KR20080097929A - 디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 강화계층용 채널부호화장치, 디지털 방송 송신 장치, 디지털 방송 수신장치 및 서브채널 구성 필드(fig 0/1)의 확장 구조 - Google Patents

디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 강화계층용 채널부호화장치, 디지털 방송 송신 장치, 디지털 방송 수신장치 및 서브채널 구성 필드(fig 0/1)의 확장 구조 Download PDF

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KR20080097929A KR20080040363A KR20080040363A KR20080097929A KR 20080097929 A KR20080097929 A KR 20080097929A KR 20080040363 A KR20080040363 A KR 20080040363A KR 20080040363 A KR20080040363 A KR 20080040363A KR 20080097929 A KR20080097929 A KR 20080097929A
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이광순
김영수
배재휘
양규태
윤정일
김광용
서재현
김흥묵
김주연
최서미
혁 김
임종수
이수인
안치득
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한국전자통신연구원
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본 발명은, 디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 강화계층용 채널 부호화 장치, 디지털 방송 송신 장치, 디지털 방송 수신 장치 및 강화계층용 보호수준 지정을 위한 서브채널 구성 필드(FIG0/1)의 확장 구조에 관한 것이다.
디지털 멀티미디어 방송 송신 장치로 입력되는 비디오 및 오디오 신호에 대한 기본 계층 전송 스트림 및 강화 계층 전송 스트림을 기본 계층 변조 방식과 강화 계층 변조 방식으로 각각 변조하고, 기본 계층의 변조 방식에 따른 성상(constellation)의 위치에 따라 강화계층의 심볼을 맵핑하는 계층적 디지털 방송 송신 수단내에 포함되는 강화계층용 채널 부호화장치에 있어서, 상기 계층적 디지털 방송 송신 수단은 상기 강화 계층 전송 스트림의 에너지 분산을 수행하는 에너지 확산 스크램블러; 및 상기 에너지 확산 스크램블러의 출력인 이중이진의 입력 벡터를 받고, 이중이진 순회 재귀 체계 부호를 이용하여 부호화 하는 터보부호화기를 포함한다.
디지털 멀티미디어 방송(DMB), 비디오 및 오디오 서비스

Description

디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 강화계층용 채널 부호화장치, 디지털 방송 송신 장치, 디지털 방송 수신 장치 및 서브채널 구성 필드(FIG 0/1)의 확장 구조{Apparatus for Channel Encoding for Enhancement Layer of Digital Multimedia Broadcasting Transmitter, Digital Multimedia Broadcasting Transmitter System, Digital Multimedia Broadcasting Receiving System And Expansion-Form of FIG 0/1}
본 발명은, 디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 강화계층용 채널 부호화장치, 디지털 방송 송신 장치, 디지털 방송 수신 장치 및 강화계층용 보호수준 지정을 위한 서브채널 구성 필드(FIG 0/1) 확장 구조에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-017-02, 과제명: 지상파 DMB 전송 고도화 기술개발].
종래의 디지털 멀티미디어 방송 송신 장치는, 비디오 및 오디오 소스의 소스 부호화하고, 각 스트림을 객체화 및 동기화하여, 데이터 스트림 내 인접 바이트 단위간 시간 상관관계를 제거하고, 출력되는 스트림을 디지털 오디오 방송(Digital Audio Broadcasting, 이하, DAB)송신부를 이용하여 스트림 모드 채널을 통해 입력 받아 최종적인 디지털 방송 신호로 변환하여 출력한다.
DAB송신부의 일례로, 유럽의 유럽의 디지털 오디오 방송 시스템인 유레카(Euruka)-147 DAB 시스템에서는 1/2 레이트(rate)의 부호율을 가지는 길쌈 코딩 방식을 적용하였을 경우, 가용 전송률은 1.152 Mbps이며 한 채널 내에 2개의 비디오 서비스를 적용한다면, 서비스당 576 kbps가 할당된다.
따라서, 이러한 종래의 디지털 멀티미디어 방송 송신 장치는 고효율 소스 부호화를 적용하더라도 고품질 서비스를 제공하는 데는 한계가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 강화계층용 채널 부호화장치, 디지털 방송 송신 장치, 디지털 방송 수신 장치 및 강화계층용 보호수준 지정을 위한 서브채널 구성 필드(FIG 0/1) 확장 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 강화계층용 채널 부호화장치가 제공된다. 디지털 멀티미디어 방송 송신 장치로 입력되는 비디오 및 오디오 신호에 대한 기본 계층 전송 스트림 및 강화 계층 전송 스트림을 기본 계층 변조 방식과 강화 계층 변조 방식으로 각각 변조하고, 기본 계층의 변조 방식에 따른 성상(constellation)의 위치에 따라 강화계층의 심볼을 맵핑하는 계층적 디지털 방송 송신 수단내에 포함되는 강화계층용 채널 부호화장치에 있어서, 상기 계층적 디지털 방송 송신 수단은 상기 강화 계층 전송 스트림의 에너지 분산을 수행하는 에너지 확산 스크램블러; 및 상기 에너지 확산 스크램블러의 출력인 이중이진의 입력 벡터를 받고, 이중이진 순회 재귀 체계 부호를 이용하여 부호화 하는 터보부호화기를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 디지털 멀티미디어 방송 송신 장치가 제공된다. 디지털 멀티미디어 방송 송신 장치는, 기본 계층 스트림을 입력 받아 시스템 부호화하고 다중화하여 기본 계층 전송 스트림을 출력하는 기본 계층 송신 처리부; 강화 계층 스트림을 입력 받아 시스템 부호화하고 다중화하여 강화 계층 전송 스트림을 출력하는 강화 계층 송신 처리부; 및 상기 기본 계층 전송 스트림을 기본 계층 변조 방식으로 변조하고, 상기 강화 계층 전송 스트림은 상기 기본 계층 변조 방식과 다른 방식으로 변조하여, 기본 계층의 변조 방식에 따른 성상의 위치에 따라 강화계층의 심볼을 맵핑하는 계층적 디지털 멀티미디어 방송 송신부를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치가 제공된다. 디지털 멀티미디어 방송 신호를 수신하고, 수신된 신호에서 기본 계층 전송 스트림 및 강화 계층 전송 스트림을 분리하여 출력하는 계층적 디지털 멀티미디어 방송 수신부; 상기 기본 계층 스트림을 채널 복호화하고, 전송 스트림 역다중화하며, 시스템 복호화하여 기본 계층 오디오 및 비디오 스트림을 출력하는 기본 계층 수신 처리부; 및 상기 강화 계층 스트림을 터보 복호화하고, 전송 스트림 역다중화하며, 시스템 복호화하여 강화 계층 오디오 및 비디오 스트림을 출력하는 강화 계층 수신 처리부를 포함한다. 본 발명의 다른 특징에 따르면, 디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 서브채널 구성 필드(FIG 0/1)의 확장 구조가 제공된다.
기본 계층 전송 스트림 및 강화 계층 전송 스트림을 기본 계층 변조 방식과 강화 계층 변조 방식으로 각각 변조하고, 기본 계층의 변조 방식에 따른 성상의 위치에 따라 강화계층의 심볼을 맵핑하는 디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 서브채널 구성 필드(FIG 0/1)의 확장 구조는, 강화계층 균등 오류 보호를 위한 설정 값을 가지는 옵션 필드; 및 상기 옵션 필드의 값이 상기 설정 값인 경우의 보호수준 정보를 포함하는 보호수준 필드를 포함한다.
본 발명에 의하면, 디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 강화계층용 채널 부호화장치, 디지털 방송 송신 장치, 디지털 방송 수신 장치 및 강화계층용 보호수준 지정을 위한 서브채널 구성 필드(FIG 0/1) 확장 구조를 제공할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이제, 본 발명의 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 강화계층용 채널 부호화장치, 디지털 방송 송신 장치, 디지털 방송 수신 장치 및 강화계 층용 보호수준 지정을 위한 서브채널 구성 필드(FIG 0/1) 확장 구조에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 구성도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송 송신 장치는, MPEG-4 비디오 인코더(100), MPEG-4 오디오 인코더(200), 강화 계층 송신 처리부(300), 기본 계층 송신 처리부(400) 및 계층적 DMB 송신부(500)를 포함한다. 도 1의 각 구성에 대해 설명하면 다음과 같다.
MPEG-4 비디오 인코더(100)는 기본계층 또는 강화계층으로 전송될 데이터의 비디오 신호를 인코딩하여 출력한다.
MPEG-4 오디오 인코더(200)는 기본계층 또는 강화계층으로 전송될 데이터의 오디오 신호를 인코딩하여 출력한다.
강화 계층 송신 처리부(300)는 MPEG-4 비디오 인코더(100) 및 MPEG-4 오디오 인코더(200)로부터 출력된 강화 계층 스트림을 입력 받아 시스템 부호화하고, 미디어 스트림으로 다중화 하여 강화 계층 전송 스트림을 출력한다.
기본 계층 송신 처리부(400)는 MPEG-4 비디오 인코더(100) 및 MPEG-4 오디오 인코더(200)로부터 출력된 기본 계층 스트림을 입력 받아, 시스템 부호화하고, 전송 스트림으로 다중화하여 기본 계층 전송 스트림을 출력한다.
계층적 DMB 송신부(500)는 강화 계층 송신 처리부(300) 및 기본 계층 송신 처리부(400)로부터 출력된 기본 계층 전송 스트림 및 강화 계층 전송 스트림을 입 력 받아, 기본 계층 변조 방식과 강화 계층 변조 방식으로 각각 변조하고, 기본 계층의 변조 방식에 따른 성상(constellation)의 위치에 따라 강화계층의 심볼을 맵핑한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 강화 계층 송신 처리부(300)의 구성도이다. 도 2를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 강화 계층 송신 처리부(300)는 MPEG-4 시스템 인코더(301), MPEG-2 TS 다중화부(302), 외부인코더(303), 길쌈 인터리버(304)를 포함한다. 도 2의 각 구성에 대해 설명하면 다음과 같다.
MPEG-4 시스템 인코더(301)는 MPEG-4 비디오 인코더(100) 및 MPEG-4 오디오 인코더(200)로부터 입력 받은 강화 계층 비디오 스트림 및 강화 계층 오디오 스트림을 객체화하고 동기화하여 출력한다.
MPEG-2 TS 다중화부(302)는 MPEG-4 시스템 인코더(301)로부터 입력 받은 강화 계층 비디오 스트림 및 강화 계층 오디오 스트림을 강화 계층 전송 스트림으로 다중화하여 출력한다.
외부인코더(303)는 MPEG-2 TS 다중화부(302)의 출력 스트림을 입력 받아 무선 전송 채널에 대하여 강인한 오류 정정 기능을 갖도록 채널 부호화한다. 이때, 오류 정정 기능을 갖는 채널 부호화 방식으로는 LDPC(Low Density Parity Check) 코드, RS(Reed Solomon) 코드 또는 BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghen)코드 방식이 가능하며, 채널 부호화율의 가변이 가능한 RCPC(Rate Compatible Punctured Code)를 이용하거나 채널 부호 자체의 부호화율을 변경할 수 있는 구조를 이용할 수 있다.
길쌈 인터리버(304)는 외부인코더(303)에서 채널 부호화된 스트림을 입력 받아 데이터 스트림 내 인접 바이트 단위간 시간 상관관계를 제거한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 계층적 DMB 송신부(500)의 구성도이다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 계층적 DMB 송신부(500)는 에너지 확산 스크램블러(501), 터보부호화기(502), 시간 인터리버(503), 심볼 맵퍼(504), 주파수 인터리버(505), 차동 변조부(506), 계층 심볼 맵퍼(507), 역고속 퓨리에 변환부(508), 보호구간 삽입부(509) 및 길쌈 인코더(510)를 포함한다. 도 3의 각 구성에 대해 설명하면 다음과 같다.
에너지 확산 스크램블러 (Energy Dispersal Scrambler)(501)는 입력 받은 전송 스트림의 에너지 분산을 수행한다.
터보부호화기(502)는 강화 계층에 대한 에너지 확산 스크램블러(501)의 출력을 균등 오류 보호(Equal Error Protection, EEP) 프로파일에 따라 터보 부호화한다.
시간 인터리버 (Time Interleaver)(503)는 터보부호화기(502)의 출력을 입력 받아 각 논리 프레임 구간에 대해 시간 인터리빙 한다. 이때, 각 논리 프레임은 시간영역에서 24ms 구간의 정보를 포함하고, 각 논리 프레임은 시간영역에서 24ms 구간의 정보를 포함하므로, 총 384ms 인터리빙 깊이를 가진다.
또한, 시간 인터리버(503)에서 시간 인터리빙된 각 서브채널 데이터는 MSM(Main Service Multiplexor)에서 다중화되어 CIF(Common Interleaved Frame)을 구성한다.
심볼 맵퍼 (Symbol Mapper)(504)는 24ms 단위의 전송 프레임을 구성하기 위해 동기채널과 FIC(Fast Information Channel) 및 유효 데이터 전송을 위한 MSC(Main Service Channel)를 구성하여 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 심볼 맵핑한다.
주파수 인터리버 (Frequency Interleaver)(505)는 주파수 선택적 페이딩(Frequency Selective Fading)에 대한 영향을 최소화하기 위해 주파수 인터리빙을 적용한다.
차동 변조부 (Differential Modulator)(506)는 위상(Phase) 기준신호를 생성하여 전송 프레임의 두 번째 심볼에 위치시키고, 이를 기반으로 FIC(Fast Information Channel) 및 MSC(Main Service Channel)를 구성하는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼에 대해 차동 변조(Differential modulation)를 수행한다.
계층 심볼 맵퍼(507)는 각각의 차동 변조부(506)를 거친 기본 계층 신호와 강화 계층 신호를 입력 받아, 기본 계층의 변조 방식에 따른 성상(constellation)의 위치에 따라 강화계층의 심볼을 맵핑한다.
역고속 퓨리에 변환부 (IFFT Unit)(508)는 전송 프레임을 구성하는 각각의 OFDM 심볼들을 역고속푸리에변환(IFFT)을 통해 시간영역 신호로 변환한다.
보호구간 삽입부 (Guard Interval Inserter)(509)는 ISI(Inter-Symbol Interference)를 제거하기 위해 유효 심볼구간 후미의 약 1/4에 해당하는 데이터(보호구간)를 유효 심볼 앞에 삽입한다.
길쌈 인코더 (Convolutional Encoder)(510)는 기본 계층에 대한 에너지 확산 스크램블러(501)의 출력을 비균등 오류 보호(Unequal Error Protection, UEP) 또는 균등 오류 보호(Equal Error Protection, EEP) 프로파일에 따라 서로 다른 부호화율로 길쌈 부호화(Convolutional Encoding)한다.
본 발명의 실시예에 따른 계층적 DMB 송신부(500)는, 강화 계층 송신 처리부(300)에서 출력된 강화 계층 스트림 출력 신호의 경우가 계층 심볼 맵퍼(504)로 바로 입력되는 것이 아니라 오류에 대한 강인성을 높이기 위하여 에너지 확산 스크램블러(501), 터보부호화기(502), 시간 인터리버(503), 심볼 맵퍼(504) 및 주파수 인터리버(505)를 거쳐 계층 심볼 맵퍼(507)로 입력된다.
본 발명의 실시예에 따른 계층적 DMB 송신부(500)는, 기본 계층에서 길쌈 인코더(510)를 사용하는 것과 달리 강화 계층에 터보부호화기(502)를 사용한다.
기본계층으로 변조된 스트림이 기존의 기본계층 만으로 변조된 스트림과 동일한 성능을 유지하려면, 상대적으로 강화계층으로 변조된 스트림의 성능이 열화된다. 즉, 기본계층으로 변조된 스트림 및 강화계층으로 변조된 스트림의 전체 송출 전력은 무한대로 증가할 수 없으며, 일정 범위를 가진다. 그런데, 기본계층으로 변조된 스트림은 기존의 기본계층 만으로 변조된 스트림과 어느 정도 유사한 수신 커버리지를 보장하도록 송출 전력을 가져야 하므로, 강화계층으로 변조된 스트림은 상대적으로 작은 송출 전력을 가지게 되어 단말에서의 수신 성능이 열악하다.
또한, 본 발명의 실시예에서 설명하는 강화계층으로 변조된 스트림은 기본계층으로 변조된 스트림에 매핑되는 방식이다. 따라서, 기본계층 스트림의 수신 성 능은 강화계층 스트림의 수신성능에 밀접한 영향을 미치게 되므로, 수신 채널 환경에 의한 강화 계층 스트림의 정보 손실은 상대적으로 더 커질 수 있다.
즉, 강화계층에 대한 스트림의 수신 환경은 기본 계층의 수신 환경에 대해 열악하다. 또한, 강화계층에 대한 스트림의 수신율을 높이기 위해, 송신부의 부호화 단계에서부터 수신율을 높이기 위하여 더 효율적인 부호화 과정이 필요하다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 계층적 DMB 송신부(500)에서는 기본 계층에서 길쌈 인코더(510)를 사용하여 길쌈 부호 방식을 사용함에 반해, 강화계층에 대해서는 터보부호화기(502)를 사용한다.
즉, 기본계층에서 사용하는 길쌈부호 대신에, 강화계층에는 천공을 바탕으로 하는 이중이진(double binary) 터보부호를 사용하는 터보부호화기(502)를 사용한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 계층적 DMB 송신부(550)의 구성도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 계층적 DMB 송신부(550)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 계층적 DMB 송신부(510)와 같은 기능을 가지나 계층 심볼 맵퍼(507)의 위치가 달라진다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 계층적 DMB 송신부(550)도 강화 계층 송신 처리부(300)에서 출력된 강화 계층 스트림 출력 신호는 오류에 대한 강인성을 높이기 위하여 기본 계층과 마찬가지로 에너지 확산 스크램블러(501), 터보부호화기(502), 시간 인터리버(503) 및 심볼 맵퍼(504)를 사용한다.
그러나, 본 발명의 본 발명의 제2 실시예에 따른 계층적 DMB 송신부(550)에 서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 계층적 DMB 송신부(510)와 달리 기본 계층 신호와 강화 계층 신호가 각각 심볼 맵퍼(504))를 거친 후 계층 심볼 맵퍼(507)로 입력된다. 따라서, 본 발명의 본 발명의 제2 실시예에 따른 계층적 DMB 송신부(550)는 강화 계층 만을 위하여 사용되는 주파수 인터리버(505)를 생략할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터보부호화기(502)의 구성도이다.
본 발명의 실시예에 따른 터보부호화기(502)는 이중이진 순회 재귀 체계 부호(Circular Recursive Systematic code)를 이용하며, 순열치환부(601), 구성 부호부(602), 천공부(603) 및 부호어부(604)를 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 터보부호화기(502)는 모부호 부호율이 1/4이다.
본 발명의 실시예에 따른 터보 부호화기(502)로 입력되는 에너지 확산 스크램블러(501)의 출력은 논리 프레임 I 비트의 벡터
Figure 112008031199623-PAT00001
로 표현된다. 터보 부호화기(502)는 N 쌍의 비트를 입력 프레임으로 입력받는다. 즉, 길이 N의 이중이진 벡터
Figure 112008031199623-PAT00002
,
Figure 112008031199623-PAT00003
가 터보부호화기(502)의 입력 프레임이 된다. 입력 벡터의 길이 N은 전송률(bit rate)에 따라 정해지며, 허용된 길이는 N= 384l, l=1, 2, 3, 4이다.
전송률이 128kbits/s 보다 작거나 같은 경우, 즉, I≤3072 인 경우, 에너지 확산 스크램블러(501)의 출력 논리 프레임 I(=768l, l=1,2,3,4) 비트의 이진벡터
Figure 112008031199623-PAT00004
는 터보부호화기(502)의 입력벡터
Figure 112008031199623-PAT00005
가 된다. 이때, N=I/2,
Figure 112008031199623-PAT00006
이고,
Figure 112008031199623-PAT00007
,
Figure 112008031199623-PAT00008
이다.
또한, 전송률이 128kbits/s 보다 큰 경우, 즉, I>3072 인 경우, 즉, I= 3072K + 768l 인 경우, 길이 N = 1536 인 K 개의 이중이진 벡터를 각각 부호화하고 나머지 길이 N=384l 의 이중이진 벡터를 부호화한다. 여기서, 0≤K, 0<l<4 인 정수이다. 즉, 벡터
Figure 112008031199623-PAT00009
는 다음과 같은 이중이진 벡터로 표현된다.
Figure 112008031199623-PAT00010
,. ,
Figure 112008031199623-PAT00011
여기서,
Figure 112008031199623-PAT00012
,
Figure 112008031199623-PAT00013
그리고
Figure 112008031199623-PAT00014
이다.
이제, 도 5의 각 구성에 대하여 구체적으로 살펴본다.
순열치환부(permutation)(601)는 입력벡터의 순열을 치환한다. 순열치환부(651)의 순열치환과정은 입력 비트 쌍내(inside couples : intra couple) 치환(level 1) 과정과 입력 비트 쌍간(between couples : inter couple) 치환(level 2) 과정으로 이뤄진다. 치환과정에 필요한 변수를 P0, P1 , P2, P3이라 두고 입력 비트 쌍의 원래의 순서에 관한 변수를 (i=0, 1, … N-1), 치환된 순서에 관한 변수를 (j=0,1,…N-1)이라 두면, 순열치환과정은 다음과 같다.
level 1
if jmod.2=0, let(
Figure 112008031199623-PAT00015
,
Figure 112008031199623-PAT00016
)= (
Figure 112008031199623-PAT00017
,
Figure 112008031199623-PAT00018
) (invert the couple)
level 2
if jmod.4=0, then P=0
if jmod.4=1, then P=N/2+P1
if jmod.4=2, then P=P2
if jmod.4=3, then P=N/2+P3
i= (
Figure 112008031199623-PAT00019
)+ P + 1) mod.N
표 1은 허용된 입력 프레임 크기에 따른 순열치환에 관한 변수를 나타낸 표이다.
[표 1]
Figure 112008031199623-PAT00020
구성 부호부(constituent encoder)(602)는 순회상태에 따라 삼중이진 패리티 벡터를 발생시킨다. 도 6은 구성 부호부(602)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6을 참고하면, 구성 부호부(602)는 모부호 부호율이 1/4인 구성 부호기이며, 구성 부호부(602)의 연결선을 나타내는 다항식을 8진(octal) 또는 지연기호로 나타내면 다음과 같다.
- 궤환 가지(feedback branch): 15octal 또는
Figure 112008031199623-PAT00021
- 패리티 비트
Figure 112008031199623-PAT00022
: 13octal 또는
Figure 112008031199623-PAT00023
- 패리티 비트
Figure 112008031199623-PAT00024
: 11octal 또는
Figure 112008031199623-PAT00025
- 패리티 비트
Figure 112008031199623-PAT00026
: 17octal 또는
Figure 112008031199623-PAT00027
입력
Figure 112008031199623-PAT00028
는 지연소자의 탭 "1"에 연결되고, 입력
Figure 112008031199623-PAT00029
는 지연소자의 탭 "1", "
Figure 112008031199623-PAT00030
" 및 "
Figure 112008031199623-PAT00031
"에 연결된다.
구성부호부(602)의 순회상태를
Figure 112008031199623-PAT00032
으로 초기화한 후, 벡터
Figure 112008031199623-PAT00033
를 입력하여(도 5에서 스위칭 위치 1) 삼중이진 패리티 벡터
Figure 112008031199623-PAT00034
를 발생시키는 과정을 C1 부호화라 한다.
이후, 구성부호기(602)의 순회상태를 다시
Figure 112008031199623-PAT00035
로 초기화한 후, 순열치환부(601)에서 순열치환된 벡터
Figure 112008031199623-PAT00036
를 입력하여(도 5에서 스위치 위치 2) 삼중이진 패리티 벡터
Figure 112008031199623-PAT00037
를 발생시키는 과정을 C2 부호화라 한다.
순회상태(Circulation state)를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
터보 부호의 순환 트렐리스 종료(circular trellis termination)를 위해 구 성 부호부(602)는 순회 상태로 초기화 한 후 부호화한다. 순회상태는 입력되는 비트열과 입력 비트열의 크기에 의해 결정된다. 따라서 원래 순서의 입력 비트열에 대한 순회 상태값
Figure 112008031199623-PAT00038
과 순열치환된 입력 비트열에 대한 순회 상태값
Figure 112008031199623-PAT00039
를 각각 계산한다.
구성 부호부(602)의 상태 S는 (0≤S≤7) 각 메모리의 값을 이용하여 S = 4S1 + 2S2 + S3 과 같이 나타낼 수 있고, 구성 부호부(602)의 순회 상태값은 다음과 같이 결정된다.
먼저 구성 부호부(602)의 상태를 0으로 초기화 한다. 순회상태
Figure 112008031199623-PAT00040
을 결정하기 위해 원래 순서의 벡터 입력에 대한 선 부호화(pre-encoding)를 수행한다. 또한, 순회상태
Figure 112008031199623-PAT00041
를 결정하기 위해, 순열치환된 벡터 입력에 대한 선 부호화를 한다. 두 경우 모두 최종상태는
Figure 112008031199623-PAT00042
이다. 이때, 부가 정보는 생성되지 않는다.
입력 벡터의 길이 N 과 최종상태
Figure 112008031199623-PAT00043
에 따라 다음 표 2를 이용하여 순회상태
Figure 112008031199623-PAT00044
Figure 112008031199623-PAT00045
를 구한다.
표 2는 순회 상태 대응표이다.
[표 2]
Figure 112008031199623-PAT00046
천공부(puncturing)(603)는 전송율에 따라 구성 부호부(602)에서 생성된 삼중이진 패리티 벡터에 천공과정을 수행한다.
천공부(603)에서 입력 벡터에 해당하는
Figure 112008031199623-PAT00047
는 천공하지 않는다. 입력 벡터
Figure 112008031199623-PAT00048
에 의해 생성된 패리티
Figure 112008031199623-PAT00049
,
Figure 112008031199623-PAT00050
Figure 112008031199623-PAT00051
은 정해진 보호 수준 및 프로파일에 따라 각각 다른 형태로 천공(puncturing)된다. 순열치환된 입력 벡터
Figure 112008031199623-PAT00052
에 의해 생성된 패리티
Figure 112008031199623-PAT00053
,
Figure 112008031199623-PAT00055
은 각각
Figure 112008031199623-PAT00056
,
Figure 112008031199623-PAT00057
Figure 112008031199623-PAT00058
와 같은 형태로 천공된다.
구체적으로, 천공과정을 살펴보면 다음과 같다.
천공부(603)는 패리티
Figure 112008031199623-PAT00059
,
Figure 112008031199623-PAT00060
Figure 112008031199623-PAT00061
을 각각 8 비트로 이루어진 부블록(sub block)으로 나누고, 나누어진 모든 부블록들은 주어진 천공 색인(puncturing index; PI)에 따라 같은 규칙에 의해 천공된다. 각각의 천공 색인 PI에 대응하는 천공 벡터
Figure 112008031199623-PAT00062
는 다음과 같이 나타낸다.
Figure 112008031199623-PAT00063
각각의 부블록에서 (j+1)번째 비트(j=0,1, …, 7)는 천공 벡터
Figure 112008031199623-PAT00064
의 원소
Figure 112008031199623-PAT00065
에 따라 다음과 같이 천공된다.
Figure 112008031199623-PAT00066
가 "0"인 경우, 이에 해당하는 패리티 비트는 천공되어 전송되지 않는다. 반면,
Figure 112008031199623-PAT00067
가 "1"인 경우, 이에 해당하는 패리티 비트는 천공하지 않고 전송된다.
표 3에 패리티
Figure 112008031199623-PAT00068
,
Figure 112008031199623-PAT00069
Figure 112008031199623-PAT00070
에 대한 천공 벡터를 나타낸 표이다.
[표 3]
Figure 112008031199623-PAT00071
표 3에서 굵은 글씨체로 나타낸 천공색인은 강화계층의 균등오류보호에서 사용되는 천공색인을 나타낸다.
부호어부(codeword)(604)는 천공과정을 수행한 패리티 벡터들을 입력 받아, 부호어(codeword)를 생성한다.
이제, 강화계층용 Fast Information Channel(FIC)에서 적용되는 부호화 과정, 강화계층 Main Service Channel(MSC)에서 적용되는 부호화 과정 및 강화계층용 보호수준을 지정하기 위한 FIG 0/1의 확장 방법에 대해서 설명한다.
아래에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터보부호화부(652)를 이용하는 모부호율이 1/4인 경우를 설명한다.
우선, 강화계층용 Fast Information Channel(FIC)에서 적용되는 부호화 과정에 대해서 설명한다.
에너지 확산 스크램블러(501)의 출력에서 4개의 768 비트 논리 프레임
Figure 112008031199623-PAT00072
는 순서대로 길이 N=1536인 이중이진 벡터
Figure 112008031199623-PAT00073
로 변환되고, 터부보호화부(552)의 구성 부호부(602)에서 삼중이진 패리티 벡터를 생성한다.
이후, 천공부(603)에서 패리티 벡터
Figure 112008031199623-PAT00074
,
Figure 112008031199623-PAT00075
,
Figure 112008031199623-PAT00076
Figure 112008031199623-PAT00077
는 천공하지 않고 전송하고,
Figure 112008031199623-PAT00078
Figure 112008031199623-PAT00079
는 천공하여 전송하지 않는다. 즉, 표 3에서 정의된 천공색인 PI=16에 따라 천공된다. 이때, FIC에서 부호어의 부호율은 1/3이다.
부호어의 출력 스트림은 이진 벡터로
Figure 112008031199623-PAT00080
로 나타낸다. 여기서
Figure 112008031199623-PAT00081
는 3072 비트의 부호기 입력 비트벡터, 입력 비트 벡터에 대한 패리티 비 트 및 순열치환된 입력 비트 벡터에 대한 패리티 비트 순으로 정렬된다. 즉
Figure 112008031199623-PAT00082
이다.
다음으로, 강화계층 Main Service Channel(MSC)에서 적용되는 부호화 과정에 대해서 설명한다.
이하에서 보호 프로파일(protection profile)과 보호 수준(protection level)을 정의하고 이를 이용하여 천공과정을 기술한다. 보호 프로파일은 모 부호어의 블록과 각 블록에 해당하는 천공 색인을 제공한다.
기본계층에서의 부호화와 달리 강화계층에서는 사용되는 터보부호의 특성과 오디오 코덱의 특성 때문에 서비스 컴포넌트(service component)에 대한 비균등 오류 보호(unequal error protection: UEP)는 이루어지지 않고 균등 오류 보호(equal error protection: EEP)만을 행한다.
보호 수준 1은 각 프로파일 세트에서 가장 높은 보호 수준을 나타낸다. 전송률이 8k 및 32k bits/sec의 배수를 지원하는 기본계층과는 달리 강화계층에서는 전송률 32k bits/sec의 배수만 지원한다.
에너지 확산 스크램블러(501)의 출력에서 각 논리적인 프레임은 하나 또는 그 이상의 데이터 서비스 컴포넌트(Packet mode) 또는 단일 서비스 컴포넌트(Stream mode)에 대응된다. 서비스 컴포넌트는 I 비트 벡터
Figure 112008031199623-PAT00083
로 구성되고, I는 데이터 전송률의 함수이다.
각 이진 벡터
Figure 112008031199623-PAT00084
는 K+1개의 이중이진 벡터
Figure 112008031199623-PAT00085
, 0≤k, 0<l<4 인 정수로 변환되어 부호화된다. 이 때 발생된 각각의 패리티
Figure 112008031199623-PAT00086
Figure 112008031199623-PAT00087
는 각각 순서대로 정렬하여 16 개의 삼중이진으로 이루어진 L개의 블록으로 나누어진다.
L개의 각 패리티 블록은 표 3에서 정의된 천공색인 PI에 따라 천공되며 이 관계를 강화계층의 균등 오류 보호(EEP) 프로파일이라 정의한다. 주어진 논리 프레임에 대한 터보부호화한 결과는 길이 M의 이진 벡터
Figure 112008031199623-PAT00088
로 나타낸다.
전송률이 32kbit/s의 배수인 경우에는 4개의 보호 수준이 정의된다. 이들 네 수준 P(=1,2,3,4)는 각각 부호율 1/4, 1/3, 2/5 및 1/2에 해당한다.
표 4는 허용된 전송률에 따른 I, K, l, NL값을 나타낸다.
[표 4]
Figure 112008031199623-PAT00089
표 4에서 최대 전송률은 1.152Mbit/s 이다. 이 경우 n=36이고, 정보어 27648 bits 및 부호율 1/2에 대한 부호어의 길이는 55296 bits 이다.
표 5는 균등오류 보호 프로파일을 전송률 및 보호 수준을 나타낸 표이다.
[표 5]
Figure 112008031199623-PAT00090
마지막으로, 강화계층용 보호수준을 지정하기 위한 FIG 0/1의 확장 방법에 대해서 설명한다.
지상파 DMB의 MSC(Main Service Channel)로 전송되는 각 서브채널(sub-channel)의 보호수준(protection level)은 FIC(Fast Information Channel)을 통해 전송되는 서브채널 구성 필드(FIG 0/1)내에서 지정되고 있다.
본 발명의 실시예는 고품질 서비스를 제공하기 위해, 터보 부호를 이용하여 강화계층을 변조하는 것을 특징으로 한다. 기존의 서브채널 구성 필드(FIG 0/1)는 터보 부호를 사용하는 경우의 보호수준(Protection level) 및 부호화율(coding rate)에 관한 정보가 없었다.
또한, 기존의 서브채널 구성 필드(FIG 0/1)에 포함된 정보는 터보 부호를 이용하여 변조하는 경우에 비하여 한번에 처리하는 데이터 양이 적다. 따라서, 터보 부호를 이용하는 경우의 정보가 추가되어야 한다.
따라서, 본 발명에서는, 기존의 서브채널 구성필드(FIG 0/1)에 터보 부호화 방식에 의한 보호 수준 및 이와 관련된 정보를 포함한다.
도 7은 본 발명에 따른 서브채널 구성 필드 (FIG 0/1)의 구조를 도시한 것이다. 본 발명의 실시예는, 계층적 DMB의 강화계층의 MSC로 전송되는 각 서브채널(sub-channel)의 보호수준을 지정하기 위해 서브채널 구성 필드(FIG 0/1) 의 구조를 다음과 같이 확장한다. 종래의 서브채널 구성 필드(FIG 0/1)의 구조는 ETSI EN 300 401, 6.1절을 참조하면 된다.
도 7을 참고하면, 서브채널 구성필드(FIG 0/1)는 복수의 서브채널(700)로 구성되며, 각각의 서브채널(700)은 6 비트의 서브채널식별자 필드(Sub-channel Identifier, SubChId)(701), 10비트의 시작주소 필드(Start Address)(702), 1비트의 단/장형식 필드(Short/Long form)(703) 및 사이즈/보호 필드(Size and protection)(704)를 포함한다.
단/장형식 필드(Short/Long form)(703)는 사이즈/보호 필드에 사용되는 형식이 단형식 인지 장형식인지 여부를 나타낸다. 사이즈/보호 필드에 사용되는 형식이 단형식인 경우, 단/장형식 필드의 값은 "0"이다. 반면, 사이즈/보호 필드에 사용되는 형식이 장형식인 경우, 단/장형식 필드의 값은 "1"이다.
단형식의 사이즈/보호 필드(800)는 1비트의 테이블스위치 필드(Table switch)(801) 및 6비트의 테이블인덱스 필드(Table index)(802)를 포함한다.
반면, 장형식의 사이즈/보호 필드(900)는 3비트의 옵션 필드(Option)(901), 2비트의 보호수준 필드(Protection level)(902) 및 10비트의 서브채널사이즈 필 드(Sub-channel size)(903)를 포함한다.
옵션 필드(Option)(901)는 3비트로 구성되고 장형식 부호(long form coding)를 위해 사용된다. 기존에는 균등 오류 보호(equal error protection: EEP)를 위해 '000' 및 '001'만을 사용하였으나, 본 발명에서는 강화계층 MSC의 균등 오류 보호를 위해 추가로 '010'을 사용한다.
즉, 기존 장형식의 사이즈/보호 필드(900)의 옵션 필드(Option)(901)에 터보부호화된 강화계층의 보호 수준과 관련된 터보 부호화율 및 전송을 위해 필요한 CU의 개수를 나타내기 위한 새로운 변수를 추가한다.
상기 option 필드(901) 값이 '010'일 경우에 2 비트로 할당된 보호수준(Protection level) 필드(902)는 다음의 값을 지정하기로 한다.
00: protection level 1-C;
01: protection level 2-C;
10: protection level 3-C;
11: protection level 4-C.
서브채널사이즈 필드(Sub-channel size)(903)는 전송률에 따라 MSC내 각 서브채널 (Sub-channel)이 차지하게 되는 CU(Capacity unit)의 개수(범위: 1~864)를 지정한다. 이때, CU는 MSC내 구별 가능한 가장 작은 단위(64비트)이다.
표 6은 보호수준(Protection level) 필드(902)의 네 개의 보호수준에 대해, 각각의 보호수준과 관련된 강화계층의 터보 부호화율(turbo coding rate) 및 32 kbit/s의 배수로 허용되는 모든 전송률을 위해 필요한 CU의 개수를 나타내고 있다.
[표 6]
Figure 112008031199623-PAT00091
이때, 표 6은, 전송률 32 nkbit/s의 함수로서, 서로 다른 부호률에 따른 서브채널의 크기 (where n is an integer ≥ 1)를 나타낸다.
이제, 본 발명의 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치에 대하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치의 구성도이고, 도 9는 도 8의 계층적 DMB 수신부의 상세 구성도이다.
도 8을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치는, 계층적 DMB 수신부(10), 기본 계층 수신 처리부(20), 강화 계층 수신 처리부(30), MPEG-4 비디오 디코더(40) 및 MPEG-4 오디오 디코더(50)를 포함한다. 도 8의 각 구성에 대해 설명하면 다음과 같다.
계층적 DMB 수신부(10)는, 도 9에 도시된 바와 같이, RF 튜너(11), A/D 컨버터(12), 고속 퓨리에 변환부(13), 차동 복조부(14), 주파수 디인터리버(15), 심볼 디맵퍼(16), 시간 디인터리버(17), 길쌈 디코더(18) 및 에너지 확산 디스크램블러(19)를 포함한다. 특히 계층적 DMB 수신부(10)의 주파수 디인터리버(Frequency De-interleaver)(15)는 기본 계층 스트림 및 강화 계층 스트림을 분리한다.
계층적 DMB 수신부(10)는 방송 신호를 수신하여 전술한 계층적 DMB 송신부에 대응되는 역과정을 통해 기본 계층 전송 스트림은 기본 계층 수신 처리부(20)로, 강화 계층 전송 스트림은 강화 계층 수신 처리부(30)로 출력한다.
기본 계층 수신 처리부(20)는 기본 계층 전송 스트림을 기존의 디지털 멀티미디어 방송 수신기에서와 동일한 과정을 거쳐 채널 복호화 한다. 기본 계층 수신 처리부(20)는 길쌈 디코더(21), RS디코더(22)의 과정을 거쳐 기본 계층 전송 스트림을 채널 복호화한다.
강화 계층 수신 처리부(30)는 강화 계층 전송 스트림을 터보 복호화한다. 강화 계층 수신 처리부(30)는 계층 심볼 디맵퍼(31), 시간디인터리버(Time De-interleaver)(32), 터보 복호화기(33) 및 에너지 분산 디스크램블러(Energy diverse descrambler)(34)의 과정을 거쳐 강화 계층 전송 스트림을 터보 복호화된다.
기본 계층 수신 처리부(20) 및 강화 계층 수신 처리부(30)에서 각각 복호화된 두 계층의 전송 스트림은 각각 TS 역다중화부(23, 35)에서 비디오, 오디오 및 각종 부가 정보 패킷으로 분리된 후, MPEG-4 시스템 디코더(24, 36)에서 디패킷화(de-packetization) 및 스트림 간의 동기화 과정을 거쳐 두 계층의 비디오 및 오디오 스트림으로 추출되어 출력된다.
MPEG-4 비디오 디코더(40) 및 MPEG-4 오디오 디코더(50)는 MPEG-4 시스템 디코더(24,36)로부터 입력 받은 기본 계층과 강화계층의 비디오 스트림 및 오디오 스트림을 양 계층의 상관관계를 이용하여 복호화 과정을 수행함으로써 고품질의 비디 오 및 오디오를 사용자에게 제공한다.
한편, 본 발명에 따른 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치가 기존의 디지털멀티미디어 방송시스템에서 송출하는 방송신호를 수신하였을 경우에는, 기본 계층의 스트림만 추출하여 종래의 디지털멀티미디어 방송 수신 시스템과 동일한 복호 과정을 거쳐 기본 품질의 비디오 및 오디오를 제공한다.
기본 계층 수신 처리부(20)는 종래의 종래의 디지털멀티미디어 방송 수신기와 동일한 구성요소로서, 길쌈 디코더(21), RS 디코더(22), TS 역다중화부(23) 및 MPEG-4 시스템 디코더(24)를 포함하고, 방송 송신 장치에서의 기본계층 부호화 과정에 대응되는 역과정을 수행한다.
강화 계층 수신 처리부(30)는 계층 심볼 디맵퍼(31), 시간 디인터리버(32), 터보 복호화기(33), 에너지 확신 디스크램블러(34), TS 역다중화부(35) 및 MPEG-4시스템 디코더(36)를 포함하며, 방송 송신 장치에서의 강화계층 부호화 과정에 대응되는 역과정을 수행한다. 이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 강화 계층 송신 처리부(300)의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 계층적 DMB 송신부(500)의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 계층적 DMB 송신부(550)의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터보부호화기(502)의 구성도이다.
도 6은 구성 부호부(602)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 서브채널 구성 필드 (FIG 0/1)의 구조를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치의 구성도이다.
도 9는 도 8의 계층적 DMB 수신부의 상세 구성도이다.

Claims (19)

  1. 디지털 멀티미디어 방송 송신 장치로 입력되는 비디오 및 오디오 신호에 대한 기본 계층 전송 스트림 및 강화 계층 전송 스트림을 기본 계층 변조 방식과 강화 계층 변조 방식으로 각각 변조하고, 기본 계층의 변조 방식에 따른 성상(constellation)의 위치에 따라 강화계층의 심볼을 맵핑하는 계층적 디지털 방송 송신 수단내에 포함되는 강화계층용 채널 부호화장치에 있어서,
    상기 계층적 디지털 방송 송신 수단은 상기 강화 계층 전송 스트림의 에너지 분산을 수행하는 에너지 확산 스크램블러; 및
    상기 에너지 확산 스크램블러의 출력인 이중이진의 입력 벡터를 받고, 이중이진 순회 재귀 체계 부호를 이용하여 부호화 하는 터보부호화기를 포함하는
    디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 강화계층용 채널 부호화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 터보부호화기는,
    모부호의 부호율을 기초로 패리티 벡터를 생성하는 구성부호부; 및
    상기 구성부호부에서 생성된 패리티 벡터 및 상기 입력 벡터를 이용하여 부호어를 생성하는 부호어부를 포함하는
    디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 강화계층용 채널 부호화장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구성부호부는,
    순회상태를 제1 상태로 초기화한 후, 상기 입력 벡터에 대한 패리티 벡터를 생성하는 제1 부호화 과정을 수행하고,
    상기 순회상태를 제2 상태로 초기화한 후, 상기 입력 벡터가 순열치환된 벡터에 대한 패리티 벡터를 생성하는 제2 부호화 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는
    디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 강화계층용 채널 부호화장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 순회 상태는, 상기 입력 벡터의 비트열 및 크기에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 강화계층용 채널 부호화장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 터보부호화기는,
    상기 입력 벡터를 입력 비트 쌍간 치환 및 입력 비트 쌍내 치환하여, 상기 입력 벡터의 순열을 치환하는 순열 치환부; 및
    전송율에 따라 상기 구성부호부에서 생성된 패리티 벡터에 대한 천공을 수행하는 천공부를 더 포함하는
    디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 강화계층용 채널 부호화장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 천공부는 상기 패리티 벡터를 복수의 부블록으로 나누고, 각각의 부블록에서의 위치에 대한 천공벡터의 원소에 따라 상기 패리티 벡터가 천공되는 것을 특징으로 하는
    디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 강화계층용 채널 부호화장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 입력 벡터의 길이는 전송률에 따라 정해지며, 허용된 길이는 N=384l, l=1,2,3,4인 것을 특징으로 하는
    디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 강화계층용 채널 부호화장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 터보부호화기는,
    전송률이 128kbits/s 보다 작거나 같은 경우, 상기 에너지 확산 스크램블러의 출력인 이진 벡터
    Figure 112008031199623-PAT00092
    가 부호기의 입력벡터
    Figure 112008031199623-PAT00093
    가 되고,
    여기서, N=I/2,
    Figure 112008031199623-PAT00094
    이고,
    Figure 112008031199623-PAT00095
    ,
    Figure 112008031199623-PAT00096
    인 것을 특징으로 하는
    디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 강화계층용 채널 부호화장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 터보부호화기는,
    전송률이 128kbits/s 보다 큰 경우, 길이 N=1536인 복수개의 입력 벡터를 각각 부호화하고, 나머지 길이의 이중이진 벡터를 부호화하는 것을 특징으로 하는
    디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 강화계층용 채널 부호화장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 터보부호화기의 모부호의 부호율이 1/4인 경우,
    상기 구성부호부는 삼중 이진의 패리티 벡터를 생성하며, 상기 구성부호부의 연결선을 나타내는 다항식은, 궤환 가지가
    Figure 112008031199623-PAT00097
    , 패리티 비트
    Figure 112008031199623-PAT00098
    Figure 112008031199623-PAT00099
    , 패리티 비트
    Figure 112008031199623-PAT00100
    Figure 112008031199623-PAT00101
    및 패리티 비트
    Figure 112008031199623-PAT00102
    Figure 112008031199623-PAT00103
    인 것을 특징으로 하는
    디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 강화계층용 채널 부호화장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 입력 벡터는 길이가 N 인
    Figure 112008031199623-PAT00104
    ,
    Figure 112008031199623-PAT00105
    이고,
    입력
    Figure 112008031199623-PAT00106
    는 지연소자의 탭 "1"에 연결되고, 입력
    Figure 112008031199623-PAT00107
    는 지연소자의 탭 "1", "
    Figure 112008031199623-PAT00108
    " 및 "
    Figure 112008031199623-PAT00109
    "에 연결되는 것을 특징으로 하는
    디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 강화계층용 채널 부호화장치.
  12. 기본 계층 스트림을 입력 받아 시스템 부호화하고 다중화하여 기본 계층 전송 스트림을 출력하는 기본 계층 송신 처리부;
    강화 계층 스트림을 입력 받아 시스템 부호화하고 다중화하여 강화 계층 전송 스트림을 출력하는 강화 계층 송신 처리부; 및
    상기 기본 계층 전송 스트림을 기본 계층 변조 방식으로 변조하고, 상기 강화 계층 전송 스트림은 상기 기본 계층 변조 방식과 다른 방식으로 변조하여, 기본 계층의 변조 방식에 따른 성상의 위치에 따라 강화계층의 심볼을 맵핑하는 계층적 디지털 멀티미디어 방송 송신부를 포함하는
    디지털 멀티미디어 방송 송신 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 기본 계층은 길쌈 부호 방식으로 변조하고, 상기 강화 계층은 터보 부호 방식으로 변조하는 것을 특징으로 하는
    디지털 멀티미디어 방송 송신 장치.
  14. 디지털 멀티미디어 방송 신호를 수신하고, 수신된 신호에서 기본 계층 전송 스트림 및 강화 계층 전송 스트림을 분리하여 출력하는 계층적 디지털 멀티미디어 방송 수신부;
    상기 기본 계층 스트림을 채널 복호화하고, 전송 스트림 역다중화하며, 시스템 복호화하여 기본 계층 오디오 및 비디오 스트림을 출력하는 기본 계층 수신 처리부; 및
    상기 강화 계층 스트림을 터보 복호화하고, 전송 스트림 역다중화하며, 시스템 복호화하여 강화 계층 오디오 및 비디오 스트림을 출력하는 강화 계층 수신 처리부를 포함하는
    디지털 멀티미디어 방송 수신 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 강화 계층 수신 처리부는,
    상기 강화 계층 스트림을 심볼 디맵핑하는 심볼 디맵퍼;
    상기 심볼 디매핑된 강화 계층 스트림을 터보 복호화하는 터보 복호화기;
    상기 터보 복호화된 강화 계층 스트림을 비디오 및 오디오 패킷으로 분리하여 역다중화하는 역다중화부; 및
    상기 역다중화된 오디오 및 비디오 패킷을 디캣화하고 스트림 간 동기화하여강화 계층 오디오 및 비디오 스트림을 출력하는 시스템 디코더를 포함하는
    디지털 멀티미디어 방송 수신 장치.
  16. 기본 계층 전송 스트림 및 강화 계층 전송 스트림을 기본 계층 변조 방식과 강화 계층 변조 방식으로 각각 변조하고, 기본 계층의 변조 방식에 따른 성상의 위치에 따라 강화계층의 심볼을 맵핑하는 디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 서브채널 구성 필드(FIG 0/1)의 확장 구조에 있어서,
    강화계층 균등 오류 보호를 위한 설정 값을 가지는 옵션 필드; 및
    상기 옵션 필드의 값이 상기 설정 값인 경우의 보호수준 정보를 포함하는 보호수준 필드를 포함하는
    디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 서브채널 구성 필드(FIG 0/1)의 확장 구조.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 설정 값은 강화계층을 터보 부호를 이용하여 변조하는 경우에 대한 값인 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 서브채널 구성 필드(FIG 0/1)의 확장 구조.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 옵션 필드가 설정값인 경우,
    상기 보호 수준 필드는 네 개의 보호 수준을 가지고,
    각 보후수준과 관련된 강화계층의 터보 부호화율은 1/4, 1/3, 2/5 및 1/2인 것을 특징으로 하는
    디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 서브채널 구성 필드(FIG 0/1)의 확장 구조.
  19. 제18항에 있어서,
    전송률에 따라 MSC(Main Service Channel)내 각 서브채널이 차지하게 되는 CU(capacity unit)-MSC내 구별 가능한 가장 작은 단위-의 개수를 지정하는 서브채널사이즈 필드를 더 포함하며,
    상기 보호수준과 관련된 강화계층의 터보 부호화율(turbo coding rate) 및 서브 채널 크기는
    Figure 112008031199623-PAT00110
    인 것을 특징으로 하는
    디지털 멀티미디어 방송 송신 장치의 서브채널 구성 필드(FIG 0/1)의 확장 구조.
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