JP5221498B2 - デジタル放送システム及びその方法 - Google Patents

Description

本発明は、デジタル放送用ノーマルストリームとターボストリームを含むデュアル伝送ストリームを利用するデジタル放送システム及びその方法に係り、より詳しくは、米国向け地上波ＤＴＶシステムであるＡＴＳＣ ＶＳＢ方式の受信性能を向上させるために、ノーマルストリームとロバスト処理されるターボストリームを含むデュアル伝送ストリームを生成して送受信することにより、デジタル放送性能の向上を図るデジタル放送システム及びその方法に関する。

米国向け地上波デジタル放送システムであるＡＴＳＣ ＶＳＢ方式は、シングルキャリア方式であって、３１２セグメント単位でフィールド同期信号が使われている。これにより、劣悪なチャンネル、特にドップラーフェージングチャンネルにおいて受信性能が良くない。

図１は、一般の米国向け地上波デジタル放送システムであって、ＡＴＳＣ ＤＴＶ規格による送受信機を示すブロック図である。図１のデジタル放送送信機は、フィリップ社が提案したＥＶＳＢシステムであって、基準ＡＴＳＣ ＶＳＢシステムのノーマルデータにロバストデータを追加したデュアルストリームを形成して送信できるように構成した方式である。

図１に示すように、デジタル放送送信機は、デュアルストリームをランダム化させるランダム化部１１と、送信過程でチャンネル特性によって発生するエラーを訂正するために伝送ストリームにパリティバイトを追加する連結されたコーダー（Ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｅｄ ｃｏｄｅｒ）形態であるリード・ソロモン・エンコーダー１２（Ｒｅｅｄ―Ｓｏｌｏｍｏｎ ｅｎｃｏｄｅｒ）、ＲＳエンコードされたデータを所定パターンに従ってインターリーブするインターリーバ１３及びインターリーブされたデータに対して２／３の比率でトレリスエンコードを行うことで８レベルシンボルにマッピングするトレリスエンコーダー１４とを含み、デュアルストリームに対してエラー訂正符号化を行う。

また、デジタル放送送信機は、エラー訂正符号化が行われたデータに対して、図２のデータフォーマットのようにフィール同期信号とセグメント同期信号を挿入する多重化部１５及びセグメント同期信号とフィールド同期信号が挿入されたデータシンボルに所定のＤＣ値を付加してパイロットトーンを挿入しパルス成形することでＶＳＢ変調を行い、ＲＦチャンネル帯域の信号に変換して送信する変調部１６を含む。

したがって、デジタル放送送信機は、ノーマルデータとロバストデータを一つのチャンネルにて送信するデュアルストリーム方式によってノーマルデータとロバストデータが多重化されて（図示せず）ランダム化部１１に入力される。入力されたデータは、ランダム化部１１でデータランダム化され、該ランダム化されたデータはアウターコーダーとしてのリード・ソロモン・エンコーダー１２で外符号化し、インターリーバ１３で符号化されたデータを分散させる。また、インターリーブされたデータを１２シンボル単位にトレリスエンコーダ１４で内符号化し、該内符号化されたデータに対して８レベルシンボルにマッピングした後、フィールド同期信号とセグメント同期信号を挿入し、その後、パイロットトーンを挿入してＶＳＢ変調をし、ＲＦ信号に変換して送信するようになる。

一方、図１のデジタル放送受信機は、チャンネルを介して受信されたＲＦ信号を基底信号に変換するチューナー（図示せず）と、変換された基底信号に対して同期検出及び復調を行う復調部２１と、復調された信号に対してマルチパスによって発生したチャンネル歪曲を補償する等化部２２と、等化された信号に対してエラーを訂正しシンボルデータに復号するビタビデコーダー２３と、デジタル放送送信機のインターリーバ１３によって分散されたデータを再整列するデインターリーバ２４と、エラーを訂正するＲＳデコーダー２５と、ＲＳデコーダー２５で訂正されたデータを逆ランダム化してＭＰＥＧ―２伝送ストリームを出力する逆ランダム化部２６と、を含む。

したがって、図１のデジタル放送受信機は、デジタル放送送信機の逆過程においてＲＦ信号を基底帯域に変換し、変換された信号を復調及び等化した後、チャンネルデコーディングを行ってオリジナル信号を復元する。

図２は、米国向けデジタル放送（８―ＶＳＢ）システムのセグメント同期信号及びフィールド同期信号が挿入されたＶＳＢデータフレームを示す図である。図示したように、１個のフレームは、２個のフィールドから構成され、１個のフィールドは一番目セグメントである１個のフィールド同期信号セグメントと３１２個のデータセグメントから構成される。また、ＶＳＢデータフレームにおいて１個のセグメントは、ＭＰＥＧ―２パケットの一つに対応し、１個のセグメントは４シンボルのセグメント同期信号と８２８個のデータシンボルから構成される。

図２において、同期信号であるセグメント同期信号とフィールド同期信号は、デジタル放送受信機側で同期及び等化のために使われる。すなわち、フィールド同期信号及びセグメント同期信号は、デジタル放送送信機及び受信機の間で既に知られたデータであって、受信機側で等化を行う際の基準信号として使われる。

図１に示す米国向け地上波デジタル放送システムは、既存のＡＴＳＣ ＶＳＢシステムのノーマルデータにロバストデータを追加してデュアルストリームを形成して送信できるように構成された方式であって、既存のノーマルデータにロバストデータを乗せて一緒に送信する。

しかしながら、図１に示す米国向け地上波デジタル放送システムでは、ロバストデータの追加によるデュアルストリームの送信にもかかわらず、既存のノーマルデータストリーム送信によるマルチパスチャンネルでの劣悪な受信性能を改善する効果はほとんどないという問題点がある。すなわち、ノーマルストリームの改善による受信性能の改善効果がほとんどないという問題点がある。また、ターボストリームに対しても、マルチパス環境で受信性能の改善効果が大きくないという問題点があった。

これにより、ターボストリーム及びノーマルストリームを含むデュアル伝送ストリームの受信性能を改善可能な放送システムに対する必要性が台頭している。

韓国特許公開第２００２−００９４４２６号公報 韓国特許公開第２００３−００２６２３６号公報 韓国特許公開第２００５−００７７２５５号公報

本発明は、上述したような必要に応じるために提案されたものであって、その目的は、米国向け地上波ＤＴＶシステムであるＡＴＳＣ ＶＳＢ方式の受信性能を向上することができるデジタル放送システム及びその方法を提供することである。

上記目的を達成するための本発明の一実施の形態によるデジタル放送システムは、ノーマルストリーム及びターボストリームを多重化してデュアル伝送ストリームを生成する伝送ストリーム生成装置と、上記デュアル伝送ストリーム内に付加基準信号を挿入し、上記ターボストリームに対する信号処理を行って上記デュアル伝送ストリームを再構成した後、該再構成されたデュアル伝送ストリームを出力する送信装置、及び、上記再構成されたデュアル伝送ストリームを受信し、上記ターボストリームを別にターボデコードしてから上記デュアル伝送ストリームに挿入し、上記ターボストリームが挿入されたデュアル伝送ストリームをデコーディング処理してノーマルストリームデータ及びターボストリームデータを復元する受信装置と、を含む。

好ましくは、上記伝送ストリーム生成装置は、外部からターボストリームを受信し、該ターボストリームに対するリード・ソロモン・エンコーディングを行うリード・ソロモン・エンコーダーと、上記リード・ソロモン・エンコードされたターボストリームに対してパリティ挿入領域を設けるデュプリケイター、及び外部からノーマルストリームを受信し、上記デュプリケイターからターボストリームを受信し、上記ターボストリームと上記ノーマルストリームを多重化してデュアル伝送ストリームを生成するＭＵＸと、を含んでよい。

この場合、上記デュプリケイターは、上記ターボストリームを構成する各バイトを１／２レート変換方式及び１／４レート変換方式の一つによって変換することにより、上記ターボストリーム内のデータビットの間に上記パリティ挿入領域を設けてよい。

また、好ましくは、上記送信装置は、上記伝送ストリーム生成装置から上記デュアル伝送ストリームを受信してランダム化するランダム化部と、上記ランダム化されたデュアル伝送ストリーム内に設けられたスタッフィング領域に付加基準信号を挿入する付加基準信号挿入部と、上記付加基準信号が挿入されたデュアル伝送ストリームをエンコードするリード・ソロモン・エンコーダーと、上記エンコードされたデュアル伝送ストリームをインターリーブするインターリーバと、上記インターリーブされたデュアル伝送ストリームからターボストリームを検出してエンコードし、エンコードされたターボストリームを上記デュアル伝送ストリームにスタッフィングし、上記エンコードされたターボストリームに対応するパリティを補償するターボ処理部、及び、上記ターボ処理部で処理されたデュアル伝送ストリームをトレリスエンコードするトレリス及び／またはパリティ訂正部と、を含んでよい
ここで、上記ターボ処理部は、上記インターリーブされたデュアル伝送ストリームから上記ターボストリームを検出するターボストリーム検出部と、上記検出されたターボストリームに対するパリティを上記ターボストリーム内に設けられたパリティ挿入領域に挿入するアウターエンコーダーと、上記パリティが挿入されたターボストリームをインターリーブするアウターインターリーバと、上記インターリーブされたターボストリームを上記デュアル伝送ストリームに挿入して上記デュアル伝送ストリームを再構成するターボストリームスタッファ、及び、上記再構成されたデュアル伝送ストリームのパリティを再生成して、上記デュアル伝送ストリームに付加するパリティ補償部と、を含むことが好ましい。

より好ましくは、上記ターボ処理部は、上記インターリーブされたデュアル伝送ストリームをバイト単位からシンボル単位に変換するバイト―シンボル変換部、及び、上記パリティ補償部によって再生成されたパリティが付加されたデュアル伝送ストリームをシンボル単位からバイト単位に変換するシンボル―バイト変換部と、をさらに含んでよい。

さらに好ましくは、上記送信装置は、上記トレリスエンコードされたデュアル伝送ストリームに同期信号を付加するＭＵＸと、上記同期信号が付加されたデュアル伝送ストリームにパイロットを挿入するパイロット挿入部と、上記パイロットが挿入されたデュアル伝送ストリームを等化する事前等化部と、上記等化されたデュアル伝送ストリームをＶＳＢ変調するＶＳＢ変調部、及び上記ＶＳＢ変調されたデュアル伝送ストリームをＲＦチャンネル帯域の信号に変調して送信するＲＦ変調部と、をさらに含んでよい。

一方、上記トレリス及び／またはパリティ訂正部は、上記付加基準信号をエンコードする前に初期化を行い、該初期化によって変更される値に応じてパリティを補償することができる。

この場合、上記トレリス及び／またはパリティ訂正部は、初期化区間に対応する外部制御信号が受信されると上記初期化を行い、事上記憶された記憶値を初期値として出力するトレリスエンコーダーブロックと、上記初期値に対応するパリティを生成するＲＳリエンコーダーと、上記ＲＳリエンコーダーで生成されたパリティを上記デュアル伝送ストリームに加算して上記デュアル伝送ストリームのパリティを訂正する加算器と、上記加算器で訂正されたパリティを有するデュアル伝送ストリームを上記トレリスエンコーダーブロックに提供するＭＵＸ、及び上記トレリスエンコーダーブロックでトレリスエンコードされたデュアル伝送ストリームをシンボルマッピングして出力するマッパーと、を含んでよい。

ここで、上記トレリスエンコーダーブロックは、複数のトレリスエンコーダーと、上記伝送ストリームを上記複数のトレリスエンコーダーに順次に入力するスプリッタ、及び上記複数のトレリスエンコーダーでエンコードされた値を順次に検出するエンコード出力部と、を含むことが好ましい。

より好ましくは、上記トレリスエンコーダーは、外部制御信号が入力されると初期化されつつ、事上記憶された記憶値を第１の初期値として出力する第１のメモリーと、第２のメモリー、及び上記外部制御信号が入力されると初期化されつつ、事上記憶された記憶値を上記第２のメモリーにシフトして、上記第２のメモリーに事上記憶された記憶値を第２の初期値として出力させる第３のメモリーと、を含んでよい。この場合、上記ＲＳリエンコーダーは、上記第１及び第２の初期値の組み合わせからなる初期値に対応するパリティを生成すればよい。

一方、上記受信装置は、ターボストリーム及びノーマルストリームを含むデュアル伝送ストリームを受信して復調する復調部と、上記復調されたデュアル伝送ストリームを等化する等化部と、上記等化されたデュアル伝送ストリームのうちのノーマルストリームをデコードするビタビデコーダーと、上記等化されたデュアル伝送ストリームのうちのターボストリームをデコードするターボデコーダーと、上記ターボデコーダーでデコードされたターボストリームを上記ビタビデコーダーから出力されるデュアル伝送ストリームに挿入するターボ挿入部と、上記ターボ挿入部で処理されたデュアル伝送ストリームをデインターリーブするデインターリーバと、上記デインターリーブされたデュアル伝送ストリームをリード・ソロモン・デコードするＲＳデコーダーと、上記リード・ソロモン・デコードされたデュアル伝送ストリームを逆ランダム化する逆ランダム化部、及び上記逆ランダム化されたデュアル伝送ストリームを逆多重化してノーマルストリームパケット及びターボストリームパケットを復元するターボＤＥＭＵＸとを含んでよい。

ここで、上記ターボデコーダーは、上記等化されたデュアル伝送ストリームのターボストリームに対してトレリスデコードするトレリスデコーダーと、上記トレリスデコードされたターボストリームをデインターリーブするアウターデインターリーバと、上記デインターリーブされたターボストリームをデコードするアウターマップデコーダーと、上記アウターマップデコーダーが軟判定出力値を出力すると、上記アウターマップデコーダーでデコードされたターボストリームをインターリーブして上記トレリスデコーダーに提供するアウターインターリーバ、及び上記アウターマップデコーダーの硬判定出力値をフレームフォーマットするフレームフォーマッターと、を含んでよい。

好ましくは、上記ターボデコーダーは、上記フレームフォーマットされたターボストリームをシンボル単位からバイト単位に変換して上記ターボ挿入部に提供するシンボルデインターリーバをさらに含んでよい。

また、上記ターボＤＥＭＵＸは、上記デュアル伝送ストリームを逆多重化してノーマルストリーム及びターボストリームを出力するＴＳＤＥＭＵＸと、上記ＴＳＤＥＭＵＸから出力されるノーマルストリームに同期信号を挿入して出力する第１の同期信号挿入部と、上記ＴＳＤＥＭＵＸから出力されるターボストリームから空き空間を除去するコンデンサーと、上記空き空間が除去されたターボストリームをリード・ソロモン・デコードするＲＳデコーダー、及び上記リード・ソロモン・デコードされたターボストリームに同期信号を挿入して出力する第２の同期信号挿入部と、を含んでよい。

また、上記ターボＤＥＭＵＸは、上記デュアル伝送ストリームを逆多重化してノーマルストリーム及びターボストリームを出力するＴＳＤＥＭＵＸと、上記ＴＳＤＥＭＵＸから出力されるノーマルストリームに同期信号を挿入して出力する同期信号挿入部と、上記ＴＳＤＥＭＵＸから出力されるターボストリームから空き空間を除去するコンデンサーと、上記空き空間が除去されたターボストリームから同期信号を検出する同期信号検出部、及び上記検出された同期信号から所定長さまでのターボストリームをリード・ソロモン・デコードして出力するＲＳデコーダーとを含んでよい。

一方、本発明の一実施の形態によるデジタル放送方法は、ノーマルストリーム及びターボストリームを多重化してデュアル伝送ストリームを生成する伝送ストリーム生成ステップと、上記デュアル伝送ストリーム内に付加基準信号を挿入し、上記ターボストリームに対する信号処理を行って上記デュアル伝送ストリームを再構成した後、該再構成されたデュアル伝送ストリームを出力する送信ステップ、及び上記再構成されたデュアル伝送ストリームを受信し、上記ターボストリームを別にターボデコードしてから上記デュアル伝送ストリームに挿入し、上記ターボストリームが挿入されたデュアル伝送ストリームをデコーディング処理してノーマルストリームデータ及びターボストリームデータを復元する受信ステップとを含む。

好ましくは、上記伝送ストリーム生成ステップは、外部からターボストリームを受信し、リード・ソロモン・エンコードを行うステップと、上記リード・ソロモン・エンコードされたターボストリームに対してパリティ挿入領域を設けるステップ、及び外部からノーマルストリームを受信し、上記パリティ挿入領域が設けられたターボストリームと上記ノーマルストリームを多重化してデュアル伝送ストリームを生成するステップとを含んでよい。

より好ましくは、上記パリティ挿入領域を設けるステップは、上記ターボストリームを構成する各バイトを１／２レート変換方式及び１／４レート変換方式の一つによって変換することにより、上記ターボストリーム内のデータビットの間に上記パリティ挿入領域を設ければよい。

さらに好ましくは、上記送信ステップは、上記生成されたデュアル伝送ストリームをランダム化するステップと、上記ランダム化されたデュアル伝送ストリーム内に設けられたスタッフィング領域に付加基準信号を挿入するステップと、上記付加基準信号が挿入されたデュアル伝送ストリームをエンコードするステップと、上記エンコードされたデュアル伝送ストリームをインターリーブするステップと、上記インターリーブされたデュアル伝送ストリームからターボストリームを検出してエンコードし、該エンコードされたターボストリームを上記デュアル伝送ストリームにスタッフィングし、上記エンコードされたターボストリームに対応するパリティを補償するターボ処理ステップ、及び上記ターボ処理されたデュアル伝送ストリームをトレリスエンコードするステップとを含んでよい。

一方、上記ターボ処理ステップは、上記インターリーブされたデュアル伝送ストリームから上記ターボストリームを検出するステップと、上記検出されたターボストリームに対するパリティを上記ターボストリーム内に設けられたパリティ挿入領域に挿入するステップと、上記パリティが挿入されたターボストリームをインターリーブするステップと、上記インターリーブされたターボストリームを上記デュアル伝送ストリームに挿入して上記デュアル伝送ストリームを再構成するステップ、及び上記再構成されたデュアル伝送ストリームのパリティを再生成して、上記デュアル伝送ストリームに付加するパリティ補償ステップと、を含んでよい。

また、上記ターボ処理ステップは、上記インターリーブされたデュアル伝送ストリームをバイト単位からシンボル単位に変換するバイト―シンボル変換ステップ、及び上記再生成されたパリティが付加されたデュアル伝送ストリームをシンボル単位からバイト単位に変換するシンボル―バイト変換ステップと、をさらに含んでよい。

ここで、上記送信ステップは、上記トレリスエンコードされたデュアル伝送ストリームに同期信号を付加するステップと、上記同期信号が付加されたデュアル伝送ストリームにパイロットを挿入するステップと、上記パイロットが挿入されたデュアル伝送ストリームを等化するステップと、上記等化されたデュアル伝送ストリームをＶＳＢ変調するステップ、及び上記ＶＳＢ変調されたデュアル伝送ストリームをＲＦチャンネル帯域の信号に変調して送信するステップと、をさらに含んでよい。

一方、上記トレリスエンコードを行うステップは、上記付加基準信号をエンコードする前に初期化を行い、該初期化によって変更される値に応じてパリティを補償すればよい。

また、好ましくは、上記受信ステップは、（ａ）ターボストリームと、ノーマルストリームを含むデュアル伝送ストリームを受信して復調するステップと、（ｂ）上記復調されたデュアル伝送ストリームを等化するステップと、（ｃ）上記等化されたデュアル伝送ストリームのうちのノーマルストリームをデコードするビタビデコーディングステップと、（ｄ）上記等化されたデュアル伝送ストリームのうちのターボストリームをデコードするターボデコーディングステップと、（ｅ）上記ビタビデコードされたデュアル伝送ストリームに、上記ターボデコードされたターボストリームを挿入するステップと、（ｆ）上記ターボデコードされたターボストリームが挿入されたデュアル伝送ストリームをデインターリーブするステップと、（ｇ）上記デインターリーブされたデュアル伝送ストリームをリード・ソロモン・デコードするステップと、（ｈ）上記リード・ソロモン・デコードされたデュアル伝送ストリームを逆ランダム化するステップ、及び（ｉ）上記逆ランダム化されたデュアル伝送ストリームを逆多重化してノーマルストリームパケット及びターボストリームパケットを復元するステップと、をさらに含んでよい。

この場合、上記（ｄ）ステップは、（ｄ１）上記等化されたデュアル伝送ストリームのターボストリームをトレリスデコードするステップと、（ｄ２）上記トレリスデコードされたターボストリームをデインターリーブするステップと、（ｄ３）上記デインターリーブされたターボストリームをデコードするステップ、及び（ｄ４）上記デコーディング過程で硬判定出力値が出力されると、該硬判定出力値をフレームフォーマットするステップと、を含んでよい。ここで、上記（ｄ１）ないし（ｄ３）ステップは、上記デコーディング過程で硬判定出力値が出力されるまでに繰り返し行われればよい。

また、好ましくは、上記（ｄ）ステップは、（ｄ５）上記フレームフォーマットされたターボストリームをシンボル単位からバイト単位に変換するステップをさらに含んでよい。

一方、上記（ｉ）ステップは、上記デュアル伝送ストリームを逆多重化してノーマルストリーム及びターボストリームを分離させるステップと、上記分離されたノーマルストリームに同期信号を挿入して出力するステップと、上記分離されたターボストリームから空き空間を除去し、リード・ソロモン・デコードするステップ、及び上記リード・ソロモン・デコードされたターボストリームに同期信号を挿入して出力するステップとを含んでよい。

また、好ましくは、上記（ｉ）ステップは、上記デュアル伝送ストリームを逆多重化してノーマルストリーム及びターボストリームを分離させるステップと、上記分離されたノーマルストリームに同期信号を挿入して出力するステップと、上記分離されたターボストリームから空き空間を除去し、リード・ソロモン・デコードするステップ、及び上記空き空間が除去されたターボストリームから同期信号を検出し、上記検出された同期信号から所定長さまでのターボストリームをリード・ソロモン・デコードして出力するステップとを含んでよい。

一方、前記伝送ストリーム生成装置は、前記リード・ソロモン・エンコードされたターボストリームをインターリーブし、前記パリティ挿入領域を設ける、デュプリケイターの前に位置するインターリーバをさらに含んでよい。

好ましくは、前記パリティ挿入領域を含むターボストリームをインターリーブし、前記インターリーブされたターボストリームを前記ＭＵＸに送信する、デュプリケイターの後に位置するインターリーバをさらに含んでよい。

また、好ましくは、前記ターボストリームは、同期信号領域、ＰＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤｅｎｔｉｔｙ）領域、及びターボデータ領域を含んでよい。

また、好ましくは、前記伝送ストリーム生成装置がインターリーバを含む場合、ターボＤＥＭＵＸはターボストリームをデインターリーブするデインターリーバを含んでよい。

一方、デジタル放送受信装置は、ノーマルストリーム及びターボストリームを復元するために、デュアル伝送ストリームを受信し、前記デュアル伝送ストリームからターボストリームを分離してターボデコードし、前記デコードされたターボストリームを前記デュアル伝送ストリームに挿入し、前記ターボデコードされたターボストリームが挿入されたデュアル伝送ストリームをデコードする。

好ましくは、前記受信装置は、ターボストリーム及びノーマルストリームを含むデュアル伝送ストリームを受信して復調する復調部と、前記復調されたデュアル伝送ストリームを等化する等化部と、前記等化されたデュアル伝送ストリームのうちのノーマルストリームをデコードするビタビデコーダーと、前記等化されたデュアル伝送ストリームのうちのターボストリームをデコードするターボデコーダーと、前記ターボデコーダーでデコードされたターボストリームを前記ビタビデコーダーから出力されるデュアル伝送ストリームに挿入するターボ挿入部と、前記ターボ挿入部で処理されたデュアル伝送ストリームをデインターリーブするデインターリーバと、前記デインターリーブされたデュアル伝送ストリームをリード・ソロモン・デコードするＲＳデコーダーと、前記リード・ソロモン・デコードされたデュアル伝送ストリームを逆ランダム化する逆ランダム化部、及び、前記逆ランダム化されたデュアル伝送ストリームを逆多重化してノーマルストリームパケット及びターボストリームパケットを復元するターボＤＥＭＵＸとを含んでよい。

また、好ましくは、前記ターボデコーダーは、前記等化されたデュアル伝送ストリームのターボストリームをトレリスデコードするトレリスデコーダーと、前記トレリスデコードされたターボストリームをデインターリーブするアウターデインターリーバと、前記デインターリーブされたターボストリームをデコードするアウターマップデコーダーと、前記アウターマップデコーダーが軟判定出力値を出力すると、前記アウターマップデコーダーでデコードされたターボストリームをインターリーブして前記トレリスデコーダーに提供するアウターインターリーバ、及び、前記アウターマップデコーダーの硬判定出力値をフレームフォーマットするフレームフォーマッターとを含んでよい。

また、好ましくは、前記ターボデコーダーは、前記フレームフォーマットされたターボストリームをシンボル単位からバイト単位に変換して前記ターボ挿入部に提供するシンボルデインターリーバをさらに含んでよい。

また、好ましくは、前記ターボＤＥＭＵＸは、前記デュアル伝送ストリームを逆多重化してノーマルストリーム及びターボストリームを出力するＴＳ ＤＥＭＵＸと、前記ＴＳ ＤＥＭＵＸから出力されるノーマルストリームに同期信号を挿入して出力する第１の同期信号挿入部と、前記ＴＳ ＤＥＭＵＸから出力されるターボストリームから空き空間を除去するコンデンサーと、前記空き空間が除去されたターボストリームをリード・ソロモン・デコードするＲＳデコーダー、及び、前記リード・ソロモン・デコードされたターボストリームに同期信号を挿入して出力する第２の同期信号挿入部とを含んでよい。

また、好ましくは、前記ターボＤＥＭＵＸは、前記デュアル伝送ストリームを逆多重化してノーマルストリーム及びターボストリームを出力するＴＳ ＤＥＭＵＸと、前記ＴＳ ＤＥＭＵＸから出力されるノーマルストリームに同期信号を挿入して出力する同期信号挿入部と、前記ＴＳ ＤＥＭＵＸから出力されるターボストリームから空き空間を除去するコンデンサーと、前記空き空間が除去されたターボストリームから同期信号を検出する同期信号検出部、及び、前記検出された同期信号から所定長さまでのターボストリームをリード・ソロモン・デコードして出力するＲＳデコーダーとを含んでよい。

一方、デジタル放送受信方法は、ノーマルストリーム及びターボストリームを復元するために、デュアル伝送ストリームを受信するステップと、前記デュアル伝送ストリームからターボストリームを分離してターボデコードするステップと、前記デコードされたターボストリームを前記デュアル伝送ストリームに挿入するステップ、及び、前記ターボデコードされたターボストリームが挿入されたデュアル伝送ストリームをデコードするステップとを含んでよい。

また、好ましくは、前記受信ステップは、（ａ）ターボストリームと、ノーマルストリームを含むデュアル伝送ストリームを受信して復調するステップと、（ｂ）前記復調されたデュアル伝送ストリームを等化するステップと、（ｃ）前記等化されたデュアル伝送ストリームのうちのノーマルストリームをデコードするビタビデコーディングステップと、（ｄ）前記等化されたデュアル伝送ストリームのうちのターボストリームをデコードするターボデコーディングステップと、（ｅ）前記ビタビデコードされたデュアル伝送ストリームに、前記ターボデコードされたターボストリームを挿入するステップと、（ｆ）前記ターボデコードされたターボストリームが挿入されたデュアル伝送ストリームをデインターリーブするステップと、（ｇ）前記デインターリーブされたデュアル伝送ストリームをリード・ソロモン・デコードするステップと、（ｈ）前記リード・ソロモン・デコードされたデュアル伝送ストリームを逆ランダム化するステップ、及び、（ｉ）前記逆ランダム化されたデュアル伝送ストリームを逆多重化してノーマルストリームパケット及びターボストリームパケットを復元するステップとを含んでよい。

この場合、前記（ｄ）ステップは、（ｄ１）前記等化されたデュアル伝送ストリームのターボストリームをトレリスデコードするステップと、（ｄ２）前記トレリスデコードされたターボストリームをデインターリーブするステップと、（ｄ３）前記デインターリーブされたターボストリームをデコードするステップ、及び、（ｄ４）前記デコーディング過程で硬判定出力値を出力すると、該硬判定出力値をフレームフォーマットするステップとを含んでよい。ここで、前記（ｄ１）ないし（ｄ３）ステップは、前記デコーディング過程で硬判定出力値が出力されるまでに繰り返し行われてよい。

また、好ましくは、前記（ｄ）ステップは、（ｄ５）前記フレームフォーマットされたターボストリームをシンボル単位からバイト単位に変換するステップをさらに含んでよい。

一方、前記（ｉ）ステップは、前記デュアル伝送ストリームを逆多重化してノーマルストリーム及びターボストリームを分離させるステップと、前記分離されたノーマルストリームに同期信号を挿入して出力するステップと、前記分離されたターボストリームから空き空間を除去し、リード・ソロモン・デコードするステップ、及び、前記リード・ソロモン・デコードされたターボストリームに同期信号を挿入して出力するステップとを含んでよい。

また、好ましくは、前記（ｉ）ステップは、前記デュアル伝送ストリームを逆多重化してノーマルストリーム及びターボストリームを分離させるステップと、前記分離されたノーマルストリームに同期信号を挿入して出力するステップと、前記分離されたターボストリームから空き空間を除去し、リード・ソロモン・デコードするステップ、及び、前記空き空間が除去されたターボストリームから同期信号を検出し、前記検出された同期信号から所定長さまでのターボストリームをリード・ソロモン・デコードして出力するステップとを含んでよい。

以上で説明したように、本発明によれば、ターボストリーム及びノーマルストリームを含むデュアル伝送ストリームを利用して放送サービスを行う。これにより、特定のデータをロバスト処理して送信できるようになることから、効率よいサービスの提供が可能となる。また、デュアル伝送ストリーム内に付加基準信号を挿入することにより受信側でチャンネル状態を容易に確認でき、これにより、補償度合いを決めることができるようになる。特に、以上のような動作を簡単な構造の送信装置及び受信装置を利用して遂行することができるようになる。その結果、本発明によれば、米国向け地上波ＤＴＶシステムであるＡＴＳＣ ＶＳＢ方式の受信性能を効率よく向上することができる。

従来のデジタル放送（ＡＴＳＣ ＶＳＢ）送受信システムの構成を示すブロック図である。 従来のＡＴＳＣ ＶＳＢデータのフレーム構造を示す例示図である。 本発明の一実施の形態によるデジタル放送システムの構成を示すブロック図である。 図３のデジタル放送システムにおける伝送ストリーム生成装置の構成の一例を示すブロック図である。 図４の伝送ストリーム生成装置においてリード・ソロモン・エンコーダーから出力されるストリームの構成の一例を示す模式図である。 図４の伝送ストリーム生成装置におけるパリティ挿入領域生成過程の例を説明するための模式図である。 図４の伝送ストリーム生成装置におけるパリティ挿入領域生成過程の例を説明するための模式図である。 図３のデジタル放送システムにおける送信装置の構成の一例を示すブロック図である。 図８の送信装置で使われるターボ処理部の構成例を説明するためのブロック図である。 図８の送信装置で使われるターボ処理部の構成例を説明するためのブロック図である。 ターボ処理部で使われるアウターインターリーバの動作を説明するための模式図である。 図８の送信装置で使われるトレリス及び／またはパリティ訂正部の構成の一例を示すブロック図である。 図１２のトレリス及び／またはパリティ訂正部で使われるトレリスエンコーダーブロックの構成の一例を示すブロック図である。 図３のデジタル放送システムで使われる受信装置の構成の一例を示すブロック図である。 図１４で使われるターボデコーダーの構成の一例を示すブロック図である。 図１４で使われるターボＤＥＭＵＸの構成の各種の例を示すブロック図である。 図１４で使われるターボＤＥＭＵＸの構成の各種の例を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態によるデュアル伝送ストリーム送信過程を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施の形態によるデュアル伝送ストリーム受信過程を説明するためのフローチャートである。 ターボデコーディング過程を説明するためのフローチャートである。 本デジタル放送システムで処理するデュアル伝送ストリームの構成の一例を示す模式図である。

以下、添付した図面を参照して本発明について詳しく説明する。

図３は、本発明の一実施の形態によるデジタル放送システムの構成を示すブロック図である。図３によるに、本デジタル放送システムは、伝送ストリーム生成装置１００と、送信装置２００、及び受信装置３００とを含む。

伝送ストリーム生成装置１００は、ノーマルストリーム及びターボストリームを受信して多重化することにより、デュアル伝送ストリームを生成する装置である。図４は、伝送ストリーム生成装置１００の構成の一例を示すブロック図である。

図４によるに、本デュアル伝送ストリーム生成装置は、リード・ソロモン・エンコーダー１１０と、デュプリケイター１２０、及びＭＵＸ３２０とを含む。

リード・ソロモン・エンコーダー１１０は、ターボストリームを受信しパリティを付加してエンコードした後、それをデュプリケイター１２０に提供する役割を果たす。図５は、図４のリード・ソロモン・エンコーダー１１０でエンコードされたパケット構造の一例を示す図である。図４のリード・ソロモン・エンコーダー１１０は、同期信号と、ＰＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤｅｎｔｉｔｙ）、及びターボデータ領域とから構成されたターボストリームを受信する。ターボストリームパケット全体は１８８バイトで構成されてよく、このうち、同期信号ＳＹＮＣが１バイト、ＰＩＤが３バイト、ターボデータが１８４バイトを占めてよい。リード・ソロモン・エンコーダー１１０は、ターボストリームのうちの同期信号を除去し、ターボデータ領域に対するパリティを演算して２０バイト大きさのパリティを付加する。結果的に、最終エンコードされたターボストリームの１パケットは、総計２０７バイトで構成され、そのうちの３バイトはＰＩＤ、１８４バイトはターボデータ、２０バイトはパリティに割り当てられる。

一方、デュプリケイター１２０は、エンコードされたターボストリームにパリティ挿入領域を設ける。パリティ挿入領域を設ける方法を具体的に説明すれば、ターボストリームの構成単位である各バイトを２または４バイトに分けられる。分けられた各バイトには、原バイトのビット値の一部と空データ（例えば、０）が埋められる。空データが埋められた領域がパリティ挿入領域になる。

デュプリケイター１２０の動作をより具体的に説明すれば、次のとおりである。すなわち、入力を２倍大きさにする場合であれば、１バイトに入るビットがＭＳＢからａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈで表され、その順に入力されると仮定する時、デュプリケイター１２０の出力は、ａ、ａ、ｂ、ｂ、ｃ、ｃ、ｄ、ｄ、ｅ、ｅ、ｆ、ｆ、ｇ、ｇ、ｈ、ｈのように表し得る。この場合、ＭＳＢから表すと、ａ、ａ、ｂ、ｂ、ｃ、ｃ、ｄ、ｄからなる１バイトとｅ、ｅ、ｆ、ｆ、ｇ、ｇ、ｈ、ｈからなる１バイトの２バイト出力が順次に出力されることが分かる。

入力を４倍大きさにする場合であれば、デュプリケイター１２０の出力は、ａ、ａ、ａ、ａ、ｂ、ｂ、ｂ、ｂ、ｃ、ｃ、ｃ、ｃ、ｄ、ｄ、ｄ、ｄ、ｅ、ｅ、ｅ、ｅ、ｆ、ｆ、ｆ、ｆ、ｇ、ｇ、ｇ、ｇ、ｈ、ｈ、ｈ、ｈのように表し得る。このように４バイトが出力される。一方、デュプリケイター１２０は、必ずしも入力ビットをコピーする必要はなく、指定された位置以外の位置には他の任意の値、すなわち、空データを入れてもよい。例えば、デュプリケイターが入力を２倍にする場合であれば、上記のａ、ａ、ｂ、ｂ、ｃ、ｃ、…の出力の代わりに、ａ、ｘ、ｂ、ｘ、ｃ、ｘ、…のように２つの連続したビットのうち前部だけが元の入力を保持し、後部には任意の値が入るようにしてもよい。または、これと逆に、後部だけが元の入力を保持するようにしてもよい。出力を４倍にする場合にも、元の入力は一番目、二番目、三番目、四番目の位置の何れか一箇所だけに位置させ、残りには任意の値を入れることもできる。

図６及び図７は、デュプリケイター１２０がパリティ挿入領域を設ける方式の例を説明するための模式図である。先ず、図６は、１／２レート変換方式を示す。デュプリケイター１２０は、ターボストリームの各バイトに対して１／２レート変換方式を適用して２バイトを生成する。図６によるに、Ｄ０〜Ｄ７ビットを含む１バイトを４ビットずつ分けて２つのビット群（Ｄ０〜Ｄ３、Ｄ４〜Ｄ７）を形成する。このような状態で、各ビット群の各ビットに１つの空ビットを並列配置して各ビットグ群をバイトに拡張させる。結果的に、Ｄ４〜Ｄ７ビットを含む第１のバイト（Ｄ７ ０ Ｄ６ ０ Ｄ５ ０ Ｄ４ ０）、Ｄ０〜Ｄ３ビットを含む第２のバイト（Ｄ３ ０ Ｄ２ ０ Ｄ１ ０ Ｄ０ ０）が生成される。第１及び第２のバイトの各ビット間のビットは、パリティ挿入領域として使われる。すなわち、第１及び第２のバイトの場合、２、４、６、８番目のビットがパリティ挿入領域として使われる。このようなパリティ挿入領域の配置位置は様々に変更され得る。すなわち、２、３、６、７番目ビット、または、３、４、５、６番目ビットをパリティ挿入領域として使ってもよい。

図７は、１／４レート変換方式を示す。デュプリケイター１２０は、ターボストリームの各バイトに対して１／４レート変換方式を適用して４バイトを生成する。図７によるに、Ｄ０〜Ｄ７ビットを含む１バイトを２ビットずつ分けて総計４つのビット群（Ｄ０−Ｄ１、Ｄ２−Ｄ３、Ｄ４−Ｄ５、Ｄ６−Ｄ７）を形成する。このような状態で、各ビット群の各ビットに３つの空ビットを並列配置して各ビット群をバイトに拡張させる。具体的には、Ｄ６、Ｄ７ビットを含む第１のバイト（Ｄ７ ０ ０ ０ Ｄ６ ０ ０ ０）、Ｄ４、Ｄ５ビットを含む第２のバイト（Ｄ５ ０ ０ ０ Ｄ４ ０ ０ ０）、Ｄ２、Ｄ３ビットを含む第３のバイト（Ｄ３ ０ ０ ０ Ｄ２ ０ ０ ０）、Ｄ０、Ｄ１ビットを含む第４のバイト（Ｄ１ ０ ０ ０ Ｄ０ ０ ０ ０）に拡張する。図７によるに、各バイトから２、３、４、６、７、８番目ビットがパリティ挿入領域として使われるが、このような構造に限定されるものではない。

また、図４に関する説明に戻り、ＭＵＸ１３０は、別に受信されるノーマルストリームとデュプリケイター１２０で処理されたターボストリームを多重化する。これにより、ノーマルストリームとターボストリームが混在するデュアル伝送ストリームを生成することができる。ノーマルストリーム、ターボストリームは、放送撮影装置などのような外部モジュールや、圧縮処理モジュール（例えば、ＭＰＥＧ ２モジュール）、ビデオエンコーダー、オーディオエンコーダーなどのような各種の内部モジュールから受信することができる。

一方、ＭＵＸ１３０は、デュアル伝送ストリームの各パケットごとに適応的フィールドを設ける。適応的フィールドとは、ターボストリームやその他データなどを挿入するために設けられた領域のことを意味する。具体的には、ターボストリーム以外に、初期化のためのリセットデータ、付加基準信号（ＳＲＳ：Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｎｇａｌ、以下、「ＳＲＳ」という）などが適応的フィールドに挿入され得る。一方、適応的フィールドは、各種のパケット情報が記録されるオプションフィールドとして使われてもよい。パケット情報とは、受信機の復調器の同期に使われるプログラムクロックレファレンス（ＰＣＲ：Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）、受信機においてプログラムの録画、予約及び再生に使われるオリジナルプログラムクロックレファレンス（ＯＰＣＲ：Ｏｒｉｇｉｎａｌ Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）、４つの回路ブロック、それぞれ１つのＣｒ、Ｃｂブロックからなるマクロブロックの連続した数のマクロブロック数（ｓｐｌｉｃｅ ｃｏｕｎｔｄｏｗｎ）、文字放送の文字データの長さとしての送信プライベートデータ長、及び適応フィールド拡張長さ（ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｌｅｎｇｔｈ）などであればよい。この場合、ターボストリームが記録される領域とオプションフィールドは、その位置が互いに重複しないように配置されることが好ましい。

一方、図４の伝送ストリーム生成装置１００は、インターリーバ（図示せず）をさらに含んでよい。この場合、インターリーバは、デュプリケイター１２０の前後位置に配置されてよい。これにより、リード・ソロモン・エンコードされたターボストリームをインターリーブしてからパリティ挿入領域を生成するか、またはパリティ挿入領域が生成されたターボストリームをインターリーブしてＭＵＸ１３０に提供することができる。

なお、図３に示す送信装置２００は、図８に示すように実現することもできる。図８によるに、送信装置２００は、ランダム化部２１０と、付加基準信号挿入部２２０と、リード・ソロモン・エンコーダー２３０と、インターリーバ２４０と、ターボ処理部２５０と、トレリス及び／またはパリティ訂正部２６０と、同期信号ＭＵＸ２７０と、パイロット挿入部２８０と、事前等化部２８５と、ＶＳＢ変調部２９０と、ＲＦ変調部２９５とを含む。

ランダム化部２１０は、伝送ストリーム生成装置１００からのデュアル伝送ストリームをランダム化する。

付加基準信号挿入部２２０は、デュアル伝送ストリームを受信し、各パケットの適応的フィールド内に付加基準信号（ＳＲＳ：Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｎｇａｌ、以下、「ＳＲＳ」という）を挿入する役割を果たす。付加基準信号とは、送信側と受信側において共通して知られた信号パターンのことを意味する。放送受信側では、受信したストリーム内の付加基準信号と既に知られた付加基準信号とを比較することにより、チャンネル状態を容易に確認することができる。これにより、補償度合いを決めることができる。

リード・ソロモン・エンコーダー２３０は、付加基準信号が挿入されたデュアル伝送ストリームをエンコードする。

インターリーバ２４０は、エンコードされたデュアル伝送ストリームをインターリーブする。

ターボ処理部２５０は、インターリーブされたデュアル伝送ストリームからターボストリームのみを検出した後、該検出されたターボストリームをエンコード及びインターリーブしてロバスト処理する。その後、ロバスト処理されたターボストリームをデュアル伝送ストリームにスタッフィングしてデュアル伝送ストリームを再構成する。その後、ターボストリームのエンコードによって変わったパリティを補償する作業を行う。ターボ処理部２５０の構成例は、図９及び図１０に示されている。

図９によるに、本ターボ処理部２５０は、ターボストリーム検出部２５１と、アウターエンコーダー２５２と、アウターインターリーバ２５３と、ターボストリームスタッファ２５４と、パリティ補償部２５５とを含む。

ターボストリーム検出部２５１は、デュアル伝送ストリームからターボストリームを検出する役割を果たす。

アウターエンコーダー２５２は、検出されたターボストリームに設けられたパリティ挿入領域にパリティを付加して、ターボストリームをエンコードする役割を果たす。

アウターインターリーバ２５３は、エンコードされたターボストリームをインターリーブする役割を果たす。

ターボストリームスタッファ２５４は、インターリーブされたターボストリームとノーマルストリームを多重化してデュアル伝送ストリームを再構成する役割を果たす。ターボストリームスタッファ２５４は、マルチフレクサーとして実現され得る。

パリティ補償部２５５は、再構成されたデュアル伝送ストリームのパリティを再び生成して、デュアル伝送ストリームに付加することにより、ターボストリームエンコードによるパリティのエラーを補償する役割を果たす。

図１０は、本発明のまた他の例によるターボ処理部２５０の構成を示すブロック図である。図１０によるに、ターボ処理部２５０は、ターボストリーム検出部２５１と、アウターエンコーダー２５２と、アウターインターリーバ２５３と、ターボストリームスタッファ２５４と、パリティ補償部２５５の他、バイト―シンボル変換部２５６と、シンボル―バイト変換部２５７をさらに含んでよい。

バイト―シンボル変換部２５６は、インターリーバ２４０でインターリーブされたデュアル伝送ストリームをバイト単位からシンボル単位に変換する。バイト単位からシンボル単位への変換は、「米国のＡＴＳＣ ＤＴＶ標準（Ａ／５３）」の表Ｄ５．２を参照するに、容易に分かる。ターボストリーム検出部２５１は、シンボル単位に変換されたデュアル伝送ストリームからターボストリームを検出し、アウターエンコーダー２５２は、検出されたターボストリームに対するパリティを演算して、パリティ挿入領域に挿入することにより、ターボストリームをエンコードする。この場合、アウターエンコーダー２５２は、ターボストリームの各バイト単位でエンコードを行う。

アウターインターリーバ２５３は、エンコードされたターボストリームをインターリーブする。この場合、アウターインターリーバ２５３は、ビット単位でインターリーブする。

ターボストリームスタッファ２５４は、インターリーブされたターボストリームとノーマルストリームを多重化してデュアル伝送ストリームを構成する。具体的には、ターボストリーム検出部２５１で検出される前の位置にターボストリームを詰め込んで、デュアル伝送ストリームを構成する。

シンボル―バイト変換部２５７は、デュアル伝送ストリームをシンボル単位からバイト単位に変換する。シンボル単位からバイト単位への変換は、「米国のＡＴＳＣ ＤＴＶ標準（Ａ／５３）」の表Ｄ５．２を参照すれば、容易に分かる。

図１１は、アウターインターリーバ２５３のインターリービング過程を説明するための模式図である。図１１によるに、アウターインターリーバ２５３は、所定のインターリービング規則によってインターリーブする。例えば、インターリービングルールが｛０、１、２、３｝＝＞｛２、１、３、０｝である場合、ＡＢＣＤが順次に入力されると、ＤＢＡＣ形態にインターリーブされて出力される。

また、図８に関する説明に戻って、ターボ処理されたデュアル伝送ストリームは、トレリス及び／またはパリティ訂正部２６０でトレリスエンコードされる。トレリス及び／またはパリティ訂正部２６０は、トレリスエンコードによって変わるパリティを訂正する作業も行う。

図１２は、トレリス及び／またはパリティ訂正部２６０の構成の一例を示すブロック図である。図１２によるに、トレリス及び／またはパリティ訂正部２６０は、トレリスエンコーダーブロック４１０と、リード・ソロモン・リエンコーダー４２０（Ｒｅｅｄ Ｓｏｌｏｍｏｎ ｒｅ−ｅｎｃｏｄｅｒ）と、加算器４３０と、ＭＵＸ４４０と、マッパー４５０とを含む。

ＭＵＸ（ＭＵＸ）４４０は、ｉ）トレリスエンコードを行う動作モード（以下、「通常モード」）と、ｉｉ）加算器４３０で加算されたパケットをトレリスエンコードする動作モード（以下、「パリティ訂正モード」）を有してよい。ＭＵＸ４４０の動作モードは、リード・ソロモン・リエンコーダー４２０からの制御信号によって決められる。

トレリスエンコーダーブロック４１０は、ＭＵＸ４４０からのパケットをトレリスエンコードする。トレリスエンコーダーブロック４１０は、外部制御信号によってパケットをトレリスエンコードすることができ、パケットの付加基準信号データをトレリスエンコードする直前に初期化することが好ましい。

ＲＳリエンコーダー４２０は、上述したトレリスエンコーダーブロック４１０が初期化される過程で、変更されたパケットに対応するパリティを再生成する。

加算器（Ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ ＯＲ）４３０は、再エンコードされたパリティとターボ処理部２５０からのパケットを加算して、ＭＵＸ４４０に提供する。ここで、加算する方法は、次のとおりである。

Ａ）前略…１０１００１０１０１１１００１０１０１０１０１１ＡＡＡＡＡ…後略
Ｂ）前略…０００００００００００００１００００００００００ＢＢＢＢＢ…後略
Ｃ）前略…１０１００１０１０１１１０１１０１０１０１０１１ＣＣＣＣＣ…後略
Ａ）はターボ処理部２５０からのパケットを意味し、Ｂ）はＲＳ再エンコーダされたパケットを意味し、Ｃ）は加算器４３０を利用してＡ）とＢ）を排他的論理和（Ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ ＯＲ）した結果を意味する。Ａ）で下線表示された部分がトレリスエンコーダーブロック４１０に入力された時に初期化が行われる。この場合、トレリスエンコーダーブロック４１０内に予め記憶された値に対応する値がＲＳリエンコーダー４２０に提供され、ＲＳリエンコーダー４２０は、該提供された値にパリティを付加してＢ）パケットを出力する。Ｂ）パケットで下線表示された部分は、Ａ）パケットの下線表示された部分に対応する変更値を意味する。Ｂ）パケットで下線表示された部分に対応するパリティは、ＢＢＢＢＢに再生成された状態であることが分かる。

加算器４３０では、パケットＡ）とパケットＢ）を排他的論理和して、パケットＣ）を出力する。パケットＣ）をみると、最初入力されたパケットＡ）での下線表示部分が「０１」に変更され、パリティもＡＡＡＡＡからＣＣＣＣＣに変更されていることが分かる。

ＭＵＸ４４０は、初期化及びパリティ訂正が完了した状態において一般の動作モードで動作して、デュアル伝送ストリームをトレリスエンコーダーブロック４１０に提供する。

マッパー４５０は、トレリスエンコードされたパケットを８レベルにてシンボルマッピングして出力する。具体的には、マッパー４５０は、次の表１のとおりマッピングすることができる。

上記表１において、Ｚ０、Ｚ１、Ｚ２は、トレリスエンコーダーブロック４１０から出力されるトレリスエンコード値を意味し、Ｒはこれによるマッピング出力値を意味する。すなわち、トレリスエンコード値が０、０、０と出力されると、マッパー４５０は−７を出力する。

図１３は、トレリスエンコーダーブロック４１０の構成の一例を示す模式図である。本トレリスエンコーダーブロック４１０は、スプリッタ４１１と、複数のトレリスエンコーダー４１２−１〜４１２−１２と、エンコード出力部４１３とを含む。

スプリッタ４１１は、ＭＵＸ４４０から出力されるストリームを順次に複数のトレリスエンコーダー４１２−１〜４１２−１２に出力する。この場合、バイト単位で出力することができる。

各トレリスエンコーダー４１２−１〜４１２−１２は、入力されるストリームをトレリスエンコードして出力する。この場合、トレリスエンコーダー１からトレリスエンコーダー１２まで順次連続して選択され各トレリスエンコード値を出力する。一方、初期化区間では、トレリスエンコーダーの内部メモリー（図示せず）に予め記憶された値を初期値としてＲＳリエンコーダー４２０に提供する。ＲＳリエンコーダー４２０は、提供された初期値にパリティを付加して加算器４３０に出力することにより、パリティを訂正する。

エンコード出力部４１３は、各トレリスエンコーダー４１２−１〜４１２−１２に出力されるエンコード値を順次に検出して、マッパー４５０に出力する。

一方、各トレリスエンコーダー４１２−１〜４１２−１２は、複数のメモリーを備え、これを利用してトレリスエンコードを行う。この場合、付加基準信号が挿入された領域をトレリスエンコードする直前に初期化を行う。初期化によって各メモリーはリセットされ、この過程で各メモリーに予め記憶されていた記憶値が初期値としてＲＳリエンコーダー４２０に提供される。

具体的に説明すれば、各トレリスエンコーダーは、３つのメモリー（第１ないし第３メモリー）を備えてよい。このうち、第１のメモリーは、初期化が行われると、以前に記憶されていた値（以下、第１の初期値）をそのまま初期値として出力する。また、第３のメモリーは、初期化されつつ予め記憶されていた値を第２のメモリーにシフトさせる。シフト動作によって、第２のメモリーに予め記憶されていた値（以下、第２の初期値）が初期値として出力される。ＲＳリエンコーダー４２０は、第１及び第２の初期値を組み合わせて初期値として活用する。

一方、第２及び第３のメモリーは、並列配置されてシフト動作を行うため、これらを全て初期化するためには制御信号の２シンボルが要求される。そして、全３つのメモリーを利用して作ることができる初期値状態は、８通り（０００、１１１、００１、０１０、１００、１１０、１０１、０１１）が存在する。第１及び第２の初期値を意味するＸ０、Ｘ１値は、ＲＳリエンコーダー４２０に提供されて、パリティを変更できるようになる。

また、図８に関する説明に戻って、同期信号ＭＵＸ２７０は、トレリスエンコードされたデュアル伝送ストリームにセグメント同期信号及びフィールド同期信号を付加して多重化する。

パイロット挿入部２８０は、同期信号が付加されたデュアル伝送ストリームに所定のＤＣ値を付加してパイロットを挿入する。

事前等化部２８５は、パイロットが挿入されたデュアル伝送ストリームを等化して、シンボル間の干渉が最小化になるようにする。

ＶＳＢ変調部２９０は、等化されたデュアル伝送ストリームをＶＳＢ変調する。

ＲＦ変調部２９５は、ＶＳＢ変調されたデュアル伝送ストリームをＲＦチャンネル帯域の信号に変調して送信する。

図１４は、図３に示すデジタル放送システムにおける受信装置３００の構成の一例を示すブロック図である。図１４によるに、本受信装置３００は、復調部３１０と、等化部３２０と、ビタビデコーダー３３０と、ターボデコーダー３４０と、ターボ挿入部３５０と、デインターリーバ３６０と、ＲＳデコーダー３７０と、逆ランダム化部３８０、及びターボＤＥＭＵＸ（ＤＥ−ＭＵＸ）３９０とを含む。

復調部３１０は、受信したデュアル伝送ストリームの基底帯域の信号に付加した同期信号によって同期を検出して復調を行う。

等化部３２０は、復調されたデュアル伝送ストリームを等化して、チャンネルのマルチパスによるチャンネル歪曲を補償する。等化部３２０で等化されたデュアル伝送ストリームは、ビタビデコーダー３３０及びターボデコーダー３４０に提供される。

ビタビデコーダー３３０は、等化されたデュアル伝送ストリームに対してエラー訂正を行い、該エラー訂正されたシンボルに対して復号を行う。

ターボデコーダー３４０は、等化されたデュアル伝送ストリームからターボストリームのみを検出した後、ターボデコーディングを行う。ターボデコーディングとは、ターボストリームに対するデコーディング処理過程のことを意味する。これに関しては後で詳述する。

ターボ挿入部３５０は、ターボデコーダー３４０でターボデコードされたターボストリームをビタビデコードされたデュアル伝送ストリームに挿入する。この場合、ターボデコードされたデュアル伝送ストリームからターボストリームを抽出して、ビタビデコードされたデュアル伝送ストリームのうちのターボストリームに対応する領域に挿入することができる。ターボストリームに対応する領域は、パケット適応フィールドの一部または全部になってよい。パケット適応フィールドとは、デュアル伝送ストリームの各パケット内に設けられて、付加基準信号、ターボストリームデータなどが記録され得る領域のことを意味する。

デインターリーバ３６０は、ターボストリームが挿入されたデュアル伝送ストリームをデインターリーブする。

ＲＳデコーダー３７０は、デインターリーブされたパケットをデコードして、エラーを訂正する。

逆ランダム化部３８０は、エラーが訂正されたパケットを逆ランダム化して、ターボＤＥＭＵＸ（ＤＥ−ＭＵＸ）３９０は、逆ランダム化されたパケットを逆多重化してノーマルストリームとターボストリームを復元する。

図１５は、ターボデコーダー３４０の構成の一例を説明するためのブロック図である。図１５のターボデコーダー３４０は、トレリスデコーダー３４１と、アウターデインターリーバ３４２と、アウターマップデコーダー３４３と、アウターインターリーバ３４４と、フレームフォーマッター３４５、及びシンボルデインターリーバ３４６とを含む。

トレリスデコーダー３４１は、等化されたデュアル伝送ストリームのうちのターボストリームをトレリスデコードしてアウターデインターリーバ３４２に提供する。

アウターデインターリーバ３４２は、トレリスデコードされたターボストリームをデインターリーブする。

アウターマップデコーダー３４３は、デインターリーブされたターボストリームを畳み込みデコードすることができる。アウターマップデコーダー３４３は、畳み込みデコーディングの結果によって軟判定及び硬判定出力値を出力する。ここで、軟判定及び硬判定出力値は、ターボストリームのマトリックスによって決められる。例えば、ターボストリームのマトリックスが「０．８」であった場合、「０．８」の軟判定出力値を出力し、ターボストリームのマトリックスが「１」であった場合、硬判定出力値を出力する。

アウターマップデコーダー３４３の硬判定出力値は、フレームフォーマッター３４５に提供される。この場合、硬判定出力値はターボストリームを意味する。

フレームフォーマッター３４５は、畳み込みデコードされた硬判定ターボストリームをデュアル伝送ストリームのフレームに合わせてフォーマットする。

シンボルデインターリーバ３４６は、フレームフォーマットされたターボストリームをシンボル単位からバイト単位にデインターリーブすることができる。シンボル単位からバイト単位へのデインターリービングは、「米国のＡＴＳＣ ＤＴＶ標準（Ａ／５３）」の表Ｄ５．２を参照すれば容易に分かるため、具体的な説明は省く。図１５では、シンボルデインターリーバ３４６が示されているが、シンボルデインターリーバ３４６を省いた形態でも動作可能である。

一方、アウターマップデコーダー３４３で軟判定出力値が出力された場合、アウターインターリーバ３４４は、ターボストリームをインターリーブしてトレリスデコーダー３４１に提供する。トレリスデコーダー３４１は、インターリーブされたターボストリームに対してトレリスデコーディングを再度行い、それをアウターデインターリーバ３４２に提供し、アウターデインターリーバ３４２では、それを再度デインターリーブしてアウターマップデコーダー３４３に提供する。トレリスデコーダー３４１、アウターデインターリーバ３４２、アウターインターリーバ３４４の動作は、硬判定出力値が出力されるまで繰り返し行われてよい。これにより、信頼し得るレベルの復号値を得ることができる。

図１６は、図１４に示す受信装置３００で使用されるターボＤＥＭＵＸ３９０の構成の一例を示すブロック図である。図１６によるに、ターボＤＥＭＵＸ３９０は、ＴＳＤＥＭＵＸ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｔｒｅａｍ ＤＥ−ＭＵＸ）３９１と、コンデンサー３９３と、ＲＳデコーダー３９４、及び第１及び第２の同期信号挿入部３９２、３９５とを含む。

ＴＳ ＤＥＭＵＸ３９１は、逆ランダム化されたパケットを逆多重化してノーマルストリームとターボストリームとを分離する。

ＴＳ ＤＥＭＵＸ３９１で逆多重化されたノーマルストリームは、第１の同期信号挿入部３９２で同期信号が挿入され、１８８バイトのノーマルストリームに復元される。

コンデンサー３９３は、デインターリーブされたターボストリーム内の空き空間を除去する。空き空間とは、デジタル放送送信システムにおいてターボストリームに対するＲＳエンコードのためのパリティ挿入領域になってよい。空き空間が１／４、１／２の比率でフォーマットされている場合、ターボストリームは１／４、１／２の比率分その大きさが低減され得る。

ＲＳデコーダー３９４は、空き空間が除去されたターボストリームをデコードする。

第２の同期信号挿入部３９５は、デコードされたターボストリームに同期信号ＳＹＮＣを挿入して１８８バイトのターボストリームを復元する。デュアル伝送ストリームの生成過程においてターボストリームの同期信号が除去された場合、ターボストリームの再生のために第２の同期信号挿入部３９６で同期信号を挿入する過程が必要である。

図１７は、ターボＤＥＭＵＸ３９０の構成のまた他の例を示すブロック図である。図１７によるに、ターボＤＥＭＵＸ３９０は、ＴＳＤＥＭＵＸ（ＴＳ ＤＥ―ＭＵＸ）３９１と、第１の同期信号挿入部３９２と、コンデンサー３９３と、ＲＳデコーダー３９４、及び同期信号検出部３９６とを含む。図１７に関する説明と異なって、デュアル伝送ストリームの生成過程においてターボストリームの同期信号を除去しないこともある。この場合、ターボストリームに対する同期信号も一緒に受信されるため、同期信号を挿入する必要がなくなる。

同期信号検出部３９６は、空き空間が除去されたターボストリームを受信し、該受信したターボストリームの同期信号の値「０ｘ４７」を確認し、同期信号の後から１８７バイトまでをＲＳデコーダーに出力する。ここで、同期信号の値「０ｘ４７」は、１パケットごとに存在する同期信号の値を表し、１パケットは、１８８バイトのうち同期信号の１バイトを除いた１８７バイトが１パケットをなす。よって、同期信号の値から１８７バイトまでを検出することが好ましい。

ＲＳデコーダー３９４は、同期信号が検出された１８８バイトのターボストリームのエラーを訂正した後、ターボストリームを復元する。

なお、図１６及び図１７に示すターボＤＥＭＵＸ３９０には、デインターリーバ（図示せず）がさらに含まれてもよい。すなわち、伝送ストリーム生成装置１００がインターリーバをさらに含む場合、これに対応して、受信装置３００側のターボＤＥＭＵＸ３９０にもデインターリーバがさらに含まれる。

一方、本発明の一実施の形態によるデジタル放送方法は、ターボストリーム及びノーマルストリームを含むデュアル伝送ストリームを生成した後、このうちターボストリームのみをターボデコーディング処理して送信する送信ステップと、デュアル伝送ストリームを受信しノーマルストリーム及びターボストリームをそれぞれデコーディング処理してノーマルストリームデータ及びターボストリームデータを復元する受信ステップとを含む。

図１８は、デュアル伝送ストリームを生成して送信する方法の一例を説明するためのフローチャートである。図１８によるに、デュアル伝送ストリームを生成する（Ｓ６１０）。具体的には、ターボストリーム内にパリティ挿入領域を設け、ノーマルストリーム内には適応的フィールドを設けた後、２つのストリームを多重化してデュアル伝送ストリームを生成する。

次いで、生成されたデュアル伝送ストリームをランダム化した後（Ｓ６２０）、適応的フィールドの一部に付加基準信号を挿入する（Ｓ６３０）。

このような状態において、付加基準信号が挿入されたデュアル伝送ストリームをエンコードした後（Ｓ６４０）、インターリーブする（Ｓ６５０）。

その後、ターボ処理を行う（Ｓ６６０）。ターボ処理とは、上述したようにデュアル伝送ストリームからターボストリームのみを検出してエンコード及びインターリーブした後、再びデュアル伝送ストリームに挿入する処理作業のことを意味する。この場合、エンコード作業（Ｓ６４０）後にターボ処理が行われることから、ターボ処理によるパリティが変わることを防止するために、パリティを補償する作業をさらに行う。

このように、ターボ処理が完了すれば、トレリスエンコード及びパリティ訂正作業を行う（Ｓ６７０）。その後、同期信号を多重化し、パイロット挿入、等化、変調などの作業を行ってから送信する。これに関する具体的な説明は上述したので、重複説明及び図示は省略する。

図１９は、本発明の一実施の形態による受信方法を説明するためのフローチャートである。図１９によるに、デュアル伝送ストリームを受信して復調を行う（Ｓ７１０）。その後、復調されたストリームを等化した後（Ｓ７２０）、等化されたストリームからノーマルストリーム及びターボストリームを分離する。次いで、各ストリームに対するデコーディングを行う（Ｓ７３０）。ターボストリームに対するデコーディング作業は、図１５に示した構造のターボデコーダーを利用して行うことができる。これにより、各ストリームに対するデコーディングが完了すれば、ターボストリームを再びデュアル伝送ストリームに挿入してデュアル伝送ストリームを再構成する（Ｓ７４０）。

次いで、再構成されたデュアル伝送ストリームをデインターリーブし（Ｓ７５０）、ＲＳデコードした後（Ｓ７６０）、逆ランダム化（Ｓ７７０）を行う。その後、デュアル伝送ストリームを逆多重化してターボストリームデータ及びノーマルストリームデータを復元する（Ｓ７８０）。

図２０は、ターボデコーディング方法を説明するためのフローチャートである。図２０によるに、デュアル伝送ストリームのうちのターボストリームに対してトレリスデコーディングを行う（Ｓ８１０）。次いで、トレリスデコードされたターボストリームをアウターデインターリーブした後（Ｓ８２０）、アウターデコーディングを行う（Ｓ８３０）。

アウターデコーディングにより硬判定出力値が出力されると、硬判定ターボストリームをデュアル伝送ストリームのフレームに合わせてフォーマットした後（Ｓ８５０）、シンボルインターリービングを行う（Ｓ８６０）。

一方、アウターデコーディングにより軟判定出力値が出力されると、アウターインターリービング（Ｓ８４０）が行われ、アウターインターリーブされたターボストリームは、再びトレリスデコーディング、アウターデインターリービング過程を施されるようになる（Ｓ８１０、Ｓ８２０）。これにより、信頼し得るレベルの硬判定ターボストリームを得ることができるようになる。

図２１は、本デジタル放送システムで処理するデュアル伝送ストリームの構成の一例を示す模式図である。図２１によるデュアル伝送ストリームは、デュアル伝送ストリーム１フィールドにおいて、３１２セグメントのパケットの中にターボストリーム７８パケットを挿入した形態である。デュアル伝送ストリームは、ターボストリーム１パケット（１８８バイト）とノーマルストリーム３パケット（１８８バイト）の形態である１：３の比率にて４パケットずつ繰り返されてなる。一方、デュアル伝送ストリームの３１２セグメントの中にターボストリーム７０パケットを挿入した場合、デュアル伝送ストリームは、ターボストリーム１パケットとノーマルストリーム３パケットの形態である１：３の比率にて４パケットずつ７０回繰り返され、残りの３２パケットはノーマルストリームパケットで構成される。各パケットには、Ｓバイト大きさの付加基準信号ＳＲＳが挿入されることにより、ターボストリームの大きさは１８２−Ｓバイトになる。

以上のような放送システム及び方法によってターボストリーム及びノーマルストリームに対応する放送信号を視聴することができるようになる。

また、以上では、本発明の好適な実施の形態について図示し説明したが、本発明は、上述した特定の実施の形態に限定されるものではなく、請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって各種の変形実施が可能であることはいうまでもなく、かかる変形実施は、本発明の技術的思想や展望から個別のものとして理解されてはいけないであろう。

１１ ランダム化部
１２ ＲＳエンコーダ
１３ インターリーバ
１４ トレリスエンコーダ
１５ ＭＵＸ
１６ 変調部
２１ 復調部
２２ 等化部
２３ ビタビデコーダ
２４ デインターリーバ
２５ ＲＳデコーダ
２６ 逆ランダム化部
１００ 伝送ストリーム生成装置
２００ 送信装置
３００ 受信装置
１１０ リード・ソロモン・エンコーダー
１２０ デュプリケイター
１３０ ＭＵＸ
２１０ ランダム化部
２２０ 付加基準信号挿入部
２３０ リード・ソロモン・エンコーダー
２４０ インターリーバ
２５０ ターボ処理部
２５１ ターボストリーム検出部
２５２ アウターエンコーダ
２５３ アウターインターリーバ
２５４ ターボストリームスタッファ
２５５ パリティ補償部
２５６ バイト−シンボル変換部
２５７ シンボル−バイト変換部
２６０ トレリス及び／またはパリティ訂正部
２７０ ＭＵＸ
２８０ パイロット挿入部
２８５ 事前等化部
２９０ ＶＳＢ変調部
２９５ ＲＦ変調部
３１０ 復調部
３２０ 等化部
３３０ ビタビデコーダ
３４０ ターボデコーダ
３４１ トレリスデコーダ
３４２ アウターデインターリーバ
３４３ アウターマップデコーダ
３４４ アウターインターリーバ
３４５ フレームフォーマッター
３４６ シンボルデインターリーバ
３５０ ターボ挿入部
３６０ デインターリーバ
３７０ ＲＳデコーダ
３８０ 逆ランダム化部
３９０ ターボＤＥ−ＭＵＸ
３９１ ＴＳ ＤＥ−ＭＵＸ
３９２ 第１の同期信号挿入部
３９３ コンデンサ
３９４ ＲＳデコーダ
３９５ 第２の同期信号挿入部
３９６ 同期信号検出部
４１０ トレリスエンコーダブロック
４１１ スプリッタ
４１２−１〜４１２−１２ トレリスエンコーダー
４１３ エンコード出力部
４２０ ＲＳリエンコーダ
４３０ 加算器
４４０ ＭＵＸ
４５０ ＭＡＰＰＥＲ

Claims (5)

1. 付加データストリームをエラーに強健に処理する処理部と、
   前記処理部において処理された付加データストリームをノーマルデータストリームと多重化してデュアル伝送ストリームを出力するスタッファと、
   前記デュアル伝送ストリームをトレリスエンコードし、所定の時点で前記トレリスエンコードに使用される少なくとも一つの内部メモリをリセットさせ、前記リセットによって変更されたパリティを訂正するトレリス/パリティ訂正部と、
   を含み、
   前記処理部は、
   前記付加データストリームをエンコードしてシンボル単位のストリームを出力するアウターエンコーダーと、
   前記アウターエンコーダーから出力されるエンコードされた付加データストリームをインターリーブするアウターインターリーバと、
   を含むことを特徴とするデジタル放送送信機。
2. 前記デュアル伝送ストリームに対する付加基準信号を設ける付加基準信号挿入部、を更に含み、
   前記トレリス/パリティ訂正部は、前記付加基準信号がトレリスエンコードされる以前の初期化区間に前記内部メモリをリセットさせることを特徴とする請求項１に記載のデジタル放送送信機。
3. 前記トレリス/パリティ訂正部は、
   前記トレリスエンコードを行い、前記初期化区間に対応する外部制御信号が受信されると、前記リセットを実行しつつ予め保存された保存値を初期値に出力するトレリスエンコーダブロックと、
   前記初期値に対応するパリティを生成するＲＳリエンコーダと、
   前記ＲＳリエンコーダで生成されたパリティを前記デュアル伝送ストリームに加算して前記リセットによって変更されたパリティを訂正する加算器と、を含むことを特徴とする請求項２に記載のデジタル放送送信機。
4. 前記トレリス/パリティ訂正部は、
   前記加算器によって訂正されたパリティを有するストリームを前記トレリスエンコーダブロックに提供するＭＵＸと、
   前記トレリスエンコーダブロックでトレリスエンコードされたストリームをシンプルマッピングするマップと、
   を更に含むことを特徴とする請求項３に記載のデジタル放送送信機。
5. デジタル放送送信機におけるストリーム処理方法において、
   付加データストリームをエラーに強健に処理する処理ステップと、
   前記エラーに強健に処理された付加データストリームをノーマルデータストリームと多重化してデュアル伝送ストリームを出力するステップと、
   前記デュアル伝送ストリームをトレリスエンコードし、所定の時点で前記トレリスエンコードに使用される少なくとも一つの内部メモリをリセットさせるステップと、
   前記リセットによって変更されたパリティを訂正するトレリス/パリティ訂正ステップと、
   を含み、
   前記処理ステップは、
   前記付加データストリームをエンコードしてシンボル単位のストリームを出力するアウターエンコードステップと、
   前記アウターエンコードされた付加データストリームをインターリーブするアウターインターリーブステップと、
   を含むことを特徴とするストリーム処理方法。

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