KR102459600B1 - Apparatus for broadcasting scalable video contents and method using the same - Google Patents
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Abstract
레이어드 디비전 멀티플렉싱을 이용한 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치는 코덱 미디어스트림을 복수개의 레이어들로 나누어 복수개의 코덱 레이어 신호들을 생성하는 비디오 코덱부; 상기 코덱 레이어 신호들에 대하여 전송을 위한 변환을 수행하는 인캡슐레이션 및 딜리버리부; 및 상기 복수개의 코덱 레이어 신호들을 서로 다른 파워 레벨로 결합하여 레이어드 디비전 멀티플렉싱된 방송 신호를 생성하는 방송 신호 멀티플렉싱부를 포함한다.Disclosed are an apparatus and method for broadcasting scalable video content using layered division multiplexing. A scalable video content broadcasting apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a video codec unit that divides a codec media stream into a plurality of layers and generates a plurality of codec layer signals; an encapsulation and delivery unit that converts the codec layer signals for transmission; and a broadcast signal multiplexer configured to generate a layered division multiplexed broadcast signal by combining the plurality of codec layer signals at different power levels.
Description
본 발명은 방송 시스템에서 사용되는 방송 신호 송/수신 기술에 관한 것으로, 특히 스케일러블 비디오 컨텐츠의 계층 신호들을 효과적으로 멀티플렉싱하여 방송하기 위한 방송 신호 송/수신 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a broadcast signal transmission/reception technology used in a broadcast system, and more particularly, to a broadcast signal transmission/reception system for effectively multiplexing and broadcasting hierarchical signals of scalable video content.
여러 개의 다중 서비스를 동시에 지원하기 위해서는 다수개의 신호들을 섞어 주는 과정인 멀티플렉싱(multiplexing)이 필요하다. 이러한 멀티플렉싱 기법 중 현재 널리 사용되는 기법으로는 시간 자원을 나누어 사용하는 TDM(Time Division Multiplexing)과 주파수 자원을 나누어 사용하는 FDM(Frequency Division Multiplexing)이 있다. 즉, TDM은 서비스 별로 분할된 시간을 할당하는 방식이며, FDM은 서비스 별로 분할된 주파수 자원을 할당하여 사용하는 기법이다. 최근에는 차세대 방송 시스템에 적용 가능한 TDM 및 FDM보다 높은 수준의 플렉서빌러티(flexibility)와 우수한 성능을 제공하는 새로운 멀티플렉싱 기법에 대한 필요성이 절실하게 대두되고 있다.In order to simultaneously support multiple multiple services, multiplexing, which is a process of mixing multiple signals, is required. Among these multiplexing techniques, currently widely used techniques include Time Division Multiplexing (TDM) for dividing time resources and Frequency Division Multiplexing (FDM) for using dividing frequency resources. That is, TDM is a method of allocating divided time for each service, and FDM is a method of allocating and using divided frequency resources for each service. Recently, there is an urgent need for a new multiplexing technique that provides a higher level of flexibility and better performance than TDM and FDM applicable to a next-generation broadcasting system.
한편, 스케일러블 비디오 코딩(Scalable Video Coding; SVC)이나 스케일러블 HEVC 비디오 코딩(Scalable-HEVC Video Coding; SHVC)과 같은 스케일러빌러티(scalability) 제공을 위한 비디오 코덱 기술에 대한 연구가 활발하게 진행 중이다.Meanwhile, research on a video codec technology for providing scalability such as scalable video coding (SVC) or scalable HEVC video coding (SHVC) is being actively conducted. .
본 발명의 목적은 SVC(Scalable Video Coding)나 SHVC(Scalable-HEVC Video Coding)와 같은 비디오 코덱을 이용한 스케일러블 비디오 컨텐츠를 효과적으로 멀티플렉싱하여 사용자들에게 보다 유연하고 발전된 방송 서비스를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a more flexible and advanced broadcasting service to users by effectively multiplexing scalable video content using a video codec such as Scalable Video Coding (SVC) or Scalable-HEVC Video Coding (SHVC).
또한, 본 발명의 목적은 차세대 방송 시스템에서, SVC 또는 HEVC 등을 이용한 스케일러블한 비디오 코덱과, 레이어 디비전 멀티플렉싱(Layered Division Multiplexing) 기반의 송수신 기술을 결합시켜서 높은 수준의 플렉서빌러티(flexibility)와 우수한 성능을 제공하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to combine a scalable video codec using SVC or HEVC with a transmission/reception technology based on Layered Division Multiplexing in a next-generation broadcasting system to achieve a high level of flexibility. and to provide excellent performance.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치는 코덱 미디어스트림을 복수개의 레이어들로 나누어 복수개의 코덱 레이어 신호들을 생성하는 비디오 코덱부; 상기 코덱 레이어 신호들에 대하여 전송을 위한 변환을 수행하는 인캡슐레이션 및 딜리버리부; 및 상기 복수개의 코덱 레이어 신호들을 서로 다른 파워 레벨로 결합하여 레이어드 디비전 멀티플렉싱된 방송 신호를 생성하는 방송 신호 멀티플렉싱부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a scalable video content broadcasting apparatus comprising: a video codec unit that divides a codec media stream into a plurality of layers and generates a plurality of codec layer signals; an encapsulation and delivery unit that converts the codec layer signals for transmission; and a broadcast signal multiplexer configured to generate a layered division multiplexed broadcast signal by combining the plurality of codec layer signals at different power levels.
이 때, 코덱 레이어 신호들은 상기 방송 신호 멀티플렉싱부의 레이어들에 1:1로 대응될 수 있다.In this case, the codec layer signals may correspond 1:1 to the layers of the broadcast signal multiplexer.
이 때, 코덱 레이어 신호들은 베이스 레이어 신호 및 인핸스먼트 레이어 신호를 포함하고, 상기 베이스 레이어 신호는 상기 방송 신호 멀티플렉싱부의 코어 레이어 신호에 대응되고, 상기 인핸스먼트 레이어 신호는 상기 방송 신호 멀티플렉싱부의 인핸스드 레이어 신호에 대응될 수 있다.In this case, the codec layer signals include a base layer signal and an enhancement layer signal, the base layer signal corresponds to a core layer signal of the broadcast signal multiplexing unit, and the enhancement layer signal is an enhanced layer signal of the broadcast signal multiplexing unit. It may correspond to a signal.
이 때, 방송 신호 멀티플렉싱부는 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호를 서로 다른 파워 레벨로 결합(combine)하여 멀티플렉싱된 신호를 생성하는 결합기; 상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를, 상기 코어 레이어 신호에 상응하는 파워로 낮추는 파워 노멀라이저; 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호에 함께 적용되는 인터리빙을 수행하여 타임 인터리빙된 신호를 생성하는 타임 인터리버; 및 상기 타임 인터리빙된 신호 및 L1 시그널링 정보를 이용하여 상기 레이어드 디비전 멀티플렉싱된 방송 신호에 상응하는 방송 신호 프레임을 생성하는 프레임 빌더를 포함할 수 있다.In this case, the broadcast signal multiplexing unit includes: a combiner for generating a multiplexed signal by combining the core layer signal and the enhanced layer signal at different power levels; a power normalizer for lowering the power of the multiplexed signal to a power corresponding to the core layer signal; a time interleaver configured to generate a time interleaved signal by performing interleaving applied to the core layer signal and the enhanced layer signal together; and a frame builder that generates a broadcast signal frame corresponding to the layered division multiplexed broadcast signal by using the time interleaved signal and the L1 signaling information.
이 때, 방송 신호 멀티플렉싱부는 상기 인핸스드 레이어 신호의 파워를 줄여서 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 생성하는 인젝션 레벨 컨트롤러를 더 포함하고, 상기 결합기는 상기 코어 레이어 신호 및 상기 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 결합하여 상기 멀티플렉싱된 신호를 생성할 수 있다.In this case, the broadcast signal multiplexing unit further includes an injection level controller configured to generate a power-reduced enhanced layer signal by reducing the power of the enhanced layer signal, and the combiner includes the core layer signal and the power-reduced enhanced layer signal. The multiplexed signal may be generated by combining the layer signals.
이 때, 방송 신호 멀티플렉싱부는 상기 코어 레이어 신호에 상응하는 코어 레이어 BICM부; 및 상기 코어 레이어 BICM부와 상이한 BICM 인코딩을 수행하는 인핸스드 레이어 BICM부를 더 포함할 수 있다.In this case, the broadcast signal multiplexing unit includes a core layer BICM unit corresponding to the core layer signal; and an enhanced layer BICM unit that performs BICM encoding different from the core layer BICM unit.
이 때, 파워 노멀라이저는 노멀라이징 팩터(normalizing factor)에 상응하고, 상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를 상기 결합기에 의하여 상승된 만큼 낮출 수 있다.In this case, the power normalizer may lower the power of the multiplexed signal by the amount increased by the combiner corresponding to the normalizing factor.
이 때, 인젝션 레벨 컨트롤러는 스케일링 팩터에 상응하고, 상기 노멀라이징 팩터 및 상기 스케일링 팩터는 각각 0보다 크고 1보다 작은 값이고, 상기 스케일링 팩터는 상기 인젝션 레벨 컨트롤러에 상응하는 파워 감소가 클수록 감소하고, 상기 노멀라이징 팩터는 상기 인젝션 레벨 컨트롤러에 상응하는 파워 감소가 클수록 증가할 수 있다.In this case, the injection level controller corresponds to the scaling factor, the normalizing factor and the scaling factor are each greater than 0 and less than 1, and the scaling factor decreases as the power reduction corresponding to the injection level controller increases, and the The normalizing factor may increase as the power reduction corresponding to the injection level controller increases.
이 때, 인핸스드 레이어 신호는 상기 코어 레이어 신호에 상응하는 코어 레이어 데이터의 복원에 상응하는 캔슬레이션(cancellation)에 기반하여 복원되는 인핸스드 레이어 데이터에 상응할 수 있다.In this case, the enhanced layer signal may correspond to the enhanced layer data restored based on cancellation corresponding to the restoration of the core layer data corresponding to the core layer signal.
이 때, 결합기는 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호보다 낮은 파워 레벨의 하나 이상의 확장 레이어(extension layer) 신호를 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호와 함께 결합할 수 있다.In this case, the combiner may combine the core layer signal and one or more extension layer signals having a lower power level than the enhanced layer signal together with the core layer signal and the enhanced layer signal.
이 때, 코덱 레이어 신호들은 추가 인핸스먼트 레이어 신호를 더 포함하고, 상기 추가 인핸스먼트 레이어 신호는 상기 확장 레이어 신호에 대응될 수 있다.In this case, the codec layer signals may further include an additional enhancement layer signal, and the additional enhancement layer signal may correspond to the extension layer signal.
이 때, 코덱 레이어 신호들은 베이스 레이어 신호 및 둘 이상의 인핸스먼트 레이어 신호들을 포함하고, 상기 베이스 레이어 신호는 상기 방송 신호 멀티플렉싱부의 코어 레이어 신호에 대응되고, 상기 인핸스먼트 레이어 신호들은 상기 방송 신호 멀티플렉싱부의 인핸스드 레이어 신호에 대응될 수 있다.In this case, the codec layer signals include a base layer signal and two or more enhancement layer signals, the base layer signal corresponds to a core layer signal of the broadcast signal multiplexer, and the enhancement layer signals are enhanced by the broadcast signal multiplexer. It may correspond to a de-layer signal.
이 때, 인핸스먼트 레이어 신호들은 상기 인핸스드 레이어 신호에 대응되도록 상기 방송 신호 멀티플렉싱부에 구비된 멀티플렉서를 이용하여 멀티플렉싱될 수 있다.In this case, the enhancement layer signals may be multiplexed using a multiplexer provided in the broadcast signal multiplexer to correspond to the enhanced layer signal.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 방법은, 코덱 미디어스트림을 복수개의 레이어들로 나누어 복수개의 코덱 레이어 신호들을 생성하는 단계; 상기 코덱 레이어 신호들에 대하여 전송을 위한 변환을 수행하는 단계; 및 상기 복수개의 코덱 레이어 신호들을 서로 다른 파워 레벨로 결합하여 레이어드 디비전 멀티플렉싱된 방송 신호를 생성하는 단계를 포함한다.In addition, a method for broadcasting scalable video content according to an embodiment of the present invention includes generating a plurality of codec layer signals by dividing a codec media stream into a plurality of layers; performing transformation for transmission on the codec layer signals; and combining the plurality of codec layer signals at different power levels to generate a layered division multiplexed broadcast signal.
이 때, 코덱 레이어 신호들은 상기 레이어드 디비전 멀티플렉싱의 레이어들에 1:1로 대응될 수 있다.In this case, the codec layer signals may correspond to the layers of the layered division multiplexing 1:1.
이 때, 코덱 레이어 신호들은 베이스 레이어 신호 및 인핸스먼트 레이어 신호를 포함하고, 상기 베이스 레이어 신호는 상기 레이어드 디비전 멀티플렉싱의 코어 레이어 신호에 대응되고, 상기 인핸스먼트 레이어 신호는 상기 레이어드 디비전 멀티플렉싱의 인핸스드 레이어 신호에 대응될 수 있다.In this case, the codec layer signals include a base layer signal and an enhancement layer signal, the base layer signal corresponds to the core layer signal of the layered division multiplexing, and the enhancement layer signal is the enhanced layer of the layered division multiplexing It may correspond to a signal.
이 때, 방송 신호를 생성하는 단계는 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호를 서로 다른 파워 레벨로 결합하여 멀티플렉싱된 신호를 생성하는 단계; 상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를, 상기 코어 레이어 신호에 상응하는 파워로 낮추는 단계; 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호에 함께 적용되는 인터리빙을 수행하여 타임 인터리빙된 신호를 생성하는 단계; 및 상기 타임 인터리빙된 신호 및 L1 시그널링 정보를 이용하여 상기 레이어드 디비전 멀티플렉싱된 방송 신호에 상응하는 방송 신호 프레임을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.In this case, the generating of the broadcast signal may include: generating a multiplexed signal by combining the core layer signal and the enhanced layer signal at different power levels; lowering the power of the multiplexed signal to a power corresponding to the core layer signal; generating a time interleaved signal by performing interleaving applied to the core layer signal and the enhanced layer signal together; and generating a broadcast signal frame corresponding to the layered division multiplexed broadcast signal by using the time interleaved signal and the L1 signaling information.
이 때, 멀티플렉싱된 신호를 생성하는 단계는 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호보다 낮은 파워 레벨의 하나 이상의 확장 레이어(extension layer) 신호를 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호와 함께 결합할 수 있다.At this time, the generating of the multiplexed signal may include combining the core layer signal and one or more extension layer signals of a lower power level than the enhanced layer signal with the core layer signal and the enhanced layer signal. can
이 때, 코덱 레이어 신호들은 추가 인핸스먼트 레이어 신호를 더 포함하고, 상기 추가 인핸스먼트 레이어 신호는 상기 확장 레이어 신호에 대응될 수 있다.In this case, the codec layer signals may further include an additional enhancement layer signal, and the additional enhancement layer signal may correspond to the extension layer signal.
이 때, 코덱 레이어 신호들은 베이스 레이어 신호 및 둘 이상의 인핸스먼트 레이어 신호들을 포함하고, 상기 베이스 레이어 신호는 상기 레이어드 디비전 멀티플렉싱의 코어 레이어 신호에 대응되고, 상기 인핸스먼트 레이어 신호들은 상기 레이어드 디비전 멀티플렉싱의 인핸스드 레이어 신호에 대응될 수 있다.In this case, the codec layer signals include a base layer signal and two or more enhancement layer signals, the base layer signal corresponds to the core layer signal of the layered division multiplexing, and the enhancement layer signals are the enhancement layer signals of the layered division multiplexing. It may correspond to a de-layer signal.
본 발명에 따르면, SVC(Scalable Video Coding)나 SHVC(Scalable-HEVC Video Coding)와 같은 비디오 코덱을 이용한 스케일러블 비디오 컨텐츠를 효과적으로 멀티플렉싱하여 사용자들에게 보다 유연하고 발전된 방송 서비스를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to effectively multiplex scalable video content using a video codec such as Scalable Video Coding (SVC) or Scalable-HEVC Video Coding (SHVC) to provide users with a more flexible and advanced broadcasting service.
또한, 본 발명은 차세대 방송 시스템에서, SVC 또는 HEVC 등을 이용한 스케일러블한 비디오 코덱과, 레이어 디비전 멀티플렉싱(Layered Division Multiplexing) 기반의 송수신 기술을 결합시켜서 높은 수준의 플렉서빌러티(flexibility)와 우수한 성능을 제공할 수 있다.In addition, the present invention combines a scalable video codec using SVC or HEVC and a transmission/reception technology based on Layered Division Multiplexing in a next-generation broadcasting system to provide a high level of flexibility and excellent performance can be provided.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방송 신호 송/수신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방송 신호 송/수신 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 3은 도 1에 도시된 신호 멀티플렉싱 장치의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 4는 방송 신호 프레임 구조의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 신호 멀티플렉싱 장치의 다른 예를 나타낸 블록도이다.
도 6는 도 1에 도시된 신호 디멀티플렉싱 장치의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 7은 도 6에 도시된 코어 레이어 BICM 디코더 및 인핸스드 레이어 심볼 추출기의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 8은 도 6에 도시된 코어 레이어 BICM 디코더 및 인핸스드 레이어 심볼 추출기의 다른 예를 나타낸 블록도이다.
도 9는 도 6에 도시된 코어 레이어 BICM 디코더 및 인핸스드 레이어 심볼 추출기의 또 다른 예를 나타낸 블록도이다.
도 10은 도 1에 도시된 신호 디멀티플렉싱 장치의 다른 예를 나타낸 블록도이다.
도 11은 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호의 결합으로 인한 파워 상승을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 멀티플렉싱 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치를 나타낸 블록도이다.
도 14는 코덱 레이어 신호들의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 15는 도 13에 도시된 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치의 송신신호 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치를 나타낸 블록도이다.
도 17은 코덱 레이어 신호들의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 18은 도 16에 도시된 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치의 송신신호 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 19는 2개의 인핸스먼트 레이어 신호들이 하나의 인핸스드 레이어로 맵핑되는 경우의 송신신호 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 20은 본 발명의 일실시예에 따른 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.1 is a block diagram illustrating a broadcast signal transmission/reception system according to an embodiment of the present invention.
2 is an operation flowchart illustrating a broadcast signal transmission/reception method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the signal multiplexing apparatus shown in FIG. 1 .
4 is a diagram illustrating an example of a broadcast signal frame structure.
FIG. 5 is a block diagram illustrating another example of the signal multiplexing apparatus shown in FIG. 1 .
6 is a block diagram illustrating an example of the signal demultiplexing apparatus shown in FIG. 1 .
7 is a block diagram illustrating an example of the core layer BICM decoder and the enhanced layer symbol extractor shown in FIG. 6 .
8 is a block diagram illustrating another example of the core layer BICM decoder and the enhanced layer symbol extractor shown in FIG. 6 .
9 is a block diagram illustrating another example of the core layer BICM decoder and the enhanced layer symbol extractor shown in FIG. 6 .
FIG. 10 is a block diagram illustrating another example of the signal demultiplexing apparatus shown in FIG. 1 .
11 is a diagram illustrating a power increase due to a combination of a core layer signal and an enhanced layer signal.
12 is a flowchart illustrating a signal multiplexing method according to an embodiment of the present invention.
13 is a block diagram illustrating a scalable video content broadcasting apparatus according to an embodiment of the present invention.
14 is a diagram illustrating an example of codec layer signals.
FIG. 15 is a diagram illustrating a transmission signal spectrum of the scalable video content broadcasting apparatus shown in FIG. 13 .
16 is a block diagram illustrating a scalable video content broadcasting apparatus according to another embodiment of the present invention.
17 is a diagram illustrating another example of codec layer signals.
18 is a diagram illustrating a transmission signal spectrum of the scalable video content broadcasting apparatus shown in FIG. 16 .
19 is a diagram illustrating a transmission signal spectrum when two enhancement layer signals are mapped to one enhanced layer.
20 is a flowchart illustrating a method for broadcasting scalable video content according to an embodiment of the present invention.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings as follows. Here, repeated descriptions, well-known functions that may unnecessarily obscure the gist of the present invention, and detailed descriptions of configurations will be omitted. The embodiments of the present invention are provided in order to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art. Accordingly, the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer description.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방송 신호 송/수신 시스템을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a broadcast signal transmission/reception system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 방송 신호 송/수신 시스템은 방송 신호 송신 장치(110), 무선 채널(120) 및 방송 신호 수신 장치(130)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , a broadcast signal transmission/reception system according to an embodiment of the present invention includes a broadcast
방송 신호 송신 장치(110)는 코어 레이어 데이터 및 인핸스드 레이어 데이터를 멀티플렉싱하는 신호 멀티플렉싱 장치(111) 및 OFDM 송신기(113)를 포함한다.The broadcast
신호 멀티플렉싱 장치(111)는 코어 레이어 데이터에 상응하는 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 데이터에 상응하는 인핸스드 레이어 신호를 서로 다른 파워 레벨로 결합(combine)하고, 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호에 함께 적용되는 인터리빙을 수행하여 멀티플렉싱된 신호를 생성한다. 이 때, 신호 멀티플렉싱 장치(111)는 타임 인터리빙된 신호 및 L1 시그널링 정보를 이용하여 방송 신호 프레임을 생성할 수 있다. 이 때, 방송 신호 프레임은 ATSC 3.0 프레임일 수 있다.The
OFDM 송신기(113)는 멀티플렉싱된 신호를 OFDM 통신 방식을 이용하여 안테나(117)를 통해 송신하여 송신된 OFDM 신호가 무선 채널(120)을 통해 방송 신호 수신 장치(130)의 안테나(137)를 통해 수신되도록 한다.The
방송 신호 수신 장치(130)는 OFDM 수신기(133) 및 신호 디멀티플렉싱 장치(131)를 포함한다. 무선 채널(120)을 통해 전송된 신호가 안테나(137)를 통해 수신되면, OFDM 수신기(133)는 동기(synchronization), 채널 추정(channel estimation) 및 등화(equalization) 과정 등을 통해 OFDM 신호를 수신한다.The broadcast
신호 디멀티플렉싱 장치(131)는 OFDM 수신기(133)를 통해 수신된 신호로부터 먼저 코어 레이어 데이터를 복원하고, 복원된 코어 레이어 데이터에 상응하는 캔슬레이션(cancellation)을 통해 인핸스드 레이어 데이터를 복원한다. 이 때, 신호 디멀티플렉싱 장치(131)는 먼저 방송 신호 프레임을 생성하고, 방송 신호 프레임으로부터 L1 시그널링 정보를 복원한 후 L1 시그널링 정보를 데이터 신호의 복원에 활용할 수 있다. 이 때, L1 시그널링 정보는 인젝션 레벨 정보, 노멀라이징 팩터 정보 등을 포함할 수 있다.The
후술하겠지만, 도 1에 도시된 신호 멀티플렉싱 장치(111)는 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호를 서로 다른 파워 레벨로 결합(combine)하여 멀티플렉싱된 신호를 생성하는 결합기; 상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를, 상기 코어 레이어 신호에 상응하는 파워로 낮추는 파워 노멀라이저; 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호에 함께 적용되는 인터리빙을 수행하여 타임 인터리빙된 신호를 생성하는 타임 인터리버; 및 상기 타임 인터리빙된 신호 및 L1 시그널링 정보를 이용하여 방송 신호 프레임을 생성하는 프레임 빌더를 포함할 수 있다. 이 때, 도 1에 도시된 방송 신호 송신 장치(110)는 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호를 서로 다른 파워 레벨로 결합(combine)하여 멀티플렉싱된 신호를 생성하는 결합기; 상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를, 상기 코어 레이어 신호에 상응하는 파워로 낮추는 파워 노멀라이저; 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호에 함께 적용되는 인터리빙을 수행하여 타임 인터리빙된 신호를 생성하는 타임 인터리버; 상기 타임 인터리빙된 신호 및 L1 시그널링 정보를 이용하여 방송 신호 프레임을 생성하는 프레임 빌더; 및 상기 방송 신호 프레임을 OFDM 통신 방식을 이용하여 안테나를 통해 송신하는 OFDM 송신기를 포함하는 것으로 볼 수 있다.As will be described later, the
후술하겠지만, 도 1에 도시된 신호 디멀티플렉싱 장치는 수신 신호에 타임 디인터리빙을 적용하여 타임 디인터리빙 신호를 생성하는 타임 디인터리버; 상기 수신 신호 또는 상기 타임 디인터리빙 신호의 파워를 송신기의 파워 노멀라이저에 의한 파워 감소만큼 높이는 디-노멀라이저; 상기 디-노멀라이저에 의해 파워 조절된 신호로부터 코어 레이어 데이터를 복원하는 코어 레이어 BICM 디코더; 상기 코어 레이어 BICM 디코더의 코어 레이어 FEC 디코더의 출력 신호를 이용하여, 상기 디-노멀라이저에 의해 파워 조절된 신호에 대한 상기 코어 레이어 데이터에 상응하는 캔슬레이션을 수행하여 인핸스드 레이어 신호를 추출하는 인핸스드 레이어 심볼 추출기; 상기 인핸스드 레이어 신호의 파워를 송신기의 인젝션 레벨 컨트롤러의 파워 감소만큼 높이는 디-인젝션 레벨 컨트롤러; 및 상기 디-인젝션 레벨 컨트롤러의 출력 신호를 이용하여 인핸스드 레이어 데이터를 복원하는 인핸스드 레이어 BICM 디코더를 포함할 수 있다. 이 때, 도 1에 도시된 방송 신호 수신 장치(130)는 전송된 신호에 대한 동기, 채널추정 및 등화 중 어느 하나 이상을 수행하여 수신 신호를 생성하는 OFDM 수신기; 상기 수신 신호에 타임 디인터리빙을 적용하여 타임 디인터리빙 신호를 생성하는 타임 디인터리버; 상기 수신 신호 또는 상기 타임 디인터리빙 신호의 파워를 송신기의 파워 노멀라이저에 의한 파워 감소만큼 높이는 디-노멀라이저; 상기 디-노멀라이저에 의해 파워 조절된 신호로부터 코어 레이어 데이터를 복원하는 코어 레이어 BICM 디코더; 상기 코어 레이어 BICM 디코더의 코어 레이어 FEC 디코더의 출력 신호를 이용하여, 상기 디-노멀라이저에 의해 파워 조절된 신호에 대한 상기 코어 레이어 데이터에 상응하는 캔슬레이션을 수행하여 인핸스드 레이어 신호를 추출하는 인핸스드 레이어 심볼 추출기; 상기 인핸스드 레이어 신호의 파워를 송신기의 인젝션 레벨 컨트롤러의 파워 감소만큼 높이는 디-인젝션 레벨 컨트롤러; 및 상기 디-인젝션 레벨 컨트롤러의 출력 신호를 이용하여 인핸스드 레이어 데이터를 복원하는 인핸스드 레이어 BICM 디코더를 포함하는 것으로 볼 수 있다.As will be described later, the signal demultiplexing apparatus shown in FIG. 1 includes: a time deinterleaver configured to generate a time deinterleaving signal by applying time deinterleaving to a received signal; a de-normalizer that increases the power of the received signal or the time deinterleaving signal by a power reduction by a power normalizer of a transmitter; a core layer BICM decoder for reconstructing core layer data from the signal whose power is adjusted by the de-normalizer; Enhancement for extracting an enhanced layer signal by performing cancellation corresponding to the core layer data on the signal whose power is adjusted by the de-normalizer using the output signal of the core layer FEC decoder of the core layer BICM decoder de layer symbol extractor; a de-injection level controller that increases the power of the enhanced layer signal by a decrease in the power of the injection level controller of the transmitter; and an enhanced layer BICM decoder that reconstructs enhanced layer data using an output signal of the de-injection level controller. At this time, the broadcast
도 1에는 명시적으로 도시되지 아니하였으나, 본 발명의 일실시예에 따른 방송 신호 송/수신 시스템은 코어 레이어 데이터 및 인핸스드 레이어 데이터 이외에도 하나 이상의 확장 레이어 데이터를 멀티플렉싱/디멀티플렉싱할 수 있다. 이 때, 확장 레이어 데이터는 코어 레이어 데이터 및 인핸스드 레이어 데이터보다 낮은 파워 레벨로 멀티플렉싱될 수 있다. 나아가, 둘 이상의 확장 레이어들이 포함되는 경우, 첫 번째 확장 레이어의 인젝션 파워 레벨보다 두 번째 확장 레이어의 인젝션 파워 레벨이 낮고, 두 번째 확장 레이어의 인젝션 파워 레벨보다 세 번째 확장 레이어의 인젝션 파워 레벨이 낮을 수 있다.Although not explicitly shown in FIG. 1 , the broadcast signal transmission/reception system according to an embodiment of the present invention may multiplex/demultiplex one or more extension layer data in addition to the core layer data and the enhanced layer data. In this case, the extension layer data may be multiplexed at a lower power level than the core layer data and the enhanced layer data. Furthermore, when two or more extension layers are included, the injection power level of the second extension layer is lower than the injection power level of the first extension layer, and the injection power level of the third extension layer is lower than the injection power level of the second extension layer. can
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방송 신호 송/수신 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.2 is an operation flowchart illustrating a broadcast signal transmission/reception method according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 방송 신호 송/수신 방법은 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호를 서로 다른 파워 레벨로 결합하여 멀티플렉싱한다(S210).Referring to FIG. 2 , in the method for transmitting/receiving a broadcast signal according to an embodiment of the present invention, a core layer signal and an enhanced layer signal are combined at different power levels and multiplexed (S210).
이 때, 단계(S210)에 의하여 생성되는 멀티플렉싱된 신호는 데이터 신호와 L1 시그널링 정보를 포함할 수 있다. 이 때, L1 시그널링 정보는 인젝션 레벨 정보 및 노멀라이징 팩터 정보를 포함할 수 있다.In this case, the multiplexed signal generated by step S210 may include a data signal and L1 signaling information. In this case, the L1 signaling information may include injection level information and normalizing factor information.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 방송 신호 송/수신 방법은 멀티플렉싱된 신호를 OFDM 전송한다(S220).In addition, in the broadcast signal transmission/reception method according to an embodiment of the present invention, the multiplexed signal is OFDM transmitted ( S220 ).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 방송 신호 송/수신 방법은 전송된 신호를 OFDM 수신한다(S230).In addition, in the broadcast signal transmission/reception method according to an embodiment of the present invention, the transmitted signal is OFDM received (S230).
이 때, 단계(S230)는 동기(synchronization), 채널 추정(channel estimation) 및 등화(equalization) 과정 등을 수행할 수 있다.In this case, in step S230, synchronization, channel estimation, and equalization may be performed.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 방송 신호 송/수신 방법은 수신된 신호에서 코어 레이어 데이터를 복원한다(S240).In addition, in the broadcast signal transmission/reception method according to an embodiment of the present invention, core layer data is restored from the received signal (S240).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 방송 신호 송/수신 방법은 코어 레이어 신호 캔슬레이션을 통해 인핸스드 레이어 데이터를 복원한다(S250).In addition, the broadcast signal transmission/reception method according to an embodiment of the present invention restores enhanced layer data through core layer signal cancellation (S250).
특히, 도 2에 도시된 단계(S240) 및 단계(S250)는 단계(S210)에 상응하는 디멀티플렉싱 동작에 해당하는 것일 수 있다.In particular, steps S240 and S250 shown in FIG. 2 may correspond to the demultiplexing operation corresponding to step S210.
후술하겠지만, 도 2에 도시된 단계(S210)는 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호를 서로 다른 파워 레벨로 결합하여 멀티플렉싱된 신호를 생성하는 단계; 상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를, 상기 코어 레이어 신호에 상응하는 파워로 낮추는 단계; 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호에 함께 적용되는 인터리빙을 수행하여 타임 인터리빙된 신호를 생성하는 단계; 및 상기 타임 인터리빙된 신호 및 L1 시그널링 정보를 이용하여 방송 신호 프레임을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 이 때, 단계(S210)의 방송 신호 송신 방법은, 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호를 서로 다른 파워 레벨로 결합하여 멀티플렉싱된 신호를 생성하는 단계; 상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를, 상기 코어 레이어 신호에 상응하는 파워로 낮추는 단계; 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호에 함께 적용되는 인터리빙을 수행하여 타임 인터리빙된 신호를 생성하는 단계; 상기 타임 인터리빙된 신호 및 L1 시그널링 정보를 이용하여 방송 신호 프레임을 생성하는 단계; 및 상기 방송 신호 프레임을 OFDM 통신 방식을 이용하여 안테나를 통해 송신하는 단계를 포함하는 것으로 볼 수 있다.As will be described later, the step S210 illustrated in FIG. 2 includes generating a multiplexed signal by combining the core layer signal and the enhanced layer signal at different power levels; lowering the power of the multiplexed signal to a power corresponding to the core layer signal; generating a time interleaved signal by performing interleaving applied to the core layer signal and the enhanced layer signal together; and generating a broadcast signal frame using the time-interleaved signal and L1 signaling information. In this case, the broadcast signal transmission method of step S210 includes: generating a multiplexed signal by combining a core layer signal and an enhanced layer signal at different power levels; lowering the power of the multiplexed signal to a power corresponding to the core layer signal; generating a time interleaved signal by performing interleaving applied to the core layer signal and the enhanced layer signal together; generating a broadcast signal frame using the time-interleaved signal and L1 signaling information; and transmitting the broadcast signal frame through an antenna using an OFDM communication method.
후술하겠지만, 도 2에 도시된 단계들(S240, S250)은 수신 신호에 타임 디인터리빙을 적용하여 타임 디인터리빙 신호를 생성하는 단계; 상기 수신 신호 또는 상기 타임 디인터리빙 신호의 파워를 송신기의 파워 노멀라이저에 의한 파워 감소만큼 높이는 단계; 상기 파워 조절된 신호로부터 코어 레이어 데이터를 복원하는 단계; 상기 파워 조절된 신호에 대한 상기 코어 레이어 데이터에 상응하는 캔슬레이션을 수행하여 인핸스드 레이어 신호를 추출하는 단계; 상기 인핸스드 레이어 신호의 파워를 송신기의 인젝션 레벨 컨트롤러의 파워 감소만큼 높이는 단계; 및 파워 조절된 상기 인핸스드 레이어 신호를 이용하여 인핸스드 레이어 데이터를 복원하는 단계를 포함할 수 있다. 이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 방송 신호 수신 방법은, 전송된 신호에 대한 동기, 채널추정 및 등화 중 어느 하나 이상을 수행하여 수신 신호를 생성하는 단계; 상기 수신 신호에 타임 디인터리빙을 적용하여 타임 디인터리빙 신호를 생성하는 단계; 상기 수신 신호 또는 상기 타임 디인터리빙 신호의 파워를 송신기의 파워 노멀라이저에 의한 파워 감소만큼 높이는 단계; 상기 파워 조절된 신호로부터 코어 레이어 데이터를 복원하는 단계; 상기 파워 조절된 신호에 대한 상기 코어 레이어 데이터에 상응하는 캔슬레이션을 수행하여 인핸스드 레이어 신호를 추출하는 단계; 상기 인핸스드 레이어 신호의 파워를 송신기의 인젝션 레벨 컨트롤러의 파워 감소만큼 높이는 단계; 및 파워 조절된 상기 인핸스드 레이어 신호를 이용하여 인핸스드 레이어 데이터를 복원하는 단계를 포함하는 것으로 볼 수 있다.As will be described later, the steps S240 and S250 shown in FIG. 2 include generating a time deinterleaving signal by applying time deinterleaving to a received signal; increasing the power of the received signal or the time deinterleaving signal by a power reduction by a power normalizer of a transmitter; restoring core layer data from the power-adjusted signal; extracting an enhanced layer signal by performing cancellation corresponding to the core layer data on the power-adjusted signal; increasing the power of the enhanced layer signal by a power decrease of an injection level controller of the transmitter; and restoring enhanced layer data using the power-adjusted enhanced layer signal. In this case, a method for receiving a broadcast signal according to an embodiment of the present invention includes generating a received signal by performing any one or more of synchronization, channel estimation, and equalization on a transmitted signal; generating a time deinterleaving signal by applying time deinterleaving to the received signal; increasing the power of the received signal or the time deinterleaving signal by a power reduction by a power normalizer of a transmitter; restoring core layer data from the power-adjusted signal; extracting an enhanced layer signal by performing cancellation corresponding to the core layer data on the power-adjusted signal; increasing the power of the enhanced layer signal by a power decrease of an injection level controller of the transmitter; and restoring enhanced layer data using the power-adjusted enhanced layer signal.
도 3은 도 1에 도시된 신호 멀티플렉싱 장치의 일 예를 나타낸 블록도이다.FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the signal multiplexing apparatus shown in FIG. 1 .
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 멀티플렉싱 장치는 코어 레이어 BICM부(310), 인핸스드 레이어 BICM부(320), 인젝션 레벨 컨트롤러(330), 결합기(340), 파워 노멀라이저(345), 타임 인터리버(350), L1 시그널링 생성부(360) 및 프레임 빌더(370)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the signal multiplexing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a core
일반적으로, BICM(Bit-Interleaved Coded Modulation) 장치는 오류정정 부호화기, 비트 인터리버 및 심볼 맵퍼로 구성되며, 도 3에 도시된 코어 레이어 BICM부(310) 및 인핸스드 레이어 BICM부(320)도 각각 오류정정 부호화기, 비트 인터리버 및 심볼 맵퍼를 포함할 수 있다. 특히, 도 3에 도시된 오류정정 부호화기(CORE LAYER FEC ENCODER, ENHANCED LAYER FEC ENCODER)는 각각 BCH 인코더 및 LDPC 인코더가 직렬로 결합된 것일 수 있다. 이 때, 오류정정 부호화기의 입력은 BCH 인코더로 입력되고, BCH 인코더의 출력은 LDPC 인코더로 입력되며, LDPC 인코더의 출력은 오류정정 부호화기의 출력이 될 수 있다.In general, a bit-interleaved coded modulation (BICM) device includes an error correction encoder, a bit interleaver, and a symbol mapper, and the core
도 3에 도시된 바와 같이, 코어 레이어 데이터(Core Layer data) 및 인핸스드 레이어 데이터(Enhanced Layer data)는 각각 서로 다른 BICM부를 통과한 후 결합기(340)를 통해 합쳐진다. 즉, 본 발명에서 레이어드 디비전 멀티플렉싱(Layered Division Multiplexing; LDM)이라 함은 다수 개의 계층을 파워 차이를 이용하여 하나로 결합하여 전송하는 것을 의미할 수 있다. As shown in FIG. 3 , the core layer data and the enhanced layer data pass through different BICM units and are then combined through a
즉, 코어 레이어 데이터는 코어 레이어 BICM부(310)를 통과하고, 인핸스드 레이어 데이터는 인핸스드 레이어 BICM부(320)를 통과한 후 인젝션 레벨 컨트롤러(330)를 거쳐서 결합기(340)에서 결합된다. 이 때, 인핸스드 레이어 BICM부(320)는 코어 레이어 BICM부(310)와는 상이한 BICM 인코딩을 수행할 수 있다. 즉, 인핸스드 레이어 BICM부(320)는 코어 레이어 BICM부(310)보다 높은 비트율에 상응하는 오류정정 부호화나 심볼 맵핑을 수행할 수 있다. 또한, 인핸스드 레이어 BICM부(320)는 코어 레이어 BICM부(310)보다 덜 강인한(less robust) 오류정정 부호화나 심볼 맵핑을 수행할 수 있다.That is, the core layer data passes through the core
예를 들어, 코어 레이어 오류정정 부호화기가 인핸스드 레이어 오류정정 부호화기보다 비트율이 낮을 수 있다. 이 때, 인핸스드 레이어 심볼 맵퍼는 코어 레이어 심볼 맵퍼보다 덜 강인(less robust)할 수 있다.For example, the core layer error correction encoder may have a lower bit rate than the enhanced layer error correction encoder. In this case, the enhanced layer symbol mapper may be less robust than the core layer symbol mapper.
결합기(340)는 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호를 서로 다른 파워 레벨로 결합(combine)하는 것으로 볼 수 있다. 실시예에 따라, 파워 레벨 조절은 인핸스드 레이어 신호가 아닌 코어 레이어 신호에 대하여 수행될 수도 있다. 이 때, 코어 레이어 신호에 대한 파워는 인핸스드 레이어 신호의 파워보다 커지도록 조절될 수 있다.The
코어 레이어 데이터는 강인한(robust) 수신을 위해 낮은 부호율(low code rate)의 FEC(Forward error correction) 코드를 사용하는 반면, 인핸스드 레이어 데이터는 높은 데이터 전송률을 위해 높은 부호율의 FEC 코드를 사용할 수 있다.Core layer data uses a low code rate FEC (forward error correction) code for robust reception, whereas enhanced layer data uses a high code rate FEC code for high data rate. can
즉, 코어 레이어 데이터는 인핸스드 레이어 데이터와 비교하여 동일한 수신환경에서 더 넓은 방송구역(coverage)을 가질 수 있다.That is, the core layer data may have a wider coverage in the same reception environment as compared to the enhanced layer data.
인핸스드 레이어 BICM부(320)를 통과한 인핸스드 레이어 데이터는 인젝션 레벨 컨트롤러(330)를 통해 그 게인(또는 파워)가 조절되어 결합기(340)에 의해 코어 레이어 데이터와 결합된다.The enhanced layer data that has passed through the enhanced
즉, 인젝션 레벨 컨트롤러(330)는 인핸스드 레이어 신호의 파워를 줄여서 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 생성한다. 이 때, 인젝션 레벨 컨트롤러(330)에서 조절되는 신호의 크기는 인젝션 레벨(injection level)에 따라 결정될 수 있다. 이 때, 신호 A에 신호 B를 삽입하는 경우의 인젝션 레벨은 하기 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.That is, the
[수학식 1][Equation 1]
예를 들어, 코어 레이어 신호에 인핸스드 레이어 신호를 삽입할 때 인젝션 레벨을 3dB라고 가정하면, 인핸스드 레이어 신호는 코어 레이어 신호의 절반에 해당하는 파워 크기를 가지는 것을 의미한다.For example, assuming that the injection level is 3 dB when the enhanced layer signal is inserted into the core layer signal, the enhanced layer signal has a power level corresponding to half that of the core layer signal.
이 때, 인젝션 레벨 컨트롤러(330)는 인핸스드 레이어 신호의 파워 레벨을 3.0dB에서 10.0dB까지 0.5dB 간격으로 조절할 수 있다. In this case, the
일반적으로, 코어 레이어에 할당되는 전송 파워가 인핸스드 레이어에 할당되는 전송 파워에 비해 크게 할당되며, 이를 통해 수신기에서 코어 레이어에 대한 우선적인 복호가 가능하다.In general, the transmission power allocated to the core layer is allocated larger than the transmission power allocated to the enhanced layer, so that the receiver can preferentially decode the core layer.
이 때, 결합기(340)는 코어 레이어 신호 및 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 결합하여 멀티플렉싱된 신호를 생성하는 것으로 볼 수 있다.In this case, the
결합기(340)에 의해 결합된 신호는 코어 레이어 신호와 인핸스드 레이어 신호의 결합에 의하여 발생한 파워 상승만큼 파워를 낮추기 위해 파워 노멀라이저(345)로 제공되어 파워 조절이 수행된다. 즉, 파워 노멀라이저(345)는 결합기(340)에 의해 멀티플렉싱된 신호의 파워를, 코어 레이어 신호에 상응하는 파워 레벨로 낮춘다. 결합된 신호의 레벨이 한 레이어 신호의 레벨보다 높기 때문에 방송 신호 송/수신 시스템의 나머지 부분에서 진폭 클리핑(amplitude clipping) 등을 방지하기 위해서 파워 노멀라이저(345)의 파워 노멀라이징이 필요하다.The signal combined by the
이 때, 파워 노멀라이저(345)는 하기 수학식 2의 노멀라이징 팩터(normalizing factor)를 결합된 신호의 크기에 곱하여 알맞은 신호의 크기로 조절할 수 있다. 하기 수학식 2를 계산하기 위한 인젝션 레벨 정보는 시그널링 플로우(signaling flow)를 통해 파워 노멀라이저(345)로 전달될 수 있다.In this case, the
[수학식 2][Equation 2]
인핸스드 레이어 신호 SE가 코어 레이어 신호 SC에 기설정된 인젝션 레벨에 의해 인젝션될 때 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호의 파워 레벨이 1로 노멀라이즈된다고 가정하면, 결합 신호는 와 같이 표현될 수 있다.Assuming that the power levels of the core layer signal and the enhanced layer signal are normalized to 1 when the enhanced layer signal S E is injected into the core layer signal S C by a predetermined injection level, the combined signal is can be expressed as
이 때, α는 다양한 인젝션 레벨들에 상응하는 스케일링 팩터(scaling factor)를 나타낸다. 즉, 인젝션 레벨 컨트롤러(330)는 스케일링 팩터에 상응하는 것일 수 있다.In this case, α represents a scaling factor corresponding to various injection levels. That is, the
예를 들어, 인핸스드 레이어의 인젝션 레벨이 3dB이면, 결합된 신호는 와 같이 표현될 수 있다.For example, if the injection level of the enhanced layer is 3 dB, the combined signal is can be expressed as
결합된(combined) 신호(멀티플렉싱된 신호)의 파워가 코어 레이어 신호와 비교하여 증가하였기 때문에, 파워 노멀라이저(345)는 이와 같은 파워 증가를 완화(mitigate)시켜야 한다.Since the power of the combined signal (the multiplexed signal) has increased compared to the core layer signal, the
파워 노멀라이저(345)의 출력은 와 같이 표현될 수 있다.The output of the
이 때, β는 인핸스드 레이어의 다양한 인젝션 레벨에 따른 노멀라이징 팩터(normalizing factor)를 나타낸다.In this case, β represents a normalizing factor according to various injection levels of the enhanced layer.
인핸스드 레이어의 인젝션 레벨이 3dB인 경우, 코어 레이어 신호 대비 결합 신호의 파워 증가는 50%이다. 따라서, 파워 노멀라이저(345)의 출력은 와 같이 표현될 수 있다.When the injection level of the enhanced layer is 3 dB, the power increase of the combined signal compared to the core layer signal is 50%. Therefore, the output of the
하기 표 1은 다양한 인젝션 레벨에 따른 스케일링 팩터 α와 노멀라이징 팩터 β를 나타낸다(CL: Core Layer, EL: Enhanced Layer). 인젝션 레벨과 스케일링 팩터 α및 노멀라이징 팩터 β와의 관계는 아래와 같이 정의될 수 있다.Table 1 below shows the scaling factor α and the normalizing factor β according to various injection levels (CL: Core Layer, EL: Enhanced Layer). The relationship between the injection level and the scaling factor α and the normalizing factor β may be defined as follows.
[수학식 3][Equation 3]
즉, 파워 노멀라이저(345)는 노멀라이징 팩터(normalizing factor)에 상응하고, 멀티플렉싱된 신호의 파워를 결합기(340)에 의하여 상승된 만큼 낮추는 것으로 볼 수 있다.That is, the
이 때, 노멀라이징 팩터 및 스케일링 팩터는 각각 0보다 크고 1보다 작은 유리수일 수 있다.In this case, the normalizing factor and the scaling factor may be rational numbers greater than 0 and less than 1, respectively.
이 때, 스케일링 팩터는 인젝션 레벨 컨트롤러(330)에 상응하는 파워 감소가 클수록 감소하고, 노멀라이징 팩터는 인젝션 레벨 컨트롤러(330)에 상응하는 파워 감소가 클수록 증가할 수 있다.In this case, the scaling factor may decrease as the decrease in power corresponding to the
파워 노멀라이징된 신호는 채널에서 발생하는 군집오류(burst error)를 분산시키기 위한 타임 인터리버(time interleaver)(350)를 통과한다.The power normalized signal passes through a
이 때, 타임 인터리버(350)는 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호에 함께 적용되는 인터리빙을 수행하는 것으로 볼 수 있다. 즉, 코어 레이어와 인핸스드 레이어가 타임 인터리버를 공유함으로써 불필요한 메모리 사용을 방지하고, 수신기에서의 레이턴시를 줄일 수 있다.In this case, the
후술하겠지만, 인핸스드 레이어 신호는 코어 레이어 신호에 상응하는 코어 레이어 데이터의 복원에 상응하는 캔슬레이션(cancellation)에 기반하여 복원되는 인핸스드 레이어 데이터에 상응하는 것일 수 있고, 결합기(340)는 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호보다 낮은 파워 레벨의 하나 이상의 확장 레이어(extension layer) 신호를 상기 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호와 함께 결합할 수 있다.As will be described later, the enhanced layer signal may correspond to the enhanced layer data restored based on cancellation corresponding to the restoration of the core layer data corresponding to the core layer signal, and the
한편, 인젝션 레벨 정보를 포함하는 L1 시그널링 정보는 시그널링 전용의 BICM을 포함하는 L1 시그널링 생성부(360)에서 부호화된다. 이 때, L1 시그널링 생성부(360)는 인젝션 레벨 컨트롤러(330)로부터 인젝션 레벨 정보(IL INFO)를 제공 받아서 L1 시그널링 신호를 생성할 수 있다. Meanwhile, the L1 signaling information including the injection level information is encoded by the
L1 시그널링에서 L1은 ISO 7 레이어 모델의 최하위 레이어(lowest layer)인 레이어 1(Layer-1)을 나타낸다. 이 때, L1 시그널링은 프리앰블(preamble)에 포함될 수도 있다.In L1 signaling, L1 represents layer 1 (Layer-1), which is the lowest layer of the ISO 7 layer model. In this case, the L1 signaling may be included in the preamble.
일반적으로, L1 시그널링은 OFDM 송신기의 주요 파라미터인 FFT 사이즈, 가드 인터벌 사이즈(guard interval size) 등과 BICM 주요 파라미터인 채널 코드 레이트(channel code rate), 모듈레이션 정보 등을 포함할 수 있다. 이러한 L1 시그널링 신호는 데이터 신호와 결합하여 방송 신호 프레임을 구성한다.In general, L1 signaling may include FFT size and guard interval size, which are main parameters of the OFDM transmitter, and channel code rate, which are main parameters of BICM, such as modulation information. The L1 signaling signal is combined with the data signal to form a broadcast signal frame.
프레임 빌더(370)는 L1 시그널링 신호와 데이터 신호를 결합하여 방송 신호 프레임을 생성한다.The
방송 신호 프레임은 멀티패스(multi-path) 및 도플러(Doppler)에 강인한 OFDM 송신기를 거쳐서 전송된다. 이 때, OFDM 송신기는 차세대 방송시스템의 전송신호 생성을 담당하는 것으로 볼 수 있다.A broadcast signal frame is transmitted through an OFDM transmitter that is robust to multi-path and Doppler. In this case, the OFDM transmitter can be considered to be in charge of generating a transmission signal of the next-generation broadcasting system.
도 4는 방송 신호 프레임 구조의 일 예를 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of a broadcast signal frame structure.
도 4를 참조하면, 방송 신호 프레임은 L1 시그널링 신호 및 데이터 신호를 포함한다. 예를 들어, 방송 신호 프레임은 ATSC 3.0 프레임일 수 있다.Referring to FIG. 4 , a broadcast signal frame includes an L1 signaling signal and a data signal. For example, the broadcast signal frame may be an ATSC 3.0 frame.
도 5는 도 1에 도시된 신호 멀티플렉싱 장치의 다른 예를 나타낸 블록도이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating another example of the signal multiplexing apparatus shown in FIG. 1 .
도 5를 참조하면, 신호 멀티플렉싱 장치가 코어 레이어 데이터 및 인핸스드 레이어 데이터 이외에도 N개(N은 1이상의 자연수)의 확장 레이어들(Extension Layers)에 상응하는 데이터를 함께 멀티플렉싱하는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 5 , it can be seen that the signal multiplexing apparatus multiplexes data corresponding to N extension layers (N is a natural number greater than or equal to 1) in addition to the core layer data and the enhanced layer data.
즉, 도 5에 도시된 신호 멀티플렉싱 장치는 코어 레이어 BICM부(310), 인핸스드 레이어 BICM부(320), 인젝션 레벨 컨트롤러(330), 결합기(340), 파워 노멀라이저(345), 타임 인터리버(350), L1 시그널링 생성부(360) 및 프레임 빌더(370) 이외에도 N개의 확장 레이어 BICM부들(410, ..., 430) 및 인젝션 레벨 컨트롤러들(440, ..., 460)을 포함한다.That is, the signal multiplexing device shown in FIG. 5 includes a core
도 5에 도시된 코어 레이어 BICM부(310), 인핸스드 레이어 BICM부(320), 인젝션 레벨 컨트롤러(330), 결합기(340), 파워 노멀라이저(345), 타임 인터리버(350), L1 시그널링 생성부(360) 및 프레임 빌더(370)에 대해서는 도 3을 통하여 이미 상세히 설명한 바 있다.5, the core
N개의 확장 레이어 BICM부들(410, ..., 430)은 각각 독립적으로 BICM 인코딩을 수행하고, 인젝션 레벨 컨트롤러들(440, ..., 460)은 각각의 확장 레이어에 상응하는 파워 리듀싱을 수행하여 파워 리듀싱된 확장 레이어 신호가 결합기(340)를 통해 다른 레이어 신호들과 결합되도록 한다.The N extension
이 때, 확장 레이어 BICM부들(410, ..., 430) 각각의 오류정정 부호화기는 BCH 인코더와 LDPC 인코더가 직렬연결된 것일 수 있다.In this case, the error correction encoder of each of the enhancement
특히, 인젝션 레벨 컨트롤러들(440, ..., 460) 각각에 상응하는 파워 감소는 인젝션 레벨 컨트롤러(330)의 파워 감소보다 큰 것이 바람직하다. 즉, 도 5에 도시된 인젝션 레벨 컨트롤러들(330, 440, ..., 460)은 아래로 내려올수록 큰 파워 감소에 상응할 수 있다.In particular, it is preferable that the power reduction corresponding to each of the
도 5에 도시된 인젝션 레벨 컨트롤러들(330, 440, 460)로부터 제공된 인젝션 레벨 정보는 L1 시그널링 생성부(360)를 거쳐서 프레임 빌더(370)의 방송 신호 프레임에 포함되어 수신기로 전송된다. 즉, 각 계층의 인젝션 레벨은 L1 시그널링 정보에 담겨, 수신기로 전달된다.The injection level information provided from the
본 발명에서 파워 조절은 입력 신호의 파워를 증가 또는 감소시키는 것일 수도 있고, 입력 신호의 게인을 증가 또는 감소시키는 것일 수도 있다.In the present invention, power control may increase or decrease the power of the input signal, or may increase or decrease the gain of the input signal.
파워 노멀라이저(345)는 결합기(340)에 의하여 복수의 레이어 신호들이 결합됨으로써 야기되는 파워 증가를 완화(mitigate)시킨다.The power normalizer 345 mitigates a power increase caused by combining a plurality of layer signals by the
도 5에 도시된 예에서, 파워 노멀라이저(345)는 하기 수학식 4를 이용하여 노멀라이징 팩터를 각 계층(layer)들의 신호가 결합된 신호의 크기에 곱하여 알맞은 신호 크기로 신호 파워를 조절할 수 있다.In the example shown in FIG. 5 , the
[수학식 4][Equation 4]
Normalizing Factor =Normalizing Factor =
타임 인터리버(350)는 결합기(340)에 의하여 결합된 신호에 대한 인터리빙을 수행함으로써, 레이어들의 신호들에 함께 적용되는 인터리빙을 수행한다.The
도 6은 도 1에 도시된 신호 디멀티플렉싱 장치의 일 예를 나타낸 블록도이다.6 is a block diagram illustrating an example of the signal demultiplexing apparatus shown in FIG. 1 .
도 6를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 디멀티플렉싱 장치는 타임 디인터리버(510), 디-노멀라이저(1010), 코어 레이어 BICM 디코더(520), 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530), 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020) 및 인핸스드 레이어 BICM 디코더(540)를 포함한다.Referring to FIG. 6 , the signal demultiplexing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
이 때, 도 6에 도시된 신호 디멀티플렉싱 장치는 도 3에 도시된 신호 멀티플렉싱 장치에 상응하는 것일 수 있다.In this case, the signal demultiplexing device shown in FIG. 6 may correspond to the signal multiplexing device shown in FIG. 3 .
타임 디인터리버(510)는 시간/주파수 동기(synchronization), 채널추정(channel estimation) 및 등화(equalization) 등의 동작을 수행하는 OFDM 수신기로부터 수신 신호를 제공 받고, 채널에서 발생한 군집오류(burst error) 분산에 관한 동작을 수행한다. 이 때, L1 시그널링 정보는 OFDM 수신기에서 우선적으로 복호되어, 데이터 복호에 활용될 수 있다. 특히, L1 시그널링 정보 중 인젝션 레벨 정보는 디-노멀라이저(1010)와 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)에 전달될 수 있다. 이 때, OFDM 수신기는 수신 신호를 방송 신호 프레임(예를 들어, ATSC 3.0 프레임)의 형태로 복호화한 후, 프레임의 데이터 심볼 부분을 추출하여 타임 디인터리버(510)로 제공할 수 있다. 즉, 타임 디인터리버(510)는 데이터 심볼을 통과시키면서 역인터리빙 과정을 수행하여 채널에서 발생한 군집오류를 분산시킨다.The
디-노멀라이저(1010)는 송신기의 파워 노멀라이저에 상응하는 것으로, 파워 노멀라이저에서 감소시킨 만큼 파워를 높인다. 즉, 디-노멀라이저(1010)는 수신 신호를 상기 수학식 2의 노멀라이징 팩터로 나눈다.The de-normalizer 1010 corresponds to the power normalizer of the transmitter, and increases the power by the amount reduced by the power normalizer. That is, the de-normalizer 1010 divides the received signal by the normalizing factor of Equation (2).
도 6에 도시된 예에서, 디-노멀라이저(1010)는 타임 인터리버(510)의 출력 신호의 파워를 조절하는 것으로 도시되었으나, 실시예에 따라 디-노멀라이저(1010)는 타임 인터리버(510)의 앞에 위치하여 인터리빙 되기 전에 파워 조절이 수행되도록 할 수도 있다.In the example shown in FIG. 6 , the de-normalizer 1010 is illustrated as adjusting the power of the output signal of the
즉, 디-노멀라이저(1010)는 타임 인터리버(510)의 앞 또는 뒤에 위치하여 코어 레이어 심볼 디맵퍼의 LLR 계산 등을 위해 신호의 크기를 증폭하는 것으로 볼 수 있다.That is, the de-normalizer 1010 can be viewed as being positioned before or after the
타임 디인터리버(510)의 출력(또는 디-노멀라이저(1010)의 출력)은 코어 레이어 BICM 디코더(520)로 제공되고, 코어 레이어 BICM 디코더(520)는 코어 레이어 데이터를 복원한다.The output of the time deinterleaver 510 (or the output of the de-normalizer 1010 ) is provided to the core
이 때, 코어 레이어 BICM 디코더(520)는 코어 레이어 심볼 디맵퍼, 코어 레이어 비트 디인터리버 및 코어 레이어 오류정정 복호화기를 포함한다. 코어 레이어 심볼 디맵퍼는 심볼과 관련된 LLR(Log-Likelihood Ratio) 값들을 계산하고, 코어 레이어 비트 디인터리버는 계산된 LLR 값들을 군집오류에 강하게 섞으며, 코어 레이어 오류정정 복호화기는 채널에서 발생한 오류를 정정한다. In this case, the core
이 때, 코어 레이어 심볼 디맵퍼는 미리 결정된 성상도를 이용하여 비트별로 LLR 값을 계산할 수 있다. 이 때 코어 레이어 심볼 맵퍼에서 이용하는 성상도는 송신기에서 사용되는 코드 레이트와 모듈레이션 차수(modulation order)의 조합에 따라 상이할 수 있다.In this case, the core layer symbol demapper may calculate the LLR value for each bit using a predetermined constellation. In this case, the constellation used in the core layer symbol mapper may be different according to a combination of a code rate and a modulation order used in the transmitter.
이 때, 코어 레이어 비트 디인터리버는 계산된 LLR 값들에 대하여 LDPC 코드워드 단위로 역인터리빙을 수행할 수 있다.In this case, the core layer bit deinterleaver may perform deinterleaving on the calculated LLR values in units of LDPC codewords.
특히, 코어 레이어 오류정정 복호화기는 정보(information) 비트들만을 출력할 수도 있고, 정보 비트들과 패러티 비트들이 결합된 전체 비트들을 출력할 수도 있다. 이 때, 코어 레이어 오류정정 복호화기는 정보 비트들만을 코어 레이어 데이터로 출력하고, 정보 비트들에 패러티 비트들이 결합된 전체 비트들을 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)로 출력할 수 있다.In particular, the core layer error correction decoder may output only information bits, or may output all bits in which information bits and parity bits are combined. In this case, the core layer error correction decoder may output only information bits as core layer data, and output all bits in which parity bits are combined with information bits to the enhanced
코어 레이어 오류 정정 복호화기는 코어 레이어 LDPC 복호화기와 코어 레이어 BCH 복호화기가 직렬 연결된 형태일 수 있다. 즉, 코어 레이어 오류 정정 복호화기의 입력이 코어 레이어 LDPC 복호화기로 입력되고, 코어 레이어 LDPC 복호화기의 출력이 코어 레이어 BCH 복호화기로 입력되고, 코어 레이어 BCH 복호화기의 출력이 코어 레이어 오류 정정 복호화기의 출력이 될 수 있다. 이 때, LDPC 복호화기는 LDPC 복호룰 수행하고, BCH 복호화기는 BCH 복호를 수행한다.The core layer error correction decoder may be a type in which a core layer LDPC decoder and a core layer BCH decoder are serially connected. That is, the input of the core layer error correction decoder is input to the core layer LDPC decoder, the output of the core layer LDPC decoder is input to the core layer BCH decoder, and the output of the core layer BCH decoder is the output of the core layer error correction decoder. output can be In this case, the LDPC decoder performs LDPC decoding, and the BCH decoder performs BCH decoding.
나아가, 인핸스드 레이어 오류 정정 복호화기도 인핸스드 레이어 LDPC 복호화기와 인핸스드 레이어 BCH 복호화기가 직렬 연결된 형태일 수 있다. 즉, 인핸스드 레이어 오류 정정 복호화기의 입력이 인핸스드 레이어 LDPC 복호화기로 입력되고, 인핸스드 레이어 LDPC 복호화기의 출력이 인핸스드 레이어 BCH 복호화기로 입력되고, 인핸스드 레이어 BCH 복호화기의 출력이 인핸스드 레이어 오류정정 복호화기의 출력이 될 수 있다.Furthermore, the enhanced layer error correction decoder may also be a type in which the enhanced layer LDPC decoder and the enhanced layer BCH decoder are serially connected. That is, the input of the enhanced layer error correction decoder is input to the enhanced layer LDPC decoder, the output of the enhanced layer LDPC decoder is input to the enhanced layer BCH decoder, and the output of the enhanced layer BCH decoder is enhanced. It may be an output of a layer error correction decoder.
인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)는 코어 레이어 BICM 디코더(520)의 코어 레이어 오류정정 복호화기로부터 전체 비트들을 제공 받아서 타임 디인터리버(510) 또는 디-노멀라이저(1010)의 출력 신호로부터 인핸스드 레이어 심볼들을 추출할 수 있다. 실시예에 따라 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)는 코어 레이어 BICM 디코더(520)의 오류정정 복호화기로부터 전체 비트들을 제공 받지 않고, LDPC의 정보비트들(information bits)을 제공 받거나, BCH 정보 비트들을 제공 받을 수 있다. The enhanced
이 때, 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)는 버퍼, 감산기(subtracter), 코어 레이어 심볼 맵퍼 및 코어 레이어 비트 인터리버를 포함한다. 버퍼는 타임 디인터리버(510) 또는 디-노멀라이저(1010)의 출력 신호를 저장한다. 코어 레이어 비트 인터리버는 코어 레이어 BICM 디코더의 전체 비트들(정보 비트들+패러티 비트들)을 입력 받아 송신기와 동일한 코어 레이어 비트 인터리빙을 수행한다. 코어 레이어 심볼 맵퍼는 인터리빙된 신호로부터 송신기와 동일한 코어 레이어 심볼을 생성한다. 감산기는 버퍼에 저장된 신호에서 코어 레이어 심볼 맵퍼의 출력 신호를 감산함으로써, 인핸스드 레이어 심볼을 획득하고 이를 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)에 전달한다. 특히, LDPC 정보비트들을 제공 받는 경우 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)는 코어 레이어 LDPC 인코더를 더 포함할 수 있다. 또한, BCH 정보 비트들을 제공 받는 경우 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)는 코어 레이어 LDPC 인코더뿐만 아니라 코어 레이어 BCH 인코더를 더 포함할 수 있다.In this case, the enhanced
이 때, 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)에 포함되는 코어 레이어 LDPC 인코더, 코어 레이어 BCH 인코더, 코어 레이어 비트 인터리버 및 코어 레이어 심볼 맵퍼는 도 3을 통하여 설명한 코어 레이어의 LDPC 인코더, BCH 인코더, 비트 인터리버 및 심볼 맵퍼와 동일한 것일 수 있다.At this time, the core layer LDPC encoder, the core layer BCH encoder, the core layer bit interleaver and the core layer symbol mapper included in the enhanced
디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)는 인핸스드 레이어 심볼을 입력 받아서 송신기의 인젝션 레벨 컨트롤러에 의하여 떨어진 파워만큼 파워를 증가시킨다. 즉, 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)는 입력 신호를 증폭하여 인핸스드 레이어 BICM 디코더(540)로 제공한다. 예를 들어, 송신기에서 인핸스드 레이어 신호의 파워를 코어 레이어 신호의 파워보다 3dB 작게 결합하였다면, 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)는 입력 신호의 파워를 3dB 증가시키는 역할을 한다.The
이 때, 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)는 OFDM 수신기로부터 인젝션 레벨 정보를 받아서 추출된 인핸스드 레이어 신호에 하기 수학식 5의 인핸스드 레이어 게인을 곱하는 것으로 볼 수 있다.In this case, the
[수학식 5][Equation 5]
Enhanced Layer Gain = Enhanced Layer Gain =
인핸스드 레이어 BICM 디코더(540)는 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)에 의하여 파워가 상승된 인핸스드 레이어 심볼을 입력 받아서 인핸스드 레이어 데이터를 복원한다.The enhanced
이 때, 인핸스드 레이어 BICM 디코더(540)는 인핸스드 레이어 심볼 디맵퍼, 인핸스드 레이어 비트 디인터리버 및 인핸스드 레이어 오류정정 복호화기를 포함할 수 있다. 인핸스드 레이어 심볼 디맵퍼는 인핸스드 레이어 심볼과 관련된 LLR(Log-Likelihood Ratio) 값들을 계산하고, 인핸스드 레이어 비트 디인터리버는 계산된 LLR 값들을 군집오류에 강하게 섞으며, 인핸스드 레이어 오류정정 복호화기는 채널에서 발생한 오류를 정정한다.In this case, the enhanced
인핸스드 레이어 BICM 디코더(540)는 코어 레이어 BICM 디코더(520)와 유사한 작업을 수행하지만, 일반적으로 인핸스드 레이어 LDPC 디코더는 6/15 이상인 코드레이트에 대한 LDPC 복호를 수행한다. The enhanced
예를 들어, 코어 레이어는 5/15 이하의 코드 레이트를 가지는 LDPC 코드를 사용하고, 인핸스드 레이어는 6/15 이상의 코드 레이트를 가지는 LDPC 코드를 사용할 수 있다. 이 때, 인핸스드 레이어 데이터의 복호가 가능한 수신 환경에서는 코어 레이어 데이터는 적은 수의 LDPC 디코딩 이터레이션(iteration)만으로도 복호가 가능하다. 이러한 성질을 이용하면 수신기 하드웨어는 하나의 LDPC 디코더를 코어 레이어와 인핸스드 레이어가 공유하여 하드웨어 구현시 발생하는 비용을 줄일 수 있다. 이 때, 코어 레이어 LDPC 디코더는 약간의 시간자원(LDPC 디코딩 이터레이션)만을 사용하고 대부분의 시간자원을 인핸스드 레이어 LDPC 디코더가 사용할 수 있다.For example, the core layer may use an LDPC code having a code rate of 5/15 or less, and the enhanced layer may use an LDPC code having a code rate of 6/15 or more. In this case, in a reception environment in which the enhanced layer data can be decoded, the core layer data can be decoded using only a small number of LDPC decoding iterations. Using this property, the receiver hardware shares one LDPC decoder between the core layer and the enhanced layer, thereby reducing the cost incurred in hardware implementation. In this case, the core layer LDPC decoder may use only some time resources (LDPC decoding iteration) and the enhanced layer LDPC decoder may use most of the time resources.
도 6에 도시된 신호 디멀티플렉싱 장치는 먼저 코어 레이어 데이터를 복원하고, 수신 신호 심볼에서 코어 레이어 심볼들을 캔슬레이션(cancellation)하여 인핸스드 레이어 심볼들만 남긴 후, 인핸스드 레이어 심볼의 파워를 증가시켜서 인핸스드 레이어 데이터를 복원한다. 도 3 및 5를 통해 이미 설명한 바와 같이, 각각의 레이어에 상응하는 신호들이 서로 다른 파워레벨로 결합되므로 가장 강한 파워로 결합된 신호부터 복원되어야 가장 오류가 적은 데이터 복원이 가능하다.The signal demultiplexing apparatus shown in FIG. 6 first restores the core layer data, cancels the core layer symbols from the received signal symbols to leave only the enhanced layer symbols, and then increases the power of the enhanced layer symbols to enhance the enhancement. Restore the de-layer data. As already described with reference to FIGS. 3 and 5 , since signals corresponding to each layer are combined at different power levels, data restoration with the least error is possible only when the signal combined with the strongest power is restored.
결국 도 6에 도시된 예에서 신호 디멀티플렉싱 장치는, 수신 신호에 타임 디인터리빙을 적용하여 타임 디인터리빙 신호를 생성하는 타임 디인터리버(510); 상기 수신 신호 또는 상기 타임 디인터리빙 신호의 파워를 송신기의 파워 노멀라이저에 의한 파워 감소만큼 높이는 디-노멀라이저(1010); 상기 디-노멀라이저(1010)에 의해 파워 조절된 신호로부터 코어 레이어 데이터를 복원하는 코어 레이어 BICM 디코더(520); 상기 코어 레이어 BICM 디코더(520)의 코어 레이어 FEC 디코더의 출력 신호를 이용하여, 상기 디-노멀라이저(1010)에 의해 파워 조절된 신호에 대한 상기 코어 레이어 데이터에 상응하는 캔슬레이션을 수행하여 인핸스드 레이어 신호를 추출하는 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530); 상기 인핸스드 레이어 신호의 파워를 송신기의 인젝션 레벨 컨트롤러의 파워 감소만큼 높이는 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020); 및 상기 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)의 출력 신호를 이용하여 인핸스드 레이어 데이터를 복원하는 인핸스드 레이어 BICM 디코더(540)를 포함할 수 있다.As a result, in the example shown in FIG. 6 , the signal demultiplexing apparatus includes: a
이 때, 인핸스드 레이어 심볼 추출기는 상기 코어 레이어 BICM 디코더의 코어 레이어 LDPC 디코더로부터 전체 코드워드를 입력 받고, 상기 전체 코드워드를 바로 비트 인터리빙할 수 있다.In this case, the enhanced layer symbol extractor may receive the entire codeword from the core layer LDPC decoder of the core layer BICM decoder, and may directly bit interleave the entire codeword.
이 때, 인핸스드 레이어 심볼 추출기는 상기 코어 레이어 BICM 디코더의 코어 레이어 LDPC 디코더로부터 정보 비트들을 입력 받고, 상기 정보 비트들을 코어 레이어 LDPC 인코딩한 후 비트 인터리빙을 수행할 수 있다.In this case, the enhanced layer symbol extractor may receive information bits from the core layer LDPC decoder of the core layer BICM decoder, perform core layer LDPC encoding on the information bits, and then perform bit interleaving.
이 때, 인핸스드 레이어 심볼 추출기는 상기 코어 레이어 BICM 디코더의 코어 레이어 BCH 디코더로부터 정보 비트들을 입력 받고, 상기 정보 비트들을 코어 레이어 BCH 인코딩 및 코어 레이어 LDPC 인코딩한 후 비트 인터리빙을 수행할 수 있다.In this case, the enhanced layer symbol extractor may receive information bits from the core layer BCH decoder of the core layer BICM decoder, perform core layer BCH encoding and core layer LDPC encoding on the information bits, and then perform bit interleaving.
이 때, 상기 디-노멀라이저 및 상기 디-인젝션 레벨 컨트롤러는 L1 시그널링에 기반하여 제공된 인젝션 레벨 정보(IL INFO)를 제공 받고, 상기 인젝션 레벨 정보에 기반하여 파워 컨트롤을 수행할 수 있다.In this case, the de-normalizer and the de-injection level controller may receive the provided injection level information (IL INFO) based on L1 signaling, and perform power control based on the injection level information.
이 때, 상기 코어 레이어 BICM 디코더는 상기 인핸스드 레이어 BICM 디코더보다 낮은 비트율을 가지고, 상기 인핸스드 레이어 BICM 디코더보다 강인할(robust) 수 있다.In this case, the core layer BICM decoder may have a lower bit rate than the enhanced layer BICM decoder and may be more robust than the enhanced layer BICM decoder.
이 때, 상기 디-노멀라이저는 노멀라이징 팩터의 역수에 상응할 수 있다.In this case, the de-normalizer may correspond to the reciprocal of the normalizing factor.
이 때, 상기 디-인젝션 레벨 컨트롤러는 스케일링 팩터의 역수에 상응할 수 있다.In this case, the de-injection level controller may correspond to the reciprocal of the scaling factor.
이 때, 인핸스드 레이어 데이터는 코어 레이어 신호에 상응하는 코어 레이어 데이터의 복원에 상응하는 캔슬레이션에 기반하여 복원될 수 있다.In this case, the enhanced layer data may be restored based on cancellation corresponding to the restoration of the core layer data corresponding to the core layer signal.
이 때, 신호 디멀티플렉싱 장치는 이전 레이어 데이터에 상응하는 캔슬레이션을 수행하여 확장 레이어 신호를 추출하는 하나 이상의 확장 레이어 심볼 추출기; 상기 확장 레이어 신호의 파워를 송신기의 인젝션 레벨 컨트롤러의 파워 감소만큼 높이는 하나 이상의 디-인젝션 레벨 컨트롤러 및 상기 하나 이상의 디-인젝션 레벨 컨트롤러의 출력 신호를 이용하여 하나 이상의 확장 레이어 데이터를 복원하는 하나 이상의 확장 레이어 BICM 디코더를 더 포함할 수 있다.In this case, the signal demultiplexing apparatus includes: one or more enhancement layer symbol extractors for extracting enhancement layer signals by performing cancellation corresponding to previous layer data; One or more de-injection level controllers that increase the power of the extension layer signal by the power reduction of the injection level controller of the transmitter, and one or more extensions to restore one or more extension layer data using an output signal of the one or more de-injection level controllers It may further include a layer BICM decoder.
도 6에 도시된 구성을 통해 본 발명의 일실시예에 따른 신호 디멀티플렉싱 방법은, 수신 신호에 타임 디인터리빙을 적용하여 타임 디인터리빙 신호를 생성하는 단계; 상기 수신 신호 또는 상기 타임 디인터리빙 신호의 파워를 송신기의 파워 노멀라이저에 의한 파워 감소만큼 높이는 단계; 상기 파워 조절된 신호로부터 코어 레이어 데이터를 복원하는 단계; 상기 파워 조절된 신호에 대한 상기 코어 레이어 데이터에 상응하는 캔슬레이션을 수행하여 인핸스드 레이어 신호를 추출하는 단계; 상기 인핸스드 레이어 신호의 파워를 송신기의 인젝션 레벨 컨트롤러의 파워 감소만큼 높이는 단계; 및 파워 조절된 상기 인핸스드 레이어 신호를 이용하여 인핸스드 레이어 데이터를 복원하는 단계를 포함함을 알 수 있다.A signal demultiplexing method according to an embodiment of the present invention through the configuration shown in FIG. 6 includes generating a time deinterleaving signal by applying time deinterleaving to a received signal; increasing the power of the received signal or the time deinterleaving signal by a power reduction by a power normalizer of a transmitter; restoring core layer data from the power-adjusted signal; extracting an enhanced layer signal by performing cancellation corresponding to the core layer data on the power-adjusted signal; increasing the power of the enhanced layer signal by a power decrease of an injection level controller of the transmitter; and restoring enhanced layer data by using the power-adjusted enhanced layer signal.
이 때, 인핸스드 레이어 신호를 추출하는 단계는 코어 레이어 BICM 디코더의 코어 레이어 LDPC 디코더로부터 전체 코드워드를 입력 받고, 상기 전체 코드워드를 바로 비트 인터리빙할 수 있다.In this case, in extracting the enhanced layer signal, the entire codeword may be received from the core layer LDPC decoder of the core layer BICM decoder, and the entire codeword may be bit interleaved.
이 때, 인핸스드 레이어 신호를 추출하는 단계는 코어 레이어 BICM 디코더의 코어 레이어 LDPC 디코더로부터 정보 비트들을 입력 받고, 상기 정보 비트들을 코어 레이어 LDPC 인코딩한 후 비트 인터리빙을 수행할 수 있다.In this case, the step of extracting the enhanced layer signal may include receiving information bits from the core layer LDPC decoder of the core layer BICM decoder, performing core layer LDPC encoding on the information bits, and then performing bit interleaving.
이 때, 인핸스드 레이어 신호를 추출하는 단계는 코어 레이어 BICM 디코더의 코어 레이어 BCH 디코더로부터 정보 비트들을 입력 받고, 상기 정보 비트들을 코어 레이어 BCH 인코딩 및 코어 레이어 LDPC 인코딩한 후 비트 인터리빙을 수행할 수 있다.In this case, the step of extracting the enhanced layer signal may include receiving information bits from the core layer BCH decoder of the core layer BICM decoder, performing core layer BCH encoding and core layer LDPC encoding on the information bits, and then performing bit interleaving. .
도 7은 도 6에 도시된 코어 레이어 BICM 디코더(520) 및 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)의 일 예를 나타낸 블록도이다.FIG. 7 is a block diagram illustrating an example of the core
도 7을 참조하면, 코어 레이어 BICM 디코더(520)는 코어 레이어 심볼 디맵퍼, 코어 레이어 비트 디인터리버, 코어 레이어 LDPC 디코더 및 코어 레이어 BCH 디코더를 포함한다.Referring to FIG. 7 , the core
즉, 도 7에 도시된 예에서 코어 레이어 오류정정 복호화기는 코어 레이어 LDPC 디코더 및 코어 레이어 BCH 디코더를 포함한다.That is, in the example shown in FIG. 7 , the core layer error correction decoder includes a core layer LDPC decoder and a core layer BCH decoder.
또한, 도 7에 도시된 예에서 코어 레이어 LDPC 디코더는 패러티 비트들이 포함된 전체 코드워드(whole codeword)를 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)로 제공한다. 즉, 일반적으로 LDPC 디코더는 전체 LDPC 코드워드 중에서 정보 비트들(information bits)만을 출력하나, 전체 코드워드를 출력하는 것도 가능하다.In addition, in the example shown in FIG. 7 , the core layer LDPC decoder provides a whole codeword including parity bits to the enhanced
이 경우, 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)는 별도로 코어 레이어 LDPC 인코더나 코어 레이어 BCH 인코더를 구비할 필요가 없어서 구현이 간단하나, LDPC 코드 패러티 부분에 잔여 오류가 남아 있을 가능성이 존재한다.In this case, the enhanced
도 8은 도 6에 도시된 코어 레이어 BICM 디코더(520) 및 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)의 다른 예를 나타낸 블록도이다.8 is a block diagram illustrating another example of the core
도 8을 참조하면, 코어 레이어 BICM 디코더(520)는 코어 레이어 심볼 디맵퍼, 코어 레이어 비트 디인터리버, 코어 레이어 LDPC 디코더 및 코어 레이어 BCH 디코더를 포함한다.Referring to FIG. 8 , the core
즉, 도 8에 도시된 예에서 코어 레이어 오류정정 복호화기는 코어 레이어 LDPC 디코더 및 코어 레이어 BCH 디코더를 포함한다.That is, in the example shown in FIG. 8 , the core layer error correction decoder includes a core layer LDPC decoder and a core layer BCH decoder.
또한, 도 8에 도시된 예에서 코어 레이어 LDPC 디코더는 패러티 비트들이 포함되지 않은 정보 비트들(information bits)을 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)로 제공한다.In addition, in the example shown in FIG. 8 , the core layer LDPC decoder provides information bits that do not include parity bits to the enhanced
이 경우, 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)는 별도로 코어 레이어 BCH 인코더를 구비할 필요가 없으나, 코어 레이어 LDPC 인코더를 포함하여야 한다.In this case, the enhanced
도 8에 도시된 예는 도 7에 도시된 예에 비하여 LDPC 코드 패러티 부분에 남아 있을 수 있는 잔여 오류를 제거할 수 있다.Compared to the example shown in FIG. 7 , the example shown in FIG. 8 may remove residual errors that may remain in the parity part of the LDPC code.
도 9는 도 6에 도시된 코어 레이어 BICM 디코더(520) 및 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)의 또 다른 예를 나타낸 블록도이다.9 is a block diagram illustrating another example of the core
도 9를 참조하면, 코어 레이어 BICM 디코더(520)는 코어 레이어 심볼 디맵퍼, 코어 레이어 비트 디인터리버, 코어 레이어 LDPC 디코더 및 코어 레이어 BCH 디코더를 포함한다.Referring to FIG. 9 , the core
즉, 도 9에 도시된 예에서 코어 레이어 오류정정 복호화기는 코어 레이어 LDPC 디코더 및 코어 레이어 BCH 디코더를 포함한다.That is, in the example shown in FIG. 9 , the core layer error correction decoder includes a core layer LDPC decoder and a core layer BCH decoder.
도 9에 도시된 예에서는 코어 레이어 데이터에 해당하는 코어 레이어 BCH 디코더의 출력을 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)로 제공한다.In the example shown in FIG. 9 , the output of the core layer BCH decoder corresponding to the core layer data is provided to the enhanced
이 경우, 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)는 코어 레이어 LDPC 인코더 및 코어 레이어 BCH 인코더를 모두 포함하여야 하므로 복잡도가 높지만, 도 7 및 도 8의 예와 비교하여 가장 높은 성능을 보장한다.In this case, the enhanced
도 10은 도 1에 도시된 신호 디멀티플렉싱 장치의 다른 예를 나타낸 블록도이다.FIG. 10 is a block diagram illustrating another example of the signal demultiplexing apparatus shown in FIG. 1 .
도 10을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 디멀티플렉싱 장치는 타임 디인터리버(510), 디-노멀라이저(1010), 코어 레이어 BICM 디코더(520), 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530), 인핸스드 레이어 BICM 디코더(540), 하나 이상의 확장 레이어 심볼 추출기들(650, 670), 하나 이상의 확장 레이어 BICM 디코더들(660, 680) 및 디-인젝션 레벨 컨트롤러들(1020, 1150, 1170)을 포함한다.Referring to FIG. 10 , the signal demultiplexing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
이 때, 도 10에 도시된 신호 디멀티플렉싱 장치는 도 5에 도시된 신호 멀티플렉싱 장치에 상응하는 것일 수 있다.In this case, the signal demultiplexing device shown in FIG. 10 may correspond to the signal multiplexing device shown in FIG. 5 .
타임 디인터리버(510)는 동기(synchronization), 채널추정(channel estimation) 및 등화(equalization) 등의 동작을 수행하는 OFDM 수신기로부터 수신 신호를 제공 받고, 채널에서 발생한 군집오류(burst error) 분산에 관한 동작을 수행한다. 이 때, L1 시그널링 정보는 OFDM 수신기에서 우선적으로 복호되어, 데이터 복호에 활용될 수 있다. 특히, L1 시그널링 정보 중 인젝션 레벨 정보는 디-노멀라이저(1010)와 디-인젝션 레벨 컨트롤러들(1020, 1150, 1170)에 전달될 수 있다.The
이 때, 디-노멀라이저(1010)는 모든 레이어의 인젝션 레벨 정보를 취득하여 하기 수학식 6을 이용하여 디-노멀라이징 팩터를 구한 후, 입력신호에 곱할 수 있다.In this case, the de-normalizer 1010 may obtain the injection level information of all layers, obtain a de-normalizing factor using Equation 6 below, and multiply the input signal.
[수학식 6][Equation 6]
De-Normalizing factor = (Normalizing factor)-1 = De-Normalizing factor = (Normalizing factor) -1 =
즉, 디-노멀라이징 팩터는 상기 수학식 4에 의하여 표현된 노멀라이징 팩터의 역수이다.That is, the de-normalizing factor is the reciprocal of the normalizing factor expressed by Equation (4).
실시예에 따라, N1 시그널링에 인젝션 레벨 정보뿐만 아니라 노멀라이징 팩터 정보가 포함된 경우 디-노멀라이저(1010)는 인젝션 레벨을 이용하여 디-노멀라이징 팩터를 계산할 필요 없이 노멀라이징 팩터의 역수를 취하여 간단히 디-노멀라이징 팩터를 구할 수 있다.According to an embodiment, when the N1 signaling includes not only the injection level information but also the normalizing factor information, the de-normalizer 1010 simply de-normalizes by taking the reciprocal of the normalizing factor without having to calculate the de-normalizing factor using the injection level. The normalizing factor can be obtained.
디-노멀라이저(1010)는 송신기의 파워 노멀라이저에 상응하는 것으로, 파워 노멀라이저에서 감소시킨 만큼 파워를 높인다.The de-normalizer 1010 corresponds to the power normalizer of the transmitter, and increases the power by the amount reduced by the power normalizer.
도 10에 도시된 예에서, 디-노멀라이저(1010)는 타임 인터리버(510)의 출력 신호의 파워를 조절하는 것으로 도시되었으나, 실시예에 따라 디-노멀라이저(1010)는 타임 인터리버(510)의 앞에 위치하여 인터리빙 되기 전에 파워 조절이 수행되도록 할 수도 있다.In the example shown in FIG. 10 , the de-normalizer 1010 is illustrated as adjusting the power of the output signal of the
즉, 디-노멀라이저(1010)는 타임 인터리버(510)의 앞 또는 뒤에 위치하여 코어 레이어 심볼 디맵퍼의 LLR 계산 등을 위해 신호의 크기를 증폭하는 것으로 볼 수 있다.That is, the de-normalizer 1010 can be viewed as being positioned before or after the
타임 디인터리버(510)의 출력(또는 디-노멀라이저(1010)의 출력)은 코어 레이어 BICM 디코더(520)로 제공되고, 코어 레이어 BICM 디코더(520)는 코어 레이어 데이터를 복원한다.The output of the time deinterleaver 510 (or the output of the de-normalizer 1010 ) is provided to the core
이 때, 코어 레이어 BICM 디코더(520)는 코어 레이어 심볼 디맵퍼, 코어 레이어 비트 디인터리버 및 코어 레이어 오류정정 복호화기를 포함한다. 코어 레이어 심볼 디맵퍼는 심볼과 관련된 LLR(Log-Likelihood Ratio) 값들을 계산하고, 코어 레이어 비트 디인터리버는 계산된 LLR 값들을 군집오류에 강하게 섞으며, 코어 레이어 오류정정 복호화기는 채널에서 발생한 오류를 정정한다.In this case, the core
특히, 코어 레이어 오류정정 복호화기는 정보(information) 비트들만을 출력할 수도 있고, 정보 비트들과 패러티 비트들이 결합된 전체 비트들을 출력할 수도 있다. 이 때, 코어 레이어 오류정정 복호화기는 정보 비트들만을 코어 레이어 데이터로 출력하고, 정보 비트들에 패러티 비트들이 결합된 전체 비트들을 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)로 출력할 수 있다.In particular, the core layer error correction decoder may output only information bits, or may output all bits in which information bits and parity bits are combined. In this case, the core layer error correction decoder may output only information bits as core layer data, and output all bits in which parity bits are combined with information bits to the enhanced
코어 레이어 오류 정정 복호화기는 코어 레이어 LDPC 복호화기와 코어 레이어 BCH 복호화기가 직렬 연결된 형태일 수 있다. 즉, 코어 레이어 오류 정정 복호화기의 입력이 코어 레이어 LDPC 복호화기로 입력되고, 코어 레이어 LDPC 복호화기의 출력이 코어 레이어 BCH 복호화기로 입력되고, 코어 레이어 BCH 복호화기의 출력이 코어 레이어 오류 정정 복호화기의 출력이 될 수 있다. 이 때, LDPC 복호화기는 LDPC 복호룰 수행하고, BCH 복호화기는 BCH 복호를 수행한다.The core layer error correction decoder may be a type in which a core layer LDPC decoder and a core layer BCH decoder are serially connected. That is, the input of the core layer error correction decoder is input to the core layer LDPC decoder, the output of the core layer LDPC decoder is input to the core layer BCH decoder, and the output of the core layer BCH decoder is the output of the core layer error correction decoder. output can be In this case, the LDPC decoder performs LDPC decoding, and the BCH decoder performs BCH decoding.
인핸스드 레이어 오류 정정 복호화기도 인핸스드 레이어 LDPC 복호화기와 인핸스드 레이어 BCH 복호화기가 직렬 연결된 형태일 수 있다. 즉, 인핸스드 레이어 오류 정정 복호화기의 입력이 인핸스드 레이어 LDPC 복호화기로 입력되고, 인핸스드 레이어 LDPC 복호화기의 출력이 인핸스드 레이어 BCH 복호화기로 입력되고, 인핸스드 레이어 BCH 복호화기의 출력이 인핸스드 레이어 오류정정 복호화기의 출력이 될 수 있다.The enhanced layer error correction decoder may also have a serial connection type between the enhanced layer LDPC decoder and the enhanced layer BCH decoder. That is, the input of the enhanced layer error correction decoder is input to the enhanced layer LDPC decoder, the output of the enhanced layer LDPC decoder is input to the enhanced layer BCH decoder, and the output of the enhanced layer BCH decoder is enhanced. It may be an output of a layer error correction decoder.
나아가, 확장 레이어 오류 정정 복호화기도 확장 레이어 LDPC 복호화기와 확장 레이어 BCH 복호화기가 직렬 연결된 형태일 수 있다. 즉, 확장 레이어 오류 정정 복호화기의 입력이 확장 레이어 LDPC 복호화기로 입력되고, 확장 레이어 LDPC 복호화기의 출력이 확장 레이어 BCH 복호화기로 입력되고, 확장 레이어 BCH 복호화기의 출력이 확장 레이어 오류정정 복호화기의 출력이 될 수 있다.Furthermore, the enhancement layer error correction decoder may also be a type in which the enhancement layer LDPC decoder and the enhancement layer BCH decoder are serially connected. That is, the input of the enhancement layer error correction decoder is input to the enhancement layer LDPC decoder, the output of the enhancement layer LDPC decoder is input to the enhancement layer BCH decoder, and the output of the enhancement layer BCH decoder is the output of the enhancement layer error correction decoder. output can be
특히, 도 7, 도 8 및 도 9를 통하려 설명한 오류정정 복호화기의 출력 중 어느 것을 사용할지에 따른 구현의 복잡성과 성능 사이의 트레이드 오프(trade off)는 도 10의 코어 레이어 BICM 디코더(520)와 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)뿐만 아니라, 확장 레이어 심볼 추출기들(650, 670), 확장 레이어 BICM 디코더들(660, 680)에도 적용된다.In particular, the trade-off between implementation complexity and performance depending on which one of the outputs of the error correction decoder described with reference to FIGS. 7, 8 and 9 is used is the core
인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)는 코어 레이어 BICM 디코더(520)의 코어 레이어 오류정정 복호화기로부터 전체 비트들을 제공 받아서 타임 디인터리버(510) 또는 디-노멀라이저(1010)의 출력 신호로부터 인핸스드 레이어 심볼들을 추출할 수 있다. 실시예에 따라 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)는 코어 레이어 BICM 디코더(520)의 오류정정 복호화기로부터 전체 비트들을 제공 받지 않고, LDPC의 정보비트들(information bits)을 제공 받거나, BCH 정보 비트들을 제공 받을 수 있다.The enhanced
이 때, 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)는 버퍼, 감산기(subtracter), 코어 레이어 심볼 맵퍼 및 코어 레이어 비트 인터리버를 포함한다. 버퍼는 타임 디인터리버(510) 또는 디-노멀라이저(1010)의 출력 신호를 저장한다. 코어 레이어 비트 인터리버는 코어 레이어 BICM 디코더의 전체 비트들(정보 비트들+패러티 비트들)을 입력 받아 송신기와 동일한 코어 레이어 비트 인터리빙을 수행한다. 코어 레이어 심볼 맵퍼는 인터리빙된 신호로부터 송신기와 동일한 코어 레이어 심볼을 생성한다. 감산기는 버퍼에 저장된 신호에서 코어 레이어 심볼 맵퍼의 출력 신호를 감산함으로써, 인핸스드 레이어 심볼을 획득하고 이를 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)에 전달한다.In this case, the enhanced
이 때, 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)에 포함되는 코어 레이어 비트 인터리버 및 코어 레이어 심볼 맵퍼는 도 5에 도시된 코어 레이어의 비트 인터리버 및 심볼 맵퍼와 동일한 것일 수 있다.In this case, the core layer bit interleaver and the core layer symbol mapper included in the enhanced
디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)는 인핸스드 레이어 심볼을 입력 받아서 송신기의 인젝션 레벨 컨트롤러에 의하여 떨어진 파워만큼 파워를 증가시킨다. 즉, 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)는 입력 신호를 증폭하여 인핸스드 레이어 BICM 디코더(540)로 제공한다.The
인핸스드 레이어 BICM 디코더(540)는 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)에 의하여 파워가 상승된 인핸스드 레이어 심볼을 입력 받아서 인핸스드 레이어 데이터를 복원한다.The enhanced
이 때, 인핸스드 레이어 BICM 디코더(540)는 인핸스드 레이어 심볼 디맵퍼, 인핸스드 레이어 비트 디인터리버 및 인핸스드 레이어 오류정정 복호화기를 포함할 수 있다. 인핸스드 레이어 심볼 디맵퍼는 인핸스드 레이어 심볼과 관련된 LLR(Log-Likelihood Ratio) 값들을 계산하고, 인핸스드 레이어 비트 디인터리버는 계산된 LLR 값들을 군집오류에 강하게 섞으며, 인핸스드 레이어 오류정정 복호화기는 채널에서 발생한 오류를 정정한다.In this case, the enhanced
특히, 인핸스드 레이어 오류정정 복호화기는 정보(information) 비트들만을 출력할 수도 있고, 정보 비트들과 패러티 비트들이 결합된 전체 비트들을 출력할 수도 있다. 이 때, 인핸스드 레이어 오류정정 복호화기는 정보 비트들만을 인핸스드 레이어 데이터로 출력하고, 정보 비트들에 패러티 비트들이 결합된 전체 비트들을 확장 레이어 심볼 추출기(650)로 출력할 수 있다.In particular, the enhanced layer error correction decoder may output only information bits, or may output all bits in which information bits and parity bits are combined. In this case, the enhanced layer error correction decoder may output only information bits as enhanced layer data, and output all bits in which parity bits are combined with information bits to the enhancement
확장 레이어 심볼 추출기(650)는 인핸스드 레이어 BICM 디코더(540)의 인핸스드 레이어 오류정정 복호화기로부터 전체 비트들을 제공 받아서 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)의 출력 신호로부터 확장(extension) 레이어 심볼들을 추출한다.The extension
이 때, 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)는 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)의 감산기의 출력 신호의 파워를 증폭시킬 수 있다.In this case, the
이 때, 확장 레이어 심볼 추출기(650)는 버퍼, 감산기(subtracter), 인핸스드 레이어 심볼 맵퍼 및 인핸스드 레이어 비트 인터리버를 포함한다. 버퍼는 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)의 출력 신호를 저장한다. 인핸스드 레이어 비트 인터리버는 인핸스드 레이어 BICM 디코더의 전체 비트들(정보 비트들+패러티 비트들)을 입력 받아 송신기와 동일한 인핸스드 레이어 비트 인터리빙을 수행한다. 인핸스드 레이어 심볼 맵퍼는 인터리빙된 신호로부터 송신기와 동일한 인핸스드 레이어 심볼을 생성한다. 감산기는 버퍼에 저장된 신호에서 인핸스드 레이어 심볼 맵퍼의 출력 신호를 감산함으로써, 확장 레이어 심볼을 획득하고 이를 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1150)에 전달한다.In this case, the enhancement
이 때, 확장 레이어 심볼 추출기(650)에 포함되는 인핸스드 레이어 비트 인터리버 및 인핸스드 레이어 심볼 맵퍼는 도 5에 도시된 인핸스드 레이어의 비트 인터리버 및 심볼 맵퍼와 동일한 것일 수 있다.In this case, the enhanced layer bit interleaver and enhanced layer symbol mapper included in the enhancement
디-인젝션 레벨 컨트롤러(1150)는 송신기에서 해당 레이어의 인젝션 레벨 컨트롤러에 의하여 감소된 만큼 파워를 증가시킨다.The
이 때, 디-인젝션 레벨 컨트롤러는 하기 수학식 7의 확장 레이어 게인을 곱하는 동작을 수행하는 것으로 볼 수 있다. 이 때, 0번째 인젝션 레벨은 0dB로 간주할 수 있다.At this time, it can be seen that the de-injection level controller performs an operation of multiplying the extension layer gain of Equation 7 below. In this case, the 0th injection level may be regarded as 0dB.
[수학식 7][Equation 7]
n-th Extension Layer Gain = n-th Extension Layer Gain =
확장 레이어 BICM 디코더(660)는 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1150)에 의하여 파워가 증가된 확장 레이어 심볼을 입력 받아서 확장 레이어 데이터를 복원한다.The extension
이 때, 확장 레이어 BICM 디코더(660)는 확장 레이어 심볼 디맵퍼, 확장 레이어 비트 디인터리버 및 확장 레이어 오류정정 복호화기를 포함할 수 있다. 확장 레이어 심볼 디맵퍼는 확장 레이어 심볼과 관련된 LLR(Log-Likelihood Ratio) 값들을 계산하고, 확장 레이어 비트 디인터리버는 계산된 LLR 값들을 군집오류에 강하게 섞으며, 확장 레이어 오류정정 복호화기는 채널에서 발생한 오류를 정정한다.In this case, the enhancement
특히, 확장 레이어 심볼 추출기 및 확장 레이어 BICM 디코더는 확장 레이어가 둘 이상인 경우 각각 둘 이상 구비될 수 있다.In particular, when there are two or more enhancement layers, two or more enhancement layer symbol extractors and enhancement layer BICM decoders may be provided respectively.
즉, 도 10에 도시된 예에서, 확장 레이어 BICM 디코더(660)의 확장 레이어 오류정정 복호화기는 정보(information) 비트들만을 출력할 수도 있고, 정보 비트들과 패러티 비트들이 결합된 전체 비트들을 출력할 수도 있다. 이 때, 확장 레이어 오류정정 복호화기는 정보 비트들만을 확장 레이어 데이터로 출력하고, 정보 비트들에 패러티 비트들이 결합된 전체 비트들을 다음 확장 레이어 심볼 추출기(670)로 출력할 수 있다.That is, in the example shown in FIG. 10 , the enhancement layer error correction decoder of the enhancement
확장 레이어 심볼 추출기(670), 확장 레이어 BICM 디코더(680) 및 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1170)의 구조 및 동작은 전술한 확장 레이어 심볼 추출기(650), 확장 레이어 BICM 디코더(660) 및 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1150)의 구조 및 동작으로부터 쉽게 알 수 있다.The structure and operation of the enhancement
도 10에 도시된 디-인젝션 레벨 컨트롤러들(1020, 1150, 1170)은 아래로 내려갈수록 더 큰 파워 상승에 상응하는 것일 수 있다. 즉, 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)보다 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1150)가 파워를 더 크게 증가시키고, 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1150)보다 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1170)가 더 파워를 크게 증가시킬 수 있다.The
도 10에 도시된 신호 디멀티플렉싱 장치는 가장 먼저 코어 레이어 데이터를 복원하고, 코어 레이어 심볼의 캔슬레이션을 이용하여 인핸스드 레이어 데이터를 복원하고, 인핸스드 레이어 심볼의 캔슬레이션을 이용하여 확장 레이어 데이터를 복원하는 것을 알 수 있다. 확장 레이어는 둘 이상 구비될 수 있고, 이 경우 더 높은 파워 레벨로 결합된 확장 레이어부터 복원된다.The signal demultiplexing apparatus shown in FIG. 10 first restores the core layer data, restores the enhanced layer data by using the cancellation of the core layer symbol, and restores the extension layer data by using the cancellation of the enhanced layer symbol. can be found to restore. Two or more extension layers may be provided, and in this case, the extension layer combined with a higher power level is restored.
도 11은 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호의 결합으로 인한 파워 상승을 나타낸 도면이다.11 is a diagram illustrating a power increase due to a combination of a core layer signal and an enhanced layer signal.
도 11을 참조하면, 코어 레이어 신호에 인젝션 레벨(injection level)만큼 파워 감소된 인핸스드 레이어 신호가 결합되어 멀티플렉싱된 신호가 생성된 경우 멀티플렉싱된 신호의 파워 레벨이 코어 레이어 신호나 인핸스드 레이어 신호의 파워 레벨보다 높은 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 11 , when the multiplexed signal is generated by combining the core layer signal with the enhanced layer signal with reduced power by the injection level, the power level of the multiplexed signal is the core layer signal or the enhanced layer signal. It can be seen that it is higher than the power level.
이 때, 도 3 및 도 5에 도시된 인젝션 레벨 컨트롤러(injection level controller)에 의해 조절되는 인젝션 레벨은 3.0dB부터 10.0dB까지 0.5dB 간격으로 조절될 수 있다. 인젝션 레벨이 3.0dB인 경우 인핸스드 레이어 신호의 파워가 코어 레이어 신호의 파워보다 3dB 만큼 낮다. 인젝션 레벨이 10.0dB인 경우 인핸스드 레이어 신호의 파워가 코어 레이어 신호의 파워보다 10dB 만큼 낮다. 이와 같은 관계는 코어 레이어 신호와 인핸스드 레이어 신호 사이에만 적용되는 것이 아니라, 인핸스드 레이어 신호와 확장 레이어 신호 또는 확장 레이어 신호들 사이에도 적용될 수 있다.At this time, the injection level controlled by the injection level controller shown in FIGS. 3 and 5 may be adjusted from 3.0 dB to 10.0 dB at 0.5 dB intervals. When the injection level is 3.0dB, the power of the enhanced layer signal is 3dB lower than the power of the core layer signal. When the injection level is 10.0 dB, the power of the enhanced layer signal is 10 dB lower than the power of the core layer signal. Such a relationship may be applied not only between the core layer signal and the enhanced layer signal, but also between the enhanced layer signal and the enhancement layer signal or enhancement layer signals.
도 3 및 도 5에 도시된 파워 노멀라이저는 결합 후의 파워 레벨을 조절하여 결합으로 인한 파워 증가로 야기될 수 있는 신호의 왜곡 등의 문제를 해결할 수 있다.The power normalizer shown in FIGS. 3 and 5 can solve problems such as distortion of a signal that may be caused by an increase in power due to combining by adjusting the power level after combining.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 멀티플렉싱 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.12 is a flowchart illustrating a signal multiplexing method according to an embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 멀티플렉싱 방법은 코어 레이어 데이터에 BICM을 적용한다(S1210).12, in the signal multiplexing method according to an embodiment of the present invention, BICM is applied to core layer data (S1210).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 멀티플렉싱 방법은 인핸스드 레이어 데이터에 BICM을 적용한다(S1220).Also, in the signal multiplexing method according to an embodiment of the present invention, BICM is applied to enhanced layer data (S1220).
단계(S1220)에서 적용되는 BICM과 단계(S1210)에서 적용되는 BICM은 상이한 것일 수 있다. 이 때, 단계(S1220)에서 적용되는 BICM이 단계(S1210)에서 적용되는 BICM보다 덜 강인한 것일 수 있다. 이 때, 단계(S1220)에서 적용되는 BICM의 비트율이 단계(S1210)에서 적용되는 비트율보다 클 수 있다.The BICM applied in step S1220 and the BICM applied in step S1210 may be different. In this case, the BICM applied in step S1220 may be less robust than the BICM applied in step S1210 . In this case, the bit rate of the BICM applied in step S1220 may be greater than the bit rate applied in step S1210.
이 때, 인핸스드 레이어 신호는 상기 코어 레이어 신호에 상응하는 코어 레이어 데이터의 복원에 상응하는 캔슬레이션(cancellation)에 기반하여 복원되는 인핸스드 레이어 데이터에 상응하는 것일 수 있다.In this case, the enhanced layer signal may correspond to the enhanced layer data restored based on cancellation corresponding to the restoration of the core layer data corresponding to the core layer signal.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 멀티플렉싱 방법은 인핸스드 레이어 신호의 파워를 줄여서 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 생성한다(S1230).In addition, the signal multiplexing method according to an embodiment of the present invention generates a power-reduced enhanced layer signal by reducing the power of the enhanced layer signal (S1230).
이 때, 단계(S1230)는 인젝션 레벨을 3.0dB에서 10.0dB 사이에서 0.5dB 간격으로 변화시킬 수 있다.In this case, step S1230 may change the injection level from 3.0 dB to 10.0 dB at 0.5 dB intervals.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 멀티플렉싱 방법은 코어 레이어 신호 및 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 결합하여 멀티플렉싱된 신호를 생성한다(S1240).In addition, the signal multiplexing method according to an embodiment of the present invention generates a multiplexed signal by combining the core layer signal and the power-reduced enhanced layer signal (S1240).
즉, 단계(S1240)는 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호를 서로 다른 파워 레벨로 결합하되, 인핸스드 레이어 신호의 파워 레벨이 코어 레이어 신호의 파워 레벨보다 낮도록 하여 결합한다.That is, in step S1240, the core layer signal and the enhanced layer signal are combined at different power levels, but the power level of the enhanced layer signal is lower than the power level of the core layer signal.
이 때, 단계(S1240)는 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호보다 낮은 파워 레벨의 하나 이상의 확장 레이어(extension layer) 신호를 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호와 함께 결합할 수 있다.In this case, in step S1240, the core layer signal and one or more extension layer signals having a lower power level than the enhanced layer signal may be combined with the core layer signal and the enhanced layer signal.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 멀티플렉싱 방법은 단계(S1250)에 의하여 멀티플렉싱된 신호의 파워를 낮춘다(S1250).In addition, the signal multiplexing method according to an embodiment of the present invention lowers the power of the signal multiplexed by the step (S1250) (S1250).
이 때, 단계(S1250)는 멀티플렉싱된 신호의 파워를 상기 코어 레이어 신호의 파워만큼 낮출 수 있다. 이 때, 단계(S1250)는 상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를 상기 단계(S1240)에 의하여 상승된 만큼 낮출 수 있다.In this case, in step S1250, the power of the multiplexed signal may be lowered by the power of the core layer signal. In this case, in step S1250, the power of the multiplexed signal may be lowered by the amount increased by the step S1240.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 멀티플렉싱 방법은 상기 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호에 함께 적용되는 타임 인터리빙을 수행하여 타임 인터리빙된 신호를 생성한다(S1260).In addition, the signal multiplexing method according to an embodiment of the present invention generates a time interleaved signal by performing time interleaving applied to the core layer signal and the enhanced layer signal together (S1260).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 멀티플렉싱 방법은 타임 인터리빙된 신호와 L1 시그널링 정보를 이용하여 방송 신호 프레임을 생성한다(S1270).Also, in the signal multiplexing method according to an embodiment of the present invention, a broadcast signal frame is generated by using the time-interleaved signal and L1 signaling information (S1270).
이 때, 방송 신호 프레임은 ATSC 3.0 프레임일 수 있다.In this case, the broadcast signal frame may be an ATSC 3.0 frame.
이 때, L1 시그널링 정보는 인젝션 레벨 정보 및/또는 노멀라이징 팩터 정보를 포함할 수 있다.In this case, the L1 signaling information may include injection level information and/or normalizing factor information.
도 12에는 명시적으로 도시되지 아니하였지만, 신호 멀티플렉싱 방법은 단계(S1230)에 상응하는 인젝션 레벨 정보를 포함하는 L1 시그널링 정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.Although not explicitly shown in FIG. 12 , the signal multiplexing method may further include generating L1 signaling information including injection level information corresponding to step S1230 .
도 12에 도시된 신호 멀티플렉싱 방법은 도 2에 도시된 단계(S210)에 상응하는 것일 수 있다.The signal multiplexing method shown in FIG. 12 may correspond to step S210 shown in FIG. 2 .
이상에서 설명한 레이어드 디비전 멀티플렉싱(Layered Division Multiplexing; LDM)은 다중 서비스를 동시 지원하면서도 각각의 서비스가 시간과 주파수 자원을 100% 사용할 수 있어서 ATSC3.0과 같은 차세대 방송시스템에 적용될 수 있다.The layered division multiplexing (LDM) described above can be applied to a next-generation broadcasting system such as ATSC3.0 because each service can use 100% of time and frequency resources while simultaneously supporting multiple services.
특히, 레이어드 디비전 멀티플렉싱 기술은 SVC나 SHVC와 같은 스케일러블 비디오 코덱 기술과 결합하면 사용자들에게 보다 유연하고 효율적인 방송 서비스를 제공할 수 있다.In particular, when the layered division multiplexing technology is combined with a scalable video codec technology such as SVC or SHVC, a more flexible and efficient broadcast service can be provided to users.
비디오 코딩에서 SVC나 SHVC와 같이 스케일러블한 비디오 코덱을 사용하는 경우, 방송 시스템의 물리계층으로 레이어 디비전 멀티플렉싱(Layered Division Multiplexing)이 적용된 방송 시스템을 사용하면, 본래 스케일러블 비디오 코덱의 취지 및 장점을 살릴 수 있다.In the case of using a scalable video codec such as SVC or SHVC in video coding, if a broadcasting system to which Layered Division Multiplexing is applied is used as the physical layer of the broadcasting system, the original purpose and advantages of the scalable video codec are can be saved
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치를 나타낸 블록도이다.13 is a block diagram illustrating a scalable video content broadcasting apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치는 비디오 코덱부(1310), 인캡슐레이션 및 딜리버리부(1320) 및 방송 신호 멀티플렉싱부(1330)를 포함한다.Referring to FIG. 13 , the scalable video content broadcasting apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
비디오 코덱부(1310)는 코덱 미디어스트림을 복수개의 레이어들로 나누어 복수개의 코덱 레이어 신호들을 생성한다.The
도 13에 도시된 예에서는, 비디오 코덱으로 SHVC가 사용되고, 서비스하고자 하는 미디어 콘텐츠가 베이스 레이어(Base Layer)와 인핸스먼트 레이어(Enhancement Layer)의 2개 계층으로 나누어 생성되었다.In the example shown in FIG. 13 , SHVC is used as a video codec, and media content to be serviced is generated by dividing it into two layers: a base layer and an enhancement layer.
이 때, 베이스 레이어는 HD(High Definition)급 화질에 해당하는 영상정보를 포함하고, 베이스 레이어와 인핸스먼트 레이어를 결합하면 울트라 HD(Ultra High Definition)급 화질의 영상을 제공할 수 있다.In this case, the base layer includes image information corresponding to high definition (HD) quality, and combining the base layer and the enhancement layer may provide an image of ultra high definition (HD) quality.
비디오 코덱부(1310)로부터 생성된 베이스 레이어 신호 및 인핸스먼트 레이어 신호는 인캡슐레이션 및 딜리버리부(1320)로 입력된다.The base layer signal and the enhancement layer signal generated from the
인캡슐레이션 및 딜리버리부(1320)는 코덱 레이어 신호들에 대하여 전송을 위한 변환을 수행한다.The encapsulation and
즉, 인캡슐레이션 및 딜리버리부(1320)는 순수한 미디어 콘텐츠 데이터를 전송이 가능한 형태로 변환하는 역할을 수행한다.That is, the encapsulation and
이 때, 입력으로 들어온 데이터가 다수개의 계층으로 구성되어 있는 경우, 인캡슐레이션 및 딜리버리부(1320)는 계층간의 관계 정보, 계층간 동기화를 위한 타임 스탬프 정보 등을 미디어 콘텐츠 데이터와 함께 물리 계층인 방송 신호 멀티플렉싱부로 제공할 수 있다.At this time, when the input data is composed of a plurality of layers, the encapsulation and
예를 들어, 인캡슐레이션 및 딜리버리부(1320)는 ATSC 3.0 방송 시스템을 위한 DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 기술이나, MMT(MPEG Media Transport) 기술을 이용하여 구현될 수 있다.For example, the encapsulation and
방송 신호 멀티플렉싱부(1330)는 복수개의 코덱 레이어 신호들을 서로 다른 파워 레벨로 결합하여 레이어드 디비전 멀티플렉싱된 방송 신호를 생성한다.The
이 때, 방송 신호 멀티플렉싱부(1330)는 코덱 레이어 신호들을 직접 결합하는 것이 아니라, 인캡슐레이션 및 딜리버리부(1320)에 의해 변환된 코덱 레이어 신호들을 결합할 수 있다.In this case, the
이 때, 코덱 레이어 신호들은 방송 신호 멀티플렉싱부(1330)의 레이어들에 1:1로 대응될 수 있다.In this case, the codec layer signals may correspond to the layers of the
이 때, 코덱 레이어 신호들은 베이스 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호를 포함하고, 상기 베이스 레이어 신호는 방송 신호 멀티플렉싱부(1330)의 코어 레이어 신호에 대응되고, 상기 인핸스먼트 레이어 신호는 방송 신호 멀티플렉싱부(1330)의 인핸스드 레이어 신호에 대응될 수 있다.At this time, the codec layer signals include a base layer signal and an enhanced layer signal, the base layer signal corresponds to the core layer signal of the broadcast
이 때, 방송 신호 멀티플렉싱부(1330)는 ATSC 3.0 물리계층에 상응하는 것일 수 있다.In this case, the
이 때, 방송 신호 멀티플렉싱부(1330)는 도 3에 도시된 신호 멀티플렉싱 장치에 상응하는 것일 수 있다.In this case, the broadcast
인캡슐레이션 및 딜리버리부(1320)에 의하여 변환된 베이스 레이어 신호는 코어 레이어 데이터로써 코어 레이어 BICM으로 입력되고, 인캡슐레이션 및 딜리버리부(1320)에 의하여 변환된 인핸스먼트 레이어 신호는 인핸스드 레이어 데이터로써 인핸스드 레이어 BICM으로 입력될 수 있다.The base layer signal converted by the encapsulation and
각기 다른 BICM을 통과한 베이스 레이어 신호 및 코어 레이어 신호는 서로 다른 파워 레벨로 결합되고, 파워 노멀라이저 및 타임 인터리버를 통과하여 프레임 빌더로 전달될 수 있다.The base layer signal and the core layer signal passing through different BICMs may be combined at different power levels, and passed through a power normalizer and a time interleaver to be delivered to a frame builder.
도 14는 코덱 레이어 신호들의 일 예를 나타낸 도면이다.14 is a diagram illustrating an example of codec layer signals.
도 14를 참조하면, 코덱 레이어 신호들 중 베이스 레이어 신호만을 이용하여 HD급 화질에 해당하는 영상 제공이 가능하다.Referring to FIG. 14 , it is possible to provide an image corresponding to HD quality by using only a base layer signal among codec layer signals.
또한, 코덱 레이어 신호들 중 베이스 레이어 신호 및 인핸스먼트 레이어 신호를 함께 이용하면 울트라 HD급 화질에 해당하는 영상 제공이 가능하다.In addition, when the base layer signal and the enhancement layer signal among the codec layer signals are used together, it is possible to provide an image corresponding to an ultra HD level quality.
도 15는 도 13에 도시된 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치의 송신신호 스펙트럼을 나타낸 도면이다.FIG. 15 is a diagram illustrating a transmission signal spectrum of the scalable video content broadcasting apparatus shown in FIG. 13 .
도 15를 참조하면, 도 13의 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치로부터 출력되는 신호가 스펙트럼 오버레이(Spectrum Overlay) 형태로 겹쳐져 전송되는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 15 , it can be seen that the signal output from the scalable video content broadcasting apparatus of FIG. 13 is overlapped and transmitted in the form of a spectrum overlay.
레이어드 디비전 멀티플렉싱 기반 수신기의 경우, 최상위 계층인 코어 레이어를 우선적으로 복호하고, 순차적으로 하위 계층을 복호한다. 이는, SVC나 SHVC에서 베이스 레이어를 우선적으로 복호하고, 순차적으로 인핸스먼트 계층을 복호하는 것과 매우 유사하다.In the case of a layered division multiplexing-based receiver, a core layer, which is the highest layer, is first decoded, and a lower layer is sequentially decoded. This is very similar to preferentially decoding the base layer and sequentially decoding the enhancement layer in SVC or SHVC.
비디오 코덱에서 높은 수준의 스케일러빌러티를 제공해도, 전송 물리 계층에서 적절한 스케일러빌러티를 제공하지 못하여 결과적으로 수신기가 충분한 스케일러빌러티를 제공하지 못하는 경우가 많은데, 본 발명은 이와 같은 문제를 해결할 수 있다.Even if the video codec provides a high level of scalability, the transmission physical layer fails to provide adequate scalability, and as a result, the receiver often fails to provide sufficient scalability. have.
즉, 레이어드 디비전 멀티플렉싱 기반 전송 시스템을 사용할 경우, 물리 계층에서 순차적인 복호를 수행하므로, SVC나 SHVC가 원하는 환경인 순차적인 복호 환경이 제공되고, 미디어 콘텐츠의 스케일러빌러티가 보장된다.That is, when a layered division multiplexing-based transmission system is used, since sequential decoding is performed in the physical layer, a sequential decoding environment that is a desired environment for SVC or SHVC is provided, and scalability of media content is guaranteed.
예를 들어, 도 14의 예와 같이 화면이 작고 수신기의 성능에 제약이 있는 모바일 디바이스나 태블릿 디바이스의 경우에는 코어 레이어만을 복호하여, SHVC의 베이스 레이어에 해당하는 미디어 콘텐츠를 획득하여 HD급 화질의 영상을 사용자에게 제공할 수 있다. 또한, TV와 같이 큰 화면 및 우수한 성능이 제공되는 경우에는 코어 레이어를 우선적으로 복호한 후 인핸스드 레이어를 복호함으로써, SHVC 베이스 레이어와 SHVC 인핸스먼트 레이어에 해당하는 미디어 콘텐츠를 획득하여 UHD급 화질의 영상을 사용자에게 제공할 수 있다.For example, as in the example of FIG. 14 , in the case of a mobile device or tablet device with a small screen and limited receiver performance, only the core layer is decoded and media content corresponding to the base layer of SHVC is obtained to obtain HD quality quality. An image may be provided to the user. In addition, when a large screen and excellent performance such as a TV are provided, the core layer is decoded first and then the enhanced layer is decoded to obtain media content corresponding to the SHVC base layer and the SHVC enhancement layer, thereby providing UHD quality quality. An image may be provided to the user.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치를 나타낸 블록도이다.16 is a block diagram illustrating a scalable video content broadcasting apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 16을 참조하면, 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치는 비디오 코덱부(1310), 인캡슐레이션 및 딜리버리부(1320) 및 방송 신호 멀티플렉싱부(1330)를 포함한다.Referring to FIG. 16 , the scalable video content broadcasting apparatus includes a
도 16에 도시된 예는 3개의 계층을 가지는 SHVC 미디어 스트림 방송 서비스를 위한 LDM 기반 방송 송신기를 나타낸다.The example shown in FIG. 16 shows an LDM-based broadcast transmitter for an SHVC media stream broadcast service having three layers.
도 17은 코덱 레이어 신호들의 다른 예를 나타낸 도면이다.17 is a diagram illustrating another example of codec layer signals.
도 17을 참조하면, SHVC 베이스 레이어만을 수신할 수 있는 수신기는 가장 낮은 화질에 대항하는 영상품질로 방송 서비스를 제공할 수 있다.Referring to FIG. 17 , a receiver capable of receiving only the SHVC base layer may provide a broadcast service with an image quality that opposes the lowest image quality.
일반 가정용 TV에서는 좀 더 높은 화질의 영상을 감상하기 위하여, 베이스 레이어와 인핸스먼트 레이어 #1를 결합하여 복호할 수 있다.In a general home TV, in order to enjoy a higher quality image, the base layer and the
초대형 TV에서는 초고화질 영상을 제공하기 위하여 베이스 레이어와 인핸스먼트 레이어 #1뿐만 아니라 인핸스먼트 레이어 #2까지도 결합하여, 가장 높은 품질의 영상을 제공할 수 있다.In super-large TVs, not only the base layer and the
도 16에 도시된 방송 신호 멀티플렉싱부(1330)는 도 5에 도시된 신호 멀티플렉싱 장치(확장 레이어가 1개인 경우)에 상응하는 것일 수 있다. 가장 저품질의 SHVC 베이스 레이어 데이터는 코어 레이어 BICM을 통해 복조되고, SHVC 인핸스먼트 레이어 #1 데이터는 인핸스드 레이어 BICM에서 복조되고, SHVC 인핸스먼트 레이어 #2 데이터는 확장 레이어 BICM에서 복조될 수 있다. 각각의 BICM에서 복조된 신호는 서로 다른 파워 레벨로 결합되고, 타임 인터리버를 통과하여 프레임 빌더로 전달될 수 있다.The broadcast
도 18은 도 16에 도시된 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치의 송신신호 스펙트럼을 나타낸 도면이다.18 is a diagram illustrating a transmission signal spectrum of the scalable video content broadcasting apparatus shown in FIG. 16 .
도 18을 참조하면, 도 16의 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치로부터 출력되는 신호가 3중 스펙트럼 오버레이(Spectrum Overlay) 형태로 겹쳐져 전송되는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 18 , it can be seen that the signal output from the scalable video content broadcasting apparatus of FIG. 16 is overlapped and transmitted in the form of a triple spectrum overlay.
실시예에 따라, 3개의 계층을 가지는 SHVC 미디어스트림을 전송할 때, 2개의 SHVC 계층들이 1개의 물리 계층에 맵핑되어 전송될 수도 있다.According to an embodiment, when transmitting an SHVC media stream having three layers, two SHVC layers may be mapped to one physical layer and transmitted.
즉, 수신기 복잡도를 줄이기 위해, LDM 방송 시스템의 계층 수를 2개로 고정한 경우, 2개 이상의 SHVC 인핸스먼트 레이어들을 먹스(MUX)를 통해 결합하여 한 개의 미디어 스트림을 생성할 수 있다.That is, when the number of layers of the LDM broadcasting system is fixed to two in order to reduce receiver complexity, two or more SHVC enhancement layers may be combined through a mux to generate one media stream.
예를 들어, 도 16에 도시된 바와 같이 SHVC 베이스 레이어 데이터, SHVC 인핸스먼트 레이어 #1 데이터 및 SHVC 인핸스먼트 레이어 #2 데이터가 방송 신호 멀티플렉싱부로 제공되는 경우, SHVC 베이스 레이어 데이터는 코어 레이어 BICM을 통해 복조되고, SHVC 인핸스먼트 레이어 #1 데이터와 SHVC 인핸스먼트 레이어 #2 데이터는 멀티플렉서를 통해 결합된 후 한 개의 인핸스드 레이어 BICM을 통해 복조될 수 있다.For example, as shown in FIG. 16 , when SHVC base layer data, SHVC
도 19는 2개의 인핸스먼트 레이어 신호들이 하나의 인핸스드 레이어로 맵핑되는 경우의 송신신호 스펙트럼을 나타낸 도면이다.19 is a diagram illustrating a transmission signal spectrum when two enhancement layer signals are mapped to one enhanced layer.
도 19를 참조하면, 2개의 계층이 스펙트럼 오버레이 형태로 겹쳐져서 전송되는 것을 알 수 있다. 이 때, 물리 계층의 인핸스드 레이어는 SHVC 인핸스먼트 레이어 #1과, SHVC 인핸스먼트 레이어 #2에 상응하는 정보를 전달하는 역할을 수행한다.Referring to FIG. 19 , it can be seen that two layers are transmitted overlaid in the form of a spectrum overlay. In this case, the enhanced layer of the physical layer serves to transmit information corresponding to the SHVC
이와 같이 비디오 코덱 레이어들을 결합하여 하나의 LDM 레이어에 할당하는 경우, 비디오 코덱 레이어들이 3개 이상인 경우에도 2개의 BICM 블록들만을 가지고도 전체 미디어 스트림에 대한 서비스가 가능하다.In this way, when video codec layers are combined and allocated to one LDM layer, even when there are three or more video codec layers, the entire media stream can be serviced using only two BICM blocks.
도 20은 본 발명의 일실시예에 따른 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.20 is a flowchart illustrating a method for broadcasting scalable video content according to an embodiment of the present invention.
도 20을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 방법은, 복수개의 코덱 레이어 신호들을 생성한다(S2010).Referring to FIG. 20 , in the method for broadcasting scalable video content according to an embodiment of the present invention, a plurality of codec layer signals are generated ( S2010 ).
이 때, 복수개의 코덱 레이어 신호들은 코덱 미디어스트림을 복수개의 레이어들로 나누어 생성된 것일 수 있다.In this case, the plurality of codec layer signals may be generated by dividing the codec media stream into a plurality of layers.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 방법은, 상기 코덱 레이어 신호들에 대하여 전송을 위한 변환을 수행한다(S2020).Also, in the method for broadcasting scalable video content according to an embodiment of the present invention, the codec layer signals are converted for transmission (S2020).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 방법은, 상기 복수개의 코덱 레이어 신호들을 서로 다른 파워 레벨로 결합하여 레이어드 디비전 멀티플렉싱된 방송 신호를 생성한다(S2030).In addition, in the method for broadcasting scalable video content according to an embodiment of the present invention, a layered division multiplexed broadcasting signal is generated by combining the plurality of codec layer signals at different power levels ( S2030 ).
이 때, 코덱 레이어 신호들은 상기 레이어드 디비전 멀티플렉싱의 레이어들에 1:1로 대응될 수 있다.In this case, the codec layer signals may correspond to the layers of the layered division multiplexing 1:1.
이 때, 코덱 레이어 신호들은 베이스 레이어 신호 및 인핸스먼트 레이어 신호를 포함하고, 상기 베이스 레이어 신호는 상기 레이어드 디비전 멀티플렉싱의 코어 레이어 신호에 대응되고, 상기 인핸스먼트 레이어 신호는 상기 레이어드 디비전 멀티플렉싱의 인핸스드 레이어 신호에 대응될 수 있다.In this case, the codec layer signals include a base layer signal and an enhancement layer signal, the base layer signal corresponds to the core layer signal of the layered division multiplexing, and the enhancement layer signal is the enhanced layer of the layered division multiplexing It may correspond to a signal.
이 때, 방송 신호를 생성하는 단계는 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호를 서로 다른 파워 레벨로 결합하여 멀티플렉싱된 신호를 생성하는 단계; 상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를, 상기 코어 레이어 신호에 상응하는 파워로 낮추는 단계; 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호에 함께 적용되는 인터리빙을 수행하여 타임 인터리빙된 신호를 생성하는 단계; 및 상기 타임 인터리빙된 신호 및 L1 시그널링 정보를 이용하여 상기 레이어드 디비전 멀티플렉싱된 방송 신호에 상응하는 방송 신호 프레임을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.In this case, the generating of the broadcast signal may include: generating a multiplexed signal by combining the core layer signal and the enhanced layer signal at different power levels; lowering the power of the multiplexed signal to a power corresponding to the core layer signal; generating a time interleaved signal by performing interleaving applied to the core layer signal and the enhanced layer signal together; and generating a broadcast signal frame corresponding to the layered division multiplexed broadcast signal by using the time interleaved signal and the L1 signaling information.
이 때, 멀티플렉싱된 신호를 생성하는 단계는 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호보다 낮은 파워 레벨의 하나 이상의 확장 레이어(extension layer) 신호를 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호와 함께 결합할 수 있다.At this time, the generating of the multiplexed signal may include combining the core layer signal and one or more extension layer signals of a lower power level than the enhanced layer signal with the core layer signal and the enhanced layer signal. can
이 때, 코덱 레이어 신호들은 추가 인핸스먼트 레이어 신호를 더 포함하고, 상기 추가 인핸스먼트 레이어 신호는 상기 확장 레이어 신호에 대응될 수 있다.In this case, the codec layer signals may further include an additional enhancement layer signal, and the additional enhancement layer signal may correspond to the extension layer signal.
이 때, 코덱 레이어 신호들은 베이스 레이어 신호 및 둘 이상의 인핸스먼트 레이어 신호들을 포함하고, 상기 베이스 레이어 신호는 상기 레이어드 디비전 멀티플렉싱의 코어 레이어 신호에 대응되고, 상기 인핸스먼트 레이어 신호들은 상기 레이어드 디비전 멀티플렉싱의 인핸스드 레이어 신호에 대응될 수 있다.In this case, the codec layer signals include a base layer signal and two or more enhancement layer signals, the base layer signal corresponds to the core layer signal of the layered division multiplexing, and the enhancement layer signals are the enhancement layer signals of the layered division multiplexing. It may correspond to a de-layer signal.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치 및 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.As described above, in the scalable video content broadcasting apparatus and method according to the present invention, the configuration and method of the above-described embodiments are not limitedly applicable. All or part of the examples may be selectively combined and configured.
310: 코어 레이어 BICM부
320: 인핸스드 레이어 BICM부
330: 인젝션 레벨 컨트롤러
340: 결합기
350: 타임 인터리버
345: 파워 노멀라이저
1310: 비디오 코덱부
1320: 인캡슐레이션 및 딜리버리부
1330: 방송 신호 멀티플렉싱부310: core layer BICM unit
320: enhanced layer BICM unit
330: injection level controller
340: combiner
350: time interleaver
345: power normalizer
1310: video codec unit
1320: Encapsulation and delivery unit
1330: broadcast signal multiplexing unit
Claims (20)
상기 코덱 레이어 신호들에 대하여 전송을 위한 변환을 수행하는 인캡슐레이션 및 딜리버리부; 및
상기 복수개의 코덱 레이어 신호들에 대응하는 멀티플렉싱부 레이어 신호들을 서로 다른 파워 레벨로 결합하여 레이어드 디비전 멀티플렉싱된 방송 신호를 생성하는 방송 신호 멀티플렉싱부를 포함하고,
상기 코덱 레이어 신호들은 베이스 레이어 신호 및 인핸스먼트 레이어 신호를 포함하고, 상기 베이스 레이어 신호는 상기 방송 신호 멀티플렉싱부의 코어 레이어 신호에 대응되고, 상기 인핸스먼트 레이어 신호는 상기 방송 신호 멀티플렉싱부의 인핸스드 레이어 신호에 대응되고,
상기 방송 신호 멀티플렉싱부는
상기 인핸스드 레이어 신호의 파워를 줄여서 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 생성하는 인젝션 레벨 컨트롤러;
상기 코어 레이어 신호 및 상기 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 레이어드 디비전 멀티플렉싱(Layered Division Multiplexing; LDM) 결합하여 멀티플렉싱된 신호를 생성하는 결합기; 및
상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를, 상기 코어 레이어 신호에 상응하는 파워로 낮추는 파워 노멀라이저를 포함하고,
상기 인젝션 레벨 컨트롤러는 스케일링 팩터(scaling factor)에 상응하여 상기 인핸스드 레이어 신호의 파워를 줄이고,
상기 파워 노멀라이저는 노멀라이징 팩터(normalizing factor)에 상응하여 상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를 줄이고,
상기 스케일링 팩터 및 상기 노멀라이징 팩터는 상기 인젝션 레벨 컨트롤러에 상응하는 파워 감소의 변화에 따라 서로 반대 방향으로 변하는 것을 특징으로 하는 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치.a video codec unit dividing the codec media stream into a plurality of layers to generate a plurality of codec layer signals;
an encapsulation and delivery unit that converts the codec layer signals for transmission; and
and a broadcast signal multiplexer for generating a layered division multiplexed broadcast signal by combining the multiplexer layer signals corresponding to the plurality of codec layer signals at different power levels;
The codec layer signals include a base layer signal and an enhancement layer signal, the base layer signal corresponds to a core layer signal of the broadcast signal multiplexing unit, and the enhancement layer signal is an enhanced layer signal of the broadcast signal multiplexing unit. corresponded,
The broadcast signal multiplexing unit
an injection level controller for generating a power-reduced enhanced layer signal by reducing the power of the enhanced layer signal;
a combiner for generating a multiplexed signal by combining the core layer signal and the power reduced enhanced layer signal by layered division multiplexing (LDM); and
and a power normalizer for lowering the power of the multiplexed signal to a power corresponding to the core layer signal,
The injection level controller reduces the power of the enhanced layer signal in accordance with a scaling factor,
The power normalizer reduces the power of the multiplexed signal according to a normalizing factor,
The scalable video content broadcasting apparatus according to claim 1, wherein the scaling factor and the normalizing factor change in opposite directions according to a change in power reduction corresponding to the injection level controller.
상기 코덱 레이어 신호들은 상기 방송 신호 멀티플렉싱부의 레이어들에 1:1로 대응되는 것을 특징으로 하는 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치.The method according to claim 1,
The scalable video content broadcasting apparatus according to claim 1, wherein the codec layer signals correspond to the layers of the broadcast signal multiplexer in a 1:1 ratio.
상기 방송 신호 멀티플렉싱부는
상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호에 함께 적용되는 인터리빙을 수행하여 타임 인터리빙된 신호를 생성하는 타임 인터리버; 및
상기 타임 인터리빙된 신호 및 L1 시그널링 정보를 이용하여 상기 레이어드 디비전 멀티플렉싱된 방송 신호에 상응하는 방송 신호 프레임을 생성하는 프레임 빌더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치.The method according to claim 1,
The broadcast signal multiplexing unit
a time interleaver configured to generate a time interleaved signal by performing interleaving applied to the core layer signal and the enhanced layer signal together; and
and a frame builder generating a broadcast signal frame corresponding to the layered division multiplexed broadcast signal by using the time interleaved signal and the L1 signaling information.
상기 방송 신호 멀티플렉싱부는
상기 코어 레이어 신호에 상응하는 코어 레이어 BICM부; 및
상기 코어 레이어 BICM부와 상이한 BICM 인코딩을 수행하는 인핸스드 레이어 BICM부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치.5. The method according to claim 4,
The broadcast signal multiplexing unit
a core layer BICM unit corresponding to the core layer signal; and
The scalable video content broadcasting apparatus according to claim 1, further comprising an enhanced layer BICM unit that performs BICM encoding different from the core layer BICM unit.
상기 파워 노멀라이저는
상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를 상기 결합기에 의하여 상승된 만큼 낮추는 것을 특징으로 하는 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치.The method according to claim 1,
The power normalizer is
The scalable video content broadcasting apparatus according to claim 1, wherein the power of the multiplexed signal is lowered by the amount increased by the combiner.
상기 노멀라이징 팩터는 0보다 크고 1보다 작은 값이고,
상기 스케일링 팩터는 상기 인젝션 레벨 컨트롤러에 상응하는 파워 감소가 클수록 감소하고,
상기 노멀라이징 팩터는 상기 인젝션 레벨 컨트롤러에 상응하는 파워 감소가 클수록 증가하는 것을 특징으로 하는 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치.8. The method of claim 7,
The normalizing factor is a value greater than 0 and less than 1,
The scaling factor decreases as the power reduction corresponding to the injection level controller increases,
The scalable video content broadcasting apparatus according to claim 1, wherein the normalizing factor increases as the power reduction corresponding to the injection level controller increases.
상기 인핸스드 레이어 신호는
상기 코어 레이어 신호에 상응하는 코어 레이어 데이터의 복원에 상응하는 캔슬레이션(cancellation)에 기반하여 복원되는 인핸스드 레이어 데이터에 상응하는 것을 특징으로 하는 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치.9. The method of claim 8,
The enhanced layer signal is
The scalable video content broadcasting apparatus according to claim 1, wherein the scalable video content broadcasting apparatus corresponds to the enhanced layer data restored based on cancellation corresponding to the restoration of the core layer data corresponding to the core layer signal.
상기 결합기는
상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호보다 낮은 파워 레벨의 하나 이상의 확장 레이어(extension layer) 신호를 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호와 함께 결합하는 것을 특징으로 하는 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치.10. The method of claim 9,
the coupler
The scalable video content broadcasting apparatus according to claim 1, wherein the core layer signal and one or more extension layer signals having a lower power level than the enhanced layer signal are combined with the core layer signal and the enhanced layer signal.
상기 코덱 레이어 신호들은 추가 인핸스먼트 레이어 신호를 더 포함하고,
상기 추가 인핸스먼트 레이어 신호는 상기 확장 레이어 신호에 대응되는 것을 특징으로 하는 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치.11. The method of claim 10,
The codec layer signals further include an additional enhancement layer signal,
The scalable video content broadcasting apparatus, wherein the additional enhancement layer signal corresponds to the extension layer signal.
상기 코덱 레이어 신호들은 베이스 레이어 신호 및 둘 이상의 인핸스먼트 레이어 신호들을 포함하고, 상기 베이스 레이어 신호는 상기 방송 신호 멀티플렉싱부의 코어 레이어 신호에 대응되고, 상기 인핸스먼트 레이어 신호들은 상기 방송 신호 멀티플렉싱부의 인핸스드 레이어 신호에 대응되는 것을 특징으로 하는 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치.The method according to claim 1,
The codec layer signals include a base layer signal and two or more enhancement layer signals, the base layer signal corresponds to a core layer signal of the broadcast signal multiplexing unit, and the enhancement layer signals are an enhanced layer signal of the broadcast signal multiplexing unit. A scalable video content broadcasting apparatus corresponding to a signal.
상기 인핸스먼트 레이어 신호들은
상기 인핸스드 레이어 신호에 대응되도록 상기 방송 신호 멀티플렉싱부에 구비된 멀티플렉서를 이용하여 멀티플렉싱되는 것을 특징으로 하는 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 장치.13. The method of claim 12,
The enhancement layer signals are
The scalable video content broadcasting apparatus according to claim 1, wherein multiplexing is performed using a multiplexer provided in the broadcast signal multiplexer to correspond to the enhanced layer signal.
상기 코덱 레이어 신호들에 대하여 전송을 위한 변환을 수행하는 단계; 및
상기 복수개의 코덱 레이어 신호들에 대응하는 멀티플렉싱부 레이어 신호들을 서로 다른 파워 레벨로 결합하여 레이어드 디비전 멀티플렉싱된 방송 신호를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 코덱 레이어 신호들은 베이스 레이어 신호 및 인핸스먼트 레이어 신호를 포함하고, 상기 베이스 레이어 신호는 상기 레이어드 디비전 멀티플렉싱의 코어 레이어 신호에 대응되고, 상기 인핸스먼트 레이어 신호는 상기 레이어드 디비전 멀티플렉싱의 인핸스드 레이어 신호에 대응되고,
상기 방송 신호를 생성하는 단계는
상기 인핸스드 레이어 신호의 파워를 줄여서 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 생성하는 단계;
상기 코어 레이어 신호 및 상기 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 레이어드 디비전 멀티플렉싱(Layered Division Multiplexing; LDM) 결합하여 멀티플렉싱된 신호를 생성하는 단계; 및
상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를, 상기 코어 레이어 신호에 상응하는 파워로 낮추는 단계를 포함하고,
상기 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 생성하는 단계는 스케일링 팩터(scaling factor)에 기반하여 상기 인핸스드 레이어 신호의 파워를 줄이고,
상기 코어 레이어 신호에 상응하는 파워로 낮추는 단계는 노멀라이징 팩터(normalizing factor)에 기반하여 상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를 줄이고,
상기 스케일링 팩터 및 상기 노멀라이징 팩터는 상응하는 상기 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 생성하는 단계의 파워 감소 변화에 따라 서로 반대 방향으로 변하는 것을 특징으로 하는 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 방법.generating a plurality of codec layer signals by dividing the codec media stream into a plurality of layers;
performing transformation for transmission on the codec layer signals; and
generating a layered division multiplexed broadcast signal by combining multiplexer layer signals corresponding to the plurality of codec layer signals at different power levels;
The codec layer signals include a base layer signal and an enhancement layer signal, the base layer signal corresponds to a core layer signal of the layered division multiplexing, and the enhancement layer signal is an enhanced layer signal of the layered division multiplexing. corresponded,
The step of generating the broadcast signal
generating a power-reduced enhanced layer signal by reducing the power of the enhanced layer signal;
generating a multiplexed signal by combining the core layer signal and the power reduced enhanced layer signal by layered division multiplexing (LDM); and
lowering the power of the multiplexed signal to a power corresponding to the core layer signal,
The generating of the power-reduced enhanced layer signal reduces the power of the enhanced layer signal based on a scaling factor,
The step of lowering the power corresponding to the core layer signal reduces the power of the multiplexed signal based on a normalizing factor,
The method of claim 1, wherein the scaling factor and the normalizing factor change in opposite directions according to a change in power reduction in the step of generating the corresponding power-reduced enhanced layer signal.
상기 코덱 레이어 신호들은 상기 레이어드 디비전 멀티플렉싱의 레이어들에 1:1로 대응되는 것을 특징으로 하는 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 방법.15. The method of claim 14,
The scalable video content broadcasting method according to claim 1, wherein the codec layer signals correspond to the layers of the layered division multiplexing 1:1.
상기 방송 신호를 생성하는 단계는
상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호에 함께 적용되는 인터리빙을 수행하여 타임 인터리빙된 신호를 생성하는 단계; 및
상기 타임 인터리빙된 신호 및 L1 시그널링 정보를 이용하여 상기 레이어드 디비전 멀티플렉싱된 방송 신호에 상응하는 방송 신호 프레임을 생성하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 방법.16. The method of claim 15,
The step of generating the broadcast signal
generating a time interleaved signal by performing interleaving applied to the core layer signal and the enhanced layer signal together; and
generating a broadcast signal frame corresponding to the layered division multiplexed broadcast signal using the time interleaved signal and L1 signaling information
Scalable video content broadcasting method further comprising a.
상기 멀티플렉싱된 신호를 생성하는 단계는
상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호보다 낮은 파워 레벨의 하나 이상의 확장 레이어(extension layer) 신호를 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호와 함께 결합하는 것을 특징으로 하는 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 방법.15. The method of claim 14,
The step of generating the multiplexed signal includes
The scalable video content broadcasting method, characterized in that the core layer signal and one or more extension layer signals having a lower power level than the enhanced layer signal are combined with the core layer signal and the enhanced layer signal.
상기 코덱 레이어 신호들은 추가 인핸스먼트 레이어 신호를 더 포함하고,
상기 추가 인핸스먼트 레이어 신호는 상기 확장 레이어 신호에 대응되는 것을 특징으로 하는 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 방법.19. The method of claim 18,
The codec layer signals further include an additional enhancement layer signal,
The scalable video content broadcasting method, wherein the additional enhancement layer signal corresponds to the extension layer signal.
상기 코덱 레이어 신호들은 베이스 레이어 신호 및 둘 이상의 인핸스먼트 레이어 신호들을 포함하고, 상기 베이스 레이어 신호는 상기 레이어드 디비전 멀티플렉싱의 코어 레이어 신호에 대응되고, 상기 인핸스먼트 레이어 신호들은 상기 레이어드 디비전 멀티플렉싱의 인핸스드 레이어 신호에 대응되는 것을 특징으로 하는 스케일러블 비디오 컨텐츠 방송 방법.15. The method of claim 14,
The codec layer signals include a base layer signal and two or more enhancement layer signals, the base layer signal corresponds to the core layer signal of the layered division multiplexing, and the enhancement layer signals are the enhanced layer of the layered division multiplexing A method for broadcasting scalable video content corresponding to a signal.
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- 2015-12-30 KR KR1020150189638A patent/KR102459600B1/en active IP Right Grant
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WO2011105803A2 (en) * | 2010-02-23 | 2011-09-01 | 엘지전자 주식회사 | Broadcasting signal transmission device, broadcasting signal reception device, and method for transmitting/receiving broadcasting signal using same |
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