KR100884408B1

KR100884408B1 - 디지털방송 시스템의 에러 정정 부호화장치

Info

Publication number: KR100884408B1
Application number: KR1020020034685A
Authority: KR
Inventors: 정해주; 김기보
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2009-02-17
Anticipated expiration: 2022-06-20
Also published as: KR20030097356A; CN1735211A; CN1224206C; CN1466378A

Abstract

디지털방송 송신기의 에러 정정 부호화장치가 개시된다. 디지털방송 송신기의 에러 정정 부호화장치는, 제1TS스트림에 대한 에러 정정 부호화를 수행하는 제1에러정정부호화부, 제1TS스트림에 비해서 데이터의 전송율이 낮은 제2TS스트림에 대하여 제1에러정정부호화부에 비해 오류 정정 능력이 높도록 에러 정정 부호화를 수행하는 제2에러정정부호화부, 및 제1에러정정부호화부 및 제2에러정정부호화부에서 각각 오류 정정 부호화가 수행된 제1TS스트림 및 제2TS스트림을 각각 비트 단위로 뒤섞는 내부인터리버를 갖는다. 이동수신환경의 방송신호 수신기에서는 보다 안정적인 신호의 수신이 가능하고 고정수신환경의 방송신호 수신기에서는 보다 많은 량의 데이터를 수신할 수 있다.

에러정정, 부호화, 인터리버, RS엔코더, 컨볼루셔널 엔코더

Description

디지털방송 시스템의 에러 정정 부호화장치{Error Correction Coding Apparatus of digital broadcasting system}

도 1은 디지털방송 시스템의 송신기에 적용되는 일반적인 에러정정 부호화장치를 도시한 블록도,

도 2는 디지털방송 시스템의 수신기에 적용되는 일반적인 에러정정 부호화장치를 도시한 블록도,

도 3은 본 발명에 따른 디지털방송 시스템의 송신기에 적용되는 에러정정 부호화 장치의 바람직한 제1 실시예를 도시한 블록도,

도 4는 본 발명에 따른 디지털방송 시스템의 수신기에 적용되는 에러정정 부호화 장치의 바람직한 제1 실시예를 도시한 블록도,

도 5는 본 발명에 따른 디지털방송 시스템의 송신기에 적용되는 에러정정 부호화 장치의 바람직한 제2 실시예를 도시한 블록도, 그리고

도 6은 본 발명에 따른 디지털방송 시스템의 수신기에 적용되는 에러정정 부호화 장치의 바람직한 제2 실시예를 도시한 블록도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100, 500 : 제1외부엔코더 120, 540 : 제2외부엔코더

140, 520 : 제1외부인터리버 160, 560 : 제2외부인터리버

180 : 제1내부엔코더 200 : 제2내부엔코더

220, 620 : 내부인터리버 240, 640 : 변조부

300 : 복조부 320 : 내부디인터리버

340 : 제1내부디코더 360 : 제2내부디코더

380 : 제1외부디인터리버 400 : 제2외부디인터리버

420 : 제1외부디코더 440 : 제2외부디코더

580 : 제3외부엔코더

본 발명은 디지털방송 시스템의 오류정정 부호화 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 정적 및 동적인 수신 환경에 대해 보다 안정된 수신이 가능하도록 방송데이터의 오류 정정 부호화를 수행하는 디지털방송 시스템의 오류정정 부호화 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 디지털 텔레비전(digital Television : DTV)의 방송 시스템은 크게 영상 부호화부와 변조부로 나눌 수 있다. 영상 부호화부는 고화질의 영상 소스로부터 얻어지는 약 1Gbps의 디지털 데이터를 15~18 Mbps의 데이터로 압축한다. 변조부는 수십 Mbps의 디지털 데이터를 6~8 MHz의 제한된 대역 채널을 통하여 수신측으로 전송한다. 디지털방식의 텔레비전 방송은 기존의 텔레비전 방송용으로 할당된 VHF(Very High Frequency)/UHF(Ultra High Frequency) 대의 채널을 이용하는 지상 동시 방송 방식을 채택하고 있다.

유럽에서는 대역폭당의 전송 속도 향상과 간섭 방지의 이중 효과를 얻을 수 있는 디지털 변조 방식인 오에프디엠(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : OFDM)방식을 디지털 텔레비전 지상 방송 방식으로 채택하고 있다. 한편, 미국에서는 디지털 텔레비전 지상 방송 방식으로서 잔류측파대(Vestigial Side Band : VSB)변조 방식을 채택하고 있다.

일반적으로, 디지털 통신에서 데이터 전송시 발생되는 오류를 정정해 수행하는 기능을 오류 정정 부호화(Error Correcting Coding : ECC)라 한다. 오류 정정 부호화에는 크게 블럭 코드(Block code)와 컨볼루셔널 코드(Convolutional code, 길쌈 부호)로 나눌 수 있다.

블럭 코드는 데이터를 부호화와 복호화를 수행한다. 컨볼루셔널 코드는 일정 용량의 메모리를 이용해 이전 데이터와 현재 데이터를 통한 부호화를 수행한다. 이 가운데 블럭 코드의 대표적인 방법이 RS 코드(Reed-Solomon code)이다. 특히, RS 코드는 연집에러에 강한 특징을 가지고 있다. RS 코딩은 전송할 메시지와 에러 정정을 위한 검색 바이트로 구성된다.

한편, 컨볼루셔널 코드의 대표적인 복호 방법은 비터비 알고리즘(Viterbi algorithm)이다. 비터비 알고리즘은 제한길이(Constraint Length : K)의 크기에 따라 복잡도가 지수승으로 증가하게 된다. 현재 K=7 또는 K=9가 실제로 가장 많이 이용된다

도 1은 디지털방송 시스템의 송신기에 적용되는 일반적인 에러정정 부호화장 치를 도시한 블록도이다.

디지털방송 시스템의 송신기의 에러정정 부호화장치는, 외부엔코더(outer encoder)(10), 외부인터리버(outer interleaver)(12), 내부엔코더(inner encoder)(14), 및 내부인터리버(inner interleaver)(16)를 갖는다.

외부엔코더(10)는 입력되는 MPEG-2 포맷의 TS(transport stream) 스트림에 TS스트림의 전송상에서 발생하는 에러 정정을 위해 부호화를 수행한다. 이때, 외부엔코더(10)로는 RS 엔코더(Reed-Solomon encoder)가 일반적으로 이용된다.

외부인터리버(12)는 TS스트림이 외부엔코더(10)에서 엔코딩이 수행되어 출력되는 데이터를 일정 규칙에 따라 순서를 바꾸어 배열시킨다. 이에 의해 데이터에 발생할 수 있는 연접오류를 분산시키는 효과가 있다. 이때, 외부인터리버(12)로는 컨볼루셔널 인터리버(convolutional interleaver)가 일반적으로 이용된다.

내부엔코더(14)는 외부인터리버(12)에 의해 규칙적으로 뒤섞이게 된 데이터를 부호화한다. 내부엔코더(14)로는 컨볼루셔널 엔코더(convolutional encoder) 또는 터보 엔코더(turbo encoder)가 일반적으로 이용된다.

내부인터리버(16)는 데이터에 발생할 가능성이 있는 연접에러를 분산하기 위해 내부엔코더(14)에 의해 부호화가 수행된 데이터를 비트단위로 뒤섞는다. 내부인터리버(16)로는 비트 인터리버(bit interleaver)가 일반적으로 이용된다.

이러한 에러 정정 부호화장치에서 부호화가 수행된 데이터는 디지털방송 시스템의 변조부(18)에 의해 설정된 변조방식에 따라 변조되어 고주파 채널을 통해 전송된다. 즉, 변조부(18)는 에러 정정 부호화장치를 통과하여 부호화가 수행된 데이터에 대해 디지털방송을 위한 잔류측파대(Vestigial Side Band : VSB)변조 또는 부호화 직교 주파수 분할 다중(Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing : COFDM)변조 등과 같은 기 설정된 변조를 수행한다.

도 2는 디지털방송 시스템의 수신기에 적용되는 일반적인 에러정정 부호화장치를 도시한 블록도이다.

디지털방송 시스템의 수신기의 에러정정 부호화장치는, 내부 디인터리버(inner deinterleaver)(22), 내부디코더(inner decoder)(24), 외부 디인터리버(outer deinterleaver)(26), 및 외부디코더(outer decoder)(28)를 갖는다.

내부 디인터리버(22)는 디지털방송 시스템의 수신기에 마련된 복조부(20)를 통해 복조된 데이터에 발생할 가능성이 있는 연접에러를 분산하기 위해 복조부(20)에서 복조된 데이터를 비트단위로 뒤섞는다. 이는, 도 1의 송신측 내부인터리버(16)와 반대로 데이터를 뒤섞어서 송신측에서 내부인터리버(16)에 입력되기 전 상태의 데이터 열을 복원하게 된다. 내부 디인터리버(22)로는 비트 디인터리버(bit deinterleaver)가 일반적으로 이용된다.

내부디코더(24)는 내부 디인터리버(22)에 의해 뒤섞여진 데이터를 복호화한다. 내부디코더(24)로는 비터비 디코더(viterbi decoder) 또는 터보 디코더(turbo decoder)가 일반적으로 이용된다.

외부 디인터리버(26)는 내부디코더(24)에서 복호화된 데이터를 다시 뒤섞는다. 이때는 도 1의 송신측 외부인터리버(12)와 정반대로 데이터를 뒤섞어, 결과적으로 도 1의 송신측 외부인터리버(12)에 입력되기 전의 신호 열로 복원된다. 이 때, 외부디인터리버(26)로는 컨볼루셔널 디인터리버(convolutional deinterleaver)가 일반적으로 이용된다.

외부디코더(28)는 외부 디인터리버(26)에서 재배열된 데이터에 대한 오류정정을 위해 복호화를 수행한다. 이에 따라, 외부디코더(28)에 입력된 데이터를 복호화하면, MPEG-2 포맷의 TS(transport stream) 스트림으로 변환된다. 외부디코더(28)로는 RS 디코더(Reed-Solomon decoder)가 일반적으로 이용된다.

최근에 제안되는 디지털방송 시스템은 방송신호를 서비스하는데 있어서 고정수신환경 뿐만 아니라 이동수신환경에 대해서도 서비스가 가능하도록 설계되고 있다.

고정 수신환경의 디지털방송 시스템의 수신기는 수신된 방송신호를 비교적 양호하게 수신 및 복원할 수 있다. 그런데, 이동 수신환경의 디지털방송 시스템의 수신기는 채널 환경이 시간에 따라 지속적으로 변하므로, 정적인 수신환경에 비해 방송신호를 복구하는데 있어서 정확도 및 안정도가 떨어지는 문제점이 있다. 따라서, 종래의 디지털방송 시스템의 송신기 및 수신기 각각에 마련된 오류 정정 부호화장치를 이용하여 방송신호의 에러를 정정할 경우, 방송신호에 에러가 발생할 가능성이 커진다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 수신 환경이 이동수신환경 및 휴대수신환경과 같은 열악한 수신 환경에서 전송된 방송신호를 수신측에서 보다 안정되고 정확하게 복원할 수 있도록 에러 정정 부호화를 수행하는 디지털 방송 시스템의 에러정정 부호화 장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 전송되는 방송신호를 수신하는 수신측의 수신환경이 이동수신환경 및 고정수신환경에 상관없이 전송되는 방송신호를 보다 정확하게 복원할 수 있는 디지털방송 시스템의 에러정정 부호화 장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적은 본 발명에 따라, 제1TS스트림에 대한 에러 정정 부호화를 수행하는 제1에러정정부호화부, 제1TS스트림에 비해서 데이터의 전송율이 낮은 제2TS스트림에 대해서 제1에러정정부호화부에 비해 오류 정정 능력이 높도록 에러 정정 부호화를 수행하는 제2에러정정부호화부, 및 제1에러정정부호화부 및 제2에러정정부호화부에서 각각 오류 정정 부호화가 수행된 제1TS스트림 및 제2TS스트림을 각각 비트단위로 뒤섞는 내부인터리버를 포함하는 디지털방송 송신기의 에러 정정 부호화장치에 의해 달성된다.

바람직하게는, 제1에러정정부호화부는, 제1TS스트림의 오류정정을 위해 부호화하는 제1외부엔코더, 부호화된 제1TS스트림을 설정된 규칙에 따라 제1TS스트림의 각 심볼의 순서를 바꾸어 배열하는 제1외부인터리버, 및 각각의 심볼의 순서가 바뀐 제1TS스트림을 부호화하는 제1내부엔코더를 갖는다.

바람직하게는, 제2에러정정부호화부는, 제2TS스트림의 오류정정을 위해 부호화하는 제2외부엔코더, 부호화된 제2TS스트림을 설정된 규칙에 따라 제2TS스트림의 각 심볼의 순서를 바꾸어 배열하는 제2외부인터리버, 및 각각의 심볼의 순서가 바 뀐 제2TS스트림을 부호화하는 제2내부엔코더를 갖는다.

바람직하게는, 제1외부엔코더 및 제2외부엔코더는 RS엔코더이며, 각각의 코드 스펙은 다르게 이용된다. 또한, 제1외부인터리버 및 제2외부인터리버는 컨볼루셔널 인터리버이며, 각각의 코드 스펙은 다르게 이용된다. 그리고, 제1내부엔코더 및 제2내부엔코더는 컨볼루셔널 엔코더 및 터보 엔코더 중 어느 하나이며, 각각의 코드 스펙은 다르게 이용된다. 내부인터리버는 비트 인터리버가 이용된다.

본 발명에 따르면, 전송하고자 하는 신호를 이동수신환경과 고정수신환경을 고려하여 각각의 모드로 신호를 오류 정정 부호화하여 전송함으로써, 이동수신환경의 방송신호 수신기에서는 보다 안정적인 신호의 수신이 가능하고 고정수신환경의 방송신호 수신기에서는 보다 많은 량의 데이터를 수신할 수 있다. 이에 따라, 디지털방송 시스템의 수신기는 수신된 데이터에 대해 각각 에러 정정 부호화된 제1TS스트림(TS1) 및 제2TS스트림(TS2) 중에서 수신환경에 알맞는 수신 데이터를 선택할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 디지털방송 시스템의 송신기에 적용되는 에러정정 부호화 장치의 바람직한 제1 실시예를 도시한 블록도이다.

도면의 디지털방송 시스템의 송신기의 에러정정 부호화 장치는, 제1외부엔코더(a first outer encoder)(100), 제1외부인터리버(a first outer interleaver)(140), 제1내부엔코더(a first inner encoder)(180), 제2외부엔코더(a second outer encoder)(120), 제2외부인터리버(a second outer interleaver)(160), 제2내부엔코더(a second inner encoder)(200), 및 내부인터리버(inner interleaver)(220)를 갖는다.

제1외부엔코더(100)는 입력되는 MPEG-2 포맷의 제1TS(transport stream) 스트림(TS1)에 오류정정을 위해 부호화를 수행한다.

제1외부인터리버(140)는 제1TS스트림(TS1)이 제1외부엔코더(100)에서 부호화된 데이터를 일정 규칙에 따라 순서를 바꾸어 배열시킨다. 이에 의해 데이터에 발생할 수 있는 연접오류를 분산시키는 효과가 있다.

제1내부엔코더(180)는 제1외부인터리버(140)에 의해 규칙적으로 뒤섞이게 된 데이터를 부호화한다.

제2외부엔코더(120), 제2외부인터리버(160), 및 제2내부엔코더(200)는 제1외부엔코더(100), 제1외부인터리버(140), 및 제1내부엔코더(180)에 각각 대응하여 입력되는 제2TS스트림(TS2)에 대해 동일한 처리를 수행한다.

본 실시예의 제1외부엔코더(100), 제1외부인터리버(140), 및 제1내부엔코더(180)는 제2외부엔코더(120), 제2외부인터리버(160), 및 제2내부엔코더(200)에 비해 오류 정정 능력은 낮으나 데이터의 전송율은 높도록 설정한다. 즉, 제2외부엔코더(120), 제2외부인터리버(160), 및 제2내부엔코더(200)는 제1외부엔코더(100), 제1외부인터리버(140), 및 제1내부엔코더(180)에 비해 오류 정정 능력을 높으나 데이터의 전송율은 낮도록 설정한다.

이에 따라, 고정수신환경의 방송신호 수신기에서는 수신된 제1TS스트림(TS1) 및 제2TS스트림(TS2)을 각각 오류 정정 부호화하고, 이 중에서 데이터의 전송율이 높은 제1TS스트림(TS1)을 복원한다. 또한, 이동수신환경의 방송신호 수신기에서는 수신된 제1TS스트림(TS1) 및 제2TS스트림(TS2)을 각각 오류 정정 부호화하고, 이 중에서 오류 정정 능력이 높은 제2TS스트림(TS2)을 복원한다.

바람직하게는, 제1외부엔코더(100), 제1외부인터리버(140), 및 제1내부엔코더(180)를 통해 오류 정정 부호화가 수행되는 제1TS스트림(TS1)은 해상도가 높은 방송신호이다. 또한, 제2외부엔코더(120), 제2외부인터리버(160), 및 제2내부엔코더(200)를 통해 오류 정정 부호화가 수행되는 제2TS스트림(TS2)은 해상도가 낮은 방송신호이다.

내부인터리버(220)는 데이터에 발생할 가능성이 있는 연접에러를 분산하기 위해 제1내부엔코더(180) 및 제2내부엔코더(200)에 의해 부호화가 수행된 제1TS스트림(TS1) 및 제2TS스트림(TS2)을 각각 비트단위로 뒤섞는다. 이때, 내부인터리버(220)는 비트단위로 뒤섞어진 제1TS스트림(TS1) 및 제2TS스트림(TS2)를 각각 교차적으로 섞어서 순차적으로 스위칭 출력한다.

도 3에 의해 에러 정정 부호화된 데이터는 디지털방송 시스템의 변조부(240)에 의해 설정된 변조방식에 따라 변조되어 고주파 채널을 통해 전송된다. 즉, 변조부(240)는 도 3의 에러 정정 부호화장치를 통과하여 부호화가 수행된 데이터에 대해 디지털방송을 위한 잔류측파대(Vestigial Side Band : VSB)변조 또는 부호화 직교 주파수 분할 다중(Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing : COFDM)변조 등과 같은 기 설정된 변조를 수행한다.

본 실시예의 제1외부엔코더(100) 및 제2외부엔코더(120)로는 RS 엔코더(Reed-Solomon encoder)가 이용되며, 각각의 코드 스펙(code spec)은 다르게 이용된다. 또한, 제1외부인터리버(140) 및 제2외부인터리버(160)로는 컨볼루셔널 인터리버(convolutional interleaver)가 이용된다. 그리고, 제1내부엔코더(180) 및 제2내부엔코더(200)로는 컨볼루셔널 엔코더(convolutional encoder) 또는 터보 엔코더(turbo encoder)가 이용되며, 각각의 코드 스펙은 다르게 이용된다. 한편, 내부인터리버(220)로는 비트 인터리버(bit interleaver)가 이용된다.

따라서, 전송하고자 하는 신호를 이동수신환경과 고정수신환경을 고려하여 각각의 모드로 신호를 오류 정정 부호화하여 전송함으로써, 이동수신환경의 방송신호 수신기에서는 보다 안정적인 신호의 수신이 가능하고 고정수신환경의 방송신호 수신기에서는 보다 많은 량의 데이터를 수신할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 디지털방송 시스템의 수신기에 적용되는 에러정정 부호화 장치의 바람직한 제1 실시예를 도시한 블록도이다.

도면의 디지털방송 시스템의 수신기의 에러정정 부호화장치는, 내부디인터리버(inner deinterleaver)(320), 제1내부디코더(a first inner decoder)(340), 제1외부디인터리버(a first outer deinterleaver)(380), 제1외부디코더(a first outer decoder)(420), 제2내부디코더(a second inner decoder)(360), 제2외부디인터리버(a second outer deinterleaver)(400), 및 제2외부디코더(a first outer decoder)(440)를 갖는다.

내부디인터리버(320)는 도 3에 의해 에러 정정 부호화된 데이터를 수신한 도면의 디지털방송 시스템의 수신기에 마련된 복조부(300)를 통해 복조된 데이터에 발생할 가능성이 있는 연접에러를 분산하기 위해 복조부(300)에서 복조된 데이터를 비트단위로 뒤섞는다. 이는, 도 3의 내부인터리버(220)와 반대로 데이터를 뒤섞어서 내부인터리버(220)에 입력되기 전 상태의 데이터 열을 복원하게 된다. 이때, 내부디인터리버(320)는 비트단위로 뒤섞어진 데이터를 제1TS스트림(TS1) 및 제2TS스트림(TS2)으로 분리하여 각각 스위칭 출력한다.

제1내부디코더(340)는 내부디인터리버(320)에 의해 뒤섞여진 데이터 중 제1TS스트림(TS1)을 복호화한다.

제1외부디인터리버(380)는 제1내부디코더(340)에서 복호화된 제1TS스트림(TS1)을 다시 뒤섞는다. 이때는 도 3의 제1외부인터리버(140)와 정반대로 데이터를 뒤섞어, 결과적으로 도 3의 제1외부인터리버(140)에 입력되기 전의 신호 열로 복원된다.

제1외부디코더(420)는 제1외부디인터리버(380)에서 다시 뒤섞어진 제1TS스트림(TS1)에 대한 오류정정을 위해 복호화를 수행한다. 이에 따라, 제1외부디코더(420)에 입력된 제1TS스트림(TS1)을 복호화하면, MPEG-2 포맷의 제1TS(transport stream) 스트림(TS1)으로 변환된다.

제2내부디코더(360)는 내부디인터리버(320)에 의해 뒤섞여진 데이터 중 제2TS스트림(TS2)을 복호화한다.

제2외부디인터리버(400)는 제2내부디코더(360)에서 복호화된 제2TS스트림(TS2)을 다시 뒤섞는다. 이때는 도 3의 제2외부인터리버(160)와 정반대로 데이터를 뒤섞어, 결과적으로 도 3의 제2외부인터리버(160)에 입력되기 전의 신호 열로 복원된다.

제2외부디코더(440)는 제2외부디인터리버(400)에서 다시 뒤섞어진 제2TS스트림(TS2)에 대한 오류정정을 위해 복호화를 수행한다. 이에 따라, 제2외부디코더(440)에 입력된 제2TS스트림(TS2)을 복호화하면, MPEG-2 포맷의 제2TS(transport stream) 스트림(TS2)으로 변환된다.

본 실시예의 내부디인터리버(320)로는 비트 디인터리버(bit deinterleaver)가 이용된다. 제1내부디코더(340) 및 제2내부디코더(360)로는 비터비 디코더(viterbi decoder) 또는 터보 디코더(turbo decoder)가 이용된다. 제1외부디인터리버(380) 및 제2외부디인터리버(400)로는 컨볼루셔널 디인터리버(convolutional deinterleaver)가 이용된다. 제1외부디코더(420) 및 제2외부디코더(440)로는 RS 디코더(Reed-Solomon decoder)가 이용된다.

본 실시예의 제1내부디코더(340), 제1외부디인터리버(380), 및 제1외부디코더(420)는 제2내부디코더(360), 제2외부디인터리버(400), 및 제2외부디코더(440)에 비해 오류 정정 능력은 낮으나 데이터 전송율은 높도록 설정한다. 즉, 제2내부디코더(360), 제2외부디인터리버(400), 및 제2외부디코더(440)는 제1내부디코더(340), 제1외부디인터리버(380), 및 제1외부디코더(420)에 비해 오류 정정 능력은 높으나 데이터의 전송율을 낮도록 설정한다.

따라서, 본 실시예의 에러 정정 부호화장치가 적용된 디지털방송 시스템의 수신기는 수신된 데이터에 대해 각각 에러 정정 부호화된 제1TS스트림(TS1) 및 제2TS스트림(TS2) 중에서 에러 정정 부호화가 보다 정확한 데이터를 선택하여 할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 디지털방송 시스템의 송신기에 적용되는 에러정정 부호화 장치의 바람직한 제2 실시예를 도시한 블록도이다.

도면의 디지털방송 시스템의 송신기의 에러정정 부호화장치는, 제1외부엔코더(500), 제1외부인터리버(520), 제2외부엔코더(540), 제2외부인터리버(560), 제3외부엔코더(580), 내부엔코더(600), 및 내부인터리버(620)를 갖는다.

제1외부엔코더(500)는 입력되는 MPEG-2 포맷의 제1TS(transport stream) 스트림(TS1)에 오류정정을 위해 부호화를 수행한다.

제1외부인터리버(520)는 제1TS스트림(TS1)이 제1외부엔코더(500)에서 부호화된 데이터를 일정 규칙에 따라 순서를 바꾸어 배열시킨다. 이에 의해 데이터에 발생할 수 있는 연접오류를 분산시키는 효과가 있다.

제2외부엔코더(540)는 입력되는 MPEG-2 포맷의 제2TS(transport stream) 스트림(TS2)에 오류정정을 위해 부호화를 수행한다.

제2외부인터리버(560)는 제2TS스트림(TS2)이 제2외부엔코더(540)에서 부호화된 데이터를 일정 규칙에 따라 순서를 바꾸어 배열시킨다. 이에 의해 데이터에 발생할 수 있는 연접오류를 분산시키는 효과가 있다.

제3외부엔코더(580)는 제2외부인터리버(560)에서 일정 규칙에 따라 순서가 뒤섞인 데이터에 오류정정을 위해 부호화를 수행한다.

한편, 제1외부인터리버(520)는 데이터에 발생할 가능성이 있는 연접에러를 분산하기 위해 제1외부엔코더(500) 및 제3외부엔코더(520)에서 각각 부호화된 제1TS스트림(TS1) 및 제2TS스트림(TS2)을 각각 비트단위로 뒤섞는다. 이때, 제1외부인터리버(520)는 비트단위로 뒤섞어진 제1TS스트림(TS1) 및 제2TS스트림(TS2)을 각각 교차적으로 섞어서 순차적으로 스위칭 출력한다.

내부엔코더(600)는 제1외부인터리버(520)에 의해 규칙적으로 뒤섞여 교차적으로 출력되는 제1TS스트림(TS1) 및 제2TS스트림(TS2)을 입력되는 순서에 따라 부호화한다.

내부인터리버(620)는 데이터에 발생할 가능성이 있는 연접에러를 분산하기 위해 내부엔코더(600)에 의해 부호화가 수행된 제1TS스트림(TS1) 및 제2TS스트림(TS2)을 비트단위로 뒤섞는다.

이에 따라, 에러 정정 부호화된 데이터는 도면의 변조부(640)에 의해 설정된 변조방식에 따라 변조되어 고주파 채널을 통해 전송된다. 즉, 변조부(640)는 도 5의 에러 정정 부호화장치를 통과하여 부호화가 수행된 데이터에 대해 디지털방송을 위한 잔류측파대(Vestigial Side Band : VSB)변조 또는 부호화 직교 주파수 분할 다중(Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing : COFDM)변조 등과 같은 기 설정된 변조를 수행한다.

따라서, 본 실시예의 에러 정정 부호화장치는 제2TS스트림(TS2)을 부호화하기 위해 제3외부엔코더(580)를 추가함으로써, 제1TS스트림(TS1)에 비해 제2TS스트림(TS2)의 오류 정정을 보다 정확하게 수행할 수 있다. 이에 따라, 제2TS스트림(TS2)에 대응하는 데이터로는 이동수신환경의 방송 수신기로 전송하기 위한 방송신호 또는 해상도가 낮은 방송신호 등이 있다.

본 실시예의 제1외부엔코더(500), 제2외부엔코더(540), 및 제3외부엔코더(580)로는 RS 엔코더(Reed-Solomon encoder)가 이용되며, 각각의 코드 스펙(code spec)은 다르게 이용된다. 또한, 제1외부인터리버(520) 및 제2외부인터리버(560)로는 컨볼루셔널 인터리버(convolutional interleaver)가 이용된다. 그리고, 내부엔코더(600)로는 컨볼루셔널 엔코더(convolutional encoder) 또는 터보 엔코더(turbo encoder)가 이용된다. 한편, 내부인터리버(620)로는 비트 인터리버(bit interleaver)가 이용된다.

도면의 디지털방송 시스템의 수신기의 에러정정 부호화장치는, 내부디인터리버(720), 내부디코더(740), 제1외부디인터리버(760), 제1외부디코더(780), 제2외부디코더(800), 제2외부디인터리버(820), 및 제3외부디코더(840)를 갖는다.

내부디인터리버(720)는 도 5에 의해 에러 정정 부호화된 데이터를 수신한 도면의 디지털방송 시스템의 수신기에 마련된 복조부(700)를 통해 복조된 데이터에 발생할 가능성이 있는 연접에러를 분산하기 위해 복조부(500)에서 복조된 데이터를 비트단위로 뒤섞는다. 이는, 도 5의 내부인터리버(620)와 반대로 데이터를 뒤섞어서 내부인터리버(620)에 입력되기 전 상태의 데이터 열을 복원하게 된다.

내부디코더(740)는 내부디인터리버(720)에 의해 뒤섞여진 데이터를 복호화한다.

제1외부디인터리버(760)는 내부디코더(740)에서 복호화된 데이터를 다시 뒤 섞는다. 이때는 도 5의 제1외부인터리버(520)와 정반대로 데이터를 뒤섞어, 결과적으로 도 5의 제1외부인터리버(520)에 입력되기 전의 신호 열로 복원된다. 이때, 제1외부디인터리버(760)는 뒤섞인 데이터를 제1TS스트림(TS1) 및 제2TS스트림(TS2)로 분리하여 각각 스위칭 출력한다.

제1외부디코더(780)는 제1외부디인터리버(760)에서 출력된 데이터 중 제1TS스트림(TS1)에 대한 오류정정을 위해 복호화를 수행한다. 이에 따라, 제1외부디코더(780)에 입력된 제1TS스트림(TS1)을 복호화하면, MPEG-2 포맷의 제1TS(transport stream) 스트림(TS1)으로 변환된다.

제2외부디코더(800)는 제1외부디인터리버(760)에서 출력된 데이터 중 제2TS스트림(TS2)에 대한 오류정정을 위해 복호화를 수행한다.

제2외부디인터리버(820)는 제2외부디코더(800)에서 복호화된 제2TS스트림(TS2)을 다시 뒤섞는다. 이때는 도 5의 제2외부인터리버(560)와 정반대로 데이터를 뒤섞어, 결과적으로 도 5의 제2외부인터리버(560)에 입력되기 전의 신호 열로 복원된다.

제3외부디코더(840)는 제2외부디인터리버(820)에서 다시 뒤섞어진 제2TS스트림(TS2)에 대한 오류정정을 위해 복호화를 수행한다. 이에 따라, 제3외부디코더(840)에 입력된 제2TS스트림(TS2)을 복호화하면, MPEG-2 포맷의 제2TS(transport stream) 스트림(TS2)으로 변환된다.

본 실시예의 내부디인터리버(720)로는 비트 디인터리버(bit deinterleaver)가 이용된다. 내부디코더(740)로는 비터비 디코더(viterbi decoder) 또는 터보 디 코더(turbo decoder)가 이용된다. 제1외부디인터리버(760) 및 제2외부디인터리버(820)로는 컨볼루셔널 디인터리버(convolutional deinterleaver)가 이용된다. 제1외부디코더(780), 제2외부디코더(800), 및 제3외부디코더(840)로는 RS 디코더(Reed-Solomon decoder)가 이용된다.

본 실시예의 오류 정정 부호화장치는 제2TS스트림(TS2)에 대한 오류 정정을 위해 제3외부디코더(840)를 추가함으로써, 제1TS스트림(TS1)에 비해 보다 정확한 오류 정정을 수행할 수 있다. 이에 따라, 제2TS스트림(TS2)에 대응되는 데이터로는 이동수신환경에 적합한 수신을 위해 전송된 방송신호로 해상도가 낮은 방송신호다.

본 발명에 따르면, 전송하고자 하는 신호를 이동수신환경과 고정수신환경을 고려하여 각각의 모드로 신호를 오류 정정 부호화하여 전송함으로써, 이동수신환경의 방송신호 수신기에서는 보다 안정적인 신호의 수신이 가능하고 고정수신환경의 방송신호 수신기에서는 보다 많은 량의 데이터를 수신할 수 있다. 이에 따라, 디지털방송 시스템의 수신기는 수신된 데이터에 대해 각각 에러 정정 부호화된 제1TS스트림(TS1) 및 제2TS스트림(TS2) 중에서 수신 환경에 알맞는 수신 데이터를 선택할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식 을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims

제2TS스트림의 오류정정을 위해 부호화하는 제2외부엔코더;

상기 부호화된 제2TS스트림을 설정된 규칙에 따라 상기 제2TS스트림의 각 심볼의 순서를 바꾸어 배열하는 제2외부인터리버;

상기 제2외부인터리버에 의해 상기 심볼의 순서가 바뀌어 배열된 상기 제2TS스트림의 오류정정을 위해 부호화하는 제3외부엔코더;

제1TS스트림의 오류정정을 위해 부호화하는 제1외부엔코더;

상기 제1외부엔코더에 의해 부호화된 제1TS스트림을 설정된 규칙에 따라 상기 제1TS스트림의 각 심볼의 순서를 바꾸어 배열하고, 상기 제3외부엔코더로부터 상기 부호화된 제2TS스트림을 입력받으며, 상기 제1TS스트림 및 상기 제2TS스트림을 각각 교차적으로 섞어서 순차적으로 스위칭 출력하는 제1외부인터리버;

상기 제1외부인터리버로부터 출력되는 상기 제1TS스트림 및 상기 제2TS스트림을 입력되는 순서에 따라 부호화하는 내부엔코더; 및

상기 내부엔코더에 의해 부호화가 수행된 상기 제1TS스트림 및 상기 제2TS스트림을 각각 비트단위로 뒤섞는 내부인터리버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털방송 송신기의 에러 정정 부호화장치.
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제 1항에 있어서,

상기 제1외부엔코더 및 상기 제2외부엔코더는 RS엔코더이며, 각각의 코드 스펙은 다른 것을 특징으로 하는 디지털방송 송신기의 에러 정정 부호화장치.
제 4항에 있어서,

상기 제1외부인터리버 및 상기 제2외부인터리버는 컨볼루셔널 인터리버이며, 각각의 코드 스펙은 다른 것을 특징으로 하는 디지털방송 송신기의 에러 정정 부호화장치.
제 5항에 있어서,

상기 내부엔코더는 컨볼루셔널 엔코더 및 터보 엔코더 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디지털방송 송신기의 에러 정정 부호화장치.
제 6항에 있어서,

상기 내부인터리버는 비트 인터리버인 것을 특징으로 하는 디지털방송 송신기의 에러 정정 부호화장치.