KR20090112607A

KR20090112607A - 디지털 방송 송신기와 그 송신 방법

Info

Publication number: KR20090112607A
Application number: KR1020090081301A
Authority: KR
Inventors: 정해주; 유정필; 권용식; 박의준; 김준수; 정진희; 지금란; 김종훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-01-03
Filing date: 2009-08-31
Publication date: 2009-10-28
Also published as: KR101198936B1

Abstract

터보 스트림 인코딩 장치가 개시된다. 본 터보 스트림 인코딩 장치는, 노멀 스트림 및 터보 스트림을 포함하는 듀얼 전송 스트림으로부터 터보 스트림을 병렬적으로 검출하여 인코딩하는 복수 개의 터보 인코딩 처리 블럭 및 병렬적으로 인코딩된 터보 스트림을 듀얼 전송 스트림에 삽입하여 재구성하는 터보 데이터 스터퍼를 포함한다. 여기서, 복수 개의 터보 인코딩 처리 블럭 각각은, 듀얼 전송 스트림의 소정 영역에 삽입된 터보 스트림을 검출하는 터보 디멀티플렉서 및 터보 디멀티플렉서에 연결되어 검출된 터보 스트림을 인코딩하는 아우터 인코더를 포함할 수 있다. 이에 따라, 터보 스트림을 다중적으로 인코딩할 수 있다.

터보 스트림, 터보 스트림 인코딩 처리 블럭, 터보 스트림 디코딩 처리 블럭

Description

디지털 방송 송신기와 그 송신 방법{Digital broadcast transmitter and transmission method thereof}

본 발명은 디지털 방송 송신기 및 그 송신 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 노멀 스트림과 함께 터보 스트림을 송수신하는 시스템에서, 터보 스트림을 병렬적으로 처리할 수 있는 디지털 방송 송신기 및 그 송신 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 블럭도이다. 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 분산시킨다. 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 세그먼트는 4 심볼의 세그먼트 동기신호(segment sync)와 828 개의 데이터 심볼로 구성된다.

도 2에서 동기신호인 세그먼트 동기신호와 필드 동기신호는 디지털 방송 수 신기 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, 로버스트하게 처리된 터보 스트림에 대해서도 멀티 패스 환경에서 수신 성능 개선 효과가 크지 않다.

또한, 하나의 로버스트 스트림에 대한 처리만이 이루어지므로, 향후 방송사 사업 모델이 복수개의 터보스트림, 즉, 멀티 터보 스트림을 이용하고자 하는 경우, 이를 지원할 수 없다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 터보 스트림을 병렬적으로 처리함으로써, 멀티 터보 스트림에 대한 처리를 지원할 수 있는 디지털 방송 송신기 및 그 송신 방법을 제공함에 있다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 방송 송신기는, 복수 개의 터보 스트림을 각각 인코딩하는 복수 개의 인코더, 상기 인코딩된 복수 개의 터보 스트림을 재배열하는 재배열부 및 상기 재배열된 복수 개의 터보 스트림을 노멀 스트림에 삽입하는 스터퍼부를 포함한다.

여기서, 상기 재배열부는 상기 복수 개의 인코더에 각각 연결된 복수 개의 재배열기를 포함할 수 있다.

또는, 상기 재배열부는 상기 복수 개의 인코더 출력 각각을 병합하여 재배열하는 하나의 재배열기를 포함할 수 있다.

또한, 상기 디지털 방송 송신기는, 복수 개의 터보 스트림을 검출하여 상기 복수 개의 인코더로 제공하는 복수 개의 디멀티플렉서를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 방송 송신기의 송신 방법은, 복수 개의 인코더에서 복수 개의 터보 스트림을 각각 인코딩하는 단계, 상기 인코딩된 복수 개의 터보 스트림을 재배열하는 단계 및 상기 재배열된 복수 개의 터보 스트림을 노멀 스트림에 삽입하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 재배열하는 단계는, 상기 복수 개의 인코더 출력 각각을 재배열하는 단계를 포함할 수 있다.

또는, 상기 재배열하는 단계는, 상기 복수 개의 인코더 출력 각각을 병합하여 재배열하는 단계를 포함할 수도 있다.

또한, 본 송신 방법은, 복수 개의 터보 스트림을 검출하여 상기 복수 개의 인코더로 각각 제공하는 단계를 더 포함할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 터보 스트림 인코딩 및 디코딩 장치와 그 방법에 따르면, 미국향 지상파 DTV 시스템인 ATSC VSB 방식의 수신성능을 향상시키기 위해 노멀 스트림과 터보 스트림을 포함하는 듀얼 전송 스트림을 효과적으로 처리할 수 있게 된다. 특히, 복수 개의 터보 스트림 패킷을 병렬적으로 처리함으로써, 터보 스트림에 대한 처리속도를 향상시킬 수 있게 된다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 자세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 방송 송신 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 3에 따르면, 디지털 방송 송신 시스템은 전송 스트림 구성부(Transport Stream generating part : 300), 랜덤화부(150), 패리티 영역 생성부(110), 제1 인터리버(120), 터보 처리부(130), 디인터리버(140), 송신부(200)를 포함한다. 이에 따라, 별도의 로버스트 처리가 수행된 터보 스트림을 노멀 스트림과 함께 송신함으로써, 다중 전송 경로 환경이나 이동 환경에서의 수신 성능이 개선함과 동시에 기존의 노멀 스트림 송수신 시스템과 호환성을 가질 수 있게 된다.

전송 스트림 구성부(300)는 노멀 스트림과 터보 스트림을 수신하여 먹싱함으로써, 듀얼 전송 스트림을 구성한다. 이 경우, 터보 스트림에 대해서는 패리티 삽입을 위한 터보 패리티 삽입 영역을 미리 마련한 후, 노멀 스트림과 먹싱하는 것이 바람직하다. 노멀 스트림, 터보 스트림은 방송 촬영 장치 등과 같은 외부 모듈이 나, 압축 처리 모듈(예를 들어, MPEG 2 모듈), 비디오 인코더, 오디오 인코더 등과 같은 다양한 내부 모듈로부터 수신할 수 있다. 터보 스트림은 H.264, MPEG2와 같은 소정의 압축 규격에 따라 압축되어 로버스트하게 처리된 스트림을 의미한다.

랜덤화부(150)는 전송 스트림 구성부(300)에서 구성한 듀얼 전송 스트림을 랜덤화하여 패리티 영역 생성부(110)로 제공한다.

패리티 영역 생성부(110)는, 노멀 스트림 및 터보 스트림이 포함된 듀얼 전송 스트림에 대하여, 패리티 삽입 영역을 마련하는 역할을 한다. 패리티 삽입 영역이란, 듀얼 전송 스트림에 대해 계산된 패리티 비트를 삽입, 즉, 기록할 수 있는 영역을 의미한다.

제1 인터리버(120)는, 패리티 영역 생성부(110)에서 처리된 듀얼 전송 스트림을 인터리빙(interleaving)하는 역할을 한다.

터보 처리부(130)는 인터리빙된 듀얼 전송 스트림에 포함된 터보 스트림만을 검출하여 인코딩한 후 듀얼 전송 스트림에 스터핑함으로써, 터보 스트림을 로버스트하게 처리하는 터보 인코딩을 수행한다. 터보 처리부(130)는 터보 스트림 인코딩 장치라 명할 수도 있다.

디인터리버(140)는 터보 처리부(130)에서 출력된 듀얼 전송 스트림을 디인터리빙하는 역할을 한다.

송신부(200)는 디인터리버(140)에서 처리된 듀얼 전송 스트림을 외부로 송신하는 역할을 한다. 송신부(200)는 리드솔로몬 인코더(210), 제2 인터리버(220), 트렐리스 인코더(230), 먹스(240), 변조부(250)를 포함하는 형태로 구현될 수 있다.

리드 솔로몬 인코더(210)는 디인터리버(140)로부터 제공되는 듀얼 전송 스트림에 패리티를 부가하여 인코딩하는 역할을 한다. 구체적으로는, 리드솔로몬 인코더(210)는 패리티 영역 생성부(110)에서 마련한 패리티 삽입 영역에, 듀얼 전송 스트림에 대하여 연산된 패리티를 삽입한다.

제2 인터리버(220)는 패리티가 삽입된 듀얼 전송 스트림을 인터리빙한다.

트렐리스 인코더(230)는 제2 인터리버(220)에 의해 인터리빙된 듀얼 전송 스트림을 트렐리스 인코딩한다.

먹스(MUX: 240)는 트렐리스 인코딩된 듀얼 전송 스트림에 세그먼트 동기신호 및 필드 동기신호를 부가하여 멀티플렉싱한다.

변조부(250)는 멀티플렉싱된 듀얼 전송 스트림을 채널 변조하고 RF 채널 대역의 신호로 변환(Up-converting)하여 전송한다. 변조부(250)에 의해 전송되는 듀얼 전송 스트림은 채널(channel)을 통해 수신측 시스템(미도시)으로 전송된다. 도 3에서는 도시되지 않았으나, 변조부(250)는 파일롯 삽입부(미도시), 사전 등화부(미도시), VSB 변조부(미도시), 및 RF 변조부(미도시) 등을 더 포함하는 형태로 구현될 수 있다. 파일롯 삽입부는 동기신호가 부가된 듀얼 전송 스트림에 소정의 DC 값을 부가하여 파일롯을 삽입한다. 사전 등화부는 파일롯이 삽입된 듀얼 전송 스트림을 등화하여, 심볼간 간섭이 최소화 되도록 한다. VSB 변조부는 등화된 듀얼 전송 스트림을 VSB 변조한다. RF 변조부는 VSB 변조된 듀얼 전송 스트림을 RF 채널 대역의 신호로 변조하여 전송한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터보 스트림 인코딩 장치의 구성을 나 타내는 블럭도이다. 도 4의 터보 스트림 인코딩 장치는 도 3과 같은 디지털 송신 시스템에서 터보 처리부(130)로 활용될 수 있다.

도 4에 따르면, 터보 스트림 인코딩 장치(400)는 n개의 터보 인코딩 처리 블럭(410-1 ~ 410-n), 터보 데이터 스터퍼(420)를 포함한다.

각 터보 인코딩 처리 블럭(410-1 ~ 410-n)은 듀얼 전송 스트림 중에서 터보 스트림만을 검출하여 인코딩한다. 터보 데이터 스터퍼(420)는 인코딩된 터보 스트림을 듀얼 전송 스트림에 스터핑하여, 듀얼 전송 스트림을 재구성한다.

구체적으로는, 각 터보 인코딩 처리 블럭(410-1 ~ 410-n)은 제1 내지 제n 터보 디멀티플렉서(411-1 ~ 411-n), 제1 내지 제n 아우터 인코더(412-1 ~ 412-n), 제1 내지 제n 아우터 인터리버(413-1 ~ 413-n)를 포함한다.

각 터보 디멀티플렉서(411-1 ~ 411-n)는 듀얼 전송 스트림 내의 소정 영역으로부터 터보 스트림을 검출한다. 이 경우, 터보 디멀티플렉서(411-1 ~ 411-n)는 듀얼 전송 스트림을 구성하는 전체 패킷 중 일부 또는 전부에 마련된 적응적 필드(adaptation field)로부터 터보 스트림을 검출할 수 있다. 터보 스트림의 위치는 각 패킷의 헤더, 적응적 필드 헤더 등을 참고하여 확인할 수 있다.

각 터보 디멀티플렉서(411-1 ~ 411-n)에서 검출된 터보 스트림은, 각 아우터 인코더(412-1 ~ 412-n)에 의해 인코딩된다. 각 아우터 인코더(412-1 ~ 412-n)는 터보 스트림에 대한 패리티를 구한 후, 터보 스트림에 마련된 패리티 삽입 영역에 패리티를 삽입하는 방식으로 인코딩을 수행한다.

다음으로, 각 아우터 인터리버(413-1 ~ 413-n)은 인코딩된 터보 스트림을 인 터리빙한 후, 터보 데이터 스터퍼(420)로 제공한다.

터보 데이터 스터퍼(420)는 각 아우터 인터리버(413-1 ~ 413-n)에서 제공되는 터보 스트림을 통합하여 듀얼 전송 스트림에 스터핑함으로써, 듀얼 전송 스트림을 재구성한다.

한편, 도 3의 시스템에서 터보 처리부(130)가 리드솔로몬 인코더(210) 후단에 배치될 수도 있다. 이러한 상태에서는, 리드솔로몬 인코딩 이후에 터보 스트림에 대한 인코딩이 추가로 수행되므로, 터보 스트림에 대한 패리티가 달라지게 된다. 이 경우, 터보 인코딩 처리 장치(400)는 터보 스트림에 대한 패리티를 보상하는 패리티 보상부(미도시)를 더 포함하는 형태로 구현될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 터보 스트림 인코딩 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 5에 따르면, 본 터보 스트림 인코딩 장치(400)는 n개의 터보 인코딩 처리 블럭(410-1 ~ 410-n), 아우터 인터리버(413) 및 터보 데이터 스터퍼(420)를 포함한다. 도 4와 비교하여 볼 때 도 5의 실시 예에 따르면, 터보 인코딩 처리 블럭(410-1 ~ 410 -n)에 속하지 않는 하나의 아우터 인터리버(413)가 사용된다는 점에서 차이가 있다.

각 터보 인코딩 처리 블럭(410-1 ~ 410-n)은 제1 내지 제n 터보 디멀티플렉서(411-1 ~ 411-n), 제1 내지 제n 아우터 인코더(412-1 ~ 412-n)를 포함한다.

이에 따라, 터보 스트림이 검출되어 인코딩이 수행되면, 아우터 인터리버(413)는 각 아우터 인코더(412-1 ~ 412-n)로부터 출력되는 터보 스트림을 통합적으로 인터리빙한 후, 터보 데이터 스터퍼(420)에 제공한다.

터보 데이터 스터퍼(420)는 인터리빙된 터보 스트림을 듀얼 전송 스트림에 스터핑하여 듀얼 전송 스트림을 재구성한다.

한편, 상술한 바와 같이, 도 5의 터보 스트림 인코딩 장치도 패리티 오차를 보상하기 위한 패리티 보상부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

한편, 도 4 및 도 5의 실시 예에서, 터보 인코딩 처리 블럭(410-1 ~ 410-n)의 개수는 원하는 독립적인 터보 스트림 개수에 따라 다양하게 변경할 수 있다. 이 경우, 하드웨어 복잡도를 줄이기 위해서, 터보 인코딩 처리 블럭의 개수를 한정하고 한정된 터보 인코딩 처리 블럭을 시분할 방식으로 공유하여 사용할 수도 있다.

도 6 내지 도 8은 도 4 및 도 5의 터보 인코딩 처리 장치에서 처리하는 듀얼 전송 스트림 구성의 다양한 예를 나타내는 모식도이다. 도 6 내지 도 8을 참고하면, 듀얼 전송 스트림은 복수 개의 패킷을 포함하며, 전체 패킷 중 일부 패킷 또는 전체 패킷에 터보 스트림이 배치될 수 있다.

구체적으로는, 도 6에 따르면, 듀얼 전송 스트림은 터보 스트림 및 노멀 스트림이 혼재하는 형태의 패킷과 노멀 스트림만을 포함하는 패킷이 2:2 비율로 교번적으로 배치되는 형태로 처리될 수 있다.

도 7에서는 터보 스트림 및 노멀 스트림이 혼재하는 형태의 패킷과 노멀 스트림만을 포함하는 패킷이 3:1 비율로 교번적으로 배치되고, 도 8에서는 전체 패킷이 터보 스트림 및 노멀 스트림을 포함하는 형태로 구현되어 있음을 알 수 있다. 이 밖에도, 터보 스트림 만을 포함하는 패킷도 포함될 수 있다.

도 4 및 도 5와 같은 구조의 터보 인코딩 처리 장치(400)를 사용함으로써, 터보 스트림에 대한 처리 속도가 개선되므로, 도 6 내지 8과 같이, 듀얼 전송 스트림 내의 터보 스트림 비율을 높일 수 있게 된다.

한편, 듀얼 전송 스트림의 전체 패킷 중 고정된 위치의 패킷에는 옵션 필드가 배치될 수 있다. 옵션 필드에는 패킷에 대한 다양한 종류의 정보가 기록될 수 있다. 도 6 내지 8에서는 제15번째 패킷에 프로그램 클럭 레퍼런스(Program Clock Reference : PCR) 기록을 위한 옵션 필드가 마련되어 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 오리지날 프로그램 클럭 레퍼런스(OPCR), 적응 필드 확장길이(adaptation field extension length), 전송 프라이빗 데이터길이(transport private data length) 및 매크로 블럭수(splice countdown)과 같은 다양한 정보 기록을 위한 옵션 필드가 마련될 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터보 디코더의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 9에 따르면, 터보 디코더는 트렐리스 디코더(510) 및 복수 개의 터보 디코딩 처리 블럭(520-1 ~ 520-n)을 포함한다.

터보 디코딩 처리 블럭(520-1 ~ 520-n)은, 아우터 디인터리버(521-1 ~ 521-n), 아우터 인터리버(522-1 ~ 522-n), 아우터 맵 디코더(523-1 ~ 523-n), 프레임 포맷터(524-1 ~ 524-n), 심볼 디인터리버(525-1 ~ 525-n)를 포함한다.

트렐리스 디코더(510)는 터보 스트림 및 노멀 스트림을 포함하는 듀얼 전송 스트림 중에서 터보 스트림을 트렐리스 디코딩하여 각 아우터 디인터리버(521-1 ~ 521-n)로 제공한다.

각 아우터 디인터리버(521-1 ~ 521-n)는 트렐리스 디코딩된 터보 스트림을 디인터리빙한 후, 각 아우터 맵 디코더(522-1 ~ 522-n)로 제공한다.

각 아우터 맵 디코더(522-1 ~ 522-n)는 디인터리빙된 터보 스트림을 컨벌루션 디코딩한다. 이 경우, 아우터 맵 디코더(522-1 ~ 522-n)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"로 나왔을 경우, "0.8" 인 연판정 값을 출력하고, 터보 스트림의 매트릭이 "1" 일 경우, 경판정을 출력한다.

아우터 맵 디코더(522-1 ~ 522-n)의 경판정 출력값은 각 프레임 포맷터(524-1 ~ 524-n)로 제공된다. 이 경우, 경판정 출력값은 디코딩 후의 터보 스트림을 의미한다.

프레임 포맷터(524-1 ~ 524-n)는 컨벌루션 디코딩된 경판정 터보 스트림을 듀얼 전송 스트림의 프레임에 맞게 포맷하여, 듀얼 전송 스트림을 재구성한다.

심볼 디인터리버(525-1 ~ 525-n)는 프레임 포맷된 터보 스트림을 심볼 단위에서 바이트 단위로 디인터리빙한다. 심볼 단위에서 바이트 단위로의 디인터리빙은 '미국 ATSC DTV 표준(A/53)'의 표 D5.2를 참조하면 용이하게 알 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다. 여기서, 심볼 디인터리버(524-1 ~ 524-n)는 생략할 수도 있다.

한편, 디코딩 과정에서 연판정이 출력된 경우, 아우터 맵 디코더(522-1 ~ 522-n)에서 디코딩된 터보스트림을 각 아우터 인터리버(523-1 ~ 523-n)로 제공한다. 각 아우터 인터리버(523-1 ~ 523-n)는 터보스트림을 인터리빙하여 트렐리스 디 코더(510)로 제공한다. 트렐리스 디코더(510)는 인터리빙된 터보 스트림에 대한 트렐리스 디코딩을 재수행하여 각 아우터 디인터리버(521-1 ~ 521-n)로 제공하며, 아우터 디인터리버(521-1 ~ 521-n)는 다시 디인터리빙하여 아우터 맵 디코더(522-1 ~ 522-n)로 제공한다. 트렐리스 디코더(510), 아우터 디인터리버(521-1 ~ 521-n), 아우터 맵 디코더(522-1 ~ 522-n), 아우터 인터리버(523-1 ~ 523-n)의 동작은 경판정이 출력될 때까지 반복적으로 수행될 수 있다. 이에 따라, 신뢰할 수 있는 수준의 복호값을 얻을 수 있다.

이상과 같이, 각 터보 디코딩 처리 블럭(520-1 ~ 520-n)은 듀얼 전송 스트림에 포함된 터보 스트림에 대한 처리를 병렬적으로 수행할 수 있다. 이에 따라, 터보 스트림에 대한 디코딩 속도가 현저하게 개선된다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 터보 스트림 디코딩 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 10에 따르면, 터보 스트림 디코딩 장치는 트렐리스 디코더(510), 아우터 디인터리버(521), 복수 개의 터보 디코딩 처리 블럭(520-1 ~ 520-n), 아우터 인터리버(523)를 포함한다. 각 터보 디코딩 처리 블럭(520-1 ~ 520-n)은 아우터 맵 디코더(522-1 ~ 522-n), 프레임 포맷터(524-1 ~ 524-n) 및 심볼 디인터리버(525-1 ~ 525-n)를 포함한다.

트렐리스 디코더(510)는 터보 스트림 및 노멀 스트림을 포함하는 듀얼 전송 스트림으로부터 터보 스트림만을 검출하여 트렐리스 디코딩을 수행한다. 트렐리스 디코딩된 터보 스트림은 아우터 디인터리버(521)로 제공된다.

아우터 디인터리버(521)는 제공된 터보 스트림을 디인터리빙한 후, 각 터보 디코딩 처리 블럭(520-1 ~ 520-n) 내의 아우터 맵 디코더(522-1 ~ 522-n)로 출력한다.

각 아우터 맵 디코더(522-1 ~ 522-n)는 아우터 디인터리버(521)에서 출력되는 터보 스트림을 디코딩한다.

이 과정에서 연판정이 출력되면, 아우터 맵 디코더(522-1 ~ 522-n)는 디코딩된 터보스트림을 아우터 인터리버(523)로 제공한다. 각 아우터 인터리버(523)는 제공된 터보스트림을 통합적으로 인터리빙하여 트렐리스 디코더(510)로 제공한다. 트렐리스 디코더(510)는 인터리빙된 터보 스트림에 대한 트렐리스 디코딩을 재수행하여 아우터 디인터리버(521)로 제공하며, 아우터 디인터리버(521)는 다시 디인터리빙하여 아우터 맵 디코더(522-1 ~ 522-n)로 제공한다. 상술한 바와 같이, 이러한 작업은 경판정이 출력될 때까지 반복적으로 수행될 수 있다. 이에 따라, 신뢰할 수 있는 수준의 복호값을 얻을 수 있다.

한편, 디코딩 과정에서 경판정 출력값이 출력되면, 각 프레임 포맷터(524-1 ~ 524-n)는 이를 수신하여 듀얼 전송 스트림의 프레임에 맞게 포맷하여, 듀얼 전송 스트림을 재구성한다.

심볼 디인터리버(525-1 ~ 525-n)는 프레임 포맷된 터보 스트림을 심볼 단위에서 바이트 단위로 디인터리빙한다. 심볼 단위에서 바이트 단위로의 디인터리빙은 '미국 ATSC DTV 표준(A/53)'의 표 D5.2를 참조하면 용이하게 알 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다. 상술한 바와 같이, 심볼 디인터리버(524-1 ~ 524-n)는 생략가능하다.

도 9 및 도 10에 따르면, 복수 개의 터보 스트림을 병렬적으로 디코딩할 수 있게 되므로, 짧은 시간 안에 많은 양의 터보 스트림 패킷을 복원할 수 있게 된다.

또한, 터보 인코딩 처리 블럭(520-1 ~ 520-n)과 마찬가지로 터보 디코딩 처리 블럭의 개수 역시 원하는 독립적인 터보 스트림 개수에 따라 다양하게 변경할 수 있다. 이 경우, 하드웨어 복잡도를 줄이기 위해서 터보 디코딩 처리 블럭의 개수를 한정하고, 한정된 터보 인코딩 처리 블럭을 시분할 방식으로 공유하여 사용할 수도 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터보 스트림 인코딩 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 11에 따르면, 터보 스트림 및 노멀 스트림을 포함하는 듀얼 전송 스트림이 수신되면(S610), 터보 스트림을 검출한 후, 병렬적으로 인코딩 작업을 수행한다(S620). 듀얼 전송 스트림은 내부 또는 외부의 소정 모듈로부터 노멀 스트림 및 터보 스트림을 수신하여, 이를 멀티플렉싱하는 방식으로 생성할 수 있다.

한편, 터보 스트림에 대한 병렬적인 인코딩 작업은 도 4 및 도 5에 도시된 터보 스트림 인코딩 장치를 통해 수행될 수 있다. 이에 따라, 병렬적으로 인코딩된 각 터보 스트림을 듀얼 전송 스트림에 스터핑함으로써, 듀얼 전송 스트림을 재구성한다(S630). 재구성된 듀얼 전송 스트림은 디인터리빙, 리드솔로몬 인코딩, 트렐리스 인코딩, 먹싱, 변조 등의 다양한 처리 과정을 거쳐서 수신측으로 송신될 수 있다. 이에 따라, 터보 스트림 및 노멀 스트림을 포함하는 듀얼 전송 스트림을 전송할 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터보 스트림 디코딩 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 12의 터보 스트림 디코딩 방법은, 디지털 방송을 수신하는 수신측에 적용된다. 도 12에 따르면, 수신측에서는 듀얼 전송 스트림을 수신하여(S710), 이 중 터보 스트림을 검출한 후 트렐리스 디코딩을 수행한다(S720). 이 경우, 수신된 듀얼 전송 스트림에 대한 복조 작업, 등화 작업이 선행될 수 있다. 또한, 듀얼 전송 스트림에 포함된 노멀 스트림에 대해서는 별도로 검출되어 처리된다. 즉, 노멀 스트림은 비터비 디코더를 이용하여 비터비 디코딩 한 후, 디인터리빙, 리드솔로몬 인코딩, 역랜덤화 등의 작업을 거쳐 노멀 스트림 데이터를 복원할 수 있다. 이에 대한, 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.

터보 스트림에 대한 트렐리스 디코딩 작업이 수행되고 나면, 복수 개의 터보 디코딩 처리 블럭을 이용하여 터보 스트림을 병렬적으로 디코딩한다(S730). 이 경우, 도 9, 10에 도시된 터보 디코딩 처리 블럭(520-1 ~ 520-n)을 이용할 수 있다. 터보 스트림에 대한 병렬적 디코딩 방법은 도 9 및 도 10에 대한 설명 부분에서 구체적으로 설명하였으므로, 중복 설명은 생략한다.

터보 스트림에 대한 디코딩이 완료되어, 듀얼 전송 스트림이 재구성되면, 디인터리빙, 역랜덤화, 터보 스트림 디멀티플렉싱 등의 처리를 거쳐 터보 스트림 데이터를 복원할 수 있다.

이와 같이, 터보 스트림을 다중적으로 디코딩할 수 있게 되므로, 터보 스트림에 대한 처리 속도를 개선시킬 수 있게 된다. 따라서, 듀얼 전송 스트림 내에 터보 스트림의 비율을 높였을 경우라도, 정상적으로 처리하여, 터보 스트림 데이터를 복원할 수 있게 된다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 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 이해되어져서는 안될 것이다.

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 실시예에 따른 디지털 방송 송신 시스템의 구성을 나타내는 블럭도,

도 4 및 도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 터보 스트림 인코딩 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 6 내지 도 8은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 터보 스트림 인코딩 장치 및 터보 스트림 디코딩 장치에서 처리하는 듀얼 전송 스트림 구성의 일 예를 나타내는 모식도,

도 9 및 도 10은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 터보 스트림 디코딩 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터보 스트림 인코딩 방법을 설명하기 위한 흐름도, 그리고,

도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터보 스트림 디코딩 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

* 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

410-1 ~ 410-n : 터보 인코딩 처리 블럭

420 : 터보 데이터 스터퍼

510 : 트렐리스 디코더

520-1 ~ 520-n : 터보 디코딩 처리 블럭

Claims

복수 개의 터보 스트림을 각각 인코딩하는 복수 개의 인코더;

상기 인코딩된 복수 개의 터보 스트림을 재배열하는 재배열부; 및,

상기 재배열된 복수 개의 터보 스트림을 노멀 스트림에 삽입하는 스터퍼부;를 포함하는 디지털 방송 송신기.
제1항에 있어서,

상기 재배열부는 상기 복수 개의 인코더에 각각 연결된 복수 개의 재배열기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신기.
제1항에 있어서,

상기 재배열부는 상기 복수 개의 인코더 출력 각각을 병합하여 재배열하는 하나의 재배열기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신기.
제1항에 있어서,

복수 개의 터보 스트림을 검출하여 상기 복수 개의 인코더로 제공하는 복수 개의 디멀티플렉서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신기.
복수 개의 인코더에서 복수 개의 터보 스트림을 각각 인코딩하는 단계;

상기 인코딩된 복수 개의 터보 스트림을 재배열하는 단계; 및,

상기 재배열된 복수 개의 터보 스트림을 노멀 스트림에 삽입하는 단계;를 포함하는 디지털 방송 송신기의 송신 방법.
제5항에 있어서,

상기 재배열하는 단계는, 상기 복수 개의 인코더 출력 각각을 재배열하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신기의 송신 방법.
제5항에 있어서,

상기 재배열하는 단계는, 상기 복수 개의 인코더 출력 각각을 병합하여 재배열하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신기의 송신 방법.
제5항에 있어서,

복수 개의 터보 스트림을 검출하여 상기 복수 개의 인코더로 각각 제공하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신기의 송신 방법.