KR101089652B1 - Digital broadcasting transmission/reception system having improved receiving performance and signal processing method thereof - Google Patents

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Abstract

수신 성능을 향상시키는 디지털 방송 송수신 시스템 및 그의 신호처리방법이 개시된다. 본 발명에 따른 디지털 방송 송신기는, 적어도 하나의 로부스트 데이터를 처리하여 소정의 포맷의 데이터 패킷을 생성하는 로부스트 프레임 포맷부, 적어도 하나의 로부스트 데이터를 노멀 데이터와 결합하여 소정의 포맷의 TS 스트림을 생성하는 프레임 생성부, 프레임 생성부에서 출력된 데이터를 랜덤화하는 랜덤화부, 랜덤화부에서 출력된 데이터에 대해 RS 인코딩을 수행하는 RS인코더, RS 인코더에서 출력된 데이터에 대해 인터리빙을 수행하는 인터리버, 인터리버에서 출력된 데이터에 대해 트렐리스 인코딩을 수행하는 트렐리스 인코더 및 RS 인코더에서 출력된 데이터에 대해 패리티를 생성하여 트렐리스 인코더에 인가하는 패리티생성부를 포함한다. 따라서, 기존 송수신 시스템과의 호환성을 유지하며, 열악한 멀티패스 채널 및 동적으로 변화하는 채널 환경에서 디지털 방송 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

Figure R1020040089381

ATSC VSB, 로부스트 데이터, SRS, 모바일 로부스트 데이터

Disclosed are a digital broadcast transmission / reception system and a signal processing method thereof for improving reception performance. The digital broadcast transmitter according to the present invention includes a robust frame format unit for processing at least one robust data to generate a data packet of a predetermined format, and combining the at least one robust data with normal data to produce a TS of the predetermined format. A frame generator for generating a stream, a randomizer for randomizing the data output from the frame generator, an RS encoder for performing RS encoding on the data output from the randomizer, and an interleaving for data output from the RS encoder It includes an interleaver, a trellis encoder that performs trellis encoding on the data output from the interleaver, and a parity generator that generates parity on the data output from the RS encoder and applies it to the trellis encoder. Accordingly, it is possible to maintain compatibility with existing transmission and reception systems and to improve digital broadcast reception performance in a poor multipath channel and a dynamically changing channel environment.

Figure R1020040089381

ATSC VSB, Robust Data, SRS, Mobile Robust Data

Description

수신 성능을 향상시키는 디지털 방송 송수신 시스템 및 그의 신호처리방법{Digital broadcasting transmission/reception system having improved receiving performance and signal processing method thereof} Digital broadcasting transmission / reception system having improved receiving performance and signal processing method

도 1은 일반적인 디지털 방송(ATSC VSB) 송수신 시스템을 나타내는 블록도,1 is a block diagram showing a general digital broadcast (ATSC VSB) transmission and reception system,

도 2는 ATSC VSB 데이터의 프레임 구조를 나타내는 도면,2 is a diagram illustrating a frame structure of ATSC VSB data;

도 3은 트렐리스 인코더의 구조를 나타내는 도면, 3 is a diagram illustrating a structure of a trellis encoder;

도 4는 본 발명에 따른 디지털 방송 송신기에서 생성되는 MPEG 패킷의 구조를 나타내는 도면, 4 is a view showing the structure of an MPEG packet generated in a digital broadcast transmitter according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 연속된 널 패킷(Null Packet)의 구조를 나타내는 도면,5 is a diagram showing the structure of a continuous null packet according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 트렐리스 인코더로 입력되는 데이터의 포맷을 나타내는 도면, 6 is a diagram illustrating a format of data input to a trellis encoder according to the present invention;

도 7은 본 발명에 따른 디지털 방송 송신기의 구조를 나타내는 블럭도, 그리고7 is a block diagram showing the structure of a digital broadcast transmitter according to the present invention; and

도 8은 본 발명에 따른 디지털 방송 수신기의 구조를 나타내는 도면이다.8 is a diagram showing the structure of a digital broadcast receiver according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

300 : 디지털 방송 송신기 307 : 프레임포맷부 300: digital broadcast transmitter 307: frame format unit                 

310 : 랜덤화부 320 : RS 인코더310: randomization unit 320: RS encoder

330 : 로부스트 인코더 335 : 디인터리버330: Robust Encoder 335: Deinterleaver

350 : 패리티생성부 355 : 트렐리스 인코더350: parity generation unit 355: trellis encoder

400 : 디지털 방송 수신기 410 : 복조부400: digital broadcast receiver 410: demodulator

420 : 등화부 430 : 비터비 디코더420: equalizer 430: Viterbi decoder

470 : 데이터위치검출부 490 : 로부스트 데이터 처리부470: Data position detection unit 490: Robust data processing unit

본 발명은 디지털 방송 송수신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열악한 채널 환경에서 수신 성능을 강화하기 위해 로부스트 스트림과 노멀 스트림을 결합하고, SRS(Supplementary reference sequence)를 트레이닝 데이터로 사용하여 모바일 환경에서의 수신 성능까지 향상시킬 수 있는 디지털 방송 송수신 시스템 및 그의 신호처리방법에 관한 것이다. The present invention relates to a digital broadcasting transmission / reception system. More particularly, the present invention relates to a digital broadcast transmission / reception system, and more particularly, combines a boost stream and a normal stream to enhance reception performance in a poor channel environment, and uses a supplementary reference sequence (SRS) as training data. The present invention relates to a digital broadcast transmission / reception system and a signal processing method thereof capable of improving reception performance.

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. ATSC VSB, a terrestrial digital broadcasting system for the United States, is a single carrier system and field sync signals are used in units of 312 segments. This results in poor reception, especially on poor channels, especially the Doppler fading channel.

도 1은 일반적인 미국향 지상파 디지털 방송 시스템으로서 ATSC DTV 규격에 따른 송수신기를 나타낸 블록도이다. 도 1의 디지털 방송 송신기는 MPEG-2 TS 스트림을 랜덤화시키는 랜덤화부(Randomizer: 110), 채널에 의해 발생하는 오류를 정정 하기 위해 컨카터네이티드 부호화기(Concatenated coder) 형태인 RS 인코더(Reed-Solomon encoder: 120), 인터리버(interleaver: 130)(B=52,M=4) 및 트렐리스 인코더(2/3 rate trellis encoder: 140)를 포함한다. 인코딩된 데이터는 8 레벨 심볼로 맵핑을 한 후 도 2의 데이터 포맷과 같이 필드싱크와 세그먼트 싱크를 삽입한다. 그 후 파일럿을 삽입하고 VSB 변조를 하고 RF로 변환하여 전송하게 된다.1 is a block diagram showing a transceiver according to the ATSC DTV standard as a general US terrestrial digital broadcasting system. The digital broadcast transmitter of FIG. 1 is a randomizer 110 that randomizes an MPEG-2 TS stream, and an RS encoder in the form of a concatenated coder to correct an error generated by a channel. encoder 120, an interleaver 130 (B = 52, M = 4), and a trellis encoder (140). The encoded data is mapped to 8 level symbols, and then the field sink and the segment sink are inserted as shown in the data format of FIG. 2. The pilot is then inserted, VSB modulated and converted to RF for transmission.

한편, 도 1의 디지털 방송 수신기는 이의 역 과정으로 RF 신호를 베이스밴드로 낮추고 이를 복조 및 등화를 한 후 채널 디코딩을 하여 원 신호를 복원한다. 도 2는 미국향 지상파 DTV 시스템의 VSB 데이터 프레임을 나타낸다. 도 2에서 1개의 프레임은 2개의 필드로 구성되며 1개의 필드는 312 개의 데이터 세그먼트와 필드 싱크 세그먼트(field sync segment)로 구성된다. 1개의 세그먼트는 4 심볼의 세그먼트 싱크(segment sync)와 828 개의 데이터 심볼로 구성된다.Meanwhile, the digital broadcast receiver of FIG. 1 reverses the RF signal to baseband, demodulates and equalizes it, and decodes the channel to restore the original signal. 2 shows a VSB data frame of an American terrestrial DTV system. In FIG. 2, one frame includes two fields, and one field includes 312 data segments and a field sync segment. One segment is composed of 4 symbols of segment sync and 828 data symbols.

도 1에 도시된 바와 같이, 디지털 방송 송신기는 MPEG-2 TS 스트림을 랜덤화부(110)를 통해 데이터를 랜덤화하고, 랜덤화된 데이터는 외부호화기(Outer coder)인 RS 인코더(Reed-Solomon encoder: 120)를 통해 외부호화 하고, 부호화된 데이터는 인터리버(130)를 통해 데이터를 분산시킨다. 인터리빙된 데이터는 12심볼 단위로 트렐리스 인코더(2/3 rate trellis encoder: 140)를 통해 내부호화 한다. 내부호화 된 데이터는 8 레벨 심볼로 맵핑을 한 후 도 2의 데이터 포맷과 같이 필드싱크와 세그먼트 싱크를 삽입한다. 그 후 파일럿 생성을 위해 DC 오프셋을 주고 VSB 변조를 하고 RF로 변환하여 전송하게 된다. As shown in FIG. 1, the digital broadcast transmitter randomizes data through the randomization unit 110 for the MPEG-2 TS stream, and the randomized data is an RS encoder (Reed-Solomon encoder) which is an outer coder. The coded data is distributed through the interleaver 130. The interleaved data is internally coded through a trellis encoder (140) in units of 12 symbols. After the internally encoded data is mapped to 8 level symbols, a field sink and a segment sink are inserted as shown in the data format of FIG. 2. After that, DC offset is given for pilot generation, VSB modulation is performed, and converted to RF for transmission.

한편, 도 1의 디지털 방송 수신기는 채널을 통해 수신된 신호를 튜너 (Tuner/IF)(미도시)를 통해 RF 신호를 베이스밴드신호로 변환한다. 이 기저신호는 동기검출 및 복조부(210)를 통해 복조를 수행하고 등화기(220)를 통해 채널의 멀티패스에 의한 채널왜곡을 보상한다. 등화된 신호는 트렐리스 디코더(Trellis decoder: 230)를 통해 에러를 정정하고 심볼 데이터로 복호한다. 복호된 데이터는 디인터리버(240)를 통해 디지털 방송 송신기의 인터리버(130)에 의해 분산된 데이터를 재 정렬한다. 디인터리빙된 데이터는 RS 디코더(RS decoder: 250)를 통해 에러를 정정한다. RS 디코더(250)를 통해 정정된 데이터는 역랜덤화부(Derandomizer: 260)를 통해 역 랜덤화(derandomize)하여 MPEG-2 TS 스트림을 출력한다.Meanwhile, the digital broadcast receiver of FIG. 1 converts an RF signal into a baseband signal through a tuner (Tuner / IF) (not shown). The base signal is demodulated through the synchronization detection and demodulation unit 210 and compensates for channel distortion due to the multipath of the channel through the equalizer 220. The equalized signal is corrected by a trellis decoder 230 and decoded into symbol data. The decoded data rearranges the data distributed by the interleaver 130 of the digital broadcast transmitter through the deinterleaver 240. The deinterleaved data corrects an error through an RS decoder 250. The data corrected through the RS decoder 250 is derandomized through a derandomizer 260 to output an MPEG-2 TS stream.

도 2의 미국향 지상파 DTV 시스템의 VSB 데이터 프레임에서 1개의 세그먼트는 MPEG-2 패킷 하나에 대응된다. 도 2에서 1 프레임은 2 필드로 구성되며, 1 필드는 312개의 데이터 세그먼트와 필드 싱크 세그먼트로 구성된다. 또한, 1 세그먼트는 4 심볼의 세그먼트 싱크와 828 개의 데이터 심볼로 구성된다. 여기서, 싱크 신호인 세그먼트 싱크와 필드 싱크는 동기 및 등화를 위해 사용된다. 필드 싱크 및 세그먼트 싱크는 기지 시퀀스(Known sequence)로서 등화기에서 트레이닝 데이터(Traning data)로 사용된다. In the VSB data frame of the U.S. terrestrial DTV system of FIG. 2, one segment corresponds to one MPEG-2 packet. In FIG. 2, one frame includes two fields, and one field includes 312 data segments and a field sync segment. In addition, one segment is composed of a segment sync of 4 symbols and 828 data symbols. Here, the segment sync and the field sync, which are sync signals, are used for synchronization and equalization. The field sink and the segment sink are used as training data in the equalizer as a known sequence.

도 1의 미국향 지상파 DTV 시스템의 VSB 방식은 단일 반송파(Single carrier) 방식으로서 채널 등화를 위해 사용되는 필드 싱크가 나타나는 간격이 넓고 에러 정정 능력이 약해 열악한 채널에서 수신 성능이 저하되는 문제점이 있다. The VSB method of the U.S. terrestrial DTV system of FIG. 1 has a problem in that reception performance is deteriorated in a poor channel due to a wide interval in which a field sink used for channel equalization and a weak error correction capability are used as a single carrier.

따라서, 본 발명의 목적은 VSB 방식의 미국향 지상파 DTV 시스템에 있어서 기존 데이터 송신 형태인 노멀 스트림과 열악한 채널 상태에서 수신 성능을 개선한 로부스트 스트림을 결합하고, 동적인 채널 환경에서 수신 성능 향상을 위해 SRS(Supplementary reference sequence) 트레이닝을 사용하여 새로운 데이터 프레임을 구성하여 모바일 환경에서도 데이터 수신 성능이 향상된 디지털 방송 송수신 시스템 및 그 신호 처리 방법을 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to combine a normal stream, which is a conventional data transmission form, with a robust stream that improves reception performance in a poor channel state in a VSB terrestrial DTV system, and improve reception performance in a dynamic channel environment. The present invention provides a digital broadcasting transmission / reception system and a signal processing method of improving data reception performance in a mobile environment by constructing a new data frame using supplementary reference sequence (SRS) training.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 방송 송신기는, 적어도 하나의 로부스트 데이터를 처리하여 소정의 포맷의 데이터 패킷을 생성하는 로부스트 프레임 포맷부, 적어도 하나의 상기 로부스트 데이터를 노멀 데이터와 결합하여 소정의 포맷의 TS 스트림을 생성하는 프레임 생성부, 상기 프레임 생성부에서 출력된 데이터를 랜덤화하는 랜덤화부, 상기 랜덤화부에서 출력된 데이터에 대해 RS 인코딩을 수행하는 RS인코더, 상기 RS 인코더에서 출력된 데이터에 대해 인터리빙을 수행하는 인터리버, 상기 인터리버에서 출력된 데이터에 대해 트렐리스 인코딩을 수행하는 트렐리스 인코더 및 상기 RS 인코더에서 출력된 데이터에 대해 패리티를 생성하여 상기 트렐리스 인코더에 인가하는 패리티생성부를 포함한다. A digital broadcast transmitter according to the present invention for achieving the above object is a robust frame format unit for processing at least one robust data to generate a data packet of a predetermined format, at least one of the robust data to the normal data A frame generator for generating a TS stream of a predetermined format in combination with a randomizer; a randomizer for randomizing data output from the frame generator; an RS encoder for performing RS encoding on the data output from the randomizer; An interleaver for interleaving the data output from the encoder, a trellis encoder for trellis encoding the data output from the interleaver, and a parity for the data output from the RS encoder to generate the trellis It includes a parity generator for applying to the encoder.

이상의 디지털 방송 송신기에 대응하는 본 발명에 따른 디지털 방송 수신기는, 소정의 위치에 적어도 하나의 로부스트 데이터가 삽입된 신호를 수신하여 복조하는 복조부, 복조된 상기 신호로부터 적어도 하나의 상기 로부스트 데이터의 위치를 검출하는 데이터위치검출부, 복조된 상기 신호를 등화하는 등화부, 출력된 적어도 하나의 상기 로부스트 데이터의 위치에 대한 정보를 이용하여 등화된 상기 신호 에 대한 에러를 정정하고 복호하는 비터비 디코더, 상기 비터비 디코더에서 출력되는 데이터에 대해 디인터리빙을 수행하는 디인터리버, 상기 디인터리버에서 출력된 데이터에 대해 RS 디코딩을 수행하는 RS 디코더, 상기 RS 디코더에서 출력된 데이터에 대해 역 랜덤화하는 역랜덤화부 및 적어도 하나의 상기 로부스트 데이터를 각각 처리하기 위해 복원하는 프레임역포맷부를 포함한다. A digital broadcast receiver according to the present invention corresponding to the above digital broadcast transmitter comprises: a demodulator for receiving and demodulating a signal having at least one robust data inserted at a predetermined position; and at least one of the boost data from the demodulated signal. A data position detector for detecting the position of the signal, an equalizer for equalizing the demodulated signal, and a Viterbi for correcting and decoding an error with respect to the equalized signal using information on the position of the at least one low-boost data outputted. A decoder, a deinterleaver for deinterleaving the data output from the Viterbi decoder, an RS decoder for performing RS decoding on the data output from the deinterleaver, and an inverse randomization for the data output from the RS decoder To process a derandom equalizer and at least one low-boost data respectively The frame includes a translation format to be restored.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the drawings will be described the present invention in more detail.

도 4는 본 발명에 따라 생성된 하나의 필드안에 포함된 MPEG 패킷의 구조로서, 도면을 참조하면 기존 수신기 구조로는 수신하지 못하는 널 패킷(null packet)이 'B'개 존재한다. 상기 'B'개의 패킷은 수신성능 향상을 위해 SRS, 로부스트 데이터(robust data), 모바일 로부스트 데이터(Mobile robust data, 도면에는 'Strong robust data'라 표기됨)를 포함하고 있다. 즉 MPEG 패킷구조는 로부스트 패킷과 널 패킷이 각각 연속적으로 결합하여 나타나게 된다. FIG. 4 is a structure of an MPEG packet included in one field generated according to the present invention. Referring to the drawings, 'B' null packets are not received by the existing receiver structure. The 'B' packets include SRS, robust data, and mobile robust data (represented as 'strong robust data' in the drawing) to improve reception performance. In other words, the MPEG packet structure is represented by successively combining the boost packet and the null packet.

여기서, 로부스트 데이터는 열악한 채널 환경에서 수신가능한 데이터이고 모바일 로부스트 데이터는 SRS라는 트레이닝(training)을 효율적으로 이용하여 모바일 환경에서도 수신가능하도록 만들어진 데이터이다. Here, the low-boost data is data that can be received in a poor channel environment, and the mobile low-boost data is data that can be received in a mobile environment by efficiently using training called SRS.

도 5는 'B'개의 MPEG 패킷을 이루는 널 패킷의 구조를 나타내며, 널 패킷의 구조는 후술할 데이터 인터리버(Data interlaver)를 통과하면 전송 데이터가 도 6에 도시된 바와 같은 구조로 나타날 수 있도록 구성된다. 또한, 이후 도 5에 도시된 패킷 구조에서 '-51'과 '0' 패킷 사이에 필드 싱크가 추가된다.FIG. 5 shows a structure of a null packet that constitutes 'B' MPEG packets, and a structure of the null packet is such that transmission data may appear in a structure as shown in FIG. 6 when passing through a data interlaver. do. Also, a field sink is added between the '-51' and the '0' packets in the packet structure shown in FIG.

도 7은 본 발명에 따른 듀얼 스트림 EVBS 시스템의 디지털 방송 송신기를 나 타내는 블록도이다. 7 is a block diagram illustrating a digital broadcast transmitter of a dual stream EVBS system according to the present invention.

본 발명에 따른 디지털 방송 송신기는 제1 RS인코더(301), 제2 RS인코더(301'), 제1 인터리버(303), 제2 인터리버(303'), 로부스트 프레임 포맷부(305), 및 로부스트 데이터와 노멀 데이터를 결합하여 MPEG 패킷을 출력하는 프레임 포맷부(Frame Formatter:307)을 포함한다. The digital broadcast transmitter according to the present invention includes a first RS encoder 301, a second RS encoder 301 ′, a first interleaver 303, a second interleaver 303 ′, a low-boost frame formatter 305, and And a frame formatter (307) for combining the boost data and the normal data to output MPEG packets.

또한, 디지털 방송 송신기는 프레임 포맷부(307)에서 생성된 MPEG 패킷에 대해 데이터를 랜덤화하는 랜덤화부(310), 수신측에서 SRS 값을 알 수 있도록 정해진 패턴을 생성하는 훈련열삽입부(Training Sequence Replacer: 315), 제3 RS 인코더(320), 제3 인터리버(325), 로부스트 인코더(Robust Encoder: 330)을 더 포함한다. In addition, the digital broadcast transmitter may include a randomization unit 310 that randomizes data with respect to MPEG packets generated by the frame format unit 307, and a training sequence insertion unit that generates a predetermined pattern so that a receiver may know an SRS value. Sequence Replacer (315), the third RS encoder 320, the third interleaver 325, and a Robust Encoder (330).

또한, 디지털 방송 송신기는 디인터리버(335), 제4 RS인코더(340), 제4 인터리버(345), 패리티생성부(Backwards Compatibility Parity Byte Generator: 350), 트렐리스 인코더(355) 및 다중화부(360)을 더 포함한다. In addition, the digital broadcast transmitter includes a deinterleaver 335, a fourth RS encoder 340, a fourth interleaver 345, a backwards compatibility parity byte generator 350, a trellis encoder 355, and a multiplexer. It further includes 360.

도 8은 본 발명에 따른 디지털 방송 수신기의 구조를 나타내는 도면이다. 8 is a diagram showing the structure of a digital broadcast receiver according to the present invention.

디지털 방송 수신기는 복조부(Dmodulator: 410), 등화부(Equalizer: 420), 비터비 디코더(Modified Viterbi decoder: 430), 디인터리버(De-interlieaver: 440), RS 디코더(RS decoder: 450), 및 역랜덤화부(Derandomizer: 460)를 포함한다. The digital broadcasting receiver includes a demodulator 410, an equalizer 420, a Modified Viterbi decoder 430, a de-interlieaver 440, an RS decoder 450, And a derandomizer 460.

또한, 디지털 방송 수신기는 데이터위치검출부(Robust & Training Location Generator: 470), 프레임역포맷부(Frame Deformatter: 480), 제1 로부스트 데이터 처리부(490) 및 제2 로부스트 데이터 처리부(490')를 더 포함한다. In addition, the digital broadcasting receiver includes a data position detection unit 470, a frame deformatter 480, a first robust data processor 490, and a second robust data processor 490 '. It further includes.                     

이하 본 발명에 따른 디지털 방송 송신기와 수신기의 동작을 첨부된 도면들을 참조하여 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, operations of a digital broadcast transmitter and a receiver according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 디지털 송신기에서, 제1 RS인코더(301) 및 제2 RS인코더(301')는 입력되는 로부스트 데이터 및 모바일 로부스트 데이터을 수신 성능 향상을 위해 사전 처리하고, 제1 인터리버(303) 및 제2 인터리버(303')는 인코딩된 데이터에 대해 각각 인터리빙을 수행한다. In the digital transmitter according to the present invention, the first RS encoder 301 and the second RS encoder 301 'preprocess the input low boost data and the mobile low boost data to improve reception performance, and the first interleaver 303. And the second interleaver 303 'perform interleaving on the encoded data, respectively.

제1 인터리버(303) 및 제2 인터리버(303')에서 출력된 로부스트 데이터 및 모바일 로부스트 데이터는 로부스트 프레임 포맷부(305)로 입력된다. The low boost data and the mobile low boost data output from the first interleaver 303 and the second interleaver 303 'are input to the low frame format unit 305.

로부스트 프레임 포맷부(305)는 SRS(Supplementary Reference sequence)를 입력받아 입력된 로부스트 데이터 및 모바일 로부스트 데이터와 결합하여 도 5에 도시된 바와 같은 프레임 포맷으로 구성한다. The low boost frame format unit 305 receives a supplementary reference sequence (SRS) and combines the received low boost data and the mobile low boost data to form a frame format as shown in FIG. 5.

로부스트 프레임 포맷부(305)에서 출력된 데이터는 'B'개의 MPEG 패킷으로 구성되고, '312-B'개의 노멀 패킷과 함께 프레임포맷부(307)로 입력되며, 프레임포맷부(307)는 입력된 패킷들을 결합하여 도 4에 도시된 바와 같은 프레임을 갖는 데이터를 형성한다.The data output from the low frame format unit 305 is composed of 'B' MPEG packets, and is input to the frame format unit 307 together with the '312-B' normal packets, and the frame format unit 307 is The input packets are combined to form data having a frame as shown in FIG.

프레임포맷부(307)에서 출력된 데이터는 랜덤화부(310)로 입력되어 랜덤화되어 훈련열삽입부(Training Sequence Replacer: 315)로 입력된다. 이 때 제어신호로서, 트레이닝 위치를 나타내는 SRS 플래그(Flag), 및 로부스트 데이터와 모바일 데이터의 위치를 나타내는 N/R 플래그(Flag)가 랜덤화부(310) 및 훈련열삽입부(315)로 전송된다. The data output from the frame format unit 307 is input to the randomization unit 310 and randomized to the training sequence inserter 315. At this time, as a control signal, an SRS flag indicating a training position and an N / R flag indicating a location of the low boost data and the mobile data are transmitted to the randomization unit 310 and the training sequence inserter 315. do.                     

훈련열삽입부(Training Sequence Replacer: 315)는 랜덤화부(310)에서 랜덤화된 데이터를 입력받아 수신측에서 SRS 값을 알 수 있도록 정해진 패턴을 생성한다. The training sequence replacer 315 receives the randomized data from the randomization unit 310 and generates a predetermined pattern so that the receiving side knows the SRS value.

훈련열삽입부(315)의 출력은 제3 RS 인코더(320) 및 제3 인터리버(325)를 거쳐, 일종의 컨벌루셔널 인코더(Convolutional encoder)인 로부스트 인코더(Robust Encoder: 330)로 입력된다. The output of the training sequence inserter 315 is input to a robust encoder 330 which is a kind of convolutional encoder via the third RS encoder 320 and the third interleaver 325.

로부스트 인코더(330)는 로부스트 데이터 및 모바일 로부스트 데이터와 같은 로부스트 데이터에 대해 인코딩을 수행하며, 트렐리스 인코더(355)의 인코딩외에 추가적 인코딩을 수행하여 성능 향상에 일익하게 된다.  The Robust Encoder 330 encodes Robust data such as Robust Data and Mobile Robust Boost data, and performs additional encoding in addition to the encoding of the trellis encoder 355 to improve performance.

로부스트 인코더(330)에서 출력된 데이터는 디인터리버(335)를 거쳐 제4 RS인코더(340)로 입력되고 제4 인터리버(345) 및 트렐리스 인코더(355)를 거쳐 전송된다. The data output from the low encoder 330 is input to the fourth RS encoder 340 through the deinterleaver 335 and transmitted through the fourth interleaver 345 and the trellis encoder 355.

여기서, 도 6과 같이 연속적으로 나타나는 트레이닝을 송수신기간에 미리 알고있는 기지 시퀀스(Known Sequence)로 이용하기 위해서, 직전에 입력된 입력값에 따라 출력값에 영향을 받는 트렐리스 인코더(355)의 특성에 따라, 트레이닝이 시작되는 부분의 값을 이용하여 트렐리스 인코더(355)의 메모리를 초기화하게 된다. Here, the characteristics of the trellis encoder 355 affected by the output value according to the input value inputted immediately before, in order to use the continuous training shown in FIG. 6 as a known sequence known in advance in the transmission and reception period. Accordingly, the memory of the trellis encoder 355 is initialized using the value of the portion where the training starts.

또한, 트렐리스 인코더(355)의 메모리 초기화에 따라 입력값이 달라지게 되므로, RS 인코딩을 다시 수행하고 패리티생성부(Backwards Compatibility Parity Byte Generator: 350)에서 새로운 패리티를 생성하여 트렐리스 인코더(355)로 입력한다. In addition, since the input value varies according to the memory initialization of the trellis encoder 355, RS encoding is performed again, and a new parity is generated by the backwards compatibility parity byte generator 350 to generate a trellis encoder ( 355).                     

도 5를 다시 참조하면, 필드 싱크 이후에 나타나는 프레임은 도 6에 도시된 바와 같으며, 그 이후에는 노멀 패킷이 나타나게 된다. 도 6의 필드 싱크 이후에 나타나는 프레임을 참조하면, 필드 싱크 이후에 트레이닝이 많이 나타나게 되므로 필드 싱크와 트레이닝에 따라 채널이 동적으로 급속히 변화하는 환경에서 등화기의 수렴 성능이 빨라지게 된다. 즉, 모바일 로부스트 데이터인 스트롱 로부스트 데이터(strong robust)는 트레이닝 이후에 가까이 나타나게 되므로 채널이 급속히 변화해도 등화기가 수렴한 부분에 존재하게 되므로 모바일 채널에서도 좋은 성능을 나타낼 수 있다. Referring back to FIG. 5, the frame appearing after the field sync is as shown in FIG. 6, after which a normal packet appears. Referring to the frame appearing after the field sync of FIG. 6, since a lot of training appears after the field sync, the convergence performance of the equalizer is faster in an environment in which a channel dynamically changes according to the field sync and training. In other words, since the strong robust data, which is the strong robust data, appears close after training, even if the channel changes rapidly, the equalizer is present in the converged portion, and thus the mobile robust data may exhibit good performance.

도 8의 디지털 방송 송신기에서, 채널을 통해 수신된 데이터는 복조부(Dmodulator: 410)를 통해 복조되어, 데이터위치검출부(Robust & Training Location Generator: 470)에서 로부스트 데이터 및 트레이닝의 위치를 검출한다.In the digital broadcast transmitter of FIG. 8, the data received through the channel is demodulated through a demodulator 410 to detect the location of the robust data and the training in the data location detector 470. .

등화부(Equalizer: 420)는 트레이닝 위치 정보와 값의 정보를 이용해 등화를 수행한다. The equalizer 420 performs equalization using training position information and value information.

비터비 디코더(Modified Viterbi decoder: 430)는 로부스트 데이터의 위치를 이용해 로부스트 데이터 및 노멀 데이터에 따라 에러를 정정하고 디코딩을 수행한다. The Modified Viterbi decoder 430 corrects an error and performs decoding according to the boost data and the normal data by using the location of the boost data.

이어서, 디인터리버(De-interlieaver: 440), RS 디코더(RS decoder: 450), 및 역랜덤화부(Derandomizer: 460)를 거친 신호는 프레임역포맷부(Frame Deformatter: 480)에서 로부스트 데이터, 모바일 로부스트 데이터 및 노멀 데이터로 분리되고, 로부스트 데이터 및 모바일 로부스트 데이터는 각각 제1 로부스트 데 이터 처리부(490) 및 제2 로부스트 데이터 처리부(490')를 통해 원 데이터로 복원된다. Subsequently, signals passing through the de-interlieaver 440, the RS decoder 450, and the derandomizer 460 are transmitted to the low-definition data and the mobile in the frame deformatter 480. The low boost data and the normal data are separated, and the low boost data and the mobile low data are restored to the original data through the first low data processing unit 490 and the second low data processing unit 490 ', respectively.

본 발명에 따르면, 로부스트 데이터, 모바일 로부스트 데이터 및 노멀 데이터로 구성된 MPEG 패킷을 생성하고, 데이터 인터리버의 구조을 이용하여 로부스트 데이터 및 트레이닝으로 사용하는 SRS가 연속적으로 출력되도록 MPEG 패킷을 구성한다. According to the present invention, an MPEG packet composed of low data, mobile low data and normal data is generated, and the MPEG packet is configured to continuously output SRSs used for low data and training using the structure of the data interleaver.

또한, 본 발명에 따른 MPEG 패킷에 따르면 트레이닝으로 사용하는 SRS가 모바일 로부스트 데이터 주변에 존재하여 모바일 로부스트 데이터의 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, according to the MPEG packet according to the present invention, the SRS used for training may be present around the mobile robust data, thereby improving performance of the mobile robust data.

그리고, SRS가 필드 싱크 이후에 가까운 곳에 존재하여 필드 싱크와 함께 등화기가 신속히 수렴하게 된다. Then, the SRS is located near the field sink so that the equalizer quickly converges with the field sink.

본 발명에 따르면 미국향 지상파 DTV 시스템의 VSB 방식의 수신 성능 향상을 위해 노멀 데이터, 로부스트 데이터 및 SRS를 부가한 모바일 로부스트 데이터를 결합하여 하나의 MPEG-2 패킷으로 구성하고, 수신측에서 트레이닝 및 로부스트 데이터의 위치를 검출하여 등화 및 트렐리스 디코딩에 이용하여 열악한 멀티패스 채널 환경 및 동적으로 변화하는 체널 환경에서 수신 성능이 향상될 수 있다. According to the present invention, in order to improve the reception performance of the VSB method of the terrestrial DTV system for the U.S., the normal data, the low data, and the mobile low data added with the SRS are combined to form one MPEG-2 packet, and the training at the receiving side is performed. In addition, the reception performance may be improved in a poor multipath channel environment and a dynamically changing channel environment by detecting the location of the low boost data and using the same for equalization and trellis decoding.

또한 본 발명에 따른 디지털 방송 송수신 방법은 ATSC에서 제안한 기존 수신기와의 호환성이 있으며, 미국향 지상파 DTV 시스템인 ATSC VSB 방식의 수신성능을 향상시킬 수 있다.In addition, the digital broadcast transmission and reception method according to the present invention is compatible with the existing receiver proposed by ATSC, and can improve the reception performance of the ATSC VSB method, which is a terrestrial DTV system for the US.

본 발명에 따르면 미국향 지상파 DTV 시스템의 VSB 방식의 수신 성능 향상을 위해 노멀 데이터, 로부스트 데이터 및 SRS를 부가한 모바일 로부스트 데이터를 결합하여 하나의 MPEG-2 패킷으로 구성하고, 수신측에서 트레이닝 및 로부스트 데이터의 위치를 검출하여 등화 및 트렐리스 디코딩에 이용하여 열악한 멀티패스 채널 환경 및 동적으로 변화하는 체널 환경에서 수신 성능이 향상될 수 있다.  According to the present invention, in order to improve the reception performance of the VSB method of the terrestrial DTV system for the U.S., the normal data, the low data, and the mobile low data added with the SRS are combined to form one MPEG-2 packet, and the training at the receiving side is performed. In addition, the reception performance may be improved in a poor multipath channel environment and a dynamically changing channel environment by detecting the location of the low boost data and using the same for equalization and trellis decoding.

따라서, 기존 시스템과의 호환성을 가지며, 열악한 채널 환경에서 데이터 수신 성능이 향상된다.Therefore, it is compatible with existing systems and improves data reception performance in poor channel environments.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the present invention is not limited to the specific embodiments of the present invention without departing from the spirit of the present invention as claimed in the claims. Anyone skilled in the art can make various modifications, as well as such modifications are within the scope of the claims.

Claims (10)

로부스트 데이터를 처리하여 기 설정된 포맷의 데이터 패킷을 생성하는 로부스트 프레임 포맷부;A boost frame format unit which processes the boost data to generate a data packet of a preset format; 상기 로부스트 데이터를 노멀 데이터와 결합하여 전송 스트림을 생성하는 프레임 생성부;A frame generator for generating a transport stream by combining the low boost data with normal data; 상기 전송 스트림에 대해 RS 인코딩을 수행하는 RS인코더; An RS encoder for performing RS encoding on the transport stream; 상기 RS 인코더에서 인코딩된 전송 스트림에 대해 인터리빙을 수행하는 인터리버;An interleaver for interleaving the transport stream encoded by the RS encoder; 상기 인터리버에서 인터리빙된 전송 스트림에 대해 트렐리스 인코딩을 수행하며, 기 설정된 시점에서 메모리 초기화를 실시하는 트렐리스 인코더; 및 A trellis encoder for trellis encoding the transport stream interleaved in the interleaver and performing memory initialization at a preset time point; And 상기 트렐리스 인코더의 메모리 초기화에 대응하여 패리티를 새로이 생성하는 패리티생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신기.And a parity generator for generating a new parity in response to memory initialization of the trellis encoder. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 로부스트 데이터는 모바일 로부스트 데이터인 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신기.And the low boost data is mobile low boost data. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전송 스트림에는 트레이닝 시퀀스가 포함되며,The transport stream includes a training sequence, 상기 RS 인코더는 상기 트레이닝 시퀀스를 포함하는 상기 전송 스트림을 입력받아 RS 인코딩하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신기.And the RS encoder receives and transmits and encodes the transport stream including the training sequence. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 로부스트 데이터를 RS 인코딩하는 RS 인코더;An RS encoder for RS encoding the low boost data; 상기 RS 인코딩된 로부스트 데이터를 인터리빙하여, 상기 로부스트 프레임 포맷부로 제공하는 인터리버;를 더 포함하는 디지털 방송 송신기.And an interleaver for interleaving the RS encoded robust data to provide the robust frame format unit. 로부스트 데이터가 삽입된 전송 스트림을 수신하여 복조하는 복조부; A demodulator for receiving and demodulating a transport stream into which low-boost data is inserted; 복조된 상기 전송 스트림을 등화하는 등화부; An equalizer for equalizing the demodulated transport stream; 상기 로부스트 데이터에 대한 정보를 이용하여 상기 로부스트 데이터를 디코딩하는 디코더;를 포함하며,And a decoder which decodes the boost data by using the information about the boost data. 상기 전송 스트림은, The transport stream is, 로부스트 데이터를 처리하여 기 설정된 포맷의 데이터 패킷을 생성하는 로부스트 프레임 포맷부;A boost frame format unit which processes the boost data to generate a data packet of a preset format; 상기 로부스트 데이터를 노멀 데이터와 결합하여 전송 스트림을 생성하는 프레임 생성부;A frame generator for generating a transport stream by combining the low boost data with normal data; 상기 전송 스트림에 대해 RS 인코딩을 수행하는 RS인코더; An RS encoder for performing RS encoding on the transport stream; 상기 RS 인코더에서 인코딩된 전송 스트림에 대해 인터리빙을 수행하는 인터리버;An interleaver for interleaving the transport stream encoded by the RS encoder; 상기 인터리버에서 인터리빙된 전송 스트림에 대해 트렐리스 인코딩을 수행하며, 기 설정된 시점에서 메모리 초기화를 실시하는 트렐리스 인코더; 및 A trellis encoder for trellis encoding the transport stream interleaved in the interleaver and performing memory initialization at a preset time point; And 상기 트렐리스 인코더의 메모리 초기화에 대응하여 패리티를 새로이 생성하는 패리티생성부;를 포함하는 디지털 방송 송신기로부터 수신된 것임을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기.And a parity generating unit for generating a new parity in response to memory initialization of the trellis encoder. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 로부스트 데이터는 모바일 로부스트 데이터인 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기.And the low boost data is mobile low boost data. 삭제delete 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 디코더에서 출력되는 데이터에 대해 디인터리빙을 수행하는 디인터리버; A deinterleaver for performing deinterleaving on data output from the decoder; 상기 디인터리버에서 출력된 데이터에 대해 RS 디코딩을 수행하는 RS 디코더;를 포함하는 디지털 방송 수신기. And an RS decoder to perform RS decoding on the data output from the deinterleaver. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 기 설정된 시점은 상기 트레이닝 시퀀스가 시작되는 부분인 것을 특징으로 하는 디지털 방송 송신기.And the predetermined time point is a portion at which the training sequence starts. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 전송 스트림에는 트레이닝 시퀀스가 포함되며,The transport stream includes a training sequence, 상기 기 설정된 시점은 상기 트레이닝 시퀀스가 시작되는 부분인 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기.And the predetermined time point is a portion at which the training sequence starts.
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