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KR101267632B1 - 지상파 디지털 방송용 송신기 및 수신기 - Google Patents

지상파 디지털 방송용 송신기 및 수신기 Download PDF

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KR101267632B1
KR101267632B1 KR1020090127233A KR20090127233A KR101267632B1 KR 101267632 B1 KR101267632 B1 KR 101267632B1 KR 1020090127233 A KR1020090127233 A KR 1020090127233A KR 20090127233 A KR20090127233 A KR 20090127233A KR 101267632 B1 KR101267632 B1 KR 101267632B1
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김정창
김흥묵
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한국전자통신연구원
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Abstract

입력되는 방송신호를 RS 부호화하는 RS 인코더, 상기 방송신호와 연관하여 입력되는 부가신호를 채널 부호화하는 FEC 인코더, 상기 RS 부호화된 방송신호, 또는 상기 채널 부호화된 부가신호를 선택하는 결정기, 및 상기 결정기에서 선택되는 상기 RS 부호화된 방송신호 또는 상기 채널 부호화된 부가신호를, 송신 안테나를 통해 수신기에 전송하는 VSB 전송부를 포함하는 지상파 디지털 방송용 송신기가 개시된다.
지상파, 디지털 방송, 전송시스템, 호환, 전송용량

Description

지상파 디지털 방송용 송신기 및 수신기{TRANSMITTER AND RECEIVER FOR TERRESTRIAL DIGITAL MULTIMEDIABROADCASTING}
본 발명의 실시예들은 기존의 지상파 디지털 방송 시스템과 호환성을 유지하면서 전송용량을 개선할 수 있는 지상파 디지털 방송용 송신기 및 수신기에 관한 것이다.
종래에 미국, 캐나다, 멕시코, 한국 등에서 채택한 지상파 디지털 방송 시스템인 ATSC 표준의 DTV 전송시스템의 경우 6MHz 대역을 사용하여 19.39Mbps의 전송용량을 가지고 있다. 한편, 유럽(DVB-T) 또는 일본(ISDB-T)에서 채택하고 있는 지상파 디지털 방송 시스템에서는 채널 부호화율이나 변조기법(QPSK, 16QAM, 64QAM 등)에 따라 이동수신을 위해 낮은 전송용량을 사용하고, 고정수신을 위해 높은 전송용량을 사용하는 등, 필요에 따라 다양한 전송용량을 선택적으로 적용할 수 있다.
ATSC 표준의 DTV 전송시스템에서는 19.39Mbps의 고정된 전송용량 내에서 다양한 비디오, 오디오, 데이터 등을 MPEG-2 TS 다중화 기술을 이용하여 디지털 방송에 적용하고 있다. 이동수신을 위해 개발된 ATSC M/H(mobile/handheld)에서는 기 존의 ATSC 시스템과의 역호환성을 위해 일부 MPEG-2 TS에 신규의 채널 부호화 기법을 적용하고 있으나, 이로 인해 전송하고자 하는 비디오, 오디오, 데이터의 전송률이 저하되는 문제점이 있다.
도 1은 종래에 따른 지상파 디지털 방송용 송신기의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 기존의 지상파 디지털 방송용 송신기(100)는 비디오, 오디오, 데이터 등을 포함하는 방송신호가 MPEG-2 TS 형태로 19.39Mbps의 데이터율로 입력되면, 랜덤화기(Data Randomizer, 110)를 통해 상기 방송신호를 랜덤한 데이터 형태로 변환하고, RS 인코더(Reed-Solomon Encoder, 120)를 통해 상기 변환된 방송신호를 RS 부호화하고, RS 부호화된 방송신호를 데이터 인터리버(Data Interleaver, 130)를 통해 인터리빙한 후, 트렐리스 인코더(Trellis Encoder, 140)를 통해 트렐리스(Trellis) 부호화하여 심볼 형태로 변환한다.
그리고, 지상파 디지털 방송용 송신기(100)는 심볼 형태로 변환된 방송신호와, Segment Sync 및 Field Sync를 MUX(151)를 통해 다중화하고, 파일럿 삽입기(Pilot Insertion, 152)을 통해 상기 다중화된 방송신호에 파일럿을 삽입한 후, VSB 변조기(VSB Modulator, 153)를 통해 VSB 방식으로 변조하고, RF 상향 변환기(RF Up-converter, 154)를 통해 RF 주파수를 상향 변환하여, 송신 안테나(155)를 통해 상기 변조된 방송신호를 지상파 디지털 방송용 수신기(200)로 전송한다. 이때, MUX(151)부터 송신 안테나(155)까지를 ATSC 전송부(ATSC Transmitting Part, 150)로 지칭할 수 있다.
도 2는 종래에 따른 지상파 디지털 방송용 수신기의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 2에서 도시된 바와 같이, 기존의 지상파 디지털 방송용 수신기(200)는 지상파 디지털 방송용 송신기(100)에서 전송되는 방송신호를 수신 안테나(211)를 통해 수신하여, Tuner(212)에서 원하는 채널의 신호를 선택해서 IF신호로 변환하고, IF Filter & Synchronous Detector(213)에서 IF 필터링 및 동기 검출을 수행하고, Sync & Timing(214)에서 주파수 및 시간 동기를 맞추고, NTSC Rejection Filter(215)에서 NTSC 신호를 제거하기 위한 필터링을 하고, Equalizer(216)에서 방송신호가 통과한 다중경로 채널의 영향을 제거하고, Phase Tracker(217)에서 위상 왜곡 성분을 제거한다.
그리고, 지상파 디지털 방송용 수신기(200)는 트렐리스 디코더(Trellis Decoder, 220)에서 트렐리스 복호화 과정을 거치고, 데이터 디인터리버(Data Deinterleaver, 230)에서 데이터를 디인터리빙하고, RS 디코더(Reed-Solomon Decoder, 240)에서 RS 복호화하고, 디랜덤화기(Data Derandomizer, 250)에서 랜덤한 데이터 형태를 지상파 디지털 방송용 송신기(100)에서 보낸 MPEG-2 TS 형태로 복원한다. 이때, 수신 안테나(211)부터 Phase Tracker(217)까지를 ATSC 수신부(ATSC Receiving Part, 210)로 지칭할 수 있다.
본 발명의 일실시예는 시분할다중화 기법과 신규의 채널 부호화 기법을 이용하여, 종래의 지상파 디지털 방송 시스템과 역호환성을 유지하면서, 전송용량을 개선할 수 있는 지상파 디지털 방송용 송신기 및 수신기를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 지상파 디지털 방송용 송신기는, 입력되는 방송신호를 RS 부호화하는 RS 인코더, 상기 방송신호와 연관하여 입력되는 부가신호를 채널 부호화하는 FEC 인코더, 상기 RS 부호화된 방송신호, 또는 상기 채널 부호화된 부가신호를 선택하는 결정기, 및 상기 결정기에서 선택되는 상기 RS 부호화된 방송신호 또는 상기 채널 부호화된 부가신호를, 송신 안테나를 통해 수신기에 전송하는 VSB 전송부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 지상파 디지털 방송용 수신기는, 송신기에서 전송되는 신호에 포함되는 RS 부호화된 방송신호를, RS 복호화하는 RS 디코더, 및 상기 신호에 포함되는 채널 부호화된 부가신호를, 채널 복호화하는 FEC 디코더를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 지상파 디지털 방송용 송신기는, 입력되는 방송신호를 RS 부호화하는 RS 인코더, 상기 RS 부호화된 방송신호를 인터리빙하여 제1 부호화 신호를 생성하는 데이터 인터리버, 상기 생성된 제1 부호화 신호를 트렐리스 부호화하여 제1 심볼을 생성하는 트렐리스 인코더, 상기 방송신호와 연관하여 입력되는 부가신호를 채널 부호화하는 FEC 인코더, 상기 채널 부호화된 부가신호를 심볼 매핑하여 제2 심볼을 생성하는 심볼 매핑기, 상기 생성된 제1 심볼, 또는 상기 생성된 제2 심볼을 선택하는 결정기, 및 상기 결정기에서 선택되는 제1 심볼 또는 제2 심볼을, 송신 안테나를 통해 수신기로 전송하는 VSB 전송부를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 지상파 디지털 방송용 수신기는, 송신기에서 전송되는 신호를, 수신 안테나를 통해 수신하는 VSB 수신부, 상기 수신된 신호가 심볼 형태일 경우, 상기 심볼을 트렐리스 복호화하여 제1 부호화 신호를 생성하는 트렐리스 디코더, 상기 생성된 제1 부호화 신호를 디인터리빙하여, 상기 신호로부터 상기 RS 부호화된 방송신호를 추출하는 데이터 디인터리버, 상기 추출된 RS 부호화된 방송신호를 RS 복호화하는 RS 디코더, 상기 심볼을 심볼 디매핑하여, 상기 신호로부터 채널 부호화된 부가신호를 추출하는 심볼 디매핑기, 상기 추출된 채널 부호화된 부가신호를 채널 복호화하는 FEC 디코더를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 시분할다중화 기법과 신규의 채널 부호화 기법을 종래의 지상파 디지털 방송 시스템에 추가하여 역호환성을 유지하면서도 전송용량을 개선할 수 있게 된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 지상파 디지털 방송 시스템인 ATSC에서 이동방송을 위해 전송율을 저하시키지 않고, 고정수신용을 목표로 19.39Mbps 이상의 전송용량을 가질 수 있도록 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 종래 지상파 디지털 방송용 송신기 내 MUX부에서 송신 안테나와 동일하게 구성하고, 종래 지상파 디지털 방송용 수신기 내 수신 안테나에서 Phase Tracker부와 동일하게 구성하여 종래 지상파 디지털 방송 시스템인 ATSC 전송 시스템과 역호환성을 유지함과 동시에, 채널 코딩부분 중 일부를 추가하여 전체 전송용량을 증대시킬 수 있다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 지상파 디지털 방송용 송신기의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 지상파 디지털 방송용 송신기(300)는 랜덤화기(310), RS 인코더(320), FEC 인코더(330), 결정기(340), 데이터 인터리버(350), 트렐리스 인코더(360), 및 VSB 전송부(370)를 포함하여 구성될 수 있다.
RS 인코더(Reed-Solomon Encoder, 320)는 입력되는 방송신호를 RS 부호화한다. 즉, 랜덤화기(Data Randomizer, 310)는 방송에서 보내기 위한 비디오, 오디오, 또는 데이터 등을 포함하는 방송신호가 MPEG-2 TS 형태로 19.39Mbps 이하의 데이터율로 입력이 되면, 상기 입력된 방송신호를 랜덤한 데이터 형태로 변환하고, RS 인코더(320)는 랜덤화기(310)로부터 입력되는 랜덤한 데이터 형태로 변환된 방 송신호를 RS 부호화할 수 있다.
예컨대, RS 인코더(320)는 187byte로 입력되는 방송신호에 20byte의 추가 패리티를 사용하여 RS 부호화 함으로써, 207byte의 RS 부호화된 방송신호를 출력할 수 있으며, 따라서, RS 인코더(320)는 187/207의 RS 부호화율을 가질 수 있다.
FEC 인코더(Forward Error Correction Encoder, 330)는 상기 방송신호와 연관하여 입력되는 부가신호를 채널 부호화한다.
예컨대, FEC 인코더(330)는 에러정정능력이 우수한 Turbo Code 또는 LDPC(low-density parity-check code)를 포함할 수 있으며, 상기 입력된 부가신호에 포함되는 비디오, 오디오, 또는 데이터 중 적어도 하나를, 낮은 데이터율의 MPEG-2 또는 데이터 스트림 형태로 채널 부호화할 수 있다.
이때, FEC 인코더(330)는 RS 인코더(320)에서의 RS 부호화율을 고려하여, 상기 부가신호를 채널 부호화할 수 있다. 예컨대, RS 인코더(320)에서의 RS 부호화율이 187/207인 경우, FEC 인코더(330)는 187/207 보다 높은 채널 부호화율을 적용하여 상기 입력된 부가신호를 채널 부호화할 수 있으며, 이를 통해, 전체 데이터 전송율을 높일 수 있다.
결정기(Selector, 340)는 상기 RS 부호화된 방송신호, 또는 상기 채널 부호화된 부가신호를 선택하고, VSB 전송부(VESTIGIAL SIDE BAND Transmitting Part, 370)는 결정기(340)에 의해 선택되는 상기 RS 부호화된 방송신호 또는 상기 채널 부호화된 부가신호를, 송신 안테나를 통해 지상파 디지털 방송용 수신기(400)에 전송한다.
이때, VSB 전송부(370)로 입력되는 신호는 10.76Msps의 심볼로 고정되므로, 결정기(340)는 상기 RS 부호화된 방송신호 또는 상기 채널 부호화된 부가신호를 시분할다중화(TDM, Time Division Multiplexing) 방식으로 교차 선택하여 VSB 전송부(370)로 입력 함으로써, 일정한 데이터율을 맞출 수 있다.
이때, 데이터 인터리버(Data Interleaver, 350)는 결정기(340)에 의해 선택되는 상기 RS 부호화된 방송신호를 인터리빙하여 제1 부호화 신호를 생성하거나, 또는 결정기(340)에 의해 선택되는 상기 채널 부호화된 부가신호를 인터리빙하여 제2 부호화 신호를 생성할 수 있다.
그리고, 트렐리스 인코더(Trellis Encoder, 360)는 상기 생성된 제1 부호화 신호 또는 상기 생성된 제2 부호화 신호를, 트렐리스 부호화하여 심볼을 생성하고, 생성된 심볼 형태의 신호를 VSB 전송부(370)로 입력할 수 있다. VSB 전송부(370)는 상기 입력된 심볼을 VSB(VESTIGIAL SIDE BAND) 방식으로 변조하여 송신 안테나를 통해 지상파 디지털 방송용 수신기(400)에 전송할 수 있다.
이때, VSB 전송부(370)는 도 1에서 설명한 기존의 ATSC 전송부(ATSC Transmitting Part, 150)와 동일하게 구성 함으로써, 종래 지상파 디지털 방송 시스템과의 역호환성을 유지할 수 있다.
이와 같이, 지상파 디지털 방송용 송신기(300)는 종래의 지상파 디지털 방송 시스템과 역호환성을 유지하면서도, 시분할다중화(TDM) 기법과 채널 부호화(FEC) 기법을 이용하여 이동방송을 위해 전송률을 저하시키지 않고, 고정수신용을 목표로 19.39Mbps 이상의 전송용량을 가질 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지상파 디지털 방송용 수신기의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 지상파 디지털 방송용 수신기(400)는 VSB 수신부(410), 트렐리스 디코더(420), 데이터 디인터리버(430), RS 디코더(440), 디랜덤화기(450), 및 FEC 디코더(460)를 포함하여 구성될 수 있다.
RS 디코더(Reed-Solomon Decoder, 440)는 지상파 디지털 방송용 송신기(300)에서 전송되는 신호에 포함되는 RS 부호화된 방송신호를, RS 복호화한다.
FEC 디코더(Forward Error Correction Decoder, 460)는 상기 신호에 포함되는 채널 부호화된 부가신호를, 채널 복호화한다.
VSB 수신부(VESTIGIAL SIDE BAND Receiving Part, 410)는 지상파 디지털 방송용 송신기(300)에서 전송되는 신호를 수신 안테나를 통해 수신할 수 있다. VSB 수신부(410)는 상기 수신된 신호에 대해 Phase Tracker 과정을 수행하고, 트렐리스 디코더(Trellis Decoder, 420)는 상기 신호가 심볼 형태일 경우, 상기 심볼을 트렐리스 복호화하여 부호화 신호를 생성할 수 있다.
데이터 디인터리버(Data Deinterleaver, 430)는 상기 부호화 신호를 디인터리빙하여 상기 신호로부터 상기 RS 부호화된 방송신호를 추출하거나, 또는 상기 채널 부호화된 부가신호를 추출할 수 있다. 또한, 데이터 디인터리버(430)는 추출된 RS 부호화된 방송신호 또는 채널 부호화된 부가신호를, RS 디코더(440) 또는 FEC 디코더(460)로 입력할 수 있다.
RS 디코더(440)는 데이터 디인터리버(430)로부터 입력되는 상기 RS 부호화된 방송신호 또는 상기 채널 부호화된 부가신호 중, 상기 채널 부호화된 부가신호를 버리고, 상기 RS 부호화된 방송신호를 RS 복호화하여 디랜덤화기(450)로 입력할 수 있다. 또한, 디랜덤화기(Data Derandomizer, 450)는 RS 디코더(440)로부터 입력되는 랜덤한 데이터 형태의 방송신호를 지상파 디지털 방송용 송신기(300)에서 보낸 MPEG-2 TS 형태로 복원할 수 있다.
또한, FEC 디코더(460)는 데이터 디인터리버(430)로부터 입력되는 상기 RS 부호화된 방송신호 또는 상기 채널 부호화된 부가신호 중, 상기 RS 부호화된 방송신호를 버리고, 상기 채널 부호화된 부가신호를 채널 복호화하여, 지상파 디지털 방송용 송신기(300)에서 보낸 부가신호를 낮은 데이터율의 MPEG-2 TS 또는 데이터 스트림 형태로 복원할 수 있다. 이때, FEC 디코더(460)는 에러정정능력이 우수한 Turbo Code 또는 LDPC(low-density parity-check code)를 포함할 수 있다.
VSB 수신부(410)는 도 2에서 설명한 기존의 ATSC 수신부(ATSC Receiving Part, 210) 내 수신 안테나에서 Phase Tracker부와 동일하게 구성 함으로써, 종래 지상파 디지털 방송 시스템과의 역호환성을 유지할 수 있다.
이와 같이, 지상파 디지털 방송용 송신기(300)는 종래의 지상파 디지털 방송 시스템과 역호환성을 유지하면서도, 시분할다중화(TDM) 기법과 채널 부호화(FEC) 기법을 이용하여 이동방송을 위해 전송률을 저하시키지 않고, 고정수신용을 목표로 19.39Mbps 이상의 전송용량을 가질 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지상파 디지털 방송용 송신기의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 지상파 디지털 방송용 송신기(500)는 랜덤화기(510), RS 인코더(520), 데이터 인터리버(530), 트렐리스 인코더(540), FEC 인코더(550), 심볼 매핑기(Symbol Mapper, 560), 결정기(570), 및 VSB 전송부(580)를 포함하여 구성될 수 있다.
RS 인코더(Reed-Solomon Encoder, 520)는 입력되는 방송신호를 RS 부호화한다. 즉, 랜덤화기(Data Randomizer, 510)는 방송에서 보내기 위한 비디오, 오디오, 또는 데이터 등을 포함하는 방송신호가 MPEG-2 TS 형태로 19.39Mbps 이하의 데이터율로 입력이 되면, 상기 입력된 방송신호를 랜덤한 데이터 형태로 변환하고, RS 인코더(520)는 랜덤화기(510)로부터 입력되는 랜덤한 데이터 형태로 변환된 방송신호를 RS 부호화할 수 있다.
예컨대, RS 인코더(520)는 187byte로 입력되는 방송신호에 20byte의 추가 패리티를 사용하여 RS 부호화 함으로써, 207byte의 RS 부호화된 방송신호를 출력할 수 있으며, 따라서, RS 인코더(520)는 187/207의 RS 부호화율을 가질 수 있다.
데이터 인터리버(Data Interleaver, 530)는 RS 인코더(520)로부터 입력되는 상기 RS 부호화된 방송신호를 인터리빙하여 제1 부호화 신호를 생성하고, 트렐리스 인코더(Trellis Encoder, 540)는 상기 생성된 제1 부호화 신호를 트렐리스 부호화하여 제1 심볼을 생성한다. 예컨대, 트렐리스 인코더(540)는 2/3의 트렐리스 부호화율을 가질 수 있다.
FEC 인코더(Forward Error Correction Encoder, 550)는 상기 방송신호와 연관하여 입력되는 부가신호를 채널 부호화하고, 심볼 매핑기(Symbol Mapper, 560)는 상기 채널 부호화된 부가신호를 심볼 매핑하여 제2 심볼을 생성한다.
예컨대, FEC 인코더(550)는 에러정정능력이 우수한 Turbo Code 또는 LDPC(low-density parity-check code)를 포함할 수 있으며, 상기 입력된 부가신호에 포함되는 비디오, 오디오, 또는 데이터 중 적어도 하나를, 낮은 데이터율의 MPEG-2 또는 데이터 스트림 형태로 채널 부호화할 수 있다.
이때, FEC 인코더(550)는 RS 인코더(520)에서의 RS 부호화율, 또는 트렐리스 인코더(540)에서의 트렐리스 부호화율을 고려하여, 상기 부가신호를 채널 부호화할 수 있다. 예컨대, RS 인코더(520)에서의 RS 부호화율이 187/207이고, 트렐리스 인코더(540)에서의 트렐리스 부호화율이 2/3인 경우, FEC 인코더(330)는 (187/207)*(2/3)≒0.6023 보다 높은 채널 부호화율을 적용하여 상기 부가신호를 채널 부호화할 수 있으며, 이를 통해, 전체 데이터 전송율을 높일 수 있다.
결정기(Selector, 570)는 트렐리스 인코더(540)에 의해 생성된 제1 심볼, 또는 심볼 매핑기(560)에 의해 생성된 제2 심볼을 선택하고, VSB 전송부(VESTIGIAL SIDE BAND Transmitting Part, 580)는 결정기(570)에서 선택되는 제1 심볼 또는 제2 심볼을, 송신 안테나를 통해 지상파 디지털 방송용 수신기(600)로 전송한다.
이때, VSB 전송부(580)로 입력되는 신호는 10.76Msps의 심볼로 고정되므로, 결정기(570)는 상기 RS 부호화된 방송신호 또는 상기 채널 부호화된 부가신호를 시분할다중화(TDM, Time Division Multiplexing) 방식으로 교차 선택하여 VSB 전송부(370)로 입력 함으로써, 일정한 데이터율을 맞출 수 있다.
따라서, VSB 전송부(580)는 결정기(570)에 의해 시분할다중화(TDM, Time Division Multiplexing) 방식으로 교차 선택되는 상기 제1 심볼 또는 상기 제2 심볼을, VSB(VESTIGIAL SIDE BAND) 방식으로 변조하여 고정된 데이터율로 지상파 디지털 방송용 수신기(600)에 전송할 수 있다.
여기서, VSB 전송부(580)는 도 1에서 설명한 기존의 ATSC 전송부(ATSC Transmitting Part, 150)와 동일하게 구성 함으로써, 종래 지상파 디지털 방송 시스템과의 역호환성을 유지할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 시분할다중화 기법과 신규의 채널 부호화 기법을 종래의 지상파 디지털 방송 시스템에 추가하여 역호환성을 유지하면서도 전송용량을 개선할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지상파 디지털 방송용 수신기의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 지상파 디지털 방송용 수신기(400)는 VSB 수신부(610), 트렐리스 디코더(620), 데이터 디인터리버(630), RS 디코더(640), 디랜덤화기(650), 심볼 디매핑기(660), 및 FEC 디코더(670)를 포함하여 구성될 수 있다.
VSB 수신부(VESTIGIAL SIDE BAND Receiving Part, 610)는 지상파 디지털 방송용 송신기(500)에서 전송되는 신호를, 수신 안테나를 통해 수신하여 상기 수신된 신호에 대해 Phase Tracker 과정을 수행할 수 있다.
트렐리스 디코더(Trellis Decoder, 620)는 상기 수신된 신호가 심볼 형태일 경우, 상기 심볼을 트렐리스 복호화하여 제1 부호화 신호를 생성한다.
데이터 디인터리버(Data Deinterleaver, 630)는 상기 생성된 제1 부호화 신호를 디인터리빙하여, 상기 신호로부터 상기 RS 부호화된 방송신호를 추출하고, 추출된 상기 RS 부호화된 방송신호를 RS 디코더(440)로 입력할 수 있다.
RS 디코더(Reed-Solomon Decoder, 640)는 데이터 디인터리버(630)로부터 입력되는 상기 추출된 RS 부호화된 방송신호를 RS 복호화하여 디랜덤화기(650)로 입력할 수 있다. 디랜덤화기(Data Derandomizer, 650)는 RS 디코더(640)로부터 입력되는 랜덤한 데이터 형태의 방송신호를 지상파 디지털 방송용 송신기(500)에서 보낸 MPEG-2 TS 형태로 복원할 수 있다.
심볼 디매핑기(Symbol Demapper, 660)는 상기 심볼을 심볼 디매핑하여, 상기 신호로부터 채널 부호화된 부가신호를 추출하고, FEC 디코더(Forward Error Correction Decoder, 670)는 상기 추출된 채널 부호화된 부가신호를 채널 복호화하여, 지상파 디지털 방송용 송신기(500)에서 보낸 부가신호를 낮은 데이터율의 MPEG-2 TS 또는 데이터 스트림 형태로 복원할 수 있다. 이때, FEC 디코더(460)는 에러정정능력이 우수한 Turbo Code 또는 LDPC(low-density parity-check code)를 포함할 수 있다.
VSB 수신부(610)는 도 2에서 설명한 기존의 ATSC 수신부(ATSC Receiving Part, 210) 내 수신 안테나에서 Phase Tracker부와 동일하게 구성 함으로써, 종래 지상파 디지털 방송 시스템과의 역호환성을 유지할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 시분할다중화 기법과 신규의 채널 부호화 기법을 종래의 지상파 디지털 방송 시스템에 추가하여 역호환성을 유지하면 서도 전송용량을 개선할 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
도 1은 종래에 따른 지상파 디지털 방송용 송신기의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 종래에 따른 지상파 디지털 방송용 수신기의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 지상파 디지털 방송용 송신기의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지상파 디지털 방송용 수신기의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지상파 디지털 방송용 송신기의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지상파 디지털 방송용 수신기의 내부 구성을 도시한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
300: 지상파 디지털 방송용 송신기
310: 랜덤화기(Data Randomizer)
320: RS 인코더(Reed-Solomon Encoder)
330: FEC 인코더(Forward Error Correction Encoder)
340: 결정기(Selector)
350: 데이터 인터리버(Data Interleaver)
360: 트렐리스 인코더(Trellis Encoder)
370: VSB 전송부(VESTIGIAL SIDE BAND Transmitting Part)

Claims (13)

  1. 입력되는 방송신호를 RS 부호화하는 RS 인코더(Reed-Solomon Encoder);
    상기 방송신호와 연관하여 입력되는 부가신호를, 상기 RS 인코더에서의 RS 부호화율을 고려하여, 채널 부호화하는 FEC 인코더(Forward Error Correction Encoder);
    상기 RS 부호화된 방송신호, 또는 상기 채널 부호화된 부가신호를 선택하는 결정기(Selector); 및
    상기 결정기에서 선택되는 상기 RS 부호화된 방송신호 또는 상기 채널 부호화된 부가신호를, 송신 안테나를 통해 수신기에 전송하는 VSB 전송부(VESTIGIAL SIDE BAND Transmitting Part)
    를 포함하는 지상파 디지털 방송용 송신기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 FEC 인코더는,
    상기 부가신호에 포함되는 비디오, 오디오, 또는 데이터 중 적어도 하나를, MPEG-2 또는 데이터 스트림 형태로 채널 부호화하는, 지상파 디지털 방송용 송신기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 VSB 전송부는,
    상기 결정기에 의해 시분할다중화(TDM, Time Division Multiplexing) 방식으로 교차 선택되는 상기 RS 부호화된 방송신호 또는 상기 채널 부호화된 부가신호를, 고정된 데이터율로 상기 수신기에 전송하는, 지상파 디지털 방송용 송신기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 결정기에 의해 선택되는 상기 RS 부호화된 방송신호를 인터리빙하여 제1 부호화 신호를 생성하거나, 또는 상기 결정기에 의해 선택되는 상기 채널 부호화된 부가신호를 인터리빙하여 제2 부호화 신호를 생성하는 데이터 인터리버(Data Interleaver); 및
    상기 생성된 제1 부호화 신호 또는 상기 생성된 제2 부호화 신호를, 트렐리스 부호화하여 심볼을 생성하는 트렐리스 인코더(Trellis Encoder)
    를 더 포함하고,
    상기 VSB 전송부는,
    상기 생성된 심볼을 VSB(VESTIGIAL SIDE BAND) 방식으로 변조하여 상기 수신기에 전송하는, 지상파 디지털 방송용 송신기.
  6. 송신기에서 전송되는 신호에 포함되는 RS 부호화된 방송신호를, RS 복호화하는 RS 디코더(Reed-Solomon Decoder);
    상기 신호에 포함되는 채널 부호화된 부가신호를, 채널 복호화하는 FEC 디코더(Forward Error Correction Decoder);
    상기 신호가 심볼 형태일 경우, 상기 심볼을 트렐리스 복호화하여 부호화 신호를 생성하는 트렐리스 디코더(Trellis Decoder); 및
    상기 부호화 신호를 디인터리빙하여 상기 신호로부터 상기 RS 부호화된 방송신호를 추출하거나, 또는 상기 채널 부호화된 부가신호를 추출하는 데이터 디인터리버(Data Deinterleaver)
    를 더 포함하고,
    상기 데이터 디인터리버는,
    상기 RS 부호화된 방송신호 또는 상기 채널 부호화된 부가신호를, 상기 RS 디코더 또는 상기 FEC 디코더로 입력하는, 지상파 디지털 방송용 수신기.
  7. 삭제
  8. 입력되는 방송신호를 RS 부호화하는 RS 인코더(Reed-Solomon Encoder);
    상기 RS 부호화된 방송신호를 인터리빙하여 제1 부호화 신호를 생성하는 데 이터 인터리버(Data Interleaver);
    상기 생성된 제1 부호화 신호를 트렐리스 부호화하여 제1 심볼을 생성하는 트렐리스 인코더(Trellis Encoder);
    상기 방송신호와 연관하여 입력되는 부가신호를 채널 부호화하는 FEC 인코더(Forward Error Correction Encoder);
    상기 채널 부호화된 부가신호를 심볼 매핑하여 제2 심볼을 생성하는 심볼 매핑기(Symbol Mapper);
    상기 생성된 제1 심볼, 또는 상기 생성된 제2 심볼을 선택하는 결정기(Selector); 및
    상기 결정기에서 선택되는 제1 심볼 또는 제2 심볼을, 송신 안테나를 통해 수신기로 전송하는 VSB 전송부(VESTIGIAL SIDE BAND Transmitting Part)
    를 포함하는 지상파 디지털 방송용 송신기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 FEC 인코더는,
    상기 RS 인코더에서의 RS 부호화율, 또는 상기 트렐리스 인코더에서의 트렐리스 부호화율을 고려하여, 상기 부가신호를 채널 부호화하는, 지상파 디지털 방송용 송신기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 FEC 인코더는,
    상기 부가신호에 포함되는 비디오, 오디오, 또는 데이터 중 적어도 하나를, MPEG-2 또는 데이터 스트림 형태로 채널 부호화하는, 지상파 디지털 방송용 송신기.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 VSB 전송부는,
    상기 결정기에 의해 시분할다중화(TDM, Time Division Multiplexing) 방식으로 교차 선택되는 상기 제1 심볼 또는 상기 제2 심볼을, 고정된 데이터율로 상기 수신기에 전송하는, 지상파 디지털 방송용 송신기.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 VSB 전송부는,
    상기 결정기에 의해 선택되는 상기 제1 심볼 또는 상기 제2 심볼을, VSB(VESTIGIAL SIDE BAND) 방식으로 변조하여 상기 수신기에 전송하는, 지상파 디지털 방송용 송신기.
  13. 송신기에서 전송되는 신호를, 수신 안테나를 통해 수신하는 VSB 수신부(VESTIGIAL SIDE BAND Receiving Part);
    상기 수신된 신호가 심볼 형태일 경우, 상기 심볼을 트렐리스 복호화하여 제1 부호화 신호를 생성하는 트렐리스 디코더(Trellis Decoder);
    상기 생성된 제1 부호화 신호를 디인터리빙하여, 상기 신호로부터 RS 부호화된 방송신호를 추출하는 데이터 디인터리버(Data Deinterleaver);
    상기 추출된 RS 부호화된 방송신호를 RS 복호화하는 RS 디코더(Reed-Solomon Decoder);
    상기 심볼을 심볼 디매핑하여, 상기 신호로부터 채널 부호화된 부가신호를 추출하는 심볼 디매핑기(Symbol Demapper); 및
    상기 추출된 채널 부호화된 부가신호를 채널 복호화하는 FEC 디코더(Forward Error Correction Decoder)
    를 포함하는 지상파 디지털 방송용 수신기.
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