KR20090009180A - Digital broadcasting system and processing method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디지털 방송 시스템에 관한 것으로, 특히 디지털 방송을 송신하고 수신하기 위한 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to digital broadcasting systems, and more particularly, to a method for transmitting and receiving digital broadcasting.
디지털 방송 중 북미 및 국내에서 디지털 방송 표준으로 채택된 8T-VSB(Vestigial Sideband) 전송 방식은 MPEG 영상/음향 데이터의 전송을 위해 개발된 시스템이다. 그러나 요즈음 디지털 신호처리 기술이 급속도로 발전하고, 인터넷이 널리 사용됨에 따라서 디지털 가전과 컴퓨터 및 인터넷 등이 하나의 큰 틀에 통합되어 가는 추세이다. 따라서 사용자의 다양한 요구를 충족시키기 위해서는 디지털 방송 채널을 통하여 영상/음향 데이터에 더하여 각종 부가 데이터를 전송할 수 있는 시스템의 개발이 필요하다. The 8T-VSB (Vestigial Sideband) transmission system, which is adopted as a digital broadcasting standard in North America and Korea, is a system developed for transmission of MPEG video / audio data. However, with the rapid development of digital signal processing technology and the widespread use of the Internet, digital home appliances, computers, and the Internet are being integrated into one big framework. Therefore, in order to meet various needs of users, it is necessary to develop a system capable of transmitting various additional data in addition to video / audio data through a digital broadcasting channel.
부가 데이터 방송의 일부 이용자는 간단한 형태의 실내 안테나가 부착된 PC 카드 혹은 포터블 기기를 이용하여 부가데이터방송을 사용할 것으로 예측되는데, 실내에서는 벽에 의한 차단과 근접 이동체의 영향으로 신호 세기가 크게 감소하고 반사파로 인한 고스트와 잡음의 영향으로 방송 수신 성능이 떨어지는 경우가 발생 할 수 있다. 그런데 일반적인 영상/음향데이터와는 달리 부가 데이터 전송의 경우에는 보다 낮은 오류율을 가져야 한다. 영상/음향 데이터의 경우에는 사람의 눈과 귀가 감지하지 못하는 정도의 오류는 문제가 되지 않는 반면에, 부가데이터(예: 프로그램 실행 파일, 주식 정보 등)의 경우에는 한 비트의 오류가 발생해도 심각한 문제를 일으킬 수 있다. 따라서 채널에서 발생하는 고스트와 잡음에 더 강한 시스템의 개발이 필요하다. Some users of supplementary data broadcasting are expected to use supplementary data broadcasting by using PC card or portable device with simple indoor antenna. In the room, signal strength is greatly reduced due to wall blocking and influence of nearby moving objects. Due to the effects of ghosts and noise caused by reflected waves, broadcast reception performance may decrease. However, unlike general video / audio data, the additional data transmission should have a lower error rate. In the case of video / audio data, errors that the human eye and ears cannot detect are not a problem, while in the case of additional data (eg program executables, stock information, etc.), a bit error may cause serious problems. It can cause problems. therefore There is a need to develop a system that is more resistant to ghosting and noise in the channel.
부가 데이터의 전송은 통상 MPEG 영상/음향과 동일한 채널을 통해 시분할 방식으로 이루어 질 것이다. 그런데 디지털 방송이 시작된 이후로 시장에는 이미 MPEG 영상/음향만 수신하는 ATSC VSB 디지털 방송 수신기가 널리 보급되어 있는 상황이다. 따라서 MPEG 영상/음향과 동일한 채널로 전송되는 부가 데이터가 기존에 시장에 보급된 기존 ATSC VSB 전용 수신기에 아무런 영향을 주지 않아야 한다. 이와 같은 상황을 ATSC VSB 호환으로 정의하며, 부가데이터 방송 시스템은 ATSC VSB 시스템과 호환 가능한 시스템이어야 할 것이다. 상기 부가 데이터를 인핸스드 데이터 또는 E-VSB 데이터라 하기도 한다. The transmission of additional data will usually be done in a time division manner over the same channel as the MPEG video / sound. Since the beginning of digital broadcasting, however, ATSC VSB digital broadcasting receivers that receive only MPEG video / audio have been widely used in the market. Therefore, additional data transmitted on the same channel as MPEG video / audio should not affect the existing ATSC VSB-only receivers that have been used in the market. Such a situation is defined as ATSC VSB compatible, and the additional data broadcasting system should be compatible with the ATSC VSB system. The additional data may also be referred to as enhanced data or E-VSB data.
또한 열악한 채널환경에서는 기존의 ATSC VSB 수신 시스템의 수신성능이 떨어질 수 있다. 특히 휴대용 및 이동수신기의 경우에는 채널변화 및 노이즈에 대한 강건성이 더욱 요구된다. In addition, in a poor channel environment, the reception performance of the conventional ATSC VSB receiving system may be degraded. Especially in the case of portable and mobile receivers, robustness against channel changes and noise is required.
따라서 본 발명의 목적은 부가 데이터 전송에 적합하고 노이즈에 강한 새로운 디지털 방송 시스템 및 처리 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a new digital broadcasting system and processing method suitable for additional data transmission and resistant to noise.
본 발명의 다른 목적은 인핸스드 데이터에 대해 추가의 부호화를 수행하여 전송함으로써, 수신기의 수신 성능을 향상시키는 디지털 방송 시스템 및 처리 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a digital broadcasting system and a processing method for improving reception performance of a receiver by performing additional encoding on enhanced data and transmitting the same.
본 발명의 또 다른 목적은 송/수신측에서 알고 있는 기지 데이터(Known data)와 인핸스드 데이터를 메인 데이터와 다중화함으로써, 수신기의 수신 성능을 향상시키는 디지털 방송 시스템 및 처리 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a digital broadcasting system and a processing method for improving reception performance of a receiver by multiplexing known data and enhanced data known to the transmitting / receiving side with main data.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 방법은, 정보를 갖는 인핸스드 데이터에 대해 제1 부호화를 수행하는 단계; 상기 제 1 부호화된 인핸스드 데이터에 대해 제2 부호화를 수행하는 단계; 및 상기 부호화된 인핸스드 데이터와 메인 데이터를 다중화하여 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a transmission method according to an embodiment of the present invention, the step of performing a first encoding on the enhanced data having information; Performing a second encoding on the first encoded enhanced data; And multiplexing and transmitting the encoded enhanced data and main data.
상기 제1 부호화 단계는 에러 정정 부호화, 에러 검출 부호화, 로우 섞음 중 적어도 하나를 수행하는 것을 특징으로 한다.The first encoding step may include at least one of error correction encoding, error detection encoding, and row mixing.
상기 제1 부호화 단계는 정보를 갖는 A(A는 자연수)개의 인핸스드 데이터 바이트로 구성된 로우를 K(K는 자연수)개 모아 에러 정정을 위한 프레임을 형성하는 단계; 상기 프레임에 대해 에러 정정 부호화를 수행하는 단계; 상기 에러 정정 부호화된 프레임을 G(G는 자연수)개 모아 프레임 그룹을 형성하고, 프레임 그룹 단위로 로우 섞음을 수행하는 단계; 및 상기 로우 섞음이 수행된 프레임의 로우에 대해 에러 검출 부호화를 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The first encoding step includes forming a frame for error correction by collecting K (K is a natural number) rows of A (A is a natural number) enhanced data bytes having information; Performing error correction encoding on the frame; Collecting G (G is a natural number) of the error correcting encoded frames to form a frame group, and performing row mixing on a frame group basis; And performing error detection encoding on the rows of the frames on which the row mixing is performed.
상기 제2 부호화 단계는 M/N(M<N) 부호율로 부호화를 수행하는 것을 특징으로 한다.In the second encoding step, encoding is performed at an M / N (M <N) code rate.
상기 다중화 단계는 인핸스드 데이터 버스트 구간과 메인 데이터 구간을 구분하여 전송하는 단계; 상기 인핸스드 데이터 버스트 구간에서는 적어도 하나의 인핸스드 데이터 그룹을 전송하는 단계; 및 상기 메인 데이터 구간에서는 메인 데이터 패킷만 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The multiplexing may include dividing and transmitting an enhanced data burst section and a main data section; Transmitting at least one enhanced data group in the enhanced data burst period; And transmitting only a main data packet in the main data section.
본 발명의 다른 실시예에 따른 송신 방법은, 정보를 갖는 인핸스드 데이터에 대해 제1 부호화를 수행하는 단계; 상기 제1 부호화된 인핸스드 데이터에 대해 랜더마이징을 수행하는 단계; 상기 랜더마이징된 인핸스드 데이터에 대해 제2 부호화를 수행하는 단계; 다수개의 패킷을 포함하는 인핸스드 데이터 그룹을 형성하고, 인핸스드 데이터 그룹 내 해당 영역에 제2 부호화된 인핸스드 데이터를 삽입한 후 디인터리빙을 수행하는 단계; 및 상기 디인터리빙된 인핸스드 데이터를 메인 데이터와 다중화하여 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.A transmission method according to another embodiment of the present invention includes: performing first encoding on enhanced data having information; Performing randomizing on the first encoded enhanced data; Performing a second encoding on the rendered enhanced data; Forming an enhanced data group including a plurality of packets, inserting second encoded enhanced data into a corresponding region of the enhanced data group, and then performing deinterleaving; And multiplexing the deinterleaved enhanced data with main data to transmit the deinterleaved enhanced data.
상기 제2 부호화 단계는 입력되는 인핸스드 데이터 바이트를 비트 단위로 변환하고, 각 비트를 M/N 부호율로 부호화하는 것을 특징으로 한다.The second encoding step is characterized by converting an input enhanced data byte in units of bits and encoding each bit at an M / N code rate.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 송신 방법은, 정보를 갖는 인핸스드 데이 터에 대해 제1 부호화를 수행하는 단계; 상기 제1 부호화된 인핸스드 데이터에 대해 랜더마이징과 바이트 확장을 수행하는 단계; 다수개의 패킷을 포함하는 인핸스드 데이터 그룹을 형성하고, 인핸스드 데이터 그룹 내 해당 영역에 랜더마이징과 바이트 확장된 인핸스드 데이터를 삽입하는 단계; 상기 데이터 삽입 단계의 인핸스드 데이터에 대해 제2 부호화를 수행한 후 디인터리빙을 수행하는 단계; 및 상기 디인터리빙된 인핸스드 데이터를 메인 데이터와 다중화하여 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a method of transmitting includes: performing first encoding on enhanced data having information; Performing randomization and byte expansion on the first encoded enhanced data; Forming an enhanced data group including a plurality of packets, and inserting enhanced and byte extended enhanced data into a corresponding region of the enhanced data group; Performing deinterleaving after performing second encoding on the enhanced data of the data insertion step; And multiplexing the deinterleaved enhanced data with main data to transmit the deinterleaved enhanced data.
상기 제2 부호화 단계는 입력되는 인핸스드 데이터 바이트를 심볼로 변환하고, 변환된 심볼들 중 유효 데이터 비트에 대해서만 M/N 부호율로 부호화를 수행하는 것을 특징으로 한다.In the second encoding step, the input enhanced data byte is converted into a symbol, and encoding is performed at M / N code rate only for valid data bits among the converted symbols.
본 발명의 일 실시예에 따른 송신 시스템은, 정보를 갖는 인핸스드 데이터에 대해 제1 부호화를 수행하는 제1 부호화부; 상기 제1 부호화된 인핸스드 데이터에 대해 랜더마이징을 수행하는 랜더마이저; 상기 랜더마이징된 인핸스드 데이터에 대해 제2 부호화를 수행하는 제2 부호화부; 다수개의 패킷을 포함하는 인핸스드 데이터 그룹을 형성하고, 인핸스드 데이터 그룹 내 해당 영역에 제2 부호화된 인핸스드 데이터를 삽입한 후 디인터리빙을 수행하는 그룹 포맷터/디인터리버; 및 상기 디인터리빙된 인핸스드 데이터를 메인 데이터와 다중화하여 전송하는 패킷 다중화기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a transmission system includes: a first encoder configured to perform first encoding on enhanced data having information; A randomizer for performing randomization on the first encoded enhanced data; A second encoder which performs a second encoding on the rendered enhanced data; A group formatter / deinterleaver for forming an enhanced data group including a plurality of packets, inserting second encoded enhanced data into a corresponding region in the enhanced data group, and performing deinterleaving; And a packet multiplexer for multiplexing and transmitting the deinterleaved enhanced data with main data.
본 발명의 다른 실시예에 따른 송신 시스템은, 정보를 갖는 인핸스드 데이터에 대해 제1 부호화를 수행하는 제1 부호화부; 상기 제1 부호화된 인핸스드 데이터 에 대해 랜더마이징과 바이트 확장을 수행하는 랜더마이저/바이트 확장기; 다수개의 패킷을 포함하는 인핸스드 데이터 그룹을 형성하고, 인핸스드 데이터 그룹 내 해당 영역에 랜더마이징과 바이트 확장된 인핸스드 데이터를 삽입하는 그룹 포맷터; 상기 그룹 포맷터에서 출력되는 인핸스드 데이터에 대해 제2 부호화를 수행한 후 디인터리빙을 수행하는 제2 부호화/디인터리버; 및 상기 디인터리빙된 인핸스드 데이터를 메인 데이터와 다중화하여 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a transmission system includes: a first encoder configured to perform first encoding on enhanced data having information; A randomizer / byte expander for performing randomization and byte expansion on the first encoded enhanced data; A group formatter for forming an enhanced data group including a plurality of packets, and inserting enhanced and byte extended enhanced data into a corresponding region of the enhanced data group; A second encoding / deinterleaver for performing deinterleaving after performing second encoding on the enhanced data output from the group formatter; And multiplexing the deinterleaved enhanced data with main data to transmit the deinterleaved enhanced data.
본 발명에 따른 수신 방법은, 복조된 데이터가 인핸스드 데이터이면 트렐리스 복호화, M/N(M<N) 복호화를 수행하는 단계; 상기 복호화가 수행된 인핸스드 데이터에 대해 디랜더마이징을 수행하는 단계; 및 상기 디랜더마이징된 데이터에 대해 에러 검출 복호화, 역 로우 섞음, 에러 정정 복호화 중 적어도 하나를 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The reception method according to the present invention includes: performing trellis decoding and M / N (M <N) decoding when the demodulated data is enhanced data; Performing de-randing on the enhanced data on which the decoding has been performed; And performing at least one of error detection decoding, inverse row mixing, and error correction decoding on the de-randomized data.
본 발명에 따른 수신 시스템은, 복조된 데이터가 인핸스드 데이터이면 트렐리스 복호화, M/N(M<N) 복호화를 수행하는 블록 복호기; 상기 복호화가 수행된 인핸스드 데이터에 대해 디랜더마이징을 수행하는 데이터 디포맷터; 및 상기 디랜더마이징된 데이터에 대해 에러 검출 복호화, 역 로우 섞음, 에러 정정 복호화 중 적어도 하나를 수행하는 프레임 복호기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The reception system according to the present invention includes a block decoder for performing trellis decoding and M / N (M <N) decoding when the demodulated data is enhanced data; A data deformatter for performing de-randomizing on the decoded enhanced data; And a frame decoder configured to perform at least one of error detection decoding, inverse row mixing, and error correction decoding on the de-randomized data.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.
본 발명에 따른 디지털 방송 시스템 및 처리 방법은 채널을 통하여 부가 데이터를 송신할 때 오류에 강하고 또한 기존의 VSB 수신기와도 호환성이 가능한 이점이 있다. 더불어 기존의 VSB 시스템보다 고스트와 잡음이 심한 채널에서도 부가 데이터를 오류없이 수신할 수 있는 이점이 있다. The digital broadcasting system and processing method according to the present invention have the advantage of being resistant to errors and compatible with existing VSB receivers when transmitting additional data through a channel. In addition, there is an advantage that the additional data can be received without error even in a ghost and noisy channel than the conventional VSB system.
또한 본 발명은 정보를 갖고 있는 다수개의 인핸스드 데이터 패킷을 그룹화하고, 상기 그룹을 메인 데이터와 다중화시켜 전송함에 있어서, 상기 그룹을 다수개의 영역으로 계층화하고, 계층화된 영역의 특성에 따라 삽입되는 데이터 종류, 처리 방법 등을 구분함으로써, 수신 시스템의 수신 성능을 향상시킬 수 있다. In addition, the present invention is to group the plurality of enhanced data packets having information, and to transmit the group by multiplexing the group with the main data, the grouping of the group into a plurality of areas, the data inserted according to the characteristics of the layered area By dividing the types, processing methods, and the like, the reception performance of the reception system can be improved.
또한 본 발명은 인핸스드 데이터에 대해 에러 정정 부호화, 에러 검출 부호화 중 적어도 하나와 로우 섞음 과정을 수행함으로서, 상기 인핸스드 데이터에 강건성을 부여하면서 빠른 채널 변화에 강력하게 대응할 수 있게 한다.In addition, the present invention performs a row mixing process with at least one of error correction encoding and error detection encoding on the enhanced data, thereby robustly responding to fast channel changes while giving robustness to the enhanced data.
그리고 본 발명은 인핸스드 데이터가 메인 데이터와 다중화되기 전에 추가의 에러 정정 부호화, 랜더마이징, 디인터리빙을 수행하도록 함으로써, 송신 시스템의 구조를 단순화시킬 수 있다. The present invention can simplify the structure of the transmission system by performing additional error correction encoding, rendering and deinterleaving before the enhanced data is multiplexed with the main data.
이러한 본 발명은 채널 변화가 심하고 노이즈에 대한 강건성이 요구되는 휴대용 및 이동 수신기에 적용하면 더욱 효과적이다. The present invention is more effective when applied to portable and mobile receivers in which channel variation is severe and robustness to noise is required.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 이때 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것 에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described. At this time, the configuration and operation of the present invention shown in the drawings and described by it will be described as at least one embodiment, by which the technical spirit of the present invention and its core configuration and operation is not limited.
또한 본 발명의 실시예에 관한 도면에서 전술한 도면상의 구성 요소와 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 것들에는 그것들과 동일한 참조 부호를 사용할 것이다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흐트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.In addition, in the drawings of the embodiments of the present invention, those having substantially the same configuration and function as those in the above-described drawings will use the same reference numerals. It should be noted that in the following description, only parts necessary for understanding the operation according to the present invention will be described, and descriptions of other parts will be omitted so as not to obscure the subject matter of the present invention.
그리고 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 됨을 밝혀두고자 한다. In addition, the terminology used in the present invention is a general term that is currently widely used as much as possible, but in certain cases, the term is arbitrarily selected by the applicant. In this case, since the meaning is described in detail in the description of the present invention, It is intended that the present invention be understood as the meaning of the term rather than the name.
본 발명에서 인핸스드 데이터는 프로그램 실행 파일, 주식 정보 등과 같이 정보를 갖는 데이터일 수도 있고, 영상/음향 데이터일 수도 있다. 그리고 기지(Known) 데이터는 송/수신측의 약속에 의해 미리 알고 있는 데이터이다. 또한 메인 데이터는 기존의 수신 시스템에서 수신할 수 있는 데이터로서, 영상/음향 데이터를 포함한다. In the present invention, the enhanced data may be data having information such as a program execution file, stock information, or the like, or may be video / audio data. Known data is data known in advance by an appointment of the transmitting / receiving side. In addition, the main data is data that can be received by the existing receiving system, and includes video / audio data.
본 발명은 인핸스드 데이터에 대해 추가의 부호화를 수행한 후 메인 데이터와 다중화하여 전송함으로써, 인핸스드 데이터에 강건성을 부여하고, 빠르게 변화하는 채널 환경에 강력하게 대응하도록 하는데 있다. According to the present invention, additional encoding is performed on the enhanced data and then multiplexed with the main data to be transmitted, thereby providing robustness to the enhanced data and strongly responding to a rapidly changing channel environment.
본 발명은 이러한 부호화 과정을 제1,제2 실시예로 나누어 설명한다. The present invention will be described by dividing the encoding process into the first and second embodiments.
제1 First 실시예Example
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 디지털 방송 송신 시스템의 구성 블록도이다.1 is a block diagram of a digital broadcast transmission system according to a first embodiment of the present invention.
도 1의 디지털 방송 송신 시스템은 E-VSB 전처리부(Pre Processor)(110), 패킷 다중화기(121), 데이터 랜더마이저(122), RS 부호기/비체계적 RS 부호기(RS encoder/Non-systematic RS Encoder)(123), 데이터 인터리버(124), 패리티 치환기(125), 비체계적 RS 부호기(126), 트렐리스 부호화부(127), 프레임 다중화기(128), 및 송신부(130)를 포함하여 구성된다. The digital broadcast transmission system of FIG. 1 includes an
상기 E-VSB 전처리부(110)는 RS 프레임 부호기(111), E-VSB 랜더마이저(112), E-VSB 블록 처리부(113), 그룹 포맷터(114), 데이터 디인터리버(115), 패킷 포맷터(116)를 포함하여 구성된다.The
이와 같이 구성된 본 발명에서 메인 데이터는 패킷 다중화기(121)로 입력되고, 인핸스드 데이터는 노이즈 및 채널 변화에 빠르고 강력하게 대응하도록 하기 위해 추가의 부호화를 수행하는 E-VSB 전처리부(110)로 입력된다. In the present invention configured as described above, the main data is input to the
상기 E-VSB 전처리부(110)의 RS 프레임 부호기(111)는 인핸스드 데이터를 입력받아 추가의 부호화(encoding)를 위한 프레임을 구성하고 부호화를 수행한 후 E-VSB 랜더마이저(112)로 출력한다.The
일 실시예로, 상기 RS 프레임 부호기(111)는 입력된 인핸스드 데이터에 대해 서 에러 정정 부호화(encoding), 에러 검출 부호화 중 적어도 하나를 수행하여 데이터에 강건성을 부여한다. 또한 상기 RS 프레임 부호기(111)는 전파 환경 변화에 의해서 발생할 수 있는 군집 에러를 흐트림으로써 극심하게 열악하고 빠르게 변화는 전파 환경에도 대응할 수 있도록 하기 위해 일정 크기의 인핸스드 데이터들을 섞는 과정을 포함한다. In one embodiment, the
하나의 실시예로서, 상기 RS 프레임 부호기(111)는 입력된 인핸스드 데이터에 대해 에러 정정 부호화를 수행하여 에러 정정을 위한 데이터를 부가하고, 로우(row) 단위로 섞는 로우(row) 섞음(permutation) 과정을 수행한 후, 에러 검출 부호화를 수행하여 에러 검출을 위한 데이터를 부가한다. In one embodiment, the
이때 상기 에러 정정 부호화는 RS 부호화를 적용하고, 에러 검출 부호화는 CRC(Cyclic Redundancy Check) 부호화를 적용하는 것을 일 실시예로 한다. 상기 RS 부호화를 수행하면 에러 정정을 위해 사용될 패리티 데이터가 생성되고, CRC 부호화를 수행하면 에러 검출을 위해 사용될 CRC 데이터가 생성된다.In this case, the error correction coding is applied with RS coding, and the error detection coding is applied with cyclic redundancy check (CRC) coding. Parity data to be used for error correction is generated when the RS encoding is performed, and CRC data to be used for error detection is generated when CRC encoding is performed.
즉, 상기 RS 프레임 부호기(111)는 입력된 인핸스드 데이터를 일정 길이(A) 단위로 구분하고, 구분된 일정 길이(A)의 인핸스드 데이터를 다수개 모아 RS 프레임을 구성한 후 구성된 RS 프레임에 대해 로우(row), 컬럼(column) 방향 중 적어도 하나로 RS 부호화를 수행한다. That is, the
본 발명에서 상기 일정 길이(A) 단위를 설명의 편의를 위해 로우(row)라 하며, 시스템 설계자에 의해 A 값이 결정된다. In the present invention, the predetermined length (A) unit is called a row for convenience of description, and the A value is determined by the system designer.
예를 들어, 입력된 인핸스드 데이터가 188바이트 단위로 구성된 MPEG 트랜스 포트 스트림(TS) 패킷이라면 첫 번째 MPEG 동기 바이트를 제거하여 187바이트로 한 로우(A)를 구성한다. 여기서 MPEG 동기 바이트를 제거하는 이유는 모든 인핸스드 패킷이 동일한 값을 갖기 때문이다. For example, if the input enhanced data is an MPEG transport stream (TS) packet composed of 188 byte units, the first MPEG sync byte is removed to form a row A of 187 bytes. The reason for removing the MPEG sync byte is that all enhanced packets have the same value.
만일, 입력된 인핸스드 데이터에 제거 가능한 고정된 한 바이트가 존재하지 않거나 입력된 패킷의 길이가 187 바이트가 아닌 경우에는, 입력 데이터를 187 바이트 단위로 나누고, 나누어진 187 바이트로 한 로우를 구성한다. If there is no fixed one byte that can be removed from the input enhanced data, or if the length of the input packet is not 187 bytes, the input data is divided into 187 byte units, and a row is divided into 187 bytes. .
상기 과정에 의해 구성된 로우를 다수개 모아 RS 프레임을 구성한다. The RS frame is configured by collecting a plurality of rows formed by the above process.
본 발명은 RS 프레임 단위로 RS 부호화를 수행하여 패리티 바이트를 부가하고, 패리티 바이트가 부가된 RS 프레임에 대해 로우 섞음 과정을 수행한다. According to the present invention, parity bytes are added by performing RS encoding in units of RS frames, and row mixing is performed on RS frames to which parity bytes are added.
일 실시예로, RS 부호화된 RS 프레임을 다수개(G) 모아 RS 프레임 그룹을 구성한 후 RS 프레임 그룹 단위로 로우 섞음 과정을 수행한다. In an embodiment, a plurality of RS-coded RS frames are collected to form an RS frame group, and a row mixing process is performed in units of RS frame groups.
즉, 상기 RS 프레임 그룹의 i번째 로우를 상기 RS 프레임 그룹의 j번째 로우에 위치시키는 로우 섞음을 수행한다. That is, row blending is performed to place the i th row of the RS frame group on the j th row of the RS frame group.
이러한 i와 j의 관계는 하기의 수학식 1을 통해서 알 수 있다. This relationship between i and j can be seen through Equation 1 below.
여기서, G는 RS 프레임 그룹에 포함되는 RS 프레임의 수, S는 RS 부호화 전 의 RS 프레임 내 로우의 수와 RS 부호화에 의해 생성된 패리티를 합친 수이다. Here, G is the number of RS frames included in the RS frame group, S is the sum of the number of rows in the RS frame before RS coding and the parity generated by RS coding.
상기 로우 섞음 과정이 수행되고 나면, 로우 섞음이 수행된 데이터에 대해서 CRC 부호화를 수행하여 CRC 체크섬을 부가한다. 상기 CRC 체크섬은 인핸스드 데이터가 채널을 통해 전송되면서 에러에 의해서 손상되었는지 여부를 알려주기 위해 사용된다. After the row mixing is performed, CRC encoding is performed on the data on which the row mixing is performed to add a CRC checksum. The CRC checksum is used to indicate whether enhanced data is corrupted by an error while being transmitted through the channel.
본 발명은 CRC 부호화 이외에 다른 에러 검출 부호화 방법들을 사용할 수도 있고, 또는 에러 정정 부호화 방법을 사용하여 수신측에서의 전체적인 에러 정정 능력을 높일 수도 있다.The present invention may use other error detection encoding methods in addition to CRC encoding, or may increase the overall error correction capability at the receiving end by using an error correction encoding method.
상기와 같이 CRC 부호화된 데이터들은 E-VSB 랜더마이저(112)로 출력된다.The CRC coded data as described above is output to the
상기 E-VSB 랜더마이저(112)는 부호화 및 로우 섞음을 통해 강건성을 증가시킨 인핸스드 데이터를 입력받아 랜더마이징시켜 E-VSB 블록 처리부(113)로 출력한다. 이때 상기 E-VSB 랜더마이저(112)에서 인핸스드 데이터에 대해 랜더마이징을 수행함으로써, 후단의 랜더마이저(122)에서는 인핸스드 데이터에 대한 랜더마이징 과정을 생략할 수 있다. 상기 인핸스드 데이터에 대한 랜더마이저는 기존의 ATSC의 랜더마이저와 동일한 것을 사용할 수도 있으며, 다른 랜더마이저를 사용하는 것도 가능하다. 예를 들어, 입력된 187바이트의 인핸스드 데이터를 내부에서 발생시킨 의사랜덤(pseudo random) 바이트를 사용하여 랜덤하게 만들 수 있다.The
상기 E-VSB 블록 처리부(113)는 랜더마이징된 인핸스드 데이터를 M/N 부호율로 부호화여 출력한다. 일 예로 인핸스드 데이터 1비트를 2비트로 부호화하여 출력한다면 M=1, N=2가 되고, 인핸스드 데이터 1비트를 4비트로 부호화하여 출력한다면 M=1, N=4가 된다.The
도 2a, 도 2b는 상기 E-VSB 블록 처리부(113)의 실시예들을 보인 구성 블록도이다. 2A and 2B are block diagrams illustrating embodiments of the
도 2a는 바이트-비트 변환기(311), 심볼 부호기(312), 심볼 인터리버(313), 및 심볼-바이트 변환기(314)를 포함하여 구성되며, 1/2 부호율과 1/4 부호율을 가질 수 있다.2A comprises a byte-to-
즉, 상기 바이트-비트 변환기(311)는 입력되는 인핸스드 데이터 바이트를 한 비트씩 구분하여 심볼 부호기(312)로 출력한다. 상기 심볼 부호기(312)는 입력된 인핸스드 데이터 비트를 2비트의 심볼로 부호화하여 심볼 인터리버(313)로 출력한다. 이 경우 상기 심볼 부호기(312)는 1/2 부호율을 갖는 부호기로 동작한다. That is, the byte-
한편 상기 심볼 부호기(312)를 1/4 부호율을 갖는 심볼 부호기로 동작시키려면 1/2 부호율로 부호화된 심볼을 반복하여 두 심볼을 출력하거나, 입력 데이터 비트를 1/2 부호율로 두 번 부호화하여 두 심볼을 출력하는 방법이 있다. Meanwhile, in order to operate the
상기 1/2 부호율, 1/4 부호율은 하나의 실시예이며, 반복하는 횟수에 따라 부호율이 달라질 수 있으므로, 본 발명은 상기된 실시예로 한정되지 않을 것이다. The 1/2 code rate and the 1/4 code rate are one embodiment, and since the code rate may vary depending on the number of times of repetition, the present invention will not be limited to the above-described embodiment.
상기 심볼 인터리버(313)는 심볼 부호기(312)의 출력 심볼을 입력받아 심볼 단위로 블록 인터리빙을 수행한 후 심볼-바이트 변환기(314)로 출력한다. 상기 심볼-바이트 변환기(314)는 상기 심볼 인터리버(313)의 출력 심볼들을 바이트 단위로 변환하여 그룹 포맷터(114)로 출력한다. The symbol interleaver 313 receives the output symbols of the
도 2b는 바이트-비트 변환기(351), 심볼 부호기(352), 병/직렬 변환기(353), 심볼 인터리버(354), 및 심볼-바이트 변환기(355)를 포함하여 구성되며, 1/2 부호율과 1/4 부호율을 가질 수 있다.2B comprises a byte-
즉, 상기 바이트-비트 변환기(351)는 입력되는 인핸스드 데이터 바이트를 한 비트씩 구분하여 심볼 부호기(352)로 출력한다. 상기 심볼 부호기(352)는 입력된 인핸스드 데이터 비트를 4비트 즉, 두 심볼로 부호화하여 동시에 병/직렬 변환기(353)로 출력한다. 이 경우 상기 심볼 부호기(352)는 1/4 부호율을 갖는 부호기로 동작한다. That is, the byte-
상기 병/직렬 변환기(353)는 병렬로 입력되는 두 심볼을 심볼 단위의 직렬로 변환하여 두 심볼을 순차적으로 심볼 인터리버(354)로 출력한다.The parallel /
한편 상기 심볼 부호기(352)에서 부호화된 두 심볼 중 한 심볼만을 선택하여 출력한다면 상기 심볼 부호기(352)는 1/2 부호율을 갖는 부호기로 동작한다. 이때의 출력은 심볼 단위이므로, 상기 출력 심볼은 후단의 병/직렬 변환기(353)를 그대로 바이패스하여 심볼 인터리버(354)로 입력된다.Meanwhile, if only one symbol of two symbols encoded by the
또한 상기 심볼 부호기(312)에서 1/2 부호율로 부호화된 두 심볼을 반복하여 출력하거나, 입력 데이터 비트를 1/2 부호율로 두 번 부호화하여 출력하면 전체적인 부호율이 1/4이 되므로 에러 정정 능력을 더욱 높일 수 있다. 그러나 부호율이 작을수록 전송할 수 있는 실제 데이터 량이 작아지므로 두 요소를 고려하여 부호율을 결정하여야 한다.In addition, if the
상기 1/2 부호율, 1/4 부호율은 하나의 실시예이며, 부호화된 심볼들의 선택 또는 반복하는 횟수에 따라 부호율이 달라질 수 있으므로, 본 발명은 상기된 실시 예로 한정되지 않을 것이다. The 1/2 code rate and the 1/4 code rate are one embodiment, and since the code rate may vary depending on the number of times the coded symbols are selected or repeated, the present invention will not be limited to the above-described embodiment.
상기 심볼 인터리버(354)는 심볼 단위의 블록 인터리빙을 수행함에 의해 상기 병/직렬 변환기(353)에서 출력되는 심볼의 순서를 재배열하여 심볼-바이트 변환기(355)로 출력한다. 상기 심볼-바이트 변환기(355)는 상기 심볼 인터리버(354)의 출력 심볼들을 바이트 단위로 변환하여 그룹 포맷터(114)로 출력한다. The symbol interleaver 354 rearranges the order of symbols output from the parallel /
도 3a, 도 3b는 도 2a, 도 2b의 심볼 부호기의 실시예들을 보인 구성 블록도이다. 3A and 3B are block diagrams illustrating embodiments of the symbol encoder of FIGS. 2A and 2B.
도 3a의 심볼 부호기는 2개의 메모리와 1개의 가산기로 구성되어, 4개의 메모리 상태(즉 00,01,10,11)를 갖는다. The symbol encoder of FIG. 3A is composed of two memories and one adder, and has four memory states (ie, 00, 01, 10, 11).
도 3a의 심볼 부호기는 입력되는 인핸스드 데이터 비트(U)를 부호화하여 2비트(C1,C2)로 출력하고 있음을 알 수 있다. 이때 상기 인핸스드 데이터 비트(U)는 출력 상위 비트 C1로 그대로 출력됨과 동시에 부호화되어 출력 하위 비트 C2로 출력된다. 그러므로 도 3a의 심볼 부호기를 1/2 부호기로 동작시킬 수 있다. It can be seen that the symbol encoder of FIG. 3A encodes the enhanced data bit U to be input and outputs the two bits C1 and C2. At this time, the enhanced data bit U is output as it is as the output upper bit C1 and simultaneously encoded and output as the output lower bit C2. Therefore, the symbol encoder of FIG. 3A can be operated as a 1/2 encoder.
만일 도 3a의 심볼 부호기를 1/4 부호기로 동작시키려면 인핸스드 데이터 비트(U)를 부호화하여 출력 비트 C1C2를 만들고, 상기 출력 비트 C1C2를 반복하여 최종 출력 비트 C1C2C1C2를 출력하면 된다. 또 다른 예로, 인핸스드 데이터 비트(U)에 대해 1/2 부호율로 두 번 부호화하여 최종 출력 비트 C1C2C1C2를 출력할 수도 있다. In order to operate the symbol encoder of FIG. 3A as a quarter encoder, an enhanced data bit U may be encoded to generate an output bit C1C2, and the output bit C1C2 may be repeated to output the final output bit C1C2C1C2. As another example, the final output bit C1C2C1C2 may be output by encoding the enhanced data bit U twice at a 1/2 code rate.
도 3b의 심볼 부호기는 3개의 메모리와 4개의 가산기로 구성되어, 입력 인핸스드 데이타 비트(U)를 부호화하여 4비트(C1~C4)로 출력하고 있음을 알 수 있다. 이때 상기 인핸스드 데이터 비트(U)는 출력 최상위 비트 C1로 그대로 출력됨과 동시에 부호화되어 출력 하위 비트 C2C3C4로 출력된다. 그러므로 도 3b의 심볼 부호기를 1/4 부호기로 동작시킬 수 있다. It can be seen that the symbol encoder of FIG. 3B is composed of three memories and four adders, and encodes the input enhanced data bits U and outputs them as 4 bits C1 to C4. At this time, the enhanced data bit U is output as it is as the output most significant bit C1 and simultaneously encoded and output as the output lower bit C2C3C4. Therefore, the symbol encoder of FIG. 3B can be operated as a quarter encoder.
만일 도 3b의 심볼 부호기를 1/2 부호기로 동작시키려면 인핸스드 데이터 비트(U)를 부호화하여 출력 비트 C1C2C3C4를 만들고, 이 중 두 비트 즉, 한 심볼만을 선택하여 출력하면 된다. In order to operate the symbol encoder of FIG. 3B as a 1/2 encoder, an enhanced data bit U may be encoded to generate an output bit C1C2C3C4, and only two bits, that is, one symbol may be selected and output.
상기 그룹 포맷터(114)는 기 정의된 규칙에 따라 인핸스드 데이터 그룹을 형성하고, 형성된 인핸스드 데이터 그룹 내 해당하는 영역에 입력된 인핸스드 데이터들을 삽입한다.The group formatter 114 forms an enhanced data group according to a predefined rule, and inserts the enhanced data input in a corresponding region in the formed enhanced data group.
이때 상기 인핸스드 데이터 그룹은 적어도 하나 이상의 계층화된 영역으로 구분할 수 있고, 계층화된 각 영역의 특성에 따라 각 영역에 할당되는 인핸스드 데이터 종류가 달라질 수 있다. In this case, the enhanced data group may be divided into at least one or more layered areas, and the type of enhanced data allocated to each area may vary according to characteristics of each layered area.
도 4a는 데이터 디인터리빙 전의 인핸스드 데이터 그룹의 데이터 형태이고, 도 4b는 데이터 디인터리빙 후의 인핸스드 데이터 그룹의 데이터 형태를 보여준다. FIG. 4A shows the data type of the enhanced data group before data deinterleaving, and FIG. 4B shows the data type of the enhanced data group after data deinterleaving.
다시 말해, 도 4a는 데이터 인터리빙 후의 데이터의 형태이고, 도 4b는 데이터 인터리빙 전의 데이터 형태이다. In other words, FIG. 4A is a form of data after data interleaving, and FIG. 4B is a form of data before data interleaving.
도 4a는 데이터 디인터리빙 전의 데이터 구성에서 인핸스드 데이터 그룹을 세 개의 계층화된 영역 즉, 헤드(head), 바디(body), 테일(tail) 영역으로 구분하는 예를 보이고 있다. 결과적으로 데이터 인터리빙되어 출력되는 인핸스드 데이터 그룹을 기준으로 먼저 출력되는 부분이 헤드, 중간에 출력되는 부분이 바디, 마지 막에 출력되는 부분이 테일이 된다.FIG. 4A illustrates an example of dividing an enhanced data group into three layered areas, that is, a head, a body, and a tail area in a data configuration before data deinterleaving. As a result, the first output part is the head, the middle output part is the body, and the last output part is the tail.
도 4a, 도 4b는 260개의 패킷이 인핸스드 데이터 그룹을 구성하는 예를 보이고 있다. 이것은 데이터 인터리버가 52 패킷 단위로 주기적으로 동작하므로 52의 5 배수개의 패킷이 인핸스드 데이터 그룹을 형성하는 것을 예로 보인 것이다. 4A and 4B show an example in which 260 packets form an enhanced data group. This shows that the data interleaver operates periodically in units of 52 packets so that five multiples of 52 packets form an enhanced data group.
또한, 도 4a와 같이 데이터 디인터리버로 입력되는 인핸스드 데이터 그룹을 기준으로 볼 때, 바디 영역에서는 중간에 메인 데이터 영역과 섞이지 않고 온전히 인핸스드 데이터들로 구성된 영역이 되도록 인핸스드 데이터 그룹에서 헤드, 바디, 테일 영역을 설정한 예이다. In addition, as shown in FIG. 4A, when the enhanced data group is input to the data deinterleaver, the head region of the enhanced data group is configured to be an area composed entirely of enhanced data without being mixed with the main data region in the middle. This is an example of setting the body and tail area.
이때 상기 바디 영역은 데이터 디인터리버로 입력되는 인핸스드 데이터 그룹을 기준으로 볼 때, 인핸스드 데이터 그룹 내 인핸스드 데이터가 연속적으로 계속 출력되는 영역의 적어도 일부가 포함되거나 또는 전체가 포함되도록 할당할 수 있다. 이때 상기 바디 영역에는 인핸스드 데이터가 비연속적으로 출력되는 영역이 포함될 수도 있다. In this case, the body region may be allocated to include at least a part or all of the region where the enhanced data in the enhanced data group is continuously output based on the enhanced data group input to the data deinterleaver. have. In this case, the body region may include a region in which enhanced data is discontinuously output.
상기 인핸스드 데이터 그룹을 세 부분으로 나눈 것은 각기 용도를 달리 하기 위함이다. 즉, 도 4에서 바디에 해당하는 영역은 중간에 메인 데이터의 간섭없이 인핸스드 데이터들로만 구성되므로 보다 강인한 수신 성능을 보일 수 있는 영역이고, 헤드와 테일 영역의 인핸스드 데이터는 메인 데이터와 인터리버 출력 순서 상 사이사이에 섞이게 되므로 바디 영역에 비해 수신 성능이 낮아질 수 있는 영역이기 때문이다. Dividing the enhanced data group into three parts is for different purposes. That is, in FIG. 4, the region corresponding to the body is composed of enhanced data without interfering with main data in the middle, and thus shows more robust reception performance. The enhanced data of the head and tail regions is the main data and the interleaver output order. This is because the reception performance is lower than that of the body area because it is mixed between phases.
또한, 기지 데이터를 인핸스드 데이터 그룹에 삽입하여 전송하는 시스템을 적용하는 경우, 인핸스드 데이터에 연속적으로 긴 기지 데이터를 주기적으로 삽입하고자 할 때, 데이터 인터리버 출력단의 순서를 기준으로 인핸스드 데이터가 메인 데이터와 섞이지 않은 영역에 삽입하는 것이 가능하다. 즉, 도 4의 바디 영역에는 일정 길이의 기지 데이터를 주기적으로 삽입하는 것이 가능하다. 그러나 헤드와 테일 영역에는 기지 데이터를 주기적으로 삽입하는 것이 곤란하고 연속적으로 긴 기지 데이터를 삽입하는 것도 곤란하다. In addition, in the case of applying a system for inserting and transmitting known data into an enhanced data group, when the long data is periodically inserted into the enhanced data periodically, the enhanced data is mainly based on the order of the data interleaver output terminal. It is possible to insert in areas that are not mixed with the data. That is, it is possible to periodically insert known data of a predetermined length into the body region of FIG. 4. However, it is difficult to periodically insert known data into the head and tail regions, and also to insert long known data continuously.
따라서 상기 그룹 포맷터(114)는 상기와 같이 형성된 인핸스드 데이터 그룹 내 해당하는 영역에 입력된 인핸스드 데이터들을 삽입한다. Accordingly, the group formatter 114 inserts the input enhanced data into a corresponding region in the enhanced data group formed as described above.
일 실시예로, 상기 그룹 포맷터(114)는 입력받은 인핸스드 데이터를 바디 영역에 할당한다. 그리고, 상기 그룹 포맷터(114)에서는 인핸스드 데이터와는 별도로 전체적인 송신 정보를 알려주는 시그널링(signaling) 정보를 상기 바디 영역에 할당한다. 즉, 상기 시그널링 정보는 수신 시스템에서 상기 인핸스드 데이터 그룹에 포함되는 데이터를 수신하여 처리하는데 필요한 정보들로서, 인핸스드 데이터 그룹 정보, 다중화 정보 등을 포함할 수 있다. In one embodiment, the group formatter 114 allocates the received enhanced data to the body region. In addition, the group formatter 114 allocates signaling information indicating the overall transmission information to the body region separately from the enhanced data. That is, the signaling information is information necessary for receiving and processing data included in the enhanced data group in a receiving system, and may include enhanced data group information, multiplexing information, and the like.
또한 상기 그룹 포맷터(113)에서는 도 5a에서 보여지는 것과 같이 데이터 디인터리빙과 관련하여 MPEG 헤더 위치 홀더, 비체계적 RS 패리티 위치 홀더, 메인 데이터 위치 홀더를 삽입한다. 여기서 메인 데이터 위치를 할당하는 이유는 도 4a와 같이 데이터 디인터리버의 입력을 기준으로 헤드와 테일 영역에서는 인핸스드 데이터와 메인 데이터가 사이사이에 섞이게 되기 때문이다. 상기 MPEG 헤더를 위한 위치 홀더는 상기 데이터 디인터리빙 후의 출력 데이터를 기준으로 볼 때, 각 패킷 의 제일 앞에 할당된다. In addition, the
그리고, 상기 그룹 포맷터(114)에서는 기 정해진 방법에 의해서 발생된 기지 데이터를 해당 영역에 삽입하거나, 추후에 기지 데이터를 삽입하기 위한 기지 데이터 위치 홀더를 해당 영역에 삽입한다. 또한 트렐리스 부호화부(127)의 초기화를 위한 위치 홀더를 해당 영역에 삽입한다. 일 실시예로, 상기 초기화 데이터 위치 홀더는 상기 기지 데이터 열의 앞에 삽입할 수 있다.The group formatter 114 inserts the known data generated by the predetermined method into the corresponding area, or inserts the known data position holder into the corresponding area for inserting the known data later. Also, the position holder for initializing the
상기와 같이 그룹 포맷터(114)에서 데이터 또는 위치 홀더가 삽입된 인핸스드 데이터 그룹은 데이터 디인터리버(115)로 입력된다. As described above, the enhanced data group into which the data or position holder is inserted in the group formatter 114 is input to the
도 4a에서 헤드와 테일 영역은 추후에 필요에 따라서 인핸스드 데이터나 또 다른 정보 데이터 혹은 인핸스드 데이터를 도와주기 위한 데이터를 위하여 사용이 가능하다.In FIG. 4A, the head and tail regions may be used for enhanced data, another information data, or data for assisting the enhanced data as needed later.
상기 데이터 디인터리버(115)는 입력된 인핸스드 데이터 그룹을 데이터 인터리빙의 역과정으로 디인터리빙하여 패킷 포맷터(116)로 출력한다. 즉, 도 4a와 같은 형태의 인핸스드 데이터 그룹이 입력되면 도 4b와 같이 디인터리빙되어 패킷 포맷터(116)로 출력된다. 도 4b는 인핸스드 데이터 그룹에 관련된 부분만을 보이고 있다.The data deinterleaver 115 deinterleaves the input enhanced data group in a reverse process of data interleaving and outputs the deinterleaved data to the
상기 패킷 포맷터(116)는 디인터리빙되어 입력된 데이터 중에서 디인터리빙을 위해 할당되었던 메인 데이터 위치 홀더와 RS 패리티 위치 홀더를 제거하고, 나머지 부분들을 모은 후, 4바이트의 MPEG 헤더 위치 홀더에 MPEG 헤더를 대체하여 삽입한다. The
또한 상기 패킷 포맷터(116)는 상기 그룹 포맷터(114)에서 기지 데이터 위치 홀더를 삽입한 경우 상기 기지 데이터 위치 홀더에 기지 데이터를 대체하여 삽입할 수도 있고, 뒤에서의 대체 삽입을 위하여 상기 기지 데이터 위치 홀더를 조정이 없이 그대로 출력할 수도 있다. In addition, the
그리고 나서 상기 패킷 포맷터(116)는 전술한 바와 같이 패킷 포맷팅된 인핸스드 데이터 그룹 내 데이터들을 188바이트 단위의 MPEG TS 패킷으로 구성하여 패킷 다중화기(121)에 제공한다.Then, the
상기 패킷 다중화기(121)는 상기 패킷 포맷터(116)에서 출력되는 188 바이트 단위의 인핸스드 데이터 패킷과 메인 데이터 패킷을 기 정의된 다중화 방법에 따라 다중화하여 데이터 랜더마이저(122)에 출력한다. 상기 다중화 방법은 시스템 설계의 여러 변수들에 의해서 조정이 가능하다. The
상기 패킷 다중화기(121)의 다중화 방법 중 하나로서, 시간축 상으로 인핸스드 데이터 버스트 구간과 메인 데이터 구간을 구분하고 두 구간이 교대로 반복하도록 한다. 이때 상기 인핸스드 데이터 버스트 구간에서는 적어도 하나의 인핸스드 데이터 그룹을 전송하고 메인 데이터 구간에서는 메인 데이터만을 전송하도록 할 수 있다. 상기 인핸스드 데이터 버스트 구간에서는 메인 데이터를 전송할 수도 있다.As one of the multiplexing methods of the
상기와 같이 인핸스드 데이터를 버스트 구조로 전송하게 되면 인핸스드 데이터만을 수신하는 수신 시스템에서는 버스트 구간에서만 전원을 온시켜 데이터를 수신하고 그 외 메인 데이터만 전송되는 메인 데이터 구간에서는 전원을 오프시켜 메 인 데이터를 수신하지 않도록 함으로써, 수신 시스템의 소모 전력을 줄일 수가 있다.As described above, when the enhanced data is transmitted in the burst structure, the receiving system receiving only the enhanced data turns on the power only in the burst period to receive the data, and turns off the power in the main data section in which only the main data is transmitted. By not receiving data, power consumption of the receiving system can be reduced.
이와 같이 상기 패킷 다중화기(121)는 메인 데이터 패킷과 상기 패킷 포맷터(116)에서 출력되는 인핸스드 데이터 그룹을 입력받아 버스트 구조로 전송한다. As such, the
상기 데이터 랜더마이저(122)는 입력된 데이터가 메인 데이터 패킷이면 기존의 랜더마이저와 동일하게 랜더마이징을 수행한다. 즉, 메인 데이터 패킷 내 MPEG 동기 바이트를 버리고 나머지 187 바이트를 내부에서 발생시킨 의사랜덤(pseudo random) 바이트를 사용하여 랜덤하게 만든 후 RS 부호기/비체계적 RS 부호기(123)로 출력한다.If the input data is a main data packet, the
그러나 입력된 데이터가 인핸스드 데이터 패킷이면, 상기 인핸스드 데이터 패킷에 포함된 4바이트의 MPEG 헤더 중 MPEG 동기 바이트를 버리고 나머지 3바이트에 대해서만 랜더마이징을 수행하고, 상기 MPEG 헤더를 제외한 나머지 인핸스드 데이터에 대해서는 랜더마이징을 수행하지 않고 상기 RS 부호기/비체계적 RS 부호기(123)로 출력한다. 이는 상기 E-VSB 랜더마이저(112)에서 상기 인핸스드 데이터에 대해 미리 랜더마이징을 수행했기 때문이다. 상기 인핸스드 데이터 패킷에 포함된 기지 데이터(또는 기지 데이터 위치 홀더)와 초기화 데이터 위치 홀더에 대해서는 랜더마이징을 수행할 수도 있고 수행하지 않을 수도 있으며, 이에 대한 정보만 수신 시스템으로 전송한다.However, if the input data is an enhanced data packet, the MPEG sync byte is discarded among the 4 byte MPEG headers included in the enhanced data packet, and only the remaining 3 bytes are rendered, and the rest of the enhanced data except the MPEG header is performed. The RS is output to the RS encoder /
상기 RS 부호기/비체계적 RS 부호기(123)는 상기 데이터 랜더마이저(122)에서 랜더마이징되는 데이터 또는 바이패스되는 데이터에 대해 RS 부호화를 수행하여 20바이트의 RS 패리티를 부가한 후 데이터 인터리버(124)로 출력한다. 이때 상기 RS 부호기/비체계적 RS 부호기(123)는 입력된 데이터가 메인 데이터 패킷인 경우 기존 ATSC VSB 시스템과 동일하게 체계적 RS 부호화를 수행하여 20바이트의 RS 패리티를 187바이트의 데이터 뒤에 부가한다. 그리고 인핸스드 데이터 패킷이면 패킷 내에 20개의 패리티 바이트 위치를 정한 후 정해진 패리티 바이트 위치에는 비체계적 RS 부호화를 수행하여 얻은 20바이트의 RS 패리티를 삽입한다. The RS encoder /
상기 데이터 인터리버(124)는 바이트 단위의 길쌈(convolutional) 인터리버이다.The data interleaver 124 is a convolutional interleaver in bytes.
상기 데이터 인터리버(124)의 출력은 패리티 치환기(125)와 비체계적 RS 부호기(126)로 입력된다. The output of the data interleaver 124 is input to the
한편 상기 패리티 치환기(125)의 후단에 위치한 트렐리스 부호화부(127)의 출력 데이터를 송/수신측에서 약속에 의해 정의한 기지 데이터로 하기 위해 먼저 트렐리스 부호화부(127) 내의 메모리의 초기화가 필요하다. 즉 입력되는 기지 데이터 열이 트렐리스 부호화되기 전에 먼저 트렐리스 부호화부(127)의 메모리를 초기화시켜야 한다. On the other hand, in order to make the output data of the
이때 입력되는 기지 데이터 열의 시작 부분은 실제 기지 데이터가 아니라 그룹 포맷터(114)에서 포함된 초기화 데이터 위치 홀더이다. 따라서 입력되는 기지 데이터 열이 트렐리스 부호화되기 직전에 초기화 데이터를 생성하여 해당 트렐리스 메모리 초기화 데이터 위치 홀더와 치환하는 과정이 필요하다. 이는 기존 수신 시스템과의 역방향 호환성을 지키기 위해서이다. At this time, the beginning of the known data string input is not the actual known data but the initialization data position holder included in the group formatter 114. Therefore, a process of generating initialization data immediately before the input known data string is trellis encoded and replacing the corresponding trellis memory initialization data position holder is required. This is to ensure backward compatibility with existing receiving systems.
그리고 상기 트렐리스 메모리 초기화 데이터는 상기 트렐리스 부호화부(127)의 메모리가 과거 메모리 상태에 따라 그 값이 결정되어 생성된다. 또한 치환된 초기화 데이터에 의한 영향으로 RS 패리티를 다시 계산하여 상기 데이터 인터리버(124)에서 출력되는 RS 패리티와 치환하는 과정이 필요하다.The trellis memory initialization data is generated by determining a value of the memory of the
따라서 상기 비체계적 RS 부호기(126)에서는 상기 데이터 인터리버(124)로부터 초기화 데이터로 치환될 초기화 데이터 위치 홀더가 포함된 인핸스드 패킷을 입력받고, 트렐리스 부호화부(127)로부터 초기화 데이터를 입력받아, 새로운 비체계적인 RS 패리티를 계산한 후 상기 패리티 치환기(125)로 출력한다. 그러면 상기 패리티 치환기(125)는 인핸스드 데이터 패킷 내 데이터는 상기 데이터 인터리버(124)의 출력을 선택하고, RS 패리티는 비체계적 RS 부호기(126)의 출력을 선택하여 트렐리스 부호화부(127)로 출력한다. Accordingly, the
한편 상기 패리티 치환기(125)는 메인 데이터 패킷이 입력되거나 또는 치환될 초기화 데이터 위치 홀더가 포함되지 않은 인핸스드 데이터 패킷이 입력되면 상기 데이터 인터리버(124)에서 출력되는 데이터와 RS 패리티를 선택하여 그대로 트렐리스 부호화부(127)로 출력한다. Meanwhile, when the main data packet is input or an enhanced data packet including an initialization data position holder to be replaced is input, the
상기 트렐리스 부호화부(127)는 바이트 단위의 데이터를 심볼 단위로 바꾸고 12-way 인터리빙하여 트렐리스 부호화한 후 프레임 다중화기(128)로 출력한다. The
상기 프레임 다중화기(128)는 트렐리스 부호화부(127)의 출력에 필드 동기와 세그먼트 동기를 삽입하여 송신부(130)로 출력한다. The
상기 송신부(130)는 파일롯 삽입기(131), VSB 변조기(132), 및 RF 업 컨버 터(133)를 포함하여 구성되며, 기존의 VSB 송신기에서의 역할과 동일하므로 상세 설명을 생략한다. The
제2 2nd 실시예Example
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 디지털 방송 송신 시스템의 구성 블록도이다.5 is a block diagram of a digital broadcast transmission system according to a second embodiment of the present invention.
도 5의 디지털 방송 송신 시스템은 E-VSB 전처리부(Pre Processor)(510), 패킷 다중화기(121), 데이터 랜더마이저(122), RS 부호기/비체계적 RS 부호기(RS encoder/Non-systematic RS Encoder)(123), 데이터 인터리버(124), 패리티 치환기(125), 비체계적 RS 부호기(126), 트렐리스 부호화부(127), 프레임 다중화기(128), 및 송신부(130)를 포함하여 구성된다. The digital broadcast transmission system of FIG. 5 includes an
상기 E-VSB 전처리부(510)는 RS 프레임 부호기(511), 랜더마이저/바이트 확장기(512), 그룹 포맷터(513), E-VSB 블록 처리부(514), 데이터 디인터리버(515), 패킷 포맷터(516)를 포함하여 구성된다.The
도 5의 디지털 방송 송신 시스템이 도 1의 디지털 방송 송신 시스템과 다른점은 그룹 포맷터와 E-VSB 블록 처리부의 배치 순서이다. The difference between the digital broadcast transmission system of FIG. 5 and the digital broadcast transmission system of FIG. 1 is the arrangement order of the group formatter and the E-VSB block processor.
도 1에서는 E-VSB 블록 처리부(113) 다음에 그룹 포맷터(114)가 위치하는데 반해, 도 5에서는 그룹 포맷터(513) 다음에 E-VSB 블록 처리부(514)가 위치한다. In FIG. 1, the group formatter 114 is positioned after the
즉, 도 5의 디지털 방송 송신 시스템에서는 E-VSB 블록 처리부(514) 이전에 그룹 포맷터(513)가 위치하기 때문에 상기 그룹 포맷터(513)의 원활한 동작을 위해 서는 그룹 포맷터(513) 이전에 E-VSB 블록 처리부(514)의 부호화에 대응하기 위해서 바이트 확장을 해놓을 필요성이 있다. 따라서 도 5의 디지털 방송 송신 시스템에서는 랜더마이저/바이트 확장기(512)에서 랜더마이즈 뿐만 아니라 널 데이터 삽입을 통한 바이트 확장도 수행한다. That is, in the digital broadcast transmission system of FIG. 5, since the
반면, 도 1의 송신 시스템에서는 그룹 포맷터(114) 전에 E-VSB 블록 처리부(113)가 있으며, 상기 E-VSB 블록 처리부(113)의 부호화에 의해 바로 확장이 되기 때문에 별도의 바이트 확장 과정이 필요하지 않게 된다. 따라서 도 1에서는 인핸스드 데이터에 대해 랜더마이즈만 수행하고 바이트 확장은 수행하지 않는다.On the other hand, in the transmission system of FIG. 1, the E-VSB
다음은 도 5의 E-VSB 전처리부(510)에 대해서만 상세히 설명하며, 그 이외의 블록들(즉, 121~128,130)은 전술한 도 1과 동일하게 적용할 수 있으므로 상세 설명을 생략한다. Next, only the
즉, 인핸스드 데이터는 노이즈 및 채널 변화에 빠르고 강력하게 대응하도록 하기 위해 추가의 부호화를 수행하는 E-VSB 전처리부(510)로 입력된다. That is, the enhanced data is input to the
상기 E-VSB 전처리부(510)의 RS 프레임 부호기(511)는 인핸스드 데이터를 입력받아 추가의 부호화(encoding)를 위한 프레임을 구성하고 부호화를 수행한 후 랜더마이저/바이트 확장기(512)로 출력한다.The
상기 RS 프레임 부호기(511)는 입력된 인핸스드 데이터에 대해서 에러 정정 부호화(encoding), 에러 검출 부호화 중 적어도 하나를 수행하여 데이터에 강건성을 부여한다. 또한 상기 RS 프레임 부호기(511)는 전파 환경 변화에 의해서 발생할 수 있는 군집 에러를 흐트림으로써 극심하게 열악하고 빠르게 변화는 전파 환경에 도 대응할 수 있도록 하기 위해 일정 크기의 인핸스드 데이터들을 섞는 과정을 포함한다. The
하나의 실시예로서, 상기 RS 프레임 부호기(511)는 입력된 인핸스드 데이터에 대해 에러 정정 부호화를 수행하여 에러 정정을 위한 데이터를 부가하고, 로우(row) 단위로 섞는 로우(row) 섞음(permutation) 과정을 수행한 후, 에러 검출 부호화를 수행하여 에러 검출을 위한 데이터를 부가한다. In one embodiment, the
이때 상기 에러 정정 부호화는 RS 부호화를 적용하고, 에러 검출 부호화는 CRC(Cyclic Redundancy Check) 부호화를 적용하는 것을 일 실시예로 한다. 상기 RS 부호화를 수행하면 에러 정정을 위해 사용될 패리티 데이터가 생성되어 부가되고, CRC 부호화를 수행하면 에러 검출을 위해 사용될 CRC 데이터가 생성되어 부가된다.In this case, the error correction coding is applied with RS coding, and the error detection coding is applied with cyclic redundancy check (CRC) coding. When the RS encoding is performed, parity data to be used for error correction is generated and added. When the CRC encoding is performed, CRC data to be used for error detection is generated and added.
상기 RS 부호화, 로우 섞음, CRC 부호화에 대한 좀 더 상세한 설명은 도 1을 참조하면 되므로 생략한다. A more detailed description of the RS coding, row mixing, and CRC coding will be omitted since it will be described with reference to FIG. 1.
상기 랜더마이저/바이트 확장기(512)는 부호화 및 로우 섞음을 통해 강건성을 증가시킨 인핸스드 데이터를 입력받아 랜더마이징과 널 데이터 삽입을 통한 바이트 확장을 수행한다. The randomizer /
이때 상기 랜더마이저/바이트 확장기(512)에서 인핸스드 데이터에 대해 랜더마이징을 수행함으로써, 후단의 랜더마이저(122)에서는 인핸스드 데이터에 대해서 랜더마이징 과정을 생략할 수 있다. 상기 인핸스드 데이터에 대한 랜더마이저는 기존의 ATSC의 랜더마이저와 동일한 것을 사용할 수도 있으며, 다른 랜더마이저를 사용하는 것도 가능하다. 즉, 입력된 187바이트의 인핸스드 데이터를 내부에서 발생 시킨 의사랜덤(pseudo random) 바이트를 사용하여 랜덤하게 만들 수 있다. In this case, by performing the randomization on the enhanced data in the randomizer /
그리고 상기 랜더마이징 과정과 바이트 확장 과정은 순서를 바꾸어 수행할 수도 있다. 즉 전술한 바와 같이 랜더마이징한 후 바이트 확장을 수행할 수도 있고, 그 반대로 바이트를 확장한 후 랜더마이징을 수행할 수도 있으며, 이는 전체적인 시스템을 고려하여 선택할 수가 있다. In addition, the rendering process and the byte expansion process may be performed in a reversed order. That is, as described above, the byte expansion may be performed after rendering, and conversely, after the byte expansion, the rendering may be performed, which may be selected in consideration of the overall system.
상기 바이트 확장은 E-VSB 블록 처리부(514)의 부호율에 따라 달라질 수 있다. 즉 상기 E-VSB 블록 처리부(514)의 부호율이 M/N 부호율이라면 상기 바이트 확장기는 M바이트를 N바이트로 확장한다. 예를 들어, 부호율이 1/2 부호율이라면 1바이트를 2바이트로 확장하고, 1/4 부호율이라면 1바이트를 4바이트로 확장한다. The byte extension may vary depending on the code rate of the
상기 랜더마이저/바이트 확장기(512)에서 출력되는 인핸스드 데이터는 그룹 포맷터(513)로 입력된다. The enhanced data output from the randomizer /
상기 그룹 포맷터(513)는 도 1에서 설명한 바와 같이 인핸스드 데이터 그룹을 형성하고, 형성된 인핸스드 데이터 그룹 내 해당하는 영역에 입력된 인핸스드 데이터들을 삽입한다.As described above with reference to FIG. 1, the
이때 상기 인핸스드 데이터 그룹은 적어도 하나 이상의 계층화된 영역으로 구분할 수 있고, 계층화된 각 영역의 특성에 따라 각 영역에 할당되는 인핸스드 데이터 종류가 달라질 수 있다. 본 발명에서는 인핸스드 데이터 그룹을 세 개의 계층화된 영역 즉, 헤드(head), 바디(body), 테일(tail) 영역으로 구분하는 실시예로 설명한다. 즉, 데이터 인터리빙되어 출력되는 인핸스드 데이터 그룹을 기준으로 먼저 출력되는 부분이 헤드, 중간에 출력되는 부분이 바디, 마지막에 출력되는 부분 이 테일이 된다. In this case, the enhanced data group may be divided into at least one or more layered areas, and the type of enhanced data allocated to each area may vary according to characteristics of each layered area. In the present invention, an enhanced data group is described as an embodiment in which three hierarchical areas, that is, a head, a body, and a tail area, are divided. That is, based on the enhanced data group that is interleaved and outputted data, the first output part is a head, the middle output part is a body, and the last output part is a tail.
이때 상기 바디 영역은 데이터 디인터리버로 입력되는 인핸스드 데이터 그룹을 기준으로 볼 때, 인핸스드 데이터 그룹 내 인핸스드 데이터가 연속적으로 계속 출력되는 영역의 적어도 일부가 포함되거나 또는 전체가 포함되도록 할당할 수 있다. 이때 상기 바디 영역에는 인핸스드 데이터가 비연속적으로 출력되는 영역이 포함될 수도 있다. In this case, the body region may be allocated to include at least a part or all of the region where the enhanced data in the enhanced data group is continuously output based on the enhanced data group input to the data deinterleaver. have. In this case, the body region may include a region in which enhanced data is discontinuously output.
따라서 상기 그룹 포맷터(513)는 상기와 같이 형성된 인핸스드 데이터 그룹 내 해당하는 영역에 입력된 인핸스드 데이터들을 삽입한다. Therefore, the
일 실시예로, 상기 그룹 포맷터(513)는 입력받은 인핸스드 데이터를 바디 영역에 할당한다. 그리고, 상기 그룹 포맷터(513)에서는 인핸스드 데이터와는 별도로 전체적인 송신 정보를 알려주는 시그널링(signaling) 정보를 상기 바디 영역에 할당한다. 즉, 상기 시그널링 정보는 수신 시스템에서 상기 인핸스드 데이터 그룹에 포함되는 데이터를 수신하여 처리하는데 필요한 정보들로서, 인핸스드 데이터 그룹 정보, 다중화 정보 등을 포함할 수 있다. In one embodiment, the
또한 상기 그룹 포맷터(113)에서는 도 5a에서 보여지는 것과 같이 데이터 디인터리빙과 관련하여 MPEG 헤더 위치 홀더, 비체계적 RS 패리티 위치 홀더, 메인 데이터 위치 홀더를 삽입한다.In addition, the
그리고, 상기 그룹 포맷터(513)에서는 기 정해진 방법에 의해서 발생된 기지 데이터를 해당 영역에 삽입하거나, 추후에 기지 데이터를 삽입하기 위한 기지 데이터 위치 홀더를 해당 영역에 삽입한다. 또한 트렐리스 부호화부(127)의 초기화를 위한 위치 홀더를 해당 영역에 삽입한다.The group formatter 513 inserts the known data generated by the predetermined method into the corresponding area, or inserts a known data position holder into the corresponding area for inserting the known data later. Also, the position holder for initializing the
상기와 같이 그룹 포맷터(513)에서 데이터 또는 위치 홀더가 삽입된 인핸스드 데이터 그룹은 E-VSB 블록 처리부(514)로 입력된다.As described above, the enhanced data group into which the data or the position holder is inserted in the
상기 E-VSB 블록 처리부(514)는 상기 그룹 포맷터(513)에서 출력되는 인핸스드 데이터에 대해서만 추가의 부호화를 수행한다. 일 예로, 상기 랜더마이저/바이트 확장기(512)에서 2바이트 확장을 수행하였다면 상기 E-VSB 블록 처리부(514)는 인핸스드 데이터에 대해 1/2 부호율로 부호화를 수행하고, 4바이트 확장을 수행하였다면 1/4 부호율로 부호화를 수행한다. 그리고 MPEG 헤더 위치 홀더, 메인 데이터 위치 홀더, RS 패리티 위치 홀더는 데이터 변경없이 그대로 출력되도록 한다. The
또한 기지 데이터(또는 기지 데이터 위치 홀더)와 초기화 데이터 위치 홀더는 데이터 변경없이 그대로 출력되도록 하거나 상기 E-VSB 블록 처리부(514)에서 생성한 기지 데이터로 치환되어 출력되게 할 수도 있다. 전자의 방법이 도 6a에 도시되어 있고, 후자의 방법의 도 6b에 도시되어 있다. In addition, the known data (or known data position holder) and the initialization data position holder may be output as they are without changing the data or may be replaced with the known data generated by the E-VSB
먼저 도 6a를 보면, E-VSB 블록 처리부(514)는 역다중화기(610), 버퍼(620), 인핸스드 부호기(630), 기지 데이터 발생기(640), 및 다중화기(650)로 구성된다. First, referring to FIG. 6A, the
상기 인핸스드 부호기(630)는 바이트-심볼 변환기(631), 심볼 부호기(632), 병/직렬 변환기(633), 심볼 인터리버(634), 및 심볼-바이트 변환기(635)를 포함하여 구성된다. The
도 6a에서 상기 역다중화기(610)는 입력되는 데이터가 메인 데이터 위치 홀더, MPEG 헤더 위치 홀더, RS 패리티 위치 홀더인 경우 버퍼(620)로 출력하고, 인 핸스드 데이터인 경우 인핸스드 부호기(630)로 출력한다. In FIG. 6A, the
상기 버퍼(620)는 일정 시간 동안 메인 데이터 위치 홀더, MPEG 헤더 위치 홀더, RS 패리티 위치 홀더를 지연시켜 다중화기(640)로 출력한다. 즉, 상기 역다중화기(610)로 입력된 데이터가 메인 데이터 위치 홀더, MPEG 헤더 위치 홀더, RS 패리티 위치 홀더인 경우, 인핸스드 데이터가 추가적인 부호화를 거치는 과정에서 생기는 시점의 차이만큼을 지연시켜서 보상해주기 위해 버퍼(620)가 이용된다. 상기 버퍼(620)에 의해서 시점 차이가 조절된 데이터는 다중화기(640)를 통해서 데이터 디인터리버(515)로 전달되게 된다. The
그리고 기지 데이터의 경우에는 상기 그룹 포맷터(513)에서 기지 데이터 위치 홀더를 삽입하고, 상기 E-VSB 블록 처리부(514)의 다중화기(650)에서 상기 기지 데이터 위치 홀더 대신에 기지 데이터 발생기(640)에서 출력되는 기지 데이터(training sequence, T)를 선택 출력함으로써, 추가적인 부호화 없이 출력되게 된다. 이때 상기 그룹 포맷터(513)에서 삽입된 초기화 데이터 위치 홀더는 그대로 출력하거나 상기 기지 데이터 발생부(640)에서 출력되는 기지 데이터를 대신 출력할 수도 있다. 이 경우에도 상기 초기화 데이터 위치 홀더 대신 출력되는 기지 데이터는 트렐리스 부호화부(127)에서 초기화 심볼로 치환된다.In the case of known data, the
한편 상기 인핸스드 부호기(630)의 바이트-심볼 변환기(631)는 인핸스드 데이터 바이트를 4개의 심볼로 변환하여 심볼 부호기(632)로 출력한다. 상기 심볼 부호기(632)는 인핸스드 데이터 M비트를 N비트로 부호화하여 출력하는 M/N 부호기로서, 일 예로 인핸스드 데이터 1비트를 2비트로 부호화하여 출력한다면 M=1, N=2가 되고, 인핸스드 데이터 1비트를 4비트로 부호화하여 출력한다면 M=1, N=4가 된다.Meanwhile, the byte-
상기 심볼 부호기(632)는 입력 심볼 중 유효 데이터를 갖는 비트에 대해서만 부호화하여 출력한다. The
일 예로, 상기 랜더마이저/바이트 확장기(512)에서 비트 사이에 널 비트를 삽입함에 의해 한 바이트의 인핸스드 데이터를 두 바이트로 확장하였다고 가정하자. 그러면 상기 심볼 부호기(632)는 널 비트와 유효 데이터 비트로 구성된 심볼 중에서 유효 데이터 비트만을 부호화하여 2비트로 출력한다. 이 경우 상기 심볼 부호기는 1/2 부호기로 동작한다.As an example, assume that the enhanced data of one byte is extended to two bytes by inserting a null bit between bits in the randomizer /
다른 예로, 상기 랜더마이저/바이트 확장기(512)에서 비트 사이에 널 비트를 삽입함에 의해 한 바이트의 인핸스드 데이터를 네 바이트로 확장하였다고 가정하자. 그러면 상기 심볼 부호기(632)는 3개의 널 비트와 1개의 유효 데이터 비트로 구성된 두 심볼 중에서 유효 데이터 비트만을 부호화하여 4비트로 출력한다. 또 다른 예는, 널 비트와 유효 데이터 비트로 구성된 심볼 중에서 유효 데이터 비트만을 부호화하여 2비트로 만들고, 상기 부호화된 2비트를 반복함에 의해 최종적으로 4비트로 출력할 수도 있다. 또 다른 예는, 널 비트와 유효 데이터 비트로 구성된 심볼 중에서 유효 데이터 비트만을 1/2 부호율로 두 번 부호화하고, 부호화된 심볼들을 출력하면 최종적으로 4비트로 출력할 수도 있다. 이 경우 상기 심볼 부호기는 모두 1/4 부호기로 동작한다.As another example, assume that the randomizer /
즉, 상기 심볼 부호기(632)의 입/출력단의 인핸스드 데이터 길이는 동일하다. 그리고 유효 데이터 비트가 1/4 부호율로 출력되는 경우는 1/2 부호율로 출력 되는 경우보다 오류 정정 능력이 높다. That is, the enhanced data lengths of the input / output terminals of the
도 3a, 도 3b를 상기 심볼 부호기(632)에 적용할 수 있다. 대신 도 3a, 도 3b의 입력 비트(U)는 입력 심볼 중 유효 데이터를 갖는 비트이다. 즉, 입력 심볼 중 유효 데이터 비트에 대해서만 부호화를 수행하도록 도 3a, 도 3b의 심볼 부호기를 설계한다면 도 6a, 도 6b의 심볼 부호기에 적용할 수 있다. 만일 상기 랜더마이저/바이트 확장기(512)에서 한 바이트의 인핸스드 데이터를 두 바이트로 확장하였다면 한 심볼 단위로 유효 데이터 비트가 입력되고, 네 바이트로 확장하였다면 두 심볼 단위로 유효 데이터 비트가 입력된다. 3A and 3B may be applied to the
만일 상기 심볼 부호기(632)가 1/2 부호율을 갖는 부호기로 동작하였다면 상기 심볼 부호기(632)의 출력은 후단의 병/직렬 변환기(633)를 그대로 바이패스하여 심볼 인터리버(634)로 입력된다. 이 경우 상기 병/직렬 변환기(633)를 생략할 수도 있다. 그리고 상기 심볼 부호기(632)가 1/4 부호율을 갖는 부호기로 동작하였다면 상기 심볼 부호기(632)의 출력은 후단의 병/직렬 변환기(633)에서 직렬 심볼로 변환되어 심볼 인터리버(634)로 입력된다. If the
이는 상기 심볼 부호기(632)가 1/4 부호율을 갖는 부호기로 동작하는 경우, 상기 심볼 부호기에서는 두 심볼 즉, 4비트가 병렬로 출력되고, 심볼 인터리버(634)는 심볼 단위 즉, 2비트 단위로 인터리빙을 수행하기 때문이다. 따라서 병/직렬 변환기(633)는 병렬로 입력되는 두 심볼을 심볼 단위의 직렬로 변환하여 두 심볼을 순차적으로 심볼 인터리버(634)로 출력한다.When the
상기 심볼 인터리버(634)는 상기 병/직렬 변환기(633)의 출력을 입력받아 심 볼록 단위로 블록 인터리빙을 수행함에 의해 심볼의 순서를 재배열하여 상기 심볼-바이트 변환기(635)로 출력한다. The symbol interleaver 634 receives the output of the parallel /
상기 심볼-바이트 변환기(635)는 상기 심볼 인터리버(634)의 출력 심볼들을 바이트 단위로 변환하여 다중화기(650)로 출력한다.The symbol-
상기 다중화기(650)는 입력 데이터가 메인 데이터 위치 홀더, MPEG 헤더 위치 홀더, RS 패리티 위치 홀더이면 버퍼(620)에서 출력되는 데이터를 선택하고, 인핸스드 데이터이면 인핸스드 부호기(630)에서 부호화되어 출력되는 인핸스드 데이터를 선택하며, 기지 데이터 위치 홀더(또는 기지 데이터)이면 기지 데이터 발생기(640)에서 출력되는 기지 데이터(training sequence)를 대신 선택하여 데이터 디인터리버(515)로 출력한다. The
도 6b는 도 6a와 거의 유사하며, 차이점은 기지 데이터 처리 부분이다. 즉, 도 6b의 경우, 역다중화기(660)는 입력 데이터가 기지 데이터이면 버퍼(670)로 출력하여 일정 시간 지연시킨 후 다중화기(680)를 통해 데이터 디인터리버(114)로 출력하는 것을 제외하고는 상기된 도 6a와 동일하므로 상세 설명을 생략한다.FIG. 6B is almost similar to FIG. 6A, with the difference being the known data processing portion. That is, in case of FIG. 6B, if the input data is known data, the
이 경우 상기 기지 데이터는 그룹 포맷터(513)에서 인핸스드 데이터 패킷에 이미 삽입되어 입력되었다고 가정한다. In this case, it is assumed that the known data has already been inserted into the enhanced data packet by the
전술한 바와 같이 상기 E-VSB 블록 처리부(514)에서 부호화, 치환, 바이패스되는 데이터는 데이터 디인터리버(515)로 입력되고, 상기 데이터 디인터리버(515)는 입력 데이터를 데이터 인터리버(124)의 역과정으로 디인터리빙하여 패킷 포맷터(516)로 출력한다.As described above, the data encoded, replaced, and bypassed by the
상기 패킷 포맷터(516)는 디인터리빙되어 입력된 데이터 중에서 디인터리빙을 위해 할당되었던 메인 데이터 위치 홀더와 RS 패리티 위치 홀더를 제거하고, 나머지 부분들을 모은 후, 4바이트의 MPEG 헤더 위치 홀더에 MPEG 헤더를 대체하여 삽입한다. The
상기 패킷 포맷터(516)는 패킷 포맷팅된 데이터들을 188바이트 단위의 MPEG TS 패킷으로 구성하여 패킷 다중화기(121)에 제공한다.The
상기 패킷 다중화기(121)는 상기 패킷 포맷터(516)에서 출력되는 188 바이트 단위의 인핸스드 데이터 패킷과 메인 데이터 패킷을 다중화하여 데이터 랜더마이저(122)에 출력한다. 상기 다중화 방법은 전술한 도 1을 참조하면 되므로 상세 설명을 생략한다. The
이후의 동작은 도 1을 참조하면 되므로 상세 설명을 생략한다. Subsequent operations may be omitted by referring to FIG. 1.
도 7은 전술한 제1, 제2 실시예의 디지털 방송 송신 시스템에서 전송되는 데이터를 수신하여 복조 및 등화하여 원래 데이터로 복원하는 디지털 방송 수신 시스템의 일 실시예를 보인 구성 블록도이다.FIG. 7 is a block diagram illustrating an embodiment of a digital broadcast reception system for receiving, demodulating, and equalizing data transmitted from the digital broadcast transmission systems of the first and second embodiments described above to restore original data.
도 7의 수신 시스템은 튜너(701), 복조부(702), 등화기(703), 기지 데이터 검출부(704), E-VSB 블록 복호기(705), E-VSB 데이터 디포맷터(706), RS 프레임 복호기(707), 데이터 디인터리버(708), RS 복호기(709), 디랜더마이저(710)를 포함하여 구성된다. The receiving system of FIG. 7 includes a
즉, 상기 튜너(701)는 특정 채널의 주파수를 튜닝하여 중간 주파수(IF) 신호로 다운 컨버전한 후 복조부(702)와 기지 데이터 검출부(704)로 출력한다.That is, the
상기 복조부(702)는 입력되는 IF 신호에 대해 자동 이득 제어, 반송파 복구 및 타이밍 복구 등을 수행하여 기저대역 신호로 만든 후 등화기(703)와 기지 데이터 검출부(704)로 출력한다. The
상기 등화기(703)는 상기 복조된 신호에 포함된 채널 상의 왜곡을 보상한 후 E-VSB 블록 복호기(705)로 출력한다. The
이때 상기 기지 데이터 검출부(704)는 상기 복조부(702)의 입/출력 데이터 즉, 복조가 이루어지기 전의 데이터 또는 복조가 이루어진 후의 데이터로부터 송신측에서 삽입한 기지 데이터 위치를 검출하고 위치 정보와 함께 그 위치에서 발생시킨 기지 데이터의 심볼열을 복조부(702), 등화기(703), 및 E-VSB 블록 복호기(705)로 출력한다. 또한 상기 기지 데이터 검출부(704)는 송신측에서 추가적인 부호화를 거친 인핸스드 데이터와 추가적인 부호화를 거치지 않은 메인 데이터를 수신측의 E-VSB 블록 복호기(705)에 의해서 구분할 수 있도록 하기 위한 목적과 더불어서 인핸스드 부호기의 블록의 시작점을 알기 위한 정보를 상기 E-VSB 블록 복호기(705)로 출력한다. 그리고 도 7의 도면에서 연결 상태를 도시하지는 않았지만 상기 기지 데이터 검출부(704)에서 검출된 정보는 수신 시스템에 전반적으로 사용이 가능하며, E-VSB 디포맷터(706)와 RS 프레임 복호기(707) 등에서 사용할 수도 있다.At this time, the known
상기 복조부(702)는 타이밍 복원이나 반송파 복구시에 상기 기지 데이터 심볼열을 이용함으로써, 복조 성능을 향상시킬 수 있고, 등화기(703)에서도 마찬가지로 상기 기지 데이터를 사용하여 등화 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 상기 E-VSB 블록 복호기(705)의 복호 결과를 상기 등화기(703)로 피드백하여 등화 성능을 향상 시킬 수도 있다. The
한편 상기 등화기(703)에서 E-VSB 블록 복호기(705)로 입력되는 데이터가 송신측에서 추가적인 부호화와 트렐리스 부호화가 모두 수행된 인핸스드 데이터이면 송신측의 역으로 트렐리스 복호화 및 추가적 복호화가 수행되고, 추가적인 부호화는 수행되지 않고 트렐리스 부호화만 수행된 메인 데이터이면 트렐리스 복호화만 수행된다. 상기 E-VSB 블록 복호기(705)에서 복호화된 인핸스드 데이터 그룹은 E-VSB 데이터 디포맷터(706)로 입력되고, 트렐리스 복호화된 데이터는 데이터 디인터리버(708)로 입력된다. On the other hand, if the data input from the
즉 상기 E-VSB 블록 복호기(705)는 입력된 데이터가 메인 데이터이면 입력 데이터에 대해 비터비 복호를 수행하여 하드 판정값을 출력하거나 또는 소프트 판정값을 하드 판정하고 그 결과를 출력할 수도 있다. That is, if the input data is main data, the
한편 입력된 데이터가 인핸스드 데이터이면 상기 E-VSB 블록 복호기(705)는 입력된 인핸스드 데이터에 대하여 하드 판정값 또는 소프트 판정값을 출력한다.If the input data is enhanced data, the
상기 E-VSB 블록 복호기(705)는 입력된 데이터가 인핸스드 데이터이면 송신 시스템의 E-VSB 블록 처리부(133)와 트렐리스 부호화부(145)에서 부호화된 데이터에 대해서 복호를 수행한다. 이때 송신측의 E-VSB 전처리부(110)의 RS 프레임 부호기(111)는 외부 부호가 되고, E-VSB 블록 처리부(133)와 트렐리스 부호기(145)는 하나의 내부 부호로 볼 수 있다. If the input data is enhanced data, the
이러한 연접 부호의 복호시에 외부 부호의 성능을 최대한 발휘하기 위해서는 내부 부호의 복호기에서 소프트 판정값을 출력해 주어야 한다. In order to maximize the performance of the outer code at the time of decoding the concatenated code, the soft decision value should be output from the decoder of the inner code.
따라서 상기 E-VSB 블록 복호기(705)는 인핸스드 데이터에 대해 하드 판정(hard decision) 값을 출력할 수도 있으며, 필요한 경우 소프트 판정값을 출력하는 것이 바람직하다. Accordingly, the
즉, 상기 E-VSB 블록 복호기(705)는 인핸스드 데이터에 대해서는 전체적인 시스템의 설계나 조건에 따라서 소프트 판정값과 하드 판정값 중 하나를 출력하고, 메인 데이터에 대해서는 하드 판정값을 출력한다. In other words, the
한편 상기 데이터 디인터리버(708), RS 복호기(709), 및 디랜더마이저(710)는 메인 데이터를 수신하기 위해 필요한 블록들로서, 오직 인핸스드 데이터만을 수신하기 위한 수신 시스템 구조에서는 필요하지 않을 수도 있다. Meanwhile, the
상기 데이터 디인터리버(708)는 송신측의 데이터 인터리버의 역과정으로 메인 데이터를 디인터리빙하여 RS 복호기(709)로 출력한다. The data deinterleaver 708 deinterleaves the main data and outputs the main data to the
상기 RS 복호기(709)는 디인터리빙된 데이터에 대해 체계적 RS 복호를 수행하여 디랜더마이저(710)로 출력한다. The
상기 디랜더마이저(710)는 RS 복호기(709)의 출력을 입력받아서 송신기의 랜더마이저와 동일한 의사 랜덤(pseudo random) 바이트를 발생시켜 이를 bitwise XOR(exclusive OR)한 후 MPEG 동기 바이트를 매 패킷의 앞에 삽입하여 188 바이트 메인 데이터 패킷 단위로 출력한다. The
한편 상기 E-VSB 블록 복호기(705)에서 E-VSB 데이터 디포맷터(706)로 출력되는 데이터의 형태는 도 4a와 같은 인핸스드 데이터 그룹 형태로 입력이 된다. 이때 상기 E-VSB 데이터 디포맷터(706)에서는 입력 데이터 구성을 이미 알고 있기 때 문에 인핸스드 데이터 그룹 내 바디 영역에서 시스템 정보를 갖는 시그널링 정보와 인핸스드 데이터를 구분한다. 이때 상기 E-VSB 데이터 디포맷터(706)에서는 메인 데이터 및 인핸스드 데이터 그룹에 삽입되었던 기지 데이터, 트렐리스 초기화 데이터, MPEG 헤더 그리고 송신 시스템의 RS 부호기/비체계적 RS 부호기(123) 또는 비체계적 RS 부호기(126)에서 부가된 RS 패리티를 제거하여 출력한다. The data output from the
그리고 인핸스드 데이터에 대해서 송신측의 랜더마이저(도 1 참조) 또는 랜더마이저/바이트 확장기(도 5 참조)의 역과정으로 디랜더마이징을 수행한다. 이때 상기 바이트 확장기에서 확장에 이용된 널 데이터의 제거는 필요할 수도 있고, 필요없을 수도 있다. 즉, 수신 시스템의 설계 방법에 따라서 송신 시스템의 바이트 확장기에 의해서 확장된 바이트를 제거하는 부분이 필요할 수도 있으나, E-VSB 블록 복호기(705)에서 바이트 확장시에 삽입된 널 데이터를 제거하고 출력할 경우에는 확장된 바이트 제거의 필요성이 없어진다. 만일 확장된 바이트를 제거해야 하는 경우라면 확장된 바이트 제거와 디랜더마이즈의 순서는 송신 시스템의 구성에 따라 달라진다. 즉 송신 시스템에서 랜더마이징 후 바이트 확장이라면 수신 시스템에서는 바이트 제거 후 디랜더마이징이 수행되고, 송신 시스템이 반대로 수행되면 수신 시스템도 반대로 수행된다.The enhanced data is de-randomized in the reverse process of the sender's renderer (see Fig. 1) or the renderer / byte expander (see Fig. 5). At this time, the null data used for expansion in the byte expander may or may not be necessary. That is, according to the design method of the receiving system, a part for removing the expanded byte by the byte expander of the transmitting system may be required. However, the
또한 상기 디랜더마이징을 하는 과정에 있어서 후단의 RS 프레임 복호기(707)에서 소프트 판정이 필요하여 E-VSB 블록 복호기(705)에서 소프트 판정값을 입력받은 경우에는 상기 소프트 판정값을 디랜더마이징을 위한 의사 랜덤 비트와 XOR 하기에 곤란하다. In the de-rendering process, if a soft decision is required in the
따라서 상기 E-VSB 데이터 디포맷터(706)는 인핸스드 데이터 비트의 소프트 판정값에 대하여 XOR할 의사 랜덤 비트가 1인 경우에는 상기 소프트 판정값의 부호를 반대로 하여 출력하고, 0인 경우에는 상기 소프트 판정값의 부호를 그대로 출력함으로써 소프트 판정 상태를 유지하여 RS 프레임 복호기(707)에 전달할 수 있다.Accordingly, the
상기 설명에서 의사 랜덤 비트가 1인 경우 소프트 판정값의 부호를 바꾸는 이유는, 송신기의 랜더마이저에서 입력 데이터 비트에 XOR되는 의사 랜덤 비트가 1 인 경우에 출력 데이터 비트가 반대가 되기 때문이다. 즉, 0 XOR 1 = 1 and 1 XOR 1 = 0 이기 때문이다. 다시 말해서, 상기 E-VSB 패킷 디포맷터(706)에서 발생시킨 의사 랜덤 비트가 1 인 경우에는 인핸스드 데이터 비트의 하드 판정값을 XOR 할 경우 그 값이 반대가 되므로, 소프트 판정값을 출력할 때는 그 소프트 판정값의 부호를 반대로 하여 출력하는 것이다.The reason for changing the sign of the soft decision value when the pseudo random bit is 1 in the above description is that the output data bit is reversed when the pseudo random bit XORed to the input data bit in the transmitter's renderer is 1. That is, 0 XOR 1 = 1 and 1 XOR 1 = 0. In other words, when the pseudo-random bit generated by the
상기 RS 프레임 복호기(707)에서는 송신단의 RS 프레임 부호기에서의 역과정을 수행한다. 즉, RS 프레임 복호기(707)는 에러 검출 복호화, 역 로우 섞음, 에러 정정 복호화 중 적어도 하나를 수행하여 원래의 인핸스드 데이터로 복원한다. The
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가지 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified by those skilled in the art as can be seen from the appended claims, and such modifications are within the scope of the present invention.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
따라서 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 디지털 방송 송신 시스템의 구성 블록도1 is a block diagram of a digital broadcast transmission system according to a first embodiment of the present invention.
도 2a, 도 2b는 도 1의 E-VSB 블록 처리부의 실시예들을 보인 구성 블록도2A and 2B are block diagrams illustrating exemplary embodiments of the E-VSB block processor of FIG. 1.
도 3a, 도 3b는 본 발명에 따른 심볼 부호기의 실시예들을 보인 구성 블록도3A and 3B are block diagrams illustrating embodiments of a symbol encoder according to the present invention.
도 4a, 도 4b는 본 발명에 따른 디지털 방송 송신 시스템에서 데이터 디인터리버 전후단의 데이터 구성 예를 보인 도면4A and 4B are diagrams showing an example of data configuration before and after the data deinterleaver in the digital broadcast transmission system according to the present invention.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 디지털 방송 송신 시스템의 구성 블록도5 is a block diagram of a digital broadcast transmission system according to a second embodiment of the present invention.
도 6a, 도 6b는 도 5의 E-VSB 블록 처리부의 실시예들을 보인 구성 블록도6A and 6B are block diagrams illustrating embodiments of the E-VSB block processor of FIG. 5.
도 7은 본 발명에 따른 디지털 방송 수신 시스템의 일 실시예를 보인 구성 블록도7 is a block diagram showing an embodiment of a digital broadcast receiving system according to the present invention;
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
110 : E-VSB 전처리부 111 : RS 프레임 부호기110: E-VSB preprocessor 111: RS frame encoder
112 : E-VSB 랜더마이저 113 : E-VSB 블록 처리부112: E-VSB renderer 113: E-VSB block processing unit
114 : 그룹 포맷터 115 : 데이터 디인터리버114: group formatter 115: data deinterleaver
116 : 패킷 포맷터 121 : 패킷 다중화기116: packet formatter 121: packet multiplexer
122 : 데이터 랜더마이저 123 : RS 부호기/비체계적 RS 부호기122: data randomizer 123: RS encoder / unstructured RS encoder
124 : 데이터 인터리버 125 : 패리티 치환기124: data interleaver 125: parity substituent
126 : 비체계적 RS 부호기 127 : 트렐리스 부호화부126: unstructured RS coder 127: trellis encoder
128 : 프레임 다중화기 130 : 송신부128: frame multiplexer 130: transmitter
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