KR100925477B1 - 방송 송/수신기 및 방송 신호 처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 방송 시스템과 관련된 것으로서, 특히 본 발명은 인핸스드 데이터가 전송되는 데이터 영역의 특정 위치에 송/수신측에서 알고 있는 기 정의된 기지 데이터를 삽입하여 전송하고, 수신측에서는 상기 기지 데이터를 복조나 등화 과정에 이용함으로써, 채널 변화가 심하거나 노이즈에 약한 환경에서 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

기지 데이터, 전송 파라미터, VSB

Description

방송 송/수신기 및 방송 신호 처리 방법{Broadcasting transmitter/receiver and method of processing broadcasting signal}

본 발명은 디지털 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 VSB(Vestigial Side Band) 방식으로 변조하여 이를 송신하고 수신하는 디지털 방송 시스템, 및 처리 방법에 관한 것이다.

북미 및 국내에서 디지털 방송 표준으로 채택된 8T-VSB 전송방식은 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.

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.

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.

또한 열악한 채널환경에서는 기존의 ATSC VSB 수신 시스템의 수신성능이 떨어질 수 있다. 특히 휴대용 및 이동수신기의 경우에는 채널변화 및 노이즈에 대한 강건성이 더욱 요구된다.

따라서 본 발명의 목적은 부가데이터 전송에 적합하고 노이즈에 강한 새로운 디지털 방송 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 송/수신측에서 알고 있는 기지 데이터(Known data)를 데이터 구간의 소정 영역에 삽입하여 전송함으로써, 수신 성능을 향상시키는 방송 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전송하는 신호에 관한 여러 가지 전송 파라미터들을 효율적으로 전송하고 수신하기 위한 방송 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 디지털 방송 처리 방법은,

(a) 인핸스드 데이터와 기지 데이터 중 적어도 하나를 포함하여 인핸스드 데이터 패킷을 구성하고, 연속하는 다수개의 인핸스드 데이터 패킷을 그룹화한 후 메인 데이터 패킷과 다중화하는 단계;

(b) 입력 데이터가 인핸스드 데이터 심볼의 속성을 가지는 경우에만 입력 데이터에 대해 추가의 부호화를 수행하는 단계; 및

(c) 상기 (b) 단계에서 출력되는 데이터와 세그먼트 동기, 그리고 필드 동기 세그먼트를 다중화하는 단계를 포함하여 이루어지며,

상기 (a) 내지 (c) 단계 중 적어도 하나의 단계에서 전송 파라미터를 다중화하는 것을 특징으로 한다.

상기 (a) 단계는 인핸스드 데이터, 기지 데이터, 전송 파라미터를 다중화하여 그룹을 구성하고, 그룹을 구성한 데이터에 대해 184바이트마다 MPEG TS 패킷 헤더를 추가하여 188바이트의 MPEG TS 패킷의 형태로 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 (b) 단계는 인핸스드 데이터 심볼과 기지 데이터 심볼, 및 전송 파라미터 심볼을 다중화한 후 각 심볼의 속성 정보에 따라 해당 심볼에 대해 추가의 부호화를 수행하거나 수행하지 않고 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 (b) 단계에서 전송 파라미터 심볼은 기지 데이터 심볼의 속성과 인핸스드 데이터 심볼의 속성 중 어느 하나를 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 전송 파라미터 심볼이 기지 데이터 심볼의 속성을 가지는 경우 1/2 부호율의 부호화를 수행하지 않고, 인핸스드 데이터 심볼의 속성을 가지는 경우 1/2 부호율의 부호화를 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 (c) 단계는 상기 필드 동기 세그먼트의 미사용 영역에 전송 파라미터를 삽입하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 트랜스포트 스트림 패킷보다 높은 계층에서 상기 전송 파라미터를 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 디지털 방송 시스템은, 인핸스드 데이터와 기지 데이터 중 적어도 하나를 포함하여 인핸스드 데이터 패킷을 구성하고, 연속하는 다수개의 인핸스드 데이터 패킷을 그룹화하는 E-VSB 패킷 포맷터; 입력되는 데이터가 인핸스드 데이터의 속성을 가지는 경우에만 입력 데이터에 대해 추가의 부호화를 수행하는 E-VSB 심볼 처리부; 및 입력되는 데이터와 세그먼트 동기, 그리고 필드 동기 세그먼트를 다중화하는 프레임 다중화기를 포함하여 디지털 방송 송신 시스템이 구성되며, 상기 E-VSB 패킷 포맷터, E-VSB 심볼 처리부, 및 프레임 다중화기 중 적어도 하나에서 전송 파라미터를 다중화하는 것을 특징으로 한다.

상기 E-VSB 패킷 포맷터는 그룹 내 특정 영역을 전송 파라미터를 위한 영역으로 할당하고, 상기 영역에 전송 파라미터를 삽입하며, 이 경우 수신 시스템에서는 수신 신호에 대해 등화 및 디코딩을 수행한 후 상기 전송 파라미터를 추출하는 것을 특징으로 한다.

상기 E-VSB 심볼 처리부는 인핸스드 데이터 심볼과 기지 데이터 심볼, 및 전송 파라미터 심볼을 다중화한 후 인핸스드 데이터의 속성을 가지는 심볼에 대해서만 1/2 부호율의 부호화를 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 전송 파라미터 심볼은 기지 데이터 심볼의 속성과 인핸스드 데이터 심볼의 속성 중 어느 하나를 가지며, 인핸스드 데이터 심볼의 속성을 가지는 경우 상기 전송 파라미터 심볼에 대해 1/2 부호율의 부호화를 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 프레임 다중화기는 상기 필드 동기 세그먼트의 미사용 영역을 전송 파라미터를 위한 영역으로 할당하고, 상기 영역에 전송 파라미터를 삽입하며, 이 경우 수신 시스템에서는 수신 신호에 대한 심볼 단위의 복호가 이루어지기 전에 상기 전송 파라미터를 추출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

본 발명에 따른 디지털 방송 시스템, 및 처리 방법은 채널을 통하여 부가 데이터를 송신할 때 오류에 강하고 또한 기존의 VSB 수신기와도 호환성이 가능한 이 점이 있다. 더불어 기존의 VSB 시스템보다 고스트와 잡음이 심한 채널에서도 부가 데이터를 오류없이 수신할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명은 데이터 영역의 특정 위치에 기지 데이터를 삽입하여 전송함으로써, 채널 변화가 심한 수신 시스템의 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

특히 본 발명은 전송 신호에 관련된 전송 파라미터들을 다양한 위치 및 방법으로 전송함으로써, 수신 시스템에서 효율적으로 전송 파라미터들을 추출하여 데이터 복조 및 디코딩에 이용할 수 있다.

이러한 본 발명은 채널 변화가 심하고 노이즈에 대한 강건성이 요구되는 휴대용 및 이동수신기에 적용하면 더욱 효과적이다.

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, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.

본 발명은 인핸스드 데이터 패킷 내 소정 위치에 송/수신측에서 미리 알고 있는 기지 데이터(known data)를 삽입하여 전송할 때, 상기 전송 신호에 관련된 여러 가지 전송 파라미터를 전송하고, 이를 수신하기 위한 것이다.

즉, E-VSB 송신 시스템에서 전송하는 신호에 관한 여러 가지의 파라미터들이 존재하게 되고, 수신 시스템에서 이를 올바르게 수신하기 위해서는 전송된 신호의 전송 파라미터들을 알아야 한다. 예를 들면, E-VSB 신호를 송수신하기 위해서 심볼 영역의 신호들이 E-VSB 심볼 처리기에서 어떤 방법으로 처리되었는지에 대한 정보가 필요하고, 메인 데이터와 인핸스드 데이터 또는 여러 종류의 인핸스드 데이터 간에 어떻게 다중화되어 있는지에 대한 정보가 필요하다. 또한 인핸스드 데이터와 기지 데이터 중 적어도 하나를 포함하여 구성된 인핸스드 데이터 패킷들을 그룹화하여 버스트 단위로 전송하기 위해서는 별도의 그룹에 대한 정보, 버스트에 대한 정보 등이 전송 파라미터로서 필요하다.

본 출원인은 인핸스드 데이터와 기지 데이터 중 적어도 하나를 포함하여 구성된 인핸스드 데이터 패킷들을 그룹화하여 전송하기 위한 특허를 출원한 바 있다.

도 1, 도 2는 본 출원인에 의해 출원된 E-VSB 송신 시스템의 실시예들을 보인 것이다.

먼저, 도 1을 보면 E-VSB 전처리부(101), E-VSB 패킷 포맷터(102), 패킷 다중화기(103), 데이터 랜더마이저(104), 스케쥴러(105), E-VSB 후처리부(110), RS 부호기(121), 데이터 인터리버(122), 트렐리스 부호화부(123), 호환성 처리부(124), 프레임 다중화기(125), 및 송신부(130)로 구성된다.

이와 같이 구성된 도 1에서 메인 데이터는 트랜스포트 패킷 단위로 패킷 다중화기(103)로 출력되고, 인핸스드 데이터는 E-VSB 전처리부(101)로 출력된다. 상기 E-VSB 전처리부(101)는 인핸스드 데이터에 대해 추가의 에러 정정 부호화, 인터리빙, 널 데이터 삽입 등과 같은 전처리를 수행한 후 E-VSB 패킷 포맷터(102)로 출력한다.

상기 E-VSB 패킷 포맷터(102)는 상기 스케쥴러(105)의 제어에 의해 상기 전처리된 인핸스드 데이터와 기 정의된 기지 데이터를 다중화하여 그룹을 구성한다. 이어 상기 그룹 내 데이터를 184바이트 단위의 인핸스드 데이터 패킷으로 나누고, 상기 패킷 앞에 4바이트의 MPEG 헤더를 추가하여 188바이트 단위의 인핸스드 데이터 패킷(즉, MPEG 호환 패킷)으로 출력한다. 즉 하나의 인핸스드 데이터 패킷 그룹에는 연속하는 다수개의 인핸스드 데이터 패킷이 포함되어 있다.

상기 E-VSB 패킷 포맷터(102)의 출력은 패킷 다중화기(103)로 입력된다. 상기 패킷 다중화기(103)는 상기 스케쥴러(105)의 제어에 의해 메인 데이터 패킷과 인핸스드 데이터 패킷을 트랜스포트 스트림(Transport Stream ; TS) 패킷 단위로 시분할 다중화하여 출력한다.

즉, 상기 스케줄러(105)는 패킷 다중화기(103)가 메인 데이터 패킷과 인핸스드 데이터 패킷을 다중화할 수 있도록 제어 신호를 발생하여 상기 패킷 다중화기(103)로 출력한다. 그러면 상기 패킷 다중화기(103)는 상기 제어신호를 입력받아 TS 패킷 단위로 메인 데이터 패킷과 인핸스드 데이터 패킷을 다중화하여 출력한다.

상기 패킷 다중화기(103)의 출력은 데이터 랜덤마이저(104)로 출력되고, 상기 데이터 랜더마이져(104)는 입력 패킷으로부터 MPEG 동기 바이트를 버리고 나머지 187 바이트를 내부에서 발생시킨 의사랜덤(pseudo random) 바이트를 사용하여 랜덤하게 만든 후 E-VSB 후처리부(110)로 출력한다.

상기 E-VSB 후처리부(110)는 RS 엔코더(111), 데이터 인터리버(112), 길쌈 부호화기(113), 데이터 디인터리버(114), RS 바이트 제거기(115)를 포함하여 구성 되며, 상기 E-VSB 후처리부(110)에서 처리된 데이터는 RS 부호기(121), 데이터 인터리버(122), 트렐리스 부호화부(123)를 거쳐 프레임 다중화기(125)로 출력된다. 여기서 상기 길쌈 부호화기(113)는 바이트-심볼 변환부, E-VSB 심볼 처리부, 및 심볼-바이트 변환부를 포함하여 구성된다.

상기 트렐리스 부호화부(123)의 출력 데이터를 송/수신측에서 정의한 기지 데이터로 하기 위해 인핸스드 패킷에 삽입된 기지 데이터에 대해서 트렐리스 부호화부(123) 내의 메모리의 초기화가 필요하다. 이때 상기 초기화가 입력 데이터가 아닌 새로운 데이터에 의해 이루어지므로, RS 패리티를 다시 생성하여 원래의 패리티 데이터와 치환하여야 한다. 이를 호환성 처리부(124)에서 수행한다.

그리고 상기 프레임 다중화기(125)는 상기 트렐리스 부호기(123)의 출력 심볼의 매 828개 심볼마다 4개의 세그먼트 동기 심볼을 삽입하여 832개 심볼의 데이터 세그먼트를 구성하고, 312개의 데이터 세그먼트마다 한 개의 필드 동기 세그먼트를 삽입하여 총 313개의 세그먼트로 이루어진 한 개의 데이터 필드를 구성하여고 송신부(130)로 출력한다.

한편, 도 2를 보면 E-VSB 전처리부(201), E-VSB 패킷 포맷터(202), 패킷 다중화기(203), 데이터 랜더마이저(204), 스케쥴러(205), RS 부호기 및 패리티 위치 홀더 삽입기(206), 데이터 인터리버(207), 바이트-심볼 변환기(208), E-VSB 심볼 처리부(209), 기지 데이터 발생부(210), 심볼-바이트 변환기(211), 비체계적 RS 부호기(212), 트렐리스 부호화부(213), 프레임 다중화기(214), 및 송신부(220)로 구성된다.

도 2의 E-VSB 패킷 포맷터(202)는 패킷 내 기지 데이터(known data)가 삽입될 기지 데이터 위치 홀더를 결정하고 결정된 기지 데이터 위치 홀더에 널 데이터를 삽입한 후 상기 E-VSB 전처리부(201)의 출력 데이터와 다중화하여 그룹을 구성한다. 이어 상기 그룹 내 데이터를 184바이트 단위의 인핸스드 데이터 패킷으로 나누고, 상기 패킷 앞에 4바이트의 MPEG 헤더를 추가하여 188바이트 단위의 인핸스드 데이터 패킷(즉, MPEG 호환 패킷)으로 출력한다. 즉 하나의 인핸스드 데이터 패킷 그룹에는 연속하는 다수개의 인핸스드 데이터 패킷이 포함되어 있다.

상기 E-VSB 패킷 포맷터(202)의 출력은 패킷 다중화기(203)로 입력된다. 상기 패킷 다중화기(203)는 상기 스케쥴러(205)의 제어에 의해 메인 데이터 패킷과 인핸스드 데이터 패킷을 트랜스포트 스트림(Transport Stream ; TS) 패킷 단위로 시분할 다중화하여 출력한다.

상기 패킷 다중화기(203)의 출력은 데이터 랜덤마이저(204)로 출력되고, 상기 데이터 랜더마이저(204)는 입력 패킷으로부터 MPEG 동기 바이트를 버리고 나머지 187 바이트를 내부에서 발생시킨 의사랜덤(pseudo random) 바이트를 사용하여 랜덤하게 만든 후 리드-솔로몬 부호기(Reed-Solomon Encoder ; RS) 및 패리티 위치 홀더 삽입기(206)로 출력한다.

상기 RS 부호기 및 패리티 위치 홀더 삽입기(206)는 랜덤마이즈된 데이터에 대해 체계적(systematic) RS 부호화 또는, 비체계적 패리티 위치 홀더 삽입(Non-systematic RS parity Holder insertion)을 수행한다. 상기 RS 부호기 및 패리티 위치 홀더 삽입기(206)의 출력은 데이터 인터리버(207), 바이트-심볼 변환부(208), E-VSB 심볼 처리부(209), 트렐리스 부호화부(213)를 거쳐 프레임 다중화기(214)로 입력된다.

상기 프레임 다중화기(214)는 상기 트렐리스 부호화부(213)의 출력 심볼의 매 828개 심볼마다 4개의 세그먼트 동기 심볼을 삽입하여 832개 심볼의 데이터 세그먼트를 구성하고, 312개의 데이터 세그먼트마다 한 개의 필드 동기 세그먼트를 삽입하여 총 313개 세그먼트로 이루어진 한 개의 데이터 필드를 구성하여 송신부(220)로 출력한다.

상기 도 1, 도 2와 같이 구성된 E-VSB 송신 시스템에서 전송 파라미터는 여러 가지 방법, 및 위치에서 삽입하여 전송할 수 있다.

제1 실시예로서, 상기 전송 파라미터는 VSB 프레임의 필드 동기 세그먼트 내에 미사용 영역의 일부를 할당하여 삽입할 수 있다. 이 경우, 수신 시스템에서는 수신 신호에 대한 심볼 단위의 복호가 이루어지기 전에 상기 전송 파라미터를 검출할 수 있기 때문에, 상기 E-VSB 심볼 처리부의 처리 방법에 대한 정보를 갖는 전송 파라미터를 상기 필드 동기 신호의 미사용 영역에 삽입할 수 있다. 즉, 상기 수신 시스템에서는 필드 동기 세그먼트를 이용하여 필드 동기를 획득한 후 약속된 위치에서 전송 파라미터를 검출할 수 있다.

제2 실시예로서, E-VSB 패킷 포맷터에서 그룹의 단위 내에 특정 영역을 전송 파라미터를 위한 영역으로 할당하여 삽입할 수 있다. 이 경우, 수신 시스템에서는 일단 수신 신호에 대해 동기와 등화가 이루어지고 심볼 단위의 복호가 이루어지고 난 후, E-VSB 패킷 디포맷터에서 인핸스드 데이터와 전송 파라미터를 분리해 검출 할 수 있다.

제3 실시예로서, 심볼 영역에서 상기 전송 파라미터를 다른 데이터 심볼들과 다중화하여 삽입할 수 있다. 일 예로, 기지 데이터 심볼과 메인 또는 인핸스드 데이터 심볼을 다중화하여 E-VSB 심볼 처리부로 출력할 때, 기지 데이터 심볼을 삽입할 수 있는 위치에 기지 데이터 심볼 대신 전송 파라미터 심볼을 다중화하여 삽입할 수 있다.

제4 실시예로서, 상기 전송 파라미터는 트랜스포트 스트림(Transport Stream) 패킷보다 높은 계층(layer)에서 삽입하여 전송할 수도 있다. 이 경우, 수신 시스템에서는 신호를 수신하여 TS 패킷 계층 이상으로 이미 만들 수 있어야 하고, 이때 전송 파라미터의 용도는 현재 수신한 신호의 전송 파라미터에 대한 검증 역할과 이 후에 수신될 신호의 전송 파라미터를 주는 역할을 수행할 수 있다.

본 발명에서는 전송 신호에 대한 여러 가지의 전송 파라미터들을 상기된 실시예들의 방법을 통해 삽입하여 전송하는데, 이때 상기 전송 파라미터는 어느 한 실시예를 통해서만 삽입하여 전송할 수도 있고, 일부 실시예를 통해서 삽입하여 전송할 수도 있으며, 모든 실시예를 통해 삽입하여 전송할 수도 있다. 또한 전송 파라미터 내 정보는 각 실시예에서 중복되어 삽입될 수도 있고, 필요한 정보만 해당 실시예의 해당 위치에서 삽입되어 전송될 수도 있다.

그리고 상기 도1, 도2의 E-VSB 심볼 처리부의 처리 방법에 대한 정보가 전송 파라미터의 일부로서 전송되는 경우, 수신 시스템에서 E-VSB 심볼 처리부에 해당하는 복호가 수행될 때 이 심볼 처리 방법에 대한 정보를 알아야 복호가 가능하다. 그러므로 E-VSB 심볼 처리부의 처리 방법에 대한 정보는 심볼 단위의 복호 전에 알 수 있어야 한다.

이때 상기 제1 실시예를 통해 상기 E-VSB 심볼 처리부의 처리 방법에 대한 정보를 갖는 전송 파라미터를 상기 필드 동기 신호의 미사용 영역에 삽입하여 전송할 수 있다. 이것은 수신 시스템에서 수신 신호에 대한 심볼 단위의 복호가 이루어지기 전에 상기 전송 파라미터를 검출할 수 있기 때문이다.

또한 상기 제3 실시예를 통해 상기 E-VSB 심볼 처리부의 처리 방법에 대한 정보를 갖는 전송 파라미터를 삽입하여 전송할 수 있다. 이 경우 전송 파라미터 심볼 자체를 위한 심볼 처리 방법과 그 위치가 정해져 있으며, 복호할 다른 데이터 심볼보다 시간적으로 먼저 송수신하도록 위치시켜야 한다. 그러면 수신 시스템에서 상기 전송 파라미터 심볼을 데이터 심볼 복호 전에 검출하여 데이터 심볼을 위한 복호에 사용할 수 있다.

한편 제2 실시예 또는 제4 실시예를 통해 E-VSB 패킷 포맷터에서 삽입하는 전송 파라미터와 TS 패킷 계층 이상에서 삽입하는 전송 파라미터에 E-VSB 심볼 처리부의 처리 방법에 대한 정보를 삽입하는 경우에는 이미 심볼 영역에서 복호가 이루어지고 난 후에 검출이 가능하다. 그러므로 상기 정보는 현재 심볼 복호에 사용할 수 없고 단지 현재 E-VSB 심볼 처리부의 처리 방법에 대한 정보를 확인하는 용도, 또는 다음 그룹 또는 버스트의 E-VSB 심볼 처리부의 처리 방법에 대한 정보로 사용할 수 있다.

다음은 도면을 참조하여 상기 제1 내지 제4 실시예를 상세히 설명한다.

제1 실시예 : 전송 파라미터를 필드 동기 세그먼트 영역에 삽입하는 경우

도 3은 상기 전송 파라미터를 필드 동기 세그먼트 영역에 삽입하여 전송하기 위해 도 1, 도 2의 프레임 다중화기(125,214)의 상세 블록도의 일 예를 보인 것이다. 즉, 프레임 다중화기는 필드 동기 신호와 전송 파라미터를 다중화하는 제1 다중화기(301), 및 E-VSB 데이터 심볼과 세그먼트 동기 신호, 그리고 상기 제1 다중화기의 출력을 다중화하여 출력하는 제2 다중화기(302)를 포함하여 구성된다.

통상 VSB 프레임은 2개의 필드로 구성되고, 각 필드는 하나의 필드 동기 세그먼트와 312개의 데이터 세그먼트로 이루어진다. 각 데이터 세그먼트는 총 832 심볼로 구성된다. 이때, 한 데이터 세그먼트에서 첫 번째 4 심볼은 세그먼트 동기 부분이고, 한 필드에서 첫 번째 데이터 세그먼트는 필드 동기 부분이 된다.

하나의 필드 동기 신호는 하나의 데이터 세그먼트 길이로 이루어지며, 처음 4개의 심볼(symbol)에 데이터 세그먼트 동기 패턴이 존재하고, 그 다음에 유사 랜덤 시퀀스(Pseudo Random Sequence)인 PN 511, PN 63, PN 63, PN 63이 존재하며 그 다음 24 심볼에는 VSB 모드 관련 정보가 존재한다. 그리고 상기 VSB 모드 관련 정보가 존재하는 24 심볼 다음의 나머지 104 심볼은 미사용(Reserved)인데, 이 미사용 영역 중 마지막 12 심볼에는 이전 세그먼트의 마지막 12 심볼 데이터를 복사하여 놓는다. 그러면 상기 필드 동기 세그먼트에서 92개 심볼이 실제적인 미사용 영역이 된다.

상기 제1 다중화기(301)는 전송 파라미터가 필드 동기 세그먼트의 미사용 영역에 삽입되도록 기존의 필드 동기 세그먼트 심볼과 다중화하여 제2 다중화기(302) 로 출력한다. 상기 제2 다중화기(302)는 세그먼트 동기 심볼, 데이터 심볼들, 그리고 상기 제1 다중화기(301)에서 출력되는 새로운 필드 동기 세그먼트를 다중화하여 새로운 VSB 프레임을 구성한다. 상기 E-VSB 전송 파라미터가 삽입된 필드 동기 세그먼트를 포함하는 전송 프레임은 송신부로 입력된다.

이때, 상기 전송 파라미터를 삽입하기 위한 필드 동기 세그먼트 내의 미사용 영역은 92 심볼의 미사용 영역의 일부 또는 전체가 될 수도 있고, 상기 92 심볼의 미사용 영역 중에서 인핸스드 모드 맵을 위해 사용되는 64 심볼을 제외한 영역의 일부 또는 전체가 될 수도 있다.

그리고 상기 미사용 영역에 삽입하는 전송 파라미터는 일 예로, 일반 8-VSB 전송 모드의 신호인지 인핸스드 VSB 전송 모드의 신호인지 혹은 또 다른 종류의 인핸스드 VSB 전송 모드의 신호인지 등을 구별하는 정보를 포함할 수 있다.

제2 실시예 : 전송 프레임을 E- VSB 패킷 포맷터에서 삽입하는 경우

도 4는 상기 전송 파라미터를 E-VSB 패킷 포맷터에서 그룹 내에 삽입하여 전송하기 위해 도 1, 도 2의 E-VSB 패킷 포맷터(102,202)의 상세 블록도의 일 예를 보인 것이다. 즉, E-VSB 패킷 포맷터는 인핸스드 데이터 포맷터(401), 기지 데이터 발생부(402), 전송 파라미터 발생부(403), 다중화기(404), 및 MPEG TS 패킷화부(405)를 포함하여 구성된다.

즉 상기 인핸스드 데이터 포맷터(401)는 E-VSB 전처리부로부터 인핸스드 데이터가 입력되면 그룹 내에 인핸스드 데이터를 정렬하여 다중화기(404)로 출력한다. 상기 기지 데이터 발생부(402)는 기지 데이터를 발생하여 다중화기(404)로 출 력한다.

만일 상기 E-VSB 패킷 포맷터가 도 1에 적용된다면, 상기 기지 데이터 발생부(402)는 실제 기지 데이터 또는 기지 데이터 위치 홀더를 출력할 수 있고, 도 2에 적용된다면 널 데이터가 삽입된 기지 데이터 위치 홀더를 출력할 수 있다.

상기 전송 파라미터 발생부(403)는 그룹, 버스트에 관련된 전송 파라미터를 발생하여 다중화기(404)로 출력한다. 즉, 상기 전송 파라미터에는 현재 버스트의 길이에 대한 정보, 다음 버스트의 시점을 알려주는 정보, 버스트 내 그룹들이 존재하는 위치와 길이, 버스트 내에서 현재 그룹에서 다음 그룹까지의 시간, 기지 데이터에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.

상기 다중화기(404)는 상기 인핸스드 데이터 포맷터(401)에서 출력된 인핸스드 데이터와 상기 기지 데이터 발생부(402)에서 출력된 기지 데이터(또는 기지 데이터 위치 홀더), 그리고 전송 파라미터 발생부(403)에서 출력된 전송 파라미터를 다중화하여 그룹을 구성한다. 상기 다중화기(404)의 출력은 MPEG TS 패킷화부(405)로 입력된다. 상기 MPEG TS 패킷화부(405)는 그룹 내 데이터를 184바이트 단위의 인핸스드 데이터 패킷으로 나누고, 상기 패킷 앞에 4바이트의 MPEG 헤더를 추가하여 188바이트 단위의 인핸스드 데이터 패킷(즉, MPEG TS 호환 패킷)으로 출력한다.

이 경우, 수신 시스템에서는 E-VSB 패킷 디포맷터에서 상기 전송 파라미터들과 인핸스드 데이터들을 분리하여 검출할 수 있다.

제3 실시예 : 전송 파라미터를 심볼 영역에 삽입하는 경우

도 5는 상기 전송 파라미터를 심볼 영역에 삽입하여 전송하기 위해 도 1의 길쌈 부호기(113)의 상세 블록도의 일 예를 보인 것으로서, 데이터 심볼과 기지 데이터, 및 전송 파라미터를 심볼 영역에서 다중화하여 출력한다.

이를 위해 상기 길쌈 부호화기는 바이트-심볼 변환부(byte-symbol converter 또는 12-way interleaver)(501), 기지 데이터 발생부(502), 전송 파라미터 발생부(503), 제1 다중화기(504), 제2 다중화기(505), E-VSB 심볼 처리부(506), 및 심볼-바이트 변환부(symbol-byte converter 또는 12-way deinterleaver)(507)를 포함하여 구성된다.

이 경우, 도 1의 E-VSB 패킷 포맷터는 기지 데이터가 삽입될 기지 데이터 위치 홀더를 결정하고 결정된 기지 데이터 위치 홀더에 널 데이터를 삽입한 후 상기 E-VSB 전처리부에서 전처리된 인핸스드 데이터와 다중화할 수도 있다.

상기 바이트-심볼 변환부(501)에서는 데이터 인터리버의 출력 바이트를 심볼로 변환하여 출력한다. 이때 상기 데이터 인터리버에서 출력되는 데이터 바이트는 메인 데이터, 인핸스드 데이터, 기지 데이터(또는 기지 데이터 위치 홀더) 중 하나이다. 그리고 한 개의 바이트는 네 개의 심볼로 변환되며, 한 개의 심볼은 두 개의 비트로 구성된다.

상기 하나의 심볼은 자신의 심볼이 메인 데이터인지 아니면 인핸스드 데이터인지 아니면 기지 데이터가 들어갈 심볼인지에 대한 속성(Attribute)을 가질 수 있다.

도 5에서 실선은 데이터의 흐름을 표시한 것이고, 점선은 각 데이터의 속성을 표시한 것으로 M은 메인 데이터 속성, E는 인핸스드 데이터 속성, T는 기지 데 이터 속성을 의미한다.

상기 기지 데이터 발생부(502)는 기지 데이터 심볼을 출력하고 동시에 기지 데이터임을 나타내는 기지 데이터 속성 정보를 출력한다.

상기 전송 파라미터 발생부(503)는 전송 파라미터 심볼을 출력하고 동시에 그 속성 정보를 출력하는데, 이때 속성으로 기지 데이터의 속성을 출력할 수도 있고 또는 인핸스드 데이터의 속성을 출력할 수도 있다.

상기 제1 다중화기(504)에서는 상기 기지 데이터 발생부(502)에서 출력되는 기지 데이터 심볼과 상기 전송 파라미터 발생부(503)에서 출력되는 전송 파라미터 심볼을 다중화한 후 해당 속성 정보와 함께 제2 다중화기(505)로 출력한다.

상기 제2 다중화기(505)에서는 바이트-심볼 변환부(501)에서 출력되는 심볼의 속성에 따라서 바이트-심볼 변환부(501)의 출력 심볼 또는 제1 다중화기(504)의 출력 심볼을 선택한 후 그 속성 정보와 함께 E-VSB 심볼 처리부(506)로 출력한다. 즉, 상기 제2 다중화기(505)는 상기 바이트-심볼 변환부(501)에서 출력된 심볼의 속성이 메인 또는 인핸스드 데이터 속성인 경우에는 상기 바이트-심볼 변환부(501)에서 출력한 심볼과 그 속성 정보를 선택하여 E-VSB 심볼 처리부(506)로 출력한다. 그리고 상기 바이트-심볼 변환부(501)에서 출력된 심볼의 속성이 기지 데이터(또는 기지 데이터 위치 홀더)의 속성인 경우에는 제1 다중화기(504)에서 출력한 심볼과 그 속성 정보를 선택하여 E-VSB 심볼 처리부(506)로 출력한다.

그러므로 제2 다중화기(505)에서 출력되는 데이터 심볼이 메인 데이터 심볼인 경우 메인 데이터의 속성을 가지고, 인핸스드 데이터 심볼인 경우 인핸스드 데 이터의 속성을 가지며, 기지 데이터 심볼인 경우 기지 데이터의 속성을 가진다. 그런데, 전송 파라미터 심볼인 경우 전송 파라미터 발생부(503)에서 출력한 심볼 속성, 즉 기지 데이터의 속성을 가질 수도 있고 인핸스드 데이터의 속성을 가질 수도 있다.

상기 E-VSB 심볼 처리부(506)는 인핸스드 데이터의 속성을 가지는 심볼에 대해서는 정해진 심볼 처리 과정을 수행한다. 일 예로 인핸스드 데이터의 속성을 가지는 심볼에 대해서는 1/2 부호율의 추가 부호화를 수행할 수 있다. 그리고 상기 E-VSB 심볼 처리부(506)는 메인 데이터 및 기지 데이터의 속성을 갖는 심볼에 대해서는 추가적인 부호화를 하지 않는다.

또한 상기 E-VSB 심볼 처리부(506)는 E-VSB 패킷 포맷터에서 인핸스드 데이터 패킷에 삽입한 MPEG 헤더 바이트와 RS 부호기에서 인핸스드 데이터 패킷에 부가한 RS 패리티 바이트가 심볼로 변환된 경우에도 메인 데이터와 동일하게 데이터의 변경없이 그대로 출력한다. 이때 상기 심볼은 메인 데이터의 속성을 가지기 때문이다.

그리고 전송 파라미터 심볼이 기지 데이터의 속성을 가지는 경우에는 상기 E-VSB 심볼 처리부(506)에서 기지 데이터와 동일하게 처리되어 출력되고, 인핸스드 데이터 속성을 가지는 경우에는 인핸스드 데이터와 동일하게 처리되어 출력될 수 있다. 즉, 기지 데이터의 속성을 가지는 전송 파라미터 심볼은 추가의 부호화를 수행하지 않고, 인핸스드 데이터 속성을 가지는 전송 파라미터 심볼은 1/2 부호율로 추가 부호화를 수행할 수 있다.

다시 말해서 전송 파라미터 심볼이 기지 데이터의 속성을 가지는 경우는 E-VSB 심볼 처리부(506)에서 기지 데이터와 같은 경로로 처리가 되기 때문에 기존의 8-VSB 심볼에 비해 심볼 영역에서 추가적인 부호화가 수행되지 않는 것이고, 전송 파라미터 심볼이 인핸스드 데이터의 속성을 가지는 경우에는 8-VSB 심볼에 비해 심볼 영역에서 추가적인 부호화가 이루어지는 경우가 된다.

상기 E-VSB 심볼 처리부(506)의 출력 심볼은 심볼-바이트 변환부(507)에서 바이트로 변환되어 데이터 디인터리버로 출력된다. 상기 바이트-심볼 변환부(501)는 트렐리스 부호기의 바이트-심볼 변환부와 동일한 것이며, 심볼-바이트 변환부(507)는 바이트-심볼 변환부의 역 과정이다.

도 6은 상기 전송 파라미터를 심볼 영역에 삽입하여 전송하기 위해 도 2의 E-VSB 심볼 처리부 관련 부분의 상세 블록도의 일 예를 보인 것으로서, 기지 데이터 발생부(601), 전송 파라미터 발생부(602), 제1 다중화기(603), 제2 다중화기(604), 및 E-VSB 심볼 처리부(605)를 포함하여 구성된다.

상기 도 6의 기지 데이터 발생부(601)는 도 2의 기지 데이터 발생부(210)와 동일한 블록이다.

도 6에서도 마찬가지로, 바이트-심볼 변환부에서 출력되는 각 심볼은 자신의 심볼이 메인 데이터인지 아니면 인핸스드 데이터인지 아니면 기지 데이터가 들어갈 심볼인지에 대한 속성(Attribute)을 가진다. 도 6에서도 실선은 데이터의 흐름을 표시한 것이고, 점선은 각 데이터의 속성을 표시한 것으로 M은 메인 데이터 속성, E는 인핸스드 데이터 속성, T는 기지 데이터 속성을 의미한다.

상기 기지 데이터 발생부(601)는 기지 데이터 심볼을 출력하고 동시에 기지 데이터임을 나타내는 기지 데이터 속성 정보를 출력한다.

상기 전송 파라미터 발생부(602)는 전송 파라미터 심볼을 출력하고 동시에 그 속성 정보를 출력하는데, 이때 속성으로 기지 데이터의 속성을 출력할 수도 있고 또는 인핸스드 데이터의 속성을 출력할 수도 있다.

상기 제1 다중화기(603)에서는 상기 기지 데이터 발생부(601)에서 출력되는 기지 데이터 심볼과 상기 전송 파라미터 발생부(602)에서 출력되는 전송 파라미터 심볼을 다중화한 후 해당 속성 정보와 함께 제2 다중화기(604)로 출력한다.

상기 제2 다중화기(604)에서는 바이트-심볼 변환부에서 출력되는 심볼의 속성에 따라서 바이트-심볼 변환부의 출력 심볼 또는 제1 다중화기(603)의 출력 심볼을 선택한 후 그 속성 정보와 함께 E-VSB 심볼 처리부(605)로 출력한다. 즉, 상기 제2 다중화기(604)는 상기 바이트-심볼 변환부에서 출력된 심볼의 속성이 메인 또는 인핸스드 데이터 속성인 경우에는 상기 바이트-심볼 변환부에서 출력한 심볼과 그 속성 정보를 선택하여 E-VSB 심볼 처리부(605)로 출력한다. 그리고 상기 바이트-심볼 변환부에서 출력된 심볼의 속성이 기지 데이터(또는 기지 데이터 위치 홀더)의 속성인 경우에는 제1 다중화기(603)에서 출력한 심볼과 그 속성 정보를 선택하여 E-VSB 심볼 처리부(605)로 출력한다.

상기 E-VSB 심볼 처리부(605)는 인핸스드 데이터의 속성을 가지는 입력 심볼에 대해서는 1/2 부호율의 추가 부호화를 수행하고, 메인 데이터 및 기지 데이터의 속성을 가지는 입력 심볼에 대해서는 추가적인 부호화를 하지 않는다. 또한 E-VSB 패킷 포맷터에서 인핸스드 데이터 패킷에 삽입한 MPEG 헤더 바이트와 RS 부호기에서 인핸스드 데이터 패킷에 부가한 RS 패리티 바이트가 심볼로 변환된 경우에도 메인 데이터와 동일하게 데이터의 변경없이 그대로 출력한다.

그리고 전송 파라미터 심볼이 기지 데이터의 속성을 가지는 경우에는 기지 데이터와 동일하게 추가의 부호화를 수행하지 않고, 인핸스드 데이터 속성을 가지는 경우에는 인핸스드 데이터와 동일하게 1/2 부호율로 추가 부호화를 수행한다.

또한 상기 E-VSB 심볼 처리부(605)는 기지 데이터 심볼의 열이 시작되는 부분에서 트렐리스 부호기의 메모리를 어떤 정해진 값으로 초기화되도록 하는 데이터 심볼을 발생시켜 출력한다. 이를 위해서는 트렐리스 부호기에 있는 메모리 값을 E-VSB 심볼 처리부(605)에서 입력받는다.

상기 기지 데이터의 열이 시작될 때 트렐리스 부호기를 초기화하는 이유는 트렐리스 부호기로 기지 데이터의 열이 입력되더라도 트렐리스 부호기의 메모리 상태에 따라서 여러 가지 출력 열이 가능하기 때문이다. 따라서 트렐리스 부호기의 메모리 상태를 정해진 값으로 초기화한 후에 기지 데이터를 입력하면 트렐리스 부호기의 출력에서도 기지 데이터 열을 얻을 수 있다.

상기 E-VSB 심볼 처리부(605)의 출력 심볼은 트렐리스 부호기와 심볼-바이트 변환부로 출력된다.

이와 같이 본 발명에서 전송 파라미터는 VSB 프레임의 필드 동기 세그먼트의 미사용 영역, 및/또는 그룹의 어떤 정해진 위치에 삽입하여 전송할 수 있다. 또한 상기 전송 파라미터는 심볼 영역에서 다른 데이터 심볼들과 다중화하여 전송할 수 도 있으며, 트랜스포트 스트림 패킷보다 높은 계층(layer)에서 삽입하여 전송할 수도 있다.

한편, 본 발명에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로써 이는 당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

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.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 방송 송신 시스템의 구성 블록도

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 방송 송신 시스템의 구성 블록도

도 3은 본 발명에 따른 전송 파라미터를 필드 동기 세그먼트에 삽입하여 전송하기 위한 프레임 다중화기의 일 실시예를 보인 상세 블록도

도 4는 본 발명에 따른 전송 파라미터를 그룹 내에 삽입하여 전송하기 위한 E-VSB 패킷 포맷터의 일 실시예를 보인 상세 블록도

도 5는 본 발명에 따른 전송 파라미터를 심볼 영역에서 다중화하여 전송하기 위하여 도 1의 송신 시스템의 길쌈 부호화기의 일 실시예를 보인 상세 블록도

도 6은 본 발명에 따른 전송 파라미터를 심볼 영역에서 다중화하여 전송하기 위하여 도 2의 송신 시스템의 E-VSB 심볼 처리부 관련 부분의 일 실시예를 보인 상세 블록도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

301,302,404,504,505,603,604 : 다중화기

401 : 인핸스드 데이터 포맷터

402,502,601 : 기지 데이터 발생부

403,503,602 : 전송 파라미터 발생부

506,605 : E-VSB 심볼 처리부

Claims (5)

1. 방송 송신기로부터 전송된 DTV 방송신호를 방송 수신기에서 처리하는 방법에 있어서,

   상기 DTV 방송 신호를 수신하는 단계; 및

   여기서 상기 DTV 방송 신호는, 상기 방송 송신기에서 심볼 인코딩된 인핸스드 데이터와 전송 파라미터가 결합된 신호를 인터리빙하는 단계;를 포함하는 방법을 통해 생성되고, 상기 전송 파라미터는 인코딩 방법에 대한 정보를 포함하고,

   상기 전송 파라미터로부터 인코딩 방법에 대한 정보를 검출하고, 검출된 인코딩 방법에 대한 정보를 기초로 수신된 DTV 방송 신호에 포함된 인핸스드 데이터를 심볼 디코딩하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 DTV 방송 신호를 방송 수신기에서 처리하는 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전송 파라미터는 타임 슬라이싱에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DTV 방송 신호를 방송 수신기에서 처리하는 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 DTV 방송 신호는, 인핸스드 데이터의 수신성능을 향상시키기 위해 사용되는, 송/수신기에서 상호 알고 있는 기지데이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DTV 방송 신호를 방송 수신기에서 처리하는 방법.
4. 제3항에서 있어서,

   상기 DTV 방송 신호를 생성하는 방법은,

   상기 방송 송신기에서 트렐리스 부호기의 메모리를 초기화하는 단계; 및

   상기 초기화된 메모리를 기초로 인핸스드 데이터의 수신성능을 향상시키기 위해 사용되는, 송/수신기에서 상호 알고 있는 기지 데이터에 대해 트렐리스 부호화를 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DTV 방송 신호를 방송 수신기에서 처리하는 방법.
5. 제1항에서 있어서, 상기 수신된 DTV 방송 신호는

   상기 방송 송신기에서 심볼 인코딩을 바이패스한 메인 데이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DTV 방송 신호를 방송 수신기에서 처리하는 방법.

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