KR20090014412A - 방송 송/수신기 및 방송 신호 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디지털 방송 송/수신 시스템과 관련된 것으로서, 특히 본 발명은 인핸스드 데이터가 전송되는 데이터 영역의 특정 위치에 송/수신측에서 알고 있는 기 정의된 기지 데이터를 삽입하여 전송한다. 그리고 수신측에서는 상기 기지 데이터를 복조나 등화 과정에 이용함으로써, 채널 변화가 심하거나 노이즈에 약한 환경에서 수신 성능을 향상시킬 수 있다.
EVSB, 기지 데이터, 위치 홀더

Description

방송 송/수신기 및 방송 신호 처리 방법{Broadcasting transmitter/receiver and method of processing broadcasting signal}
본 발명은 디지털 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 VSB(Vestigial Side Band)방식으로 변조하여 이를 송신하고 수신하는 디지털 방송 송/수신 시스템에 관한 것이다.
미국에서는 지상파 디지털 방송을 위해 ATSC 8T-VSB 전송방식을 1995년 표준으로 채택하여 1998년 하반기부터 방송을 하고 있으며, 우리나라에서도 미국 방식과 동일한 ATSC 8T-VSB 전송 방식을 표준으로 채택하여 1995년 5월 실험 방송을 시작하였고, 2000년 8월 31일 시험방송 체제로 전환되었다.
도 1은 기존의 ATSC 8T-VSB 송신시스템을 나타낸 것이다. 데이터 랜더마이져는 입력된 MPEG 영상/음향 데이터를 랜덤하게 하고, 리드-솔로론 부호기는 데이터를 리드-솔로몬 부호화하여 20바이트의 패리티 부호를 첨가하며, 데이터 인터리버는 데이터를 인터리빙하고, 트렐리스 부호기는 데이터를 바이트에서 심볼(Symbol)로 변환한 후 트렐리스(Trellis) 부호화한다. 먹스에서는 심볼 열과 동기 신호들을 먹싱하며, 파일럿 삽입기에서는 파일럿 신호를 심볼 열에 추가하며, VSB 변조기에 서는 심벌 열을 중간 주파수 대역의 8VSB 신호로 변조하며, RF 변환기에서는 중간 주파수 대역 신호를 RF 대역 신호로 변환하여 안테나를 통해 전송한다.
북미 및 국내에서 디지털 방송 표준으로 채택된 8T-VSB 전송방식은 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 부가데이터방송을 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/음향데이터와는 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 EVSB 데이터라 하기도 한다.
또한 열악한 채널환경에서는 기존의 ATSC VSB수신 시스템의 수신성능이 떨어질 수 있다. 특히 휴대용 및 이동수신기의 경우에는 채널변화 및 노이즈에 대한 강건성이 더욱 요구된다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 부가데이터 전송에 적합하고 노이즈에 강한 새로운 VSB 전송시스템을 제안하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 부가데이터 심볼의 복호성능 향상을 위한 송신시스템 및 수신시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 송/수신측에 알고 있는 데이터를 데이터의 특정 영역에 삽입하여 전송함으로써, 수신 성능을 향상시키는 송신 시스템 및 수신 시스템을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 방송 송신 시스템은, 기지 데이터가 삽입될 위치 홀더를 결정하고 상기 기지 데이터 위치 홀더에 널 데이터를 삽입한 후 인핸스드 데이터와 함께 패킷을 구성하여 출력하는 패킷 포맷터; 상기 패킷 포맷터의 출력에 대해 다수개의 패리티 위치 홀더를 구한 후 상기 패리티 위치 홀더에 널 데이터를 삽입하여 출력하는 패리티 위치 홀더 삽입부; 상기 패리티 위치 홀더 삽입부의 출력에 대해 인터리빙을 수행하여 각 세그먼트에 대해 다수개의 정보 바이트를 먼저 출력한 다음 패리티 위치 홀더의 널 데이터를 계산된 패리티 데이터들로 치환하여 출력하는 데이터 인터리버; 기지 데이터를 발생하는 기지 데이터 발생부; 상기 데이터 인터리버에서 출력되는 데이터가 기지 데이터 위치 홀더이면 상기 기지 데이터 발생부에서 발생된 기지 데이터로 치환하여 출력하는 심볼 처리부; 및 상기 심볼 처리부의 출력에 대해 비체계적 RS 부호화를 수행하여 패리티 데이터를 계산한 후 상기 데이터 인터리버로 출력하는 비체계적 RS 부호기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 패리티 위치 홀더 삽입부는 상기 데이터 인터리버에서 출력되는 세그먼트 내의 패리티 바이트가 정보 바이트보다 늦게 출력되도록 패리티 바이트 위치 홀더를 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 심볼 처리부의 출력 데이터가 기지 데이터이면서 연속되는 기지 데이터열의 처음이면 메모리 초기화를 수행한 후 트렐리스 부호화하여 출력하는 초기화가 가능한 트렐리스 부호화부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
전술한 디지털 방송 송신 시스템에서 전송한 신호를 수신하는 디지털 방송 수신 시스템은, 전송되는 신호를 튜닝을 통해 수신하고, 수신된 신호에 기지 데이터를 적용하여 복조 및 채널 등화를 수행하는 복조 및 등화부; 및 상기 복조된 신호로부터 송신측에서 삽입한 기지 데이터를 검출하여 복조 및 등화부로 출력하는 기지 데이터 검출부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 한다.
본 발명에 따른 방송 송/수신기 및 방송 신호 처리 방법은 채널을 통하여 인핸스드 데이터를 송신할 때 오류에 강하고 또한 기존의 VSB 수신기와도 호환성이 가능한 이점이 있다. 또한 기존의 VSB 시스템보다 고스트와 잡음이 심한 채널에서도 인핸스드 데이터를 오류없이 수신할 수 있는 이점이 있다. 특히 데이터 영역의 특정 위치에 기지 데이터를 삽입하여 전송함으로써, 채널 변화가 심한 채널 환경에서도 수신 시스템의 수신 성능을 향상시킬 수 있다.
따라서 본 발명은 채널 변화가 심하고 노이즈에 대한 강건성이 요구되는 휴대용 및 이동수신기에 적용하면 더욱 효과적이다.
이하, 본원 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
일반적인 VSB 전송 프레임은 하나의 프레임은 두개의 필드로 구성되고, 각 필드는 하나의 필드 동기 세그먼트와 312개의 데이터 세그먼트로 구성된다.
본 발명은 상기 데이터 세그먼트 내 특정 위치에 기 정의된 기지 데이터를 삽입하여 전송함으로써, 수신기의 수신 성능을 향상시키기 위한 것이다.
도 2는 이를 위한 본 발명에 따른 디지털 송신 시스템의 전체 구성 블록도이다. 도 2는 EVSB 전처리부(201), EVSB 패킷 포맷터(202), 패킷 다중화기(203), 데이터 랜더마이져(204), 리드 솔로몬 부호기 및 패리티 위치 홀더 삽입기(205), 데이터 인터리버(206), 바이트-심볼 변환기(207), EVSB 심볼 처리부(208), 기지 데이터 발생부(209), 심볼-바이트 변환기(210), 비체계적 RS 부호기(211), 트렐리스 부호기(212), 프레임 다중화기(213), 및 송신부(220)로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명에서 메인 데이터 패킷은 패킷 다중화기(203)로 출력되고, 인핸스드 데이터 스트림은 EVSB 전처리부(201)로 출력된다. 상기 EVSB 전처리부(201)는 인핸스드 데이터 스트림에 대해 추가의 에러 정정 부호화, 인터리빙, 널 데이터 삽입 등과 같은 전처리를 수행한 후 EVSB 패킷 포맷터(202)로 출력한다.
상기 EVSB 패킷 포맷터(202)는 패킷 내 미리 알고 있는 기지 데이터(known data)가 삽입될 기지 데이터 위치 홀더를 결정하고 결정된 기지 데이터 위치 홀더에 널 바이트를 삽입한 후 상기 EVSB 전처리부(201)의 출력 데이터와 184바이트 단위로 한 패킷을 구성한다. 이어 그 패킷의 시작 부분에 4바이트의 MPEG 헤더 바이트를 삽입하여 출력한다.
상기 MPEG 헤더 바이트는 한 바이트의 MPEG 동기 바이트(0x47)와 3바이트의 PID(Packet identification)로 구성되며, PID는 널 패킷 PID 값 또는 기존 ATSC 시스템에서 reserved PID 값을 사용하여 기존의 ATSC VSB 수신기에서 인핸스드 데이터 패킷을 버릴 수 있도록 한다.
상기 EVSB 패킷 포맷터(202)의 출력 데이터는 188바이트 패킷 단위로 패킷 다중화기(203)로 입력된다.
상기 패킷 다중화기(203)는 기존의 메인 데이터 패킷과 상기 EVSB 패킷 포맷터(202)의 인핸스드 데이터 패킷을 188바이트 패킷 단위로 다중화하여 데이터 랜더마이져(204)로 출력된다.
상기 데이터 랜더마이져(204)에서는 MPEG 동기 바이트를 버리고 나머지 187 바이트를 내부에서 발생시킨 의사랜덤(pseudo random) 바이트를 사용하여 랜덤하게 만든 후 리드-솔로몬 부호기(Reed-Solomon Encoder ; RS) 및 패리티 위치 홀더 삽입기(205)로 출력한다.
상기 RS 부호기 및 패리티 위치 홀더 삽입기(205)는 랜덤마이즈된 데이터에 대해 체계적(systematic) RS 부호화 또는, 비체계적 패리티 위치 홀더 삽입(Non-systematic RS parity Holder insertion)을 수행한다.
즉, 상기 리드-솔로몬 부호기/패리티 위치 홀더 삽입기(205)는 상기 데이터 랜덤마이져(204)에서 출력되는 187바이트의 패킷이 메인 데이터 패킷인 경우 기존 ATSC VSB 시스템과 동일하게 체계적 RS 부호화를 수행하여 20바이트의 패리티 바이트를 187바이트의 데이터 뒤에 부가한다.
한편 상기 리드-솔로몬 부호기/패리티 위치 홀더 삽입기(205)는 상기 데이터 랜덤마이져(204)에서 출력되는 187바이트의 패킷이 인핸스드 데이터 패킷인 경우 20개의 패리티 바이트가 뒷단의 데이터 인터리버(206) 출력단에서 187개의 정보 바이트보다 나중에 출력되도록 패킷 내 패리티 바이트의 위치를 정한 후 정해진 패리 티 바이트 위치에는 널 바이트를 쓰고, 나머지 187개의 바이트 위치에는 상기 데이터 랜더마이져(204)에서 입력받은 187개의 정보 바이트를 앞에서부터 차례로 쓴다.
상기 널 바이트는 임의의 값으로 할 수 있고, 이러한 널 바이트는 나중에 비체계적 RS 부호기(211)에서 계산한 패리티 값으로 치환된다. 따라서 상기 널 바이트의 역할은 비체계적 RS 부호의 패리티 바이트의 위치를 확보하는 것이다.
상기 인핸스드 데이터 패킷에 대하여 비체계적 RS 부호를 사용하는 이유는 인핸스드 데이터의 값이 뒤에 설명할 EVSB 심볼 처리부(208)에 의해 변경되었을 때 다시 RS 패리티를 계산하여야 하는데, 이때 상기 데이터 인터리버(206) 출력단에서 패리티 바이트들이 데이터 바이트보다 시간상 뒤에 출력되어야 하기 때문이다. 일 예로, K개의 데이터 바이트를 입력받아 P개의 패리티 바이트를 부가하여 RS 부호화를 할 때 전체 N(=K+P)개의 바이트 중에서 임의의 P개 바이트를 패리티 바이트로 사용할 수 있다.
그리고 상기 설명한 패리티 위치 홀더는 각 세그먼트마다 다르며, 그 위치는 다음의 수학식 1에 의해 결정된다.
[수학식 1]
b = ((52 x p) + (s mod 52)) mod 207, p = 187,188,...,206
상기 수학식 1에서 s는 필드 동기 신호 이후의 세그먼트 번호를 나타내며 0부터 311까지의 값을 가진다. 그리고 b는 세그먼트 내의 바이트의 위치를 나타내는 것으로서, 0부터 206까지의 값을 가진다. 즉, 상기 s와 b는 각각 데이터 인터리버(206)로 입력되는 세그먼트와 바이트 위치를 의미한다. 그리고, 52는 데이터 인 터리버(206)에 의해 미리 결정되는 상수이다. 또한, mod는 모듈로 연산을 의미한다. 통상 ATSC VSB 시스템에는 한 개의 트랜스포트 패킷이 데이터 인터리버에 의해서 인터리빙되어 여러개의 데이터 세그먼트에 의해 분산되어 출력되지만, 한 개의 데이터 세그먼트는 한 개의 트랜스포트 패킷을 전송할 수 있으므로 인터리빙되기 전의 패킷이 세그먼트 개념으로 사용되기도 한다.
따라서 세그먼트의 위치가 정해지면, 패리티 위치 홀더가 상기 수학식 1로 결정된다. 예를 들어, 첫번째 세그먼트(s = 0)인 경우에는 상기 수학시 1에서 p = 187부터 206까지 대입하면 패리티 위치 홀더가 b = 202,47,99,151,203,48,100,152,204,49,101,153,205,50,102,154,206,51,103,155이 된다.
그런데, 패리티 위치 홀더 중에서 적어도 한 바이트 이상이 세그먼트의 처음 3바이트에 위치하는 경우에는 문제가 된다. 이는 각 세그먼트의 처음 3바이트는 PID를 포함한 MPEG 트랜스포트 헤더가 자리하는 위치이기 때문이다.
이러한 세그먼트 s = 1,2,3,4,5,6,7,53,54,55,56,57,58,59,105,106,107,
108,109,110,111,157,158,159,160,161,162,163,209,210,211,212,213,214,215,261,262,263,264,265,266,267인 세그먼트이다.
이러한 경우에는 MPEG 헤더 3바이트를 제외하고 나머지 204 바이트 중에서 제일 나중에 나오는 20바이트(즉 데이터 인터리버(206)의 출력)를 패리티 위치 홀더로 사용한다. 인핸스드 데이터를 전송하는 경우에 MPEG 헤더는 널 패킷 PID 또는 reserved PID를 삽입하게 되는데, 이것은 이미 알고 있는 값이기 때문에 패리티보 다 늦게 나오더라도 비체계적 RS 부호화를 수행하는데 문제가 되지 않는다.
상기 설명을 통해 알 수 있듯이 패리티 위치 홀더의 위치는 52세그먼트 주기를 가지고 반복됨을 알 수 있다. 도 3은 s mod 52 = 1 ~ 7개의 세그먼트에 대하여 패리티 위치 홀더의 바이트 번호를 나타내고 있다.
도 4는 상기 수학식 1과 도 3에 의하여 주어진 비체계적 RS 패리티의 위치를 패킷(혹은 세그먼트) 번호에 따라 도면으로 나타내고 있다. 도면은 EVSB 송신 시스템의 데이터 인터리버(206) 입력단(또는 RS 부호기 및 비체계적 RS 패리티 삽입기(205)의 출력단)에서의 패킷 포맷을 보이고 있다. 도 3에서 파란색 영역은 3바이트의 MPEG 헤더 영역이고, 녹색 영역은 인핸스드 데이터 및 기지 데이터가 위치할 영역이며, 보라색 영역은 비체계적 RS 패리티 바이트의 위치이다. 도 4에서 각 패킷의 보라색 영역인 비체계적 RS 패리티 바이트들은 그 패킷의 녹색 영역인 인핸스드 데이터 또는 기지 데이터보다 데이터 인터리버(206)의 출력단에서 시간상 나중에 출력되는 특징을 가진다.
상기 RS 부호기/패리티 위치 홀더 삽입기(205)의 출력은 데이터 인터리버(206)로 출력되고, 상기 데이터 인터리버(206)는 이를 인터리빙하여 출력한다. 이때 상기 데이터 인터리버(206)는 비체계적 RS 부호기(211)에서 새로 계산되어 출력되는 RS 패리티 바이트를 입력받아 아직 출력되지 않은 비체계적 RS 패리티 위치 홀더를 치환한다. 즉 데이터 인터리빙된 187개의 정보 바이트가 먼저 출력되고 나서, 널 바이트가 삽입된 20개의 패리티 위치 홀더가 새로 계산된 20개의 RS 패리티 바이트로 치환되어 출력된다.
상기 데이터 인터리버(206)에서 출력되는 한 개의 바이트는 바이트-심볼 변환기(207)에서 4개의 심볼로 변환되어 EVSB 심볼 처리부(208)로 출력된다. 여기서 한 심볼은 2개의 비트로 구성된다.
또한 기지 데이터 발생부(209)에서 생성된 기지 데이터도 EVSB 심볼 처리부(208)로 출력된다.
상기 EVSB 심볼 처리부(208)는 바이트-심볼 변환기(207)에서 출력되는 데이터와 기지 데이터 발생부(209)에서 발생한 기지 데이터 심볼을 입력받아 여러 가지 처리를 수행한 후 이를 트렐리스 부호기(212)와 심볼-바이트 변환기(210)로 출력한다. 즉, 상기 EVSB 심볼 처리부(208)는 메인 데이터 심볼에 대해서는 입력된 심볼이 데이터의 변경없이 그대로 출력되도록 하며, 인핸스드 데이터 심볼의 경우에는 트렐리스 부호기(212)와 연접되어 사용되었을 때 추가의 부호화 이득(coding gain)을 얻을 수 있는 신호 처리를 수행한다.
이때 상기 바이트-심볼 변환기(207)에서 출력되는 데이터가 널 데이터가 삽입된 기지 데이터 위치 홀더인 경우 상기 기지 데이터 발생부(209)에서 발생시킨 기지 데이터로 치환한 후 트렐리스 부호기(212)와 심볼-바이트 변환기(210)로 출력한다.
상기 EVSB 심볼 처리부(208)는 기지 데이터 심볼이 시작되는 부분에는 트렐리스 부호기(212)의 메모리가 어떤 정해진 상태로 초기화되도록 하는 데이터 심볼을 발생시켜 이를 입력 받은 기지 데이터 심볼 대신에 출력한다. 이를 위해서는 트렐리스 부호기(212)에 있는 메모리 값을 EVSB 심볼 처리부(208)에서 입력 받아야한 다.
상기 기지 데이터의 열이 시작될 때 트렐리스 부호기(212)를 초기화하는 이유는 트렐리스 부호기(212) 입력으로 기지 데이터의 열이 입력되더라도 트렐리스 부호기(212)의 메모리 상태에 따라서 여러 가지 출력 열이 가능하기 때문이다. 따라서 트렐리스 부호기(212)의 메모리 상태를 정해진 값으로 초기화한 후에 기지 데이터를 입력하면 트렐리스 부호기(212) 출력에서도 기지 데이터 출력 열을 얻을 수 있다.
이때 상기 트렐리스 부호기(212)의 메모리를 초기화하기 위해서는 2개의 심볼이 필요하고, VSB 송신 시스템에는 12개의 트렐리스 부호기가 있으므로 24개의 입력 심볼이 초기화에 사용된다. 즉, ATSC VSB 시스템에서는 동일한 트렐리스 부호기를 12개 사용하므로 EVSB 심볼 처리부(208) 또한 동일한 심볼 처리부가 12개 구비되어야 한다. 상기 트렐리스 부호기(212)는 상기 EVSB 심볼 처리부(208)의 출력 심볼 중 상위 비트로 입력되는 데이터를 프리코딩하고, 하위 비트로 입력되는 데이터를 트렐리스 부호화하여 프레임 다중화기(213)로 출력한다.
한편 상기 EVSB 심볼 처리부(208)는 2비트로 구성된 심볼을 입력받아 다양한 처리를 한 후 다시 2비트로 구성된 심볼을 출력하기 때문에, 상기 비체계적 RS 부호기(211)가 EVSB 심볼 처리부(208)의 출력으로부터 RS 패리티를 다시 계산하려면 심볼-바이트 변환기(210)에서 바이트로 변환하여야 한다. 즉 상기 심볼-바이트 변환기(210)에서 입력 심볼을 바이트 단위로 변환하여 비체계적 RS 부호기(211)로 출력한다.
상기 비체계적 RS 부호기(211)는 187개의 정보 바이트로 된 인핸스드 데이터 패킷에 대해서 20바이트의 RS 패리티를 계산하여 데이터 인터리버(206)로 출력한다. 상기 데이터 인터리버(206)는 비체계적 RS 부호기(211)에서 계산되어 출력되는 RS 패리티 바이트를 입력받아 아직 출력되지 않은 비체계적 RS 패리티 위치 홀더를 치환한다.
여기서, 상기 비체계적 RS 부호화를 하는 이유는 EVSB 심볼 처리부(208)에서 인핸스드 데이터 심볼과 기지 데이터 위치 홀더가 다른 값으로 변경되기 때문에 기존 ATSC VSB 수신기에서 RS 복호를 수행했을 때 복호 오류가 발생하지 않도록 하기 위해서다. 즉 기존 ATSC VSB 수신기와 역방향 호환성(backward compatibility)을 가지도록 하기 위함이다.
상기 프레임 다중화기(213)는 상기 트렐리스 부호기(212)의 출력 심볼마다 4개의 세그먼트 동기 심볼을 삽입하여 832개 심볼의 데이터 세그먼트를 구성하고, 312개의 데이터 세그먼트마다 한 개의 필드 동기 세그먼트를 삽입하여 한 개의 데이터 필드를 구성하여 송신부(220)로 출력한다.
상기 송신부(220)는 세그먼트 동기 신호와 필드 동기 신호가 삽입된 프레임 다중화기(213)의 출력에 파일럿 신호를 삽입하고 VSB 변조한 후 RF 신호로 변환하여 안테나를 통해 송출한다. 이를 위해 상기 송신부(220)는 파일럿 삽입기(221), VSB 변조기(222), 및 RF 업 변환기(223)를 포함하여 구성된다. 그리고 전 등화 필터(pre-equalizer filter)가 선택적(optional)이다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 인핸스드 데이터 패킷은 정보가 실려서 전 송되는 인핸스드 데이터와 수신기의 수신 성능 향상을 위해 삽입되는 기지 데이터로 구성된다. 그리고 EVSB 패킷 포맷터(202)는 3바이트의 MPEG 헤더와 20 바이트의 비체계적 RS 패리티 바이트를 제외한 184 바이트에 대하여 EVSB 전처리부(201)의 출력과 기지 데이터가 삽입될 위치를 확보하는 기지 데이터 위치 홀더를 다중화하여 한 패킷을 구성한다. 인핸스드 데이터 패킷에서 MPEG 헤더 바이트와 비체계적 RS 패리티 바이트들을 제외한 184 바이트의 영역에서 기지 데이터가 삽입되는 위치와 바이트 수에는 전혀 제한이 없으며, 실제 그 사용의 실시는 본 발명에 따른 디지털 방송 송신/수신 시스템을 사용하는 용도에 따라 가변적이다.
그리고 상기 기지 데이터 발생부(209)의 출력이 제공되는 위치는 가변적일 수 있다. 예를 들어, EVSB 패킷 포맷터(202)에서 널 바이트 대신에 기지 데이터 발생부(209)의 출력을 입력받아 삽입할 수도 있다. 또는 RS 부호기 및 비체계적 RS 패리티 위치 홀더 삽입기(205)에서 기지 데이터 발생부(209)의 기지 데이터를 입력받아 인핸스드 데이터 패킷에 포함된 기지 데이터 위치 홀더를 치환할 수도 있다.
도 5는 도 2와 같은 디지털 방송 송신 시스템에서 전송되는 데이터를 수신하여 복조 및 등화하여 원래 데이터로 복원하는 디지털 방송 수신 시스템의 일 실시예를 보인 구성 블록도이다.
도 5는 튜너(301), 복조부(302), 등화기(303), 기지 데이터 검출부(304), 비터비 디코더(305), 데이터 디인터리버(306), RS 디코더 및 비체계적 RS 패리티 제거부(307), 디랜더마이져(308)를 포함하여 구성된다.
또한 상기 디지털 방송 수신 시스템은 메인 데이터 패킷 제거부(309), EVSB 패킷 디포맷터(310), 및 인핸스드 데이터 처리부(311)를 포함하여 구성된다.
즉, 상기 튜너(301)는 특정 채널의 주파수를 튜닝하여 다운 컨버팅한 후 복조부(302)로 출력한다.
상기 복조부(302)는 튜닝된 채널 주파수에 대해 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 비터비 디코더(Viterbi decoder)(305)로 출력한다.
이때 상기 기지 데이터 검출부(304)는 상기 복조부(302)의 출력 데이터로부터 송신측에서 삽입한 기지 데이터 심볼열을 검출하여 복조부(302)와 등화기(303)로 출력한다.
상기 복조부(302)는 타이밍 복원이나 반송파 복구시에 상기 기지 데이터를 이용함으로써, 복조 성능을 향상시킬 수 있고, 등화기(303)에서도 마찬가지로 상기 기지 데이터를 사용하여 등화 성능을 향상시킬 수 있다.
상기 비터비 디코더(305)는 상기 등화기(303)에서 출력되는 메인 심볼과 인핸스드 데이터 심볼에 대하여 비터비 복호를 수행하여 바이트로 변환한 후 이를 디인터리버(306)로 출력한다. 상기 디인터리버(306)는 송신측의 데이터 인터리버의 역과정을 수행하여 RS 복호기 및 비체계적 RS 패리티 제거기(RS encoder/Non-systematic RS parity remover)(307)로 출력한다. 상기 RS 복호기 및 비체계적 RS 패리티 제거기(307)에서는 입력받은 패킷이 메인 데이터 패킷인 경우 RS 복호를 수 행하고, 인핸스드 데이터 패킷인 경우에는 비체계적 RS 패리티 바이트를 제거하여 디랜더마이져(308)로 출력한다. 상기 비체계적 RS 패리티 바이트의 위치는 상기 수학식 1과 도 3에 의해 주어진다.
상기 디랜더마이져(308)는 RS 복호기 및 비체계적 RS 패리티 제거기(307)의 출력에 대하여 랜더마이져의 역과정을 수행하고 MPEG 동기 바이트를 매 패킷의 앞에 삽입하여 188 바이트 패킷 단위로 출력한다.
상기 디랜더마이져(308)의 출력은 메인 MPEG 디코더(도시되지 않음)로 출력됨과 동시에 메인 데이터 패킷 제거부(309)로 출력된다. 상기 메인 MPEG 디코더는 메인 MPEG에 해당하는 패킷에 대해서만 디코딩을 수행한다. 만일 패킷 ID가 널 패킷 PID 또는 reserved PID(즉, 인핸스드 데이터 패킷)이면 디코딩을 하지 않는다.
한편 상기 메인 데이터 패킷 제거부(309)는 디랜더마이져(308)의 출력으로부터 188바이트 단위의 메인 데이터 패킷을 제거하여 EVSB 패킷 디포맷터(310)로 출력한다. 상기 EVSB 패킷 디포맷터(310)는 상기 메인 패킷 제거부(309)에서 출력되는 188 바이트의 패킷에서 4바이트의 MPEG 헤더와 기지 데이터 위치 홀더의 바이트들을 제거한 후 인핸스드 데이터 처리부(311)로 출력한다. 상기 인핸스드 데이터 처리부(311)는 상기 EVSB 패킷 디포맷터(310)의 출력에 대해 송신측의 EVSB 전처리부(201)의 역과정을 수행하여 최종으로 인핸스드 데이터를 출력한다.
이상 설명한 내용과 같이 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 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.
도 1은 일반적인 디지털 방송 송신 시스템의 구성 블록도
도 2는 본 발명에 따른 디지털 방송 송신 시스템의 구성 블록도
도 3은 본 발명에 따른 세그먼트별 비체계적 RS 패리티 위치 홀더의 예를 보인 도면
도 4는 본 발명에 따른 비체계적 RS 패리티의 위치의 예를 보인 도면
도 5는 본 발명에 따른 디지털 방송 수신 시스템의 일 실시예를 보인 전체 구성 블록도
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
201 : EVSB 전처리부 202 : EVSB 패킷 포맷터
203 : 패킷 다중화기 204 : 데이터 랜더마이져
205 : 리드 솔로몬 부호기 및 패리티 위치 홀더 삽입기
206 : 데이터 인터리버 207 : 바이트-심볼 변환기
208 : EVSB 심볼 처리부 209 : 기지 데이터 발생부
210 : 심볼-바이트 변환기 211 : 비체계적 RS 부호기
212 : 트렐리스 부호기 213 : 프레임 다중화기
220 : 송신부 221 : 파일럿 삽입기
222 : VSB 변조기 223 : RF 업 변환기

Claims (6)

  1. 방송 송신기로부터 전송된 DTV 방송 신호를 방송 수신기에서 처리하는 방법에 있어서,
    DTV 방송 신호를 수신하는 단계; 및
    여기서, 상기 DTV 방송 신호는, 상기 방송 송신기에서 인핸스드 데이터에 대해 전처리하는 단계; 상기 전처리된 인핸스드 데이터 및 노멀 데이터를 멀티플렉싱하는 단계; 상기 멀티플렉싱된 인핸스드 데이터 및 노멀 데이터 중 노멀 데이터에 대해 체계적인 RS 부호화를 수행하고, 상기 멀티플렉싱된 인핸스드 데이터 및 노멀 데이터 중 인핸스드 데이터에 대해 비체계적인 RS 부호화를 수행하는 단계; 및 상기 체계적인 RS 부호화된 노멀 데이터 및 상기 비체계적인 RS 부호화된 인핸스드 데이터에 대해 인터리빙을 수행하는 단계;를 포함하는 방법을 통해 생성되고,
    상기 수신된 DTV 방송 신호에 포함된 인핸스드 데이터에 삽입된 비체계적인 RS 패리티를 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 DTV 방송 신호를 방송 수신기에서 처리하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수신된 DTV 방송 신호로부터 상기 노멀 데이터를 제거하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DTV 방송 신호를 방송 수신기에서 처리하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비체계적인 RS 패리티가 제거된 인핸스드 데이터에 대해 후처리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DTV 방송 신호를 방송 수신기에서 처리하는 방법.
  4. 방송 송신기로부터 전송된 DTV 방송신호를 처리하는 방송 수신기에 있어서,
    DTV 방송 신호를 수신하는 튜너; 및
    상기 수신된 DTV 방송 신호에 포함된 인핸스드 데이터에 삽입된 비체계적인 RS 패리티를 제거하는 비체계적인 RS 패리티 제거기;를 포함하고,
    상기 DTV 방송 신호는, 상기 방송 송신기에서 인핸스드 데이터에 대해 전처리하고, 상기 전처리된 인핸스드 데이터 및 노멀 데이터를 멀티플렉싱하며, 상기 멀티플렉싱된 인핸스드 데이터 및 노멀 데이터 중 노멀 데이터에 대해 체계적인 RS 부호화를 수행하고, 상기 멀티플렉싱된 인핸스드 데이터 및 노멀 데이터 중 인핸스드 데이터에 대해 비체계적인 RS 부호화를 수행하며, 그리고 상기 체계적인 RS 부호화된 노멀 데이터 및 상기 비체계적인 RS 부호화된 인핸스드 데이터에 대해 인터리빙을 수행하여 생성되는 것을 특징으로 하는 DTV 방송 신호를 처리하는 방송 수신기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수신된 DTV 방송 신호로부터 상기 노멀 데이터를 제거하는 노멀 데이터 제거기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DTV 방송 신호를 처리하는 방송 수신기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 비체계적인 RS 패리티가 제거된 인핸스드 데이터에 대해 후처리하는 인핸스드 데이터 처리기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DTV 방송 신호를 처리하는 방송 수신기.
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