KR20130136429A - 신호들을 수신하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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애런 릴 부이에
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톰슨 라이센싱
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Abstract

제1 인코딩 레이트로 제1 데이터 스트림과 제2 인코딩 레이트로 제2 데이터 스트림을 포함하는 신호를 수신하기 위한 단계(510), 제1 데이터 스트림의 에러 값이 제1 에러 값 이하인 경우 제1 데이터 스트림으로부터 컨텐츠를 출력하는 단계(550), 및 제1 스트림의 에러 값이 제1 에러 값보다 큰 경우 제2 데이터 스트림으로부터 컨텐츠를 출력하기 위한 단계(580)를 포함하는 방법(500)이 설명된다. 장치(300)는 제1 인코딩 레이트로 인코딩된 제1 부분과 제2 인코딩 레이트로 인코딩된 제2 부분을 포함하는 신호를 수신하는 복조기(320), 디코딩된 제1 부분의 에러 레이트가 제1 에러 레이트보다 큰 지의 여부를 결정하는 제어기(360), 및 디코딩된 제1 부분이 제1 에러 레이트보다 큰 경우 디코딩된 제2 부분으로부터 비디오 신호를 제공하는 출력 드라이버(350, 370)를 포함한다.

Description

신호들을 수신하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR RECEIVING SIGNALS}
본 개시사항은 일반적으로 디지털 신호 데이터 송신 시스템의 작동에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 하나 이상의 비디오 인코딩 레벨 및 하나 이상의 수신 성능 레벨(reception performance level)을 갖는 비디오 신호들을 포함하는 브로드캐스트 텔레비전을 위한 데이터의 송신, 수신, 및 디코딩에 관한 것이다.
본 섹션은 독자에게 기술의 다양한 양상들을 도입하고자 의도되었으며, 이는 아래에 설명된 본 발명의 다양한 양상들에 관한 것일 수 있다. 이러한 논의는 본 발명의 다양한 양상들에 대한 더 나은 이해를 촉진하도록 독자에게 배경 정보를 제공하는 것에 도움을 줄 것이라고 생각된다. 따라서, 이러한 진술들은 종래 기술의 용인으로서가 아닌, 이러한 견지에서 읽혀져야 함이 이해되어야 한다.
전 세계에 걸친 텔레비전 브로드캐스트 시스템들은 현대의 디지털 통신 시스템들을 이용하여 아날로그 오디오 및 비디오 신호들의 전달로부터 디지털 오디오 비디오의 전달로 이동했다. 예를 들어, 미국에서 진보된 텔레비전 표준 위원회(ATSC : Advanced Television Standards Committee)는 "ATSC 표준 : 디지털 텔레비전 표준 A/53" (A/53 표준)이라 명명된 표준을 개발시켰다. A/53 표준은 디지털 텔레비전 브로드캐스트를 위해 어떤 데이터가 인코딩 및 디코딩되어야 하는지를 정의한다. 게다가, 미국 연방 통신 위원회(FCC : U.S. Federal Communications Commission)는 텔레비전 브로드캐스트를 위한 전자기적 스펙트럼의 부분들을 배당했다. FCC는 지상(즉, 케이블 또는 위성은 아님) 디지털 텔레비전 브로드캐스트의 송신을 위해, 배당된 부분 내의 연속적인 6 메가 헤르츠(MHz) 채널을 브로드캐스터(broadcaster)에 할당한다. 각각의 6 MHz 채널은 A/53 표준의 인코딩 및 변조 포맷을 기반으로 하여 대략 19 메가 비트들(Mb)/초의 채널 용량을 갖는다. 게다가, FCC는 6 MHz 채널을 통한 지상 디지털 텔레비전 데이터의 송신이 A/53 표준을 준수해야한다는 것을 요구했다.
A/53 표준과 같은 디지털 브로드캐스트 신호 송신 표준들은 소스 데이터(예컨대, 디지털 오디오 및 비디오 데이터)가 채널을 통해 송신되는 신호로 어떻게 프로세싱되고 변조되어야 하는지를 정의한다. 프로세싱은, 비록 채널이 잡음 및 다중-경로 간섭(multi-path interference)을 송신된 신호에 더할지라도, 채널로부터 신호를 수신하는 수신기가 소스 데이터를 복구할 수 있도록, 중복 정보(redundant information)를 소스 데이터에 더한다. 소스 데이터에 더해진 중복 정보는, 소스 데이터가 송신되는 유효 데이터 레이트(effective data rate)를 감소시키지만, 송신된 신호로부터의 소스 데이터의 성공적인 복구를 위한 가능성을 증가시킨다.
A/53 표준 개발 프로세스는 고 선명도 텔레비전(HDTV) 및 고정된 수신에 초점이 맞추어져 있다. 본 시스템은 시장에 이미 진입하기 시작한 대형 고 해상도 텔레비전 스크린들에 대한 비디오 비트 레이트를 최대화시키도록 설계되었다. 하지만, ATSC A/53 하의 송신 브로드캐스트 또는 레거시(legacy) 인코딩 및 송신 표준은 모바일 수신기들에 대한 수신의 어려움들(reception difficulties)을 드러낸다.
이러한 사실을 인식하여, 2007년에 ATSC는, 브로드캐스터들이 자체 디지털 브로드캐스트 신호를 통해 텔레비전 컨텐츠 및 데이터를 모바일 및 핸드헬드 디바이스들에 전달하는 것을 가능하게 할 표준을 개발시키기 위한 프로세스의 착수를 발표했다. 레거시 송신 표준으로의 변화들은 추가적인 데이터 중복(redundancy)을 도입하기 위한 추가적인 인코딩 체계를 포함한다. 추가적인 인코딩은 모바일, 핸드헬드, 및 보행자용 디바이스들 내에서 진보된 수신기들과 함께 더 양호하게 수행하도록 적응되었지만, 여전히 레거시 A/53 표준과의 퇴보적인 호환성을 유지한다. A/153으로 알려진 새로운 표준은 또한 기존의 수신 장비에 거스르는 영향을 주지 않고도, 동일한 라디오 주파수(RF) 채널 상에서 기존 ATSC 서비스들의 작동을 허용한다.
레거시 ATSC 신호에 더하여, ATSC M/H 신호로서 알려진 추가적인 모바일 및 핸드헬드 신호의 포함이 비록 레거시 수신을 손상시키지 않을지라도, 추가적인 신호는 브로드캐스트 채널 신호 내의 분리된 신호 또는 서브채널로 간주된다. 보다 중요하게도, ATSC M/H 신호는 보통 레거시 브로드캐스트 신호에 대한 증가물(augmentation)로서 제공되지 않으며, 또한 레거시 신호의 수신에 대한 성능 및 사용자 경험을 개선시키도록 의도되지 않는다. 본 개시사항은 ATSC M/H와 같은 진보된 모바일 및 보행자용 신호를 이용할 수 있는 시스템 및 방법을 제공함으로써 이러한 결함을 극복하여서, 기존의 레거시 ATSC 브로드캐스트 시스템과 같은 고정된 수신 시스템들에 대한 성능 및 사용자 경험을 개선시킨다.
종래의 신호 수신 시스템들은 시장에 이미 진입하기 시작한 대형 고 해상도 텔레비전 스크린들에 대한 비디오 비트 레이트를 최대화시키도록 설계되었지만, ATSC A/53 하의 송신 브로드캐스트 또는 레거시 인코딩 및 송신 표준은 모바일 수신기들에 대한 수신의 어려움들을 드러낸다. 따라서, 본 발명을 통해 이러한 어려움들을 해결하고자 한다.
본 개시사항의 한 양상에 따르면, 제1 인코딩 레이트로 제1 데이터 스트림과 제2 인코딩 레이트로 제2 데이터 스트림을 포함하는 신호를 수신하는 단계, 제1 데이터 스트림의 에러 값이 제1 에러 값 이하인 경우, 제1 데이터 스트림으로부터 컨텐츠를 출력하는 단계, 및 제1 데이터 스트림의 에러 값이 제1 에러 값보다 큰 경우, 제2 스트림으로부터 컨텐츠를 출력하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
본 개시사항의 또 다른 양상에 따르면, 제1 인코딩 레이트로 인코딩된 제1 부분과 제2 인코딩 레이트로 인코딩된 제2 부분을 포함하는 신호를 수신하는 복조기, 복조기에 연결된 제어기로서, 신호의 디코딩된 제1 부분의 에러 레이트가 제1 에러 레이트보다 큰 지의 여부를 결정하는 제어기, 및 제어기에 연결된 출력 드라이버로서, 신호의 디코딩된 제1 부분이 제1 에러 레이트보다 큰 경우 신호의 디코딩된 제2 부분으로부터 비디오 신호를 제공하는 출력 드라이버를 포함하는 신호 수신 장치가 제공된다.
본 개시사항의 또 다른 양상에 따르면, 입력 디바이스에 응답하여 대화식 그래픽 디스플레이(interactive graphic display)에 신호 디코딩 프로세스에 대한 선택들을 디스플레이하기 위한 방법이 제공되며, 상기 방법은 제1 인코딩 레이트로 인코딩된 제1 데이터 스트림과 제2 인코딩 레이트로 인코딩된 제2 데이터 스트림을 포함하는 수신된 신호를 디코딩하는 것에 관련된 복수의 비주얼 요소들을 디스플레이하는 단계, 및 사용자 입력에 응답하여 수신된 신호에 대한 디코딩 프로세스를 선택하는 단계를 포함한다. 디코딩 프로세스는 제1 데이터 스트림의 에러 값이 제1 에러 값 이하인 경우, 제1 데이터 스트림으로부터 제1 컨텐츠를 출력하는 단계, 및 제1 데이터 스트림의 에러 값이 제1 에러 값보다 큰 경우, 제2 데이터 스트림으로부터 제2 컨텐츠를 출력하는 단계를 더 포함한다.
본 발명은 ATSC M/H와 같은 진보된 모바일 및 보행자용 신호를 이용할 수 있는 시스템 및 방법을 제공함으로써 제시된 결함을 극복하여서, 기존의 레거시 ATSC 브로드캐스트 시스템과 같은 고정된 수신 시스템들에 대한 성능 및 사용자 경험을 개선시킨다.
도 1은 본 개시사항의 신호 송신 시스템에 대한 블록도.
도 2는 본 개시사항의 예시적인 신호 송신기의 한 실시예에 대한 블록도.
도 3은 본 개시사항의 예시적인 신호 수신기의 한 실시예에 대한 블록도.
도 4는 본 개시사항에 따라 신호를 인코딩하기 위한 예시적인 프로세스에 대한 흐름도.
도 5는 본 개시사항에 따라 신호를 디코딩하기 위한 예시적인 프로세스에 대한 흐름도.
도 6은 본 개시사항에 따라 신호를 디코딩하기 위한 예시적인 사용자 인터페이스를 도시하는 도면.
본 개시사항의 특성들 및 장점들은 주어진 예시를 이용하여, 다음의 설명으로부터 보다 더 명백해질 수 있다.
도면들에 도시된 요소들은 다양한 형태들의 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 결합으로 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 바람직하게도, 상기 요소들은 하나 이상의 적절히 프로그래밍된 일반용 디바이스들 상에서 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현되며, 상기 디바이스들은 프로세서, 메모리, 및 입력/출력 인터페이스들을 포함할 수 있다. 본 명세서에서, 관용구인 "연결된"은 하나 이상의 중간 구성 요소들을 통해 또는 이들과 함께 직접적으로 접속되거나, 또는 간접적으로 접속되는 것을 의미하는 것으로 정의된다. 이러한 중간 구성 요소들은 하드웨어 및 소프트웨어 모두의 기반인 구성 요소들을 포함할 수 있다.
본 설명은 본 개시사항의 원리들을 예증한다. 따라서 당업자라면, 비록 본 명세서에서 명백히 설명되거나 또는 도시되지 않을지라도, 본 개시사항의 원리들을 구현하며 그 범주 내에 포함되는 다양한 장치들을 고안할 수 있음이 이해될 것이다.
본 명세서에 열거된 모든 예시들 및 조건부 언어는, 독자가 발명자(들)에 의해 종래의 기술을 진전시키는 데에 공헌된 본 개시사항의 원리들 및 본 개념들을 이해하는 것에 있어서 도움을 주기 위한 교육적인 목적으로 의도되었으며, 이는 이러한 구체적으로 열거된 예시들 및 조건들에 대한 어떤 제한도 가하지 않는 것으로써 해석되어야 한다.
게다가 본 개시사항의 원리들, 양상들, 및 실시예들, 뿐만 아니라 이들의 구체적인 예시들을 열거하는 본 명세서에서의 모든 진술들은 이들의 구조적 및 기능적 등가물들을 모두 포함하는 것으로 의도된다. 추가적으로 이러한 등가물들은 현재 알려진 등가물들, 뿐만 아니라 미래에 개발될 등가물들, 즉 구조에 상관없이 동일한 기능을 수행하는 임의의 개발된 요소들을 모두 포함하는 것으로 의도된다.
따라서, 예를 들어 본 명세서에 제시된 블록도들은 본 개시사항의 원리들을 구현하는 예시적인 회로의 개념도들을 나타냄이 당업자에 의해 이해될 것이다. 유사하게도, 임의의 순서도들, 흐름도들, 상태 변이도들, 의사 부호, 및 이와 유사한 것들은 컴퓨터 판독 가능한 매체에서 실질적으로 나타내어질 수 있으며, 이로써 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지의 여부에 상관없이, 이러한 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 실행될 수 있는 다양한 절차들을 나타냄이 이해될 것이다.
도면들에 도시된 다양한 요소들의 기능들은 전용 하드웨어, 뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 공동으로 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어의 사용을 통해 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 기능들은 단일 전용 프로세서에 의해, 단일 공유된 프로세서에 의해, 또는 일부가 공유될 수 있는 복수의 개별 프로세서에 의해 제공될 수 있다. 게다가, "프로세서" 또는 "제어기"라는 용어의 명시적인 사용은 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어만을 언급하는 것으로 해석되어서는 안 되고, 디지털 신호 프로세서("DSP") 하드웨어, 소프트웨어 저장을 위한 판독-전용 메모리("ROM"), 랜덤 액세스 메모리("RAM"), 및 비휘발성 저장 장치를, 제한 없이, 암시적으로 포함할 수 있다.
종래의 및/또는 맞춤형의 다른 하드웨어가 또한 포함될 수 있다. 유사하게도, 도면들에 도시된 임의의 스위치들은 개념적일 뿐이다. 이들의 기능은 프로그램 로직의 연산을 통하여, 전용 로직을 통하여, 프로그램 제어 및 전용 로직의 상호 작용을 통하여, 또는 심지어 수동으로 수행될 수 있는데, 특정 기술은 문맥으로부터 보다 더 구체적으로 이해될 수 있어서 구현자에 의해 선택될 수 있다.
본 명세서의 청구항들에서, 특정 기능을 수행하는 수단으로 표현된 임의의 요소들은 그러한 기능을 수행하는 임의의 방법을 포함하도록 의도되는데, 임의의 방법은 예컨대, a) 그러한 기능을 수행하는 회로 요소들의 결합 또는 b) 임의의 형태이며, 이에 따라 그러한 기능을 수행하기 위한 소프트웨어를 실행시키기 위한 적절한 회로와 결합된 펌웨어, 마이크로코드 등을 포함하는 소프트웨어를 포함한다. 그러한 청구항들에 의해 한정되는 본 개시사항은, 다양한 열거된 수단들에 의해 제공되는 기능들이 청구항들이 요구하는 방식으로 결합되며 함께 제공되는 사실에 속한다. 그러므로, 그러한 기능들을 제공할 수 있는 임의의 수단은 본 명세서에 도시된 수단들과 동등한 것으로 간주된다.
본 개시사항의 하나 이상의 특정 실시예들이 아래에 설명될 것이다. 이러한 실시예들에 대한 간결한 설명을 제공하기 위한 노력으로, 실질적인 구현의 모든 특징들이 본 명세서에 설명된 것은 아니다. 임의의 이러한 실질적인 구현의 개발에 있어서, 임의의 엔지니어링 또는 설계 프로젝트에서 수많은 구현-특유의 결정들(implementation-specific decisions)이 시스템-관련 및 사업-관련 제약들에 대한 준수와 같이, 구현들마다 다양할 수 있는 개발자들의 특정 목적들을 성취하도록 이루어져야만 한다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 그럼에도 불구하고 이러한 개발 노력은 본 개시사항의 이익을 갖는 당업자를 위한 설계, 제작, 및 제조를 책임지는 루틴(routine)일 것임이 이해되어야 한다.
다음은 텔레비전 브로드캐스트 신호들에 관한 시스템을 설명하며, 보다 구체적으로는 미국에서의 사용으로 한정된 브로드캐스트 신호들에 관한 시스템을 설명한다. 설명된 실시예들은 일반적으로 신호 송신 설비 및 사용자의 구내에서 사용될 수 있다. 실시예들을 병합하는 디바이스들의 예시들은 셋톱 박스들, 랩톱 또는 데스크톱 컴퓨터들, 모니터들, 및 텔레비전들을 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다. 다른 유형의 신호들을 송신 및 수신하도록 사용되는 다른 시스템들은 유사한 구조들 및 프로세스들을 포함할 수 있다. 당업자들은 본 명세서에 설명된 회로들 및 프로세스들의 실시예들이 단지 한 세트의 가능성이 있는 실시예들임을 이해할 것이다. A/53 및 A/153 표준 이외의 브로드캐스트 및 무선 표준들을 준수하는 신호들은 일반적으로 본 명세서에 설명된 것과 유사한 방식으로 송신 및 수신될 수 있다는 것에 주목하는 것이 중요하다. 또한, 대안적인 실시예들에서, 본 시스템의 구성 요소들은 재배열 또는 생략될 수 있으며, 또는 추가적인 구성 요소들이 더해질 수 있다. 예를 들어, 작은 수정들을 통해, 설명된 시스템은 전 세계의 어딘가에서 사용되는 디지털 비디오 브로드캐스트-지상(DVB-T) 브로드캐스트 서비스들에서 사용되도록 구성될 수 있다.
아래에 설명된 실시예들은 주로 신호들의 송신 및 수신에 관한 것이며, 특히 레거시 ATSC 브로드캐스트 신호와 같은 제1 인코딩된 신호 스트림, 및 ATSC M/H 브로드캐스트 신호와 같은 제2 인코딩된 신호 스트림을 포함하도록 인코딩된 브로드캐스트 신호들의 송신 및 수신에 관한 것이다. 실시예들의 특정 양상들은 특정한 제어 신호들 및 전원 공급 연결들을 포함하지만, 이들로 제한되지 않으며, 도면들에 설명 또는 도시되지 않았지만, 당업자에 의해 쉽게 확인될 수 있다. 실시예들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 마이크로프로세서 및 프로그램 코드 또는 맞춤형 집적 회로들의 사용을 포함하는 임의의 결합을 이용하여 구현될 수 있다. 실시예들의 일부는 실시예의 다양한 요소들 사이의 반복적인 작동 및 연결을 포함할 수 있음에 주목되어야 한다. 반복된 동일 요소들을 사용하며, 직렬로 연결되는, 또는 본 명세서에 설명된 반복적인 작동 실시예들을 대신하여 연결되는, 또는 본 명세서에 설명된 반복적인 작동 실시예들에 추가되어 연결되는 배관 구조들(pipelining architectures)을 사용하는 대안적인 실시예들이 가능할 수 있다.
본 개시된 실시예들은, 컨텐츠(예컨대, 오디오, 비디오, 데이터)의 데이터 스트림을 보다 높은 데이터 레이트로 인코딩된 제1 스트림으로 프로세싱하는 단계, 및 가정 내의 비디오 디스플레이에 디스플레이하기 위해 보다 높은 품질 레벨 비디오를 포함하는 출력 신호를 생성하는 단계를 포함하는, 브로드캐스트 신호를 위한 송신 장치 및 방법을 설명한다. 본 송신 장치 및 방법은 또한, 동일 또는 유사 컨텐츠를 보다 낮은 데이트 레이트로 인코딩된 제2 스트림으로 프로세싱하는 단계, 및 휴대용 또는 모바일 디바이스와 함께 사용되는 비디오 디스플레이에 디스플레이하기 위해 보다 낮은 품질 레벨 비디오를 포함하며 제1 신호에 포함되는 출력 신호를 생성하는 단계를 포함한다. 송신 장치 및 방법은 또한 제1 스트림 및 제2 스트림 사이의 동기화(synchronization)를 포함할 수 있으며, 결합된 브로드캐스트 신호에 포함된 각각의 스트림들 내의 비디오 컨텐츠를 위한 동기화 데이터를 생성할 수 있다.
본 실시예들은 또한 신호를 수신하기 위한 장치 및 방법을 설명하며, 상기 신호는, 디스플레이를 위해 제1 품질 레벨의 화상 출력을 생성하는 제1 인코딩 레이트 또는 포맷을 이용하여 인코딩된 제1 스트림, 및 제1 품질 레벨보다 낮은 디스플레이를 위해 제2 품질 레벨의 화상 출력을 생성하며 제1 레이트 포맷보다 높거나 견고한 제2 인코딩 레이트 또는 포맷을 이용하여 인코딩된, 동일 또는 유사 컨텐츠를 포함하는 제2 스트림을 포함한다. 제2 품질 레벨의 화상 출력을 포함하는 제2 스트림은 보다 낮은 비디오 해상도를 포함할 수 있으며, 또한 다른 특성적인 차이들 중에서도, 제1 품질 레벨의 화상 출력을 포함하는 제2 스트림보다 낮은 스캔 레이트 해상도를 포함할 수 있다.
수신기의 실시예들은, 디코딩 에러 레이트가 제1 디코딩된 신호 에러 레이트 레벨 이하로 유지되는 경우, 디스플레이를 위해 제1 스트림을 디코딩하고, 제1 디코딩된 스트림을 제공한다. 수신기의 실시예들은 또한, 디코딩 에러 레이트가 제1 디코딩된 신호 에러 레벨보다 크게 되는 경우, 디스플레이를 위해 제2 스트림을 디코딩하고, 제2 디코딩된 스트림을 제공할 수 있다. 수신기 실시예들은, 제1 디코딩된 신호 에러가 제1 에러 레벨 이하인 제2 에러 레벨보다 큰 경우에만, 제1 및 제2 스트림들을 동시에 디코딩할 수 있고, 또는 대안적으로 제2 스트림을 디코딩할 수 있다. 수신기 실시예들은, 제1 디코딩된 스트림의 에러 레이트가 제1 에러 레이트보다 낮은 제2 에러 레이트 이하일 때와 같은 특정 수신 조건들 하에서 제2 스트림의 디코딩을 디스에이블링하기 위한 기능을 더 포함할 수 있다. 수신기 실시예들은 또한 매끄러운 디스플레이 전송을 위해 두 개의 디코딩된 스트림들의 출력들을 동기화시키기 위한 기능을 포함할 수 있다. 수신기 실시예들은 제1 품질 레벨의 화상 출력을 위해 사용되는 디스플레이 디바이스에 제2 스트림을 디스플레이하기 위해, 제2 스트림에 대한 한가지 이상의 비디오 신호 특성들을 조정할 수 있다.
이제 도 1로 돌아가보면, 본 개시사항의 양상들에 따른 신호 송신 시스템(100)의 한 실시예에 대한 블록도가 도시된다. 시스템(100)은 특히, ATSC A/153 표준에서 사용되는 바와 같이, 두 가지 이상의 신호 인코딩 포맷들로 송신될 수 있는 브로드캐스트 신호들과 같이 사용을 위해 적절하다. 도 1의 신호 송신기 측에서 볼 때, 제1 입력 소스에서 동화상 엔터테인먼트 그룹(MPEG) 표준 MPEG-2에 따른 오디오/비디오 스트림 압축에서와 같이, 제1 데이터 스트림은 하이 레이트 인코더(high rate encoder, 110)에 연결된다. MPEG-2 압축과 같은 오디오/비디오 스트림 압축을 또한 이용할 수 있는 제2 데이터 스트림은 로우 레이트 인코더(low rate encoder, 120)에 연결된다. 하이 레이트 인코더(110)와 로우 레이트 인코더(120)는 모두 멀티플렉서/익사이터(multiplexer/exciter, 130)에 연결된다. 멀티플렉서/익사이터(130)는 안테나(140)에 연결되며, 상기 안테나(140)는 설정된 브로드캐스트 주파수인 방송 전파들(airwaves) 상에서, 결합된 인코딩된 신호를 수신 안테나(150)에 송신한다. 신호 수신기 측에서 볼 때, 안테나(150)는 셋톱 수신기(160)에 연결된다. 셋톱 수신기(160)는 디스플레이 디바이스(170)에 연결되며, 상기 디스플레이 디바이스(170)는 비디오 및 오디오 컨텐츠 디스플레이를 사용자에게 제공한다.
하이 레이트 인코더(110)는 하나 이상의 신호 압축 및 에러 보정 인코딩 프로세스들을 이용하여 제1 데이터 스트림을 인코딩한다. 신호 압축은 MPEG-2 압축을 포함할 수 있다. 신호 에러 보정 인코딩은 리드-솔로몬 인코딩(Reed-Solomon encoding), 데이터 랜덤화(data randomizing), 또는 화이트닝(whitening), 데이터 인터리빙(data interleaving), 및 트렐리스 코딩(trellis coding)을 포함할 수 있다. 일반적으로, 하이 레이트 인코더(110)는 고 선명도 비디오 품질을 달성하는 비디오 데이터 신호를 생성할 수 있다. 고 선명도 비디오 품질은 수평 해상도의 720개 이상의 라인들을 포함하는 프로그레시브 스캔 포맷(progressive scan format)인 비디오 신호를 포함할 수 있다. 고 선명도 비디오 품질을 위한 다른 포맷들이 가능할 수 있다.
로우 레이트 인코더(120)는, 우선적으로 제2 데이터 스트림을 인터넷 프로토콜(IP) 패킷들로 구성하고, 하나 이상의 신호 압축, 및 패킷 기반의 트렐리스 인코딩과 패킷 기반의 리드-솔로몬 인코딩을 포함하는 신호 인코딩 프로세스들을 적용함으로써, 제2 데이터 스트림을 인코딩할 수 있다. 로우 레이트 인코더(120)는 또한 상기 언급된 인코딩 프로세스들을 이용하여 하나 이상의 인코딩 레이트로 제2 데이터 스트림의 모든 또는 일부분을 압축 및 인코딩할 수 있다. 추가적으로, 로우 레이트 인코더(120)는 설명된 하나 이상의 신호 인코딩 프로세스들 및 사용된 하이 레이트 인코더(110)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 로우 레이트 인코더(120)는 저 선명도 비디오 품질을 달성하는 비디오 데이터 신호를 생성할 수 있다. 저 선명도 비디오 품질은 수평 해상도의 720개 이하의 라인들을 포함하는 인터레이싱된 스캔 포맷(interlaced scan format)인 비디오 신호를 포함할 수 있다. 저 선명도 비디오 품질을 위한 다른 포맷들이 가능할 수 있다.
한 선호되는 실시예에서, 하이 레이트 인코더(110)는 ATSC A/53 신호 표준에 따라 제1 데이터 스트림을 인코딩하고, 로우 레이트 인코더(120)는 ATSC M/H 또는 ATSC A/153 표준에 따라 제2 데이터 스트림을 패킷 기반의 데이터 스트림으로서 인코딩한다.
제1 데이터 스트림 내의 컨텐츠는 제2 데이터 스트림 내의 컨텐츠와 동일 또는 유사할 수 있다는 것에 주목하는 것이 중요하다. 비록 컨텐츠가 초기에는 동일할 수 있을지라도, 컨텐츠에 대한 신호 압축 및 인코딩 레벨은 상이할 수 있기 때문에, 하이 레이트 인코더(110)와 로우 레이트 인코더(120) 사이의 신호 인코딩 성능의 차이가 존재할 수 있다. 예를 들어, 하이 레이트 인코더(110)로부터의 출력 컨텐츠는 로우 레이트 인코더(120)와는 상이한 비디오 해상도 또는 종횡비(aspect ratio)를 사용할 수 있다. 게다가, 수신된 신호 에러 임계값은 하이 레이트 인코더(110)의 출력의 비해 더 높을 수 있다. 그 결과로서, 로우 레이트 인코더(120)로부터의 신호 스트림은 보다 낮은 신호-잡음 비율로 데이터 신호 에러가 없이, 수신 디바이스에서 수신될 수 있다.
추가적으로, 제1 데이터 스트림 내의 컨텐츠는 제2 데이터 스트림 내의 컨텐츠에 비해 시간이 진전되거나, 또는 시간이 지연될 수 있다. 시간 지연 또는 진전은, 하이 레이트 인코더(110) 및 로우 레이트 인코더(120)로부터의 신호들에 대한 송신 전달 타이밍(transmission delivery timing)을 조정하기에 필수적일 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 제1 데이터 스트림 및 제2 데이터 스트림은 상이한 신호 포맷 또는 압축 메커니즘들을 사용할 수 있다. 예를 들어, 제1 데이터 스트림은 MPEG-2 스트림일 수 있지만, 제2 데이터 스트림은 MPEG-4 스트림일 수 있다.
하이 레이트 인코더(110) 및 로우 레이트 인코더(120) 모두는 상기 설명된 비디오 및 오디오 압축 프로세스들의 일부 또는 모두를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 하이 레이트 인코더(110) 및 로우 레이트 인코더(120) 모두는 동일한 미압축된 비디오 및 오디오 신호들을 수신할 수 있다. 하이 레이트 인코더(110) 및 로우 레이트 인코더(120)는 또한 수송 패킷 포매이션 프로세싱(transport packet formation processing)을 포함할 수 있다. 하이 레이트 인코더(110) 및 로우 레이트 인코더(120)는 또한 신호 포맷 트랜스코딩 프로세스들(signal format transcoding processes)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하이 레이트 인코더(110)는 MPEG-2 포맷-MPEG-4 포맷 신호 컨버터 또는 MPEG-4 포맷-MPEG-2 포맷 신호 컨버터를 포함할 수 있다.
하이 레이트 인코더(110) 및 로우 레이트 인코더(120)로부터의 인코딩된 신호 스트림들은 멀티플렉서/익사이터(130)에 제공된다. 멀티플렉서/익사이터(130)는 송신을 위해 두 개의 인코딩된 스트림들을 단일 스트림으로 결합시킨다. 한 실시예에서, 멀티플렉서/익사이터(130)는, 로우 레이트 인코더(120)로부터의 패킷 기반의 부수적인 데이터 스트림으로서 버스트 데이터(burst data)를 포함하는 연속적인 스트림 내에 한 세트의 위치들 또는 인터벌들(intervals)과 함께 하이 레이트 인코더(110)로부터 시작하는 연속적인 데이터 스트림으로서 결합된 신호 스트림을 구성한다. 멀티플렉서/익사이터(130)는 또한 신호 내부의 타이밍 레퍼런스들(timing references)을 제공함으로써 두 개의 인코딩된 신호 스트림들의 전달을 동기화시킬 수 있다. 타이밍 레퍼런스들은 클럭(clock)과 같은 절대적 타이밍 신호들을 기반으로 할 수 있으며, 또는, 예를 들어 하이 레이트 인코더(110)로부터의 인코딩된 스트림 내의 컨텐츠에 기초한 상대적 위치 타이밍(relative position timing)을 기반으로 할 수 있다. 멀티플렉서/익사이터(130)는 또한 트렐리스 코딩된 변조 인코딩(trellis coded modulation encoding)과 같은, 결합된 신호 스트림을 위한 임의의 최종 결합된 채널 코딩을 포함할 수 있다. 인코더들 및 멀티플렉서/익사이터의 작동은 아래에 더 상세하게 설명될 것이다.
두 개의 인코딩된 스트림들이 최종 결합된 신호 내의 서브채널들로서 공존할 수 있다는 것에 주목하는 것은 중요하다. 비록 두 개의 인코딩된 스트림들이 서로 관련될 수 있고, 일부 공통의 프로세싱을 포함할 수 있을지라도, 각각의 두 개의 스트림들은 서브채널들로서, 독자적으로 수신, 복구, 및 디코딩될 수 있다.
결합된 신호는 안테나(140)에 제공되어, 방송 전파들 상에서 송신된다. 송신된 신호가 고정된 브로드캐스트 수신 장비, 및 모바일 또는 핸드헬드 수신 장비 모두에 의한 수신을 위해 의도되었음에 주목하는 것이 중요하다. 송신되는 신호 내에서 상이한 성능 레벨들을 갖는 두 개의 인코딩된 신호 스트림들의 존재는, 신호가 두 개의 상이한 수신 성능 레벨들을 기반으로 하여, 두 세트의 수신 장비에 의해 수신되는 것을 허용한다. 고정된 브로드캐스트 수신 장비는 공칭의 수신 기능들과 개선된 송신 채널 환경을 기반으로 하여 높은 품질 스트림을 수신할 수 있다. 높은 품질 스트림은 이후, 고 선명도 텔레비전과 같은 고 해상도 비디오 디스플레이 시스템에 디스플레이될 수 있다. 셀룰러 폰(cell phone), 퍼스널 디지털 어시스턴트(PDA), 및 휴대용 텔레비전들과 같은 모바일 또는 핸드헬드 수신 장비는 개선된 수신 기능들 및 보다 까다로운 송신 채널 환경을 기반으로 하여 낮은 품질 스트림을 수신할 수 있다. 이후, 낮은 품질 스트림은 모바일 또는 핸드헬드 수신 디바이스와 함께 사용되는 훨씬 더 소형의 보다 낮은 해상도 스크린에서 디스플레이될 수 있다.
안테나(150)는 결합된 데이터 스트림을 포함하는 송신된 신호를 수신하고, 셋톱 수신기(160)에 신호를 제공한다. 셋톱 수신기(160)는 수신된 신호를 동조, 복조, 및 디코딩한다. 게다가, 셋톱 수신기(160)는 또한 수신된 신호를 제1 데이터 스트림으로부터의 컨텐츠와 제2 데이터 스트림으로부터의 컨텐츠로 분리시킨다. 일반적으로, 셋톱 수신기(160)는 하이 레이트 인코더(110)로부터의 제1 데이터 스트림에 대한 컨텐츠만을 프로세싱하고 디코딩한다. 하지만, 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 셋톱 박스 수신기는 또한 유리하게도 로우 레이트 인코더(120)로부터의 제2 데이터 스트림의 컨텐츠를 프로세스 및 디코딩할 수 있다. 두 개의 데이터를 포함하는 수신된 신호의 수신 및 프로세싱에 대한 세부 사항들은 아래에 더 상세하게 설명될 것이다.
셋톱 수신기(160)로부터의 출력 신호는, 하이 레이트 인코더(110)에서 본래 프로세싱된, 수신 및 디코딩된 데이터 스트림, 또는 로우 레이트 인코더(120)에서 본래 프로세싱된, 수신 및 디코딩된 데이터 스트림 중 어느 하나로서, 디스플레이 디바이스(170)에 제공된다. 디스플레이 디바이스(170)는 텔레비전, 모니터, 또는 컴퓨터 디스플레이 등을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 셋톱 수신기(160) 및 디스플레이 디바이스(170)는 단일의 수신 및 디스플레이 디바이스로서, 결합 및 구현될 수 있다.
이제 도 2로 돌아가보면, 본 개시사항의 양상들에 따른 신호 송신기 시스템(200)에 대한 블록도가 도시된다. 송신기(200)는 ATSC M/H 또는 A/153 브로드캐스트 표준에 따라 신호들을 인코딩 및 송신한다. 송신기(200)는 두 세트의 입력 스트림들인 메인 서비스 데이터와 M/H 서비스 데이터의 MPEG 수송 스트림(TS) 패킷들을 수신한다. 메인 서비스 데이터는 패킷 타이밍 및 조정 블록(230)에 제공된다. M/H 서비스 데이터 스트림은 프리-프로세서(pre-processor, 210)에 제공된다. 패킷 타이밍 및 조정 블록(230) 및 프리-프로세서(210)의 출력들은 패킷 먹스(packet mux, 240)에 연결된다. 패킷 먹스(240)는 포스트-프로세서(250)에 연결된다. 포스트-프로세서(250)의 출력은 싱크 먹스(sync mux, 270)에 연결된다. 필드 싱크(field sync) 및 세그먼트 싱크(segment sync) 신호는 모두 싱크 먹스(270)로의 입력으로서 제공된다. 싱크 먹스(270)는 파일럿 삽입기(pilot inserter, 272)에 연결된다. 파일럿 삽입기(272)는 프리-이퀄라이저 필터(pre-equalizer filter, 274)에 연결된다. 프리-이퀄라이저 필터(274)는 8-레벨 잔류 측파대(8-VSB : 8-level vesigial sideband) 변조기(278)에 연결된다. 8-VSB 변조기(278)는 업컨버터(280)에 연결된다. 업컨버터(280)는 안테나(290)에 연결된다. 안테나(290)는 결합 및 프로세싱된 스트림들인 메인 서비스 데이터와 M/H 서비스 데이터를 하나 이상의 ATSC A/153 브로드캐스트 신호들로서 송신한다.
프리-프로세서(210)는 M/H 서비스 데이터 스트림을 인코딩하는 것과 관련된 몇 개의 블록들을 더 포함한다. 입력 신호는 M/H 프레임 인코더(212)에 제공된다. M/H 프레임 인코더는 블록 프로세서(214)에 연결된다. 블록 프로세서(214)는 그룹 포맷터(group formatter, 216)에 연결된다. 신호 발생 인코더(218)는 또한 입력을 그룹 포맷터(216)에 제공한다. 그룹 포맷터는 패킷 포맷터(220)에 연결된다. 패킷 포맷터는 프리-프로세서(210)의 출력 신호를 제공한다.
포스트-프로세서(250)는 결합된 데이터 스트림을 인코딩하는 것과 관련된 몇 개의 블록들을 더 포함한다. 입력 신호는 수정된 데이터 랜덤화기(modified data randomizer, 252)에 제공된다. 데이터 랜덤화기(252)는 체계적/비체계적 RS 인코더(systematic/non-systematic RS encoder, 254)에 연결된다. 체계적/비체계적 RS 인코더(254)는 데이터 인터리버(data interleaver, 256)에 연결된다. 데이터 인터리버(256)는 패러티 리플레이서(parity replacer, 258)에 연결된다. 데이터 인터리버(256)는 또한 비체계적 RS 인코더(260)에 연결된다. 패러티 리플레이서(258)는 수정된 트렐리스 인코더(modified trellis encoder, 262)에 연결된다. 수정된 트렐리스 인코더(262)의 출력들 중 하나는 비체계적 RS 인코더(260)에 피드백 입력으로서 연결된다. 비체계적 RS 인코더(260)는 패러티 리플레이서(258)에 제2 입력으로서 연결된다. 수정된 트렐리스 인코더(262)는 또한 포스트-프로세서(250)의 출력 신호를 제공한다. 포스트-프로세서(250) 내부의 많은 블록들이 ATSC A/53 브로드캐스트 신호들에 대한 신호 인코딩 시스템에서 확인되는 기능들과 유사한 기능들을 수행한다는 것에 주목하는 것은 중요하다. 일부 블록들의 기능들은 추가적인 ATSC M/H 서비스 데이터 스트림의 존재로 인한 변경들을 병합하도록 수정 또는 적응되었다.
높은 레벨에서, 송신기(200)의 기능은 두 유형의 스트림들인 보다 높은 데이터 레이트 메인 서비스 데이터와 보다 낮은 데이터 레이트 M/H 서비스 데이터를 MPEG 수송 스트림 패킷들 중 하나의 스트림으로 결합하고, 이들을 A/53 표준에 따른 표준 ATSC 트렐리스-코딩된 8-VSB 신호로 프로세싱 및 변조하는 것을 포함한다. 레거시 8-VSB 수신기들과의 호환성을 위해, M/H 서비스 데이터는 프리-프로세서(210) 내부에서 M/H 인캡슐레이션(MHE) 패킷들로 지정된 특정 MPEG-2 수송 스트림 패킷들로 인캡슐레이팅된다. 프리-프로세서(210)는 임의의 원하는 포맷인 인캡슐레이팅된 서비스 데이터를 수용할 수 있다. 예를 들어, IP 패킷들에 의해 전달되는 MPEG-2 비디오/오디오, MPEG-4 비디오/오디오, 다른 데이터 또는 서비스들과 같은 MPEG 수송 스트림들로 전달되는 서비스들이 프로세싱될 수 있다.
프리-프로세서(210)는 M/H 서비스 데이터의 견고함(robustness)을 개선하도록 M/H 서비스 데이터를 M/H 데이터 구조로 재배열한다. 순방향 에러 보정(forward error correction)은 MH 프레임 인코더(212)와 블록 프로세서(214) 내부에서 수행된다. 트레이닝 시퀀스들(training sequences)은 신호 발생 인코더(218)와 그룹 포맷터(216)에 의해 추가된다. 패킷 포맷터(220)는 프로세싱된 개선된 데이터를 순차적으로 MHE 수송 스트림 패킷들로 인캡슐레이팅하고, 메인 서비스 데이터 스트림에 삽입될 207 바이트(또는 세그먼트)의 연속하는 118개의 패킷들의 그룹으로서 MHE 패킷들을 포맷팅한다.
메인 서비스 멀티플렉스 데이터는 패킷 타이밍 및 조정 블록(230)에 제공된다. 패킷 타이밍 및 조정 블록(230)은, 발생된 신호가 레거시 수신기들의 작동을 허용하기 위해 MPEG 및 ATSC 표준들을 준수하도록, 결합 포인트(combining point)에서의 일시적인 변위들(temporal displacements)을 보상하기 위해 메인 서비스 멀티플렉스 데이터를 조정한다. 메인 서비스 및 M/H 서비스 데이터의 시간-분할 멀티플렉싱(time-division multiplexing)은, M/H 스트림 제공 없이 발생하게 되는 타이밍과 비교되는 메인 서비스 스트림 패킷들의 송신 시간으로의 변경을 가져온다. 패킷 타이밍 및 조정 블록(230)으로부터의 일시적으로 조정된 메인 서비스 멀티플렉스 데이터, 및 프리-프로세서(210)로부터의 프로세싱된 MH 서비스 데이터는 패킷 먹스(240)에서 함께 멀티플렉싱 또는 결합된다. 패킷 먹스(240)에서, 각 M/H 그룹은 156개의 데이터 패킷들, 또는 ATSC 데이터 필드 사이즈의 절반으로 구성되는 M/H 슬롯에 삽입된다. M/H 슬롯들은 M/H 그룹들을 포함 또는 미포함할 수 있다. M/H 그룹이 특정 슬롯에 삽입되면, 118개의 패킷들은 M/H 패킷들이고, 38개의 패킷들은 메인 서비스 데이터 패킷들이다. M/H 그룹이 슬롯에 삽입되지 않으면, 모든 156개의 패킷들은 메인 서비스 데이터 패킷들이다. M/H 그룹들에 대한 M/H 슬롯들로의 할당은 M/H 데이터와 메인 서비스 데이터 사이의 상대 레이트들(relative rates)의 함수일 것이다.
결합된 데이터 스트림은 포스트-프로세서(250)에 제공된다. 포스트-프로세서(250)는 결합된 데이터 스트림을 더 인코딩 및 프로세싱한다. 포스트-프로세서(250)는 결합된 데이터 스트림 중 메인 서비스 데이터 부분과 M/H 서비스 데이터 부분을 인식, 분리, 및 개별적으로 프로세싱 및 인코딩할 수 있다. 포스트-프로세서(250)는 A/53 표준을 기반으로 한 8-VSB 인코딩을 이용하여 메인 서비스 데이터를 프로세싱 및 인코딩한다. 인코딩은 수정된 데이터 랜덤화기(252) 내부에서의 데이터 랜덤화, 체계적/비체계적 RS 인코더(254) 내부에서의 RS 인코딩, 데이터 인터리버(256) 내부에서의 데이터 인터리빙, 및 수정된 트렐리스 인코더(262) 내부에서의 트렐리스 인코딩을 포함한다.
포스트-프로세서(250)는 또한, ATSC 8-VSB 수신기들과의 호환성을 보장하도록, 결합된 스트림 내의 프리-프로세싱된 M/H 서비스 데이터를 처리한다. 결합된 스트림 내의 M/H 서비스 데이터는 포스트-프로세서(250) 내부에서, 메인 서비스 데이터와는 상이하게 프로세싱된다. M/H 서비스 데이터는 수정된 데이터 랜덤화기(252)를 통과하고, 랜덤화되지 않는다. 프리-프로세싱된 M/H 서비스 데이터는 체계적/비체계적 RS 인코더(254) 내부에서 비체계적 데이터로서 인코딩되고, 데이터 인터리버(256) 내부에서 52 바이트를 포함하는 데이터의 블록으로서 인터리빙된다. 데이터 인터리버(256)는 A/53 ATSC 컨볼루션 인터리버(A/53 ATSC convolutional interleaver)에 해당하고, M/H 및 메인 서비스 데이터에 동등하게 적용된다. 추가적인 작동들이 또한 프리-프로세싱된 M/H 서비스 데이터에서 수행됨으로써, 프리-프로세싱된 M/H 서비스 데이터에 포함된 각 트레이닝 시퀀스의 시작 시에, 수정된 트렐리스 인코더(262) 내부에 위치된 한 세트의 트렐리스 인코더 메모리들을 적절하게 초기화(initialize)한다.
수정된 랜덤화기(252)의 데이터 출력에서 (N, K, t)=(207, 187, 10) 코드의 RS 인코딩 프로세스를 수행하도록, 체계적/비체계적 RS 인코더(254)가 사용된다. 체계적/비체계적 RS 인코더(254)는 동일한 RS 코드에 대한 표준 ATSC RS 인코더의 수정된 버전이지만, A/153 표준의 부분으로서 포함된 MH 그룹 데이터 포맷 테이블에 포함된 수정들을 반영한다. MH 서비스 데이터의 비체계적 RS 인코딩은, 레거시 수신기들에 의한 수신을 중단시키지 않고, 규칙적으로 구분된 길이의 트레이닝 시퀀스들의 삽입을 가능하게 한다.
체계적/비체계적 RS 인코더(254)의 작동 동안, 입력된 데이터가 메인 서비스 데이터 패킷에 해당하면, RS 인코더는, RS FEC 패러티 데이터의 20 바이트를 187개의 정보-바이트 패킷들의 각 세트의 끝부분에 더하여, 레거시 ATSC 8-VSB 시스템에서와 동일한 체계적 RS 인코딩 프로세스를 수행함으로써, 207-코딩된 바이트 패킷 또는 세그먼트를 생성한다. 하지만, 입력된 데이터가 M/H 서비스 데이터 패킷에 해당하면, RS 인코더는 비체계적 RS 인코딩 프로세스를 수행한다.
수정된 트렐리스 인코더(262)는 ATSC A/53 브로드캐스트 표준에서 사용된 종래의 트렐리스 인코더와 유사한 방식으로 작동한다. 작동에 있어서, 차별적인 프리-코딩(differential pre-coding)을 통해 12 인터리빙된 레이트 2/3 트렐리스 인코더들은 인코딩을 수행한다. 게다가, M/H 데이터는, ATSC M/H 신호를 수신하기 위해 사용되는 알려진 트레이닝 시퀀스들을 획득할 목적으로 각 M/H 트레이닝 시퀀스 직전에 인코더 메모리들을 초기화할 추가적인 필요가 있다. 또한, M/H 신호를 위한 트렐리스 초기화 이전에 계산된 RS 패러티 데이터는 송신 이전에 에러들을 포함할 것이다. 수정된 트렐리스 인코더(262)는 변경된 초기화 바이트를 비체계적 RS 인코더(260)에 공급한다. 비체계적 RS 인코더(260)는 데이터 인터리버(256)에 의해 제공되는 프리-인터리빙된 데이터 및 제어 신호들과 함께, 트렐리스 초기화로 인한 잘못된 패러티 바이트들을 대체하기 위해 새로운 패러티 바이트들을 계산한다. 이러한 계산된 패러티 바이트들은, 체계적/비체계적 RS 인코더에 의해 계산된 본래의 바이트들을 대체하도록, 패러티 리플레이서(258)에 제공되며, 수정된 트렐리스 인코더(262)로 다시 제공된다.
수정된 트렐리스 인코더(262)의 최종 출력은 싱크 먹스(270), 및 도 2의 나머지 블록들에 제공된다. 상기 도 2의 나머지 블록들은 ATSC A/53 표준을 이용하여 신호를 브로드캐스팅하기 위한 신호 송신 시스템에서 사용된 블록들과 동일 또는 유사할 수 있다. 싱크 먹스(270)는, 필드 및 세그먼트 동기화 신호들이라고 알려진 ATSC A/53 동기화 신호(ATSC A/53 synchronization)를 데이터 스트림에 삽입한다. 파일럿 삽입기(272)는 작은 동상의 파일럿(in-phase pilot)을 억압 반송파 주파수(suppressed carrier frequency)와 동일한 주파수를 포함하는 데이터 신호에 삽입한다. 선택적인 프리-이퀄라이저 필터(274)는 신호를 필터링하여, 알려진 시스템 왜곡을 사전에 보상하고, 수신을 용이하게 한다. 8-VSB 변조기(278)는 잔류 측파대 변조, 연결된 송신기 및 수신기에서의 선형 위상 상승된 코사인 나이키스트 필터 응답(linear phase raised cosine Nyquist filter response), 및 44 MHz의 중간 주파수(IF : intermediate frequency)를 기반으로 하여, A/53 표준에 따라, 8-레벨 트렐리스 인코딩된 혼합 데이터 신호(파일럿 및 싱크 포함)를 변조한다. 최종적으로, RF 업-컨버터(280)는 8-VSB 신호가 안테나(290)를 통해 브로드캐스팅되도록, 적절한 RF 채널 주파수로 업컨버팅 또는 주파수 시프팅한다.
체계적/비체계적 인코더(254)와 비체계적 인코더(260)를 결합시킴으로써, 개별적인 인코딩 블록들을 제거하는 것이 가능할 수 있다는 것에 주목하는 것이 중요하다. 한 실시예에서, 비체계적 RS 인코더(260)는, MH 서비스 데이터 부분 동안 트렐리스 인코딩된 데이터 스트림을 초기화하기 위해, 트렐리스 인코딩된 데이터에 저장된 가중치 값을 곱하고, 결합된 데이터 스트림의 MH 서비스 데이터 부분에 데이터 바이트들을 교체하는 메모리 및 프로세싱 블록으로 더 대체될 수 있다.
작동에 있어서, 송신기(200)는 가정 내의 비디오 디스플레이에 디스플레이하기 위해 보다 높은 비디오 품질로 인코딩된 컨텐츠를 제1 스트림으로서 수신하고, 보다 높은 품질 레벨 비디오를 프로세싱한다. 브로드캐스트 신호는 또한 휴대용 또는 모바일 디바이스와 함께 사용되는 비디오 디스플레이에 디스플레이하기 위해 보다 낮은 비디오 품질로 인코딩된 동일 또는 유사한 컨텐츠를 제2 스트림으로서 수신하고, 보다 낮은 품질 레벨 비디오를 프로세싱한다. 송신기(200)는 제2 스트림을 개별적으로 프로세싱하여, 제1 스트림과 공동으로 수신 성능 또는 견고함을 개선시킨다. 송신기(200)는 또한 제1 스트림과 제2 스트림 사이의 동기화 메커니즘, 및 각각의 스트림들 내의 비디오 컨텐츠를 위한 동기화 데이터를 포함할 수 있다.
이제 도 3으로 돌아가보면, 본 개시사항의 양상들에 따른 수신기(300)의 한 실시예에 대한 블록도가 도시된다. 수신기(300)는 방송에 의한 전자기파들과 같은 송신 미디엄을 통한 신호의 송신에 의해 불리하게 영향을 받은 신호들을 수신 및 디코딩하기 위한 회로 및 프로세싱을 포함한다. 수신기(300)는 ATSC에 대한 레거시 데이터 스트림과 같은 고정된 브로드캐스트 데이터 스트림을 디코딩할 수 있다. 수신기(300)는 또한 A/153 표준에 따라 송신 신호의 부분으로서 포함되는 ATSC M/H 또는 A/153을 위해 사용된 데이터 스트림과 같은 보다 견고한 모바일 또는 핸드헬드 브로드캐스트 데이터 스트림을 디코딩할 수 있다. 예를 들어, 수신기(300)는 레거시 ATSC 신호를 포함하는 ATSC M/H 신호로서 송신된 신호를 수신 및 디코딩할 수 있는 도 1에 설명된 셋톱 수신기(160) 또는 디스플레이 디바이스와 같은 수신기 디바이스에 포함될 수 있다.
수신기(300)에서, 수신된 신호는 동조기(310)에 제공된다. 동조기(310)는 복조기(320)에 연결된다. 복조기(320)는 ATSC 레거시 수송 디코더(330) 및 ATSC M/H 수송 디코더(340) 모두에 연결된다. 복조기(320)는 또한 동조기(310)에 다시 연결된다. ATSC 레거시 수송 디코더(330) 및 ATSC M/H 수송 디코더(340) 모두는 먹스/동기화기(350)에 연결된다. 제어기(360)는 복조기(320), ATSC 레거시 수송 디코더(330), ATSC M/H 수송 디코더(340), 및 먹스/동기화기(350)에 연결된다. 먹스/동기화기(370)는 오디오/비디오 출력 드라이버(370)에 연결된다. 오디오/비디오 출력 드라이버(370)는 오디오 신호 및 비디오 신호를 텔레비전, 또는 사용자의 시청을 위한 홈 엔터테인먼트 시스템과 같은 디스플레이 디바이스에 제공한다.
오디오 및 비디오 컨텐츠를 포함한 인코딩된 프로그램 스트림들을 포함하는 신호가 수신되어 동조기(310)에 제공된다. 동조기(310)는 하나 이상의 베이스밴드 신호들을 생성하기 위해, 다양한 브로드캐스트 송신기들로부터 송신된 하나 이상의 채널들을 선택 또는 동조한다. 동조기(310)는 분산된 신호 스트림을 증폭, 필터링, 및 주파수 컨버팅하기 위한 증폭기들, 필터들, 믹서들, 및 오실레이터들과 같은 회로들을 포함한다. 동조기(310)는 일반적으로 복조기(320), 또는 제어기(360)와 같은 다른 제어기를 통해 제어 또는 동조되며, 이들은 나중에 설명될 것이다. 제어 명령들은 수신된 신호에 대한 베이스밴드로의 주파수 컨버젼을 수행하도록, 동조기(310) 내부에서 믹서와 함께 사용되는 오실레이터의 주파수를 변경하기 위한 명령들을 포함한다.
일반적으로, 동조기(310)의 출력에 있어서 베이스밴드 신호들은 원하는 수신된 신호로서 집합적으로 언급될 수 있으며, 입력에서 수신된 브로드캐스트 채널들의 그룹으로부터 선택 또는 동조된 하나 이상의 채널들을 나타낼 수 있다. 신호가 베이스밴드 신호로서 설명되었지만, 이 신호는 실질적으로 베이스밴드에 근접한 주파수에만 위치될 수 있다.
동조기(310)로부터의 하나 이상의 베이스밴드 신호들은 복조기(310)에 제공된다. 복조기(310)는 일반적으로 아날로그-디지털(A/D) 컨버터들, 디로테이터들(derotators), 타이밍 동기화 루프들(timing synchronization loops), 및 이퀄라이저들과 같은 프로세싱 회로들을 포함하며, 이들은 복조기(310)의 나머지 회로에 의한 복조를 위해, 하나 이상의 베이스밴드 신호들을 하나의 디지털 신호로 컨버팅하도록 필요된다. 한 실시예에서, 디지털 신호는 하나 이상의 베이스밴드 신호들의 디지털 버전을 나타낼 수 있다. 또 다른 실시예에서, 디지털 신호는 하나 이상의 베이스밴드 신호들의 벡터 형태를 나타낼 수 있다.
복조기(320)는 또한 하나 이상의 수송 신호들을 생성하기 위해, 복조하고, 디지털 신호에 대한 에러 보정을 수행한다. 복조기는 수신된 신호를 위한 리드 솔로몬 및 컨볼루션 디코딩 회로를 포함할 수 있다. 디코딩 회로들은 전체의 수신된 신호 및/또는 수신된 신호 내의 개별 서브채널들 또는 데이터 스트림들을 디코딩할 수 있다. 한 실시예에서, 메인 서브채널 또는 데이터 스트림은 보다 높은 데이터 레이트 보다 높은 품질 비디오 신호 컨텐츠를 포함하고, 서브채널 또는 데이터 스트림은 보다 낮은 데이터 레이트 보다 낮은 품질 비디오 신호 컨텐츠를 포함하며, 이들은 각각의 개별적인 수송 스트림일 수 있다. 각 수송 신호 또는 스트림은 종종 단일 프로그램 수송 스트림들(SPTS)로서 언급되는 하나의 프로그램에 대한 데이터 스트림을 또한 나타낼 수 있으며, 또는 이는 다수의 프로그램 수송 스트림(MPTS)으로서 언급되는 함께 멀티플렉싱된 다수의 프로그램 스트림들을 나타낼 수 있다.
또한, 복조기(320)는, 예를 들어 에러 보정 정보 또는 에러 보정 디코더 회로들로부터의 통계치들을 사용하여, 전체의 수신된 신호에 대한 에러 레이트를 결정할 수 있다. 복조기(320)는 또한, 에러 보정 정보를 기반으로 하여, 또는 이퀄라이저 회로와 같은 다른 회로들로부터의 정보를 기반으로 하여, 채널에 대한 수신된 신호-잡음 비율의 추정치를 계산할 수 있다. 복조기(320)는 또한 수신된 신호 내의 개별적인 복조된 수송 스트림들에 대한 에러 레이트 또는 신호-잡음 비율을 계산 또는 결정할 수 있다.
복조기(310)로부터의 하나 이상의 수송 신호들은 수송 디코더(330)와 수송 디코더(340)에 제공된다. 수송 디코더(330)와 수송 디코더(340) 모두는 일반적으로 수송 신호를 분리하며, 상기 수송 신호는 SPTS 또는 MPTS로서 개별 프로그램 스트림들 및 제어 신호들로 제공된다. 수송 디코더(330) 및 수송 디코더(340) 모두는 또한 프로그램 스트림들을 디코딩할 수 있으며, 이러한 디코딩된 프로그램 스트림들로부터 오디오 및 비디오 신호들을 생성한다. 각각의 수송 디코더(330) 및 수송 디코더(340)는 수송 신호 내에 있는 특정 유형의 프로그램 스트림들만을 디코딩할 수 있다. 한 실시예에서, 수송 디코더(330)는, ATSC 레거시 또는 A/53 프로그램 스트림들과 같은 고 선명도 비디오를 얻게 하는 하이 레이트 보다 높은 품질 프로그램 스트림들을 디코딩할 수 있다. 유사하게도, 수송 디코더(340)는 ATSC M/H 또는 A/153 프로그램 스트림들과 같은 모바일 디바이스 상의 작은 스크린을 위한 비디오를 생성할 수 있는 낮은 데이터 보다 낮은 품질 프로그램 스트림들을 디코딩할 수 있다.
수송 디코더(330) 및 수송 디코더(340)는 또한 수송 신호 내의 특정 구성 요소들 또는 프로그램 스트림들만을 디코딩할 수 있다. 한 실시예에서, 수송 디코더(330)는 사용자 입력들에 의해, 또는 제어기(360)와 같은 제어기를 통해 지시를 받아서, 사용자에 의해 선택된 고 선명도 비디오 프로그램 컨텐츠를 포함하는 하나의 프로그램 스트림만을 디코딩하고, 이러한 하나의 디코딩된 프로그램 스트림에 해당하는 하나의 오디오 및 비디오 신호만을 생성한다. 수송 디코더(330)에서의 프로세싱 동안, 제어기(360)는 수많은 에러들이 수송 디코더에 제공된 프로그램 스트림에서 발생하는지의 여부를 결정한다. 그 결과로서, 제어기(360)는 제어 신호를 수송 디코더(340)에 제공하여, 수송 디코더(330) 내의 현재의 프로그램 스트림과 관련된 비디오 프로그램 컨텐츠의 보다 낮은 선명도 버전을 포함하는 프로그램 스트림을 디코딩할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 수송 디코더(330) 및 수송 디코더(340)는 모든 이용 가능한 프로그램 스트림들을 디코딩하고, 사용자 요청 또는 제어기(360)로부터의 제어 신호에 따라 하나 이상의 오디오 및 비디오 신호들을 생성하도록 지시받을 수 있다.
수송 디코더(330) 및 수송 디코더(340)로부터의 오디오 및 비디오 신호들은, 임의의 필수적인 제어 신호들과 함께, 먹스/동기화기(350)에 제공된다. 먹스/동기화기(350)는 오디오 및 비디오 신호들에 대한 오디오/비디오 출력 드라이버(370)로의 루팅(routing)과 인터페이싱을 관리한다. 먹스/동기화기(350)는 또한 수송 디코더(330) 및 수송 디코더(340)로부터 제공된 오디오 및 비디오 신호들에 대한 타이밍 양상들(timing aspects)을 확립 및 유지한다. 예를 들어, 먹스/동기화기(350)는 수송 디코더(330) 및 수송 디코더(340)로부터의 각각의 신호들 내의 제어 신호들의 부분으로서 제공된 타이밍 정보를 검출 또는 디코딩할 수 있다. 타이밍 정보의 결과로서, 먹스/동기화기(350)는, 오디오 및 비디오 컨텐츠에 대한 디스플레이 디바이스로의 전달을 보다 양호하게 동기화시키기 위해, 다른 신호에 대해 시간 당 하나의 신호를 지연시킬 수 있다. 하나의 신호를 지연시키기 위해, 퍼스트 인 퍼스트 아웃 (FIFO) 메모리와 같은 메모리는, 도시되지 않지만, 하나의 신호를 저장하도록 사용될 수 있고, 먹스/동기화기(350) 또는 제어기(360)에 의해 제어될 수 있다.
오디오/비디오 출력 드라이버(370)는 저 선명도 비디오 컨텐츠 또는 고 선명도 비디오 컨텐츠로서 전달되는 오디오 및 비디오 신호들을 프로세싱하고, 디스플레이 디바이스에 외부적으로 공급한다. 오디오/비디오 출력 드라이버(370)는 또한, 수송 디코더(340)로부터의 비디오 컨텐츠(즉, 저 선명도 또는 낮은 품질 비디오)를 고 선명도 비디오 디스플레이에 적절하게 디스플레이하도록, 비디오 컨버젼 프로세싱 회로들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 오디오/비디오 출력 드라이버(370)는 인터레이싱된 비디오를 프로그레시브 스캔 비-인터레이싱된 비디오로 컨버팅하기 위한 스캔 컨버터를 포함할 수 있다. 오디오/비디오 출력 드라이버(370)는 보다 낮은 수직 및/또는 수평의 해상도를 갖는 비디오 신호를, 디스플레이와 호환될 수 있는 해상도로 컨버팅하기 위한 비디오 업컨버젼 회로들을 포함할 수 있다. 오디오/비디오 출력 드라이버(370)는 또한, 예를 들어 4:3의 종횡비 비디오를 16:9 종횡비 디스플레이에 디스플레이하도록 컨버팅하기 위한 종횡비 컨버젼 회로들을 포함할 수 있다.
수송 디코더(340)에 제공되는 신호(즉, 보다 낮은 레이트 보다 낮은 품질 비디오 신호)의 하나 이상의 특성들이 보다 높은 품질 또는 보다 높은 선명도 디스플레이 디바이스들과 호환될 수 없다는 것에 주목하는 것은 중요하다. 그 결과로서, 스캔 컨버젼 또는 해상도 컨버젼을 포함하는 신호의 신호 컨버젼이 필수적일 수 있다. 비록 신호가 보다 높은 품질 또는 보다 높은 선명도 디스플레이 디바이스들에 작동 및 디스플레이되도록 컨버팅될 수 있을지라도, 컨버팅된 신호에 의해 생성되는 이미지는 수송 디코더(330)에 제공되는 신호와 같은 고 품질 비디오 신호와 품질면에서 등가적이지 않을 것이다. 보다 높은 품질 신호를 대신하여 보다 낮은 품질 신호의 출력 및 디스플레이는, 수송 디코더(330)에 제공되는 신호(즉, 보다 높은 레이트 보다 높은 품질 비디오 신호)의 성능이 신호 송신 또는 수신 문제로 인해 손상되었을 때, 시간 주기 동안, 비디오 디스플레이 신호의 완전한 또는 부분적인 손실을 방지하도록 구현된다. 손상들 및 수신 문제들은 안테나 근처의 방에서 걸어다니는 사람과 같은 사물들의 이동, 또는 비 또는 눈과 같은 기상적인 변화들로 인해 발생될 수 있다. 손상 또는 수신 문제는 일반적으로 짧은 시간 주기 동안 존재할 뿐만 아니라, 시간에 따라 반복적으로 발생할 수도 있다. 수신기(300)는 또한, 메모리, 외장형 통신 인터페이스, 사용자 인터페이스, 및 전원 공급장치와 같이 당업자에게 잘 알려진 도시되지 않는 다른 요소들을 포함할 수 있다. 메모리는 컨텐츠 기록 및 스토리지, 뿐만 아니라 작동 정보의 스토리지를 위해 사용될 수 있다. 메모리의 예시들은 랜덤 액세스 메모리(RAM), 플래쉬, 및 하드 디스크 드라이브와 같은 하드 미디어를 포함한다. 외장형 통신 인터페이스의 예시들은 폰 연결을 서비스 제공자 또는 이더넷 연결에 제공하기 위한 폰 모뎀을 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스의 예시들은 사용자 패널 또는 원격 제어 디바이스, 및 관련 신호 수신기를 포함한다. 마지막으로, 전원 공급장치는 일반적으로 수신기(300) 내부의 모든 블록들에 연결되어, 이러한 블록들에 전원을 공급한다.
수신기(300)에서 설명된 블록들이 중요한 상호 관계를 갖고, 일부 블록들은 결합 및/또는 재배열될 수 있으며, 여전히 동일한 기초적 전체적 기능을 제공한다는 것은 당업자에 의해 이해되어야 한다. 예를 들어, 복조기(320), 수송 디코더(330), 및 수송 디코더(340)는 결합될 수 있다. 결합된 회로는 수신기(300)를 위한 메인 디코더/제어기의 역할을 하도록, 제어기(360) 및 먹스/동기화기(350)의 일부 또는 모든 기능들을 더 병합할 수 있다. 게다가, 다양한 기능들의 제어는 셋톱 박스 또는 텔레비전 디바이스에서의 사용과 같은 특정한 설계의 어플리케이션들 및 요구사항들을 기반으로 하여 분배 또는 할당될 수 있다.
작동에 있어서, 수신기(300)는 디스플레이를 위해 제1 품질 레벨의 화상 출력을 생성하는 제1 인코딩 레이트 또는 포맷을 이용하여 인코딩된 제1 스트림을 포함하는 신호를 수신한다. 수신된 신호는 또한 제2 스트림을 포함하는데, 여기서 상기 제2 스트림은 동일 또는 유사한 컨텐츠를 포함하며, 제1 품질 레벨보다 낮은 디스플레이를 위해 제2 품질 레벨의 화상 출력을 생성하며 제1 인코딩 레이트보다 높고 견고한 제2 인코딩 레이트 또는 포맷을 이용하여 인코딩된다. 제2 스트림은 보다 낮은 비디오 해상도 및 보다 낮은 스캔 레이트 해상도와 같은 비디오 특성들을 포함할 수 있으며, 상기 특성들은 제1 스트림과 비교하여 보다 낮은 품질 레벨의 화상 출력을 야기한다. 수신기(300)는, 디코딩 에러 레이트가 제1 디코딩된 신호 에러 레벨 이하로 유지되는 경우, 디스플레이 디바이스에 디스플레이를 위해, 제1 스트림을 디코딩하고, 제1 디코딩된 스트림을 출력한다.
제1 스트림의 디코딩 에러 레이트가 제1 디코딩된 신호 에러 레벨보다 크게 될 경우, 수신기(300)는 디스플레이 디바이스에 디스플레이를 위해, 제2 스트림을 디코딩하고, 제2 디코딩된 스트림을 출력할 수 있다. 수신기/디코더는 또한 제2 스트림을 디코딩하는 것을 초기화할 수 있지만, 디코딩 에러 레이트가 제2 상이한 에러 레이트에 도달할 때와 같이, 제1 스트림은 여전히 디코딩 중일 것이며, 그렇지 않으면, 제2 스트림을 디코딩할 수 없다. 수신기(300)는 또한 매끄러운 디스플레이 전송을 위한 두 개의 디코딩된 스트림들의 출력들을 동기화시키기 위한 기능을 포함할 수 있다. 수신기(300)는 제1 품질 레벨의 화상 출력을 위해 디스플레이 디바이스에 제2 스트림을 디스플레이하기 위해 하나 이상의 비디오 신호 특성들을 기반으로 하여 제2 디코딩된 스트림으로부터의 비디오 신호를 컨버팅할 수 있다.
이제 도 4로 돌아가보면, 본 개시사항의 양상들을 포함하는 신호 인코딩 프로세스(400)의 한 실시예에 대한 흐름도가 도시된다. 프로세스(400)는 ATSC 레거시 송신과 같은 높은 품질 비디오 신호 송신, 및 ATSC M/H 송신과 같은 낮은 품질 비디오 신호 송신 모두에 사용을 위한 인코딩 신호 스트림들을 포함한다. 프로세스(400)는 주로 도 2의 송신기(200)를 참조하여 설명될 것이다. 하지만, 프로세스(400)는 도 1에 설명된 하이 레이트 인코더(110), 로우 레이트 인코더(120), 및 멀티플렉서/익사이터(130)와 같은 송신기 블록들에 동일하게 적용될 수 있다.
단계(410)에서, 하나 이상의 데이터 스트림들은 신호 소스로부터 수신된다. 한 실시예에서, 신호 스트림들은 상이한 비디오 해상도인 동일 비디오 프로그램 자료(material)를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 단일 비디오 스트림이 이용된다. 단계(410)에서 수신된 스트림들은 패킷 타이밍 및 조정 블록(230), 및 프리-프로세서(210)와 같은 인코더 회로들 또는 블록들에 공급될 수 있다. 게다가, 수신된 데이터 스트림은 인코딩과 같은 신호 프로세싱의 방향들(aspects)을 지시하기 위한 하나 이상의 제어 신호들을 포함할 수 있거나, 이들 제어 신호들이 수반될 수 있다.
단계(420)에서, 단일 비디오 스트림, 또는 대안적으로는 보다 높은 비디오 해상도 비디오 스트림은 하이 레이트 데이터 스트림으로서 인코딩된다. 한 실시예에서, 단계(420)의 인코딩은 ATSC A/53 레거시 브로드캐스트 표준을 이용하여 신호를 인코딩하는 것을 포함한다. 단계(420)의 인코딩은 패킷 타이밍 및 조정 블록(230) 이전에, 또는 패킷 타이밍 및 조정 블록(230)의 부분으로서 수행되며, MPEG-2 압축과 같은 브로드캐스트 패킷 포매이션 및 비디오 압축을 포함할 수 있다. 단계(420)의 인코딩은 또한 리드-솔로몬 인코딩과 같은 데이터 에러 보정 인코딩을 포함할 수 있다.
단계(430)에서, 동일한 단일 비디오 스트림, 또는 대안적으로 보다 낮은 해상도 비디오 스트림은 로우 레이트 데이터 스트림으로서 인코딩된다. 한 실시예에서, 단계(430)의 인코딩은 ATSC A/153 M/H 표준을 이용하여 신호를 인코딩하는 것을 포함한다. 단계(420)의 인코딩은 프리-프로세서(210)에서 수행되며, MPEG-4 압축과 같은 인터넷 프로토콜 패킷 포매이션 및 비디오 압축을 포함할 수 있다. 단계(420)의 인코딩은 또한 모바일 인터넷 패킷 구조에 특정한 데이터 에러 보정을 포함할 수 있으며, 단계(420)에서 상기 설명된 것과 유사한 에러 보정 인코딩을 포함할 수 있다.
그 다음으로, 단계(440)에서, 단계(420)로부터의 결과들, 및 단계(430)로부터의 결과들은 함께 시간 지연 및/또는 동기화된다. 단계(440)에서의 동기화는 수신기가 하이 레이트 비디오 스트림 및 로우 레이트 비디오 스트림 모두를 동일한 신호 송신의 부분으로서 수신할 수 있도록 허용하며, 신호 수신 조건들에 따라 두 개의 스트림들 사이에서 스위칭이 매끄럽게 되도록 허용한다. 지연 및 동기화는 패킷 타이밍 및 조정 블록(230), 및 프리-프로세서(210)에서 수행될 수 있다. 한 실시예에서, 타이밍 정보는, 두 개의 스트림들 사이의 동기화를 확인하기 위해, 하나 또는 양 비디오 스트림들에, 또는 추가적인 제어 데이터로서 추가될 수 있다.
지연 및/또는 동기화가 정적 또는 동적으로 조정될 수 있다는 것에 주목하는 것은 중요하다. 예를 들어, 두 개의 스트림들 내의 컨텐츠에 대한 외부적 또는 경험적 관찰을 기반으로 하여, 타이밍 정보가 하나 또는 양 스트림들에 추가될 수 있으며, 또는 타이밍 지연이 두 개의 스트림들 사이에 도입될 수 있다. 게다가, 주기적인 동기화 데이터는 하나 또는 양 스트림들에 추가될 수 있으며, 스트림들의 수신 및 디스플레이 동안 사용될 수 있다. 대안적으로, 두 개의 스트림들 사이의 동기화는 두 개의 스트림들 내의 컨텐츠에 대한 정보를 모니터링하는 것을 기반으로 하여 인코딩 및 송신 프로세스 동안 조정될 수 있다.
단계(450)에서, 동기화된 데이터 스트림들은 결합되고, 채널 코딩된다. 데이터 스트림 결합은 M/H 프레이밍 블록(M/H framing block, 230)에서 수행된다. 단계(450)에서의 결합은, 단계(420)에서 인코딩된 제1 하이 레이트 데이터 스트림을 연속적인 데이터 스트림으로서 확립하는 것을 포함할 수 있다. 단계(450)에서의 결합은 단계(430)에서 인코딩된 제2 로우 레이트 데이터 스트림의 부분들을 삽입하기 위해 연속적인 데이터 스트림 내의 특정 인터벌 위치들을 식별한다. 한 실시예에서, 단계(450)의 결합은 ATSC A/153 표준을 기반으로 하여 수행된다. 게다가, 단계(450)에서, 채널 코딩은 포스트-프로세서(250)와 같은 회로에서 수행될 수 있다. 채널 코딩은 리드-솔로몬 인코딩과 같은 패러티 코딩, 뿐만 아니라 데이터 인터리빙 및 트릴리스-코딩된 변조를 포함할 수 있다.
단계(460)에서, 코딩 및 결합된 데이터 스트림이 송신된다. 단계(460)의 송신은 8-VSB 변조기(278), RF 업컨버터(280), 및 안테나(290)에 의해 수행되며, 오디오 및 비디오 컨텐츠 단일 브로드캐스트 신호에 대한 다수의 프로그램들을 포함하는 프로세싱된 스트림을 브로드캐스트 주파수에서 단일 채널로서 송신하는 것을 포함할 수 있다. 대안적으로, 프로세싱된 스트림은 상이한 주파수들에서의 상이한 채널들에서 다수의 브로드캐스트 신호들로서 송신될 수 있다.
이제 도 5로 돌아가보면, 본 개시사항의 양상들을 포함하는 신호 디코딩 프로세스(500)의 한 실시예에 대한 흐름도가 도시된다. 프로세스(500)는 레거시 ATSC 신호와 같은 보다 높은 품질 비디오 신호, 및 ATSC M/H 신호와 같은 보다 낮은 품질 비디오 신호로 인코딩된 비디오 프로그램 스트림들을 포함하는 수신된 신호를 디코딩하는 것을 포함한다. 프로세스(500)는 도 3의 수신기(300)를 참조하여 주로 설명될 것이다. 하지만, 프로세스(500)는 도 1에 설명된 셋톱 수신기(160)와 같은 완전한 수신 시스템에 동등하게 적용될 수 있다.
단계(510)에서, 도 4의 프로세스(400)에서 설명된 것과 동일한 방식으로 인코딩된 비디오 컨텐츠를 포함하는 송신된 신호가 수신된다. 단계(510)에서의 수신은 수신된 신호 내에 있는 한 세트의 브로드캐스트 채널들로부터 원하는 채널 또는 채널들을 동조 또는 선택하는 것을 포함할 수 있다. 단계(510)에서의 수신은 동조기(310)와 같은 동조기에서 주로 수행될 수 있다. 그 다음으로, 단계(520)에서, 수신된 신호 내의 하나 이상의 채널들이 복조된다. 단계(520)에서의 복조는 채널 디코딩, 신호 타이밍, 에러 보정, 및 채널 이퀄라이제이션(channel equalization) 중 모든 또는 일부분을 포함할 수 있다. 단계(520)에서의 복조는 주로 복조기(320)에서 수행될 수 있다.
단계(530)에서, 복조된 신호의 하이 레이트 비디오 스트림 부분이 디코딩된다. 한 실시예에서, 하이 레이트 비디오 스트림 부분은 브로드캐스트 채널 내에서의 메인 브로드캐스트 신호 또는 서브채널을 나타내며, 고 선명도 비디오 프로그램 스트림을 포함한다. 단계(530)에서의 디코딩은 MPEG-2 디코딩과 같은 비디오 압축 디코딩, 뿐만 아니라 수송 패킷 식별 및 분석을 포함할 수 있다. 단계(530)에서의 디코딩은 또한 제어 및 타이밍 정보의 추출을 포함할 수 있다. 단계(530)에서의 디코딩은 주로 수송 디코더(330)에서 수행된다.
단계(540)에서, 단계(530)의 높은 품질 비디오 스트림 부분의 디코딩과 관련된 에러 레이트가 결정되며, 에러 레이트 임계값에 대하여 비교된다. 한 실시예에서, 하이 레이트 비디오 스트림은, 수신된 신호에 대한 패킷 에러 레이트가 .0002(2e-4) 이하이거나, 또는 매 5000개의 수신된 패킷들마다 하나의 에러가 존재하는 경우, 비디오 디스플레이 에러들을 야기시키는 에러들을 생성하지 않고 완전히 디코딩될 수 있다. 이러한 높은 품질 비디오 스트림 신호에 대하여, 이러한 패킷 에러 레이트는 16 데시벨(dB)과 동일한 수신된 신호에 대한 신호-잡음 비율(SNR)에 해당한다. 에러 레이트가 제1 패킷 에러 레이트 값 이하일 경우, 하이 레이트 비디오 스트림을 위한 디코더 에러 보정 시스템은 출력 신호를 제공하기 이전에 에러를 보정할 수 있다. 에러 레이트가 제1 에러 레이트를 초과하는 경우, 일부 에러들은 출력 신호에 존재할 것이며, 비디오 디스플레이 신호의 부분으로 유지될 수 있다. 에러들은 종종 디스플레이에서 불연속적인 비디오 컨텐츠에 대한 "프로즌(frozen)" 블록들로서 나타난다. 단계(540)에서의 에러 레이트 결정은 주로 복조기(320), 또는 수송 디코더(330)에서 수행될 수 있다. 대안적으로, 에러 레이트 결정을 위해 사용된 값들은 복조기(320) 또는 수송 디코더(330)에서 생성되어, 제어기(360)에서 프로세싱될 수 있다.
채널 내의 각각의 개별 프로그램 스트림들에 대한 에러 레이트들이 계산될 수 있다는 것에 주목하는 것은 중요하다. 예를 들어, 신호 에러 레이트 또는 비트 에러 레이트는 수신된 채널 내의 메인 신호 또는 서브채널(예컨대, 하이 레이트 비디오 스트림 부분), 및 로우 레이트 비디오 스트림을 포함하는 서브채널을 위해 개별적으로 결정될 수 있다. 대안적으로, 비트 에러 레이트는 전체의 선택된 브로드캐스트 채널에 대해 결정되어, 신호-잡음 비율에 대한 추정치(estimate)로 컨버팅될 수 있다. 일반적으로, 신호에 대한 비트 에러 레이트가 높으면 높을수록, 해당 신호에 대한 수신된 신호-잡음 비율은 보다 낮다. 신호-잡음 비율에 대한 비트 에러 레이트 또는 추정치와 같은 에러 레이트들을 결정하기 위한 방법들은 당업자에게 잘 알려져 있으며, 에러 보정 통계치들을 모니터링하고 이퀄라이저 탭(equalizer tap) 조건들을 추정하는 단계들을 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다.
단계(540)에서, 에러 레이트가 에러 레이트 임계값(예컨대, 2e-4의 패킷 에러 레이트)이하로 결정되면, 하이 비트 레이트 고 선명도 비디오 프로그램 컨텐츠를 포함하는 브로드캐스트 채널 내의 메인 비디오 스트림은 에러 없이 디스플레이될 수 있다. 단계(550)에서, 높은 품질 비디오 스트림은 디스플레이 디바이스에 제공된다. 제공하는 단계(550)는 먹스/동기화기(350) 및 오디오/비디오 출력 드라이버(370)에 의해 수행될 수 있다. 대안적으로, 에러 레이트 임계값 대신에, 수신된 신호에 대한 추정된 신호-잡음 비율(예컨대, 16 dB)은 단계(540)에서 임계값을 결정하기 위해 사용될 수 있다.
단계(540)에서, 에러 레이트가 에러 레이트 임계값보다 클 경우, 단계(560)에서 프로세스는 복조된 스트림의 로우 레이트 비디오 부분을 디코딩하는 것을 시작한다. 한 실시예에서, 로우 레이트 비디오 스트림 부분은 브로드캐스트 신호 내의 서브채널을 나타내고, 메인 신호로서 제공된 비디오 프로그램 스트림보다 낮은 선명도 비디오 프로그램 스트림을 포함한다. 단계(560)에서의 디코딩은 수송 패킷 식별 및 분석, 및 MPEG-4 디코딩과 같은 비디오 압축 디코딩을 포함할 수 있다. 단계(560)에서의 디코딩은 또한, 브로드캐스트 채널 내의 인터벌들에 전달된 데이터의 패킷들로부터 연속적인 데이터 스트림을 복구하도록, 데이터의 디패킷화(depacketization)를 포함할 수 있다. 단계(560)에서의 디코딩은 또한 제어 및 타이밍 정보의 추출을 포함할 수 있다. 단계(560)에서의 디코딩은 주로 수송 디코더(340)에서 수행된다.
단계(570)에서, 신호의 프로그램 스트림들 또는 부분들 중 하나 또는 모두에 대한 동기화 정보가 식별된다. 동기화 정보는 수신 디바이스가, 하이 레이트 비디오 프로그램 스트림의 부분으로서 수신된 컨텐츠와 가장 근접하게 필적하는 로우 레이트 비디오 프로그램 스트림의 부분으로서 수신된 컨텐츠를 식별하게 한다. 상기 설명된 바와 같이, 동기화 정보는 비디오 프로그램 스트림들의 하나 또는 모두에 대한 정적 타이밍 조정(예컨대, 고정된 시간 지연) 또는 동적 타이밍 조정(예컨대, 가변 시간 지연)을 식별할 수 있다. 동기화 단계(570)는, 디스플레이 디바이스에 제공된 프로그램 스트림들의 변경(changeover)을 수용하도록, 지연 정보를 결정하는 것, 뿐만 아니라 높은 품질 비디오 프로그램 스트림 또는 낮은 품질 비디오 프로그램 스트림을 지연(메모리 내에 스트림을 저장)시키는 것을 포함할 수 있다.
이후, 단계(580)에서, 로우 레이트 비디오 스트림은 하이 레이트 비디오 스트림을 대신하여 디스플레이 디바이스에 제공된다. 게다가, 단계(580)에서, 로우 레이트 비디오 스트림은 상기 설명된 바와 같이, 디스플레이 디바이스에 제공되기 이전에, 스캔 컨버젼, 해상도 컨버젼, 또는 종횡비 컨버젼과 같은 임의의 비디오 신호 프로세싱을 거칠 수 있다. 단계(580)에서 오디오 및 비디오 신호의 프로세싱 및 제공은 오디오/비디오 출력 드라이버(370)에 의해 수행된다. 또한, 제어기(360) 또는 먹스/동기화기(350)는, 스트림들의 스위칭으로 인한 원치 않는 디스플레이 효과들을 방지하도록, 스위칭에 대한 히스테리시스(hysteresis)를 도입할 수 있다.
프로세스(500)에서 설명된 단계들이, 하이 레이트 비디오 신호가 에러들 없이(즉, 임계값 이하인 에러 레이트를 가짐) 적절히 디코딩 및/또는 디스플레이 될 수 없는 경우에만, 하이 레이트 비디오 신호의 개별 프로세싱, 및 로우 레이트 비디오 신호의 디코딩 및 프로세싱을 가능하게 하는 한 실시예를 나타낸다는 것에 주목하는 것은 중요하다. 또 다른 실시예에서, 로우 레이트 비디오 신호의 프로세싱은, 하이 레이트 비디오 신호가 에러들 없이 적절히 디코딩 및/또는 디스플레이될 수 없는 시간 이전에, 시간의 한 지점에서 초기화될 수 있다. 예를 들어, 단계(560)에서의 디코딩은 수신된 신호에 대한 1e-4인 패킷 에러 레이트 또는 18 dB SNR와 같은 신호에 대한 성능 격하의 레벨에 근접한 성능 레벨을 나타내는 또 다른, 또는 제2 에러 레이트 임계값을 이용하여, 초기화될 수 있다. 게다가, 동기화 단계(570)가 초기화될 수 있다. 시간의 주기에 걸쳐 평균 에러 레이트(예컨대, 패킷 에러 레이트 또는 SNR)를 모니터링 하는 것, 또는 이전에 에러 임계값 레벨에 도달된 에러 레이트의 시간 수를 계산하는 것과 같은 다른 중간 유형의 에러 임계값 결정이 또한 이용될 수 있다. 이후, 에러 레이트가 단계(540)에서 상기 나타내어진 값과 유사한 에러 레이트 값에 도달하는 경우, 로우 레이트 비디오 신호는, 로우 레이트 비디오 프로그램 스트림을 디코딩 및 동기화시키는 것에 대한 임의의 추가적이고 가능한 지연 없이, 하이 레이트 비디오 신호를 대신하여, 디스플레이를 위해 제공될 수 있다. 프로그램 스트림 신호들에 대한 디코딩 및 스위칭은 제어기(360)에 의해 제어될 수 있으며, 먹스/동기화기(350)에서 수행될 수 있다.
상기 설명된 예시적인 프로세스들은 또한 사용자 인터페이스를 이용하여, 사용자가 프로세스들의 부분들을 제어하는 것을 가능하게 할 수 있다. 본 개시사항의 양상들과 관련된 사용자 인터페이스에 대한 한 예시적인 디스플레이 스크린(600)이 도 6에 도시된다. 디스플레이 스크린(600)은 선택 가능한 라디오 버튼들을 포함하는 몇몇의 비주얼 디스플레이 요소들을 포함한다. 라디오 버튼들 사이의 네비게이션 및 라디오 버튼들의 선택은 온-스크린 커서의 제어 또는 이동을 통해 수행될 수 있다. 커서의 네비게이션 및 제어는 몇몇의 사용자 인터페이스 네비게이션 디바이스들 중 어느 하나를 이용할 수 있으며, 이는 키패드, 원격 제어기, 마우스, 자이로스코프로 제어되는 포인팅 디바이스, 및 캐패시티브 터치 패드를 포함하지만, 이들로 국한되지는 않는다. 디스플레이 스크린(600)은 도 3에 설명된 수신기 디바이스와 같은, 프로세스들을 포함하는 디바이스의 사용자 인터페이스 내의 보다 큰 셋업 시스템의 부분으로서 디스플레이될 수 있다.
사용자 인터페이스(600)는 "신호 품질 설정(Signal Quality Settings)"이라는 제목 하에 디바이스의 제어와 관련된 한 세트의 특징들을 도시하는 비주얼 디스플레이 요소(610)를 포함한다. 디스플레이 요소(610) 내에서, 라디오 버튼 선택 사항들을 포함하는 몇몇의 보다 작은 비주얼 디스플레이 요소들은 사용자에 의한 선택을 위해 나타난다. "Use low resolution stream if present"라고 적힌 디스플레이 요소(620)는 각각 "Always", "Only when primary signal cannot be received", 및 "Never"라고 적힌 3개의 라디오 버튼들(621 내지 623)을 포함한다. 디스플레이 요소(620) 내의 선택 사항은 도 5에 설명된 신호 디코딩 프로세스(500)의 전체적인 작동을 제어한다. 사용자는 커서 제어를 통해 원하는 라디오 버튼으로 네비게이션하여, "엔터(enter)" 또는 "OK" 키를 눌러서, 상기 라디오 버튼들 중 하나를 선택할 수 있다.
"Low resolution stream threshold"이라고 적힌 디스플레이 요소(630)는 각각 "High" 및 "Low"라고 적힌 두 개의 라디오 버튼들(631, 632)을 포함한다. 디스플레이 요소(630) 내의 선택 사항들은 사용자가, 신호 디코딩 프로세스(500)에 설명된 하이 레이트 또는 표준의 비디오 신호 및 로우 레이트 비디오 신호를 출력 및/또는 디스플레이하는 것 사이에서의 스위칭을 위한 특성들 및 타이밍을 선택 또는 조정하게 한다. 디스플레이 요소(630) 내의 선택 사항들은 상기 설명된 하나 이상의 SNR 임계값들에 결합될 수 있다. 사용자는 커서 제어를 통하여 원하는 라디오 버튼으로 네비게이션하여, "엔터" 또는 "OK" 키를 눌러서, 상기 라디오 버튼들 중 하나를 선택할 수 있다. "High" 라디오 버튼(631)을 선택하는 것은, 하이 레이트 또는 고 해상도 품질 스트림의 디코딩이 적은 수의 디코딩 에러들을 야기할 때, 프로세스가 로우 레이트 또는 저 해상도 비디오 스트림을 디코딩 및/또는 출력하는 것을 시작할 것임을 나타낸다. 한 실시예에서, "High" 라디오 버튼(631)이 선택되면, 로우 레이트 비디오 스트림의 디코딩은, 하이 레이트 신호의 에러 레이트가 1e-4에 도달할 때 초기화되며, 로우 레이트 비디오 스트림은, 에러 레이트가 2e-4에 도달할 때, 하이 레이트 비디오 스트림을 대신하여 출력된다. "Low" 라디오 버튼(632)을 선택하는 것은, 하이 레이트 비디오 스트림이 전혀 수신될 수 없거나, 또는 2e-4와 같이, 라디오 버튼(631)에 해당하는 것보다 높은 에러 레이트에 도달할 때, 프로세스가 로우 레이트 또는 저 해상도 비디오 스트림을 디코딩 및 출력하는 것을 시작할 것임을 나타낸다.
"Low resolution picture size"라고 적힌 디스플레이 요소(640)는 각각 "Maintain original settings" 및 "Fill"이라고 적힌 두 개의 라디오 버튼들(641, 642)을 포함한다. 디스플레이 요소(640)는 보다 높은 품질 또는 보다 높은 해상도 디스플레이 스크린 상에서의 사용을 위한 로우 레이트 또는 저 해상도 신호 스트림의 컨버젼을 제어한다. 사용자는 커서 제어를 통해 원하는 라디오 버튼으로 네비게이션하여, "엔터" 또는 "OK" 키를 눌러서, 상기 라디오 버튼들 중 하나를 선택할 수 있다. "Maintain original settings" 라디오 버튼(641)을 선택하는 것은, 프로세스가 수신된 신호 스트림 내의 수신된 로우 레이트 비디오 프로그램의 해상도를 기반으로 이미지 사이즈를 이용할 것임을 나타낸다. "Fill" 라디오 버튼(642)을 선택하는 것은, 프로세스가 수신된 신호 스트림 내의 하이 레이트 비디오 프로그램의 해상도를 기반으로 하여 이미지 사이즈를 컨버팅할 것임을 나타낸다. 해상도 컨버젼은 상기 설명된 기술들, 또는 잘 알려진 다른 스케일링 및 컨버젼 기술들을 이용함으로써, 로우 레이트 보다 낮은 해상도 신호가 하이 레이트 비디오 신호와 유사한 방식으로 보다 높은 해상도 디스플레이 스크린에 디스플레이되는 것을 가능하게 할 수 있다.
디스플레이 요소(610)는 또한 각각 "Continue" 및 "Reset default settings"이라고 적힌 두 개의 라디오 버튼들(611, 612)을 포함한다. "Continue" 버튼(611)을 선택하는 것은 디스플레이(600)를 종료하고, 비디오 컨텐츠 또는 상이한 사용자 인터페이스 디스플레이 스크린을 디스플레이하는 것과 같은 이전 작동으로 사용자 인터페이스를 되돌린다. "Reset default settings" 버튼(612)을 선택하는 것은 디스플레이 요소들(620, 630, 및 640) 내의 각각의 선택들을 본래의 상태로 복원시킨다. 한 실시예에서, 공장 출하 시 초기 설정들은 "Never" 버튼(623), "High" 버튼(631), 및 "Fill" 버튼(642)의 선택을 포함한다.
"Always" 버튼(621) 또는 "Never" 버튼(623)을 선택하는 것은 사용자 인터페이스 디스플레이의 나머지 부분을 변경할 수 있다는 것에 주목하는 것은 중요하다. 이러한 버튼들이 선택되면, 디스플레이 요소(610) 내의 특정한 추가적인 선택들은 필수적이지 않을 수 있다. 디스플레이 요소(610)의 나머지 엔트리들 중 일부 또는 모두는 디스플레이 요소(610) 내의 디스플레이로부터 제거 또는 삭제될 수 있다. 대안적으로, 디스플레이 요소(610) 내의 나머지 엔트리들 중 일부 또는 모두는 회색으로 되거나 또는 그늘지게 되어, 선택이 전혀 필수적이지 않거나, 또는 이러한 나머지 엔트리들을 위해 허용되지 않음을 나타낼 수 있다.
본 개시된 실시예들은 가정 내의 비디오 디스플레이에 디스플레이하기 위해 보다 높은 데이터 레이트로 인코딩된 제1 스트림인 컨텐츠를 포함하는 브로드캐스트 신호를 송신하고, 보다 높은 품질 레벨 비디오를 생성하기 위한 장치 및 방법을 설명한다. 브로드캐스트 신호는 또한 휴대용 또는 모바일 디바이스와 함께 사용되는 비디오 디스플레이에 디스플레이하기 위해 보다 낮은 데이터 레이트로 인코딩된 제2 스트림인 동일 또는 유사한 비디오 이미지 컨텐츠를 포함하고, 보다 낮은 품질 레벨 비디오를 생성한다. 송신 장치 및 방법은 또한 제1 스트림과 제2 스트림 사이의 동기화를 포함할 수 있고, 결합된 브로드캐스트 신호 내의 각각의 스트림들 내의 비디오 컨텐츠에 대한 동기화 데이터를 포함할 수 있다.
본 실시예들은 또한 신호를 수신하기 위한 장치 및 방법을 설명하며, 상기 신호는, 디스플레이를 위해 제1 품질 레벨의 화상 출력을 생성하는 제1 인코딩 레이트 또는 포맷을 이용하여 인코딩된 제1 스트림, 및 제1 품질 레벨보다 낮은 디스플레이를 위해 제2 품질 레벨의 화상 출력을 생성하며 제1 레이트보다 높거나 견고한 제2 인코딩 레이트 또는 포맷을 이용하여 인코딩된, 동일 컨텐츠(오디오, 비디오, 데이터)를 포함하는 제2 스트림을 포함한다. 제1 품질 레벨의 화상 출력은 보다 높은 비디오 해상도를 포함할 수 있고, 제2 품질 레벨의 화상 출력보다 높은 스캔 레이트 해상도를 포함할 수 있다. 수신기는, 디코딩 에러 레이트가 제1 디코딩된 신호 에러 레벨 이하로 유지되는 경우, 디스플레이를 위해 제1 스트림을 디코딩하고, 제1 디코딩된 스트림을 출력한다.
수신기는, 디코딩 에러 레이트가 제1 디코딩된 신호 에러 레벨보다 크게 되는 경우, 디스플레이를 위해 제2 스트림을 디코딩하고, 제2 디코딩된 스트림을 출력할 수 있다. 수신기는, 체1 디코딩된 신호 에러가 제1 에러 레벨의 이하인 제2 에러 레벨보다 큰 경우에만, 제1 및 제2 스트림들을 동시에 디코딩할 수 있으며, 또는 대안적으로 제2 스트림을 디코딩할 수 있다. 수신기는, 제1 디코딩된 스트림의 에러 레이트가 제1 에러 레이트보다 낮은 제2 에러 레이트 이하일 때와 같은 특정 수신 조건들 하에서, 제2 스트림의 디코딩을 디스에이블링하는 기능을 더 포함할 수 있다. 수신기는 또한 매끄러운 디스플레이 전송을 위해 두 개의 디코딩된 스트림들의 출력을 동기화시키는 기능을 포함할 수 있다. 수신기는, 제1 품질 레벨의 화상 출력을 위해 디스플레이 디바이스에 제2 스트림을 디스플레이하도록, 제2 스트림에 대한 하나 이상의 비디오 신호 특성들을 조정하는 기능을 포함할 수 있다.
실시예들이 다양한 수정들 및 대안적인 형태들로 변경될 수 있는 동시에, 특정 실시예들은 도면들의 예시를 이용하여 도시되었으며, 본 명세서에 상세하게 설명되었다. 하지만, 본 개시사항은 개시된 특정한 형태들로만 제한되는 것으로 의도되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 오히려, 본 개시사항은 다음의 첨부된 청구항들에 의해 한정되는 바와 같이, 본 개시사항의 범주 내에 속하는 모든 수정들, 등가물들, 및 대안들을 포괄할 것이다.
100, 200, 300 : 신호 송신 시스템 110 : 하이 레이트 인코더
120 : 로우 레이트 인코더 130 : 멀티플렉서/익사이터
140, 150 : 안테나 160 : 셋톱 수신기
170 : 디스플레이 디바이스 210 : 프리-프로세서
212 : M/H 프레임 인코더 214 : 블록 프로세서
216 : 그룹 포맷터 218 : 신호 발생 인코더
220 : 패킷 포맷터 230 : 패킷 타이밍 & PCR 조정 블록
240 : 패킷 먹스 250 : 포스트-프로세서
252 : 수정된 데이터 랜덤화기 254 : 체계적/비체계적 RS 인코더
256 : 데이터 인터리버 258 : 패러티 리플레이서
260 : 비체계적 RS 인코더 262 : 수정된 트렐리스 인코더
270 : 싱크 먹스 272 : 파일럿 삽입기
274 : 프리-이퀄라이저 필터 278 : 8-VSB 변조기
280 : RF 업컨버터 310 : 동조기
320 : 복조기 330, 340 : 수송 디코더
350 : 먹스/동기화기 360 : 제어기
370 : 오디오/비디오 출력 드라이버

Claims (27)

  1. 방법(500)으로서,
    제1 인코딩 레이트(encoding rate)로 인코딩된 제1 데이터 스트림과 제2 인코딩 레이트로 인코딩된 제2 데이터 스트림을 포함하는 신호를 수신하는 단계(510);
    상기 제1 데이터 스트림의 에러 값이 제1 에러 값 이하일 경우, 상기 제1 데이터 스트림으로부터 제1 컨텐츠를 출력하는 단계(550); 및
    상기 제1 데이터 스트림의 에러 값이 상기 제1 에러 값보다 클 경우, 상기 제2 데이터 스트림으로부터 제2 컨텐츠를 출력하는 단계(580);를 포함하는,
    방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 컨텐츠 및 상기 제2 컨텐츠는 동일한 비디오 이미지들을 포함하는,
    방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 신호는 동기화 정보(synchronization information)를 포함하고, 상기 동기화 정보는 상기 제1 스트림 및 상기 제2 스트림이 상기 비디오 이미지들을 기반으로 하여 동기화되는,
    방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 동기화 정보를 기반으로 하여 상기 제1 스트림으로부터의 상기 제1 컨텐츠의 출력에 대한 시간을 조정하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 컨텐츠를 생성하기 위해 제1 디코딩 프로세스를 이용하여 상기 제1 데이터 스트림을 디코딩하는 단계(530); 및
    상기 제2 컨텐츠를 생성하기 위해 제2 디코딩 프로세스를 이용하여 상기 제2 데이터 스트림을 디코딩하는 단계(560);를 더 포함하는,
    방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 데이터 스트림을 디코딩하는 단계(560)는, 제1 디코딩된 스트림의 에러 값이 상기 제1 에러 값 이하일 경우 디스에이블링되는,
    방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 데이터 스트림은, 상기 제1 데이터 스트림의 에러 값이 상기 제1 에러 값 이하이고 제2 에러 값보다 큰 경우 디코딩되는,
    방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 데이터 스트림으로부터 상기 제2 컨텐츠를 출력하는 단계(580)는 상기 제1 데이터 스트림으로부터의 상기 제1 컨텐츠 보다 낮은 비디오 품질로 상기 제2 컨텐츠를 출력하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 데이터 스트림으로부터 상기 제2 컨텐츠를 출력하는 단계(580)는 상기 제1 컨텐츠를 디스플레이할 수 있는 비디오 디스플레이에 상기 제2 컨텐츠를 디스플레이하기 위해 상기 제2 스트림의 비디오 컨텐츠를 컨버팅하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  10. 신호 수신 장치(300)로서,
    제1 인코딩 레이트로 인코딩된 제1 부분과 제2 인코딩 레이트로 인코딩된 제2 부분을 포함하는 신호를 수신하는 복조기(320);
    상기 복조기(320)에 연결된 제어기(360)로서, 상기 신호의 디코딩된 제1 부분의 에러 레이트가 제1 에러 레이트보다 큰 지의 여부를 결정하는 제어기(360); 및
    상기 제어기(360)에 연결된 출력 드라이버(350, 370)로서, 상기 신호의 디코딩된 제1 부분이 상기 제1 에러 레이트보다 큰 경우, 상기 신호의 디코딩된 제2 부분으로부터 비디오 신호를 제공하는 출력 드라이버(350, 370);를 포함하는,
    신호 수신 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 신호의 제1 부분 및 제2 부분은 동일한 비디오 이미지들을 포함하는,
    신호 수신 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 신호는 상기 신호의 제1 부분 및 제2 부분을 동기화시키기 위한 동기화 정보를 포함하는,
    신호 수신 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 출력 드라이버(350, 370)는 상기 신호의 디코딩된 제1 부분이 상기 제1 에러 레이트 이하인 경우 상기 신호의 디코딩된 제1 부분으로부터 비디오 신호를 더 제공하고, 상기 신호 수신 장치는 상기 제어기에 연결된 동기화기(synchronizer)를 더 포함하고, 상기 동기화기는 상기 신호의 디코딩된 제1 부분을 상기 신호의 디코딩된 제2 부분과 동기화시키는,
    신호 수신 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 복조기(320)에 연결된 제1 디코더(330)로서, 상기 신호의 제1 부분으로부터 비디오 신호를 생성하기 위해 상기 신호의 제1 부분을 디코딩하는 제1 디코더(330); 및
    상기 복조기(320)에 연결된 제2 디코더(340)로서, 상기 신호의 제2 부분으로부터 비디오 신호를 생성하기 위해 상기 신호의 제2 부분을 디코딩하는 제2 디코더(340);를 더 포함하는,
    신호 수신 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 디코더(340)는 상기 신호의 디코딩된 제1 부분의 에러 레이트가 제1 에러 레이트 이하인 경우 디스에이블링되는,
    신호 수신 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제2 디코더(340)는 상기 신호의 디코딩된 제1 부분의 에러 레이트가 제1 에러 레이트보다 크고 제2 에러 레이트 이하인 경우 상기 신호의 제2 부분을 디코딩하는,
    신호 수신 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 출력 드라이버(350, 370)는 상기 제1 스트림의 에러 레이트가 제1 에러 레이트보다 큰 경우 상기 제2 스트림으로부터 디코딩된 비디오 컨텐츠를 더 출력하는,
    신호 수신 장치.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 출력 드라이버(350, 370)는 상기 신호의 제1 부분의 비디오 컨텐츠보다 낮은 비디오 품질로 상기 신호의 제2 부분의 비디오 컨텐츠를 더 제공하는,
    신호 수신 장치.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 출력 드라이버(350, 370)는 상기 신호의 제1 부분으로부터 비디오를 디스플레이할 수 있는 비디오 디스플레이에 제2 스트림을 디스플레이하기 위해 상기 신호의 제2 부분의 비디오 컨텐츠를 더 컨버팅하는,
    신호 수신 장치.
  20. 장치(300)로서,
    제1 인코딩 레이트로 제1 데이터 스트림과 제2 인코딩 레이트로 제2 데이터 스트림을 포함하는 신호를 수신하기 위한 수단(310);
    상기 제1 데이터 스트림을 디코딩하기 위한 수단(330);
    디코딩된 제1 데이터 스트림에 대한 에러 값이 제1 에러 값보다 큰 경우, 상기 제2 데이터 스트림을 디코딩하기 위한 수단(340); 및
    상기 디코딩된 제1 데이터 스트림의 에러 값이 제2 에러 값보다 큰 경우, 디코딩된 제2 데이터 스트림으로부터 컨텐츠를 출력하기 위한 수단(370);을 포함하는,
    장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제2 에러 값은 상기 제1 에러 값보다 큰,
    장치.
  22. 제20항에 있어서,
    출력하기 위한 수단(370)은 디코딩된 제1 데이터 스트림의 에러 값이 제1 에러 레이트 이하인 경우 디코딩된 제1 데이터 스트림으로부터 컨텐츠를 출력하기 위한 수단을 포함하는,
    장치.
  23. 제20항에 있어서,
    디코딩된 제1 데이터 스트림으로부터의 컨텐츠를 디코딩된 제2 데이터 스트림으로부터의 컨텐츠와 동기화시키기 위한 수단(350)을 더 포함하는,
    장치.
  24. 입력 디바이스에 응답하여 대화식 그래픽 디스플레이(interactive graphic display, 600)에 신호 디코딩 프로세스에 대한 선택들을 디스플레이하기 위한 방법으로서,
    제1 인코딩 레이트로 인코딩된 제1 데이터 스트림과 제2 인코딩 레이트로 인코딩된 제2 데이터 스트림을 포함하는 수신된 신호를 디코딩하는 것에 관련된 복수의 비주얼 요소들을 디스플레이하는 단계; 및
    사용자 입력에 응답하여 상기 수신된 신호에 대한 디코딩 프로세스를 선택하는 단계를 포함하고, 상기 디코딩 프로세스는,
    상기 제1 데이터 스트림의 에러 값이 제1 에러 값 이하인 경우, 상기 제1 데이터 스트림으로부터 제1 컨텐츠를 출력하는 단계(550); 및
    상기 제1 데이터 스트림의 에러 값이 제1 에러 값보다 큰 경우, 상기 제2 데이터 스트림으로부터 제2 컨텐츠를 출력하는 단계(580);를 더 포함하는,
    대화식 그래픽 디스플레이에 신호 디코딩 프로세스에 대한 선택들을 디스플레이하기 위한 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 복수의 비주얼 요소들은 상기 디코딩 프로세스를 터닝 온(turning on)하는 선택과 상기 디코딩 프로세스를 터닝 오프(turning off)하는 선택 중 적어도 하나를 포함하는,
    대화식 그래픽 디스플레이에 신호 디코딩 프로세스에 대한 선택들을 디스플레이하기 위한 방법.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 복수의 비주얼 요소들은, 상기 제1 데이터 스트림의 에러 값이 제1 에러 값보다 클 때, 상기 제2 데이터 스트림을 출력하기 위한 제1 선택과, 상기 제1 데이터 스트림의 에러 값이 제2 에러 값보다 클 때, 상기 제2 데이터 스트림을 출력하기 위한 제2 선택을 포함하는,
    대화식 그래픽 디스플레이에 신호 디코딩 프로세스에 대한 선택들을 디스플레이하기 위한 방법.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 복수의 비주얼 요소들은 제1 컨텐츠를 디스플레이할 수 있는 비디오 디스플레이에 제2 컨텐츠를 디스플레이하기 위해 상기 제2 스트림의 비디오 컨텐츠를 컨버팅하기 위한 선택을 포함하는,
    대화식 그래픽 디스플레이에 신호 디코딩 프로세스에 대한 선택들을 디스플레이하기 위한 방법.

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