KR20080040294A - 디지털 방송 시스템 및 데이터 처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 방송 송/수신 시스템 및 데이터 처리 방법에 관련된 것으로서, 특히 본 발명은 한 종류 이상의 인핸스드 데이터에 대해 추가적으로 부호화를 수행하여 전송함으로써, 상기 인핸스드 데이터에 강건성을 부여하면서 빠른 채널 변화에 강력하게 대응할 수 있게 한다. 또한 본 발명은 수신된 인핸스드 데이터의 에러 정정 복호시에 인핸스드 데이터에 대응하는 신용 맵을 생성하고, 상기 신용 맵의 신용 정보를 참조하여 에러 정정 복호화를 수행함으로써, 수신된 인핸스드 데이터에 대한 에러 정정 능력을 더욱 높일 수 있다. 따라서 본 발명은 채널 변화가 심하고 노이즈에 대한 강건성이 요구되는 휴대용 및 이동 수신기에 적용하면 더욱 효과적이다.

부호화, 그룹, 수퍼 프레임

Description

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

도 1a은 본 발명의 따른 송신 시스템 내 E-VSB 전처리부의 일 실시예를 보인 구성 블록도

도 1b는 본 발명의 따른 송신 시스템 내 E-VSB 전처리부의 다른 실시예를 보인 구성 블록도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 시스템의 전체 구성 블록도

도 3의 (a) 내지 (e)는 본 발명의 일 실시예에 따른 에러 정정 부호화 및 에러 검출 부호화 과정을 보인 도면

도 4의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에러 정정 부호화 과정을 보인 도면

도 5의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 일 실시예에 따른 수퍼 프레임 단위의 인터리빙 과정을 보인 도면

도 6a, 도 6b는 본 발명에 따른 송신 시스템에서 데이터 디인터리버 전후단의 데이터 구성 예를 보인 도면

도 7의 (a),(b)는 본 발명에 따른 데이터 그룹을 구성하기 위해 RS 프레임을 분할하는 과정의 일 실시예를 보인 도면

도 8은 본 발명에 따른 데이터 그룹을 전송하기 위한 패킷 다중화기의 동작 예를 보인 도면

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 방송 수신 시스템의 구성 블록도

도 10a, 도 10b는 도 9의 E-VSB 데이터 처리부의 실시예들을 보인 구성 블록도

도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 실시예들에 따른 RS 프레임 복호기의 복호 과정을 보인 도면

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100,110 : E-VSB 전처리부 101a,101b,101c,113 : 랜더마이저

102a,102b,102c,111a,111b,111c : 프레임 부호기

103,112 : RS 프레임 다중화기

104,114 : 블록 처리부 105,115 : 그룹 포맷터

106,116 : 데이터 디인터리버 107,117 : 패킷 포맷터

121 : 패킷 다중화기

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

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

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

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

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

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

본 발명의 다른 목적은 인핸스드 데이터에 대해 추가의 부호화를 수행하여 전송함으로써, 수신기의 수신 성능을 향상시키기 위한 디지털 방송 송/수신 시스템 및 데이터 처리 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 시스템의 데이터 처리 방법은, 복수개 이상의 경로를 통해 각각 정보를 갖는 인핸스드 데이터를 입력받는 단계; 각 경로별로 입력되는 인핸스드 데이터 바이트를 모아 RS 프레임을 형성하고, 형성된 RS 프레임 단위로 에러 정정 부호화를 수행하며, 복수개의 RS 프레임으로 구성된 수퍼 프레임 단위로 인터리빙을 수행하는 단계; 각 경로를 통해 인터리빙된 RS 프레임을 입력받아 RS 프레임 단위로 다중화하여 출력하는 단계; 및 다중화되어 출력되는 인핸스드 데이터에 대해 G/H(즉, G<H) 부호율로 부호화를 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 이때 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.

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

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

본 발명은 인핸스드 데이터에 대해 추가의 부호화를 수행하여 전송함으로써, 인핸스드 데이터에 강건성을 부여하고, 빠르게 변화하는 채널 환경에 강력하게 대응하도록 하는데 있다.

특히 본 발명의 송신 시스템에서는 다른 서비스 정보를 갖고 있는 복수개 이상의 인핸스드 데이터를 입력받아 독립적으로 추가의 부호화를 수행하여 전송하고, 수신 시스템에서는 이를 수신하여 복호할 수 있도록 하는데 있다.

도 1a, 도 1b는 본 발명에 따른 여러 종류의 인핸스드 데이터를 입력받아 독립적으로 추가의 부호화를 수행하기 위한 송신 시스템의 일부를 보인 실시예들이다.

먼저, 도 1a를 보면 송신 시스템은 E-VSB 전처리부(100)와 패킷 다중화기(121)를 포함하여 구성된다.

상기 E-VSB 전처리부(100)는 독립적으로 부호화를 원하는 인핸스드 데이터의 종류(또는 개수)만큼 랜더마이저와 RS 프레임 부호기를 포함한다.

이때 랜더마이저와 RS 프레임 부호기의 배치 순서는 시스템 설계자에 의해 달라질 수 있다. 예를 들어 랜더마이저의 후단에 RS 프레임 부호기가 배치될 수도 있고, 반대로 RS 프레임 부호기의 후단에 랜더마이저가 배치될 수도 있다.

본 발명에서는 랜더마이저 후단에 RS 프레임 부호기가 배치되는 것을 일 실시예로 설명한다.

이때 독립적으로 부호화를 원하는 각 인핸스드 데이터는 서로 다른 경로를 통해 해당 랜더마이저로 입력된다. 여기서 서로 다른 경로를 통해 해당 랜더마이저로 입력되는 인핸스드 데이터는 서로 다른 종류의 서비스를 갖는 인핸스드 데이터 일 수도 있고, 같은 종류의 서비스를 갖는 인핸스드 데이터일 수도 있으나, 해당 랜더마이저에서 독립적으로 랜더마이징된 후 RS 프레임 단위로 부호화된다. 예를 들어, 증권 정보를 포함하는 인핸스드 데이터와 날씨 정보를 포함하는 인핸스드 데이터를 각각의 경로를 통해 입력받아 독립적으로 랜더마이징과 RS 부호화를 순차적으로 수행할 수 있다.

그리고 각 랜더마이저에서 랜더마이징되어 입력되는 인핸스드 데이터에 대해 RS 부호화를 수행하는 RS 프레임 부호기의 내부 매개 변수는 입력되는 인핸스드 데이터의 중요도 등에 따라 다를 수 있다.

본 발명에서는 제1 내지 제3 인핸스드 데이터(Enhanced Data 1~ Enhanced Data 3)가 각각의 경로를 통해 제1 내지 제3 랜더마이저(101a~101c)로 입력되고, 제1 내지 제3 랜더마이저(101a~101c)의 출력단에 제1 내지 제3 RS 부호기(102a~102c)가 각각 배치되는 것을 일 실시예로 설명한다.

상기 제1 내지 제3 RS 프레임 부호기(102a~102c)의 출력단에는 상기 제1 내지 제3 RS 프레임 부호기(102a~102c)에서 RS 부호화된 인핸스드 데이터를 RS 프레임 단위로 다중화하여 출력하는 RS 프레임 다중화기(103)가 구비된다.

상기 RS 프레임 다중화기(103)의 출력단에는 블록 처리부(104), 그룹 포맷터(105), 데이터 디인터리버(106), 및 패킷 포맷터(107)가 순차적으로 구성된다.

상기된 도 1a와 같이 구성된 본 발명에서 제1 내지 제3 인핸스드 데이터는 각각의 경로를 통해 제1 내지 제3 랜더마이저(101a~101c)로 입력되어 각각 랜더마이징된다. 즉, 상기 E-VSB 전처리부(100)의 각 랜더마이저(101a~101c)에서 인핸스 드 데이터에 대해 랜더마이징을 수행함으로써, 상기 패킷 다중화기(121)의 후단에 배치되는 랜더마이저에서는 인핸스드 데이터에 대한 랜더마이징 과정을 생략할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 랜더마이저(101a~101c)에서 각각 랜더마이징된 인핸스드 데이터는 제1 내지 제3 RS 프레임 부호기(102a~102c)로 각각 입력된다.

상기 제1 내지 제3 RS 프레임 부호기(102a~102c)는 랜더마이즈되어 입력되는 인핸스드 데이터 바이트를 다수개 모아 RS 프레임(Frame)을 형성한 후 RS 프레임 단위로 에러 정정 부호화(encoding) 과정을 수행한다. 이때 에러 검출 부호화 과정 은 수행할 수도, 수행하지 않을 수도 있다. 이렇게 함으로써, 인핸스드 데이터에 강건성을 부여하여 극심하게 열악하고 빠르게 변하는 전파 환경에도 대응할 수 있도록 한다.

또한 상기 제1 내지 제3 RS 프레임 부호기(102a~102c)는 상기 RS 프레임을 다수개 모아 수퍼 프레임(Super Frame)을 형성한 후 수퍼 프레임 단위로 인터리빙(interleaving or permutation)을 수행할 수 있다. 이렇게 하면 전파 환경 변화에 의해서 인핸스드 데이터에 발생할 수 있는 군집 에러를 흐트릴 수 있으므로 극심하게 열악하고 빠르게 변하는 전파 환경에 더욱 적응적으로 대응할 수 있게 된다.

본 발명에서는 도 3과 도 4를 참조하여 각 RS 프레임 부호기의 RS 프레임 형성 과정과 RS 프레임 단위로 수행되는 에러 정정 부호화 과정을 상세히 설명한다. 이때 도 3은 에러 정정 부호화 후 에러 검출 부호화를 수행하여 체크섬(checksum)을 부가하는 예를 보이고 있고, 도 4는 에러 검출 부호화 과정을 생략하는 예를 보 이고 있다.

본 발명에서 상기 에러 정정 부호화는 RS 부호화를 적용하고, 에러 검출 부호화는 CRC(Cyclic Redundancy Check) 부호화를 적용하는 것을 일 실시예로 한다. 상기 RS 부호화를 수행하면 에러 정정을 위해 사용될 패리티 데이터가 생성되고, CRC 부호화를 수행하면 에러 검출을 위해 사용될 CRC 데이터가 생성된다. 상기 에러 검출 부호화는 CRC 부호화 대신 다른 에러 검출 부호화 방법들을 사용할 수도 있고, 또는 에러 정정 부호화 방법을 사용하여 수신측에서의 전체적인 에러 정정 능력을 높일 수도 있다.

도 3과 도 4에서는 다수개의 RS 프레임 부호기 중 하나의 RS 프레임 부호기(예, 102a)의 동작에 대해서 상세히 설명하며, 다른 RS 프레임 부호기(예, 102b,102c)의 경우, 내부 매개 변수만 달라질 수 있으며 기본적인 동작은 상기 RS 프레임 부호기(102a)의 동작과 동일하므로 상세 설명을 생략한다.

먼저 도 3의 (a) 내지 (e)는 본 발명에 일 실시예에 따른 RS 프레임 부호기의 부호화 과정을 보인 도면이다.

즉, 상기 RS 프레임 부호기(102a)는 입력되는 인핸스드 데이터 바이트를 일정 길이(A) 단위로 구분한다. 상기 일정 길이(A)는 시스템 설계자에 의해 결정되는 값으로서, 본 발명에서는 187 바이트를 일 실시예로 설명하며, 설명의 편의를 위해 상기 187 바이트 단위를 패킷이라 하기로 한다.

예를 들어, 도 3의 (a)와 같이 입력되는 인핸스드 데이터가 188바이트 단위로 구성된 MPEG 트랜스포트 스트림(TS) 패킷이라면 도 3의 (b)와 같이 첫 번째 MPEG 동기 바이트를 제거하여 187바이트로 하나의 패킷을 구성한다. 여기서 MPEG 동기 바이트를 제거하는 이유는 모든 인핸스드 패킷이 동일한 값을 갖기 때문이다. 여기서 상기 MPEG 동기 바이트 제거는 전단의 랜더마이저(101a)에서 랜더마이징시 수행할 수도 있다. 이 경우 RS 프레임 부호기(102a)에서 MPEG 동기 바이트 제거 과정은 생략되며, 수신 시스템에서 MPEG 동기 바이트를 부가할 때에 RS 프레임 복호기 대신 디랜더마이저에서 부가한다.

따라서 입력된 인핸스드 데이터에 제거 가능한 고정된 한 바이트가 존재하지 않거나 입력된 패킷의 길이가 187 바이트가 아닌 경우에는, 입력되는 인핸스드 데이터를 187 바이트 단위로 나누고, 나누어진 187 바이트 단위로 하나의 패킷을 구성한다.

이어, 도 3의 (c)와 같이 187바이트로 구성된 패킷을 N개 모아서 하나의 RS 프레임을 구성한다. 이때 하나의 RS 프레임의 구성은 N(row) * 187(column) 바이트의 크기를 갖는 RS 프레임에 187 바이트의 패킷을 차례대로 넣음으로써 이루어진다.

이때 상기 RS 프레임의 N개의 모든 컬럼(column)은 도 3의 (c)와 같이 187바이트를 포함하고 있다.

따라서 본 발명에서는 각 컬럼에 대해서 ((187+P),187)-RS 부호화를 수행하여 P 바이트의 패리티를 생성하고, 해당 컬럼의 맨 마지막 바이트 다음에 추가하여 (187+P)바이트의 한 컬럼을 만들 수가 있다.

그리고 도 3의 (c)의 N개의 모든 컬럼에 대해서 도 3의 (d)와 같이 ((187+P),187)-RS 부호화를 수행하면, N(row) * (187+P)(column) 바이트의 크기를 갖는 RS 프레임을 만들 수가 있다.

도 3의 (c) 또는 (d)에서와 같이 RS 프레임의 각 로우(row)는 N 바이트로 이루어져 있다. 그런데 송/수신간의 채널 상황에 따라서 상기 RS 프레임에 에러가 포함될 수가 있다. 이렇게 에러가 발생하는 경우에 각 로우 단위로 에러 여부를 검사하기 위하여 체크섬을 추가할 수 있다. 상기 체크섬은 일 예로, CRC 데이터(또는 CRC 코드 또는 CRC 체크섬이라고도 함)를 사용하는 것이 가능하다.

상기 RS 프레임 부호기(102a)는 상기 체크섬 예를 들어, CRC 체크섬을 생성하기 위하여 RS 부호화된 인핸스드 데이터에 대해 CRC 부호화를 수행한다. 상기 CRC 부호화에 의해 생성된 CRC 체크섬은 인핸스드 데이터가 채널을 통해 전송되면서 에러에 의해서 손상되었는지 여부를 알려주기 위해 사용될 수 있다.

본 발명은 전술한 바와 같이 CRC 부호화 이외에 다른 에러 검출 부호화 방법들을 사용할 수도 있고, 또는 에러 정정 부호화 방법을 사용하여 수신측에서의 전체적인 에러 정정 능력을 높일 수도 있다.

도 3의 (e)는 CRC 데이터로 2 바이트(즉, 16비트) CRC 체크섬(checksum)을 사용하는 예를 보인 것으로서, 각 로우의 N 바이트에 대한 2바이트 CRC 체크섬을 생성한 후 N 바이트 후단에 부가하고 있다. 이렇게 함으로써, 각 로우는 N+2 바이트로 확장이 된다.

하기의 수학식 1은 N 바이트로 된 각 로우에 대해 2바이트 CRC 체크섬을 생성하는 다항식의 예를 보이고 있다.

g(x) = x¹⁶ + x¹² + x⁵ + 1

상기 각 로우마다 2바이트 CRC 체크섬을 부가하는 것은 하나의 실시예이므로, 본 발명은 상기된 예로 제한되지 않을 것이다.

지금까지 설명한 RS 부호화 및 CRC 부호화 과정을 모두 거치게 되면, 187 * N 바이트의 RS 프레임은 (N+2) * (187+P) 바이트의 RS 프레임으로 확장하게 된다.

한편 도 4는 상기 RS 프레임 부호기(102a)의 RS 프레임 부호화 과정의 다른 실시예로서, 에러 검출 부호화 과정을 생략하는 경우이다.

상기 도 4에서도 A(예를 들어, 187)개의 인핸스드 데이터 바이트를 모아 한 패킷을 형성하는 과정은 상기된 도 3과 동일하다.

즉, 도 4의 (a)와 같이 입력되는 인핸스드 데이터가 188바이트 단위로 구성된 MPEG 트랜스포트 스트림(TS) 패킷이라면 도 4의 (b)와 같이 첫 번째 MPEG 동기 바이트를 제거하여 187바이트로 하나의 패킷을 구성한다.

그런데, 도 4에서는 에러 검출 부호화 과정을 수행하지 않으므로, 도 4의 (c)와 같이 187바이트로 구성된 패킷을 N+2개 모아서 하나의 RS 프레임을 구성한다. 이때 하나의 RS 프레임의 구성은 N+2(row) * 187(column) 바이트의 크기를 갖는 RS 프레임에 187 바이트의 패킷을 차례대로 넣음으로써 이루어진다.

이때 상기 RS 프레임의 N+2개의 모든 컬럼(column)은 도 4의 (c)와 같이 187바이트를 포함하고 있다.

따라서 본 발명에서는 각 컬럼에 대해서 ((187+P),187)-RS 부호화를 수행하여 P 바이트의 패리티를 생성하고, 해당 컬럼의 맨 마지막 바이트 다음에 추가하여 (187+P)바이트의 한 컬럼을 만들 수가 있다.

그리고 도 4의 (c)의 N개의 모든 컬럼에 대해서 도 4의 (d)와 같이 ((187+P),187)-RS 부호화를 수행하면, N+2(row) * (187+P)(column) 바이트의 크기를 갖는 RS 프레임을 만들 수가 있다.

즉, 도 3과 같이 에러 정정 부호화와 에러 검출 부호화를 수행한 RS 프레임의 크기와 도 4와 같이 에러 정정 부호화를 수행한 RS 프레임의 크기는 동일하다.

여기서 상기 P 값은 각 RS 프레임 부호기(102a~102c)마다 동일한 값을 가질 수도 있고, 부호화되는 인핸스드 데이터의 종류에 따라 서로 다른 값을 가질 수도 있다. 예를 들어, 제1 RS 프레임 부호기(102a)에서는 48로 설정하고, 제2 RS 프레임 부호기(102b)에서는 36으로 설정할 수도 있다. 만일 제1 RS 프레임 부호기(102a)에서 P 값을 48로 설정하였다면, 각 컬럼에 대해 (235,187)-RS 부호화가 수행되어 48개의 패리티 바이트가 생성된다.

그리고 한 개의 RS 프레임의 에러 정정 시나리오를 살펴보면, RS 프레임 내의 바이트들은 로우 방향으로 채널 상에 전송된다. 이때 한정된 전송 시간에 다량의 에러가 발생하면 수신 시스템의 복호 과정의 RS 프레임에 로우 방향으로 에러가 발생하게 된다. 하지만 컬럼 방향으로 수행된 RS 부호 관점에서는 에러가 분산된 효과가 나타나므로 효과적인 에러 정정 수행이 가능하다. 이때 보다 강력한 에러 정정을 위한 방법으로 패리티 바이트(P)를 증가시키는 것이 있지만 전송 효율을 떨 어뜨리므로 적당한 타협점이 필요하다. 이밖에도 복호시에 이레이저(Erasure) 복호(decoding)을 사용하여 에러 보정 능력을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 RS 프레임 부호기에서는 RS 프레임의 에러 보정능력을 보다 향상시키기 위하여 수퍼 프레임 단위의 인터리빙을 수행한다.

도 5는 수퍼 프레임 단위의 인터리빙 과정을 일 실시예를 보이고 있다.

즉, 도 3 또는 도 4와 같이 부호화된 RS 프레임들을 도 5의 (a)와 같이 G개 모아 수퍼 프레임을 구성한다. 이때 각각의 RS 프레임은 (N+2)*(187+P)바이트로 이루어져 있으므로, 하나의 수퍼 프레임은 (N+2)*(187+P)*G 바이트 크기로 이루어진다.

이렇게 구성된 수퍼 프레임의 각 열을 기 설정된 규칙으로 섞는 인터리빙을 수행하면, 수퍼 프레임 내에서 인터리빙 전후의 로우의 위치가 달라진다. 즉, 도 5의 (b)와 같이 인터리빙 전 수퍼 프레임의 i번째 로우는 인터리빙이 수행되고 나면 도 5의 (c)와 같이 동일한 수퍼 프레임의 j번째 로우에 위치하게 된다. 이러한 i와 j의 관계는 하기의 수학식 2와 같은 인터리빙 규칙을 통해서 알 수 있다.

상기 수퍼 프레임 단위의 인터리빙이 수행된 후에도 수퍼 프레임의 각 로우 는 N+2 바이트로 구성된다.

그리고 상기 수퍼 프레임 단위의 인터리빙이 모두 수행되고 나면, 다시 도 5의 (d)와 같이 G개의 인터리빙된 RS 프레임으로 나눈다.

여기에서 주의할 점은 한 개의 수퍼 프레임을 구성하는 각각의 RS 프레임의 RS 패리티와 컬럼 수는 동일해야 한다는 것이다.

전술한 RS 프레임의 에러 정정 시나리오와 유사하게 수퍼 프레임의 경우는 다량의 에러가 발생한 구간이 매우 길어 복호하려는 한 개의 RS 프레임 내에 정정 불가능할 만큼의 에러가 포함되더라도 수퍼 프레임 전체에서는 이 에러들이 분산되므로 단일 RS 프레임과 비교하여 복호 능력이 향상된다.

이와 같이 각 RS 프레임 부호기(102a~102c)에서 RS 프레임 단위의 부호화와 수퍼 프레임 단위의 인터리빙이 수행된 인핸스드 데이터는 RS 프레임 다중화기(103)로 출력된다. 상기 RS 프레임 다중화기(103)는 RS 프레임 단위로 제1 내지 제3 RS 프레임 부호기(102a~102c)에서 출력되는 인핸스드 데이터를 다중화하여 E-VSB 블록 처리부(104)로 출력한다.

상기 E-VSB 블록 처리부(104)는 부호화와 인터리빙이 수행된 인핸스드 데이터를 다시 G/H 부호율로 부호화하여 그룹 포맷터(105)로 출력한다.

즉 상기 E-VSB 블록 처리부(104)는 바이트 단위로 입력되는 인핸스드 데이터를 비트로 구분하고, 구분된 G 비트를 H 비트로 부호화한 후 바이트 단위로 변환하여 출력한다. 일 예로 입력 데이터 1비트를 2비트로 부호화하여 출력한다면 G=1, H=2가 되고, 입력 데이터 1비트를 4비트로 부호화하여 출력한다면 G=1, H=4가 된 다. 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 전자를 1/2 부호율의 부호화(또는 1/2 부호화라 하기도 함)라 하고, 후자를 1/4 부호율의 부호화(또는 1/4 부호화라 하기도 함)라 한다.

여기서 1/4 부호화를 사용하는 경우는 1/2 부호화에 비해서 높은 부호율 때문에 높은 에러 정정 능력을 가질 수가 있기 때문이다. 이런 이유 때문에 후단의 그룹 포맷터(105)에서 1/4 부호율로 부호화된 데이터는 수신 성능이 떨어질 수 있는 영역에 할당을 하고, 1/2 부호율로 부호화된 데이터는 더 우수한 성능을 가질 수 있는 영역에 할당을 한다고 가정하면, 그 성능의 차이를 줄이는 효과를 얻을 수가 있게 된다.

이때 상기 E-VSB 블록 처리부(104)는 시스템의 정보 등을 담고 있는 시그널링(signaling)과 같은 부가 정보 데이터들도 입력받을 수 있는데, 이 부가 정보 데이터들도 인핸스드 데이터 처리 과정과 동일하게 1/2 부호화 또는 1/4 부호화를 수행한다. 이후 상기 시그널링과 같은 부가 정보 데이터들도 인핸스드 데이터로 간주되어 처리된다.

상기 시그널링과 같은 부가 정보 데이터들은 랜더마이저와 RS 프레임 부호기를 거쳐 E-VSB 블록 처리부(104)로 입력될 수도 있고, 또는 상기 랜더마이저와 RS 프레임 부호기를 거치지 않고 바로 E-VSB 블록 처리부(104)로 입력될 수도 있다. 상기 시그널링 정보는 수신 시스템에서 상기 데이터 그룹에 포함되는 데이터를 수신하여 처리하는데 필요한 정보들로서, 데이터 그룹 정보, 다중화 정보, 버스트 정보 등을 포함할 수 있다. 상기 시그널링 정보에 대해서는 뒤에서 다시 언급할 것이 다.

한편 상기 그룹 포맷터(105)는 상기 E-VSB 블록 처리부(104)에서 출력되는 인핸스드 데이터(송신 정보 등을 담고 있는 시그널링 데이터 등의 부가적인 데이터들 포함할 수도 있음)를 기 정의된 규칙에 따라 형성되는 데이터 그룹 내 해당 영역에 삽입하고, 또한 데이터 디인터리빙과 관련하여 각종 위치 홀더나 기지 데이터도 상기 데이터 그룹 내 해당 영역에 삽입한다.

이때 상기 데이터 그룹은 적어도 하나 이상의 계층화된 영역으로 구분할 수 있고, 계층화된 각 영역의 특성에 따라 각 영역에 할당되는 데이터 종류가 달라질 수 있다. 또한 하나의 데이터 그룹은 필드 동기를 포함하도록 구성한다.

도 6a는 데이터 디인터리빙 전의 데이터들이 구분되어 나열된 형태이고, 도 6b는 데이터 디인터리빙 후의 데이터들이 구분되어 나열된 형태를 보여준다. 즉, 도 6a는 데이터 인터리빙 후의 데이터의 형태이고, 도 6b는 데이터 인터리빙 전의 데이터 형태이다.

도 6a는 데이터 디인터리빙 전의 데이터 구성에서 하나의 데이터 그룹을 크게 세 개의 영역(region)을 구분하는 실시예를 보이고 있으며, 설명의 편의를 위해 각 영역을 제1, 제2, 제3 영역으로 명명하기로 한다. 상기 제1 내지 제3 영역은 데이터 그룹 내에서 비슷한 수신 성능을 갖는 영역을 기준으로 분류하고 있다. 이때 각 영역의 특성에 따라 삽입되는 인핸스드 데이터 종류가 달라질 수 있다.

본 발명에서는 메인 데이터의 간섭 정도를 기준으로 제1 내지 제3 영역을 나누는 것을 일 실시예로 설명한다.

여기서, 상기 데이터 그룹을 다수개의 영역으로 구분하여 사용하는 이유는 각각의 용도를 달리하기 위해서이다. 즉, 메인 데이터의 간섭이 없거나 적은 영역은 그렇지 않은 영역보다 강인한 수신 성능을 보일 수 있기 때문이다. 또한, 기지 데이터를 데이터 그룹에 삽입하여 전송하는 시스템을 적용하는 경우, 인핸스드 데이터에 연속적으로 긴 기지 데이터를 주기적으로 삽입하고자 할 때, 메인 데이터의 간섭이 없는 영역(예를 들어, 제1 영역)에는 일정 길이의 기지 데이터를 주기적으로 삽입하는 것이 가능하다. 그러나 메인 데이터의 간섭이 있는 영역(예를 들어, 제2,제3 영역)에는 메인 데이터의 간섭으로 기지 데이터를 주기적으로 삽입하는 것이 곤란하고 연속적으로 긴 기지 데이터를 삽입하는 것도 곤란하다.

본 발명에서 데이터 그룹의 크기, 데이터 그룹 내 계층화된 영역의 수와 각 영역의 크기, 계층화된 각 영역에 삽입 가능한 인핸스드 바이트 수 등은 본 발명을 기술하기 위한 하나의 실시예이다.

이때 상기 그룹 포맷터(105)에서는 필드 동기가 삽입될 위치를 포함하여 데이터 그룹을 형성함으로써, 아래에 설명하는 것과 같이 데이터 그룹을 구성할 수가 있다.

즉, 상기 제1 영역(211)은 상기 데이터 그룹 내 긴 기지 데이터 열(sequence)이 주기적으로 삽입될 수 있는 영역이면서, 메인 데이터가 섞이지 않는 영역을 포함한다. 또한 상기 제1 영역(211)은 상기 데이터 그룹에 삽입될 필드 동기 영역과 첫 기지 데이터 열이 삽입될 영역 사이에 있는 영역을 포함한다. 상기 필드 동기 영역은 ATSC에 존재하는 한 세그먼트 길이(즉, 832 심볼)를 갖는다.

상기와 같이 앞뒤로 기지 데이터 열을 갖는 제1 영역(211)의 경우, 수신 시스템에서는 기지 데이터나 필드 동기로부터 얻을 수 있는 채널 정보를 이용하여 등화를 수행할 수 있으므로, 강인한 등화 성능을 얻을 수가 있다.

상기 제2 영역(212)은 상기 데이터 그룹 내 필드 동기 영역의 앞쪽 8 세그먼트 이내에 위치하는 영역(시간적으로 제1 영역(211)의 앞에 위치함)과, 상기 데이터 그룹에 삽입되는 가장 마지막 기지 데이터 열 다음 8 세그먼트 내에 위치하는 영역(시간적으로 제1 영역(211)의 뒤에 위치함)을 포함한다. 상기 제2 영역(212)의 경우, 수신 시스템에서는 필드 동기 구간에서 얻어진 채널 정보를 사용하여 등화를 수행할 수 있고, 또한 상기 마지막 기지 데이터 열로부터 얻을 수 있는 채널 정보를 사용하여 등화를 수행할 수 있으므로, 채널의 변화에 대응할 수가 있다.

상기 제3 영역(213)은 필드 동기 영역의 앞쪽 9번째 세그먼트를 포함하여 그 앞쪽으로 30 세그먼트 내에 위치하는 영역(시간적으로 제1 영역(211)의 앞에 위치함)과, 상기 데이터 그룹 내 마지막 기지 데이터 열 다음 9번째 세그먼트를 포함한 44 세그먼트 내에 위치하는 영역(시간적으로 제1 영역(211)의 뒤에 위치함)을 포함한다.

이때 상기 제1 영역(211)보다 시간적으로 앞에 위치한 제3 영역(213)은 제일 가까운 기지 데이터인 필드 동기에서도 꽤 멀리 떨어져 있기 때문에, 수신 시스템에서 채널 등화시에 필드 동기로부터 얻은 채널 정보를 사용할 수도 있고, 또는 이전 데이터 그룹의 가장 최근의 채널 정보를 사용할 수도 있다. 그리고 상기 제1 영역(211)보다 시간적으로 뒤에 위치한 제3 영역(213)은 수신 시스템에서 채널 등화 시에 상기 마지막 기지 데이터 열에서 얻은 채널 정보를 사용하여 등화를 하더라도 채널이 빠르게 변하는 경우에는 등화가 완벽하게 되지 않을 수가 있다. 그러므로 상기 제3 영역(213)은 제2 영역(212)보다 등화 성능이 떨어질 수가 있다.

상기와 같이 데이터 그룹을 다수개의 계층화된 영역으로 할당한다고 가정하면, 전술한 E-VSB 블록 처리부(104)에서는 계층화된 영역의 특성에 따라 각 영역에 삽입될 인핸스드 데이터를 다른 부호율로 부호화할 수도 있다.

그리고 각 영역에 삽입될 인핸스드 데이터의 부호율(code rate)에 따라 실제 전송되는 인핸스드 데이터 량이 달라지므로 본 발명에서는 이를 부호 모드로 구분하는 것을 일 실시예로 설명한다.

하기의 표 1은 각 영역(211~213)에서 실제 전송 가능한 인핸스드 데이터 바이트 수를 정리한 일 실시예이다. 여기서 실제 전송 가능한 인핸스드 데이터 바이트란 E-VSB 블록 처리부(104)에서 G/H 부호율로 부호화되기 전의 인핸스드 데이터를 의미한다. 그리고 하기의 표 1에서 별표한 것은 해당 영역에서 시그널링(signaling) 정보를 전송하기 위해 따로 할당한 바이트 수이다. 그리고 상기 인핸스드 데이터에서 트렐리스 초기화나 기지 데이터, MPEG 헤더, RS 패리티 등은 제외된다.

상기 표 1에서 제시된 바이트 수에 대한 구체적인 설명은 후술할 것이다.

하기의 표 2는 이러한 부호율 조합에 따라 인핸스드 데이터를 부호화하여 전송하기 위한 부호 모드들의 일 실시예이다. 이렇게 각 영역을 나누면 복수개의 서비스 데이터들을 각각 독립적인 인핸스드 데이터로 전송하는 것이 가능하다.

하기의 표 3은 각 영역을 조합한 조합 모드들과 해당 조합 모드에서 독립적으로 전송이 가능한 서비스의 개수를 나타낸 일 실시예이다.

조합 모드	조합(combination)	가능한 서비스 개수 (available channel)
1	제1 영역,제2 영역,제3 영역	3
2	제1 영역+제2 영역,제3 영역	2
3	제1 영역+제3 영역,제2 영역	2
4	제2 영역+제3 영역,제1 영역	2
5	제1 영역+제2 영역+제3 영역	1

상기 표 3은 하나의 데이터 그룹을 제1 내지 제3 영역으로 구분한 경우에 조합 가능한 조합 모드의 수를 나타낸 일 실시예로서, 조합 모드가 적용되는 부호 모드에 따라 각 영역에 할당 가능한 인핸스드 데이터 량은 달라진다. 여기서 데이터 그룹을 구분하는 영역의 수에 따라 조합 가능한 모드의 수는 달라질 수 있다.

즉, 상기 표 3에서 조합 모드가 1인 경우, 서로 다른 종류의 서비스를 갖는 제1 내지 제3 인핸스드 데이터를 입력받아 전술한 랜더마이징, RS 부호화를 수행한 후 각각의 인핸스드 데이터에 설정된 부호율로 부호화를 수행하여 각 영역에 할당하여 전송할 수 있음을 나타낸다. 이때 각 영역에 할당되는 인핸스드 데이터 종류가 서로 다르기 때문에 각 영역에 삽입될 인핸스드 데이터는 독립적인 부호율로 E-VSB 블록 처리부(104)에서 부호화가 수행될 수 있다.

상기 표 3에서 조합 모드가 2인 경우, 서로 다른 서비스를 갖는 제1,제2 인핸스드 데이터를 입력받아 전술한 랜더마이징, RS 부호화를 거친 후 제1,제2 영역에 삽입할 인핸스드 데이터는 제1 부호율로, 제3 영역에 삽입할 인핸스드 데이터는 제2 부호율로 부호화를 수행한 후 각 영역에 할당하여 전송할 수 있음을 나타낸다. 여기서, 상기 제1,제2 부호율은 서로 같을 수도 있고, 서로 다를 수도 있다. 본 발명에서는 1/2 부호율과 1/4 부호율 중 어느 하나인 것을 일 실시예로 설명한다.

하기의 표 4는 조합 모드 2 즉, 데이터 그룹을 제1+제2 영역, 제3 영역으로 구분하고, 각 부호율에 따라 각 영역에 삽입 가능한 바이트 수가 상기 표 1과 같은 경우, 각 부호 모드별로 해당 영역에 삽입 가능한 인핸스드 데이터 바이트 수를 보이고 있다.

예를 들어, 조합 모드 2, 부호 모드 1로 설정되었다면 상기 제1 영역+제2 영역에 삽입 가능한 인핸스드 데이터 바이트 수는 7620 바이트이고, 각각 1/2 부호율로 부호화되며, 제3 영역은 2074 바이트이고 마찬가지로 1/2 부호율로 부호화된다.

또한 조합 모드 4, 부호 모드 3으로 설정되었다면 상기 제1 영역+제2 영역에 삽입 가능한 인핸스드 데이터 바이트 수는 7050 바이트이면서 제1 영역은 1/2 부호율로, 제2 영역은 1/4 부호율로 부호화된다. 그리고 제3 영역에 삽입 가능한 인핸스드 데이터 바이트 수는 2074 바이트이고, 1/2 부호율로 부호화된다.

한편 상기 그룹 포맷터(105)에서는 E-VSB 블록 처리부(104)에서 출력된 부호화된 인핸스드 데이터들 외에도 도 6a에서 보이는 것과 같이 후단의 데이터 디인터리빙과 관련하여 MPEG 헤더 위치 홀더, 비체계적 RS 패리티 위치 홀더, 메인 데이터 위치 홀더를 삽입한다. 여기서 메인 데이터 위치 홀더를 삽입하는 이유는 도 6a와 같이 데이터 디인터리버의 입력을 기준으로 인핸스드 데이터와 메인 데이터가 섞이는 영역이 존재하기 때문이다. 일 예로 상기 MPEG 헤더를 위한 위치 홀더는 상기 데이터 디인터리빙 후의 출력 데이터를 기준으로 볼 때, 각 패킷의 제일 앞에 할당된다.

또한 상기 그룹 포맷터(105)에서는 기 정해진 방법에 의해서 발생된 기지 데이터를 삽입하거나 기지 데이터를 추후에 삽입하기 위한 기지 데이터 위치 홀더를 삽입한다. 더불어서 트렐리스 부호화부(Trellis Encoding Module)(도 2 참조)의 초기화를 위한 위치 홀더를 해당 영역에 삽입한다. 일 실시예로, 상기 초기화 데이터 위치 홀더는 상기 기지 데이터 열의 앞에 삽입할 수 있다.

상기 그룹 포맷터(105)의 출력은 데이터 인터리버(106)로 입력되고, 상기 데이터 디인터리버(106)는 상기 그룹 포맷터(105)에서 출력되는 데이터 그룹 내 데이터 및 위치 홀더를 데이터 인터리빙의 역과정으로 디인터리빙하여 패킷 포맷터(107)로 출력한다. 즉, 도 6a와 같은 형태로 구성된 데이터 그룹 내 데이터 및 위치 홀더가 상기 데이터 디인터리버(106)에서 디인터리빙되면 패킷 포맷터(107)로 출력되는 데이터 그룹은 도 6b와 같은 구조를 갖게 된다.

상기 패킷 포맷터(107)는 디인터리빙되어 입력된 데이터 중에서 디인터리빙을 위해 할당되었던 메인 데이터 위치 홀더와 RS 패리티 위치 홀더를 제거하고, 나머지 부분들을 모은 후, 4바이트의 MPEG 헤더 위치 홀더에 MPEG 헤더를 삽입한다.

또한 상기 패킷 포맷터(107)는 상기 그룹 포맷터(105)에서 기지 데이터 위치 홀더를 삽입한 경우 상기 기지 데이터 위치 홀더에 실제 기지 데이터를 삽입할 수도 있고, 또는 나중에 대체 삽입하기 위하여 상기 기지 데이터 위치 홀더를 조정없이 그대로 출력할 수도 있다.

그리고 나서 상기 패킷 포맷터(107)는 상기와 같이 패킷 포맷팅된 데이터 그룹 내 데이터들을 188바이트 단위의 인핸스드 데이터 패킷(즉, MPEG TS 패킷)으로 구분하여 패킷 다중화기(121)에 제공한다.

지금까지는 상기 도 1a와 같이 구성된 E-VSB 전처리부(100)를 참조하여 인핸스드 데이터의 전처리 과정을 설명하였다.

도 1b는 본 발명에 따른 E-VSB 전처리부의 다른 실시예를 보인 것으로서, 독립적으로 부호화를 원하는 인핸스드 데이터의 종류(또는 개수)만큼 RS 프레임 부호기를 포함하는 것은 도 1a와 동일하다. 다른 점은 인핸스드 데이터를 랜더마이징하는 랜더마이저가 입력되는 인핸스드 데이터의 종류에 상관없이 랜더마이징하기 위해 RS 프레임 다중화기의 출력단에 배치된다는 것이다.

즉, 도 1b의 E-VSB 전처리부(111)는 제1 내지 제3 RS 프레임 부호기(111a~111c), RS 프레임 다중화기(112), 랜더마이저(113), 블록 처리부(114), 그룹 포맷터(115), 데이터 디인터리버(116), 및 패킷 포맷터(117)가 순차적으로 배치 구성된다.

상기된 도 1b와 같이 구성된 본 발명에서 제1 내지 제3 인핸스드 데이터는 각각의 경로를 통해 제1 내지 제3 RS 프레임 부호기(111a~111c)로 입력된다.

상기 제1 내지 제3 RS 프레임 부호기(111a~111c)는 입력되는 인핸스드 데이터 바이트를 다수개 모아 RS 프레임(Frame)을 형성한 후 RS 프레임 단위로 에러 정정 부호화(encoding) 과정을 수행한다. 이때 에러 검출 부호화 과정은 수행할 수도, 수행하지 않을 수도 있다. 이렇게 함으로써, 인핸스드 데이터에 강건성을 부여하여 극심하게 열악하고 빠르게 변하는 전파 환경에도 대응할 수 있도록 한다.

또한 상기 제1 내지 제3 RS 프레임 부호기(111a~111c)는 상기 RS 프레임을 다수개 모아 수퍼 프레임(Super Frame)을 형성한 후 수퍼 프레임 단위로 인터리빙(interleaving or permutation)을 수행한다. 이렇게 하면 전파 환경 변화에 의해서 인핸스드 데이터에 발생할 수 있는 군집 에러를 흐트릴 수 있으므로 극심하게 열악하고 빠르게 변하는 전파 환경에 더욱 적응적으로 대응할 수 있게 된다.

상기 제1 내지 제3 RS 프레임 부호기(111a~111c)의 상세 설명은 전술한 도 1a, 도 3, 도 4를 참조하면 되므로, 본 실시예에서는 생략한다.

상기 제1 내지 제3 RS 프레임 부호기(111a~111c)에서 RS 프레임 단위의 부호화와 수퍼 프레임 단위의 인터리빙이 수행된 인핸스드 데이터는 RS 프레임 다중화기(112)로 출력된다. 상기 RS 프레임 다중화기(112)는 RS 프레임 단위로 제1 내지 제3 RS 프레임 부호기(111a~111c)에서 출력되는 인핸스드 데이터를 다중화하여 랜더마이저(113)로 출력한다.

상기 랜더마이저(113)는 RS 프레임 다중화기(112)에서 출력되는 인핸스드 데이터에 대해 랜더마이징을 수행한 후 E-VSB 블록 처리부(114)로 출력한다.

상기 랜더마이저(113) 이후에 배치되는 각 블록 즉, E-VSB 블록 처리부(114), 그룹 포맷터(115), 데이터 디인터리버(116), 및 패킷 포맷터(117)의 상세 동작은 전술한 도 1a의 E-VSB 전처리부(100)의 상세 동작을 참조하면 되므로, 본 실시예에서는 생략한다.

도 2는 도 1a 또는 도 1b와 같은 E-VSB 전처리부를 포함하는 송신 시스템의 전체 구성 블록도의 일 실시예를 보인 것이다.

도 2의 송신 시스템은 E-VSB 전처리부(100 or 110), 패킷 다중화기(121), 데이터 랜더마이저(122), RS 부호기/비체계적 RS 부호기(RS encoder/Non-systematic RS Encoder)(123), 데이터 인터리버(124), 패리티 치환기(125), 비체계적 RS 부호기(126), 트렐리스 부호화부(127), 프레임 다중화기(128), 및 송신부(130)를 포함하여 구성된다.

상기 E-VSB 전처리부(100 or 110)에서 전처리된 인핸스드 데이터 패킷은 패킷 다중화기(121)로 입력된다.

상기 패킷 다중화기(121)는 상기 E-VSB 전처리부(100 or 110)에서 출력되는 188 바이트 단위의 인핸스드 데이터 패킷과 메인 데이터 패킷을 기 정의된 다중화 방법에 따라 다중화하여 출력한다. 상기 다중화 방법은 시스템 설계의 여러 변수들에 의해서 조정이 가능하다.

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

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

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

그러나 입력된 데이터가 인핸스드 데이터 패킷이면, 상기 인핸스드 데이터 패킷에 포함된 4바이트의 MPEG 헤더 중 MPEG 동기 바이트를 버리고 나머지 3바이트에 대해서만 랜더마이징을 수행하고, 상기 MPEG 헤더를 제외한 나머지 인핸스드 데이터에 대해서는 랜더마이징을 수행하지 않고 상기 RS 부호기/비체계적 RS 부호기(123)로 출력한다. 이는 상기 E-VSB 전처리부(100 or 110)의 랜더마이저에서 상기 인핸스드 데이터에 대해 미리 랜더마이징을 수행했기 때문이다. 상기 인핸스드 데이터 패킷에 포함된 기지 데이터(또는 기지 데이터 위치 홀더)와 초기화 데이터 위치 홀더에 대해서는 랜더마이징을 수행할 수도 있고 수행하지 않을 수도 있다.

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

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

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

한편 상기 패리티 치환기(125)의 후단에 위치한 트렐리스 부호화부(127)의 출력 데이터를 송/수신측에서 약속에 의해 정의한 기지 데이터로 하기 위해 먼저 트렐리스 부호화부(127) 내의 메모리의 초기화가 필요하다. 즉 입력되는 기지 데이터 열이 트렐리스 부호화되기 전에 먼저 트렐리스 부호화부(127)의 메모리를 초기화시켜야 한다.

이때 입력되는 기지 데이터 열의 시작 부분은 실제 기지 데이터가 아니라 E-VSB 전처리부(100 or 110)의 그룹 포맷터에서 삽입된 초기화 데이터 위치 홀더이다. 따라서 입력되는 기지 데이터 열이 트렐리스 부호화되기 직전에 초기화 데이터를 생성하여 해당 트렐리스 메모리 초기화 데이터 위치 홀더와 치환하는 과정이 필요하다.

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

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

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

상기 트렐리스 부호화부(127)는 바이트 단위의 데이터를 심볼 단위로 바꾸고 12-way 인터리빙하여 트렐리스 부호화한 후 프레임 다중화기(128)로 출력한다.

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

상기 송신부(130)는 파일롯 삽입기(131), VSB 변조기(132), 및 RF 업 컨버터(133)를 포함하여 구성되며, 기존의 VSB 송신기에서의 역할과 동일하므로 상세 설명을 생략한다.

구체적 실시예

다음은 E-VSB 전처리부(100 or 110)와 패킷 다중화기(121)의 구체적인 실시예에 대해서 설명한다.

본 발명에서는 일 실시예로, RS 프레임 부호기에서 구성되는 RS 프레임의 한 로우의 길이인 N 값을 538로 설정한다.

그러면 상기 RS 프레임 부호기는 도 3을 적용할 경우 538개의 트랜스포트 스트림(TS) 패킷을 입력받아 538 * 187 바이트 크기의 RS 프레임을 구성하고, 도 4를 적용할 경우 540개의 트랜스포트 스트림(TS) 패킷을 입력받아 540 * 187 바이트 크기의 RS 프레임을 구성한다.

즉, 도 3의 경우, 538 * 187 바이트 크기의 RS 프레임에 대해 (235,187)-RS 부호화를 거쳐 538 * 235 바이트 크기의 RS 프레임을 형성하고, 다시 16-비트 CRC 체크섬 생성 과정을 거쳐서 540 * 235 바이트 크기의 RS 프레임으로 확장하게 된다. 또한 도 4의 경우, 540 * 187 바이트 크기의 RS 프레임에 대해 (235,187)-RS 부호화를 거쳐 540 * 235 바이트 크기의 RS 프레임으로 확장하게 된다.

한편, 표 2와 표 3에서 부호 모드 3, 조합 모드 2로 인핸스드 데이터를 부호화 및 그룹화하여 전송한다고 가정하자. 상기 표 2를 참조하면 부호 모드 3인 경우, 제1,제3 영역은 1/2 부호율로, 제2 영역은 1/4 부호율로 부호화된다. 그리고 표 3을 참조하면 조합 모드 2의 경우, 데이터 그룹을 제1+제2 영역과 제3 영역으로 구분하여 제1+제2 영역에 삽입되는 인핸스드 데이터는 동일한 종류의 서비스이고, 제3 영역에 삽입되는 인핸스드 데이터는 상기 제1+제2 영역에 삽입되는 인핸스드 데이터와 다른 종류의 서비스이다. 이는 하나의 실시예이며, 부호 모드와 조합 모드의 설정은 설계자에 의해 달라질 수 있으므로 본 발명은 상기된 예로 한정되지 않을 것이다.

상기된 실시예의 경우, 표 1 내지 표 4를 참조하면 제1+제2 영역의 전송 바이트 수는 7050이고, 제3 영역은 2074 바이트이다.

이때, 하나의 수퍼 프레임이 2개의 RS 프레임으로 구성되고, 18개의 데이터 그룹을 모아 한 개의 RS 프레임을 구성한다고 가정하자. 그리고 상기 수퍼 프레임을 구성하는 2개의 RS 프레임의 인핸스드 데이터를 각 데이터 그룹 내 제1+제2 영역에 삽입한다고 가정하면, 수퍼 프레임은 253800 바이트로, RS 프레임은 126900 바이트로 구성된다. 여기에서 RS 패리티(P)를 48로 설정하고 CRC 체크섬을 각 로우당 2바이트로 설정하면, 한 개의 수퍼 프레임에서 188 바이트의 인핸스드 데이터 패킷 1076개를 전송할 수 있게 된다. 이는 RS 프레임 한 개당 538개의 인핸스드 데이터 패킷을 전송할 수 있음을 의미한다.

마찬가지로, 제3 영역의 전송 바이트 수는 2074 개이다. 이때 18개의 데이터 그룹을 모아 하나의 RS 프레임을 구성하고, 상기 RS 프레임의 인핸스드 데이터를 제3 영역에 삽입한다고 가정하면, 상기 RS 프레임은 37332 바이트로 구성된다. 여기에서 RS 패리티(P)를 36으로 설정하고 각 로우당 CRC 체크섬을 2 바이트로 할당하면, 한 개의 RS 프레임에서 인핸스드 데이터 패킷 165개를 전송할 수 있게 된다. 이때 2개의 RS 프레임으로 수퍼 프레임을 구성할 경우, 수퍼 프레임당 188 바이트의 인핸스드 데이터 패킷을 330개 전송할 수 있음을 의미한다.

이 경우, 데이터 그룹 내 제3 영역은 매 RS 프레임당 91 바이트가 남게 된다. 상기와 같이 바이트가 남는 경우는 RS 프레임을 동일한 크기의 다수개의 데이터 그룹으로 구분하면서 발생할 수 있다. 즉, RS 프레임의 크기, 구분되는 데이터 그룹의 크기와 개수, 각 데이터 그룹에 삽입 가능한 인핸스드 데이터 바이트 수, 해당 영역의 부호율, RS 패리티의 바이트 수, CRC 체크섬의 할당 여부, 및 할당되는 경우 CRC 체크섬의 바이트 수 등에 따라 매 RS 프레임당 특정 영역에서 남는 바이트가 발생할 수 있다.

그리고 상기와 같이 하나의 RS 프레임을 동일한 크기를 갖는 다수개의 데이터 그룹으로 구분할 때 해당 RS 프레임에서 남는 바이트가 발생하는 경우, 해당 RS 프레임에 남는 바이트의 수(K)만큼 더미 바이트를 추가한 후 다수개의 데이터 그룹으로 구분한다.

이러한 과정을 도 7에서 도시하였다.

도 7은 (N+2) * (187+P) 크기의 RS 프레임을 동일한 크기를 갖는 M개의 데이터 그룹으로 구분하려 할 때, K개의 바이트가 남는 경우의 처리 과정의 일 실시예를 보이고 있다.

이러한 경우, 도 7의 (a)와 같이 (N+2) * (187+P) 크기의 RS 프레임에 K개의 더미 바이트를 추가한 후, 로우 단위로 읽어 와 도 7의 (b)와 같이 M개의 데이터 그룹으로 구분한다. 이때 각 데이터 그룹은 모두 NoBytesPerGrp 바이트 크기를 갖는다.

이를 수식으로 나타내면 하기의 수학식 3과 같다.

M * NoBytesPerGrp = (N+2)*(187+P)*K

여기서 상기 NoBytesPerGrp는 하나의 데이터 그룹에 할당되는 바이트의 수이다(NoBytesPerGrp means the Number of Bytes per a Group).

즉, 하나의 RS 프레임의 바이트+K 바이트의 크기와 M개의 데이터 그룹의 바이트 크기가 같음을 의미한다.

지금까지 설명한 방법 및 모드로 인핸스드 데이터를 전송한다면, 도 1a,도 1b는 제1 인핸스드 데이터 경로로 1076개의 패킷을, 제2 인핸스드 데이터 경로로 330개의 패킷을 입력받을 수 있다.

도 1a를 참조하여 설명하면, 제1 인핸스드 데이터로 경로로 입력되는 1076개의 패킷과 제2 인핸스드 데이터 경로로 입력되는 330개의 패킷은 제1,제2 랜더마이저(101a,101b)에서 각각 랜더마이징되고, 제1,제2 RS 프레임 부호기(102a,102b)에서 각각 RS 프레임 단위의 부호화와 수퍼 프레임 단위의 인터리빙이 수행된 후 다시 RS 프레임 단위로 구분되어 RS 프레임 다중화기(103)를 통해 E-VSB 블록 처리부(104)로 입력된다.

본 발명의 일 실시예는, 상기 제1 RS 프레임 부호기(102a)에서 해당 RS 프레임에 대해 컬럼 방향으로 48개의 패리티 바이트를 부가하고, 로우 방향으로 2 바이트의 CRC 체크섬을 부가한다. 그리고 제2 RS 프레임 부호기(102b)에서 해당 RS 프 레임에 대해 36개의 패리티 바이트를 부가하고, 로우 방향으로 2 바이트의 CRC 체크섬을 부가한다.

그리고 상기 E-VSB 블록 처리부(104)는 한 개의 데이터 그룹에 할당되는 바이트 단위로 나뉘어 부호화 및 인터리빙된 인핸스드 데이터를 입력받는다.

이때 전술한 것처럼 데이터 그룹 내 제3 영역은 매 RS 프레임당 91 바이트가 남게 되므로, 제3 영역에 할당할 RS 프레임의 데이터가 모두 입력되면 91 바이트의 더미 바이트를 추가한다. 상기 더미 바이트의 추가는 E-VSB 블록 처리부(104)에서 수행할 수도 있고, 외부 블록(도시되지 않음)에서 입력받을 수도 있다.

그리고 상기 E-VSB 블록 처리부(104)에서는 각 바이트들을 데이터 그룹상에 배치될 영역에 따라 부호율 1/2 혹은 1/4로 부호화하여 그룹 포맷터(105)로 출력한다. 일 예로, 제1 영역에 삽입할 제1 인핸스드 데이터는 1/2 부호율로 부호화하고, 제2 영역에 삽입할 제1 인핸스드 데이터는 1/4 부호율로 부호화하며, 제3 영역에 삽입할 제2 인핸스드 데이터는 1/2 부호율로 부호화한다.

상기 그룹 포맷터(105)에서는 부호화되어 입력된 인핸스드 데이터와 기타 데이터들(예를 들어, MPEG 헤더 위치 홀더, 비체계적 RS 패리티 위치 홀더, 메인 데이터 위치 홀더, 기지 데이터나 기지 데이터 위치 홀더, 초기화 데이터 위치 홀더등)을 도 6a의 데이터 그룹 내 해당 영역에 삽입(또는 배치)한다. 즉, 1/2 부호율로 부호화된 제1 인핸스드 데이터와 1/4 부호율로 부호화된 제1 인핸스드 데이터는 제1+제2 영역에 삽입하고, 1/2 부호율로 부호화된 제2 인핸스드 데이터는 제3 영역에 삽입한다.

도 6a와 같이 구성된 데이터 그룹 내 데이터들은 데이터 디인터리버(106)에서 디인터리빙되어 도 6b와 같이 변환되고, 패킷 포맷터(107)에서 187 바이트의 인핸스드 데이터 패킷(기존 VSB 패킷과 호환 가능)으로 변환된 후 패킷 다중화기(121)로 출력된다.

상기 패킷 다중화기(121)는 인핸스드 데이터가 들어있는 패킷과 메인 데이터가 들어있는 패킷을 버스트 단위로 다중화하여 랜더마이저(122)로 출력한다.

도 8은 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 패킷 다중화기(121)의 동작 예를 보인 것으로서, 버스트 단위의 전송을 수행하는 실시예를 보이고 있다.

즉, 상기 패킷 다중화기(121)에서 하나의 버스트 구간(또는 BP 구간이라 함)은 BP개의 필드들로 구성된다. 다시 말해 상기 BP 구간은 현재 버스트의 시작에서 다음 버스트의 시작까지의 필드 수를 포함한다.

상기 BP 구간은 다시 BS개의 필드들과 BP-BS개의 필드들로 구성된다. 상기 BS개의 필드들로 구성된 구간(또는 BS 구간이라 함)은 인핸스드 데이터 그룹과 메인 데이터가 섞여 있는 필드들을 포함하고, 상기 BP-BS개의 필드들로 구성된 구간(또는 BP-BS 구간이라 함)은 메인 데이터만 있는 필드들을 포함한다.

상기 BS 구간의 각 필드는 하나의 필드 동기 세그먼트와 312개의 데이터 세그먼트로 구성되는데, 312개의 데이터 세그먼트에 하나의 데이터 그룹과 메인 데이터가 다중화된다. 도 8의 경우, 상기 BS 구간에서 데이터 그룹 내 데이터는 118 세그먼트에 할당되고, 메인 데이터는 195 세그먼트에 할당되어 한 필드를 구성하는 예를 보인다.

그리고 도 8에서 BS 구간 내 각 필드들은 데이터 그룹 인덱스를 갖고 있고, GI는 하나의 버스트 구간 내에서 현재 송신되는 데이터 그룹의 차례(또는 순서)를 나타낸다. 그리고 TNB 구간은 하나의 버스트 구간 내 현재 데이터 그룹(GI)에서 다음 버스트 시작 위치까지의 필드 수를 포함한다. 상기 TNB 값은 현재 전송되는 데이터 그룹의 인덱스 GI에 따라 업데이트된다.

여기서 상기 TNB 구간에 포함되는 필드 수는 BP 구간에 포함되는 필드 수와 현재 데이터 그룹의 인덱스 GI를 알면 구할 수 있다.

그리고 다음 버스트의 온(On) 시기는 BP-GI를 하여 예측하거나, TNB 값으로 예측할 수 있다.

앞에서 설명하고 있는 예에서 한 개의 RS 프레임은 18개의 데이터 그룹에 나뉘어 전송되므로, 도 8에서 BS 구간은 18개의 필드들로 구성되고, 한 개의 수퍼 프레임은 36개의 데이터 그룹, 즉 두 개의 버스트에 나뉘어 전송되고 있다.

이렇게 함으로써, 수신 시스템에서는 원하는 데이터 서비스를 포함하는 해당 버스트 구간에서만 전원을 온시켜 해당 데이터를 수신하고, 나머지 구간에서는 전원을 오프시킴으로써, 수신 시스템의 소모 전력을 줄일 수 있게 된다. 또한 수신 시스템에서 데이터 그룹이 포함되는 18개 필드동안 수신하고 (BP-18) 필드동안 수신기를 끄는 방법으로 전력 소모를 절약해도 방송 수신에는 전혀 문제가 없다.

그리고 수신 시스템에서는 하나의 버스트 구간에서 수신된 18개의 데이터 그룹으로부터 하나의 RS 프레임을 구성할 수 있으므로 디코딩이 용이해지는 잇점이 있다.

시그널링 정보

전술한 바와 같이 인핸스드 데이터를 수신기에서 올바로 처리하기 위해서는 송신시스템에서 사용된 전송 파라미터를 수신기에서 정확히 알아야 한다.

앞서 설명된 E-VSB 전처리부에서 이러한 필수 파라미터의 예를 보면, 수퍼 프레임을 구성하는 RS 프레임의 개수(Super frame size :SFS), RS 프레임에서 한 개 컬럼당 RS 패리티 개수(P), RS 프레임의 로우 방향으로 에러 유무를 판단하기 위해 추가되는 체크섬의 사용유무, 사용되는 경우 그 종류와 크기(현재는 CRC로 2바이트 추가), 한 개의 RS 프레임을 구성하는 데이터 그룹의 개수- RS 프레임은 한 개의 버스트 구간에 전송되므로 한 버스트내의 데이터 그룹 개수(Burst size : BS)와 동일하다 - 그리고 표 2, 표 3에서 나타낸 모드 등이 있으며 버스트 수신시 필요한 파라미터로는 버스트 주기(Burst Period :BP) - 한 버스트 주기는 한 버스트의 시작부터 다음 버스트의 시작까지를 필드 개수로 카운트한 값이다.- 그리고 현재 전송되는 RS 프레임이 한 개의 수퍼 프레임내에서 차지하는 순서(Permuted Frame Index : PFI)나 한 개의 RS 프레임(버스트) 내에서 현재 전송되고 있는 그룹의 순서(Group Index :GI) 등이 있다. 버스트 운용방법에 따라서는 다음 버스트 시작까지 남아있는 필드 개수(Time to Next Burst :TNB)를 파라미터로 전송하여 전송되는 각 데이터 그룹마다 다음 버스트 시작까지의 상대적인 거리(필드 개수)를 수신기에 알려줄 수도 있다.

본 발명의 실시예에서 파라미터를 전송하는 방법은, 파라미터들을 모아 Kerdock 부호, BCH 나 RS 부호 등으로 작은 크기의 블록 부호를 만들어 그룹 내에 signaling용으로 할당해둔 바이트(표 1 참조)에 실어 전송하는 것이다. 하지만 이 경우 수신 측면에서 E-VSB 블록 복호기를 통과하여 파라미터 값이 얻어지므로 블록 복호시 필요한 표2, 표3의 모드 파라미터는 먼저 얻어져야 한다. 이 때문에 모드 파라미터는 기지 데이터의 일부 미사용 구간에 파라미터를 삽입하는데 빠른 복호를 위해 심볼의 상관관계를 이용하는 방법이 있다. 다시 말해 직교성이 우수한 시퀀스 8개(예, 표2의 8가지 모드를 나타냄)중에 한 개를 현재 모드에 맞춰 각 데이터 그룹마다 이 구간에 삽입한다. 수신 시스템은 각 시퀀스들과 현재 수신된 시퀀스간에 상관 관계를 보고 부호 모드와 조합 모드를 판단하게 된다.

예를 들어, 전송 파라미터는 인핸스드 데이터 패킷 또는 그룹의 일정 영역을 할당하여 삽입할 수 있다. 이 경우 상기 전송 파라미터는 인핸스드 데이터와 동일하게 취급되게 된다. 또는 상기 전송 파라미터를 다른 데이터와 다중화하여 삽입할 수도 있다. 예를 들면, 기지 데이터를 인핸스드 데이터와 다중화할 때, 기지 데이터를 삽입할 수 있는 위치에 기지 데이터 대신 전송 파라미터를 삽입할 수 있으며 또는 기지 데이터와 혼합하여 삽입할 수도 있다. 또는 상기 전송 파라미터는 VSB 프레임의 필드 동기 세그먼트 내에 미사용 영역의 일부를 할당하여 삽입할 수도 있다. 한편 상기 전송 파라미터가 필드 동기 세그먼트 영역 또는 기지 데이터 영역에 삽입되어 전송되는 경우, 상기 전송 파라미터가 전송 채널을 거쳤을 때 그 신뢰도가 떨어지므로, 전송 파라미터에 따라 기 정의된 패턴들 중 하나를 삽입하는 것도 가능하다. 이때 수신 시스템에서는 수신된 신호와 기 정의된 패턴들과의 상관 연산 을 수행하여 전송 파라미터를 인식할 수 있다.

수신 시스템

도 9는 본 발명에 따른 디지털 방송 수신 시스템의 일 실시예를 보인 구성 블록도이다. 도 9의 디지털 방송 수신 시스템에서는 송신 시스템에서 인핸스드 데이터 구간에 삽입하여 전송하는 기지 데이터 정보를 이용하여 반송파 동기 복원, 프레임 동기 복원 및 채널 등화 등을 수행함으로써, 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

이를 위한 본 발명에 따른 디지털 방송 수신 시스템은 튜너(301), 복조부(302), 등화기(303), 기지 데이터 검출부(304), E-VSB 블록 복호기(305), E-VSB 데이터 처리부(306), 및 메인 데이터 처리부(307)를 포함하여 구성된다.

상기 메인 데이터 처리부(307)는 데이터 디인터리버(308), RS 복호기(309), 및 데이터 디랜더마이저(310)를 포함하여 구성된다.

상기 E-VSB 데이터 처리부(306)는 송신 시스템의 E-VSB 전처리부의 구성에 따라 다양한 구조를 가질 수 있다.

도 10a, 도 10b는 상기 E-VSB 데이터 처리부(306)의 상세 블록도의 실시예들을 보인 것이다.

도 10a는 상기 도 1a와 같이 송신 시스템의 E-VSB 전처리부가 구성된 경우에 적용하면 효율적이고, 도 10b는 상기 도 1b와 같이 송신 시스템의 E-VSB 전처리부가 구성된 경우에 적용하면 효율적이다.

즉, 상기 튜너(301)는 특정 채널의 주파수를 튜닝하여 중간 주파수(IF) 신호로 다운 컨버전한 후 복조부(302)와 기지 데이터 검출부(304)로 출력한다.

상기 복조부(302)는 입력되는 IF 신호에 대해 자동 이득 제어, 반송파 복구 및 타이밍 복구 등을 수행하여 기저대역 신호로 만든 후 등화기(303)와 기지 데이터 검출부(304)로 출력한다.

상기 등화기(303)는 상기 복조된 신호에 포함된 채널 상의 왜곡을 보상한 후 E-VSB 블록 복호기(305)로 출력한다.

이때 상기 기지 데이터 검출부(304)는 상기 복조부(302)의 입/출력 데이터 즉, 복조가 이루어지기 전의 데이터 또는 복조가 이루어진 후의 데이터로부터 송신측에서 삽입한 기지 데이터 위치를 검출하고 위치 정보와 함께 그 위치에서 발생시킨 기지 데이터의 심볼 열(sequence)을 복조부(302)와 등화기(303)로 출력한다. 또한 상기 기지 데이터 검출부(304)는 송신측에서 추가적인 부호화를 거친 인핸스드 데이터와 추가적인 부호화를 거치지 않은 메인 데이터를 상기 E-VSB 블록 복호기(305)에 의해서 구분할 수 있도록 하기 위한 정보를 상기 E-VSB 블록 복호기(305)로 출력한다. 그리고 도 9의 도면에서 연결 상태를 도시하지는 않았지만 상기 기지 데이터 검출부(304)에서 검출된 정보는 수신 시스템에 전반적으로 사용이 가능하며, E-VSB 데이터 처리부(306)에서 사용할 수도 있다.

상기 복조부(302)는 타이밍 복원이나 반송파 복구시에 상기 기지 데이터 심볼열을 이용함으로써, 복조 성능을 향상시킬 수 있고, 등화기(303)에서도 마찬가지로 상기 기지 데이터를 사용하여 등화 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 상기 E-VSB 블록 복호기(305)의 복호 결과를 상기 등화기(303)로 피드백하여 등화 성능을 향상시킬 수도 있다.

상기 등화기(303)는 다양한 방법으로 채널 등화를 수행할 수 있는데, 본 발명에서는 채널 임펄스 응답(Channel Impulse Response ; CIR)을 추정하여 채널 등화를 수행하는 것을 일 실시예로 설명한다.

특히 본 발명에서는 송신 시스템에서 계층화되어 전송된 데이터 그룹 내 각 영역에 따라 채널 임펄스 응답(CIR)의 추정 및 적용을 다르게 하는 것을 일 실시예로 설명한다. 또한 본 발명은 송/수신측의 약속에 의해 위치와 내용을 알고 있는 기지 데이터와 필드 동기를 이용하여 CIR을 추정함으로써, 채널 등화를 더욱 안정적으로 수행하도록 하는데 있다.

이때 등화를 위해 입력된 하나의 데이터 그룹은 도 6a와 같이, 제1 내지 제3 영역으로 계층화되어 있는 것을 일 실시예로 한다.

본 발명은 상기 필드 동기와 기지 데이터 열로부터 추정된 CIR을 이용하여 데이터 그룹 내 데이터에 대해 채널 등화를 수행하는데, 이때 데이터 그룹의 각 영역의 특징에 따라 상기 추정된 CIR들 중 하나를 그대로 사용하기도 하고, 적어도 복수개 이상의 CIR을 보간(interpolation)하거나, 외삽(extrapolation)하여 생성된 CIR을 사용하기도 한다.

여기서 보간(interpolation)은 어떤 함수 F(x)에 대해 시점 A에서의 함수값 F(A)와 시점 B에서의 함수값 F(B)를 알고 있을 때 A와 B 사이의 어떤 시점에서의 함수값을 추정하는 것을 의미하며, 상기 보간의 가장 간단한 예로 선형 보 간(Linear Interpolation)이 있다. 상기 선형 보간 기법은 수많은 보간 기법 중 가장 간단한 예이며 상기한 방법 외에 여러 가지 다양한 보간 기법을 사용할 수 있으므로 본 발명은 상기된 예로 제한되지 않을 것이다.

또한 외삽(extrapolation)은 어떤 함수 F(x)에 대해 시점 A에서의 함수값 F(A)와 시점 B에서의 함수값 F(B)를 알고 있을 때 A와 B 사이의 구간이 아닌 바깥쪽의 시점에서의 함수값을 추정하는 것을 의미한다. 상기 외삽의 가장 간단한 예로 선형 외삽(Linear Extrapolation)이 있다. 상기 선형 외삽 기법은 수많은 외삽 기법 중 가장 간단한 예이며 상기한 방법 외에 여러 가지 다양한 외삽 기법을 사용할 수 있으므로 본 발명은 상기된 예로 제한되지 않을 것이다.

한편 상기 등화기(303)에서 채널 등화된 후 E-VSB 블록 복호기(305)로 입력되는 데이터가 송신측에서 추가적인 부호화와 트렐리스 부호화가 모두 수행된 인핸스드 데이터이면 송신측의 역으로 트렐리스 복호화 및 추가적 복호화가 수행되고, 추가적인 부호화는 수행되지 않고 트렐리스 부호화만 수행된 메인 데이터이면 트렐리스 복호화만 수행된다. 상기 E-VSB 블록 복호기(305)에서 복호화된 데이터 그룹은 E-VSB 데이터 처리부(306)로 입력되고, 메인 데이터 패킷은 메인 데이터 처리부(307)의 데이터 디인터리버(308)로 입력된다.

상기 E-VSB 블록 복호기(305)는 입력된 데이터가 메인 데이터이면 입력 데이터에 대해 비터비 복호를 수행하여 하드 판정값을 출력하거나 또는 소프트 판정값을 하드 판정하고 그 결과를 출력할 수도 있다.

한편 입력된 데이터가 인핸스드 데이터이면 상기 E-VSB 블록 복호기(305)는 입력된 인핸스드 데이터에 대하여 하드 판정값 또는 소프트 판정값을 출력한다.

즉, 상기 E-VSB 블록 복호기(305)는 입력된 데이터가 인핸스드 데이터이면 송신 시스템의 E-VSB 블록 처리부와 트렐리스 부호화부에서 부호화된 데이터에 대해서 복호를 수행한다. 이때 송신측의 E-VSB 전처리부의 RS 프레임 부호기는 외부 부호가 되고, E-VSB 블록 처리부와 트렐리스 부호기는 하나의 내부 부호로 볼 수 있다.

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

따라서 상기 E-VSB 블록 복호기(305)는 인핸스드 데이터에 대해 하드 판정(hard decision) 값을 출력할 수도 있으나, 필요한 경우 소프트 판정값을 출력하는 것이 더 좋을 수 있다.

한편 상기 메인 데이터 처리부(307) 내 데이터 디인터리버(308), RS 복호기(309), 및 디랜더마이저(310)는 메인 데이터를 수신하기 위해 필요한 블록들로서, 오직 인핸스드 데이터만을 수신하기 위한 수신 시스템 구조에서는 필요하지 않을 수도 있다.

상기 데이터 디인터리버(308)는 송신측의 데이터 인터리버의 역과정으로 상기 E-VSB 블록 복호기(305)에서 출력되는 메인 데이터를 디인터리빙하여 RS 복호기(309)로 출력한다.

상기 RS 복호기(309)는 디인터리빙된 데이터에 대해 체계적 RS 복호를 수행하여 디랜더마이저(310)로 출력한다.

상기 디랜더마이저(310)는 RS 복호기(309)의 출력을 입력받아서 송신기의 랜더마이저와 동일한 의사 랜덤(pseudo random) 바이트를 발생시켜 이를 bitwise XOR(exclusive OR)한 후 MPEG 동기 바이트를 매 패킷의 앞에 삽입하여 188 바이트 메인 데이터 패킷 단위로 출력한다.

다음은 도 10a, 도 10b를 참조하여 상기 E-VSB 데이터 처리부(306)에 대해 상세히 설명한다.

도 10a의 E-VSB 데이터 처리부는 E-VSB 데이터 디포맷터(411), RS 프레임 역다중화기(412), 및 복수개의 RS 프레임 복호기(413a~413c), 및 복수개의 E-VSB 디랜더마이저(414a~414c)를 포함하여 구성된다. 도 10a의 RS 프레임 복호기의 수와 E-VSB 디랜더마이저의 수는 하나의 실시예이며, 송신 시스템의 구성, 서비스 가능한 인핸스드 데이터의 종류, 중요도 등에 따라 달라질 수 있으므로 본 발명은 상기된 실시예로 한정되지 않을 것이다.

이와 같이 구성된 도 10a를 보면, 상기 E-VSB 블록 복호기(305)에서 E-VSB 데이터 처리부(306)의 E-VSB 데이터 디포맷터(411)로 출력되는 데이터의 형태는 데이터 그룹 형태이다. 이때 상기 E-VSB 데이터 디포맷터(411)에서는 입력 데이터 그룹의 구성을 이미 알고 있기 때문에 데이터 그룹 내에서 시스템 정보를 갖는 시그널링 정보와 인핸스드 데이터를 구분한다. 그리고 구분된 시그널링 정보는 시스템 정보를 위한 곳으로 전달하고, 인핸스드 데이터는 RS 프레임 역다중화기(412)로 출력한다. 상기 RS 프레임 역다중화기(412)는 송신측에서 전송한 서비스 종류에 따라 상기 인핸스드 데이터를 구분하여 각 RS 프레임 복호기(413a~413c)로 출력한다.

이때 상기 E-VSB 데이터 디포맷터(411)에서는 메인 데이터 및 데이터 그룹에 삽입되었던 기지 데이터, 트렐리스 초기화 데이터, MPEG 헤더 그리고 송신 시스템의 RS 부호기/비체계적 RS 부호기 또는 비체계적 RS 부호기에서 부가된 RS 패리티를 제거하여 RS 프레임 역다중화기(412)로 출력한다. 따라서 상기 제1 내지 제3 RS 프레임 복호기(413a~413c)는 RS 프레임 단위로 RS 부호화와 CRC 부호화되고 수퍼 프레임 단위로 인터리빙된 인핸스드 데이터만을 입력받는다.

상기 제1 내지 제3 RS 프레임 복호기(413a~413c)는 송신 시스템의 해당 RS 프레임 부호기에서의 역과정을 수행하여 RS 프레임 내 에러들을 정정한 후, 에러 정정된 인핸스드 데이터 패킷에 RS 프레임 부호화 과정에서 제거되었던 1 바이트의 MPEG 동기 바이트를 부가하여 제1 내지 제3 E-VSB 디랜더마이저(414a~414c)로 각각 출력한다. 상기 각 RS 프레임 복호기의 상세한 동작은 뒤에서 설명한다.

상기 제1 내지 제3 E-VSB 디랜더마이저(414a~414c)는 입력받은 인핸스드 데이터에 대해서 송신 시스템의 랜더마이저의 역과정에 해당하는 디랜더마이징을 각각 수행하여 출력함으로써, 송신 시스템에서 송신한 인핸스드 데이터를 얻을 수가 있게 된다. 일 실시예로 상기 제1 내지 제3 E-VSB 디랜더마이저(414a~414c)가 모두 구성되고, 모두 동작한다고 가정하면 3종류의 서로 다른 인핸스드 데이터 서비스가 가능하다.

도 10b는 본 발명의 E-VSB 데이터 처리부의 다른 실시예이다. 도 10a와 도 10b의 다른 점은 디랜더마이저의 위치이다. 즉, 수신 시스템의 디랜더마이저는 송신 시스템의 랜더마이저의 역과정이므로 도 1a, 도 1b와 같은 송신 시스템의 랜더 마이저 위치에 따라 수신 시스템에서도 디랜더마이저 위치가 도 10a와 같이 RS 프레임 역다중화기 뒤에 위치하거나, 도 10b와 같이 RS 프레임 역다중화기 앞에 위치한다.

즉, 도 10b의 E-VSB 데이터 처리부는 E-VSB 데이터 디포맷터(511), 디랜더마이저(512), RS 프레임 역다중화기(513), 및 복수개의 RS 프레임 복호기(514a~514c)를 포함하여 구성된다. 도 10b의 RS 프레임 복호기의 수는 하나의 실시예이며, 송신 시스템의 구성, 서비스 가능한 인핸스드 데이터의 종류, 중요도 등에 따라 달라질 수 있으므로 본 발명은 상기된 실시예로 한정되지 않을 것이다.

상기 E-VSB 데이터 디포맷터(511)의 상세 설명은 도 10a의 E-VSB 데이터 디포맷터를 참조하면 되므로 본 실시예서는 생략한다.

그런데, 도 10b의 경우 디랜더마이저(512)가 RS 프레임 복호기(514a~514c) 전단에 위치한다. 이로 인해 상기 디랜더마이징을 하는 과정에 있어서 후단의 RS 프레임 복호기(514a~514c)에서 소프트 판정이 필요하여 E-VSB 블록 복호기(305)에서 소프트 판정값을 입력받은 경우에는 상기 소프트 판정값을 디랜더마이징을 위한 의사 랜덤 비트와 XOR 하기에 곤란하다.

따라서 상기 디랜더마이저(512)는 인핸스드 데이터 비트의 소프트 판정값에 대하여 XOR할 의사 랜덤 비트가 1인 경우에는 상기 소프트 판정값의 부호를 반대로 하여 출력하고, 0인 경우에는 상기 소프트 판정값의 부호를 그대로 출력함으로써 소프트 판정 상태를 유지하여 해당 RS 프레임 복호기에 전달할 수 있다.

상기 설명에서 의사 랜덤 비트가 1인 경우 소프트 판정값의 부호를 바꾸는 이유는, 송신 시스템의 랜더마이저에서 입력 데이터 비트에 XOR되는 의사 랜덤 비트가 1 인 경우에 출력 데이터 비트가 반대가 되기 때문이다. 즉, 0 XOR 1 = 1 and 1 XOR 1 = 0 이기 때문이다. 다시 말해서, 상기 디랜더마이저(512)에서 발생시킨 의사 랜덤 비트가 1 인 경우에는 인핸스드 데이터 비트의 하드 판정값을 XOR 할 경우 그 값이 반대가 되므로, 소프트 판정값을 출력할 때는 그 소프트 판정값의 부호를 반대로 하여 출력하는 것이다.

다음은 도 10a, 도 10b의 복수개의 RS 프레임 복호기 중 하나의 RS 프레임 복호기의 상세한 동작 설명이다.

도 11a는 다수개의 데이터 그룹 예를 들어, 18개의 데이터 그룹을 모아 하나의 RS 프레임과 RS 프레임 신용 맵(Reliability Map)을 형성하는 과정과, 송신 시스템의 역과정으로 수퍼 프레임 단위의 디인터리빙을 수행한 후 디인터리빙된 RS 프레임과 RS 프레임 신용 맵으로 다시 구분하는 과정을 도시하고 있다.

즉, 상기 RS 프레임 복호기는 입력받은 인핸스드 데이터들을 모아서 RS 프레임을 구성한다. 상기 인핸스드 데이터는 송신 시스템에서 RS 프레임 단위로 RS 부호화되고, 수퍼 프레임 단위로 인터리빙된 데이터이다. 이때 에러 정정 부호화 예를 들어, CRC 부호화는 수행되어 있을 수도 있고(도 3 참조), 생략되어 있을 수도 있다(도 4 참조).

만일, 송신 시스템에서 (N+2)*(187+P) 바이트 크기의 RS 프레임을 M(예를 드어 18개)의 데이터 그룹으로 구분하여 전송하였다고 가정하면, 수신 시스템에서도 도 11a의 (a)와 같이 각 데이터 그룹의 인핸스드 데이터를 모아 (N+2)*(187+P) 바이트 크기의 RS 프레임을 구성한다.

이때 해당 RS 프레임을 구성하는 적어도 하나의 데이터 그룹에 더미 바이트가 추가되어 전송되었다면 상기 더미 바이트는 제거되고 RS 프레임과 RS 프레임 신용 맵이 구성된다. 예를 들어, 도 7에서와 같이 K개의 더미 바이트가 추가되었다면 K개의 더미 바이트가 제거된 후 RS 프레임과 RS 프레임 신용 맵이 구성된다.

그리고 RS 프레임이 18개의 데이터 그룹으로 구분되어 하나의 버스트 구간에서 전송되었다고 가정하면, 수신 시스템에서도 해당 버스트 구간 내 18개의 데이터 그룹의 인핸스드 데이터를 모아 RS 프레임을 구성한다.

이때 상기 E-VSB 블록 복호기(305)에서 복호 결과를 소프트 판정값으로 출력한다고 가정하면, 상기 RS 프레임 복호기는 상기 소프트 판정값의 부호로 해당 비트의 0과 1을 결정할 수 있으며, 이렇게 결정된 비트를 8개 모아서 한 바이트를 구성하게 된다. 이러한 과정을 하나의 버스트 안에 있는 18개의 데이터 그룹의 소프트 판정값에 대해 모두 수행하면 (N+2)*(187+P) 바이트 크기의 RS 프레임을 구성할 수가 있게 된다.

또한 본 발명은 소프트 판정값을 RS 프레임을 구성하는데 이용할 뿐만 아니라, 신용 맵(Reliability Map)을 구성하는데 이용한다.

상기 신용 맵은 상기 소프트 판정값의 부호로 결정된 비트를 8개 모아 구성한 해당 바이트가 믿을만하지 여부를 나타낸다.

일 실시예로, 소프트 판정값의 절대값이 기 설정된 문턱값을 넘을 경우에는 해당 소프트 판정값의 부호로 판단한 해당 비트 값은 믿을만하다고 판단하고, 넘지 못할 경우에는 믿을만하지 못하다고 판단한다. 그리고 나서, 소프트 판정값의 부호로 판단한 비트를 8개 모아 구성한 한 바이트 내 한 비트라도 믿을만하지 못하다고 판단된 경우에는 신용 맵에 해당 바이트를 믿을 수 없다고 표시한다. 여기서 한 비트는 하나의 실시예이며, 복수개 예를 들어, 4개의 이상의 비트가 믿을만하지 못하다고 판단된 경우에 신용 맵에 해당 바이트를 믿을 수 없다고 표시할 수도 있다.

반대로 한 바이트 내 모든 비트가 믿을만하다고 판단된 경우 즉, 한 바이트의 모든 비트의 소프트 판정값의 절대값이 기 설정된 문턱값을 넘는 경우에는 신용 맵에 해당 바이트를 믿을만하다고 표시한다. 마찬가지로, 한 바이트 내 복수개 예를 들어, 4개 이상의 비트가 믿을만하다고 판단된 경우에는 신용 맵에 해당 바이트를 믿을만하다고 표시한다.

상기 예시한 수치는 일 예에 불과하며, 상기 수치로 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.

상기 소프트 판정값을 이용한 RS 프레임의 구성과 신용 맵의 구성은 동시에 이루어질 수 있다. 이때 상기 신용 맵 내 신용 정보는 상기 RS 프레임 내 각 바이트에 1:1로 대응한다. 예를 들어, 하나의 RS 프레임이 (N+2) * (187+P) 바이트 크기를 가진다면, 상기 신용 맵은 (N+2) * (187+P) 비트 크기를 가진다. 도 11a의 (a'),(b')는 본 발명에 따른 신용 맵 형성 과정을 보이고 있다.

이때 상기 도 11a의 (b)의 RS 프레임과 (b')의 RS 프레임 신용 맵은 수퍼 프레임 단위로 인터리빙되어 있다(도 5 참조). 따라서 RS 프레임과 RS 프레임 신용 맵을 모아 수퍼 프레임과 수퍼 프레임 신용 맵을 구성한 후, 도 11a의 (c),(c')와 같이 RS 프레임과 RS 프레임 신용 맵에 대해 송신 시스템의 역과정으로 수퍼 프레임 단위의 디인터리빙을 수행한다.

상기와 같이 수퍼 프레임 단위의 디인터리빙이 수행되면, 도 11a의 (d),(d')와 같이 디인터리빙된 (N+2) * (187+P) 바이트 크기의 RS 프레임과 (N+2) * (187+P) 비트 크기의 RS 프레임 신용 맵으로 구분한다.

이어 상기 디인터리빙된 RS 프레임에 대해 RS 프레임 신용 맵 정보를 이용하여 에러 정정을 수행한다.

도 11b, 도 11c는 본 발명에 따른 에러 정정 과정의 실시예들을 보인 것이다.

도 11b는 송신 시스템에서 RS 프레임에 대해 RS 부호화와 CRC 부호화를 모두 수행한 경우(도 3 참조)의 에러 정정 과정을 보인 실시예이고, 도 11c는 RS 프레임에 대해 RS 부호화만 수행되고 CRC 부호화가 수행되지 않는 경우(도 4 참조)의 에러 정정 과정을 보인 실시예이다.

다음은 도 11b에 도시된 에러 정정 과정을 상세히 설명한다.

즉, 도 11b의 (a),(a')와 같이 (N+2)*(187+P) 바이트 크기의 RS 프레임과 (N+2)*(187+P) 비트 크기의 RS 프레임 신용 맵이 구성되면, 이 RS 프레임에 대해 CRC 신드롬 체크를 수행하여 각 로우의 에러 발생여부를 검사한다. 이어 도 11b의 (b)와 같이 2 바이트 CRC 체크섬을 제거하여 N*(187+P) 바이트 크기의 RS 프레임을 구성하고, 각 로우에 대응하는 에러 플래그에 에러 여부를 표시한다. 마찬가지로 신용 맵 중 CRC 체크섬에 해당하는 부분은 활용도가 없으므로, 이 부분을 제거하여 도 11b의 (b')와 같이 N*(187+P)개의 신용 정보만을 남긴다.

상기와 같이 CRC 신드롬 체크가 수행되고 나면, 컬럼 방향으로 RS 복호화(decoding)를 수행한다. 이때 상기 CRC 에러 플래그의 수에 따라 RS 이레이저(erasure) 정정을 수행할 수도 있다. 즉, 도 11b의 (c)와 같이 상기 RS 프레임 내 각 로우에 대응하는 CRC 에러 플래그를 검사하여, 에러를 가진 로우의 개수가 컬럼 방향 RS 복호화를 할 때 RS 이레이저 정정을 수행할 수 있는 최대 에러 개수보다 같거나 작은지를 판단한다. 상기 최대 에러 개수는 RS 부호화시 삽입된 패리티 개수(P)이다.

본 발명에서는 일 실시예로 각 컬럼마다 부가되는 패리티 개수(P)가 48개라고 가정한다.

이 경우 CRC 에러를 가진 로우의 개수가 RS 이레이저 복호화(decoding)로 수정 가능한 최대 에러 개수(실시예에 따르면 48)보다 작거나 같다면 도 11b의 (d)와 같이 (187+P) 즉, 235개의 N 바이트 로우를 갖는 RS 프레임에 대해서 컬럼 방향으로 (235,187)-RS 이레이저 복호화를 수행하고, 도 11b의 (e)와 같이 각 컬럼의 마지막에 부가되었던 48바이트의 패리티 데이터를 제거한다.

그런데, CRC 에러를 가진 로우의 개수가 RS 이레이저 복호화로 수정 가능한 최대 에러 개수(즉, 48)보다 크다면 RS 이레이저 복호화를 수행할 수가 없다.

이러한 경우 일반적인 RS 복호화를 통해서 에러 정정을 수행할 수 있다. 또한 본 발명은 소프트 판정값으로부터 RS 프레임을 구성할 때 함께 생성한 신용 맵 을 이용하여 에러 정정 능력을 더욱 높일 수 있다.

즉, 상기 RS 프레임 복호기에서는 E-VSB 블록 복호기(305)의 소프트 판정값의 절대값을 기 설정된 임계값과 비교하여 해당 소프트 판정값의 부호로 결정되는 비트 값의 신용을 판단하였다. 그리고 소프트 판정값의 부호로 판단한 비트를 8개 모아 구성한 해당 바이트에 대한 신용 정보를 신용 맵에 표시하였다.

따라서 본 발명은 도 11b의 (c)와 같이 특정 로우의 CRC 신드롬 체크 결과 그 로우에 CRC 에러가 있다고 판단되더라도 그 로우의 모든 바이트가 에러가 있는 것이라고 가정하는 것이 아니라, 신용 맵의 신용 정보를 참조하여 믿을만하지 못하다고 판단된 바이트에 대해서만 에러로 설정한다. 즉, 해당 로우의 CRC 에러 여부에 상관없이 신용 맵의 신용 정보에서 믿을만하지 못하다고 판단되는 바이트만을 이레이저 포인트(erasure point)로 설정한다.

또 다른 방법으로 CRC 신드롬 체크 결과 해당 로우에 CRC 에러가 있다고 판단되면서 신용 맵의 신용 정보가 믿을만 하지 못한다고 판단된 바이트에 대해서만 에러로 설정한다. 즉, 해당 로우에 CRC 에러가 있으면서 신용 맵의 신용 정보에서 믿을만 하지 못하다고 판단이 되는 바이트만을 이레이저 포인트(erasure point)로 설정한다.

그리고 나서, 각 컬럼별로 에러 포인트의 수가 RS 이레이저 복호화로 수정 가능한 최대 에러 개수(즉, 48)보다 작거나 같다면 그 컬럼에 대해서는 RS 이레이저 복호화를 수행한다. 반대로 에러 포인트의 수가 RS 이레이저 복호화로 수정 가능한 최대 개수(즉, 48)보다 크다면 그 컬럼에 대해서는 일반적인 RS 복호화를 수 행한다.

즉, CRC 에러를 가진 로우의 개수가 RS 이레이저 복호화로 수정 가능한 최대 에러 개수(예를 들면, 48)보다 크면, 신용 맵의 신용 정보에 의해 결정된 해당 컬럼 내 이레이저 포인트 수에 따라 그 컬럼에 대해서 RS 이레이저 복호화를 수행하거나, 일반적인 RS 복호화를 수행한다.

예를 들어, 상기 RS 프레임 내에서 CRC 에러를 가진 로우의 개수가 48보다 크고, 신용 맵의 신용 정보에 의해 결정된 이레이저 포인트 수가 첫 번째 컬럼에서는 40개가 표시되고, 두 번째 컬럼에서는 50개가 표시되었다고 가정하자. 그러면, 상기 첫 번째 컬럼에 대해서는 (235,187)-RS 이레이저 복호화를 수행하고, 두 번째 컬럼에 대해서는 (235,187)-RS 복호화를 수행한다.

상기와 같은 과정을 수행하여 RS 프레임 내 모든 컬럼 방향으로 에러 정정 복호화가 수행되면 도 11b의 (e)와 같이 각 컬럼의 마지막에 부가되었던 48바이트의 패리티 데이터를 제거한다.

이와 같이 본 발명은 RS 프레임 내 각 로우에 대응되는 전체 CRC 에러의 개수는 RS 이레이저 복호화로 정정 가능한 최대 에러 개수보다 크더라도, 특정 컬럼의 에러 정정 복호화시에 해당 컬럼의 신용 맵의 신용 정보에 의해 신용이 낮은 바이트의 수가 RS 이레이저 복호화로 정정 가능한 최대 에러 개수보다 같거나 작으면 그 컬럼에 대해서는 RS 이레이저 복호화를 수행할 수 있다.

여기서 일반적인 RS 복호화와 RS 이레이저 복호화의 차이는 정정 가능한 에러의 개수이다. 즉, 일반적인 RS 복호화를 수행하면 RS 부호화 과정에서 삽입된 (패리티의 개수)/2에 해당하는 개수(예를 들면, 24)만큼 에러를 정정할 수 있고, RS 이레이저 복호화를 수행하면 RS 부호화 과정에서 삽입된 패리티의 개수(예를 들면, 48)만큼 에러를 정정할 수 있다.

상기와 같이 에러 정정 복호화가 수행되고 나면, 도 11b의 (e)와 같이 187개의 N 바이트 로우(즉, 패킷)로 된 RS 프레임을 얻을 수 있다. 그리고 187 * N 바이트 크기의 RS 프레임은 순서대로 N개의 187 바이트의 크기로 출력이 되는데, 이때 도 11b의 (f)와 같이 각 187 바이트의 패킷에 송신 시스템에서 삭제한 1 바이트의 MPEG 동기 바이트를 부가하여 188 바이트 단위의 인핸스드 데이터 패킷을 출력한다.

다음은 도 11c에 도시된 에러 정정 과정을 상세히 설명한다.

즉, 도 11c의 (a),(a')와 같이 (N+2)*(187+P) 바이트 크기의 RS 프레임과 (N+2)*(187+P) 비트 크기의 RS 프레임 신용 맵이 구성되면, 이 RS 프레임에 대해 신용 맵을 참조하여 컬럼 방향으로 RS 복호를 수행한다.

도 11c는 송신 시스템에서 인핸스드 데이터에 대해 CRC 부호화가 이루어지지 않았기 때문에 CRC 신드롬 체크 과정이 생략되어 RS 복호시 참조할 CRC 에러 플래그가 없다. 즉, 각 로우의 에러 여부를 판단할 수 없다. 그러므로 도 11c는 각 컬럼의 RS 복호를 수행함에 있어서, 소프트 판정값으로부터 RS 프레임을 구성할 때 함께 생성한 신용 맵을 참조하여 RS 복호를 수행한다.

도 11c의 (b),(b')는 (N+2)*(187+P) 바이트 크기의 RS 프레임과 (N+2)*(187+P) 비트 크기의 RS 프레임 신용 맵을 좀 더 구체화한 것으로서, 도 11c의 (a),(a')와 동일한 의미를 갖는다.

즉, 상기 RS 프레임 복호기에서는 E-VSB 블록 복호기(305)의 소프트 판정값의 절대값을 기 설정된 임계값과 비교하여 해당 소프트 판정값의 부호로 결정되는 비트 값의 신용을 판단하였다. 그리고 소프트 판정값의 부호로 판단한 비트를 8개 모아 구성한 해당 바이트에 대한 신용 정보를 신용 맵에 표시하였다.

따라서 본 발명은 도 11c의 (c)와 같이 신용 맵의 신용 정보를 참조하여 믿을만하지 못하다고 판단된 바이트에 대해서만 에러로 설정한다. 즉, 신용 맵의 신용 정보에서 믿을만하지 못하다고 판단되는 바이트만을 이레이저 포인트(erasure point)로 설정한다.

그리고 나서, 각 컬럼별로 에러 포인트의 수가 RS 이레이저 복호화로 수정 가능한 최대 에러 개수인 P(예를 들어, 48)보다 작거나 같다면 그 컬럼에 대해서는 RS 이레이저 복호화를 수행한다. 반대로 에러 포인트의 수가 RS 이레이저 복호화로 수정 가능한 최대 개수인 P(예를 들어, 48)보다 크다면 그 컬럼에 대해서는 일반적인 RS 복호화를 수행한다.

예를 들어, 상기 RS 프레임 내에서 신용 맵의 신용 정보에 의해 결정된 이레이저 포인트 수가 첫 번째 컬럼에서는 40개가 표시되고, 두 번째 컬럼에서는 50개가 표시되었다고 가정하자. 그러면, 상기 첫 번째 컬럼에 대해서는 (235,187)-RS 이레이저 복호화를 수행하고, 두 번째 컬럼에 대해서는 (235,187)-RS 복호화를 수행한다.

한편 각 컬럼을 복호함에 있어서 신용 정보를 참고하는 또 다른 방법으로는 신용할 수 없다고 판단되는 바이트들의 개수가 P/2보다 작거나 같은 경우에는 일반적인 RS 복호를 수행하고, P/2보다 크고 P보다 작거나 같은 경우에는 RS 이레이저 복호화를, P보다 큰 경우에는 다시 일반적인 RS 복호화를 수행하는 방법으로 RS 복호화를 할 수가 있다. 이때 신용 정보를 결정하는 문턱값이나 특정 상황에 따라서 전술한 방법이 더 좋은 성능을 낼 수도 있으며, 또 다른 경우에는 후술한 방법이 더욱 좋은 성능을 낼 수도 있다.

또한 어떠한 RS 복호화 방법을 사용할 것인가를 선택하는 가는 도 11c에만 해당되는 것이 아니라, 도 11b에 설명된 방법들에도 적용이 가능하다. 즉, 도 11b의 경우, CRC 에러의 개수가 P보다 작거나 같은 경우에는 모든 컬럼을 전부 동일한 이레이저 포인트를 가지고 복호를 하는 방법을 사용하는 실시예만이 도시되어 있지만, 또 다른 방법으로 CRC 에러의 개수가 P보다 작거나 같은 경우에도 이를 더욱 세분화하여, CRC 에러의 개수가 P/2보다 작거나 같은 경우에는 RS 복호화를, CRC 에러의 개수가 P/2보다 크고 P보다 작거나 같은 경우에는 RS 이레이져 복호화를 수행토록 할 수가 있다. 마찬가지로, CRC 에러의 개수가 P보다 큰 경우에는 CRC 에러 정보와 신용 맵의 각 바이트의 신용 정보를 같이 참조하게 되는데, 이때도 각 컬럼을 복호함에 있어서 CRC 에러를 나타내는 로우에 속하면서 신용맵의 정보가 신용할수 없다고 판단되는 바이트의 개수가 P/2보다 작거나 같으면 RS 복호를, P/2보다 크고 P보다 작거나 같으면 RS 이레이져 복호를, P보다 크면 다시 RS 복호를 하는 방법을 사용이 가능하다. 또한 다른 실시예로서 P보다 작거나 같은가와 큰가의 기 준으로 RS 이레이저 복호를 하느냐, RS 복호를 하느냐를 선택할 수도 있다.

한편 상기와 같은 과정을 수행하여 RS 프레임 내 모든 컬럼 방향으로 에러 정정 복호화가 수행되면 도 11c의 (d)와 같이 각 컬럼의 마지막에 부가되었던 48바이트의 패리티 데이터를 제거한다.

이와 같이 본 발명은 RS 프레임 내 특정 컬럼의 에러 정정 복호화시에 해당 컬럼의 신용 맵의 신용 정보에 의해 신용이 낮은 바이트의 수가 RS 이레이저 복호화로 정정 가능한 최대 에러 개수보다 같거나 작으면 그 컬럼에 대해서는 RS 이레이저 복호화를 수행할 수 있다.

상기와 같이 에러 정정 복호화가 수행되고 나면, 도 11c의 (d)와 같이 187개의 N+2 바이트 로우(즉, 패킷)로 된 RS 프레임을 얻을 수 있다. 그리고 (N+2)*(187+P) 바이트 크기의 RS 프레임은 순서대로 N+2개의 187 바이트의 크기로 출력이 되는데, 이때 도 11c의 (e)와 같이 각 187 바이트의 패킷에 송신 시스템에서 삭제한 1 바이트의 MPEG 동기 바이트를 부가하여 188 바이트 단위의 인핸스드 데이터 패킷을 출력한다.

지금까지 설명한 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가지 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

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

또한 본 발명은 인핸스드 데이터에 대해 에러 정정 부호화를 수행하고, 수퍼 프레임 단위로 인터리빙하여 전송함으로써, 상기 인핸스드 데이터에 강건성을 부여하면서 빠른 채널 변화에 강력하게 대응할 수 있게 한다.

특히 본 발명은 수신된 데이터의 에러 정정 복호화시에 신용 맵을 생성하고, 상기 신용 맵의 신용 정보를 참조하여 에러 정정 복호화를 수행함으로써, 수신된 인핸스드 데이터에 대한 에러 정정 능력을 더욱 높일 수 있다.

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

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (1)

1. 복수개 이상의 경로를 통해 각각 정보를 갖는 인핸스드 데이터를 입력받는 단계;

   각 경로별로 입력되는 인핸스드 데이터 바이트를 모아 RS 프레임을 형성하고, 형성된 RS 프레임 단위로 에러 정정 부호화를 수행하며, 복수개의 RS 프레임으로 구성된 수퍼 프레임 단위로 인터리빙을 수행하는 단계;

   각 경로를 통해 인터리빙된 RS 프레임을 입력받아 RS 프레임 단위로 다중화하여 출력하는 단계; 및

   다중화되어 출력되는 인핸스드 데이터에 대해 G/H(즉, G<H) 부호율로 부호화를 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 송신 시스템의 데이터 처리 방법.

Images