상에서 VBR 인코더 풀로부터 메타데이터를 통해 동적으로 제어한다. 적용될 FEC를 고려하여, Mac 계층은 즉각적인 결정을 하고, 풀에서 인코더들을 제어한다. 이는 비디오 퀄러티를 유지하는 목적을 달성하고, CBR 멀티플렉싱 하에서 단지 4 개의 채널이 아니라, 5 또는 6 개의 채널을 가능하게 할 수 있다. 이는 도 88에 도시된다. Mac 계층은 새로운 버스트 시작 어드레스를 할당하고, 관찰된 즉각적인 영상 복잡성의 기능으로 "버스트 기간(burst duration)"을 다양하게 하고, 이는 SIC에서 시그널된다. 이러한 기능은 적응적 타임 슬라이싱(adaptive time slicing)으로 불리어진다. 획득된 이득은 풀(pool) 사이즈(N)에 직접적으로 비려하게 된다. 증가하는 풀 사이즈는 40 퍼센트 만큼 클 수 있는 더 나은 효율성을 제공할 것이다. 더 다양할 수록, 프로그래밍(not all sports)은 더 나은 비디오 퀄러티를 보증할 것이다.
Mac 계층은 각 버스트의 초기에 "I 프레임"의 결정적인 배치를 가능하게 할 수 있는 인코더들과 통신한다. 이는 long GOP의 효과적인 이용을 가능하게 하고, 채널스위칭 스피드가 떨어지지 않도록 보장한다.
부록 A : DCI 절차 흐름도(Processing Flow of DCI)
도 89는 사용자가 터보 채널에서 모바일 서비스를 선택하는 경우, 디코더의 초기화 과정 흐름도이다.
다음 절차는 도 89의 각 단계를 좀더 자세히 설명한다.
1. MCAST 전송 패킷를 수신(Receive MCAST Transport packet)
2. DC-플래그를 체크(Check the DC_flag)
3. RAP 플래그가 가능한 경우, 캡슐화 패킷을 구성(If RAP flag enabled then compose encapsulation packet)
4. DCI 플래그 및 DCI 버전을 체크(Check the DCI flag and version of DCI (Decoder Configuration Information))
5. DCI 구조를 구문해석(Parse)(Parse DCI structure)
6. 시그널된 타입에 대해 적절한 디코더를 설정(Set the appropriate decoder for the signaled types)
부록 B : LMT & LIT의 절차 흐름도(Processing Flow of LMT & LIT )
도 90은 사용자가 터보 채널을 선택하는 경우, LIT 및 LMT의 디코더 처리 절차를 보여준다.
다음 절차는 도 90의 각 단계를 좀더 자세히 설명한다.
1. 터보 채널 선택(Select Turbo channel).
2. 프레임의 첫번째 위치에 위치된 시그널링 패킷을 획득(Get the signaling packet which is located in the first position of the frame)
3. 시그널링 패킷에서 LMT의 존재를 체크(Check for the presence of the LMT in the signaling packet). YES 인 경우 5 단계로 간다(If yes go to step 5)
4. 캐쉬되거나 되지않은 이 전의 LMT가 존재하는지 여부를 체크(Check whether there is a previous LMT which was cached or not). YES 인 경우 단계 7로 간다(기존 LMT 이용)(If yes go to step 7 (use the previous LMT)), NO 인 경우 단계 2로 간다(LMT 필드를 포함하는 시그널링 패킷을 기다린다)(if no go back to step 2 (wait for the signaling packet which includes the LMT field))
5. LMT 의 버전 넘버를 체크(Check the version number of the LMT). 기존 LMT와 동일한 경우, 기존 LMT 정보를 처리한다(If it is the same as previous LMT then process with the previous LMT info), 새로운 경우, 새로운 정보를 파싱하고 채택한다(If it is new then parse and adopt the new one).
6. LMT 필드를 파싱하고, 각 서브 채널 상에서 위치 정보를 획득함( Parse the LMT field and get the position information on each sub-channel).
7. 시그널링 패킷에서 LIT의 존재를 체크(Check for the presence of the LIT in the signaling packet). YES 인 경우 단계 9로 간다(If yes go to step 9)
8. 캐쉬되거나 되지 않은 기존 LMT 의 존부를 체크(Check whether there is a previous LIT which was cached or not). YES 인 경우 11 단계로 간다(기존의 LIT 이용)(If yes go to step 11(use the previous LIT)), NO인 경우 단계 2로 간다(LMT 필드를 포함하지 않은 시그널링 패킷을 기다린다)(if no go back to step 2 (wait for the signaling packet which includes the LIT field))
9. LIT의 버전 넘버를 체크(Check the version number of the LIT). 기존 LIT와 동일한 경우 기존 LIT 정보를 처리(If it is the same as the previous LIT then process with the previous LIT info). 새로운 경우 새로운 정보를 파싱하고 채택(If it is new then parse and adopt the new one).
10. LIT 필드를 파싱하고 각 서비스 상에서 연결 정보를 획득(Parse the LIT field and get the linkage information on each service)
11. 처리하기 위한 서비스를 획득(Get the service to process)
1. 범위
1. 1 목적
본 명세서는 진보된 VSB(Advanced VSB) 시스템에 대한 설명을 구성한다. 본 명세서의 신택스(syntax) 및 시맨틱(semantics)은 여기서 설명되는 부가적인 제약 및 조건을 갖는 A/53 및 ISO/IEC 13818-1를 따른다.
1.2 어플리케이션(Application)
본명세서의 작용 및 설비는 지상파 텔레비젼 브로드캐스트 시스템 및 수신기에 적용되도록 의도된다. 또한, 동일한 작용 및 설비는 (케이블이나 위성과 같은) 다른 전송 시스템에 적용 및/또는 구체화될 수 있다.
1.3 구성(Organization)
본 명세서는 아래와 같이 구성된다.
섹션 1 - 본 명세서의 목적, 어플리케이션, 및 구성을 설명함
섹션 2 - 규범적이고 정보에 유익한 참고문헌을 나열함
섹션 3 - 약어, 용어, 및 협정을 정의함
섹션 4 - A-VSB 시스템의 개요를 제공함
섹션 5 - 결정적 프레임(Deterministic Frame:DF)를 정의함
섹션 6 - 결정적 트렐리스 리셋(Deterministic Trellis Reset:DTR)을 정의함
섹션 7 - SRS(Supplementary Reference Sequence)를 정의함
섹션 8 - 터보 스트림(Turbo Stream)을 정의함
섹션 9 - 물리 계층(Physical layer) 시그널링(signaling)을 정의함
첨부 A - 8-VSB 리드-솔로몬 인코더(8-VSB Reed-Solomon Encoder)를 설명함
첨부 B - 8-VSB 바이트 인터리버(8-VSB Byte Interleaver)를 설명함
첨부 C - 적응 필드(the adaptation field)의 이용을 수반하는 문제를 설명함
본 명세서는 규범적이고 때때로 정보에 유익한 섹션 콘텍스트(context)에서 가치있 유익한 정보 및 설명에 도움이 되는 정보를 제공하는 확실한 표기 디바이스들(notational device)을 이용한다. 이러한 디바이스들은 예시 또는 주석으로 라벨링되는 단락 형태를 갖는다. 이러한 경우들 각각에서, 자료는 실제적으로 유익한 정보로 여겨진다.
2. 참고문헌
아래의 문헌들은 본 명세서에 대한 필수적인 참고문헌들이다. 공개시에, 나타나는 발행판은 유효하였다. 공개 날짜를 포함하지 않는 참고문헌들에 대해서, 가장 최근에 공개된 버젼이 적용될 것이다. 모든 외부 문헌들은 수정 및 보정의 대상이 되고, 본 명세서에 기초한 계약의 당사자들은 아래에 리스트된 문헌들의 가장 최근 발행을 적용할 가능성을 연구하도록 권유된다.
2.1 규범적 참고문헌들(Normative References)
본 텍스트에서 참고문헌들을 통해, 전체적으로 또는 부분적으로 규정들을 포함하는 아래의 문헌들은, 본 명세서의 규범적 규정들을 구성한다.
1. ATSC A/53D: ATSC Standard: Digital Television Standard (A/53), Revision D"; Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C.
1)
2. ATSC A/110A: "Synchronization Standard for Distributed Transmission, Revision A", Section 6.1, "Operations and Maintenance Packet Structure", Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C.
2)
2.2 정보에 유익한 참고문헌(Informative References)
아래 문헌들은 독자에게 유용한 정보를 포함한다. [TBD -detailed titles and numbers].
3. "ASI"
4. SMPTE 310M,
5. ISO/IEC 13818-1:2000,
6. "Single Frequency Network"
3) 7. "Working Draft Amendment 2 to ATSC Digital Television Standard (A/53C) with Amendment 1 and Corrigendum 1"
3. 용어의 정의
용어, 약어, 유닛의 정의에 관하여, 기구의 공개된 표준에서 약술된 IEEE(Institute of a Electronics Engineers)의 규정이 이용된다. 약어가 IEEE 규정 또는 IEEE 와 다른 산업 규정에 의해 커버되지 않는 경우, 해당 약어는 본 명세서의 섹션 3.3 및 3.4에 의해 설명될 것이다.
3.1 적합성 표기(Conformance Notation)
명세서에서 이용되는 것으로서, "하게 된다(shall)" 또는 "하게 될 것이다(will)"는 의무적인 조건을 나타낸다. "되어야 한다(should)"는 권고되지만 의무적인 것이 아닌 조건을 나타낸다. "될 수 있다(May)"는 그 것의 존재가 적합성을 배제하지 않는 특징을 나타내고, 구현자의 선택에서 존재하거나 존재하지 않을 수 있다.
3.2 구문론적 요소들의 취급(Treatment of Syntactic Elements)
본 명세서는 오디오, 비디오, 전송 코딩 시스템에서 이용되는 구문론적(syntactic) 요소들을 위한 상징적인 기준들을 제공한다. 이러한 기준들은 다른 폰트(예를 들어, 제한되는)의 이용에 의해 인쇄상으로 구별되고, 언더라인된 문자(예를 들어, 시퀀스_엔드_코드)를 포함할 수 있고, 영어 단어가 아닌 문자열(예를 들어, dynrng)을 포함할 수 있다.
3.3 두문자어 및 약어(Acronyms and Abbreviation)
다음 두문자어 및 약어들이 본 명세서 내에서 이용된다.
DF 결정적 프레임(Deterministic Frame)
AF TS 패킷으로 정의된 A/53에서 적응 필드(Adaptation Field in A/53 defined TS packet)
DFS 데이터 필드 싱크(Data Field Sync)
DTR 결정적인 트렐리스 리셋(Deterministic Trellis Reset)
OMP 동작 및 유지 패킷(Operations and Maintenance Packet)
PCR 프로그램 클럭 레퍼런스(Program Clock Reference)
RS 리드-솔로몬(Reed-Solomon)
SRS 부가기준시퀀스(Supplementary Reference Sequence)
TA 전송 어댑터(Transmission Adapter)
TCM 트렐리스 부호 변조(Trellis Coded Modulation)
TS 전송 스트림으로 정의된 A/53(A/53 defined Transport Stream)
PSI/PSIP 프로그램 특정 정보/프로그램 특정 프로토콜(Program Specific Information/Program Specific Information Protocol)
UTF 유닛 터보 프래그먼트(Unit Turbo Fragment)
3.4 용어(Terms)
데이터 프레임(Data Frame) - 각각이 313 데이터 세그먼트를 포함하는, 두 개의 데이터 필드로 구성됨. 각 데이터 필드의 제1 데이터 세그먼트는 유일한 동기 신호(synchronizing signal)(데이터 필드 동기)이다.
이미션 멀티플렉서(Emission Multiplexer) - 설비에서 이용되며, 각각이 ATSC 모듈레이터를 갖는, 8-VSB 송신기 또는 송신기로 직접적으로 공급하는 특수한 목적의 ATSC 멀티플렉서
익사이터(Exciter) - 할당된 주파수에서 RF 파형을 생성하고, 채널 코딩 및 변조의 주요 기능을 수행하는 베이스밴드 신호(전송 스트림)을 수신함. GPS로부터 10 MHz 주파수와 같은 외부 기준 신호 및 1PPS(One Pulse per second) 시간을 수신할 수 있음.
MPEG 데이터(MPEG data) - 동기 바이트가 결여된 TS
MPEG 데이터 패킷(MPEG data packet) - 동기 바이트가 결여된 TS 패킷
NSRS - TS 또는 MPEG 데이터 패킷에서 AF에서 SRS 바이트 개수
NTStream - TS 또는 MPEG 데이터 패킷에서 AF에서 터보 프래그먼트 개수
세그먼트(Segment) - ATSC 노말/A53 익사이터에서, MPEG 데이터는 ATSC 바이트 인터리버에 의해 인터리빙된다. 이 때, 연속된 207 바이트의 데이터 유닛이 세그먼트 페이로드(segment payload) 또는 그냥 세그먼트로 불리운다.
슬라이스(Slice) - 52 세그먼트의 그룹
슬리버(Sliver) - 52 TS 또는 MPEG 데이터 패킷의 그룹
SRS-바이트(SRS-bytes) - SRS-심볼을 생성하기 위해 기산출된 바이트
SRS-심볼(SRS-symbols) - 제로 상태 TCMs을 통해 SRS 바이트를 가지고 생성되는 SRS
TCM 인코더(TCM Encoder) - 프리 코더(Pre-Coder), 트렐리스 인코더(Trellis Encoder) 및, 8 레벨 맵퍼(8 level mapper)의 집합
터보 프래그먼트(Turbo Fragment) - 터보 스트림에 대해 AF에서 지정된 공간(유닛 터보 프래그먼트(Unit Turbo Fragment) 참고)
터보 MPEG 데이터 패킷(Turbo MPEG data packet) - 동기 바이트가 결여된 터보 TS 패킷
터보 페이로드(Turbo payload) - 터보 전송 스트림 패킷에서 전송된 페이로드
터보 PPS(Turbo PPS) - 기처리된 터보 스트림(Turbo Pre-processed Stream)
터보 PPS 패킷(Turbo PPS packet) - 기처리된 터보 스트림 패킷(Turbo Pre-processed Stream packet)
터보 스트림(Turbo Stream) - 터보 코딩된 전송 스트림
터보 TS 패킷(Turbo TS packet) - 터보 코딩된 전송 스트림 패킷
VSB Frame - 2 데이터 필드 동기 세그먼트 및 624 (data + FEC) 세그먼트로 구성되는 626 세그먼트
TUF - 터보 스트림에 대해 AF에서 지정된 32 바이트의 공간(터보 유닛 프래그먼트(Turbo Unit Fragment))
4. 시스템 개요
A-VSB의 첫번째 목적은 고정된 또는 이동가능한 동작 모드에서 8-VSB 서비스의 수신 문제를 개선시키는 것이다. 본 시스템은 기존 수신기 설계가 개선된 신호(Advanced signal)에 의해 불리하게(거스르게) 영향을 받지 않는다는 점에서 역방향 호환적(backward-compatible)이다.
본 명세서는 다음과 같은 핵심 기술을 정의한다.
_ 결정적 프레임(Deterministic Frame (DF))
_ 결정적 트렐리스 리셋(Deterministic Trellis Reset (DTR))
또한, 본 명세서는 다음과 같은 "어플리케이션 툴"(application tools)을 정의한다.
_ 부가 기준 시퀀스(Supplementary Reference Sequence (SRS))
_ 터보 스트림(Turbo Stream)
핵심 기술 및 어플리케이션 툴은 도 91에 도시된 바와 같이 결합될 수 있다. 이 곳 및 잠재적으로 미래에 정의되는 어플리케이션 툴의 전부에 대한 기초로서 핵심 기술(DF, DTR)이 개시된다. 실선은 이러한 종속성을 보여준다. 일정한 툴은 일정한 브로드캐스트 서비스에 기대되는 전파 채널 환경(propagation channel environments)을 완화시키는데 이용된다. 또한, 실선은 이러한 관계를 보여준다. 툴은 일정한 지상파 환경에 대해 상조적으로 함께 결합될 수 있다. 선들은 이러한 시너지를 나타낸다. 파선들은 본 명세서에서 정의되지 않는 잠재적인 미래의 툴에 대한 것이다.
결정적 프레임(DF) 및 결정적 트렐리스 리셋(DTR)은 8-VSB 시스템이 결정적 또는 동기 방식으로 동작되도록 준비한다. A-VSB 시스템에서 이미션 멀티플렉서는 8-VSB 프레임의 지식을 갖고, 8-VSB 프레임의 스타트를 A-VSB 모듈레이터로 시그널한다. 선험적 지식은 인텔리전트(intelligent) 멀티플렉싱을 허용하는 이미션 멀티플렉서의 고유 특징이다. DF 및 DTR 핵심 기술은 기존 수신기 설계에 역방향 호환적이다.
신호를 트레이닝하는 주파수 등화기(frequent equalizer)의 결여는 동적 멀티패스를 완화하기 위해 "블라인드 등화(blind equalization)" 기술에 의존하여 수신기 설계를 촉진하여 왔다. SRS는 수신기 설계 원칙에서 가장 최근의 알고리즘 진보를 이용하여 이를 극복하기 위해 신호를 트레이닝하는 주파수 등화기와 함께 시스템 솔루션을 제공한다. SRS 어플리케이션 툴은 (정보가 무시되는) 기존 수신기 설계에 역방향 호환적이지만, SRS-설계 수신기에서 수신을 노말 스트림 수신을 개선시킨다.
터보 스트림은 에러 보호 성능의 부가적 레벨을 제공한다. 이는 낮은 SNR 수신기 시작에 의하여 로버스트 수신을 가져오고, 멀티-패스 환경을 개선한다. SRS와 같이, 터보 스트림 어플리케이션 툴은 (정보가 무시되는) 기존 수신기 설계에 역방향으로 호환가능하다.
SRS 및 터보 스트림 같은 툴은 독립적으로 이용될 수 있다. 이러한 어플리케이션 툴 사이에는 종속성이 존재하지 않는다 - 그들 간의 어떠한 결합도 가능하다.
본 명세서에 포함되지 않은 하나의 툴은, 핵심 기술 및 어플리케이션 툴을 이용하는 방법의 일 예인 단일 주파수 네트워크(Single Frequency Network:SFN)이다.
5. 결정적 프레임(DETERMINISTIC FRAME:DF)
5.1 서론
A-VSB의 제1 핵심 기술은 ATSC 전송 스트림 패킷의 맵핑으로 비동기 처리(asynchronous process)를 만들기 위한 것이다(현재 이것은 비동기 처리(asynchronous process)이다). 현재 ATSC 멀티플렉서는 8-VSB 물리 계층 프레임 구조 또는 패킷의 맵핑에 대한 지식 없이 고정 레이트 전송 스트림을 생성한다. 이는 도 92의 상부에 도시된다.
파워 온 되면, 노말 (8-VSB) ATSC 모듈레이터는 독립적으로 그리고 임의적으로 세그먼트의 프레임을 시작하는 패킷을 결정한다. 일반적으로, 이러한 결정의 지식이 없고, 그래서 VSB 프레임에서 임의의 전송 스트림 패킷의 임시적 위치는 현재의 ATSC 멀티플렉싱 시스템에서 이용가능하다.
A-VSB 시스템에서, 이미션 멀티플렉서는 패킷 중 프레임 스타트로 이용하는 제1 패킷을 선택한다. 이러한 프레임 결정은 A-VSB 모듈레이터로 시그널되며, A-VSB 모듈레이터는 이러한 프레임 결정에 있어서, 이미션 멀티플렉서의 슬레이브이다.
요약적으로, 고정된 VSB 프레임 구조의 지식에 연결된 스타트 패킷은 이미션 멀티플렉서에 프레임에서 모든 패킷의 위치에 대한 지식을 준다. 이러한 상황은 도 92의 하부에 도시된다. 또한, A-VSB 인에블된 이미션 멀티플렉서는 인텔리젼트 멀티플렉싱을 수행하기 위해 A-VSB 모듈레이터와 동기적으로 (마스터/슬레이브로) 동작한다. DF의 지식은 A-VSB 인에이블된 이미션 멀티플렉서에서의 전-처리(pre-processing) 및 A-VSB 인에에블된 모듈레이터에서의 동기식 후-처리(post-processing)를 허용한다.
5.2 모듈레이터 제어를 위한 이미션 멀티플렉서
결정적 프레임은 A-VSB 인에이블된 이미션 멀티플렉서와 A-VSB 인에이블된 모듈레이터가 DF 기능성을 실행하도록 요구된다. 그 구성이 도 93에 도시된다.
추가적으로, A-VSB 모듈레이터에서 이미션 멀티플렉서 전송 스트림 클럭 및 심볼 클럭은 공통적인 보편적으로 이용가능한 주파수 기준이 된다. 이는 GPS 수신기로부터의 10 MHz 기준과 같은 외부 주파수 기준으로 달성될 수 있다. 심볼 클럭과 전송 클럭을 외부 기준으로 락(rock)하는 것은 단순하고 용이한 방식에서 필요한 버퍼 관리 및 안정성을 가져온다.
Note : 노말 ATSC 모듈레이터 심볼 클럭은 들어오는 SMPTE 310M로 락되고, +/- 30 Hz의 허용편차를 갖는다. 공통 외부 기준으로 양자를 락(rock)함으로써, SMPTE 310M +/- 54 Hz 허용편차의 드리프트에 응답하여 모듈레이트에 의한 레이트 적응(rate adaptation) 또는 스터핑(stuffing)을 방지한다. 이는 초기화될 때 결정적인 프레임을 유지하는 것을 돕는다. ASI는 선순위 전송 스트림 인터페이스이지만, SMPTE 310M도 여전히 이용될 수 있다.
이미션 멀티플렉서는 마스터가 되게 되고, 어떠한 전송 스트림 패킷이 VSB 프레임에서 제1 VSB 데이터 세그먼트로서 이용될 것인지 시그널한다. 시스템은 동기 클럭으로 동작하기 때문에, 624 전송 스트림 패킷이 이미션 멀티플레서의 신택스(syntax) 및 시맨틱(semantics)에 종속되는 A-VSB 모듈레이터로 VSB 프레임을 구성한다는 것은 100% 확실성으로 설명될 수 있다. 624 TS 패킷들의 단일 프레임 카운터는 이미션 멀티플렉서에서 유지된다. DF는 섹션 5.3에서 정의된 바와 같이, df_dtr_omp_packet으로 불리는, 모듈레이터로 전송된 특수한 패킷의 삽입을 통해 달성된다. 이러한 DF 패킷은 도 94에 도시된 바와 같이, 삽입될 때 624 패킷들의 그룹에서 마지막 패킷이 된다.
5.3 동작 및 유지 패킷(Operations and Maintenance Packet:OMP)
공통 클럭에 더하여, 특수한 전송 스트림 패킷이 필요하다. 이러한 패킷은 섹션 6.1, ATSC A/110A에서 정의된 바와 같이 동작 및 유지 패킷(Operations and Maintenance Packet:OMP)이 된다. OM_타입의 신규 값들은 A/110A에 의해 정의된 이용을 확장하기 위해 이 곳에서 정의된다.
Note: 이러한 패킷은 지정된 PID, 0x1FFA 상에 있다.
프레임의 마지막 패킷 위치에서 이 패킷의 존재는 결정적인 프레이밍을 제공한다.
이미션 멀티플렉서는 모든 20 프레임(~ 1 /sec)이 VSB 프레임을 시작하도록 모듈레이터를 시그널하자마자 이 특수한 OMP를 전송 스트림으로 삽입하게 된다. 프레임에서 마지막, 624 번째로의 삽입은 모듈레이터가 OMP의 마지막 반전 이후에 미들 PN63의 No PN63 반전으로 데이터 필드 동기를 삽입하게 하는 원인이 된다.
완성된 패킷 신택스가 표 1에 정의된다.
DF OMP 패킷 신택스(DF OMP Packet Syntax)
Syntax # of Bits mnemonic
df_omp_packet() {
transport_packet_header 32 bslbf
OM_type 8 bslbf
reserved 8 uimsbf
private 182*8 uimsbf
전송 패킷 헤더(transport_packet_header) - ATSC A/110A, 섹션 6.1에서 제약되고 정의됨.
OM_타입(OM_type) - ATSC A/110A, 섹션 6.1에서 정의되고 0x20으로 설정됨.
프라이빗(private) - 어플리케이션 툴 및/또는 다른 핵심 기술에 의해 정의됨. 이용되지 않는다면, 0x00으로 설정된다.
6. 결정적 트렐리스 리셋(DETERMINISTIC TRELLIS RESET:DTR)
6.1 서론
제2 핵심 요소는 ATSC 모듈레이터에서 TCM(Trellis Coded Modulation) 인코더 상태들(프리-코더 및 트렐리스 인코더 상태)을 리셋하는 DTR(Deterministic Trellis Resetting)이다. 리셋 시그널링은 VSB 프레임에서 선택된 임시위치에서 발생된다. 도 95은 8VSB에서 (12) TCM 인코더들의 상태가 랜덤하다는 것을 보여준다. 상태들의 어떠한 외부 지식도 현재 A/53 설계에서 랜덤 속성 때문에 알려질 수 없다. DTR은 모든 TCM 인코더들을 제로 상태(기지의 결정적 상태)로 강제하기 위한 새로운 메카니즘을 공급한다. 본 명세서는 기능에 대해 좀더 정확한 용어로 느껴지는 바이트 스플리터(byte splitter) 뿐 아니라 인트라-세그먼트 인터리버(intra-segment interleaver)를 참고한다.
6.2 상태 리셋의 동작(Operation of State Reset)
도 96은 트렐리스 코딩된 8-VSB (8T-VSB)에서 이용되는 (1 of 12) TCM 인코더들을 나타낸다. 도시된 회로에서 기존 로직 게이트에 추가된 2개의 새로운 멀티플렉서가 존재한다. 리셋이 비활동적일 때(리셋=0), 회로는 노말 8-VSB TCM 인코더로서 동작한다.
XOR 게이트의 진실 테이블은 "두 입력이 유사한 논리 레벨(1 또는 0)에 있을 때, XOR의 출력은 항상 0(제로)이다"라고 설명한다. 메모리를 형성하는 세 D-래치(D-Latches) (S0, S1, S2) 존재한다는 것을 명심하자. 래치들은 두 개의 가능한 상태(0 또는 1) 중 하나가 될 수 있다. 그러므로 표 41에 도시된 바와 같이 두번째 컬럼은 각 TCM 인코더의 8가지 가능한 시작 상태를 나타낸다. 표 41는 리셋 신호가 2 개의 연속적인 심볼 클럭 주기에 대해 활동적(리셋=1)으로 유지될 때 논리 출력을 나타낸다. TCM의 시작 상태가 독립적이면, 기지의 제로 상태(S0=S1=S2=0)로 강제된다. 이는 다음에 마지막 컬럼에 라벨링된 다음 상태(Next State)로 보여진다. 따라서, 결정적 트렐리스 리셋(DTR)은 두 심볼 클럭 주기 상에서 강제될 수 있다. 리셋이 활동적이지 않을 때 회로는 정상적으로 동작한다.
트렐리스 리셋 진실 테이블(Trellis Reset Truth Table)
Reset
at t=0		 (S0 S1 S2)
at t =0		 (D0 D1) at t =0 (S0 S1 S2)
at t =1		 (D0 D1) at t =1 (S0 S1 S2)
Next State at t =2		 Output
(Z2 Z1 Z0)
1 0,0,0 0,0 0,0,0 0,0 0,0,0 000
1 0,0,1 0,1 0,0,0 0,0 0,0,0 000
1 0,1,0 0,0 1,0,0 1,0 0,0,0 000
1 0,1,1 0,1 1,0,0 1,0 0,0,0 000
1 1,0,0 1,0 0,0,0 0,0 0,0,0 000
1 1,0,1 1,1 0,0,0 0,0 0,0,0 000
1 1,1,0 1,0 1,0,0 1,0 0,0,0 000
1 1,1,1 1,1 1,0,0 1,0 0,0,0 000
추가적으로, 제로 상태 강제 입력들(도 96에서 D0, D1)이 이용가능하다. 이것들은 인코더 상태가 제로가 되도록 강제하는 TCM 인코더 입력들이다. 2 심볼 클럭 주기 동안, 그들은 현재 TCM 인코더 상태로부터 생성된다. 리셋하기 위한 순간에, TCM 인코더의 입력들은 제거되고, 제로 상태 강제 입력들은 두 심볼 클럭 주기 상에서 TCM 인코더로 제공된다. 이 때, TCM 인코더 상태는 제로가 된다. 이러한 제로 상태를 강제하는 입력들 (D0, D1)이 DTR에 의해 유도된 패리티 에러를 정정하기 위해 이용되기 때문에, 그들은 임의의 어플리케이션 툴로 이용가능하게 만들어져야한다.
리셋이 수행되는 실제적 시점은 어플리케이션 툴에 종속적이다. 예를 들어, SRS (Supplementary Reference Sequence)를 참고하라.
7. SRS(SUPPLEMENTARY REFERENCE SEQUENCE)
7.1 서론(Informative)
현 ATSC 8-VSB 시스템은 자주 이용가능한 기지의 심볼 시퀀스를 만듬으로써동적 멀티패스 간섭(interference)에서 고정된(fixed), 인도어(indoor), 및 포터블(portable) 환경을 위한 신뢰성 있는 수신을 제공하도록 개선될 수 있다. SRS의 기본 원칙은 수신기 등화기가 동적으로 변화하는 채널을 추적하고 동적 멀티패스 및 다른 역 채널 조건을 완화하는데 적응하도록 기지의 연속 시퀀스를 이용할 수 있는 방식으로 결정적인 VSB 프레임에서 특수한 기지의 시퀀스를 주기적으로 삽입하는 것이다.
7.2 인코딩 프로세스(Encoding Process)
SRS-인에이블드 ATSC DTV 송신기(RS-enabled ATSC DTV Transmitter)가 도 97에 도시된다. 새로이 소개되는 블럭(SRS 스터퍼)은 가는 빗살으로 도시된 반면, SRS 처리를 수정하는 블럭(멀티플렉서 및 TCM 인코더 블럭)은 넓은 빗살으로 도시된다. 다른 블럭들은 현 ATSC DTV 블럭이다. ATSC 이미션 멀티플렉서는 SRS에 대한 기정의된 결정적 프레임 템플릿을 참작한다. 생성된 패킷들은 A-VSB 모듈레이터에서 SRS 후처리를 위해 준비된다.
(노말 A/53) 랜덤화부(randomizer)는 들어오는 TS 패킷들의 모든 동기 바이트들을 드랍(drop)한다. 이 때 패킷들은 랜덤화된다. 이때, SRS 스터퍼는 기정의된 바이트-시퀀스(SRS-바이트)를 갖는 패킷들의 적응 필드에서 스터핑 영역을 채운다. SRS 바이트를 포함하는 패킷들은 순방향 에러 정정을 위해 (207, 187) 리드 솔로몬 코드로 처리된다. 바이트 인터리버에서, RS-인코더 출력 바이트가 인터리빙된다. 바이트 인터리빙의 결과로서, SRS-바이트는 10, 15, 20 또는 26 세그먼트에서 연속된 52 바이트 위치로 위치된다. 세그먼트(또는 세그먼트에 대한 페이로드)는 바이트 인터리빙 이후에 207 바이트 유닛이다. 이러한 세그먼트들은 (12) TCM 인코더에서 인코딩된다. 인터리버-재배열된 SRS-바이트 시퀀스 시작에서, 결정적 트렐리스 리셋(Deterministic Trellis Reset:DTR)이 기지의 8 레벨 심볼의 생성을 준비하도록 발생한다. 이렇게 생성된 심볼들은 SRS-바이트 설계 기준인 노이즈-유사 스펙트럼 및 제로 dc-값의 특수한 값들을 갖는다.
TCM 인코더 상태가 DTR에 의해 기지의 결정적 상태로 강요될 때, SRS 스터퍼에 의해 삽입된 기결정된 기지의 바이트-시퀀스(SRS-바이트)는 즉시 TCM 인코딩된다. TCM 인코더 출력에서 유도된 8-레벨 심볼은 VSB 프레임에서 기지의 위치에서 기지의 연속된 8-레벨 심볼 패턴으로 나타나게 된다. 이러한 8-레벨 심볼-시퀀스는 SRS-심볼로 불리며, 시퀀스를 트레이닝하는 추가적인 등화기로서 수신기에 이용가능하다. 도 98은 턴 온된 SRS를 갖는 좌측 상의 노말 VSB 프레임 및 우측 상의 A-VSB 프레임을 도시한다. 각 A-VSB 프레임은 SRS 8-레벨 심볼의 12 그룹들을 갖는다. 각 그룹은 SRS-N에 의존하는 10, 15, 20 또는 26 연속 데이터-세그먼트 내에 있다. MPEG-2 TS 디코딩 상에서, 적응필드에 나타나는 SRS 심볼들은 레가시 수신기(legacy receiver)에 의해 무시되게 된다. 그러므로 역방향 호환성이 유지된다.
도 98은 SRS 바이트의 개수에 의존하는 다른 구성을 갖는 12 (체크 해싱)그룹을 나타낸다. 스터프된 SRS-바이트 및 유도된 SRS 심볼들의 그룹은 기설정되며, 고정된다.
Note:노말 8-VSB 표준은 프레임당 2 DFS를 갖으며, 각각은 트레이닝 시퀀스들 (PN-511 및 PN-63s)를 갖는다. 이러한 트레이닝 시퀀스에 더하여, A-VSB는 10, 15, 20 또는 26 세그먼트의 그룹에서 세그먼트 당 시퀀스를 트래킹(tracking)하는 SRS의 184 심볼들을 제공한다. 프레임당 이용가능한 (기지의 184 연속 SRS 심볼을 갖는) 세그먼트들의 개수는 각각 SRS-10, SRS-15, SRS-20, 및 SRS-26에 대해 120, 180, 240 및 312가 될 것이다. 이들은 환경이나 수신기 그 자체에서 오브젝트들이 이동 상태에 있을 때, 새로운 SRS 수신기의 등화기 트랙 동적 변화 조건을 도울 수 있다.
이러한 변화들(DTR 및 SRS-바이트를 변경하는 것)은 리드 솔로몬 인코딩 이후에 발생하기 때문에, 이전에 산출된 RS 패리티 바이트는 더이상 유효하지 않다. 이러한 에러가 있는 패리티 바이트를 정정하기 위하여, 그들은 도 97의 "RS 리-인코더"에서 재산출된다. 기존의 패리티 바이트는 도 97의 "패리티 대체기(Parity Replacer)" 블럭에서 재산출된 패리티-바이트로 대체된다. 이러한 과정은 섹션 7.2.4에서 상세히 설명된다.
도 97에서 터보 스트팀 포스트-프로세서(post-processor)는 입력이 단지 출력으로 관통하는, 이러한 과정을 변화시키기 위해 아무것도 하지 않는다.
남아있는 블럭들은 표준 ATSC VSB 모듈레이터와 동일하다. 도 97에서 각 블럭은 다음 섹션들에서 설명된다.
7.2.1 SRS에 대한 ATSC 이미션 멀티플렉서(ATSC Emission Multiplexer for SRS)
SRS에 대한 ATSC 이미션 멀티플렉서가 도 99에 도시된다. 새로운 개념적 처리 블럭, 전송 어댑터(Transmission Adaptor:TA)가 존재한다. 전송 어댑터는 SRS-바이트 플레이스홀더로 동작하는 적응필드를 적당히 설정하도록 모든 기본 스트림들을 재패킷화한다.
노말 MPEG-2 TS 패킷 신택스가 도 100에 도시된다. 적응필드는 적응 필드가 존재하는 TS 헤더 시그널에서 제어한다.
적응 필드를 갖는 노말 전송 패킷 신택스가 도 101에 도시된다. "etc 인디케이터"는 PCR을 포함하는 다양한 플래그들에 대한 1 비트 필드이다. 더 상세한 설명에 대해 ISO 13818-1을 참고하라.
업스트림(upstream) 디바이스가 이후에 스터프된 고정된 SRS 바이트에 대해 플레이스홀더를 삽입하는 것은 용이할지도 모른다. 전형적인 SRS-플레이스홀더-전송 패킷이 도 102에 도시되고, SRS-플레이스홀더-전송 패킷을 갖는 전송 스트림이 도 103에 도시되며, 이는 이미션 멀티플렉서의 출력이다.
이러한 설계는 모든 패킷에서 적응필드가 존재한다고 가정한다.
7.2.2 SRS에 대한 A-VSB 익사이터(A-VSB Exciter for SRS)
이미션 멀티플렉서에 의해 생성되는 모든 TS 패킷들은 모듈레이터에서 이후의 SRS 처리에 대해 SRS 플레이스홀더 적응 필드를 갖도록 가정된다. 모듈레이터에서 임의의 처리 전에, 패킷들의 모든 동기 바이트들이 제거된다.
8-VSB 모듈레이터 구성요소의 상세한 지식 및 구성요소들이 SRS 동작을 하도록 하는데 영향을 미칠 수 있는 방법을 이해하는 것은 매우 유용하다.
SRS 스터퍼의 기본 동작은 각 패킷에서 적응필드의 스터핑 영역으로 SRS 바이트를 스터프하는 것이다. 도 104에서, 기정의된 고정 SRS-바이트는 SRS 스터핑 타임에 제어신호에 의해 들어오는 패킷들의 적응필드로 스터프된다. 제어신호는 SRS 스터퍼의 출력을 인터리버 전에 삽입을 위해 적절히 구성된 기산출된 SRS-바이트로 스위치한다.
도 105는 이전에 스터핑 바이트를 포함했던 적응 필드에서 SRS-바이트를 전송하는 패킷을 도시한다(도 103 참고)
SRS 스터퍼는 적응필드에 존재하는 PCR이나 다른 표준 적응 필드값들을 오버라이트(overwrite)하지 않도록 주의할 필요가 있다.
7.2.3 SRS 바이트에 대한 프레임 구조(Frame Structure for SRS)
VSB 프레임은 2 데이터 필드로 구성되며, 각각의 데이터 필드는 데이터 필드 동기 및 312 데이터 세그먼트를 갖는다. VSB 슬리버 및 슬라이스는 각각 52 MPEG-2 데이터 패킷 및 52 데이터 세그먼트의 그룹으로 정의된다. 따라서, VSB 프레임은 12 슬라이스를 갖는다. 이 52 데이터 세그먼트 입자성(granularity)는 52 세그먼트 VSB-인터리버의 특수한 특징과 잘 부합한다.
A/53과 호환가능한 SRS 바이트와 함께, 적응필드를 통해 전송되는 몇 조각의 정보가 존재한다. 이들은 PCR, 슬라이스 카운터, 개인 데이터 등등이 될 수 있다. 이미션 멀티플렉싱된 ATSC 관점으로부터 PCR(프로그램 클럭 기준) 및 슬라이스 카운터는 또한, SRS와 함께 필요할 때 전송되어야 한다. PCR이 처음 6-바이트에 위치되기 때문에, 이는 TS 패킷 생성 동안 제약을 부과한다. 이러한 모순은 결정적 프레임(Deterministic Frame:DF)을 이용하여 해결된다. DF는 패킷을 포함하는 {PCR, 슬라이스 카운터}가 기지의 슬라이스 위치에 위치되도록 한다. 따라서, SRS에 대해 설계된 모듈레이터는 PCR 및 슬라이스 카운터의 일시적 위치를 알 수 있고, 이에 따라, 이러한 다른 적응 필드 정보를 피하면서 SRS-바이트를 채운다.
SRS DF의 임의의 슬리버가 도 106에 도시된다. SRS DF 템플릿은 모든 VSB 슬리버에서 15th, 27th, 39th, 및 51st(7th, 19th, 31st, 43rd) MPEG 데이터 패킷들이 PCR(슬라이스 카운터)-전송 패킷이 될 수 있도록 규정한다. 이러한 셋-업은 PCR(및 PCR 카운터)이 약 1ms 에서 이용가능하도록 한다. 이는 PCR에 대한 요청 주파수 한계(미니멈 40 ms) 내에서 적합하다.
명백히, SRS를 갖는 노말 페이로드 데이터 레이트는 도 105에서 SRS-N 바이트에 의존하여 줄어들게 된다. N은 0부터 26까지 될 수 있고, SRS-0 바이트는 노말 ATSC 8-VSB가 된다. SRS-N 바이트의 제안된 값들은 표 42에 리스트된 {10, 15, 20 또는 26} 바이트이다. 테이블은 네 개의 SRS 바이트 길이 후보를 준다. SRS-바이트 길이 선택은 이미션 멀티플렉서로부터 모듈레이터까지 OMP 패킷를 통해, 또한, 모듈레이터로부터 수신기까지 DFS 지정 바이트에서 월시 코드(Walsh codes) 를 통해 시그널된다.
표 42은 또한 각 선택에 관련된 페이로드 로스를 나타낸다. 대략적인 페이로드 로스는 다음과 같이 계산된다. 1 슬리버는 4.03ms가 걸리기 때문에 SRS-10 바이트에 기인한 페이로드 로스는
Figure 112008047376212-pat00018
이다.
유사하게, SRS {15, 20, 26} 바이트의 페이로드 로스는 {1.75, 2.27, 2.89}Mbps 이다. 기지의 SRS-심볼들은 수신기에서 등화기를 업데이트하는데 이용된다. 주어진 SRS-N 바이트에 대해 달성되는 개선 정도는 구체적인 등화기 설계에 의존할 것이다.
추천되는 SRS-N 바이트
SRS Mode Choice 1 Choice 2 Choice 3 Choice 4
SRS-bytes Length NSRS 10 bytes 15 bytes 20 bytes 23 bytes
Payload Loss 1.24 Mbps 1.75 Mbps 2.27 Mbps 2.89 Mbps
7.2.4 패리티 정정을 수행하는 8-VSB 트렐리스 인코더 블럭(8-VSB Trellis Encoder Block with Parity Correction)
도 107은 패리티 정정을 수행하는 TCM 인코더의 블럭도를 도시한다. RS 리-인코더는 도 96에서 DTR을 수행하는 TCM 인코더로부터 제로 상태를 강제하는 입력을 수신한다. RS-리-인코딩에 대한 메시지 워드는 제로 상태를 강제하는 입력에 의해 대체되는 비트를 제외하고 모든 제로-비트 워드를 취함으로써 통합된다. 이러한 방식으로 메시지 워드를 통합한 후에, RS 인코더는 패리티 바이트를 계산한다. RS 코드들이 선형 코드이기 때문에, 두 개의 유효한 코드워드의 XOR 연산에 의해 주어진 임의의 코드워드 또한 유효한 코드워드이다. 대체될 패리티 바이트가 도달하면, 진짜(genuine) 패리티 바이트는 들어오는 패리티 바이트 및 통합된 메시지 워드로부터 계산된 패리티 바이트의 XOR 연산에 의해 획득된다. 예를 들어, (7, 4) RS 코드에 의한 오리지널 코드워드가 [M1 M2 M3 M4 P1 P2 P3]라고 가정하자(Mi는 메시지 바이트를 의미하고, Pi는 패리티 바이트를 의미한다). 결정적인 트렐리스 리셋은 두번째 메시지 바이트(M2)를 M5로 대체하고, 따라서 진짜 패리티 바이트는 메시지 워드[M1 M5 M3 M4]로 계산되어야 한다. 하지만, RS 리-인코더는 단지 제로 상태를 강제하는 입력(M5)만을 수신했고, 메시지 워드를 [0 M5 0 0]로 통합한다. RS 리-인코더에 의해 통합된 메시지 워드 [0 M5 0 0]로부터 계산된 패리티 바이트가 [P4 P5 P6]라고 가정하자. 이 때, [M1 M2 M3 M4 P1 P2 P3] 및 [0 M5 0 0 P4 P5 P6]의 두 RS 코드워드는 유효한 코드워드 때문에, 메시지 워드 [M1 M2+M5 M3 M4] 의 패리티 바이트는 [P1 P2 P3] 및 [P4 P5 P6]의 비트에 관한 XOR된 값이 될 것이다. M2는 초기에 0으로 설정되고, 따라서,메시지 워드 [M1 M5 M3 M4] 의 진짜 패리티 바이트는 [P1+P4 P2+P5 P3+P6]로 획득된다. 이러한 과정은 도 107에서 패리티 대체기(Parity Replacer)의 동작을 설명한다.
도 107에 도시된 12-방향 바이트 스플리터(splitter) 및 12-방향 바이트 디-스플리터(de-splitter)는 ATSC 문헌 A/53 파트 2에서 설명된다. 12 트렐리스 인코더들은 제로 상태 강제 입력을 제공하는 DTR 기능성(functionality)을 갖는다.
7.3 SRS 바이트 및 적응 필드 콘텐츠(SRS Bytes and Adaptation Field Contents)
표 43는 인터리버 전에 삽입을 위해 재구성된 기산출된 SRS-바이트 값들을 정의한다. TCM 인코더들은 제1 SRS-바이트에서 리셋되고 적응 필드는 여기서 알고리즘에 따라 본 표의 바이트들을 포함하게 된다. 표 43에서, 0에서 15까지 범위에서(4 MSB 비트는 제로이다) 쉐이딩된 값들은, TCM 인코더에 공급되기 위한 제1 바이트(초기 SRS-바이트)이다. 표 45 로우(row)에서 12 쉐이딩된 값들은, 인터리버 이후에, 관련된 12-세그먼트에 대한 제1 SRS-바이트가 된다. (12) TCM 인코더가 존재하기 때문에, 컬럼 1~7을 제외한 각 컬럼에서 쉐이딩된 (12) 바이트가 존재한다. DTR에서, 이러한 바이트들 중 4 MSB 비트는 제거되고, 도 96으로부터 제로 상태 강제 입력으로 대체된다. 이 때, TCM 인코더들의 상태는 제로가 되고, TCM 인코더들은 수신기에서 트레이닝 심볼 시퀀스로 동작하는 8 레벨 심볼들(SRS-심볼들)을 생성하기 위해 SRS-바이트를 수신할 준비를 한다. 이 트레이닝 시퀀스(TCM 인코더 출력)는 8 레벨 심볼, +/- {1, 3, 5, 7}이다. SRS-바이트 값들은 플랫 스펙트럼과 유사한 화이트 노이즈 및 거의 제로 DC 값을 갖는 SRS 심볼을 주도록 설계된다(SRS 심볼들의 수학적 에버리지는 거의 제로이다).
선택된 NSRS 바이트에 의존하여, 표 43에서 단지 SRS-바이트 값들의 특수한 부분만이 이용된다. 예를 들어, SRS-10 바이트의 경우에, 표 43에서 1번째 칼럼에서 10번째 칼럼까지의 SRS 바이트 값들이 이용된다. SRS-20 바이트의 경우에, 1번째 칼럼에서 20번째 칼럼까지의 SRS 바이트 값들이 이용된다. 동일한 SRS-바이트는 매 52 패킷(슬리버)마다 반복되기 때문에, 표 43의 테이블은 단지 52 패킷들에 대한 값들이다.
Figure 112008047376212-pat00019
7.4 OMP에서 SRS 시그널링(SRS Signaling in the OMP)
SRS 바이트가 존재할 때, DF-OMP 패킷은 표 44에서 정의된 바와 같이 확장된다.
Syntax # of Bits mnemonic
df_ srs _ omp _packet() {
transport_packet_header 32 bslbf
OM _type 8 bslbf
reserved 8 uimsbf
srs _bytes 26*8 uimsbf
srs _mode 8 uimsbf
private 155*8 uimsbf
전송_패킷_헤더(transport_packet_header) - 섹션 6.1, ATSC A/110A에 의해 제약되고 정의됨.
OM_ 타입(OM_type) - 섹션 6.1, ATSC A/110에 정의되고 0x20로 설정됨.
srs_ 바이트(srs_bytes) - 섹션 7.3에서 정의됨.
srs_모드(srs_mode) - SRS 모드를 모듈레이터로 시그널하고, 표 45에서 정의됨.
프라이빗(private) - 어플리케이션 툴에 의해 정의됨. 이용되지 않는다면, 0x00로 설정됨.
SRS 모드 값들
srs _mode Meaning
0x00 No SRS used
0x01 SRS -10 bytes
0x02 SRS -15 bytes
0x03 SRS -20 bytes
0x04 SRS -26 bytes
0x05-0 xFF ATSC Reserved
8. 터보 스트림(TURBO STREAM)
8.1 서론
터보 스트림은 역방향 호환가능하도록 설계된다. 터보 스트림은 SRS와의 결합에서 이용되도록 기대된다. 터보 스트림은 다른 브로트캐스팅 어플리케이션을 지지하기에 충분할 정도로, 심각한 신호 왜곡에 관대하다. 로버스트 수행은 부가적인 순방향 에러 정정 및 외부 인터리버(비트 단위(Bit-by-Bit) 인터리빙)에 의해 달성되고, 부가적인 타임-다이버시티(time-diversity)를 제공한다.
단순화된 기능적 A-VSB 터보 스트림 인코딩 블럭도가 도 108에 도시된다. 터보 스트림 데이터는 외부 인코더에서 인코딩되고, 외부 인터리버에서 비트에 관하여 인터리브(bit-wise-interleave)된다. 외부 인코더에서 코딩 레이트는 {1/4, 1/3, 1/2, 2/3} 레이트 중에서 선택가능할 수 있다. 이 때, 인터리빙된 데이터는 내부 인코더로 공급되고, (12) TCM 인코더 입력에 대한 12-방향 데이터 스플리터를 갖고, 출력에서 12-방향 데이터 디-스플리터를 갖는다. (디-)스플리터 동작은 ATSC 표준 A/53 파트 2에서 정의된다.
외부 인코더가 외부 인터리버를 통해 내부 인코더로 연결되기 때문에, 이는 반복적으로 디코딩할 수 있는 직렬 터보 스트림 인코더를 실행한다. 이 기술은 유일하고, 내부 인코더가 이미 8-VSB 시스템의 부분인 의미에서 ATSC 스펙이다. 두 블럭(외부 인코더 및 외부 인터리버)는 터보 스트림 인코더에서 새로이 소개된다.
8.2 인코더 처리(Encoder Process)
8.2.1 시스템 개요
터보 스트림에 대한 A-VSB 전송기는 도 109에 도시된 바와 같이 A-VSB 멀티플렉서(Mux) 및 익사이터로 구성된다. 필수적인 터보 코딩 처리는 A-VXB Mux에서 실행되고, 코딩된 스트림은 A-VSB 익사이터로 전송된다.
A-VSB MUX는 노말 스트림 및 터보 스트림을 수신한다. A-VSB Mux에서, 전처리된 이후에, 각 터보 스트림은 외부-인코딩, 외부-인터리빙된다. 이 때, 모든 터보 스트림들은 멀티-스트림 데이터 디-인터리버를 통과하고, ATSC A/53 랜덤화부와 디-랜덤화부 사이의 노말 스트림의 적응 필드에서 분리된다.
터보 스트림에 대한 A-VSB 익사이터의 기능은 DFS 시그널링을 제외한 노말 ATSC A/53 익사이터의 기능과 동일하다. A-VSB 익사이터에서, ATSC A/53 랜덤화부는 A-VSB Mux로부터 TS 패킷의 동기 바이트를 드랍하고, 그들을 랜덤화한다. 도 109에서 SRS 스터퍼는 SRS가 이용될 때만 활동적이다. 터보 스트림을 갖는 SRS의 이용은 이후에 고려된다. (207, 187) 리드-솔로몬 코드에서 인코딩된 이후에, MPEG 데이터 스트림은 바이트-인터리빙된다. 바이트-인터리빙된 데이터는 TCM 인코더에 의해 인코딩된다.
A-VSB 멀티플렉서는 필수 정보(DFS 시그널링)를 대응되는 익사이터로 통지하여야 하여야 한다. VFIP (VSB Frame Initialization Packet)은 이러한 정보를 포함한다. 정보는 데이터 필드 동기에서 지정된 공간을 통해 수신기로 전송된다.
8.2.2 터보 스트림에 대한 A-VSB 멀티플렉서(A-VSB Multiplexer for Turbo Stream)
터보 스트림에 대한 A-VSB 멀티플렉서가 도 110에 도시된다. 새로운 블럭들, 즉 전송 어댑터(Transmission Adaptor:TA), 터보 프리-프로세서(Turbo Pre-processor), 외부 인코더(Outer encoder), 외부 인터리버(Outer interleaver), 멀티-스트림 데이터 디-인터리버(Multi-stream Data De-interleaver) 및 터보-패킷 스터퍼(Turbo-packet Stuffer)가 존재한다. A-VSB 전송 어댑터는 노말 TS으로부터 모든 기본 스트림들을 복원하고, 터보 스트림 TS 패킷 플레이스홀더로서 동작하는, 매 4번째 패킷들에서 적응 필드를 갖는 모든 기본 스트림들을 재패킷화(re-packetizes)한다.
터보 프리-프로세서에서, 터보 패킷은 RS-인코딩되고, 타임-인터리빙된다. 이 때, 타임-인터리빙된 데이터는 선택된 코드 레이트를 갖는 외부 인코더에 의해 확장되고, 외부-인터리빙된다.
멀티-스트림 데이터 디-인터리버는 멀티-스트림에 대한 일종의 ATSC A/53 데이터 디-인터리빙 기능을 제공한다. 터보 데이터 스터퍼는 디-인터리빙된 멀티-스트림 데이터를 A/53 랜덤화된 TA 출력 패킷의 AF로 간단히 주입한다. A/53 디-랜덤화된 이후에, 터보 데이터 스터퍼의 출력은 A-VSB 멀티플렉서의 출력이 된다.
8.2.2.1 A-VSB 전송 어댑터(A-VSB Transmission Adaptor:TA)
전송 어댑터(Transmission Adaptor:TA)는 노말 TS로부터 모든 기본 스트림들을 복원하고, SRS, SIC(SIC(System information Channel)는 시스템 정보 전송에 이용되는 일종의 터보 스트림이다), 및 터보 스트림의 플레이스홀더로 이용되도록 매 4번째 패킷에서 적응 필드를 갖는 그들을 재패킷화한다. TA의 정확한 거동은 선택된 슬리버 탬플릿에 의존한다.
도 111은 매 4번째 패킷에 위치된 적응 필드를 갖는 TA 출력의 스냅샷을 나타낸다. 1 필드는 312 패킷들을 포함하고 있기 때문에, A-VSB 데이터 플레이스홀더들에 대해 AF를 갖도록 강제되는 78 패킷들이 존재한다.
8.2.2.1.1 터보 스트림에 대한 결정적 슬리버 탬플릿(Deterministic Sliver Template for Turbo Stream)
터보 스트림에 대한 AF에서 지정된 유닛 공간은 터보 유닛 프래그먼트(Turbo Unit Fragment:TUF) 및 32 바이트로 불린다. SRS(NSRS)의 길이에 의존하는 노말 패킷에서 4 또는 5 TUF가 존재한다. 터보 스트림 할당은 매 4 패킷마다 반복하기 때문에, 4 패킷 내에서 터보 스트림 할당을 정의하기에 충분하다. 도 112는 32 바이트의 TUF를 갖는 4 패킷의 분할(segmentation)을 도시한다. 각 터보 스트림은 TUF의 정수 {1, 2, 3, 4}를 차지한다. TUF의 개수는 터보 스트림에 대한 노말 TS 오버헤드를 결정한다. 외부 인코더 코드 레이트 {1/4, 1/3, 1/2, 2/3}는 TUF의 개수를 갖는 터보 스트림 데이터 레이트를 결정한다. 노말 패킷이 전적으로 A-VSB 데이터(터보 스트림 및 SRS)로 전용될 때, 널 패킷, A/90 데이터 패킷, 또는 새롭게 정의된 PID를 갖는 패킷은 2 바이트 AF 헤더 및 3 바이트를 세이브하는데 이용된다.
표 46은 터보 유닛 프래그먼트(Turbo Unit Fragment:TUF) 개수 및 코드 레이트로부터 정의되는 터보 스트림 모드를 요약한다. 터보 스트림(NTstream)에 대한 지정된 바이트 길이는 32bytes * TUF 이고, 노말 TS 페이로드 로스를 결정한다. 예를 들어, TUF = 4 또는 동등하게 NTstream = 128 bytes인 경우, 노말 TS 로스는
Figure 112008047376212-pat00020
이다.
표 46에서 외부 인코더 코드 레이트 및 터보 프래그먼트에 의해 정의되는 다수의 모드들이 존재한다. 이러한 두 파라미터들의 결합은 (4) 코드 레이트 (2/3, 1/2, 1/3, 1/4) 및 4 적응 필드 길이(NTstream):32, 64, 96, 128 바이트로 한정된다. 터보 프래그먼트의 128 바이트가 2/3 코드 레이트에서 제외되기 때문에 이는 결과적으로 15 효과적인 터보 스트림 데이터 레이트가 된다.
모드가 터보 스트림이 스위치 오프되는 것을 포함하는 경우, 16 개의 다른 모드가 존재한다.
제1 터보 프래그먼트의 제1 바이트는 템플릿의 AF 영역에서 제1 바이트로 동기화되게 된다. 6 개의 슬리버(312 노말 패킷)에서 분리된 터보 TS 패킷의 개수는 표 46에서 "# of Turbo Packets per 6 slivers”이다.
터보 TS 레이트 및 코드 레이트에 의한 노말 TS(TUF : Turbo Unit Fragment)
# of Turbo packets
in 6 slivers (NT)		 Turbo TS
Rate (kbps)		 Normal TS Loss (kbps)
2/3 (TUF) 1/2 (TUF) 1/3 (TUF) 1/4 (TUF)
3 186.45 825.12 (1)
4 248.60 825.12 (1)
6 372.89 825.12 (1) 1,650.25 (2)
8 497.19 825.12 (1) 1,650.25 (2)
9 559.34 2,475.37 (3)
12 745.79 1,650.25 (2) 2,475.37 (3) 3,300.50 (4)
16 994.38 1,650.25 (2) 3,300.50 (4)
18 1,118.68 2,475.37 (3)
24 1,491.57 2,475.37 (3) 3,300.50 (4)
TUF에 의한 외부 인터리버 블록 사이즈

# of Turbo Unit
Fragment ( TUF )
Turbo Fragment
Bytes per slivers 		Normal TS
Loss (Mbps) 		Outer Interleaver
Block (L bits)
1 2496 0.8252 3328
2 4992 1.6504 6656
3 7488 2.4757 9984
4 9984 3.3009 13312
SRS에 대한 결정적인 슬리버와 유사하게, (PCR 등과 같은) 몇 조각의 정보들은 터보 스트림 데이터와 함께 적응 필드를 통해 전송되어야만 한다. SRS의 경우에 제약이 없는 패킷들에 대한 4 고정된 패킷 슬롯들이 존재한다. 반대로, 어떠한 터보 스트림 바이트도 전송하지 않는 모든 패킷들이 임의의 패킷 형태에 의해 점유될 수 있기 때문에 터보 스트림에 대한 결정적인 슬리버는 제약이 없는 패킷 위치에 대해 어느 정도의 자유를 허용한다. 하지만, SRS를 함께 갖는 터보 스트림 슬리버는 SRS 슬리버와 동일한 제약을 갖는다.
터보 스트림 디코딩을 위한 파라미터들은 DFS 및 SIC 시그널링 기술에 의한 수신기로 알려진다. 그들은 TF 맵, 각 터보 스트림에 대한 외부 인코더 코드 레이트이다.
8.2.2.1.2 TF 맵(TF map)
AF에서 터보 스트림 데이터 바이트(터보 프래그먼트)에 대한 지정된 공간은 4 패킷 내에서 나타난다. TF 맵은 터보 스트림 데이터가 연속된 4 패킷 내에 위치되는 방법을 나타낸다. 이러한 정보는 SIC 채널을 통해 전송된다. 도 23은 11 비트가 각 터보 스트림 TF 맵에 이용되는 점을 도시한다. 첫번째 플래그는 5번째 TUF가 존재하는지 여부를 나타낸다. 두번째 플래그는 X축 및 Y축을 갖는 터보 스트림의 스타팅 포인트를 나타낸다. 마지막 플래그는 하나의 터보 스트림에 대해 지정된 TUF의 개수를 나타낸다.
도 24는 TF 탭 표시를 도시한다.
8.2.2.2 터보 스트림에 대한 서비스 멀티플렉서(Service Multiplexer for Turbo Stream)
서비스 멀티플렉서 블럭은 순수한 터보 스트림 TS 및 관련된 PSI/PSIP 정보를 멀티플렉싱한다. 그 동작은 보통의 ATSC 서비스 멀티플렉서와 동일하다. 도 115는 그의 출력 스트림의 스냅샷을 도시한다. 터보 패킷은 188 바이트의 길이를 갖고, 그것의 상세한 신택스는 ATSC-MCAST에 의해 정의된다.
8.2.2.3 터보 프리-프로세서(Turbo Pre-processor)
터보 프리-프로세서 블럭이 도 116에 도시된다. 우선, 터보 TS 패킷들은 (208, 188) 시스템 RS 인코더에 의해 인코딩되고, 타임 인터리버를 통과한다. 타임 인터리버는 버스트 노이즈 채널 환경에서 시스템 성능을 개선하기 위해 RS 인코딩된 패킷들을 퍼뜨린다.
8.2.2.3.1 리드-솔로몬 인코더(Reed-Solomon Encoder)
터보 TS는 (208,188) 시스템 코드인 시스템 RS 코드로 인코딩될 뿐 아니라, SIC도 (208,188) 시스템 코드에 의해 인코딩된다.
8.2.2.3.2 타임 인터리버(Time interleaver)
도 117에서 타임 인터리버는 도 117에 도시된 나선형의 바이트 인터리버 형태이다. 기본 메모리 사이즈(M)가 312 노말 패킷에서 전송되는 터보 패킷의 개수에 따라 다양하게 변하는 동안 브랜치(B)의 개수는 52에 고정된다. 따라서, 맥시멈 인터리빙 깊이는 모든 312 노말 패킷에 포함된 터보 패킷의 수에 관계없이 일정하다.
맥시멈 딜레이는 B x (B-1) x M이다. 312 노말 패킷 당 터보 패킷의 개수(NT)와 NT*4에 동일한 기본 메모리 사이즈(M)가 주어지면, 맥시멈 딜레이는 B x (B-1) x M = 51 x 208 x NT 바이트이다. 208 x NT 바이트는 각 필드에서 전송되기 때문에, 터보 패킷의 바이트는 모든 터보 스트림 전송 레이트에서 51 필드에 걸쳐 퍼지게 되고, 터보 스트림 전송 레이트는 제2 인터리빙 깊이인 1.4에 대응한다.
타임 인터리버는 데이터 필드의 제1 바이트로 동기화되게 된다. 표 48은 312 노말 패킷들에 포함된 패킷의 개수에 대한 기본 메모리 사이즈를 나타낸다.
타임 인터리버에서 기본 메모리 사이즈(Basic Memory Size in Time Interleaver )
Data rate
(Kbps)		 # of Turbo Packets
per 6 slivers (NT)		 Basic Memory size (M) Maximum delay
in bytes		 Interleaving depth in field
186.5 3 12 31824 51
248.6 4 16 42432 51
372.9 6 24 63648 51
497.2 8 32 84864 51
559.4 9 36 95472 51
745.9 12 48 127296 51
994.5 16 64 169728 51
1118,0 18 72 190944 51
1491.0 24 96 254592 51
8.2.2.4 터보 포스트-프로세서(Turbo Post-processor)
터보 포스트-프로세서의 블럭도가 도 110에 도시된다. 전-처리된 터보 스트림 데이터 바이트의 하나의 블럭이 수집되고, 이 때 외부 인코더는 여분의 비트를 추가한다. 다음으로, 외부 인코딩된 터보 스트림 데이터는 터보 후-처리의 하나의 블럭에 대해 비트 단위로 외부 인터리버에서 인터리빙된다. 멀티 스트림 데이터가 디 인터리빙된 이후에, 유도된 데이터는 A/53 랜덤화된 TA 출력 패킷의 AF로 후 처리된 터보 스트림 데이터 바이트를 입력하는 터보 데이터 스터퍼로 공급된다.
8.2.2.4.1 외부 인코더(Outer Encoder)
터보 프로세서에서 외부 인코더가 도 118에 도시된다. 그것은 추출된 터보 스트림 데이터 바이트(L/8 bytes=L bits)의 블럭을 수신하고, 외부 인코딩된 터보 스트림 데이터 바이트의 블럭을 생성한다. 그것은 바이트 기초 상에서 동작한다. 따라서, 선택된 코드 바이트가 k/n 일 때, k 바이트가 외부 인코더로 들어가고, n 바이트가 나온다.
외부 인코더는 도 119에 도시된다. 그것은 1 비트(D0) 또는 2 비트(D1 D0)를 수신하고, 3 비트 내지 6 비트를 생성한다. 새로운 블럭의 초기에, 구성 인코더 상태는 0으로 설정된다. 어떠한 트렐리스-종결(terminating) 비트도 블럭의 끝에 부가되지 않는다. 블럭 사이즈는 비교적 길기 때문에, 에러-정정 성능을 너무 많이 악화시키지 않는다. 가능한 나머지 에러들은 터보 프리-프로세서에서 적용되는 RS 코드에 의해 정정된다.
도 120 내지 도 123은 인코딩하는 방법을 나타낸다. 비트들 중 2 바이트는 외부 인코더로 입력되도록 배열되고, (D1, D0, Z2)로부터 획득된 3 바이트는 3 바이트를 생성하도록 조직된다. 1/2 레이트 모드에서, 1 바이트는 D0를 통해 외부 인코더로 입력되고, (D0, Z1)로부터 획득된 2 바이트는 2바이트 출력을 생성하는데 이용된다. 1/3 레이트 모드에서, 1 바이트는 D0를 통해 인코더로 공급되고, 3 바이트는 D0, Z1, Z2로부터 획득된다. 1/4 레이트 모드에서, 1 바이트는 D0를 통해 인코더로 들어가고, 4 바이트는 D0, Z1, Z2, Z3로부터 생성된다. 탑 바이트(top byte)는 처음에 처리되고, 다음 탑 바이트를 인코더로의 입력으로서 처리된다. 유사하게, 탑 바이트는 도 120 내지 123에서 인코더의 출력에서 다음 탑 바이트를 선행한다.
8.2.2.4.2 외부 인터리버(Outer Interleaver)
외부 비트 인터리버는 외부 인코더 출력 비트를 스크램블(scramble)한다. 비트 인터리빙 규칙은 다음과 같은 일차 합동식(linear congruence expression)에 의해 정의된다.
Figure 112008047376212-pat00021
주어진 인터리빙 길이 (L)에 대해서, 이러한 인터리빙 규칙은 표 49에서 정의되는 5개의 파라미터 (P, D0, D1, D2, D3 )들을 갖는다
인터리빙 규칙 파라미터들(TBD in blanks)
L P D0 D1 D2 D3
13312 81 0 0 2916 12948
9984
6656 45 0 0 5604 5648
4992
3328
각 터보 스트림 모드는 표 46에 도시된 바와 같이 인터리빙 길이 (L)을 특정화(구체화)한다. 예를 들어, 인터리빙 길이 L=13312가 이용되면, 외부 인터리버는 터보 스트림 데이터 바이트 13312 비트(L 비트)를 스크램블한다. 표 49은 파라미터 설정 (P,D0,D1,D2,D3) = (81,0,0,2916,12948)을 나타낸다. 인터리빙 규칙
Figure 112008047376212-pat00022
은 다음 수식에 의해 생성된다.
Figure 112008047376212-pat00023
인터리빙 규칙은 "입력 블럭에서 i 번째 비트는 출력 블럭에서
Figure 112008047376212-pat00024
번째 비트에 위치된다"고 해석된다. 도 124는 길이가 4일 때 인터리빙 규칙을 나타낸다.
8.2.2.4.3 멀티 스트림 데이터 디인터리버(Muti-steam Data Deinterleaver)
도 125은 멀티 스트림 데이터 디인터리버의 상세 블럭도를 나타낸다. 선택된 결정적인 슬리버 템플릿에 따라, 멀티플렉싱 정보가 20 바이트 어태쳐(attacher), 및 A/53 바이트 인터리버를 통해 생성된다. 외부 인터리빙된 터보 전송 스트림 바이트가 멀티플렉싱된 이후에, 그들은 A/53 바이트 디-인터리빙된다. A/53 바이트 인터리버는 52x51x4 의 딜레이를 갖고 하나의 슬리버는 207x52 바이트로 구성되기 때문에, 52x3=156 바이트의 버퍼 딜레이가 슬리버 유닛을 동기화하는데 필수적이다. 마지막으로, 선택된 슬리버 템플릿의 AF에서 지정된 공간에 대응되는 딜레이된 데이터는 다음 블럭, 터보 데이터 스터퍼로 출력된다.
8.2.2.5 터보 데이터 스터퍼(Turbo Data Stuffer)
터보 데이터 스터퍼의 동작은 도 111에 도시된 바와 같이 멀티 스트림 데이터 디-인터리버의 출력 바이트를 획득하고, 도 111에 도시된 바와 같이 TA에 의해 만들어진 AF에 그들을 연속적으로 위치시키기 위한 것이다.
8.3 SRS 피쳐와 결합된 터보 스트림(Turbo Stream Combined with SRS feature)
명확성을 위해, 터보 스트림 구조에 대한 이전 설명은 SRS가 존재하지 않는 경우였다. 하지만, SRS의 이용이 권장된다. SRS는 터보 스트림 전송 시스템으로 용이하게 결합된다. 도 126은 SRS 피쳐와 결합한 터보 스트림을 나타낸다. 이는 도 106에 도시된 바와 같이 단지 두 슬리버 템플릿의 용이한 결합이다. 터보 프래그먼트는 항상 SRS-바이트를 뒤따른다. TF 맵 표시는 또한 도 112에서 SRS의 위치를 나타낸다.
8.4 시그널링 정보(Signaling Information)
수신기에서 필요로 하는 시그널링 정보는 전송되어야 한다. 시그널링 정보에 대한 두 메카니즘이 존재한다. 하나는 데이터 필드 동기를 통과하는 것이고 다른 하나는 SIC(Signaling Information Channel)를 통과하는 것이다
데이터 필드 동기를 통해 전송되는 정보는 Tx 버젼, SRS 및 프라이머리 서비스의 터보 디코딩 파라미터들이다. 다른 시그널링 정보는 SIC를 통해 전송되게 된다.
SIC는 일종의 보통 터보 스트림이기 때문에, SIC에서 시그널링 정보는 A-VSB Mux 로부터 익사이터를 통해 통과한다. 다시 말해, 익사이터가 VSB 프레임을 만드는 동안 DFS가 생성되기 때문에, DFS에서 시그널링 정보는 VFIP 패킷을 통해 A-VSB Mux로부터 익사이터로 전송되어야만 한다.
8.4.1 VFIP를 통과하는 DFS 시그널링 정보(DFS Signaling Information through the VFIP)
터보 스트림 바이트가 존재할 때, DF-OMP 패킷은 표 50에 정의된 바와 같이 확장되게 된다. 이는 SRS가 포함되도록 도시된다. SRS가 포함되지 않는다면, srs_모드 필드는 제로로 설정된다(프라이빗=0x00)
SRS를 갖는 DF 및 터보 스트림 패킷 신택스(DF with SRS and Turbo Stream Packet Syntax)
Syntax # of Bits mnemonic
df_ srs _turbo_ omp _packet() {
transport_packet_header 32 bslbf
OM _type 8 bslbf
reserved 8 uimsbf
srs _bytes 26*8 uimsbf
srs _mode 8 uimsbf
turbo_stream_mode 8 uimsbf
private 154*8 uimsbf
전송_패킷_헤더(transport_packet_header) - 섹션 6.1, ATSC A/110A에 의해 제약되고 정의됨.
OM_ 타입(OM_type) - 섹션 6.1, ATSC A/110에 정의되고 0x20로 설정됨.
srs_ 바이트(srs_bytes) - 섹션 7.3에서 정의됨.
srs_모드(srs_mode) - SRS 모드를 모듈레이터로 시그널하고, 표 45에서 정의됨.
터보_스트림_모드(turbo_stream_mode) - 터보 스트림으로 시그널함.
프라이빗(private) -다른 어플리케이션 또는 어플리케이션 툴에 의해 정의됨. 이용되지 않는다면, 0x00로 설정됨.
8.4.2 DFS 시그널링 정보(DFS Signaling Information)
8.4.2.1 A/53C DFS 시그널링(A/53C DFS Signaling)(Informative)
현재 모드에 대한 정보는 각 데이터 필드 싱크에 지정된 (104) 심볼 상에 전송된다. 구체적으로,
1. 각 모드 향상을 위한 심볼 할당 : 82 심볼
A. 1번째 ~ 82번째 심볼
2. 향상된 데이터 전송 방법 : 10 심볼
A. 83번째 ~ 84번째 심볼(2 심볼) : 지정됨
B. 85번째 ~ 92번째 심볼(8 심볼) : 향상된 데이터 전송 방법
C. 짝수 데이터 필드 상(네거티브 PN63)에서, 83 부터 92까지 심볼의 극성들(polarities)은 홀수 데이터 필드에서 반전되게 된다.
3. 프리-코드(Pre-code) : 12 심볼
좀 더 자세한 정보는, ATSC 웹 사이트(www.atsc.org)에서 이용가능한 "개정판 1 및 정오표 1"을 수반하는 ATSC 디지털 텔레비젼 표준(TSC Digital Television Standard)(A/53)을 참고하라.
8.4.2.2 A/53C DFS 시그널링으로부터 확장된 A-VSB DFS 시그널링(A-VSB DFS Signaling extended from A/53C DFS Signaling)
시그널링 정보는 2 DFS의 지정된 영역을 통해 전송된다. 각 DFS에서 77 심볼은 그 합이 154 심볼에 이른다. 시그널링 정보는 연결된 코드에 의한 채널 에러로부터 보호된다. DFS 구조는 도 127 및 도 128에 도시된다.
1) A-VSB 모드에 대한 할당(Allocation for A-VSB Mode)
값(Value)과 A-VSB 모드 간의 맵핑은 다음과 같다(도 129)
● Tx 버젼(Tx Version)
Tx 모드의 맵핑
Tx Version Value
Tx Version 1 00
Tx Version 2 01
Reserved 10~11
● Tx 버젼 1(Tx Version 1)
Tx 모드 (2 비트), SRS (3 비트), 프라이머리 서비스 모드 (4 비트)에 대한 정보는 Tx 버젼 1에서 전송된다(도 130)
값과 각 프래그먼트간의 맵핑은 다음과 같다.
■ SRS
SRS의 맵핑
SRS Bytes per Packet Value
0 000
10 001
15 010
20 011
Reserved 100~111
■ 프라이머리 서비스 모드
터보 모드의 맵핑
Turbo Data bytes
In every 4 packets		 Turbo Code Rate Turbo Data Rate
(kbps)		 # of Turbo Packets
Per 6 slivers		 Value
0 - - 0000
32 1/2 374 6 0001
32 1/3 249 4 0010
32 1/4 186 3 0011
64 1/2 374 12 0100
64 1/3 249 8 0101
64 1/4 186 6 0110
96 1/2 374 18 0111
96 1/3 249 12 1000
96 1/4 186 9 1001
128 1/2 374 24 1010
128 1/3 249 16 1011
128 1/4 186 12 1100
Reserved 1101~1111
● Tx 모드 2(Tx Mode 2)(도 131)
Tx 모드(2 비트), 트레이닝(3 비트), 타임 다이버시티 플래그(1비트)에 대한 정보는 Tx 버젼 2에서 전송된다.
2) 모드 정보에 대한 에러 정정 코딩(Error Correction Coding for Mode Information)
모드 정보의 수신 성능은 R-S 인코더 및 컨벌루션 인코더를 이용하여 보장된다(도 132)
● R-S 인코더(R-S Encoder)
R-S 인코딩된, (6, 4) RS 패리티의 2 요소들은 모드 정보에 부착된다(도 133).
● 1/7 레이트 테일-바이팅 컨벌루션 코딩(1/7 rate Tail-biting Convolutional Coding)(도 134)
R-S 인코딩된 비트를 1/7 레이트 트렐리스-종결 컨벌루션 코드(1/7 rate trellis-terminating convolutional code)를 이용하여 인코딩
● 심볼 맵핑(Symbol Mapping)
비트와 심볼 간의 맵핑은 표 54와 같다.
심볼 맵핑(Symbol Mapping)
Value of Bit Symbol
0 -5
1 +5
● 데이터 필드 싱크의 지정된 영역에서 시그널링 심볼 삽입 모드(Insert mode signaling symbols at Data Field Sync's Reserved areas)(도 135)
8.4.3 시스템 정보 채널 시그널링(System Information Channel (SIC) Signaling)
SIC는 도 110에 도시된다. SIC 채널정보는 인코딩되고, 터보 스트림과 유사한 적응필드를 통해 전송된다. SIC에 대한 지정 영역은 매 4 패킷을 반복하고, 도 113에 도시된 바와 같이 첫번째 패킷의 적응 필드에서 8 바이트를 점유한다.
SIC 정보는 터보 프리-프로세서 및 터보 포스트-프로세서를 통과한다. 터보 프리-프로세서에서, SIC 정보는 (208, 188) RS 인코딩되고, 타임 인터리버를 통과하지 않는다. RS 인코딩된 바이트의 208 바이트는 각 필드가 각각 104 바이트의 RS 인코딩된 데이터를 갖는 임의의 VSB 프레임에서 전송된다. 포스트-프로세서를 통과할 때, 각 104 바이트 SIC 정보 블럭은 1/3 레이트 외부 인코더 출력을 두번 반복함으로써 1/6 레이트 외부 인코딩된다. 터보 스트림 데이터 바이트가 52 세그먼트 블럭 사이즈로 인코딩되는 반면, SIC 인코딩 블럭은 1 필드 영역을 차지한다.
외부 코딩된 SIC는 4992 비트 길이의 외부 인터리버를 통과하고, 모든 터보 데이터로 멀티 스트림 데이터 디인터리버에 의해 데이터 디인터리빙된다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 방송 수신기는 이상 설명한 송신측 구성의 역순으로 구현될 수 있다. 이에 따라, 이상 설명한 디지털 방송 송신기에서 송신한 스트림을 수신하여 처리할 수 있다.
일 예를 들어, 디지털 방송 송신기는 튜너, 복호부, 등화부, 디코더부 등을 포함하는 형태가 될 수 있다. 이 경우, 디코더부에는 트렐리스 디코더, RS 디코더부, 디인터리빙부 등이 포함될 수 있다. 그 밖에, 역랜덤화부, 디멀티플렉서 등과 같은 다양한 구성이 더 추가될 수도 있으며, 각 구성의 배치 순서는 다양하게 설계 될 수 있다.
도 1은 전반적인 아키텍쳐,
도 2은 A-VSB 시스템 아키텍쳐,
도 3은 결정적 및 비결정적 프레이밍(Deterministic and Non-deterministic Framing),
도 4는 A-VSB 멀티플렉서 및 익사이터,
도 5는 프레임에서 VFIP 패킷 위치,
도 6은 바이트-스플리터 및 (12) 인코더,
도 7는 DTR(Deterministic Trellis Reset)을 갖는 TCM 인코더
도 8은 적응필드를 갖는 패킷 세그먼테이션(Packet Segmentation)
도 9는필드를 갖지 않는 패킷 세그먼테이션(Packet Segmentation)
도 10은 섹터에 의한 패킷 세그먼테이션(Packet Segmentation by Sectors)
도 11은 데이터 맵핑 설명(Data Mapping Representation)
도 12운 Data Mapping Example 1,
도 13은 Data Mapping Example 2,
도 14는 Data Mapping with SRS ,
도 15는 SRS featured ATSC Transmitter,
도 16은 VSB Frame,
도 17은 ATSC A-VSB Mulitplexor for SRS,
도 18은 Normal TS Packet Sequence,
도 19는 적응필드를 갖는 노말 TS 패킷 신텍스,
도 20은 SRS-placeholder-carrying TS Packet,
도 21은A-VSB 전송 어댑터 출력에서 전송 스트림,
도 22는 VSB Sliver of DF Template for SRS
도 23은 SRS 스터퍼,
도 24는 SRS 바이트를 운반하는 MPEG 데이터 스트림,
도 25. 패러티 정정을 갖는 TCM 인코더 블럭,
도 26는 트랙에서 향상된 SRS 맵핑,
도 27는 향상된 SRS를 갖는 A-VSB 프레임,
도 28는 Advance SRS and Reserved Bytes for RS parity correction,
도 29는 Functional Encoding Structure for Turbo Stream,
도 30은 터보 스트림에 대한 A-VSB 송신기,
도 31은 A-VSB Multiplexer,
도 32는 1패키지에서 전송 어댑터의 출력,
도 33은 Turbo Stream Mapping into a Track ,
도 34는 MCAST Stream from MCAST Service Multiplexer,
도 35는 Turbo Pre-processor,
도 36은 Time interleaver,
도 37은 Outer Encoding on a Byte Basis (L depends on the Turbo Stream mode),
도 38는 Outer Encoder,
도 39는 외부 인코더에서 /3-rate 인코딩,
도 40은 외부 인코더에서 1/2-rate 인코딩,
도 41은 외부 인코더에서 1/3-rate 인코딩,
도 42는 외부 인코더에서 1/4-rate 인코딩,
도 43은 인터리빙 규칙 4 (2,1,3,0),
도 44는 멀티 스트림 데이터 디인터리버,
도 45는 SRS와 결합된 터보 스트림 전송 ,
도 46은 새로운 전송 모드에서 멀티 스트림 데이터 디인터리버,
도 47은 Consecutive 104 Packet Position in VSB parcel ,
도 48은 Consecutive 104 Packet Bytes Spread in Field,
도 49는 Field Sync at Even Field,
도 50은 Field Sync at Odd Field,
도 51은 Signaling bit structure for A-VSB,
도 52는 Signaling bit structure for A-VSB at Tx Version 0,
도 53은 Signaling bit structure for A-VSB at Tx Version 1,
도 54는 Error Correction Coding for DFS ,
도 55는 Reed-Solomon (6,4) t=1 parity generator polynomial.,
도 56은 1/7 rate Tail Biting Convolutional Encoder {37, 27, 25, 27, 33, 35, 37}octal number,
도 57는 Insertion of Signaling Information into DFS,
도 58은 Single Frequency Network (SFN),
도 59는 VFIP over Distribution Network,
도 60은 VFIP SFN,
도 61은 DTR Byte positions in ATSC interleaver,
도 62은 Common Temporal Reference ,
도 63은 SFN Timing Diagram,
도 64는 VFIP 에러 검출 및 정정,
도 65는 Translators Supported in SFN,
도 66은 MCAST Protocol Stack,
도 67은 Comparison of Service Access Times,
도 68은 Decoder Configuration Information ,
도 69는 프레임에서 너보 채널의 위치,
도 70은 MCAST 파셀 내에서 LMT의 위치 및 구조 정보,
도 71은 MCAST 파셀 내에서 LIT의 위치 및 구조 정보,
도 72는 Encapsulation Packet and Transport Packet 사이의 관계,
도 73은 Encapsulation Packet Structure for Signaling,
도 74는 Structure for Encapsulation Packet of Real Time Data ,
도 75는 IP Encapsulation Packet,
도 76은 Structure for Encapsulation Packet of Object Data,
도 77은 Object Delivery Mode,
도 78은 전송 패킷의 Base Header Field,
도 79는 전송 패킷의 Padding Field ,
도 80은 전송 패킷의 LMT Field ,
도 81은 전송 패킷의 LIT Field ,
도 82는 MCAST 프레임 슬라이싱의 전반적인 개념,
도 83은 연속 모드에서 섹터 분산,
도 84는 연속 모드에서 섹터 분산이 버스트 모등에서 전송되는 방법,
도 85는 the Generator Matrix를 나타내는 그래프,
도 86은 Support of scalable video coding & FEC,
도 87은 Envisioned Future Statistical Multiplexing Functionality,
도 88은 Adaptive Time Slicing
도 89는 서비스 획득 흐름도,
도 90은 LMT and LIT 절차의 흐름도
도 91은 A-VSB 시스템 아키텍쳐,
도 92는 결정적 및 비결정적인 프레이밍,
도 93은 A-VSB 멀티플렉서 및 익사이터,
도 94는 프레임에서 DF OMP 패킷 위치,
도 95는 바이트 스플리터 및 (12) TCM 인코더들,
도 96은 결정적인 트렐리스 리셋을 갖는 TCM 인코더,
도 97은 SRS 피쳐된 ATSC 송신기,
도 98은 VSB 프레임,
도 99는 SRS에 대한 ATSC 이미션 멀티플렉서,
도 100은 노말 TS 패킷 시퀀스,
도 101은 적응 필드를 갖는 노말 TS 패킷 신택스,
도 102는 SRS-플레이스홀더-전송 TS 패킷,
도 103은 A-VSB 전송 어댑터 출력에서 전송 스트림,
도 104는 SRS 스터퍼,
도 105는 SRS 바이트를 전송하는 MPEG 데이터 스트림,
도 106은 SRS에 대한 DF 템플릿의 VSB 슬리버,
도 107은 패리티 정정을 갖는 TCM 인코더 블럭,
도 108은 터보 스트림에 대한 기능적 인코딩 구조,
도 109는 터보 스트림에 대한 A-VSB 송신기,
도 110은 A-VSB 멀티플렉서,
도 111은 6 슬리버테어 전송 어댑터의 출력,
도 112는 4 패킷에서 터보 프래그먼트 맵,
도 113은 TF 맵 표시,
도 114는 TF 맵의 예시,
도 115는 서비스 멀티플렉서로부의 터보 스트림 TS,
도 116은 터보 프리-프로세서,
도 117은 타임 인터리버,
도 118은 바이트 기초 상에서 출력 인코딩(L은 터보 스트림 모드에 의존한다),
도 119는 외부 인코더,
도 120은 외부 인코더에서 2/3-레이트 인코딩
도 121은 외부 인코더에서 1/2-레이트 인코딩,
도 122는 외부 인코더에서 1/3-레이트 인코딩,
도 123은 외부 인코더에서 1/4-레이트 인코딩,
도 124는 인터리빙 규칙 4 (2,1,3,0),
도 125는 멀티-스트림 데이터 디-인터리버,
도 126은 SRS와 결합된 터보 스트림 전송,
도 127은 홀수 필드에서 필드 동기,
도 128은 짝수 필드에서 필드 동기,
도 129는 A-VSB에 대한 시그널링 비트 구조,
도 130은 Tx 버젼 1에서 A-VSB에 대한 시그널링 비트 구조,
도 131은 Tx 버젼 2에서 A-VSB에 대한 시그널링 비트 구조,
도 132은 모드 정보에 대한 에러 정정 코딩,
도 133은 리드 솔로몬 (6,4) t=1 패리티 제너레이터 폴리노미얼,
도 134는 1/7 레이트 테일 비트 컨벌루션 인코더 {37, 27, 25, 27, 33, 35, 37} 8진수, 및
도 135는 DFS로 시그널링 정보의 삽입,을 도시한다.

Claims (8)

  1. 디지털 방송 송신기에 있어서,
    입력되는 데이터에 대해 RS 인코딩을 수행하는 RS 인코더;
    상기 RS 인코딩된 데이터에 대해 인터리빙을 수행하는 인터리버; 및,
    내부 메모리를 이용하여 상기 인터리빙된 데이터에 대해 트렐리스 인코더를 수행하는 TCM 인코더;를 포함하며,
    상기 TCM 인코더는, 제로 상태를 강제하는 값이 입력되면 상기 내부 메모리를 리셋하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제로 상태를 강제하는 값은, 2 심볼 동안 상기 TCM 인코더로 입력되는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제로 상태를 강제하는 값은,
    상기 내부 메모리의 리셋에 의해 유도된 패리티 에러를 정정하기 위해 이용되는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신기.
  4. 디지털 방송 송신기의 신호 처리 방법에 있어서,
    입력되는 데이터에 대해 RS 인코딩을 수행하는 단계;
    상기 RS 인코딩된 데이터에 대해 인터리빙을 수행하는 단계; 및,
    내부 메모리를 포함하는 TCM 인코더를 이용하여 상기 인터리빙된 데이터에 대해 트렐리스 인코딩을 수행하는 단계;를 포함하며,
    상기 트렐리스 인코딩을 수행하는 단계는, 제로 상태를 강제하는 값이 입력되면 상기 내부 메모리를 리셋하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제로 상태를 강제하는 값은, 2 심볼 동안 상기 TCM 인코더로 입력되는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제로 상태를 강제하는 값은,
    상기 내부 메모리의 리셋에 의해 유도된 패리티 에러를 정정하기 위해 이용되는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008097027A1 (en) * 2007-02-07 2008-08-14 Lg Electronics Inc. Digital broadcasting system and method of processing data
US8776143B2 (en) * 2007-08-24 2014-07-08 Lg Electronics Inc. Digital broadcasting system and method of processing data in digital broadcasting system
KR101498063B1 (ko) * 2008-03-04 2015-03-03 엘지전자 주식회사 디지털 방송 시스템 및 데이터 처리 방법
US8156237B2 (en) * 2008-12-09 2012-04-10 Lg Electronics Inc. Method of processing non-real time service and broadcast receiver
US8503347B2 (en) * 2009-03-31 2013-08-06 Lg Electronics Inc. Transmitting/receiving system and method of processing broadcast signal in transmitting/receiving system
US20100262708A1 (en) * 2009-04-08 2010-10-14 Nokia Corporation Method and apparatus for delivery of scalable media data
KR20120078718A (ko) * 2009-09-14 2012-07-10 톰슨 라이센싱 스트림의 기본적인 패킷들의 선택에 의한 ｍｐｅｇ?２ ｔｓ 다중화된 멀티미디어 스트림의 분배방법
US9397772B2 (en) * 2009-12-03 2016-07-19 Thomson Licensing Reliable diversity architecture for a mobile DTV system
US8565130B2 (en) * 2009-12-16 2013-10-22 Lg Electronics Inc. Transmitting system and method of processing digital broadcast signal in transmitting system, receiving system and method of receiving digital broadcast signal in receiving system
US8611395B2 (en) * 2010-02-10 2013-12-17 Gilat Satellite Networks Ltd. Adaptive spreading, modulation, and coding
US8594227B2 (en) * 2010-04-13 2013-11-26 Hbc Solutions, Inc. Measurement of system time delay
KR20110117033A (ko) * 2010-04-20 2011-10-26 삼성전자주식회사 미디어 데이터를 송수신하기 위한 인터페이스 장치 및 방법
KR20110138877A (ko) * 2010-06-22 2011-12-28 삼성전자주식회사 오디오 스트림 송신 장치, 오디오 스트림의 수신 장치 및 그의 송/수신 방법
US9077761B2 (en) * 2011-02-16 2015-07-07 Dell Products L.P. System and method for scalable, efficient, and robust system management communications via vendor defined extensions
CN102420891B (zh) * 2011-09-23 2014-05-28 展讯通信（上海）有限公司 移动终端及其测试方法、测试设备及测试系统
US8612496B2 (en) * 2012-04-03 2013-12-17 Python4Fun, Inc. Identification of files of a collaborative file storage system having relevance to a first file
US9674532B2 (en) * 2012-06-24 2017-06-06 Lg Electronics Inc. Image decoding method using information on a random access picture and apparatus using same
US9413787B2 (en) * 2012-08-06 2016-08-09 Blackberry Limited Real-time delivery of location/orientation data
EP2922302A4 (en) * 2012-11-19 2016-04-06 Lg Electronics Inc SIGNAL TRANSMITTING AND RECEIVING APPARATUS, AND SIGNAL TRANSMITTING AND RECEIVING METHOD
GB2515539A (en) * 2013-06-27 2014-12-31 Samsung Electronics Co Ltd Data structure for physical layer encapsulation
EP3036899B1 (en) 2013-08-19 2022-03-02 LG Electronics Inc. Method and apparatus for receiving broadcast signals
EP3058674B1 (en) * 2013-11-29 2020-07-22 Huawei Technologies Co., Ltd. Transmission and receiving method in a wireless communication system
JP2015125606A (ja) * 2013-12-26 2015-07-06 株式会社東芝 送信回路
EP3039845B1 (en) * 2014-01-14 2019-06-26 LG Electronics Inc. Apparatus for transmitting broadcast signals, apparatus for receiving broadcast signals, method for transmitting broadcast signals and method for receiving broadcast signals
CN104022844B (zh) * 2014-05-28 2017-04-12 北京迈伦斯科技有限公司 一种匹配多种传输方式的数据封装方法及系统
JP6871867B2 (ja) 2015-07-28 2021-05-19 ラムバス・インコーポレーテッド バースト許容判定帰還等化
KR20170059757A (ko) * 2015-11-23 2017-05-31 삼성전자주식회사 영상 신호 송신 장치, 그의 영상 신호 송신 방법, 영상 신호 수신 장치 및 그의 영상 신호 수신 방법
KR102492712B1 (ko) * 2015-12-30 2023-01-31 한국전자통신연구원 전송 식별자를 이용한 방송 신호 송신 장치 및 이를 이용한 방법
WO2017116198A1 (ko) * 2015-12-30 2017-07-06 한국전자통신연구원 전송 식별자를 이용한 방송 신호 송신 장치 및 이를 이용한 방법
GB2547266A (en) * 2016-02-12 2017-08-16 Sony Corp Transmitter, receiver and methods
CA3049348C (en) * 2017-02-14 2021-08-31 Sharp Kabushiki Kaisha Recovery data with content identifiers
CN110958037B (zh) * 2019-11-28 2022-09-27 哈尔滨工程大学 一种水下多信道mac协议发送方协作方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060047533A (ko) * 2004-07-19 2006-05-18 삼성전자주식회사 수신 성능이 향상된 디지털 방송 송수신 시스템 및 그의신호처리방법
KR20070040277A (ko) * 2005-10-11 2007-04-16 삼성전자주식회사 디지털 방송용 전송 스트림을 로버스트하게 처리하여송신하는 방법과 디지털 방송 송수신 시스템 및 그의신호처리방법
KR20070043588A (ko) * 2005-10-21 2007-04-25 삼성전자주식회사 디지털 방송 시스템 및 그 방법
KR20070043585A (ko) * 2005-10-21 2007-04-25 삼성전자주식회사 터보 스트림 처리 장치 및 그 방법

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5790596A (en) * 1996-03-15 1998-08-04 Motorola, Inc. Radiotelephone communication unit displaying chronological information
US5907582A (en) * 1997-08-11 1999-05-25 Orbital Sciences Corporation System for turbo-coded satellite digital audio broadcasting
US6996133B2 (en) * 2000-04-18 2006-02-07 Zenith Electronics Corporation Digital communication system for transmitting and receiving robustly encoded data
US6671327B1 (en) * 2000-05-01 2003-12-30 Zarlink Semiconductor Inc. Turbo trellis-coded modulation
US6947487B2 (en) * 2001-04-18 2005-09-20 Lg Electronics Inc. VSB communication system
US20030099303A1 (en) * 2001-06-04 2003-05-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Digital television (DTV) transmission system using enhanced coding schemes
US7194047B2 (en) * 2002-09-20 2007-03-20 Ati Technologies Inc. Receiver for robust data extension for 8VSB signaling
US7197685B2 (en) * 2003-01-02 2007-03-27 Samsung Electronics, Co., Ltd. Robust signal transmission in digital television broadcasting
US7599348B2 (en) * 2003-11-04 2009-10-06 Lg Electronics Inc. Digital E8-VSB reception system and E8-VSB data demultiplexing method
CN101697570B (zh) * 2004-05-13 2012-07-18 三星电子株式会社 数字广播发送/接收装置及其信号处理方法
US7852961B2 (en) * 2004-05-20 2010-12-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Digital broadcasting transmission/reception devices capable of improving a receiving performance and signal processing method thereof
US8619876B2 (en) * 2005-10-11 2013-12-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for turbo transmission of digital broadcasting transport stream, a digital broadcasting transmission and reception system, and a signal processing method thereof
US7639751B2 (en) * 2006-04-04 2009-12-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Advanced-VSB system (A-VSB)
CN101707706B (zh) * 2007-05-15 2013-08-14 三星电子株式会社 发送和接收流的数字发送和接收装置及其处理方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060047533A (ko) * 2004-07-19 2006-05-18 삼성전자주식회사 수신 성능이 향상된 디지털 방송 송수신 시스템 및 그의신호처리방법
KR20070040277A (ko) * 2005-10-11 2007-04-16 삼성전자주식회사 디지털 방송용 전송 스트림을 로버스트하게 처리하여송신하는 방법과 디지털 방송 송수신 시스템 및 그의신호처리방법
KR20070043588A (ko) * 2005-10-21 2007-04-25 삼성전자주식회사 디지털 방송 시스템 및 그 방법
KR20070043585A (ko) * 2005-10-21 2007-04-25 삼성전자주식회사 터보 스트림 처리 장치 및 그 방법

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