KR101199386B1

KR101199386B1 - 디지털 방송 시스템 및 데이터 처리 방법

Info

Publication number: KR101199386B1
Application number: KR1020060130276A
Authority: KR
Inventors: 최인환; 곽국연; 김병길; 김진우; 이형곤; 김종문; 송원규
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-12-19
Filing date: 2006-12-19
Publication date: 2012-11-09
Also published as: US20180123811A1; US9270392B2; US20160191260A1; US10686617B2; KR20080056993A; US9887853B2; US20120036413A1; US8762819B2; US8040920B2; US20140241248A1; US20080159333A1

Abstract

본 발명은 채널을 통하여 모바일 서비스 데이터를 송신할 때 에러에 강한 디지털 방송 시스템 및 데이터 처리 방법에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 모바일 서비스 데이터에 대해 추가의 부호화를 수행하여 전송한다. 이렇게 함으로써, 상기 모바일 서비스 데이터에 강건성을 부여하면서 빠른 채널 변화에 강력하게 대응할 수 있게 한다. 또한 본 발명은 메인 서비스 데이터와 모바일 서비스 데이터를 다중화할 때, 메인 서비스 데이터 패킷의 상대적인 위치를 재조정하여 다중화함으로써, 상기 다중화된 메인 서비스 데이터 패킷을 수신할 때 발생할 수 있는 패킷 지터를 경감시킬 수 있다.

버스트, 패킷 지터, 메인 서비스

Description

디지털 방송 시스템 및 데이터 처리 방법{Digital broadcasting system and data processing method}

도 1은 본 발명에 따른 디지털 방송 시스템의 개략적인 구성 블록도

도 2는 도 1의 서비스 다중화기의 일 실시예를 보인 구성 블록도

도 3은 도 2의 M-VSB 전처리부의 일 실시예를 보인 구성 블록도

도 4는 도 1의 송신기의 일 실시예를 보인 구성 블록도

도 5의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 서비스 데이터의 재배치 과정을 보인 도면

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 방송 수신 시스템의 구성 블록도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

301 : 역다중화기 302 : 패킷 지터 경감기

303 : M-VSB 전처리부 304 : 제1 다중화기

305 : 데이터 랜더마이저 306 : RS 부호기/비체계적 RS 부호기

307 : 데이터 인터리버 308 : 패리티 치환기

309 : 비체계적 RS 부호기 310 : 트렐리스 부호화부

311 : 제2 다중화기 312 : 파일롯 삽입기

313 : VSB 변조기 314 : RF 업 컨버터

본 발명은 디지털 방송 시스템에 관한 것으로, 특히 디지털 방송을 송신하고 수신하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

디지털 방송 중 북미 및 국내에서 디지털 방송 표준으로 채택된 VSB(Vestigial Sideband) 전송 방식은 MPEG 영상/음향 데이터의 전송을 위해 개발된 시스템이다.

그러나 상기된 VSB 전송 방식은 싱글 캐리어 방식이므로 열악한 채널 환경에서는 수신 시스템의 수신 성능이 떨어질 수 있다. 특히 휴대용 및 이동 수신기의 경우에는 채널 변화 및 노이즈에 대한 강건성이 더욱 요구되므로, 상기 VSB 전송 방식으로 모바일 서비스 데이터를 전송하는 경우 수신 성능을 더욱 떨어지게 된다.

따라서 본 발명은 채널 변화 및 노이즈에 강한 디지털 방송 시스템 및 데이터 처리 방법을 제공함에 있다.

또한 본 발명은 모바일 서비스 데이터에 대해 추가의 부호화를 수행하여 전송함으로써, 수신 성능을 향상시키도록 하는 디지털 방송 송/수신 시스템 및 데이터 처리 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전송 시스템의 데이터 처리 방법은, 다수개의 모바일 서비스 데이터 패킷이 포함되는 데이터 그룹을 형성하는 단계; 다수개의 메인 서비스 데이터 패킷이 포함되는 메인 서비스 데이터 구간의 적어도 하나의 메인 서비스 데이터 패킷의 상대적인 위치를 조정하는 단계; 및 상기 데이터 그룹의 모바일 서비스 데이터와 메인 서비스 데이터 구간의 메인 서비스 데이터를 버스트 구조로 다중화하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 위치 조정 단계는 상기 메인 서비스 데이터 구간의 메인 서비스 데이터 패킷들 중 오디오 데이터 패킷의 위치를 재배치한다.

상기 위치 조정 단계는 상기 메인 서비스 데이터 구간의 다중화 위치에 따라 메인 서비스 데이터 구간의 오디오 데이터 패킷의 위치를 재배치한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전송 시스템의 서비스 다중화기는 메인 서비스 다중화기, 모바일 서비스 다중화기, 및 다중화기를 포함하여 구성된다. 상기 메인 서비스 다중화기는 압축 부호화된 메인 서비스 데이터와 메인 서비스를 위한 부가 데이터를 다중화하여 상기 다중화기로 출력한다. 상기 모바일 서비스 다중화기는 압축 부호화된 모바일 서비스 데이터와 모바일 서비스를 위한 부가 데이터를 다중화하여 상기 다중화기로 출력한다. 상기 다중화기는 상기 메인 서비스 다중화기의 출력 데이터와 모바일 서비스 다중화기의 출력 데이터를 다중화한 후 원격지에 위치한 적어도 하나의 송신기로 전송한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전송 시스템의 송신기는 역다중화기, 패킷 지터 경감기, 전처리부, 및 다중화기를 포함하여 구성된다. 상기 역다중화기는 다중화된 메인 서비스 데이터와 모바일 서비스 데이터를 입력받아 역다중화하여 다중화기로 출력한다. 상기 패킷 지터 경감기는 상기 역다중화기에서 역다중화되어 출력되는 메인 서비스 데이터 구간의 적어도 하나의 메인 서비스 데이터 패킷의 위치를 조정하여 다중화기로 출력한다. 상기 전처리부는 상기 역다중화기에서 역다중화되어 출력되는 모바일 서비스 데이터에 대해 추가의 부호화를 수행하고, 부호화된 다수개의 모바일 서비스 데이터 패킷이 포함되는 데이터 그룹을 형성하여 다중화기로 출력한다. 상기 다중화기는 상기 전처리부에서 출력되는 데이터 그룹의 모바일 서비스 데이터와 패킷 지터 경감기에서 출력되는 메인 서비스 데이터 구간의 메인 서비스 데이터를 버스트 구조로 다중화하여 출력한다.

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

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.

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 밝혀두 고자 한다.

본 발명에서 모바일 서비스 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 서비스 데이터는 기존의 수신 시스템에서 수신할 수 있는 데이터로서, 영상/음향 데이터를 포함한다. 상기 모바일 서비스 데이터를 이용한 데이터 서비스로는 날씨 서비스, 교통 서비스, 증권 서비스, 시청자 참여 퀴즈 프로그램, 실시간 여론 조사, 대화형 교육 방송, 게임 서비스, 드라마의 줄거리, 등장인물, 배경음악, 촬영장소 등에 대한 정보 제공 서비스, 스포츠의 과거 경기 전적, 선수의 프로필 및 성적에 대한 정보 제공서비스, 상품정보 및 이에 대한 주문 등이 가능하도록 하는 서비스, 매체별, 시간별, 또는 주제별로 프로그램에 대한 정보 제공 서비스 등이 될 수 있으나 본 발명은 이에 한정하지는 않는다.

본 발명은 기존 VSB 방식의 전송 시스템과 호환 가능하면서 동일 채널에 메인 서비스 데이터와 모바일 서비스 데이터를 다중화하여 전송할 수 있도록 하는데 있다.

이러한 본 발명에 따른 전송 시스템을 사용하면 모바일 서비스 데이터의 이동 수신이 가능하며, 또한 채널에서 발생하는 각종 왜곡과 노이즈에도 모바일 서비스 데이터의 안정적인 수신이 가능하다.

또한 본 발명의 전송 시스템은 모바일 서비스 데이터에 대해 추가적인 부호화를 수행하고, 송/수신측 모두가 미리 알고 있는 데이터 즉, 기지(known) 데이터 를 삽입하여 전송함으로써, 수신 성능을 향상시킬 수 있도록 한다.

그리고 본 발명은 메인 서비스 데이터를 모바일 서비스 데이터와 다중화할 때 발생할 수 있는 패킷 지터(jitter)를 경감할 수 있도록 한다.

도 1은 이러한 본 발명을 적용하기 위한 방송 시스템의 일 실시예를 보인 구성 블록도로서, 서비스 다중화기(Service Multiplexer)와 송신기(Transmitter)를 포함하여 전송 시스템이 구성된다.

여기서 상기 서비스 다중화기는 각 방송국의 스튜디오에 위치하며, 송신기는 기 설정된 특정 지역(site)에 위치한다. 이때 상기 송신기는 복수개의 서로 다른 지역에 위치할 수도 있다. 그리고 상기 복수개의 송신기는 동일한 주파수를 공유할 수 있으며, 이 경우 복수개의 송신기는 모두 동일한 신호를 송신한다. 그러면 수신 시스템에서는 채널 등화기가 반사파로 인한 신호 왜곡을 보상하여 원 신호를 복원할 수가 있다. 상기 서비스 다중화기와 원격지에 위치한 각 송신기간의 데이터 통신은 여러 가지 방법이 이용될 수 있으며, 일 실시예로 SMPTE-310M(Synchronous Serial Interface for transport of MPEG-2 data)과 같은 규격이 사용될 수도 있다.

도 2는 본 발명에 따른 서비스 다중화기의 일 실시예를 보인 구성 블록도로서, 메인 서비스 데이터를 다중화하여 출력하기 위한 메인 서비스 다중화기(230), 모바일 서비스 데이터를 다중화하여 출력하기 위한 모바일 서비스 다중화기(260), 및 두 서비스 다중화기(230,260)의 서비스 데이터를 다중화하여 출력하기 위한 다중화기(270)를 포함하여 구성된다.

즉, 메인 서비스 데이터는 메인 A/V 시스템(210)에서 부호화되고 압축되어 메인 서비스 다중화기(230)로 출력된다. 여기서 메인 서비스 데이터의 종류가 복수개이면 메인 A/V 시스템도 복수개가 구비될 수 있다. 상기 메인 서비스 다중화기(230)는 상기 메인 A/V 시스템(210)의 출력과 메인 서비스의 각종 부가 데이터(220)를 다중화하여 다중화기(270)로 출력한다.

마찬가지로 모바일 서비스 데이터는 모바일 A/V 시스템(240)에서 부호화되고 압축되어 모바일 서비스 다중화기(260)로 출력된다. 여기서 모바일 서비스 데이터의 종류가 복수개이면 모바일 A/V 시스템도 복수개가 구비될 수 있다. 상기 모바일 서비스 다중화기(260)는 상기 모바일 A/V 시스템(260)의 출력과 모바일 서비스의 각종 부가 데이터를 다중화하여 다중화기(270)로 출력한다.

상기 다중화기(270)는 상기 메인 서비스 다중화기(230)의 출력과 모바일 서비스 다중화기(260)의 출력을 다중화하여 적어도 하나의 송신기로 출력한다. 상기 다중화기(270)의 출력 데이터는 MPEG-2 트랜스포트 스트림(Transport Stream ; TS) 패킷의 형태를 가진다.

이때 상기 서비스 다중화기에서 송신기로 전송되는 서비스 데이터가 메인 서비스 데이터로만 이루어진 경우, 상기 서비스 다중화기에서는 약 19.39 Mbps의 데이터 율로 메인 서비스 데이터를 송신기로 전송한다.

그런데 상기 서비스 다중화기에서 메인 서비스 데이터와 모바일 서비스 데이터를 다중화하여 송신기로 전송하는 경우, 상기 서비스 다중화기에서는 19.39 Mbps보다 작은 데이터 율로 메인 서비스 데이터를 송신기로 전송한다. 이는 모바일 서 비스 데이터의 경우, 송신기에서 추가의 에러 정정 부호화가 수행되기 때문이며, 이로 인해 전송할 수 있는 데이터 율(data rate)이 작아지게 된다.

따라서 상기 서비스 다중화기에서 메인 서비스 데이터와 모바일 서비스 데이터를 다중화한 다중화기(270)의 출력 데이터 율은 항상 19.39Mbps 보다 작거나 같게 된다.

만약 상기 서비스 다중화기의 출력을 일정한 데이터 율 예를 들어, 19.39 Mbps로 유지할 필요가 있는 경우에는 상기 메인 서비스 다중화기, 모바일 서비스 다중화기, 다중화기 중 적어도 하나에서 널 데이터(null data or null packet)를 삽입함으로써 최종 출력의 데이터 율을 일정한 데이터 율로 맞출 수 있다.

예를 들어, 메인 서비스 데이터 율이 15Mbps, 모바일 서비스 데이터 율이 1Mbps로 할당되어 있으면서, 상기 서비스 다중화기의 출력 데이터 율을 19.39 Mbps로 유지할 필요가 있는 경우에는, 상기 다중화기(270)에서 널 데이터(null data or null packet)를 삽입함에 의해 최종 출력의 데이터 율을 19.39 Mbps로 맞출 수 있다. 여기서 상기 널 데이터는 다중화기(270)에서 발생시킬 수도 있고, 외부에서 입력받을 수도 있다.

그리고 상기 널 데이터는 송신기에서 제거된 후 처리되어야 하기 때문에, 상기 널 데이터를 구분할 수 있는 식별 정보가 필요하다.

본 발명에서는 상기 널 데이터를 삽입하는 다중화기에서 상기 식별 정보도 함께 다중화하여 전송하는 것을 일 실시예로 설명한다. 예를 들어, 상기 다중화기(270)에서 널 데이터를 삽입하였다면, 상기 다중화기(270)에서 상기 널 데이터를 구분할 수 있는 식별 정보도 함께 다중화하여 전송한다.

상기 식별 정보는 송/수신측의 약속에 의해 미리 정해진 값을 이용할 수도 있고, 별도의 데이터로 구성할 수도 있으며, 상기 널 데이터 패킷내 기 설정된 위치의 값을 변형시켜 이용할 수도 있다.

일 실시예로, 본 발명에서는 널 데이터 패킷의 헤더 내 동기 바이트 값을 변형시켜 식별 정보로 이용할 수도 있고, transport_error_indicator_flag를 셋팅하여 식별 정보로 이용할 수도 있다. 상기 식별 정보는 널 데이터를 구분할 수 있는 값은 어느 것이나 가능하므로 본 발명은 상기된 실시예로 한정되지 않을 것이다.

한편 상기 메인 서비스의 부가 데이터에는 메인 서비스를 위한 PSI(Program Specific Information)/PSIP(Program and System Information Protocol) 정보를 포함할 수 있다. 마찬가지로 모바일 서비스의 부가 데이터에는 모바일 서비스를 위한 PSI/PSIP 정보가 포함될 수 있다. 그리고 상기 모바일 서비스를 위한 제어 데이터가 포함될 수 있으며, 이 경우 제어 데이터에는 전송 네트워크의 제어를 위한 정보가 포함될 수 있다.

또한 상기 다중화기(270)에서 메인 서비스 데이터 패킷과 모바일 서비스 데이터 패킷을 다중화할 때 이를 구분하기 위해서 각기 서로 다른 PID(Packet Identifier)를 가질 수 있다. 다른 실시예로, 모바일 서비스 데이터 패킷의 MPEG 동기 바이트를 비트별 반전(bitwise inversion)하여 메인 서비스 데이터와 구분할 수도 있다.

도 3은 본 발명에 따른 송신기의 일 실시예를 보인 구성 블록도로서, 역다중 화기(DEMUX)(301), 패킷 지터 경감기(302), M-VSB 전처리부(303), 제1 다중화기(304)를 포함하여 구성된다.

또한 상기 송신기는 데이터 랜더마이저(305), RS 부호기/비체계적 RS 부호기(RS encoder/Non-systematic RS Encoder)(306), 데이터 인터리버(307), 패리티 치환기(308), 비체계적 RS 부호기(309), 트렐리스 부호화부(310), 제2 다중화기(311), 파일롯 삽입기(312), VSB 변조기(312), 및 RF 업 컨버터(313)를 포함하여 구성된다.

도 4는 상기 M-VSB 전처리부(303)의 일 실시예를 보인 구성 블록도로서, M-VSB 랜더마이저(401), RS 프레임 부호기(402), M-VSB 블록 처리부(403), 그룹 포맷터(404), 데이터 디인터리버(405), 패킷 포맷터(406)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 송신기의 역다중화기(301)는 서비스 다중화기에서 전송된 데이터로부터 역다중화를 통해 메인 서비스 데이터와 모바일 서비스 데이터로 분리한 후, 분리된 메인 서비스 데이터는 패킷 지터 경감기(302)로 출력하고, 모바일 서비스 데이터는 M-VSB 전처리부(303)로 출력한다.

이때 상기 서비스 다중화기에서 데이터 율을 맞추기 위해 널 데이터를 삽입하여 전송한 경우, 상기 역다중화기(301)는 함께 전송된 식별 정보를 참조하여 널 데이터를 버리고, 나머지 데이터만을 처리한 후 해당 블록으로 출력한다.

상기 M-VSB 전처리부(303)는 노이즈 및 채널 변화에 빠르고 강력하게 대응하도록 하기 위해 모바일 서비스 데이터에 대해 추가의 부호화를 수행한다.

이를 위해 상기 역다중화기(301)에서 분리된 모바일 서비스 데이터는 M-VSB 전처리부(303)의 M-VSB 랜더마이저(401)로 출력된다. 상기 M-VSB 랜더마이저(401)는 입력되는 모바일 서비스 데이터를 랜더마이징시켜 RS 프레임 부호기(402)로 출력한다. 이때 상기 M-VSB 랜더마이저(401)에서 모바일 서비스 데이터에 대해 랜더마이징을 수행함으로써, 후단의 데이터 랜더마이저(305)에서는 모바일 서비스 데이터에 대한 랜더마이징 과정을 생략할 수 있다. 상기 모바일 서비스 데이터에 대한 랜더마이저는 기존의 ATSC의 랜더마이저와 동일한 것을 사용할 수도 있으며, 다른 랜더마이저를 사용하는 것도 가능하다.

상기 RS 프레임 부호기(402)는 랜더마이즈되어 입력되는 모바일 서비스 데이터에 대해 에러 정정 부호화(encoding) 과정, 에러 검출 부호화 과정 중 적어도 하나의 과정을 수행한다. 이렇게 함으로써, 모바일 서비스 데이터에 강건성을 부여하면서 전파 환경 변화에 의해서 발생할 수 있는 군집 에러를 흐트림으로써 극심하게 열악하고 빠르게 변화는 전파 환경에도 대응할 수 있도록 한다. 상기 RS 프레임 부호기(402)는 일정 크기의 모바일 서비스 데이터들을 로우(row) 단위로 섞는 과정을 포함할 수도 있다.

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.

상기 RS 부호화는 FEC(Forward Error Correction) 구조를 사용하는 것을 일 실시예로 한다. 상기 FEC는 전송 과정에서 발생하는 에러를 보정하기 위한 기술을 말한다. 상기 CRC 부호화에 의해 생성된 CRC 데이터는 모바일 서비스 데이터가 채널을 통해 전송되면서 에러에 의해서 손상되었는지 여부를 알려주기 위해 사용될 수 있다. 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.

상기와 같이 RS 프레임 부호기(402)에서 부호화된 모바일 서비스 데이터는 M-VSB 블록 처리부(403)로 입력된다.

상기 M-VSB 블록 처리부(403)는 입력되는 모바일 서비스 데이터를 다시 G/H(여기서 G<H 임) 부호율로 부호화하여 그룹 포맷터(404)로 출력한다.

즉 상기 M-VSB 블록 처리부(403)는 바이트 단위로 입력되는 모바일 서비스 데이터를 비트로 구분하고, 구분된 G 비트를 H 비트로 부호화한 후 바이트 단위로 변환하여 출력한다. 일 예로 입력 데이터 1비트를 2비트로 부호화하여 출력한다면 G=1, H=2가 되고, 입력 데이터 1비트를 4비트로 부호화하여 출력한다면 G=1, H=4가 된다. 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 전자를 1/2 부호율의 부호화(또는 1/2 부호화라 하기도 함)라 하고, 후자를 1/4 부호율의 부호화(또는 1/4 부호화라 하기도 함)라 한다.

여기서 1/4 부호화를 사용하는 경우는 1/2 부호화에 비해서 높은 부호율 때문에 높은 에러 정정 능력을 가질 수가 있기 때문이다. 이런 이유 때문에 후단의 그룹 포맷터(404)에서 1/4 부호율로 부호화된 데이터는 수신 성능이 떨어질 수 있는 영역에 할당을 하고, 1/2 부호율로 부호화된 데이터는 더 우수한 성능을 가질 수 있는 영역에 할당을 한다고 가정하면, 그 성능의 차이를 줄이는 효과를 얻을 수가 있게 된다.

이때 상기 M-VSB 블록 처리부(403)는 시스템의 정보 등을 담고 있는 시그널링(signaling)과 같은 부가 정보 데이터들도 입력받을 수 있는데, 이 부가 정보 데이터들도 모바일 서비스 데이터 처리 과정과 동일하게 1/2 부호화 또는 1/4 부호화를 수행한다. 이후 상기 시그널링과 같은 부가 정보 데이터들도 모바일 서비스 데이터로 간주되어 처리된다. 상기 시그널링 정보는 수신 시스템에서 데이터 그룹에 포함되는 데이터를 수신하여 처리하는데 필요한 정보들로서, 데이터 그룹 정보, 다중화 정보, 버스트 정보 등을 포함할 수 있다.

한편 상기 그룹 포맷터(404)는 상기 M-VSB 블록 처리부(403)에서 출력되는 모바일 서비스 데이터를 기 정의된 규칙에 따라 형성되는 데이터 그룹 내 해당 영역에 삽입하고, 또한 데이터 디인터리빙과 관련하여 각종 위치 홀더나 기지 데이터도 상기 데이터 그룹 내 해당 영역에 삽입한다.

이때 상기 데이터 그룹은 적어도 하나 이상의 계층화된 영역으로 구분할 수 있고, 계층화된 각 영역의 특성에 따라 각 영역에 삽입되는 모바일 서비스 데이터 종류가 달라질 수 있다. 그리고 각 영역은 일 예로 데이터 그룹 내에서 수신 성능을 기준으로 분류할 수 있다.

여기서, 상기 데이터 그룹을 다수개의 영역으로 구분하여 사용하는 이유는 각각의 용도를 달리하기 위해서이다. 즉, 메인 서비스 데이터의 간섭이 없거나 적은 영역은 그렇지 않은 영역보다 강인한 수신 성능을 보일 수 있기 때문이다. 또 한, 기지 데이터를 데이터 그룹에 삽입하여 전송하는 시스템을 적용하는 경우, 모바일 서비스 데이터에 연속적으로 긴 기지 데이터를 주기적으로 삽입하고자 할 때, 메인 서비스 데이터의 간섭이 없는 영역에는 일정 길이의 기지 데이터를 주기적으로 삽입하는 것이 가능하다. 그러나 메인 서비스 데이터의 간섭이 있는 영역에는 메인 서비스 데이터의 간섭으로 기지 데이터를 주기적으로 삽입하는 것이 곤란하고 연속적으로 긴 기지 데이터를 삽입하는 것도 곤란하다.

또한 상기 그룹 포맷터(404)에서는 모바일 서비스 데이터와는 별도로 전체적인 송신 정보를 알려주는 시그널링(signaling)과 같은 부가 정보 데이터도 상기 데이터 그룹 내에 삽입한다.

그리고 상기 그룹 포맷터(404)에서는 M-VSB 블록 처리부(403)에서 출력된 부호화된 모바일 서비스 데이터들 외에도 후단의 데이터 디인터리빙과 관련하여 MPEG 헤더 위치 홀더, 비체계적 RS 패리티 위치 홀더, 메인 서비스 데이터 위치 홀더를 삽입한다. 여기서 메인 서비스 데이터 위치 홀더를 삽입하는 이유는 데이터 인터리빙 후의 데이터를 기준으로 모바일 서비스 데이터와 메인 서비스 데이터가 사이사이에 섞이는 영역이 존재하기 때문이다. 일 예로 상기 MPEG 헤더를 위한 위치 홀더는 상기 데이터 디인터리빙 후의 출력 데이터를 기준으로 볼 때, 각 패킷의 제일 앞에 할당된다.

또한 상기 그룹 포맷터(404)에서는 기 정해진 방법에 의해서 발생된 기지 데이터를 삽입하거나 기지 데이터를 추후에 삽입하기 위한 기지 데이터 위치 홀더를 삽입한다. 더불어서 트렐리스 부호화부(Trellis Encoding Module)(310)의 초기화를 위한 위치 홀더를 해당 영역에 삽입한다. 일 실시예로, 상기 초기화 데이터 위치 홀더는 상기 기지 데이터 열의 앞에 삽입할 수 있다.

이때 하나의 데이터 그룹에 삽입 가능한 모바일 서비스 데이터 크기는 해당 데이터 그룹에 삽입되는 트렐리스 초기화나 기지 데이터, MPEG 헤더, RS 패리티 등의 크기에 의해 달라질 수 있다.

상기 그룹 포맷터(404)의 출력은 데이터 디인터리버(405)로 입력되고, 상기 데이터 디인터리버(405)는 상기 그룹 포맷터(404)에서 출력되는 데이터 그룹 내 데이터 및 위치 홀더를 데이터 인터리빙의 역과정으로 디인터리빙하여 패킷 포맷터(406)로 출력한다.

상기 패킷 포맷터(406)는 디인터리빙되어 입력된 데이터 중에서 디인터리빙을 위해 할당되었던 메인 서비스 데이터 위치 홀더와 RS 패리티 위치 홀더를 제거하고, 나머지 부분들을 모은 후, 4바이트의 MPEG 헤더 위치 홀더에 MPEG 헤더를 삽입한다.

또한 상기 패킷 포맷터(406)는 상기 그룹 포맷터(404)에서 기지 데이터 위치 홀더를 삽입한 경우 상기 기지 데이터 위치 홀더에 실제 기지 데이터를 삽입할 수도 있고, 또는 나중에 대체 삽입하기 위하여 상기 기지 데이터 위치 홀더를 조정없이 그대로 출력할 수도 있다.

그리고 나서 상기 패킷 포맷터(406)는 상기와 같이 패킷 포맷팅된 데이터 그룹 내 데이터들을 188바이트 단위의 모바일 서비스 데이터 패킷(즉, MPEG TS 패킷)으로 구분하여 제1 다중화기(304)에 제공한다.

상기 제1 다중화기(304)는 상기 패킷 포맷터(406)에서 출력되는 188 바이트 단위의 모바일 서비스 데이터 패킷과 메인 서비스 데이터 패킷을 기 정의된 다중화 방법에 따라 다중화하여 데이터 랜더마이저(305)에 출력한다. 상기 다중화 방법은 시스템 설계의 여러 변수들에 의해서 조정이 가능하다.

상기 제1 다중화기(304)의 다중화 방법 중 하나로서, 도 5의 (a)에서와 같이 시간축 상으로 버스트(burst) 구간을 두고, 버스트 구간에서는 다수개의 데이터 그룹을 전송하고 버스트가 아닌 구간에서는 메인 서비스 데이터만을 전송하도록 할 수 있다. 이때 상기 버스트 구간에서는 메인 서비스 데이터를 전송할 수도 있다. 즉, 도 5의 (b)와 같이 다수개의 연속적인 모바일 서비스 패킷이 모여서 하나의 데이터 그룹을 형성하고 다수개의 데이터 그룹이 메인 서비스 데이터 패킷들과 섞여서 하나의 버스트를 형성한다.

이 경우 하나의 버스트 구간 내에서는 도 5의 (a)에서와 같이 모바일 서비스 데이터 및 메인 서비스 데이터가 혼재하며, 버스트 구간이 아닌 경우에는 메인 서비스 데이터만 존재한다. 따라서 메인 서비스 데이터를 전송하는 메인 서비스 데이터 구간은 버스트 구간과 버스트가 아닌 구간에 모두 존재하게 된다. 이때 버스트 구간 내 메인 서비스 데이터 구간과 버스트가 아닌 구간의 메인 서비스 데이터 구간에 포함되는 메인 데이터 패킷 수는 서로 다를 수도 있고, 같을 수도 있다.

상기와 같이 모바일 서비스 데이터를 버스트 구조로 전송하게 되면 모바일 서비스 데이터만을 수신하는 수신 시스템에서는 버스트 구간에서만 전원을 온시켜 데이터를 수신하고 그 외 메인 서비스 데이터만 전송되는 구간에서는 전원을 오프 시켜 메인 서비스 데이터를 수신하지 않도록 함으로써, 수신 시스템의 소모 전력을 줄일 수가 있다.

그런데 상기 패킷 다중화 과정에서 메인 서비스 데이터 사이사이에 모바일 서비스 데이터 그룹이 다중화되기 때문에 메인 서비스 패킷의 시간적인 위치가 상대적으로 이동하게 된다. 그리고 디지털 방송 수신 시스템의 메인 서비스 데이터 처리를 위한 시스템 목표 디코더(즉, MPEG 디코더)에서는 메인 서비스 데이터만을 수신하여 복호하고 모바일 서비스 데이터 패킷은 널 패킷으로 인식하여 버리게 된다.

따라서 디지털 방송 수신 시스템의 시스템 목표 디코더가 모바일 서비스 데이터 그룹과 다중화된 메인 서비스 데이터 패킷을 수신할 경우 패킷 지터가 발생하게 된다.

이때 상기 시스템 목표 디코더에서는 비디오 데이터를 위한 여러 단계의 버퍼가 존재하고 그 크기가 상당히 크기 때문에 상기 제1 다중화기(304)에서 발생시키는 패킷 지터는 비디오 데이터의 경우, 큰 문제가 되지 않는다. 그러나 시스템 목표 디코더가 가지는, 오디오 데이터를 위한 버퍼의 크기는 작기 때문에 문제가 될 수 있다.

즉, 상기 패킷 지터로 인해 디지털 방송 수신 시스템의 메인 서비스 데이터를 위한 버퍼, 예를 들면 오디오 데이터를 위한 버퍼에서 오버플로우(overflow)나 언더플로우(underflow)가 발생할 수 있다.

따라서 패킷 지터 경감기(302)에서는 상기 시스템 목표 디코더의 버퍼에서 오버플로우 또는 언더플로우가 발생하지 않도록 메인 서비스 데이터 패킷의 상대적인 위치를 재조정한다.

본 발명에서는 오디오 버퍼의 동작에 주는 영향을 최소화하기 위하여 메인 서비스 데이터의 오디오 데이터 패킷의 위치를 재배치하는 실시예들을 설명한다.

도 5의 (c)는 송신기의 패킷 지터 경감기(302)에 입력되는 버스트 구간 내 메인 서비스 데이터 구간을 TS 패킷 단위로 보여주고 있다. 상기 패킷 지터 경감기(302)는 메인 서비스의 오디오 데이터 패킷이 최대한 균일하게 위치할 수 있도록 메인 서비스 데이터 구간에서의 오디오 패킷을 도 5의 (d)와 같이 재배치한다.

상기 패킷 경감기(302)에서 메인 서비스의 오디오 데이터 패킷을 재배치하는 기준은 다음과 같다. 이때 상기 패킷 지터 경감기(302)는 후단의 제1 다중화기(304)의 다중화 정보를 알고 있다고 가정한다.

첫번째, 버스트 구간 내 메인 서비스 데이터 구간, 예를 들어 두개의 모바일 서비스 데이터 그룹 사이에 위치하는 메인 서비스 데이터 구간에서 오디오 데이터 패킷이 한 개 존재하는 경우에는 오디오 데이터 패킷을 메인 서비스 데이터 구간의 제일 앞에 배치하고, 2개 존재하는 경우에는 제일 앞과 제일 뒤에 배치하며, 3개 이상 존재하는 경우에는 제일 앞과 제일 뒤에 배치하고 나머지를 그 사이에 균등한 간격으로 배치한다(도 5의 (c),(d) 참조).

두번째, 버스트 구간 시작 전의 메인 서비스 데이터 구간에서는 제일 마지막 위치에 오디오 데이터 패킷을 배치한다.

세번째, 버스트 구간이 끝난 후 메인 서비스 데이터 구간에서는 제일 앞에 오디오 데이터 패킷을 배치한다.

그리고 오디오 데이터가 아닌 패킷들은 입력되는 순서대로 오디오 데이터 패킷의 위치를 제외한 공간에 배치한다.

한편 상기와 같이 메인 서비스 데이터 패킷의 위치를 상대적으로 재조정하게 되면 그에 따른 PCR(Program Clock Reference) 값을 수정해 주어야 한다. PCR 값은 MPEG 디코더의 시간을 맞주기 위한 시간 기준값으로 TS 패킷의 특정 영역에 삽입되어 전송되어진다. 상기 패킷 지터 경감기(302)에서 PCR 값 수정의 기능도 수행하는 것을 일 실시예로 한다.

상기 패킷 지터 경감기(302)의 출력은 제1 다중화기(304)로 입력된다. 상기 제1 다중화기(304)는 전술한 바와 같이 패킷 지터 경감기(302)에서 출력되는 메인 서비스 데이터와 M-VSB 전처리부(303)에서 출력되는 모바일 서비스 데이터를 기 설정된 다중화 규칙에 따라 버스트 구조로 다중화하여 데이터 랜더마이저(305)로 출력한다.

상기 데이터 랜더마이저(305)는 입력된 데이터가 메인 서비스 데이터 패킷이면 기존의 랜더마이저와 동일하게 랜더마이징을 수행한다. 즉, 메인 서비스 데이터 패킷 내 동기 바이트를 버리고 나머지 187 바이트를 내부에서 발생시킨 의사랜덤(pseudo random) 바이트를 사용하여 랜덤하게 만든 후 RS 부호기/비체계적 RS 부호기(306)로 출력한다.

그러나 입력된 데이터가 모바일 서비스 데이터 패킷이면, 상기 모바일 서비스 데이터 패킷에 포함된 4바이트의 MPEG 헤더 중 동기 바이트를 버리고 나머지 3 바이트에 대해서만 랜더마이징을 수행하고, 상기 MPEG 헤더를 제외한 나머지 모바일 서비스 데이터에 대해서는 랜더마이징을 수행하지 않고 상기 RS 부호기/비체계적 RS 부호기(306)로 출력한다. 이는 상기 M-VSB 랜더마이저(401)에서 상기 모바일 서비스 데이터에 대해 미리 랜더마이징을 수행했기 때문이다. 상기 모바일 서비스 데이터 패킷에 포함된 기지 데이터(또는 기지 데이터 위치 홀더)와 초기화 데이터 위치 홀더에 대해서는 랜더마이징을 수행할 수도 있고 수행하지 않을 수도 있다.

상기 RS 부호기/비체계적 RS 부호기(306)는 상기 데이터 랜더마이저(305)에서 랜더마이징되는 데이터 또는 바이패스되는 데이터에 대해 RS 부호화를 수행하여 20바이트의 RS 패리티를 부가한 후 데이터 인터리버(307)로 출력한다. 이때 상기 RS 부호기/비체계적 RS 부호기(306)는 입력된 데이터가 메인 서비스 데이터 패킷인 경우 기존 ATSC VSB 시스템과 동일하게 체계적 RS 부호화를 수행하여 20바이트의 RS 패리티를 187바이트의 데이터 뒤에 부가한다. 그리고 모바일 서비스 데이터 패킷이면 패킷 내에 정해진 패리티 바이트 위치에는 비체계적 RS 부호화를 수행하여 얻은 20바이트의 RS 패리티를 삽입한다.

상기 데이터 인터리버(307)는 바이트 단위의 길쌈(convolutional) 인터리버이다.

상기 데이터 인터리버(307)의 출력은 패리티 치환기(308)와 비체계적 RS 부호기(309)로 입력된다.

한편 상기 패리티 치환기(308)의 후단에 위치한 트렐리스 부호화부(310)의 출력 데이터를 송/수신측에서 약속에 의해 정의한 기지 데이터로 하기 위해 먼저 트렐리스 부호화부(310) 내의 메모리의 초기화가 필요하다. 즉 입력되는 기지 데이터 열이 트렐리스 부호화되기 전에 먼저 트렐리스 부호화부(310)의 메모리를 초기화시켜야 한다.

이때 입력되는 기지 데이터 열의 시작 부분은 실제 기지 데이터가 아니라 그룹 포맷터(404)에서 삽입된 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.

그리고 상기 트렐리스 메모리 초기화 데이터는 상기 트렐리스 부호화부(310)의 메모리 상태에 따라 그 값이 결정되어 생성된다. 또한 치환된 초기화 데이터에 의한 영향으로 RS 패리티를 다시 계산하여 상기 데이터 인터리버(307)에서 출력되는 RS 패리티와 치환하는 과정이 필요하다.

따라서 상기 비체계적 RS 부호기(309)에서는 상기 데이터 인터리버(307)로부터 초기화 데이터로 치환될 초기화 데이터 위치 홀더가 포함된 모바일 서비스 데이터 패킷을 입력받고, 트렐리스 부호화부(310)로부터 초기화 데이터를 입력받는다. 그리고 입력된 모바일 서비스 데이터 패킷 중 초기화 데이터 위치 홀더를 초기화 데이터로 치환하고 상기 모바일 서비스 데이터 패킷에 부가된 RS 패리티 데이터를 제거한 후 새로운 비체계적인 RS 패리티를 계산하여 상기 패리티 치환기(308)로 출력한다. 그러면 상기 패리티 치환기(308)는 모바일 서비스 데이터 패킷 내 데이터는 상기 데이터 인터리버(307)의 출력을 선택하고, RS 패리티는 비체계적 RS 부호기(309)의 출력을 선택하여 트렐리스 부호화부(310)로 출력한다.

한편 상기 패리티 치환기(308)는 메인 서비스 데이터 패킷이 입력되거나 또는 치환될 초기화 데이터 위치 홀더가 포함되지 않은 모바일 서비스 데이터 패킷이 입력되면 상기 데이터 인터리버(307)에서 출력되는 데이터와 RS 패리티를 선택하여 그대로 트렐리스 부호화부(310)로 출력한다.

상기 트렐리스 부호화부(310)는 바이트 단위의 데이터를 심볼 단위로 바꾸고 12-way 인터리빙하여 트렐리스 부호화한 후 제2 다중화기(311)로 출력한다.

상기 제2 다중화기(311)는 트렐리스 부호화부(310)의 출력에 필드 동기와 세그먼트 동기를 삽입하여 파일롯 삽입기(312)로 출력한다.

상기 파일롯 삽입기(312)에서 파일롯이 삽입된 데이터는 VSB 변조기(313)에서 VSB 변조된 후 RF 업 컨버터(313)를 통해 각 방송 수신 시스템으로 전송된다.

도 6은 본 발명에 따른 디지털 방송 수신 시스템의 일 실시예를 보인 구성 블록도이다. 도 6의 디지털 방송 수신 시스템에서는 전송 시스템에서 모바일 서비스 데이터 구간에 삽입하여 전송하는 기지 데이터 정보를 이용하여 반송파 동기 복원, 프레임 동기 복원 및 채널 등화 등을 수행함으로써, 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

이를 위한 본 발명에 따른 디지털 방송 수신 시스템은 튜너(601), 복조부(602), 등화기(603), 기지 데이터 검출부(604), M-VSB 블록 복호기(605), M-VSB 데이터 디포맷터(606), RS 프레임 복호기(607), M-VSB 디랜더마이저(608), 데이터 디인터리버(609), RS 복호기(610), 및 데이터 디랜더마이저(611)를 포함하여 구성된다. 본 발명은 설명의 편의를 위해 M-VSB 데이터 디포맷터(606), RS 프레임 복호 기(607), 및 M-VSB 디랜더마이저(608)를 모바일 서비스 데이터 처리부라 하고, 데이터 디인터리버(609), RS 복호기(610), 및 데이터 디랜더마이저(611)를 메인 서비스 데이터 처리부라 하기로 한다.

즉, 상기 튜너(601)는 특정 채널의 주파수를 튜닝하여 중간 주파수(IF) 신호로 다운 컨버전한 후 복조부(602)와 기지 데이터 검출부(604)로 출력한다.

상기 복조부(602)는 입력되는 IF 신호에 대해 자동 이득 제어, 반송파 복구 및 타이밍 복구 등을 수행하여 기저대역 신호로 만든 후 등화기(603)와 기지 데이터 검출부(604)로 출력한다.

상기 등화기(603)는 상기 복조된 신호에 포함된 채널 상의 왜곡을 보상한 후 M-VSB 블록 복호기(605)로 출력한다.

이때 상기 기지 데이터 검출부(604)는 상기 복조부(602)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 심볼 열(sequence)을 복조부(602)와 등화기(603)로 출력한다. 또한 상기 기지 데이터 검출부(604)는 송신측에서 추가적인 부호화를 거친 모바일 서비스 데이터와 추가적인 부호화를 거치지 않은 메인 서비스 데이터를 상기 M-VSB 블록 복호기(605)에 의해서 구분할 수 있도록 하기 위한 정보를 상기 M-VSB 블록 복호기(605)로 출력한다. 그리고 도 6의 도면에서 연결 상태를 도시하지는 않았지만 상기 기지 데이터 검출부(604)에서 검출된 정보는 수신 시스템에 전반적으로 사용이 가능하며, M-VSB 데이터 디포맷터(606)와 RS 프레임 복호기(607) 등에서 사용 할 수도 있다.

상기 복조부(602)는 타이밍 복원이나 반송파 복구시에 상기 기지 데이터 심볼열을 이용함으로써, 복조 성능을 향상시킬 수 있고, 등화기(603)에서도 마찬가지로 상기 기지 데이터를 사용하여 등화 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 상기 M-VSB 블록 복호기(605)의 복호 결과를 상기 등화기(603)로 피드백하여 등화 성능을 향상시킬 수도 있다.

한편 상기 등화기(603)에서 채널 등화된 후 M-VSB 블록 복호기(605)로 입력되는 데이터가 송신측에서 추가적인 부호화와 트렐리스 부호화가 모두 수행된 모바일 서비스 데이터이면 송신측의 역으로 트렐리스 복호화 및 추가적 복호화가 수행되고, 추가적인 부호화는 수행되지 않고 트렐리스 부호화만 수행된 메인 서비스 데이터이면 트렐리스 복호화만 수행된다. 상기 M-VSB 블록 복호기(605)에서 복호화된 데이터 그룹은 M-VSB 데이터 디포맷터(606)로 입력되고, 메인 서비스 데이터 패킷은 데이터 디인터리버(609)로 입력된다.

즉, 상기 M-VSB 블록 복호기(605)는 입력된 데이터가 메인 서비스 데이터이면 입력 데이터에 대해 비터비 복호를 수행하여 하드 판정값을 출력하거나 또는 소프트 판정값을 하드 판정하고 그 결과를 출력할 수도 있다.

한편 입력된 데이터가 모바일 서비스 데이터이면 상기 M-VSB 블록 복호기(605)는 입력된 모바일 서비스 데이터에 대하여 하드 판정값 또는 소프트 판정값을 출력한다.

즉, 상기 M-VSB 블록 복호기(605)는 입력된 데이터가 모바일 서비스 데이터 이면 전송 시스템의 M-VSB 블록 처리부와 트렐리스 부호화부에서 부호화된 데이터에 대해서 복호를 수행한다. 이때 송신측의 M-VSB 전처리부의 RS 프레임 부호기는 외부 부호가 되고, M-VSB 블록 처리부와 트렐리스 부호기는 하나의 내부 부호로 볼 수 있다.

이러한 연접 부호의 복호시에 외부 부호의 성능을 최대한 발휘하기 위해서는 내부 부호의 복호기에서 소프트 판정값을 출력해 주어야 한다.

따라서 상기 M-VSB 블록 복호기(605)는 모바일 서비스 데이터에 대해 하드 판정(hard decision) 값을 출력할 수도 있으나, 필요한 경우 소프트 판정값을 출력하는 것이 더 좋을 수 있다.

한편 상기 데이터 디인터리버(609), RS 복호기(610), 및 디랜더마이저(611)는 메인 서비스 데이터를 수신하기 위해 필요한 블록들로서, 오직 모바일 서비스 데이터만을 수신하기 위한 수신 시스템 구조에서는 필요하지 않을 수도 있다.

상기 데이터 디인터리버(609)는 송신측의 데이터 인터리버의 역과정으로 상기 M-VSB 블록 복호기(605)에서 출력되는 메인 서비스 데이터를 디인터리빙하여 RS 복호기(610)로 출력한다.

상기 RS 복호기(610)는 디인터리빙된 데이터에 대해 체계적 RS 복호를 수행하여 디랜더마이저(611)로 출력한다.

상기 디랜더마이저(611)는 RS 복호기(610)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 서비스 데이터 패킷 단위로 출력한다.

한편 상기 M-VSB 블록 복호기(605)에서 M-VSB 데이터 디포맷터(606)로 출력되는 데이터의 형태는 데이터 그룹 형태이다. 이때 상기 M-VSB 데이터 디포맷터(606)에서는 입력 데이터 그룹의 구성을 이미 알고 있기 때문에 데이터 그룹 내에서 시스템 정보를 갖는 시그널링 정보와 모바일 서비스 데이터를 구분한다. 그리고 구분된 시그널링 정보는 시스템 정보를 위한 곳으로 전달하고, 모바일 서비스 데이터는 RS 프레임 복호기(607)로 출력한다. 이때 상기 M-VSB 데이터 디포맷터(606)에서는 메인 서비스 데이터 및 데이터 그룹에 삽입되었던 기지 데이터, 트렐리스 초기화 데이터, MPEG 헤더 그리고 전송 시스템의 RS 부호기/비체계적 RS 부호기 또는 비체계적 RS 부호기에서 부가된 RS 패리티를 제거하여 RS 프레임 복호기(607)로 출력한다.

즉, 상기 RS 프레임 복호기(607)는 상기 M-VSB 데이터 디포맷터(606)로부터 RS 부호화 및/또는 CRC 부호화된 모바일 서비스 데이터만을 입력받는다.

상기 RS 프레임 복호기(607)에서는 전송 시스템의 RS 프레임 부호기에서의 역과정을 수행하여 RS 프레임 내 에러들을 정정한 후, 에러 정정된 모바일 서비스 데이터 패킷에 RS 프레임 부호화 과정에서 제거되었던 1 바이트의 MPEG 동기 바이트를 부가하여 M-VSB 디랜더마이저(608)로 출력한다.

상기 M-VSB 디랜더마이저(608)는 입력받은 모바일 서비스 데이터에 대해서 전송 시스템의 M-VSB 랜더마이저의 역과정에 해당하는 디랜더마이징을 수행하여 출력함으로써, 전송 시스템에서 송신한 모바일 서비스 데이터를 얻을 수가 있게 된 다.

지금까지 설명한 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.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 디지털 방송 시스템 및 데이터 처리 방법은 채널을 통하여 모바일 서비스 데이터를 송신할 때 에러에 강하고 또한 기존의 수신기와도 호환성이 가능한 이점이 있다. 더불어 기존의 시스템보다 고스트와 잡음이 심한 채널에서도 모바일 서비스 데이터를 에러없이 수신할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명은 모바일 서비스 데이터에 대해 에러 정정 부호화와 에러 검출 부호화를 수행하여 전송함으로써, 상기 모바일 서비스 데이터에 강건성을 부여하면서 빠른 채널 변화에 강력하게 대응할 수 있게 한다.

그리고 본 발명은 버스트 구조로 메인 서비스 데이터와 모바일 서비스 데이터를 다중화할 때, 메인 서비스 데이터 패킷의 상대적인 위치를 재조정하여 다중화함으로써, 수신 시스템에서 상기 다중화된 메인 서비스 데이터 패킷을 수신할 때 발생할 수 있는 패킷 지터를 경감시킬 수 있다.

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

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니 하는 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.

Claims

모바일 서비스 데이터를 전처리하는 단계;

여기서, 상기 전처리 단계는, 상기 모바일 서비스 데이터를 Reed-Solomon(RS) 및 Cyclic Redundancy Check(CRC) 부호화하는 단계;

상기 부호화된 모바일 서비스 데이터의 데이터 바이트들을 상기 모바일 서비스 데이터의 데이터 비트들로 변환하는 단계;

상기 모바일 서비스 데이터의 데이터 비트들을 1/2 또는 1/4 부호율로 부호화하는 단계;

상기 부호화된 모바일 서비스 데이터를 포함하는 데이터 그룹에 Motion Picture Experts Group(MPEG) 헤더 위치 홀더, 비체계적 RS 패리티 위치 홀더 및 메인 서비스 데이터 위치 홀더를 삽입하는 단계;

상기 MPEG 헤더 위치 홀더, 비체계적 RS 패리티 위치 홀더 및 메인 서비스 데이터 위치 홀더를 포함하는 데이터 그룹의 데이터를 디인터리빙하는 단계; 및

상기 메인 서비스 데이터 위치 홀더 및 상기 비체계적 RS 패리티 위치 홀더를 제거하고, 상기 MPEG 헤더 위치 홀더를 MPEG 헤더와 치환하고, 상기 모바일 서비스 데이터 및 상기 치환된 MPEG 헤더를 포함하는 모바일 서비스 데이터 패킷들을 형성하는 단계를 포함하고;

상기 모바일 서비스 데이터 패킷들 및 메인 서비스 데이터 패킷들을 다중화하는 단계; 여기서, 상기 메인 서비스 데이터 패킷들은 메인 서비스 데이터를 포함하고, 상기 메인 서비스 패킷들의 일시적 변위를 보상하기 위해 조정되고;

상기 메인 서비스 데이터 패킷들 중 하나에 대응되는 제 1 데이터를 체계적 RS 부호화하고, 상기 모바일 서비스 데이터 패킷들 중 하나에 대응되는 제 2 데이터를 비체계적 RS 부호화하는 단계; 및

상기 체계적 RS 부호화된 제 1 데이터와 상기 비체계적 RS 부호화된 제 2 데이터를 포함하는 방송 신호를 전송하는 단계를 포함하는 방송 신호 송신 방법.
제 1항에 있어서, 상기 방송 신호 송신 방법은,

상기 메인 서비스 데이터 패킷 중 적어도 한 패킷이 재배치되는 경우, 그에 따른 Program Clock Reference(PCR) 값이 조정되는 방송 신호 송신 방법.
제 1항에 있어서, 상기 방송 신호 송신 방법은,

상기 체계적 RS 부호화된 제 1 데이터와 상기 비체계적 RS 부호화된 제 2 데이터를 트렐리스 부호화하는 단계를 더 포함하고, 상기 트렐리스 부호화는 트렐리스 초기화 데이터가 입력될 때 초기화되는 방송 신호 송신 방법.
모바일 서비스 데이터를 전처리하는 전처리부;

여기서, 상기 전처리부는, Reed-Solomon 프레임 단위의 상기 모바일 서비스 데이터를 Reed-Solomon(RS) 및 Cyclic Redundancy Check(CRC) 부호화하는 프레임부호기;

상기 부호화된 모바일 서비스 데이터의 데이터 바이트들을 상기 모바일 서비스 데이터의 데이터 비트들로 변환하고, 상기 모바일 서비스 데이터의 데이터 비트들을 1/2 또는 1/4 부호율로 부호화하는 블록처리부;

상기 부호화된 모바일 서비스 데이터를 포함하는 데이터 그룹에 MPEG 헤더 위치 홀더, 비체계적 RS 패리티 위치 홀더 및 메인 서비스 데이터 위치 홀더를 삽입하는 그룹포맷터;

상기 MPEG 헤더 위치 홀더, 비체계적 RS 패리티 위치 홀더 및 메인 서비스 데이터 위치 홀더를 포함하는 데이터 그룹의 데이터를 디인터리빙하는 디인터리버; 및

상기 메인 서비스 데이터 위치 홀더 및 상기 비체계적 RS 패리티 위치 홀더를 제거하고, 상기 MPEG 헤더 위치 홀더를 MPEG 헤더와 치환하고, 상기 모바일 서비스 데이터 및 상기 치환된 MPEG 헤더를 포함하는 모바일 서비스 데이터 패킷들을 형성하는 패킷포맷터를 포함하고;

상기 모바일 서비스 데이터 패킷들 및 메인 서비스 데이터 패킷들을 다중화하는 다중화부; 여기서, 상기 메인 서비스 데이터 패킷들은 메인 서비스 데이터를 포함하고, 상기 메인 서비스 패킷들의 일시적 변위를 보상하기 위해 조정되고;

상기 메인 서비스 데이터 패킷들 중 하나에 대응되는 제 1 데이터를 체계적 RS 부호화하고, 상기 모바일 서비스 데이터 패킷들 중 하나에 대응되는 제 2 데이터를 비체계적 RS 부호화하는 RS 부호화부; 및

상기 체계적 RS 부호화된 제 1 데이터와 상기 비체계적 RS 부호화된 제 2 데이터를 포함하는 방송 신호를 전송하는 송신부를 포함하는 방송 신호 송신 장치.
제 4항에 있어서, 상기 방송 신호 송신 장치는,

상기 메인 서비스 데이터 패킷 중 적어도 한 패킷이 재배치되는 경우, 그에 따른 PCR(program clock reference) 값이 조정되는 방송 신호 송신 장치.
제 4항에 있어서, 상기 방송 신호 송신 장치는,

상기 체계적 RS 부호화된 제 1 데이터와 상기 비체계적 RS 부호화된 제 2 데이터를 트렐리스 부호화하는 트렐리스 부호화부를 더 포함하고, 상기 트렐리스 부호화부는 트렐리스 초기화 데이터가 상기 트렐리스 부호화부에 입력될 때 초기화되는 방송 신호 송신 장치.
방송 신호를 수신하는 수신부,

여기서 상기 방송 신호는 모바일 서비스 데이터 패킷들과 메인 서비스 데이터 패킷들을 포함하고, 상기 모바일 서비스 데이터 패킷들은 동일한 채널에서 상기 메인 서비스 데이터 패킷들과 다중화되며 모바일 휴대용 방송 수신기에서 이용될 모바일 오디오 데이터 패킷들, 모바일 비오디오(non-audio) 데이터 패킷들 및 모바일 서비스 데이터를 포함하고, 상기 메인 서비스 데이터 패킷들은 기존 방송 수신기에서 이용될 메인 오디오 데이터 패킷들과 메인 비오디오 데이터 패킷들을 포함하고;

상기 수신된 방송 신호를 복조하는 복조부; 및

상기 복조된 방송 신호의 상기 모바일 서비스 데이터 패킷들 내의 상기 모바일 서비스 데이터에 대한 에러 정정 디코딩을 수행하여 상기 모바일 서비스 데이터로부터 생성된 에러를 정정하는 에러정정부;를 포함하고,

여기서, 상기 모바일 서비스 데이터는

Reed-Solomon 프레임 단위의 상기 모바일 서비스 데이터를 Reed-Solomon(RS) 및 Cyclic Redundancy Check(CRC) 부호화하는 프레임부호기;

상기 부호화된 모바일 서비스 데이터의 데이터 바이트들을 상기 모바일 서비스 데이터의 데이터 비트들로 변환하고, 상기 모바일 서비스 데이터의 데이터 비트들을 1/2 또는 1/4 부호율로 부호화하는 블록처리부;

상기 부호화된 모바일 서비스 데이터를 포함하는 데이터 그룹에 MPEG 헤더 위치 홀더, 비체계적 RS 패리티 위치 홀더 및 메인 서비스 데이터 위치 홀더를 삽입하는 그룹포맷터;

상기 MPEG 헤더 위치 홀더, 비체계적 RS 패리티 위치 홀더 및 메인 서비스 데이터 위치 홀더를 포함하는 데이터 그룹의 데이터를 디인터리빙하는 디인터리버;

상기 메인 서비스 데이터 위치 홀더 및 상기 비체계적 RS 패리티 위치 홀더를 제거하고, 상기 MPEG 헤더 위치 홀더를 MPEG 헤더와 치환하고, 상기 모바일 서비스 데이터 및 상기 치환된 MPEG 헤더를 포함하는 모바일 서비스 데이터 패킷들을 형성하는 패킷포맷터;

상기 모바일 서비스 데이터 패킷들 및 메인 서비스 데이터 패킷들을 다중화하는 다중화부; 여기서, 상기 메인 서비스 데이터 패킷들은 메인 서비스 데이터를 포함하고, 상기 메인 서비스 패킷들의 일시적 변위를 보상하기 위해 조정되고, 및

상기 메인 서비스 데이터 패킷들 중 하나에 대응되는 제 1 데이터를 체계적 RS 부호화하고, 상기 모바일 서비스 데이터 패킷들 중 하나에 대응되는 제 2 데이터를 비체계적 RS 부호화하는 RS 부호화부;를 포함하는 장치에 의해 생성되는, 방송 신호 수신 장치.
제 7항에 있어서,

상기 방송 신호 수신 장치는 상기 데이터 그룹으로부터 기지 데이터열을 검출하는 기지 데이터 검출부를 더 포함하는 방송 신호 수신 장치.
방송 신호를 수신하는 단계,

여기서 상기 방송 신호는 모바일 서비스 데이터 패킷들과 메인 서비스 데이터 패킷들을 포함하고, 상기 모바일 서비스 데이터 패킷들은 동일한 채널에서 상기 메인 서비스 데이터 패킷들과 다중화되며 모바일 휴대용 방송 수신기에서 이용될 모바일 오디오 데이터 패킷들, 모바일 비오디오(non-audio) 데이터 패킷들 및 모바일 서비스 데이터를 포함하고, 상기 메인 서비스 데이터 패킷들은 기존 방송 수신기에서 이용될 메인 오디오 데이터 패킷들과 메인 비오디오 데이터 패킷들을 포함하고;

상기 수신된 방송 신호를 복조하는 단계;

상기 복조된 방송 신호의 상기 모바일 서비스 데이터 패킷들 내의 상기 모바일 서비스 데이터에 대한 에러 정정 디코딩을 수행하여 상기 모바일 서비스 데이터로부터 생성된 에러를 정정하는 단계;를 포함하고,

여기서, 상기 모바일 서비스 데이터는

Reed-Solomon 프레임 단위의 상기 모바일 서비스 데이터를 Reed-Solomon(RS) 및 Cyclic Redundancy Check(CRC) 부호화하는 단계;

상기 부호화된 모바일 서비스 데이터의 데이터 바이트들을 상기 모바일 서비스 데이터의 데이터 비트들로 변환하고, 상기 모바일 서비스 데이터의 데이터 비트들을 1/2 또는 1/4 부호율로 부호화하는 단계;

상기 부호화된 모바일 서비스 데이터를 포함하는 데이터 그룹에 MPEG 헤더 위치 홀더, 비체계적 RS 패리티 위치 홀더 및 메인 서비스 데이터 위치 홀더를 삽입하는 단계;

상기 MPEG 헤더 위치 홀더, 비체계적 RS 패리티 위치 홀더 및 메인 서비스 데이터 위치 홀더를 포함하는 데이터 그룹의 데이터를 디인터리빙하는 단계;

상기 메인 서비스 데이터 위치 홀더 및 상기 비체계적 RS 패리티 위치 홀더를 제거하고, 상기 MPEG 헤더 위치 홀더를 MPEG 헤더와 치환하고, 상기 모바일 서비스 데이터 및 상기 치환된 MPEG 헤더를 포함하는 모바일 서비스 데이터 패킷들을 형성하는 단계;

상기 모바일 서비스 데이터 패킷들 및 메인 서비스 데이터 패킷들을 다중화하는 단계; 여기서, 상기 메인 서비스 데이터 패킷들은 메인 서비스 데이터를 포함하고, 상기 메인 서비스 패킷들의 일시적 변위를 보상하기 위해 조정되고; 및

상기 메인 서비스 데이터 패킷들 중 하나에 대응되는 제 1 데이터를 체계적 RS 부호화하고, 상기 모바일 서비스 데이터 패킷들 중 하나에 대응되는 제 2 데이터를 비체계적 RS 부호화하는 단계;를 포함하는 방법에 의해 생성되는, 방송 신호 수신 방법.
제 9항에 있어서,

상기 방송 신호 수신 방법은 상기 데이터 그룹으로부터 기지 데이터열을 검출하는 단계를 더 포함하는 방송 신호 수신 방법.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제