KR20080041605A - 디지털 방송 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
디지털 방송 시스템이 개시된다. 본 시스템은, 노멀 스트림 및 터보 스트림을 멀티플렉싱하여 듀얼 전송 스트림을 생성하는 전송 스트림 생성장치, 듀얼 전송 스트림 내에 부가기준신호를 삽입하고, 터보 스트림에 대한 신호 처리를 수행하여 듀얼 전송 스트림을 재구성한 후, 재구성된 듀얼 전송 스트림을 출력하는 송신 장치 및 재구성된 듀얼 전송 스트림을 수신하여, 노멀 스트림 및 상기 터보 스트림을 각각 디코딩 처리하여 노멀 스트림 데이터 및 터보 스트림 데이터를 복원하는 수신 장치를 포함한다. 이에 따라, 디지털 방송 신호의 수신 성능을 효율적으로 개선시킬 수 있게 된다.
디지털 방송, 듀얼 전송 스트림, 터보 스트림, 부가기준신호
Description
본 발명은 디지털 방송용 노멀 스트림과 터보 스트림을 포함한 듀얼 전송 스트림을 이용하는 디지털 방송 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미국향 지상파 DTV 시스템인 ATSC VSB 방식의 수신성능을 향상시키기 위해 노멀 스트림과 로버스트 처리되는 터보 스트림을 포함하는 듀얼 전송 스트림을 생성하여 송수신함으로써, 디지털 방송 성능 향상을 도모하는 디지털 방송 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
미국향 지상파 디지털 방송 시스템인 ATSC VSB 방식은 싱글 캐리어 방식이며 312세그먼트 단위로 필드 동기신호(field sync)가 사용되고 있다. 이로 인해 열악한 채널, 특히 도플러 페이딩 채널에서 수신성능이 좋지 않다.
도 1은 일반적인 미국향 지상파 디지털 방송 시스템으로서 ATSC DTV 규격에 따른 송수신기를 나타낸 블록도이다. 도 1의 디지털 방송 송신기는 Philips가 제안한 EVSB system으로서, 기준 ATSC VSB 시스템의 노멀 데이터(Normal data)에 로버스트 데이터(Robust data)를 추가한 듀얼 스트림(Dual stream)을 형성하여 전송할 수 있도록 구성한 방식이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 디지털 방송 송신기는 듀얼 스트림을 랜덤화시키는 랜덤화부(11), 전송 과정에서 채널 특성에 의해 발생하는 오류를 정정하기 위해 전송 스트림에 패리티 바이트를 추가하는 컨캣네이티드 부호화기(Concatenated coder) 형태인 리드솔로몬 인코더(Reed-Solomon encoder: 12), RS 인코딩된 데이터를 소정 패턴에 따라 인터리빙을 수행하는 인터리버(13) 및 인터리빙된 데이터에 대해 2/3 비율로 트렐리스 인코딩을 수행하여 8 레벨 심볼로 맵핑을 수행하는 트렐리스 인코더(2/3 rate trellis encoder: 14)를 포함하여, 듀얼 스트림에 대해 에러 정정 부호화를 수행한다.
또한, 디지털 방송 송신기는 에러 정정 부호화가 수행된 데이터에 대해 도 2의 데이터 포맷과 같이 필드 싱크(field Sync)와 세그먼트 싱크(Segment Sync)를 삽입하는 다중화부(15) 및 세그먼트 동기신호와 필드 동기신호가 삽입된 데이터 심볼에 소정의 DC 값을 부가하여 파일럿 톤을 삽입하고 펄스 성형하여 VSB 변조를 수행하고 RF 채널 대역의 신호로 변환(up-converting)하여 전송하는 변조부(16)를 포함한다.
따라서, 디지털 방송 송신기는 노멀 데이터와 로버스트 데이터를 하나의 채널로 송신하는 듀얼 스트림 방식에 따라 노멀 데이터와 로버스트 데이터가 멀티플렉싱되어(미도시) 랜덤화부(11)로 입력된다. 입력된 데이터는 랜덤화부(11)를 통해 데이터 랜덤화하고, 랜덤화된 데이터는 외부호화기(Outer coder)인 리드솔로몬 인코더(12)를 통해 외부호화 하고, 인터리버(13)를 통해 부호화된 데이터를 분산시킨 다. 또한, 인터리빙된 데이터를 12심볼 단위로 트렐리스 인코딩부(14)를 통해 내부호화하여 내부호화 된 데이터에 대해 8 레벨 심볼로 맵핑을 한 후, 필드 동기신호와 세그먼트 동기신호를 삽입하고, 그 후 파일럿 톤을 삽입하여 VSB 변조를 하고 RF 신호로 변환하여 전송하게 된다.
한편, 도 1의 디지털 방송 수신기는 채널을 통해 수신된 RF 신호를 기저 신호로 변환하는 튜너(미도시), 변환된 기저신호에 대해 동기검출 및 복조를 수행하는 복조부(21), 복조된 신호에 대해 멀티패스에 의해 발생된 채널 왜곡을 보상하는 등화부(22), 등화된 신호에 대해 에러를 정정하고 심볼 데이터로 복호하는 비터비 디코더(23), 디지털 방송 송신기의 인터리버(13)에 의해 분산된 데이터를 재 정렬하는 디인터리버(24), 에러를 정정하는 RS 디코더(25), RS 디코더(25)를 통해 정정된 데이터를 역 랜덤화(derandomize)하여 MPEG-2 전송 스트림을 출력하는 역랜덤화부(26)를 포함한다.
따라서, 도 1의 디지털 방송 수신기는 디지털 방송 송신기의 역 과정으로 RF 신호를 기저 대역으로 변환(Down-converting)하고, 변환된 신호를 복조 및 등화한 후 채널 디코딩을 수행하여 원 신호를 복원한다.
도 2는 미국향 디지털 방송(8-VSB) 시스템의 세그먼트 동기신호 및 필드 동기신호가 삽입된 VSB 데이터 프레임을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 1개의 프레임은 2개의 필드로 구성되며 1개의 필드는 첫번째 세그먼트인 1개의 필드 동기신호 세그먼트(field sync segment)와 312 개의 데이터 세그먼트로 구성된다. 또한, VSB 데이터 프레임에서 1개의 세그먼트는 MPEG-2 패킷 하나에 대응되며, 1개의 세그먼 트는 4 심볼의 세그먼트 동기신호(segment sync)와 828 개의 데이터 심볼로 구성된다.
도 2에서 동기신호인 세그먼트 동기신호와 필드 동기신호는 디지털 방송 수신기 측에서 동기 및 등화를 위해 사용된다. 즉, 필드 동기신호 및 세그먼트 동기신호는 디지털 방송 송신기 및 수신기 사이에 이미 알려진 데이터로서 수신기 측에서 등화를 수행할 때 기준 신호(Reference Signal)로서 사용된다.
도 1의 미국향 지상파 디지털 방송 시스템은 기존 ATSC VSB 시스템의 노멀 데이터에 로버스트 데이터를 추가하여 듀얼 스트림을 형성하여 전송할 수 있도록 구성된 방식으로 기존의 노멀 데이터에 로버스트 데이터를 함께 전송한다.
그러나, 도 1의 미국향 지상파 디지털 방송 시스템은 로버스트 데이터의 추가에 따른 듀얼 스트림 전송에도 불구하고 기존의 노멀 데이터 스트림 전송에 따른 멀티 패스 채널에서의 열악한 수신 성능을 개선하는 효과는 거의 없다는 문제점이 있다. 즉, 노멀 스트림의 개선에 따른 수신 성능 개선 효과가 거의 없다는 문제점이 있다. 또한, 터보 스트림에 대해서도 멀티 패스 환경에서 수신 성능 개선 효과가 크지 않다는 문제점이 있었다.
이에 따라, 터보 스트림 및 노멀 스트림을 포함하는 듀얼 전송 스트림의 수신 성능을 개선시킬 수 있는 방송 시스템에 대한 필요성이 대두되고 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 필요에 부응하기 위해 제안된 것으로서, 본 발 명의 목적은, 미국향 지상파 DTV 시스템인 ATSC VSB 방식의 수신성능을 향상시킬 수 있는 디지털 방송 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 방송 시스템은, 노멀 스트림 및 터보 스트림을 멀티플렉싱하여 듀얼 전송 스트림을 생성하는 전송 스트림 생성장치, 상기 듀얼 전송 스트림 내에 부가기준신호를 삽입하고, 상기 터보 스트림에 대한 신호 처리를 수행하여 상기 듀얼 전송 스트림을 재구성한 후, 상기 재구성된 듀얼 전송 스트림을 출력하는 송신 장치 및 상기 재구성된 듀얼 전송 스트림을 수신하여, 상기 노멀 스트림 및 상기 터보 스트림을 각각 디코딩 처리하여 노멀 스트림 데이터 및 터보 스트림 데이터를 복원하는 수신 장치를 포함한다.
바람직하게는, 상기 전송스트림 생성장치는, 외부로부터 터보 스트림을 수신하여, 상기 터보 스트림에 대한 리드솔로몬 인코딩을 수행하는 리드솔로몬 인코더, 상기 리드솔로몬 인코딩된 터보 스트림에 대해 패리티 삽입 영역을 마련하는 듀플리케이터 및 외부로부터 노멀 스트림을 수신하며, 상기 듀플리케이터에서 처리된 터보 스트림과 상기 노멀 스트림을 멀티플렉싱하여 듀얼 전송 스트림을 생성하는 먹스를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 듀플리케이터는, 상기 터보 스트림을 구성하는 각 바이트를 1/2 레이트 변환 방식 및 1/4 레이트 변환 방식 중 하나에 따라 변환함으로써, 상기 터보 스트림 내의 데이터 비트 사이에 상기 패리티 삽입 영역을 마련할 수 있 다.
또한 바람직하게는, 상기 송신 장치는, 상기 전송스트림 생성 장치로부터 상기 듀얼 전송 스트림을 수신하여 랜덤화하는 랜덤화부, 상기 랜덤화된 듀얼 전송 스트림 내에 마련된 스터핑 영역에 부가기준신호를 삽입하는 부가기준신호 삽입부, 상기 부가기준신호가 삽입된 듀얼 전송 스트림을 인코딩하는 리드솔로몬 인코더, 상기 인코딩된 듀얼 전송 스트림을 인터리빙하는 인터리버, 상기 인터리빙된 듀얼 전송 스트림으로부터 터보 스트림을 검출하여 인코딩하고, 인코딩된 터보 스트림을 상기 듀얼 전송 스트림에 스터핑하며, 상기 인코딩된 터보 스트림에 대응되는 패리티를 보상하는 터보 처리부 및, 상기 터보 처리부에서 처리된 듀얼 전송 스트림을 트렐리스 인코딩하는 트렐리스/패리티 정정부를 포함할 수 있다.
여기서 상기 터보 처리부는, 상기 인터리빙된 듀얼 전송 스트림으로부터 상기 터보 스트림을 검출하는 터보 스트림 검출부, 상기 검출된 터보 스트림에 대한 패리티를 상기 터보 스트림 내에 마련된 패리티 삽입 영역에 삽입하는 아우터 인코더, 상기 패리티가 삽입된 터보 스트림을 인터리빙하는 아우터 인터리버, 상기 인터리빙된 터보 스트림을 상기 듀얼 전송 스트림에 삽입하여 상기 듀얼 전송 스트림을 재구성하는 터보 스트림 스터퍼, 및, 상기 재구성된 듀얼 전송 스트림의 패리티를 재생성하여, 상기 듀얼 전송 스트림에 부가하는 패리티 보상부를 포함하는 것이 바람직하다.
보다 바람직하게는, 상기 터보 처리부는, 상기 인터리빙된 듀얼 전송 스트림을 바이트 단위에서 심볼 단위로 변환하는 바이트-심볼 변환부 및 상기 패리티 보 상부에 의해 재생성된 패리티가 부가된 듀얼 전송 스트림을 심볼 단위에서 바이트 단위로 변환하는 심볼-바이트 변환부를 더 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 송신 장치는, 상기 트렐리스 인코딩된 듀얼 전송 스트림에 동기 신호를 부가하는 먹스, 상기 동기신호가 부가된 듀얼 전송 스트림에 파일롯을 삽입하는 파일롯 삽입부, 상기 파일롯이 삽입된 듀얼 전송 스트림을 등화하는 사전 등화부, 상기 등화된 듀얼 전송 스트림을 VSB 변조하는 VSB 변조부 및 상기 VSB 변조된 듀얼 전송 스트림을 RF 채널 대역의 신호로 변조하여 전송하는 RF 변조부를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 트렐리스/패리티 정정부는, 상기 부가기준신호를 인코딩하기 전에 초기화를 진행하며, 초기화로 인해 변경되는 값에 따라 패리티를 보상할 수 있다.
이 경우, 상기 트렐리스/패리티 정정부는, 초기화 구간에 대응되는 외부 제어신호가 수신되면 상기 초기화를 수행하며, 기 저장된 저장값을 초기값으로서 출력하는 트렐리스 인코더 블럭, 상기 초기값에 대응되는 패리티를 생성하는 RS 리인코더, 상기 RS 리인코더에서 생성된 패리티를 상기 듀얼 전송 스트림에 가산하여 상기 듀얼 전송 스트림의 패리티를 정정하는 가산기, 상기 가산기에 의해 정정된 패리티를 가지는 듀얼 전송 스트림을 상기 트렐리스 인코더 블럭으로 제공하는 먹스 및 상기 트렐리스 인코더 블럭에서 트렐리스 인코딩된 듀얼 전송 스트림을 심볼 매핑하여 출력하는 맵을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 트렐리스 인코더 블럭은, 복수 개의 트렐리스 인코더, 상기 전 송 스트림을 상기 복수 개의 트렐리스 인코더로 순차적으로 입력하는 스플리터 및 상기 복수 개의 트렐리스 인코더에 의해 인코딩된 값을 순차적으로 검출하는 인코딩 출력부를 포함하는 것이 바람직하다.
보다 바람직하게는, 상기 트렐리스 인코더는, 외부 제어 신호가 입력되면 초기화되면서 기 저장된 저장값을 제1 초기값으로서 출력하는 제1 메모리, 제2 메모리, 및, 상기 외부 제어 신호가 입력되면 초기화되면서 기 저장된 저장값을 상기 제2 메모리로 쉬프트시켜, 상기 제2 메모리에 기 저장된 저장값을 제2 초기값으로서 출력하도록 하는 제3 메모리를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 RS 리인코더는, 상기 제1 및 제2 초기값의 조합으로 구성되는 초기값에 대응되는 패리티를 생성할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 수신 장치는, 상기 전송된 듀얼 전송 스트림을 수신하여 복조하는 복조부, 상기 복조된 듀얼 전송 스트림을 등화하는 등화부, 상기 등화된 듀얼 전송 스트림으로부터 노멀 스트림 데이터를 복원하는 제1 처리부 및 상기 등화된 듀얼 전송 스트림으로부터 터보 스트림 데이터를 복원하는 제2 처리부를 포함한다.
여기서, 상기 제1 처리부는, 상기 등화된 듀얼 전송 스트림의 노멀 스트림에 대해 에러 정정을 수행하고, 에러 정정된 노멀 스트림을 복호하는 비터비 디코더, 상기 비터비 디코더에서 출력되는 듀얼 전송 스트림을 디인터리빙하는 제1 디인터리버, 상기 디인터리빙된 듀얼 전송 스트림을 리드솔로몬 디코딩하는 리드솔로몬 디코더 및 상기 리드솔로몬 디코딩된 듀얼 전송 스트림을 역랜덤화하여 상기 노멀 스트림 데이터를 복원하는 제1 역랜덤화부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 처리부는, 상기 등화된 듀얼 전송 스트림의 터보 스트림에 대해 터보 디코딩을 수행하는 터보 디코더, 상기 터보 디코딩된 터보 스트림을 포함하는 듀얼 전송 스트림을 디인터리빙하는 제2 디인터리버, 상기 제2 디인터리버에 의해 디인터리빙된 듀얼 전송 스트림으로부터 패리티를 제거하는 패리티 제거부, 상기 패리티가 제거된 듀얼 전송 스트림을 역 랜덤화하는 제2 역랜덤화부 및 상기 역랜덤화된 듀얼 전송 스트림을 디멀티플렉싱하여 상기 터보 스트림 데이터를 복원하는 터보 디먹스를 포함할 수 있다.
한편, 상기 터보 디코더는, 상기 등화된 듀얼 전송 스트림의 터보 스트림에 대해 트렐리스 디코딩하는 트렐리스 디코더, 상기 트렐리스 디코딩된 터보 스트림을 디인터리빙하는 아우터 디인터리버, 상기 디인터리빙된 터보 스트림을 디코딩하는 아우터 맵 디코더, 상기 아우터 맵 디코더에서 연판정이 출력되면, 상기 아우터 맵 디코더에서 디코딩된 터보 스트림을 인터리빙하여 상기 트렐리스 디코더로 제공하는 아우터 인터리버, 및, 상기 아우터 맵 디코더의 경판정 출력값을 프레임 포맷하는 프레임 포맷터를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 터보 디코더는, 상기 프레임 포맷된 터보 스트림을 심볼 단위에서 바이트 단위로 변환하는 심볼 디인터리버를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 방송 방법은, 노멀 스트림 및 터보 스트림을 멀티플렉싱하여 듀얼 전송 스트림을 생성하는 전송 스트림 생성단계, 상기 듀얼 전송 스트림 내에 부가기준신호를 삽입하고, 상기 터보 스트림에 대한 신호 처리를 수행하여 상기 듀얼 전송 스트림을 재구성한 후, 상기 재구성된 듀얼 전송 스트림을 출력하는 송신 단계 및 상기 재구성된 듀얼 전송 스트림을 수신하여, 상기 노멀 스트림 및 상기 터보 스트림을 각각 디코딩하여 노멀 스트림 데이터 및 터보 스트림 데이터를 복원하는 수신 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 전송스트림 생성단계는, 외부로부터 터보 스트림을 수신하여, 리드솔로몬 인코딩을 수행하는 단계, 상기 리드솔로몬 인코딩된 터보 스트림에 대해 패리티 삽입 영역을 마련하는 단계 및 외부로부터 노멀 스트림을 수신하며, 상기 패리티 삽입 영역이 마련된 터보 스트림과 상기 노멀 스트림을 멀티플렉싱하여 듀얼 전송 스트림을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 패리티 삽입 영역을 마련하는 단계는, 상기 터보 스트림을 구성하는 각 바이트를 1/2 레이트 변환 방식 및 1/4 레이트 변환 방식 중 하나에 따라 변환함으로써, 상기 터보 스트림 내의 데이터 비트 사이에 상기 패리티 삽입 영역을 마련할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 송신 단계는, 상기 생성된 듀얼 전송 스트림을 랜덤화하는 단계, 상기 랜덤화된 듀얼 전송 스트림 내에 마련된 스터핑 영역에 부가기준신호를 삽입하는 단계, 상기 부가기준신호가 삽입된 듀얼 전송 스트림을 인코딩하는 단계, 상기 인코딩된 듀얼 전송 스트림을 인터리빙하는 단계, 상기 인터리빙된 듀얼 전송 스트림으로부터 터보 스트림을 검출하여 인코딩하고, 인코딩된 터보 스트림을 상기 듀얼 전송 스트림에 스터핑하며, 상기 인코딩된 터보 스트림에 대응되는 패리티를 보상하는 터보 처리 단계 및 상기 터보 처리된 듀얼 전송 스트 림을 트렐리스 인코딩하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기 터보 처리 단계는, 상기 인터리빙된 듀얼 전송 스트림으로부터 상기 터보 스트림을 검출하는 단계, 상기 검출된 터보 스트림에 대한 패리티를 상기 터보 스트림 내에 마련된 패리티 삽입 영역에 삽입하는 단계, 상기 패리티가 삽입된 터보 스트림을 인터리빙하는 단계, 상기 인터리빙된 터보 스트림을 상기 듀얼 전송 스트림에 삽입하여 상기 듀얼 전송 스트림을 재구성하는 단계 및 상기 재구성된 듀얼 전송 스트림의 패리티를 재생성하여, 상기 듀얼 전송 스트림에 부가하는 패리티 보상 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 터보 처리 단계는, 상기 인터리빙된 듀얼 전송 스트림을 바이트 단위에서 심볼 단위로 변환하는 바이트-심볼 변환 단계 및 상기 재생성된 패리티가 부가된 듀얼 전송 스트림을 심볼 단위에서 바이트 단위로 변환하는 심볼-바이트 변환 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 송신 단계는, 상기 트렐리스 인코딩된 듀얼 전송 스트림에 동기 신호를 부가하는 단계, 상기 동기신호가 부가된 듀얼 전송 스트림에 파일롯을 삽입하는 단계, 상기 파일롯이 삽입된 듀얼 전송 스트림을 등화하는 단계, 상기 등화된 듀얼 전송 스트림을 VSB 변조하는 단계 및 상기 VSB 변조된 듀얼 전송 스트림을 RF 채널 대역의 신호로 변조하여 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 트렐리스 인코딩을 수행하는 단계는, 상기 부가기준신호를 인코딩하기 전에 초기화를 진행하며, 초기화로 인해 변경되는 값에 따라 패리티를 보상할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 수신단계는, 상기 전송된 듀얼 전송 스트림을 수신하여 복조하는 단계, 상기 복조된 듀얼 전송 스트림을 등화하는 단계, 상기 등화된 듀얼 전송 스트림으로부터 노멀 스트림 데이터를 복원하는 단계 및 상기 등화된 듀얼 전송 스트림으로부터 터보 스트림 데이터를 복원하는 단계를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 노멀 스트림 데이터를 복원하는 단계는, 상기 등화된 듀얼 전송 스트림의 노멀 스트림에 대해 에러 정정을 수행하고, 에러 정정된 노멀 스트림을 복호하는 비터비 디코딩 단계, 상기 복호된 듀얼 전송 스트림을 디인터리빙하는 단계, 상기 디인터리빙된 듀얼 전송 스트림을 리드솔로몬 디코딩하는 단계 및 상기 리드솔로몬 디코딩된 듀얼 전송 스트림을 역랜덤화하여 상기 노멀 스트림 데이터를 복원하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 터보 스트림 데이터를 복원하는 단계는, 상기 등화된 듀얼 전송 스트림의 터보 스트림에 대해 터보 디코딩을 수행하는 단계, 상기 터보 디코딩된 터보 스트림을 포함한 듀얼 전송 스트림을 디인터리빙하는 단계, 상기 디인터리빙된 듀얼 전송 스트림으로부터 패리티를 제거하는 단계, 상기 패리티가 제거된 듀얼 전송 스트림을 역 랜덤화하는 단계 및 상기 역랜덤화된 듀얼 전송 스트림을 디멀티플렉싱하여 상기 터보 스트림 데이터를 복원하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 터보 디코딩을 수행하는 단계는, 상기 등화된 듀얼 전송 스트림의 터보 스트림을 트렐리스 디코더를 이용하여 트렐리스 디코딩하는 단계, 상기 트렐리스 디코딩된 터보 스트림을 디인터리빙하는 단계, 상기 디인터리빙된 터보 스트림을 디코딩하는 단계, 상기 디코딩 과정에서 연판정이 출력되면, 상기 디코딩 된 터보 스트림을 인터리빙하여 상기 트렐리스 디코더로 제공하는 단계 및 상기 디코딩 과정에서 경판정이 출력되면, 상기 경판정 출력값을 프레임 포맷하여 듀얼 전송 스트림을 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 터보 디코딩을 수행하는 단계는, 상기 프레임 포맷된 터보 스트림을 심볼 단위에서 바이트 단위로 변환하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어 져 서는 안될 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 터보 스트림 및 노멀 스트림을 포함하는 듀얼 전송 스트림을 이용하여 방송 서비스를 수행한다. 이에 따라, 특정 데이터를 로버스트하게 처리하여 송신할 수 있게 되므로 효율적인 서비스 제공이 가능해진다. 또한, 듀얼 전송 스트림 내에 부가기준신호를 삽입함으로써 수신 측에서 채널 상태를 용이하게 확인할 수 있고, 이에 따라 보상 정도를 결정할 수 있게 된다. 특히, 이상과 같은 동작을 간단한 구조의 송신 장치 및 수신 장치를 이용하여 수행할 수 있게 된다. 결과적으로, 본 발명에 따르면, 미국향 지상파 DTV 시스템인 ATSC VSB 방식의 수신성능을 효율적으로 향상시킬 수 있다.
이하에서, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 자세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 방송 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 3에 따르면, 본 디지털 방송 시스템은 전송스트림 생성장치(100), 송신 장치(200) 및 수신장치(300)를 포함한다.
전송 스트림 생성장치(100)는 노멀 스트림 및 터보 스트림을 수신하여 멀티플렉싱함으로써, 듀얼 전송 스트림을 생성하는 장치이다. 여기서 터보 스트림이란 노멀 스트림보다 로버스트하게 처리된 스트림을 의미한다. 도 4는 전송 스트림 생성장치(100) 구성의 일 예를 나타내는 블럭도이다.
도 4에 따르면 본 듀얼 전송 스트림 생성 장치는 리드솔로몬 인코더(110), 듀플리케이터(120) 및 먹스(320)를 포함한다.
리드솔로몬 인코더(110)는 터보 스트림을 수신하여 패리티를 부가하여 인코딩한 후, 듀플리케이터(120)로 제공하는 역할을 한다. 도 5는 도 4의 리드솔로몬 인코더(110)에서 인코딩된 패킷 구조의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 4의 리드솔로몬 인코더(110)는 동기신호, PID(Packet IDentity), 터보 데이터 영역으로 구성된 터보 스트림을 수신한다. 전체 터보 스트림 패킷은 188byte로 구성될 수 있으며, 이 중 동기신호(SYNC)가 1 바이트, PID(Packet Identity)가 3 바이트, 터보 데이터가 184 바이트로 구성될 수 있다. 리드솔로몬 인코더(110)는 터보 스트림 중 동기 신호를 제거하고, 터보 데이터 영역에 대한 패리티를 연산하여 20 바이트 크기의 패리티를 부가한다. 결과적으로, 최종 인코딩된 터보 스트림의 일 패킷은 총 207 바이트로 구성되며, 그 중 3개의 바이트는 PID(Packet IDentity), 184 바이트는 터보 데이터, 20 바이트는 패리티에 할당된다.
한편, 듀플리케이터(120)는 인코딩된 터보 스트림에 패리티 삽입 영역을 마련한다. 패리티 삽입 영역을 마련하는 방법을 구체적으로 설명하면, 터보 스트림의 구성 단위인 각 바이트를 2 개 또는 4 개의 바이트로 구분한다. 구분된 각 바이트에는, 원 바이트의 비트 값 중 일부와 널 데이터(예를 들어, 0)가 채워진다. 널 데이터가 채워진 영역이 패리티 삽입 영역이 된다.
듀플리케이터(120)의 동작을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 즉, 입력을 2배 크기로 만드는 경우라면, 한 바이트에 들어가는 비트가 MSB부터 a,b,c,d,e,f,g,h로 표현되고 그 순서대로 입력된다고 가정할 때, 듀플리케이터(120)의 출력은 a,a,b,b,c,c,d,d,e,e,f,f,g,g,h,h와 같이 표현될 수 있다. 이 경우 MSB부터 표시하면 a,a,b,b,c,c,d,d로 이루어진 1byte와 e,e,f,f,g,g,h,h로 이루어진 1byte의 2바이트 출력이 순차적으로 출력됨을 알 수 있다.
입력을 4배 크기로 만드는 경우라면, 듀플리케이터(120)의 출력은 a,a,a,a,b,b,b,b,c,c,c,c,d,d,d,d,e,e,e,e,f,f,f,f,g,g,g,g,h,h,h,h 와 같이 표현될 수 있다. 이와 같이 4 개의 바이트가 출력된다. 한편, 듀플리케이터(120)는 반드시 입력 비트를 복사할 필요 없이 지정된 위치 이외의 위치에는 다른 임의의 값, 즉, 널 데이터를 넣을 수도 있다. 예를 들어. duplicator가 입력을 2배로 만드는 경우라면, 위 a,a,b,b,c,c,...출력 대신 a,x,b,x,c,x...로 같이 두 개의 연속된 비트 중 앞 부분만 원래 입력을 유지하고 뒷 부분은 임의의 값이 들어가게 만들 수 있다. 또는, 이와 반대로 뒷 부분만 원래 입력을 유지하게 만들 수도 있다. 출력을 4배로 만드는 경우에도 원래의 입력은 첫번째, 두번째, 세번째, 네번째 위치 중 한 곳에만 위치시키고 나머지는 임의의 값을 넣을 수도 있다.
도 6 및 도 7은 듀플리케이터(120)가 패리티 삽입 영역을 마련하는 방식의 예를 설명하기 위한 모식도이다. 먼저, 도 6은 1/2 레이트 변환 방식을 나타낸다. 듀플리케이터(120)는 터보 스트림의 각 바이트에 대하여 1/2 레이트 변환 방식을 적용하여 두 개의 바이트를 생성한다. 도 6에 따르면, D0 ~ D7비트를 포함하는 하나의 바이트를 4개의 비트씩 나누어 두 개의 비트그룹(D0 ~ D3, D4 ~ D7)을 형성한다. 이러한 상태에서 각 비트 그룹의 각 비트에 하나의 널(null) 비트를 나란히 배치하여 각 비트 그룹을 바이트로 확장시킨다. 결과적으로, D4 ~ D7 비트를 포함하는 제1 바이트 (D7 0 D6 0 D5 0 D4 0), D0 ~ D3 비트를 포함하는 제2 바이트(D3 0 D2 0 D1 0 D0 0)가 생성된다. 제1 및 제2 바이트의 각 비트 사이의 비트는 패리티 삽입 영역으로 사용된다. 즉, 제1 및 제2 바이트의 경우 2, 4, 6, 8번째 비트가 패리티 삽입 영역으로 사용된다. 이러한 패리티 삽입 영역의 배치 위치는 다양하게 변경될 수 있다. 즉, 2, 3, 6, 7번째 비트, 또는, 3, 4, 5, 6 번째 비트가 패리티 삽입 영역으로 사용될 수 있다.
도 7은 1/4 레이트 변환 방식을 나타낸다. 듀플리케이터(120)는 터보 스트림의 각 바이트에 대하여 1/4 레이트 변환 방식을 적용하여 4 개의 바이트를 생성한다. 도 7에 따르면, D0 ~ D7비트를 포함하는 하나의 바이트를 2개의 비트씩 나누어 총 4 개의 비트그룹(D0-D1, D2-D3, D4-D5, D6-D7)을 형성한다. 이러한 상태에서 각 비트 그룹의 각 비트에 세 개의 널(null) 비트를 나란히 배치하여 각 비트 그룹을 바이트로 확장시킨다. 구체적으로는, D6, D7 비트를 포함하는 제1 바이트(D7 0 0 0 D6 0 0 0), D4, D5 비트를 포함하는 제2 바이트(D5 0 0 0 D4 0 0 0), D2, D3 비트를 포함하는 제3 바이트(D3 0 0 0 D2 0 0 0), D0, D1 비트를 포함하는 제4 바이트(D1 0 0 0 D0 0 0 0)로 확장한다. 도 7에 따르면, 각 바이트에서 2, 3, 4, 6, 7, 8번째 비트가 패리티 삽입 영역으로 사용되나, 이러한 구조에 한정되는 것은 아니다.
다시 도 4에 대한 설명으로 돌아가서, 먹스(130)는 별도로 수신되는 노멀 스트림과 듀플리케이터(120)에서 처리된 터보 스트림을 먹싱한다. 이에 따라, 노멀 스트림과 터보 스트림이 혼재하는 듀얼 전송 스트림을 생성할 수 있다. 노멀 스트림, 터보 스트림은 방송 촬영 장치 등과 같은 외부 모듈이나, 압축 처리 모듈(예를 들어, MPEG 2 모듈), 비디오 인코더, 오디오 인코더 등과 같은 다양한 내부 모듈로부터 수신할 수 있다.
한편, 먹스(130)는 듀얼 전송 스트림의 각 패킷마다 적응적 필드(adaptation field)를 마련한다. 적응적 필드란 터보 스트림이나 기타 데이터 등을 삽입하기 위해 마련된 영역을 의미한다. 구체적으로는, 터보 스트림 이외에, 초기화를 위한 리셋 데이터, 부가기준신호(SRS: Supplementary Reference Singal, 이하 "SRS"라고 함) 등이 적응적 필드에 삽입될 수 있다. 한편, 적응적 필드는 다양한 패킷 정보가 기록되는 옵션 필드로 사용될 수도 있다. 패킷 정보란 수신기의 복조기의 동기로 사용되는 프로그램 클럭 레퍼런스(PCR: Program Clock Reference), 수신기에서 프 로그램의 녹화, 예약 및 재생에 사용되는 오리지날 프로그램 클럭 레퍼런스(OPCR: Original Program Clock Reference), 네 개의 회로 블록, 각각 하나의 Cr, Cb 블록으로 이루어진 매크로 블록의 연속된 수인 매크로 블록수(splice countdown), 문자방송의 문자 데이터의 길이인 전송 프라이빗 데이터길이(transport private data length), 및 적응 필드 확장길이(adaptation field extension length) 등이 될 수 있다. 이 경우, 터보 스트림이 기록되는 영역과 옵션 필드는 그 위치가 서로 중복되지 않도록 배치되는 것이 바람직하다.
한편, 도 3의 송신 장치는 도 8에 도시된 바와 같이 구현될 수 있다.
도 8에 따르면, 송신 장치(200)는 랜덤화부(210), 부가기준신호 삽입부(220), 리드솔로몬 인코더(230), 인터리버(240), 터보처리부(250), 트렐리스/패리티 정정부(260), 동기신호 먹스(270), 파일롯 삽입부(280), 사전 등화부(285), VSB 변조부(290), RF 변조부(295)를 포함한다.
랜덤화부(210)는 전송스트림 생성 장치(100)로부터 수신되는 듀얼 전송 스트림을 랜덤화한다.
부가기준신호 삽입부(220)는 듀얼 전송 스트림을 수신하여, 각 패킷의 적응적 필드 내에 부가기준신호(SRS: Supplementary Reference Singal, 이하 "SRS"라고 함)를 삽입하는 역할을 한다. 부가기준신호란 송신측과 수신측에 공통적으로 알려진 신호 패턴을 의미한다. 방송 수신 측에서는 수신된 스트림 내의 부가기준신호와 기존에 알려진 부가기준신호를 비교함으로써, 채널 상태를 용이하게 체크할 수 있다. 이에 따라, 보상 정도를 결정할 수 있다.
리드솔로몬 인코더(230)는 부가기준신호가 삽입된 듀얼 전송 스트림을 인코딩한다.
인터리버(240)는 인코딩된 듀얼 전송 스트림을 인터리빙한다.
터보 처리부(250)는 인터리빙된 듀얼 전송 스트림으로부터 터보스트림만을 검출한 후, 검출된 터보 스트림을 인코딩 및 인터리빙하여 로버스트하게 처리한다. 그리고 나서, 로버스트하게 처리된 터보 스트림을 듀얼 전송 스트림에 스터핑하여 듀얼 전송 스트림을 재구성한다. 그리고 나서, 터보 스트림의 인코딩으로 인해 달라진 패리티를 보상하는 작업을 수행한다. 터보 처리부(250)의 구성 예는 도 9 및 10에 나타난다.
도 9에 따르면, 본 터보 처리부(250)는 터보스트림 검출부(251), 아우터 인코더(252), 아우터 인터리버(253), 터보 스트림 스터퍼(254), 패리티 보상부(255)를 포함한다.
터보 스트림 검출부(251)는 듀얼 전송 스트림으로부터 터보 스트림을 검출하는 역할을 한다.
아우터 인코더(252)는 검출된 터보 스트림에 마련된 패리티 삽입 영역에 패리티를 부가하여, 터보 스트림을 인코딩하는 역할을 한다.
아우터 인터리버(253)는 인코딩된 터보 스트림을 인터리빙하는 역할을 한다.
터보 스트림 스터퍼(254)는 인터리빙된 터보스트림과 노멀 스트림을 멀티플렉싱하여 듀얼 전송 스트림을 재구성하는 역할을 한다. 터보 스트림 스터퍼(254)는 멀티플렉서로 구현될 수 있다.
패리티 보상부(255)는 재구성된 듀얼 전송 스트림의 패리티를 다시 생성하여, 듀얼 전송 스트림에 부가함으로써, 터보 스트림 인코딩으로 인한 패리티 오류를 보상하는 역할을 한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 예에 따른 터보 처리부(250)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 10에 따르면, 터보 처리부(250)는 터보스트림 검출부(251), 아우터 인코더(252), 아우터 인터리버(253), 터보 스트림 스터퍼(254), 패리티 보상부(255) 이외에, 바이트-심볼 변환부(256), 심볼-바이트 변환부(257)를 더 포함할 수 있다.
바이트-심볼 변환부(256)는 인터리버(240)에서 인터리빙된 듀얼 전송 스트림을 바이트 단위에서 심볼 단위로 변환한다. 바이트 단위에서 심볼 단위로의 변환은 '미국 ATSC DTV 표준(A/53)'의 표 D5.2를 참조하면, 용이하게 알 수 있다. 터보 스트림 검출부(251)는 심볼 단위로 변환된 듀얼 전송 스트림 중에서 터보 스트림을 검출하고, 아우터 인코더(252)는 검출된 터보 스트림에 대한 패리티를 연산하여, 패리티 삽입 영역에 삽입함으로써, 터보 스트림을 인코딩한다. 이 경우, 아우터 인코더(252)는 터보 스트림의 각 바이트 단위로 인코딩을 수행한다.
아우터 인터리버(253)는 인코딩된 터보 스트림을 인터리빙한다. 이 경우, 아우터 인터리버(253)는 비트 단위로 인터리빙한다.
터보 스트림 스터퍼(254)는 인터리빙된 터보 스트림과 노멀 스트림을 멀티플렉싱하여 듀얼 전송 스트림을 구성한다. 구체적으로는, 터보 스트림 검출부(251)에 의해 검출되기 전의 위치로 터보 스트림을 스터핑하여, 듀얼 전송 스트림을 구성한 다.
심볼-바이트 변환부(257)는 듀얼 전송 스트림을 심볼 단위에서 바이트 단위로 변환한다. 심볼 단위에서 바이트 단위로의 변환은 '미국 ATSC DTV 표준(A/53)'의 표 D5.2를 참조하면, 용이하게 알 수 있다.
도 11은 아우터 인터리버(253)의 인터리빙 과정을 설명하기 위한 모식도이다. 도 11에 따르면, 아우터 인터리버(253)는 소정의 인터리빙 룰에 따라 인터리빙을 수행한다. 예를 들어, 인터리빙 룰이 {0, 1, 2, 3}=>{2, 1, 3, 0}인 경우 ABCD가 순차적으로 입력되면, DBAC 형태로 인터리빙되어 출력된다.
다시 도 8에 대한 설명으로 돌아가서, 터보 처리된 듀얼 전송 스트림은 트렐리스/패리티 정정부(260)에 의해 트렐리스 인코딩된다. 트렐리스/패리티 정정부(260)는 트렐리스 인코딩으로 인해 변화되는 패리티를 정정하는 작업도 수행한다.
도 12는 트렐리스/패리티 정정부(260) 구성의 일 예를 도시한 블록도이다. 도 12에 따르면, 트렐리스/패리티 정정부(260)는 트렐리스 인코더 블럭(410), 리드솔로몬 리인코더(Reed Solomon re-encoder : 420), 가산기(430), 먹스(440), 맵(450)을 포함한다.
먹스(MUX: 440)는 i) 트렐리스 인코딩을 수행하는 동작모드(이하 "통상모드")와, ii) 가산기(430)에 의해 가산된 패킷을 트렐리스 인코딩하는 동작모드(이하 "패리티정정모드")를 가질 수 있다. 먹스(440)의 동작모드는 리드솔로몬 리인코더(420)로부터 수신되는 제어신호에 의해 결정된다.
트렐리스 인코더 블록(410)은 먹스(MUX: 440)로부터 수신하는 패킷을 트렐리스 인코딩한다. 트렐리스 인코더 블록(410)은 외부 제어 신호에 따라 패킷을 트렐리스 인코딩할 수 있으며, 패킷의 부가기준신호 데이터를 트렐리스 인코딩하기 직전에 초기화하는 것이 바람직하다.
RS 리인코더(420)는 상술한 트렐리스 인코더 블록(410)이 초기화되는 과정에서, 변경된 패킷에 대응하는 패리티를 재생성한다.
가산기(Exclusive OR: 430)는 리인코딩된 패리티와 터보처리부(250)로부터 수신되는 패킷을 가산하여, 먹스(440)로 제공한다. 여기서, 가산하는 방법은 아래와 같다.
A) 이전 생략...101001010111001010101011AAAAA...이하 생략
B) 이전 생략...000000000000010000000000BBBBB...이하 생략
C) 이전 생략...101001010111011010101011CCCCC...이하 생략
A)는 터보처리부(250)로부터 수신되는 패킷을 의미하고, B)는 RS 리인코딩된 패킷을 의미하며, C)는 가산기(430)를 이용하여 A)와 B)를 배타적 논리합(Exclusive OR) 한 결과를 의미한다. A)에서 밑줄 표시된 부분이 트렐리스 인코더 블럭(410)으로 입력될 때, 초기화가 수행된다. 이 경우, 트렐리스 인코더 블럭(410) 내부에 기 저장된 값에 대응되는 값이 RS 리인코더(420)로 제공되며, RS 리인코더(420)는 제공된 값에 패리티를 부가하여 B) 패킷을 출력한다. B) 패킷 중 밑줄 표시된 부분은 A) 패킷의 밑줄 표시된 부분에 대응되는 변경 값을 의미한다. B) 패킷에서 밑줄 친 부분에 대응되는 패리티는 BBBBB로 재생성된 상태임을 알 수 있다.
가산기(430)에서는 패킷 A)와 패킷 B)를 배타적 논리합(Exclusive OR)하여, 패킷 C)를 출력한다. 패킷 C)를 살피면, 최초 입력되는 패킷 A)에서 밑줄 표시된 부분이 "01"로 변경되며, 패리티 역시 AAAAA에서 CCCCC로 변경되어 있음을 알 수 있다.
먹스(440)는 초기화 및 패리티 정정이 완료된 상태에서 일반 동작 모드로 동작하여, 듀얼 전송 스트림을 트렐리스 인코더 블럭(410)으로 제공한다.
맵(MAP: 450)은 트렐리스 인코딩된 패킷을 8 레벨로 심볼 맵핑하여 출력한다. 구체적으로는, 맵(450)은 다음 표와 같이 맵핑할 수 있다.
| Z2 | Z1 | Z0 | R |
| 0 | 0 | 0 | -7 |
| 0 | 0 | 1 | -5 |
| 0 | 1 | 0 | -3 |
| 0 | 1 | 1 | -1 |
| 1 | 0 | 0 | +1 |
| 1 | 0 | 1 | +3 |
| 1 | 1 | 0 | +5 |
| 1 | 1 | 1 | +7 |
표 1에서 Z0, Z1, Z2는 트렐리스 인코더 블록(410)에서 출력되는 트렐리스 인코딩 값을 의미하며, R은 이에 따른 매핑 출력값을 의미한다. 즉, 트렐리스 인코딩 값이 0, 0, 0으로 출력되면, 맵(450)은 -7을 출력한다.
도 13은 트렐리스 인코더 블록(410) 구성의 일 예를 도시한 모식도이다. 본 트렐리스 인코더 블록(410)은 스플리터(411), 복수 개의 트렐리스 인코더(412-1 ~ 412-12), 인코딩 출력부(413)를 포함한다.
스플리터(411)는 먹스(440)로부터 출력되는 스트림을 순차적으로 복수 개의 트렐리스 인코더(412-1 ~ 412-12)로 출력한다. 이 경우, 바이트 단위로 출력할 수 있다.
각 트렐리스 인코더(412-1 ~ 412-12)는 입력되는 스트림을 트렐리스 인코딩하여 출력한다. 이 경우, 트렐리스 인코더 1부터 트렐리스 인코더 12까지 차례대로 연속적으로 선택되어 각각의 트렐리스 인코딩 값을 출력한다. 한편, 초기화 구간 동안에는 트렐리스 인코더 내부 메모리(미도시)에 기 저장된 값을 초기값으로서 RS 리인코더(420)로 제공한다. RS 리인코더(420)는 제공된 초기값에 패리티를 부가하여 가산기(430)로 출력함으로써, 패리티를 정정한다.
인코딩 출력부(413)는 각 트렐리스 인코더(412-1 ~ 412-12)에서 출력되는 인코딩 값을 순차적으로 검출하여, 맵(450)으로 출력한다.
한편, 각 트렐리스 인코더(412-1 ~ 412-12)는 복수 개의 메모리를 구비하며, 이를 이용하여 트렐리스 인코딩을 수행한다. 이 경우, 부가기준신호가 삽입된 영역을 트렐리스 인코딩하기 직전에 초기화를 수행한다. 초기화에 따라 각 메모리는 리셋되며, 이 과정에서 각 메모리에 기 저장되어 있던 저장값이 초기값으로서 RS 리인코더(420)에 제공된다.
구체적으로 설명하면, 각 트렐리스 인코더는 세 개의 메모리(제1 내지 제3 메모리)를 구비할 수 있다. 이 중, 제1 메모리는 초기화가 진행되면, 이전에 저장되어 있던 값(이하, 제1 초기값)을 그대로 초기값으로서 출력한다. 또한, 제3 메모리는 초기화되면서 동시에 이전에 저장되어 있던 값을 제2 메모리로 쉬프트시킨다. 쉬프트 동작에 따라, 제2 메모리에 기 저장되어 있던 값(이하, 제2 초기값)이 초기값으로서 출력된다. RS 리인코더(420)는 제1 및 제2 초기값을 조합하여 초기값으로 활용한다.
한편, 제2 및 제3 메모리는 나란히 배치되어 쉬프트 동작을 수행하므로, 이들을 모두 초기화하기 위해서는 제어신호 2 심볼이 요구된다. 그리고, 전체 3개의 메모리를 이용해 만들 수 있는 초기값 상태는 8가지(000, 111, 001, 010, 100, 110, 101, 011)가 존재한다. 제1 및 제2 초기값을 의미하는 X0, X1 값은 RS 리인코더(420)에 제공되어, 패리티를 변경할 수 있게 된다.
다시 도 8에 대한 설명으로 돌아가서, 동기신호 먹스(270)는 트렐리스 인코딩된 듀얼 전송 스트림에 세그먼트 동기신호 및 필드 동기신호를 부가하여 멀티플렉싱한다.
파일롯 삽입부(280)는 동기신호가 부가된 듀얼 전송 스트림에 소정의 DC 값을 부가하여 파일롯을 삽입한다.
사전 등화부(pre equalizer : 285)는 파일롯이 삽입된 듀얼 전송 스트림을 등화하여, 심볼간 간섭이 최소화 되도록 한다.
VSB 변조부(290)는 등화된 듀얼 전송 스트림을 VSB 변조한다.
RF 변조부(295)는 VSB 변조된 듀얼 전송 스트림을 RF 채널 대역의 신호로 변조하여 전송한다.
도 14는 도 3의 디지털 방송 시스템 중 수신 장치(300) 구성의 일 예를 나타내는 블럭도이다. 도 14에 따르면, 수신장치(300)는 복조부(310), 등화부(320), 제1 처리부(330) 및 제2 처리부(340)를 포함한다.
복조부(310)는 RF 신호 형태로 변조되어 전송된 듀얼 전송 스트림이 안테나를 통해 수신되면, 수신된 듀얼 전송 스트림의 기저대역의 신호에 부가된 동기신호에 따라 동기를 검출하고 복조를 수행한다.
등화부(320)는 복조된 듀얼 전송 스트림을 등화하여, 채널의 멀티패스에 의한 채널왜곡을 보상한다. 등화부(320)에 의해 등화된 듀얼 전송 스트림은 제1 처리부(330) 및 제2 처리부(340)로 제공된다.
제1 처리부(330)는 듀얼 전송 스트림 중 노멀 스트림을 처리하여 노멀 스트림 데이터를 복원한다. 도 14에 따르면, 제1 처리부(330)는 비터비 디코더(331), 제1 디인터리버(332), RS 디코더(333), 제1 역랜덤화부(334)를 포함한다.
비터비 디코더(331)는 등화된 듀얼 전송 스트림의 노멀 스트림에 대해 에러정정을 수행하고 에러정정된 심볼에 대해 복호를 수행하여 심볼 패킷을 출력한다.
제1 디인터리버(332)는 복호된 패킷을 디인터리빙하여, 분산된 패킷을 재정렬한다.
RS 디코더(333)는 디인터리빙된 노멀 스트림 패킷을 리드솔로몬 디코딩하여 에러를 정정한다.
제1 역랜덤화부(334)는 리드솔로몬 디코딩된 노멀 스트림 패킷을 역랜덤화(derandomize)하여, 노멀 스트림 데이터를 복원한다.
한편, 제2 처리부(340)는 듀얼 전송 스트림 중 터보 스트림을 처리하여 터보 스트림 데이터를 복원한다. 도 14에 따르면, 제2 처리부(340)는 터보 디코더(510), 제2 디인터리버(520), 패리티 제거부(530), 제2 역랜덤화부(540) 및 터보 디먹스(550)를 포함한다.
터보 디코더(510)는 등화된 듀얼 전송 스트림 중 터보 스트림에 대해서만 터보 디코딩을 수행한다. 터보 디코딩이란 터보 스트림에 대한 디코딩 처리 과정을 의미한다. 터보 디코더(510)는 듀얼 전송 스트림의 패킷 적응 필드(adaptation field)의 일부 또는 전부로부터 터보 스트림을 검출하여 터보 디코딩을 수행할 수 있다. 터보 디코더(510)는 터보 디코딩이 완료되면 터보 스트림을 다시 듀얼 전송 스트림에 삽입하여 듀얼 전송 스트림을 재구성한다.
제2 디인터리버(520)는 재구성된 듀얼 전송 스트림을 디인터리빙하여, 패킷을 재정렬한다.
패리티 제거부(530)는 디인터리빙된 듀얼 전송 스트림에 존재하는 패리티를 제거한다.
제2 역랜덤화부(540)는 패리티가 제거된 듀얼 전송 스트림을 역랜덤화한다.
터보 디먹스(Turbo DE-MUX: 550)는 역랜덤화된 듀얼 전송 스트림을 디멀티플렉싱하여 터보 스트림 데이터를 복원한다.
도 15는 터보 디코더(510) 구성의 일 예를 설명하기 위한 블럭도이다. 도 15의 터보 디코더(510)는 트렐리스 디코더(511), 아우터 디인터리버(outer de-interleaver : 512), 아우터 맵 디코더(outer MAP decoder : 513), 아우터 인터리버(514), 프레임 포맷터(515), 및 심볼 디인터리버(516)를 포함한다.
트렐리스 디코더(511)는 등화된 듀얼 전송 스트림 중에서 터보 스트림을 트렐리스 디코딩하여 아우터 디인터리버(512)로 제공한다.
아우터 디인터리버(512)는 트렐리스 디코딩된 터보 스트림을 디인터리빙한다.
아우터 맵 디코더(513)는 디인터리빙된 터보 스트림을 컨벌루션 디코딩할 수 있다. 아우터 맵 디코더(513)는 컨벌루션 디코딩 결과에 따라 연판정(soft decision) 및 경판정(hard decision) 출력값을 출력한다. 여기서, 연판정 및 경판정은, 터보 스트림의 매트릭에 따라 결정된다. 예를 들면, 터보 스트림의 매트릭이 "0.8" 나왔을 경우, "0.8" 인 연판정 값을 출력하고, 터보 스트림의 매트릭이 "1" 일 경우, 경판정을 출력한다.
아우터 맵 디코더(513)의 경판정 출력값은 프레임 포맷터(515)로 제공된다. 이 경우, 경판정 출력값은 터보 스트림을 의미한다.
프레임 포맷터(515)는 컨벌루션 디코딩된 경판정 터보 스트림을 듀얼 전송 스트림의 프레임에 맞게 포맷함으로써, 듀얼 전송 스트림을 재구성한다.
심볼 디인터리버(516)는 프레임 포맷된 터보 스트림을 심볼 단위에서 바이트 단위로 디인터리빙할 수 있다. 심볼 단위에서 바이트 단위로의 디인터리빙은 '미국 ATSC DTV 표준(A/53)'의 표 D5.2를 참조하면 용이하게 알 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다. 도 15에서는 심볼 디인터리버(516)가 도시되어 있으나, 심볼 디인터리버(516)를 생략한 형태도 동작이 가능하다.
한편, 아우터 맵 디코더(513)에서 연판정이 출력된 경우, 아우터 인터리버(514)는 터보스트림을 인터리빙하여 트렐리스 디코더(511)로 제공한다. 트렐리스 디코더(511)는 인터리빙된 터보 스트림을 트렐리스 디코딩을 재수행하여 아우터 디인터리버(512)로 제공하며, 아우터 디인터리버(512)는 다시 디인터리빙하여 아우터 맵 디코더(513)로 제공한다. 트렐리스 디코더(511), 아우터 디인터리버(512), 아우터 인터리버(514)의 동작은 경판정이 출력될 때까지 반복적으로 수행될 수 있다. 이에 따라, 신뢰할 수 있는 수준의 복호값을 얻을 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 방송 방법은, 터보 스트림 및 노멀 스트림을 포함하는 듀얼 전송 스트림을 생성한 후, 이 중 터보 스트림만을 터보 디코딩 처리하여 송신하는 송신 단계와, 듀얼 전송 스트림을 수신하여 노멀 스트림 및 터보 스트림을 각각 디코딩 처리하여 노멀 스트림 데이터 및 터보 스트림 데이터를 복원하는 수신 단계를 포함한다.
도 16은 듀얼 전송 스트림을 생성하여 송신하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 16에 따르면, 듀얼 전송 스트림을 생성한다(S610). 구체적으로는, 터보 스트림 내에 패리티 삽입 영역을 마련하고, 노멀 스트림 내에서는 적응적 필드를 마련한 후, 두 스트림을 멀티플렉싱하여 듀얼 전송 스트림을 생성한다.
다음으로, 생성된 듀얼 전송 스트림을 랜덤화한 후(S620), 적응적 필드의 일부에 부가기준신호를 삽입한다(S630).
이러한 상태에서, 부가기준신호가 삽입된 듀얼 전송 스트림을 인코딩한 후(S640), 인터리빙한다(S650).
그리고 나서, 터보 처리를 수행한다(S660). 터보 처리란 상술한 바와 같이 듀얼 전송 스트림으로부터 터보 스트림만을 검출하여 인코딩 및 인터리빙한 후, 다시 듀얼 전송 스트림에 삽입하는 처리 작업을 의미한다. 이 경우, 인코딩 작업(S640) 이 후에 터보 처리를 수행하게 되므로, 터보 처리에 따른 패리티가 달라지는 것을 방지하기 위하여, 패리티를 보상하는 작업을 추가로 수행한다.
이와 같이, 터보 처리가 완료되면 트렐리스 인코딩 및 패리티 정정 작업을 수행한다(S670). 그리고 나서, 동기 신호를 먹싱하고, 파일롯 삽입, 등화, 변조 등의 작업 수행 후 송신한다. 이에 대한 구체적인 설명은 상술한 바 있으므로, 중복 설명 및 도시는 생략한다.
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 17에 따르면, 먼저, 듀얼 전송 스트림을 수신하여 복조를 수행한다(S710). 그리고 나서, 복조된 스트림을 등화한다(S720).
그리고 나서, 등화된 스트림 중 노멀 스트림에 대해서는 비터비 디코딩을 수행한 후(S730), 디인터리빙하고(S735), 리드솔로몬 디코딩을 수행한다(S740). 다음으로 역 랜덤화를 수행하여 노멀 스트림 데이터를 복원한다(S745).
한편, 등화된 스트림 중 터보 스트림에 대해서는 터보 디코딩을 먼저 수행한 후(S750), 디인터리빙한다(S755). 그리고 나서, 터보 스트림 내에 기록된 패리티를 제거하고(S760), 역 랜덤화를 수행한다(S765). 다음으로, 역랜덤화된 듀얼 전송스트림으로부터 터보 스트림을 검출하는 디멀티플렉싱을 수행하여(S770), 터보 스트림 데이터를 복원한다.
도 18은 터보 디코딩 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 18에 따르면, 듀얼 전송 스트림 중에서 터보 스트림에 대해서 트렐리스 디코딩을 수행한다(S810). 그리고 나서, 트렐리스 디코딩된 터보 스트림을 아우터 디 인터리빙한 후(S820), 아우터 디코딩을 수행한다(S830).
아우터 디코딩을 통해 경판정 출력값이 출력되면, 경판정 터보 스트림을 듀얼 전송 스트림의 프레임에 맞게 포맷한 후(S850), 심볼 인터리빙을 수행한다(S860).
한편, 아우터 디코딩을 통해 연판정 출력값이 출력되면, 아우터 인터리빙(S840)이 수행되고, 아우터 인터리빙된 터보 스트림은 다시 트렐리스 디코딩, 아우터 디 인터리빙 과정을 거치게 된다(S810, S820). 이에 따라, 신뢰할 수 있는 수준의 경판정 터보 스트림을 얻을 수 있게 된다.
도 19는 본 디지털 방송 시스템에서 처리하는 듀얼 전송 스트림 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다. 도 19에 따른 듀얼 전송 스트림은, 듀얼 전송 스트림 1 필드(Field)의 312 세그먼트(Segment)의 패킷 안에 터보 스트림 78 패킷을 삽입한 형태이다. 듀얼 전송 스트림은, 터보 스트림 1 패킷(188byte)과 노멀 스트림 3 패킷(188byte) 형태인 1:3 비율로 4 패킷씩 반복되어 구성된다. 한편, 듀얼 전송 스트림의 312 세그먼트 안에 터보 스트림 70 패킷을 삽입한 경우, 듀얼 전송 스트림은, 터보 스트림 1 패킷과 노멀 스트림 3 패킷 형태인 1:3 비율로 4 패킷씩 70번 반복되고 남은 32 패킷은 노멀 스트림 패킷으로 구성된다. 각 패킷에는 S바이트 크기의 부가기준신호(SRS)가 삽입됨으로써, 터보 스트림의 크기는 182-S 바이트가 된다.
도 1은 종래의 디지털 방송(ATSC VSB) 송수신 시스템의 구성을 나타내는 블럭도,
도 2는 종래의 ATSC VSB 데이터의 프레임 구조를 나타내는 예시도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 방송 시스템의 구성을 나타내는 블럭도,
도 4는 도 3의 디지털 방송 시스템 중 전송 스트림 생성 장치 구성의 일 예를 나타내는 블럭도,
도 5는 도 4의 전송 스트림 생성 장치에서 리드솔로몬 인코더에서 출력되는 스트림 구성의 일 예를 나타내는 모식도,
도 6 및 도 7은 도 4의 전송 스트림 생성 장치에서의 패리티 삽입 영역 생성 과정의 예들을 설명하기 위한 모식도,
도 8은 도 3의 디지털 방송 시스템 중 송신 장치 구성의 일 예를 나타내는 블럭도,
도 9 및 도 10은 도 8의 송신 장치에서 사용되는 터보 처리부 구성 예를 설명하기 위한 블럭도,
도 11은 터보 처리부에서 사용되는 아우터 인터리버의 동작을 설명하기 위한 모식도,
도 12는 도 8의 송신 장치에서 사용되는 트렐리스/패리티 정정부 구성의 일 예를 나타내는 블럭도,
도 13은 도 12의 트렐리스/패리티 정정부에서 사용되는 트렐리스 인코더 블록 구성의 일 예를 나타내는 블럭도,
도 14는 도 3의 디지털 방송 시스템에서 사용되는 수신 장치 구성의 일 예를 나타내는 블럭도,
도 15는 도 14에서 사용되는 터보 디코더 구성의 일 예를 나타내는 블럭도,
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀얼 전송 스트림 송신 과정을 설명하기 위한 흐름도,
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀얼 전송 스트림 수신 과정을 설명하기 위한 흐름도,
도 18은 터보 디코딩 과정을 설명하기 위한 흐름도, 그리고,
도 19는 본 디지털 방송 시스템에서 처리하는 듀얼 전송 스트림 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
* 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 전송스트림 생성장치 200 : 송신장치
300 : 수신장치 110 : 리드솔로몬 인코더
120 : 듀플리케이터 130 : 먹스
210 : 랜덤화부 220 : 부가기준신호 삽입부
230 : 리드솔로몬 인코더 240 : 인터리버
250 : 터보처리부 260 : 트렐리스/패리티 정정부
270 : 먹스 280 : 파일롯 삽입부
285 : 사전 등화부 290 : VSB 변조부
295 : RF 변조부 310 : 복조부
320 : 등화부 330 : 제1 처리부
340 : 제2 처리부
Claims (29)
- 노멀 스트림 및 상기 노멀 스트림보다 로버스트하게 처리된 터보 스트림을 멀티플렉싱하여 듀얼 전송 스트림을 생성하는 전송 스트림 생성장치;상기 듀얼 전송 스트림 내에 부가기준신호를 삽입하고, 상기 터보 스트림에 대한 신호 처리를 수행하여 상기 듀얼 전송 스트림을 재구성한 후, 상기 재구성된 듀얼 전송 스트림을 출력하는 송신 장치; 및,상기 재구성된 듀얼 전송 스트림을 수신하여, 상기 노멀 스트림 및 상기 터보 스트림을 각각 디코딩 처리하여 노멀 스트림 데이터 및 터보 스트림 데이터를 복원하는 수신 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 전송스트림 생성장치는,외부로부터 터보 스트림을 수신하여, 상기 터보 스트림에 대한 리드솔로몬 인코딩을 수행하는 리드솔로몬 인코더;상기 리드솔로몬 인코딩된 터보 스트림에 대해 패리티 삽입 영역을 마련하는 듀플리케이터; 및외부로부터 노멀 스트림을 수신하며, 상기 듀플리케이터에서 처리된 터보 스트림과 상기 노멀 스트림을 멀티플렉싱하여 듀얼 전송 스트림을 생성하는 먹스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 시스템.
- 제2항에 있어서,상기 듀플리케이터는,상기 터보 스트림을 구성하는 각 바이트를 1/2 레이트 변환 방식 및 1/4 레이트 변환 방식 중 하나에 따라 변환함으로써, 상기 터보 스트림 내의 데이터 비트 사이에 상기 패리티 삽입 영역을 마련하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 송신 장치는,상기 전송스트림 생성 장치로부터 상기 듀얼 전송 스트림을 수신하여 랜덤화하는 랜덤화부;상기 랜덤화된 듀얼 전송 스트림 내에 부가기준신호를 삽입하는 부가기준신호 삽입부;상기 부가기준신호가 삽입된 듀얼 전송 스트림을 인코딩하는 리드솔로몬 인코더;상기 인코딩된 듀얼 전송 스트림을 인터리빙하는 인터리버;상기 인터리빙된 듀얼 전송 스트림으로부터 터보 스트림을 검출하여 인코딩하고, 인코딩된 터보 스트림을 상기 듀얼 전송 스트림에 스터핑하며, 상기 인코딩된 터보 스트림에 대응되는 패리티를 보상하는 터보 처리부; 및,상기 터보 처리부에서 처리된 듀얼 전송 스트림을 트렐리스 인코딩하는 트렐리스/패리티 정정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 시스템.
- 제4항에 있어서,상기 터보 처리부는,상기 인터리빙된 듀얼 전송 스트림으로부터 상기 터보 스트림을 검출하는 터보 스트림 검출부;상기 검출된 터보 스트림에 대한 패리티를 상기 터보 스트림 내에 마련된 패리티 삽입 영역에 삽입하는 아우터 인코더;상기 패리티가 삽입된 터보 스트림을 인터리빙하는 아우터 인터리버;상기 인터리빙된 터보 스트림을 상기 듀얼 전송 스트림에 삽입하여 상기 듀얼 전송 스트림을 재구성하는 터보 스트림 스터퍼; 및,상기 재구성된 듀얼 전송 스트림의 패리티를 재생성하여, 상기 듀얼 전송 스트림에 부가하는 패리티 보상부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 시스템.
- 제5항에 있어서,상기 터보 처리부는,상기 인터리빙된 듀얼 전송 스트림을 바이트 단위에서 심볼 단위로 변환하는 바이트-심볼 변환부; 및,상기 패리티 보상부에 의해 재생성된 패리티가 부가된 듀얼 전송 스트림을 심볼 단위에서 바이트 단위로 변환하는 심볼-바이트 변환부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 시스템.
- 제4항에 있어서,상기 송신 장치는,상기 트렐리스 인코딩된 듀얼 전송 스트림에 동기 신호를 부가하는 먹스;상기 동기신호가 부가된 듀얼 전송 스트림에 파일롯을 삽입하는 파일롯 삽입부;상기 파일롯이 삽입된 듀얼 전송 스트림을 등화하는 사전 등화부;상기 등화된 듀얼 전송 스트림을 VSB 변조하는 VSB 변조부; 및,상기 VSB 변조된 듀얼 전송 스트림을 RF 채널 대역의 신호로 변조하여 전송하는 RF 변조부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 시스템.
- 제4항에 있어서,상기 트렐리스/패리티 정정부는,상기 부가기준신호를 인코딩하기 전에 초기화를 진행하며, 초기화로 인해 변경되는 값에 따라 패리티를 보상하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 시스템.
- 제8항에 있어서,상기 트렐리스/패리티 정정부는,초기화 구간에 대응되는 외부 제어신호가 수신되면 상기 초기화를 수행하며, 기 저장된 저장값을 초기값으로서 출력하는 트렐리스 인코더 블럭;상기 초기값에 대응되는 패리티를 생성하는 RS 리인코더;상기 RS 리인코더에서 생성된 패리티를 상기 듀얼 전송 스트림에 가산하여 상기 듀얼 전송 스트림의 패리티를 정정하는 가산기;상기 가산기에 의해 정정된 패리티를 가지는 듀얼 전송 스트림을 상기 트렐리스 인코더 블럭으로 제공하는 먹스; 및,상기 트렐리스 인코더 블럭에서 트렐리스 인코딩된 듀얼 전송 스트림을 심볼 매핑하여 출력하는 맵;을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 시스템.
- 제9항에 있어서,상기 트렐리스 인코더 블럭은,복수 개의 트렐리스 인코더;상기 전송 스트림을 상기 복수 개의 트렐리스 인코더로 순차적으로 입력하는 스플리터; 및,상기 복수 개의 트렐리스 인코더에 의해 인코딩된 값을 순차적으로 검출하는 인코딩 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 시스템.
- 제10항에 있어서,상기 트렐리스 인코더는,외부 제어 신호가 입력되면 초기화되면서 기 저장된 저장값을 제1 초기값으로서 출력하는 제1 메모리;제2 메모리; 및,상기 외부 제어 신호가 입력되면 초기화되면서 기 저장된 저장값을 상기 제2 메모리로 쉬프트시켜, 상기 제2 메모리에 기 저장된 저장값을 제2 초기값으로서 출력하도록 하는 제3 메모리;를 포함하며,상기 RS 리인코더는,상기 제1 및 제2 초기값의 조합으로 구성되는 초기값에 대응되는 패리티를 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 수신 장치는,상기 전송된 듀얼 전송 스트림을 수신하여 복조하는 복조부;상기 복조된 듀얼 전송 스트림을 등화하는 등화부;상기 등화된 듀얼 전송 스트림으로부터 노멀 스트림 데이터를 복원하는 제1 처리부; 및,상기 등화된 듀얼 전송 스트림으로부터 터보 스트림 데이터를 복원하는 제2 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 시스템.
- 제12항에 있어서,상기 제1 처리부는,상기 등화된 듀얼 전송 스트림의 노멀 스트림에 대해 에러 정정을 수행하고, 에러 정정된 노멀 스트림을 복호하는 비터비 디코더;상기 비터비 디코더에서 출력되는 듀얼 전송 스트림을 디인터리빙하는 제1 디인터리버;상기 디인터리빙된 듀얼 전송 스트림을 리드솔로몬 디코딩하는 리드솔로몬 디코더; 및,상기 리드솔로몬 디코딩된 듀얼 전송 스트림을 역랜덤화하여 상기 노멀 스트림 데이터를 복원하는 제1 역랜덤화부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 시스템.
- 제12항에 있어서,상기 제2 처리부는,상기 등화된 듀얼 전송 스트림의 터보 스트림에 대해 터보 디코딩을 수행하는 터보 디코더;상기 터보 디코딩된 터보 스트림을 포함하는 듀얼 전송 스트림을 디인터리빙하는 제2 디인터리버;상기 제2 디인터리버에 의해 디인터리빙된 듀얼 전송 스트림으로부터 패리티를 제거하는 패리티 제거부;상기 패리티가 제거된 듀얼 전송 스트림을 역 랜덤화하는 제2 역랜덤화부; 및,상기 역랜덤화된 듀얼 전송 스트림을 디멀티플렉싱하여 상기 터보 스트림 데이터를 복원하는 터보 디먹스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 시스템.
- 제14항에 있어서,상기 터보 디코더는,상기 등화된 듀얼 전송 스트림의 터보 스트림에 대해 트렐리스 디코딩하는 트렐리스 디코더;상기 트렐리스 디코딩된 터보 스트림을 디인터리빙하는 아우터 디인터리버;상기 디인터리빙된 터보 스트림을 디코딩하는 아우터 맵 디코더;상기 아우터 맵 디코더에서 연판정이 출력되면, 상기 아우터 맵 디코더에서 디코딩된 터보 스트림을 인터리빙하여 상기 트렐리스 디코더로 제공하는 아우터 인터리버; 및,상기 아우터 맵 디코더의 경판정 출력값을 프레임 포맷하는 프레임 포맷터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 시스템.
- 제15항에 있어서,상기 터보 디코더는,상기 프레임 포맷된 터보 스트림을 심볼 단위에서 바이트 단위로 변환하는 심볼 디인터리버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 시스템.
- 노멀 스트림 및 상기 노멀 스트림보다 로버스트하게 처리된 터보 스트림을 멀티플렉싱하여 듀얼 전송 스트림을 생성하는 전송 스트림 생성단계;상기 듀얼 전송 스트림 내에 부가기준신호를 삽입하고, 상기 터보 스트림에 대한 신호 처리를 수행하여 상기 듀얼 전송 스트림을 재구성한 후, 상기 재구성된 듀얼 전송 스트림을 출력하는 송신 단계; 및,상기 재구성된 듀얼 전송 스트림을 수신하여, 상기 노멀 스트림 및 상기 터보 스트림을 각각 디코딩하여 노멀 스트림 데이터 및 터보 스트림 데이터를 복원하는 수신 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 방법.
- 제17항에 있어서,상기 전송스트림 생성단계는,외부로부터 터보 스트림을 수신하여, 리드솔로몬 인코딩을 수행하는 단계;상기 리드솔로몬 인코딩된 터보 스트림에 대해 패리티 삽입 영역을 마련하는 단계; 및외부로부터 노멀 스트림을 수신하며, 상기 패리티 삽입 영역이 마련된 터보 스트림과 상기 노멀 스트림을 멀티플렉싱하여 듀얼 전송 스트림을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 방법.
- 제18항에 있어서,상기 패리티 삽입 영역을 마련하는 단계는,상기 터보 스트림을 구성하는 각 바이트를 1/2 레이트 변환 방식 및 1/4 레이트 변환 방식 중 하나에 따라 변환함으로써, 상기 터보 스트림 내의 데이터 비트 사이에 상기 패리티 삽입 영역을 마련하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 방법.
- 제17항에 있어서,상기 송신 단계는,상기 생성된 듀얼 전송 스트림을 랜덤화하는 단계;상기 랜덤화된 듀얼 전송 스트림 내에 부가기준신호를 삽입하는 단계;상기 부가기준신호가 삽입된 듀얼 전송 스트림을 인코딩하는 단계;상기 인코딩된 듀얼 전송 스트림을 인터리빙하는 단계;상기 인터리빙된 듀얼 전송 스트림으로부터 터보 스트림을 검출하여 인코딩하고, 인코딩된 터보 스트림을 상기 듀얼 전송 스트림에 스터핑하며, 상기 인코딩된 터보 스트림에 대응되는 패리티를 보상하는 터보 처리 단계; 및,상기 터보 처리된 듀얼 전송 스트림을 트렐리스 인코딩하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 방법.
- 제20항에 있어서,상기 터보 처리 단계는,상기 인터리빙된 듀얼 전송 스트림으로부터 상기 터보 스트림을 검출하는 단계;상기 검출된 터보 스트림에 대한 패리티를 상기 터보 스트림 내에 마련된 패리티 삽입 영역에 삽입하는 단계;상기 패리티가 삽입된 터보 스트림을 인터리빙하는 단계;상기 인터리빙된 터보 스트림을 상기 듀얼 전송 스트림에 삽입하여 상기 듀얼 전송 스트림을 재구성하는 단계; 및,상기 재구성된 듀얼 전송 스트림의 패리티를 재생성하여, 상기 듀얼 전송 스트림에 부가하는 패리티 보상 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 방법.
- 제21항에 있어서,상기 터보 처리 단계는,상기 인터리빙된 듀얼 전송 스트림을 바이트 단위에서 심볼 단위로 변환하는 바이트-심볼 변환 단계; 및,상기 재생성된 패리티가 부가된 듀얼 전송 스트림을 심볼 단위에서 바이트 단위로 변환하는 심볼-바이트 변환 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 방법.
- 제20항에 있어서,상기 송신 단계는,상기 트렐리스 인코딩된 듀얼 전송 스트림에 동기 신호를 부가하는 단계;상기 동기신호가 부가된 듀얼 전송 스트림에 파일롯을 삽입하는 단계;상기 파일롯이 삽입된 듀얼 전송 스트림을 등화하는 단계;상기 등화된 듀얼 전송 스트림을 VSB 변조하는 단계; 및,상기 VSB 변조된 듀얼 전송 스트림을 RF 채널 대역의 신호로 변조하여 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 방법.
- 제20항에 있어서,상기 트렐리스 인코딩하는 단계는,상기 부가기준신호를 인코딩하기 전에 초기화를 진행하며, 초기화로 인해 변경되는 값에 따라 패리티를 보상하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 방법.
- 제17항에 있어서,상기 수신단계는,상기 전송된 듀얼 전송 스트림을 수신하여 복조하는 단계;상기 복조된 듀얼 전송 스트림을 등화하는 단계;상기 등화된 듀얼 전송 스트림으로부터 노멀 스트림 데이터를 복원하는 단계; 및,상기 등화된 듀얼 전송 스트림으로부터 터보 스트림 데이터를 복원하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 방법.
- 제25항에 있어서,상기 노멀 스트림 데이터를 복원하는 단계는,상기 등화된 듀얼 전송 스트림의 노멀 스트림에 대해 에러 정정을 수행하고, 에러 정정된 노멀 스트림을 복호하는 비터비 디코딩 단계;상기 복호된 듀얼 전송 스트림을 디인터리빙하는 단계;상기 디인터리빙된 듀얼 전송 스트림을 리드솔로몬 디코딩하는 단계; 및,상기 리드솔로몬 디코딩된 듀얼 전송 스트림을 역랜덤화하여 상기 노멀 스트림 데이터를 복원하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 방법.
- 제25항에 있어서,상기 터보 스트림 데이터를 복원하는 단계는,상기 등화된 듀얼 전송 스트림의 터보 스트림에 대해 터보 디코딩을 수행하는 단계;상기 터보 디코딩된 터보 스트림을 포함한 듀얼 전송 스트림을 디인터리빙하는 단계;상기 디인터리빙된 듀얼 전송 스트림으로부터 패리티를 제거하는 단계;상기 패리티가 제거된 듀얼 전송 스트림을 역 랜덤화하는 단계; 및,상기 역랜덤화된 듀얼 전송 스트림을 디멀티플렉싱하여 상기 터보 스트림 데이터를 복원하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 방법.
- 제27항에 있어서,상기 터보 디코딩을 수행하는 단계는,상기 등화된 듀얼 전송 스트림의 터보 스트림을 트렐리스 디코더를 이용하여 트렐리스 디코딩하는 단계;상기 트렐리스 디코딩된 터보 스트림을 디인터리빙하는 단계;상기 디인터리빙된 터보 스트림을 디코딩하는 단계;상기 디코딩 과정에서 연판정이 출력되면, 상기 디코딩된 터보 스트림을 인터리빙하여 상기 트렐리스 디코더로 제공하는 단계; 및,상기 디코딩 과정에서 경판정이 출력되면, 상기 경판정 출력값을 프레임 포맷하여 듀얼 전송 스트림을 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 방법.
- 제28항에 있어서,상기 터보 디코딩을 수행하는 단계는,상기 프레임 포맷된 터보 스트림을 심볼 단위에서 바이트 단위로 변환하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 방법.
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