(57)【要約】  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用いたデジタル放送システム及びその方法に関し、より詳細には、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、ノーマルストリームとロバストにしたターボストリームと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、デジタル放送性能を向上させたデジタル放送システム及びその方法に関するものである。  デジタル放送システムを開示する。本発明のシステムは、ノーマルストリーム及びターボストリームをマルチプレクシング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、前記デュアル伝送ストリーム内に付加基準信号を挿入し、前記ターボストリームに対する信号処理を行って前記デュアル伝送ストリームを再構成した後、前記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前記再構成されたデュアル伝送ストリームを受信して、前記ノーマルストリーム及び前記ターボストリームをそれぞれデコード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を含む。これにより、デジタル放送信号の受信性能を効率的に改善させることができる。
2009524943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノーマルストリーム及びターボストリームをマルチプレクシング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、
前記デュアル伝送ストリーム内に付加基準信号を挿入し、前記ターボストリームに対する信号処理を行って前記デュアル伝送ストリームを再構成した後、前記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と、
前記再構成されたデュアル伝送ストリームを受信して、前記ノーマルストリーム及び前記ターボストリームをそれぞれデコード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、を含むことを特徴とするデジタル放送システム。
【請求項２】
前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て、前記ターボストリームに対するリードソロモンエンコードを行うリードソロモンエンコーダと、
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に対してパリティ挿入領域を形成するデュプリケータと、
外部からノーマルストリームを受信して、前記デュプリケータで処理されたターボストリームと前記ノーマルストリームをマルチプレクシングしてデュアル伝送ストリームを生成するマックスと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のデジタル放送システム。
【請求項３】
前記デュプリケータは、前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１つにより変換することにより、前記ターボストリーム内のデータビットの間に前記パリティ挿入領域を形成することを特徴とする請求項２に記載のデジタル放送システム。
【請求項４】
前記送信装置は、前記伝送ストリーム生成装置から前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、
前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、
前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と、
前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、
前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前記デュアル伝送ストリームにスタッフィングして、前記エンコードされたターボストリームに対応されるパリティを補償するターボ処理部と、
前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／パリティ訂正部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のデジタル放送システム。
【請求項５】
前記ターボ処理部は、前記インターリーブされたデュアル伝送ストリームから前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、
前記検出されたターボストリームに対するパリティを前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エンコーダと、
前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インターリーバと、
前記インターリーブ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て前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と、
前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、前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、を含むことを特徴とする請求項４に記載のデジタル放送システム。
【請求項６】
前記ターボ処理部は、前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−シンボル変換部と、
前記パリティ補償部により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、をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のデジタル放送システム。
【請求項７】
前記送信装置は、前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マックスと、
前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、
前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、
前記等化されたデュアル伝送ストリームをＶＳＢ変調するＶＳＢ変調部と、
前記ＶＳＢ変調されたデュアル伝送ストリームをＲＦチャネル帯域の信号に変調して伝送するＲＦ変調部と、をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のデジタル放送システム。
【請求項８】
前記トレリス／パリティ訂正部は、前記付加基準信号をエンコードする前に初期化を行い、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を特徴とする請求項４に記載のデジタル放送システム。
【請求項９】
前記トレリス／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れば前記初期化を行い、予め格納された格納値を初期値として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、
前記加算器により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前記トレリスエンコーダブロックに提供するマックスと、
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プと、を含むことを特徴とする請求項８に記載のデジタル放送システム。
【請求項１０】
前記トレリスエンコーダブロックは、
複数個のトレリスエンコーダと、
前記伝送ストリームを前記複数個のトレリスエンコーダに順次に入力するスプリッタと、
前記複数個のトレリスエンコーダにより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、を含むことを特徴とする請求項９に記載のデジタル放送システム。
【請求項１１】
前記トレリスエンコーダは、外部制御信号が入力されると初期化されて予め格納された格納値を第１初期値として出力する第１メモリと、
第２メモリと、
前記外部制御信号が入力されると初期化されて予め格納された格納値を前記第２メモリにシフトさせて、前記第２メモリに予め格納された格納値を第２初期値として出力するようにする第３メモリとを含み、
前記ＲＳリエンコーダは、前記第１及び第２初期値の組み合わせで構成された初期値に対応するパリティを生成することを特徴とする請求項１０に記載のデジタル放送システム。
【請求項１２】
前記受信装置は、前記伝送された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からノーマルストリームデータを復元する第１処理部と、
前記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データを復元する第２処理部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のデジタル放送システム。
【請求項１３】
前記第１処理部は、前記等化されたデュアル伝送ストリームのノーマルストリームに対してエラー訂正を行い、エラー訂正されたノーマルストリームを復号するビタビデコーダと、
前記ビタビデコーダで出力されるデュアル伝送ストリームをデインターリーブする第１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リードソロモンデコーダと、
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して前記ノーマルストリームデータを復元する第１逆ランダム化部と、を含むことを特徴とする請求項１２に記載のデジタル放送システム。
【請求項１４】
前記第２処理部は、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に対してターボデコードを行うターボデコーダと、
前記ターボデコードされたターボストリームを含むデュアル伝送ストリームをデインターリーブする第２デインターリーバと、
前記第２デインターリーバによりデインターリーブされたデュアル伝送ストリームからパリティを除去するパリティ除去部と、
前記パリティが除去されたデュアル伝送ストリームを逆ランダム化する第２逆ランダム化部と、
前記逆ランダム化されたデュアル伝送ストリームをデマルチプレクシングして前記ターボストリームデータを復元するターボデマックスと、を含むことを特徴とする請求項１２に記載のデジタル放送システム。
【請求項１５】
前記ターボデコーダは、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に対してトレリスデコードするトレリスデコーダと、
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マップデコーダと、
前記アウタマップデコーダで軟判定が出力されると、前記アウタマップデコーダ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に提供するアウタインターリーバと、
前記アウタマップデコーダの硬判定出力値をフレームフォマットするフレームフォーマッタと、を含むことを特徴とする請求項１４に記載のデジタル放送システム。
【請求項１６】
前記ターボデコーダは、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むことを特徴とする請求項１５に記載のデジタル放送システム。
【請求項１７】
ノーマルストリーム及びターボストリームをマルチプレクシング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段階と、
前記デュアル伝送ストリーム内に付加基準信号を挿入し、前記ターボストリームに対する信号処理を行って前記デュアル伝送ストリームを再構成した後、前記再構成されたデュアル伝送ストリームを出力する送信段階と、
前記再構成されたデュアル伝送ストリームを受信し、前記ノーマルストリーム及び前記ターボストリームを各々デコード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段階と、を含むことを特徴とするデジタル放送方法。
【請求項１８】
前記伝送ストリーム生成段階は、外部からターボストリームを受信してリードソロモンエンコードを行う段階と、
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に対してパリティ挿入領域を形成する段階と、
外部からノーマルストリームを受信し、前記パリティ挿入領域が設けられたターボストリームと前記ノーマルストリームをマルチプレクシングしてデュアル伝送ストリームを生成する段階と、を含むことを特徴とする請求項１７に記載のデジタル放送方法。
【請求項１９】
前記パリティ挿入領域を形成する段階は、前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１つにより変換することで、前記ターボストリーム内のデータビットの間に前記パリティ挿入領域を形成することを特徴とする請求項１８に記載のデジタル放送方法。
【請求項２０】
前記送信段階は、前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段階と、
前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段階と、
前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段階と、
前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段階と、
前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前記デュアル伝送ストリームにスタッフィングし、前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段階と、
前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段階と、を含むことを特徴とする請求項１７に記載のデジタル放送方法。
【請求項２１】
前記ターボ処理段階は、前記インターリーブされたデュアル伝送ストリームから前記ターボストリームを検出する段階と、
前記検出されたターボストリームに対するパリティを前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段階と、
前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段階と、
前記インターリーブ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て前記デュアル伝送ストリームを再構成する段階と、
前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、前記デュアル伝送ストリームに付加するパリティ補償段階と、を含むことを特徴とする請求項２０に記載のデジタル放送方法。
【請求項２２】
前記ターボ処理段階は、前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段階と、
前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段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載のデジタル放送方法。
【請求項２３】
前記送信段階は、前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段階と、
前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段階と、
前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段階と、
前記等化されたデュアル伝送ストリームをＶＳＢ変調する段階と、
前記ＶＳＢ変調されたデュアル伝送ストリームをＲＦチャネル帯域の信号に変調して伝送する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載のデジタル放送方法。
【請求項２４】
前記トレリスエンコードを行う段階は、前記付加基準信号をエンコードする前に初期化を行い、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を特徴とする請求項２０に記載のデジタル放送方法。
【請求項２５】
前記受信段階は、前記伝送されたデュアル伝送ストリームを受信して復調する段階と、
前記復調されたデュアル伝送ストリームを等化する段階と、
前記等化されたデュアル伝送ストリームからノーマルストリームデータを復元する段階と、
前記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データを復元する段階と、を含むことを特徴とする請求項１７に記載のデジタル放送方法。
【請求項２６】
前記ノーマルストリームデータを復元する段階は、前記等化されたデュアル伝送ストリームのノーマルストリームに対してエラー訂正を行い、エラー訂正されたノーマルストリームを復号するビタビデコード段階と、
前記復号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段階と、
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段階と、
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して前記ノーマルストリームデータを復元する段階と、を含むことを特徴とする請求項２５に記載のデジタル放送方法。
【請求項２７】
前記ターボストリームデータを復元する段階は、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に対してターボデコードを行う段階と、
前記ターボデコードされたターボストリームを含むデュアル伝送ストリームをデインターリーブする段階と、
前記デインターリーブされたデュアル伝送ストリームからパリティを除去する段階と、
前記パリティが除去されたデュアル伝送ストリームを逆ランダム化する段階と、
前記逆ランダム化されたデュアル伝送ストリームをデマルチプレクシングして前記ターボストリームデータを復元する段階と、を含むことを特徴とする請求項２５に記載のデジタル放送方法。
【請求項２８】
前記ターボデコードを行う段階は、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ダを用いてトレリスデコードする段階と、
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段階と、
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段階と、
前記デコード過程で軟判定が出力されると、前記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に提供する段階と、
前記デコード過程で硬判定が出力されると、前記硬判定出力値をフレームフォーマットしてデュアル伝送ストリームを出力する段階と、を含むことを特徴とする請求項２７に記載のデジタル放送方法。
【請求項２９】
前記ターボデコードを行う段階は、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する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２８に記載のデジタル放送方法。
【請求項３０】
前記デュプリケータは、前記ターボストリームを構成する各バイトを１／２レート変換方式で変換して各バイト内に４対のビットを形成し、
各対は１つのペリト挿入領域及び前記ターボストリームに対応するビットを含み、
各対において前記１つのパリティ挿入領域は前記対の第１番目のビット位置に存在することを特徴とする請求項３に記載のデジタル放送システム。
【請求項３１】
前記デュプリケータは、前記ターボストリームを構成する各バイトを１／２レート変換方式で変換して各バイト内に４対のビットを形成し、
各対は１つのペリト挿入領域及び前記ターボストリームに対応するビットを含み、
各対において前記１つのパリティ挿入領域は前記対の第２番目のビット位置に存在することを特徴とする請求項３に記載のデジタル放送システム。
【請求項３２】
前記デュプリケータは、前記ターボストリームを構成する各バイトを１／４レート変換方式で変換して各バイト内に４ビットからなる２つのグループを形成し、
各グループは３ビットからなる１つのパリティ挿入領域及び前記ターボストリームに対応するビットを含み、
各グループにおいて、前記１つのパリティ挿入領域は前記グループの第１乃至第３ビット位置に存在することを特徴とする請求項３に記載のデジタル放送システム。
【請求項３３】
前記デュプリケータは、前記ターボストリームを構成する各バイトを１／４レート変換方式で変換して各バイト内に４ビットからなる２つのグループを形成し、
各グループは３ビットからなる１つのパリティ挿入領域及び前記ターボストリームに対応するビットを含み、
各グループにおいて、前記１つのパリティ挿入領域は前記グループの第２乃至第４ビット位置に存在することを特徴とする請求項３に記載のデジタル放送システム。
【請求項３４】
前記伝送ストリーム生成装置は、前記ノーマル及びターボストリームを多重化し、前記ＳＲＳが挿入されたスタッフ領域を形成するマルチプレクサーをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のデジタル放送システム。
【請求項３５】
前記スタッフ領域は、前記デュアル伝送ストリームの各パケットとして前記マルチプレクサーにより付加された適応的フィールドを含み、
前記スタッフ領域を含まない前記適応的フィールドの一部は、プログラムクロックレファレンス（ＰＣＲ）、オリジナルプログラムクロックレファレンス（ＯＰＣＲ）、４つの回路ブロック、マクロブロック数、伝送プライベートデータ長、適応フィールド拡張長の少なくとも１つを示すオプションフィールドを含むことを特徴とする請求項３４に記載のデジタル放送システム。
【請求項３６】
前記送信装置は、前記伝送ストリーム生成装置から前記デュアル伝送ストリームを受信して前記デュアル伝送ストリームをランダム化するランダム化部と、
前記ランダム化されたデュアル伝送ストリームのスタッフ領域に付加基準信号を挿入する付加基準信号挿入部と、
前記付加基準信号が挿入された前記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と、
前記リードソロモン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、
前記インターリーブされたデュアル伝送ストリームから前記ターボストリームを検出し、前記検出されたターボストリームをエンコードして、前記デュアル伝送ストリームに前記エンコードされたターボストリームを挿入し、前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と、
前記ターボ処理部により処理された前記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／パリティ訂正部と、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システム。
【請求項３７】
前記ターボ処理部は、前記インターリーブされたデュアル伝送ストリームから前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、
前記デュプリケータにより生成された前記ターボストリームの前記パリティ挿入領域に前記検出されたターボストリームに対応するパリティを挿入するアウタエンコーダと、
前記パリティが挿入された前記ターボストリームをインターリーブするアウタインターリーバと、
前記インターリーブ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て前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と、
前記再構成されたデュアル伝送ストリームを再生成して、前記デュアル伝送ストリームに前記パリティを付加するパリティ補償部と、を含むことを特徴とする請求項３６に記載のデジタル放送システム。
【請求項３８】
リードソロモンエンコード前に、前記ターボストリームは同期信号、ＰＩＤ領域、及びターボストリーム領域を含み、
前記リードソロモンエンコーダは、前記受信されたターボストリームから前記同期信号を除去し前記ターボストリームを拡張するため、前記ターボストリームをリードソロモンエンコードする間に前記ターボストリームにパリティを挿入することを特徴とする請求項２に記載のデジタル放送システム。
【請求項３９】
リードソロモンエンコード前に、前記ターボストリームは、前記同期信号のための１バイト、前記ＰＩＤ領域のための３バイト、及び前記ターボストリーム領域のための１８４バイトを含む１８８バイトであり、
リードソロモンエンコード後に、前記ターボストリームは、前記パリティのための２０バイト、前記ＰＩＤ領域のための３バイト、及び前記ターボストリーム領域のための１８４バイトを含む２０７バイトであることを特徴とする請求項３８に記載のデジタル放送システム。
【請求項４０】
ターボストリームで多重化されたノーマルストリームを含むデュアル伝送ストリームに訓練列を挿入し、前記デュアル伝送ストリームを再構成するため前記ターボストリームを処理し、前記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と、
前記再構成されたデュアル伝送ストリームの出力を受信し、前記受信されたデュアル伝送ストリームにおける訓練列と前記受信機に格納された訓練列とを比べて、前記ノーマルストリーム及び前記ターボストリームをそれぞれデコード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、を含むことを特徴とするデジタル放送システム。
【請求項４１】
前記訓練列は付加基準信号を含むことを特徴とする請求項４０に記載のデジタル放送システム。
【請求項４２】
前記送信装置は、前記デュアル伝送ストリームのスタッフ領域に前記訓練列を挿入する訓練列挿入部と、
前記訓練列が挿入された前記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と、
前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、
前記インターリーブされたデュアル伝送ストリームから前記ターボストリームを検出し、前記検出されたターボストリームをエンコードして、前記エン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と、
前記ターボ処理部により処理された前記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／パリティ訂正部と、を含むことを特徴とする請求項４０に記載のデジタル放送システム。
【請求項４３】
前記ターボ処理部は、前記インターリーブされたデュアル伝送ストリームから前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、
前記ターボストリームのパリティ挿入領域に前記検出されたターボストリームに対応するパリティを挿入するアウタエンコーダと、
前記パリティが挿入された前記ターボストリームをインターリーブするアウタインターリーバと、
前記インターリーブ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て前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と、
前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前記デュアル伝送ストリームに前記パリティを付加するパリティ補償部と、を含むことを特徴とする請求項４２に記載のデジタル放送システム。
【請求項４４】
前記スタッフ領域は、前記ノーマルストリーム及びターボストリームを多重化する間に前記デュアル伝送ストリームの各パケットに付加された適応的フィールドを含み、
前記スタッフ領域を含まない前記適応的フィールドの一部は、プログラムクロックレファレンス（ＰＣＲ）、オリジナルプログラムクロックレファレンス（ＯＰＣＲ）、４つの回路ブロック、マクロブロック数、伝送プライベートデータ長、適応フィールド拡張長の少なくとも１つを示すオプションフィールドを含むことを特徴とする請求項４２に記載のデジタル放送システム。
【請求項４５】
前記トレリス／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前記初期化を行い、予め格納された格納値を初期値として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、
前記加算器により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前記トレリスエンコーダブロックに提供するマックスと、
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プと、を含むことを特徴とする請求項４２に記載のデジタル放送システム。
【請求項４６】
前記トレリスエンコーダブロックは、複数個のトレリスエンコーダと、
前記伝送ストリームを前記複数個のトレリスエンコーダに順次に入力するスプリッタと、
前記複数個のトレリスエンコーダにより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、を含むことを特徴とする請求項４５に記載のデジタル放送システム。
【請求項４７】
前記トレリスエンコーダは、外部制御信号が入力されると初期化されて予め格納された格納値を第１初期値として出力する第１メモリと、
第２メモリと、
前記外部制御信号が入力されると初期化されて予め格納された格納値を前記第２メモリにシフトさせて、前記第２メモリに予め格納された格納値を第２初期値として出力するようにする第３メモリとを含み、
前記ＲＳリエンコーダは、前記第１及び第２初期値の組み合わせで構成される初期値に対応するパリティを生成することを特徴とする請求項４６に記載のデジタル放送システム。
【請求項４８】
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に含まれたノーマルストリーム及びターボストリームを各々デコード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ことを特徴とするデジタル放送受信装置。
【請求項４９】
前記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からノーマルストリームデータを復元する第１処理部と、
前記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データを復元する第２処理部と、を含むことを特徴とする請求項４８に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項５０】
前記第１処理部は、
前記等化されたデュアル伝送ストリームのノーマルストリームに対してエラー訂正を行い、エラー訂正されたノーマルストリームを復号するビタビデコーダと、
前記ビタビデコーダで出力されるデュアル伝送ストリームをデインターリーブする第１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リードソロモンデコーダと、
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して前記ノーマルストリームデータを復元する第１逆ランダム化部と、を含むことを特徴とする請求項４９に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項５１】
前記第２処理部は、
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に対してターボデコードを行うターボデコーダと、
前記ターボデコードされたターボストリームを含むデュアル伝送ストリームをデインターリーブする第２デインターリーバと、
前記第２デインターリーバによりデインターリーブされたデュアル伝送ストリームからパリティを除去するパリティ除去部と、
前記パリティが除去されたデュアル伝送ストリームを逆ランダム化する第２逆ランダム化部と、
前記逆ランダム化されたデュアル伝送ストリームをデマルチプレクシングして前記ターボストリームデータを復元するターボデマックスと、を含むことを特徴とする請求項４９に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項５２】
前記ターボデコーダは、
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に対してトレリスデコードするトレリスデコーダと、
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マップデコーダと、
前記アウタマップデコーダで軟判定が出力されると、前記アウタマップデコーダ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に提供するアウタインターリーバと、
前記アウタマップデコーダの硬判定出力値をフレームフォマットするフレームフォーマッタと、を含むことを特徴とする請求項５１に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項５３】
前記ターボデコーダは、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むことを特徴とする請求項５２に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項５４】
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に含まれたノーマルストリーム及びターボストリームを各々デコード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ためのデジタル放送受信方法。
【請求項５５】
前記デュアル伝送ストリームを受信して復調する段階と、
前記復調されたデュアル伝送ストリームを等化する段階と、
前記等化されたデュアル伝送ストリームからノーマルストリームデータを復元する段階と、
前記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データを復元する段階と、を含むことを特徴とする請求項５４に記載のデジタル放送受信方法。
【請求項５６】
前記等化されたデュアル伝送ストリームからノーマルストリームデータを復元する段階は、
前記等化されたデュアル伝送ストリームのノーマルストリームに対してエラー訂正を行い、エラー訂正されたノーマルストリームを復号する段階と、
前記復号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段階と、
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段階と、
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して前記ノーマルストリームデータを復元する段階と、を含むことを特徴とする請求項５５に記載のデジタル放送受信方法。
【請求項５７】
前記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データを復元する段階は、
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に対してターボデコードを行う段階と、
前記ターボデコードされたターボストリームを含むデュアル伝送ストリームをデインターリーブする段階と、
前記デインターリーブされたデュアル伝送ストリームからパリティを除去する段階と、
前記パリティが除去されたデュアル伝送ストリームを逆ランダム化する段階と、
前記逆ランダム化されたデュアル伝送ストリームをデマルチプレクシングして前記ターボストリームデータを復元する段階と、を含むことを特徴とする請求項５５に記載のデジタル放送受信方法。
【請求項５８】
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ターボデコードする段階は、
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に対してトレリスデコーダを用いてトレリスデコードする段階と、
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段階と、
軟判定出力値または硬判定出力値を出力するように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段階と、
前記軟判定出力値が出力されると、前記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に提供する段階と、
前記硬判定出力値が出力されると、前記硬判定出力値をフレームフォマットして前記デュアル伝送ストリームを出力する段階と、を含むことを特徴とする請求項５７に記載のデジタル放送受信方法。
【請求項５９】
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ターボデコードする段階は、
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する段階をさらに含むことを特徴とする請求項５８に記載のデジタル放送受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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用いたデジタル放送システム及びその方法に関し、より詳細には、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、ノーマルストリームとロバストにした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って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ものである。
【背景技術】
【０００２】
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ー方式で、３１２セグメント単位でフィールド同期信号(field  sync)が用いられている。このため、劣悪なチャネル、特にドップラフェージングチャネルにおける受信性能が良くない。
【０００３】
図１は一般の米国向け地上波デジタル放送システムとしてＡＴＳＣ  ＤＴＶ規格による送受信器を示すブロック図である。図１のデジタル放送送信器はPhilipsが提案したＥＶＳＢ  ｓｙｓｔｅｍとして、基準ＡＴＳＣ  ＶＳＢシステムのノーマルデータ（Normal  data）にロバストデータ（Robust  data）を追加したデュアルストリーム（Dual  stream）を形成して伝送することができるように構成した方式である。
【０００４】
図１に示されるように、デジタル放送送信器は、デュアルストリームをランダム化するランダム化部１１、伝送過程でチャネル特性により発生するエラーを訂正するため伝送ストリームにパリティバイトを追加するコンキャティネイト符号化器（Concatenated  coder）形態のリードソロモンエンコーダ（Reed-Solomon  encoder）１２、ＲＳエンコードされたデータを所定パターンによりインターリーブを行うインターリーバ１３、及びインターリーブされたデータに対し２／３比率でトレリスエンコードを行い８レベルシンボルでマッピングを行うトレリスエンコーダ（２／３rate  trellis  encoder）１４を含み、デュアルストリームに対するエラー訂正符号化を行う。
【０００５】
さらに、デジタル放送送信器は、エラー訂正符号化が行われたデータに対して図２のデータフォマットのようにフィールドシンク（field  Sync）とセグメントシンク（Segment  Sync）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、パルス成形してＶＳＢ変調を行い、ＲＦチャネル帯域の信号に変換（up-converting）して伝送する変調部１６を含む。
【０００６】
これにより、デジタル放送送信器はノーマルデータとロバストデータを１つのチャネルで送信するデュアルストリーム方式に従ってノーマルデータとロバストデータがマルチプレクシングされて（図示しない）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によりデータランダム化し、ランダム化されたデータは外部符号化器（Outer  coder）であるリードソロモンエンコーダ１２を介して外部符号化し、インターリーバ１３を介して符号化されたデータを分散させる。さらに、インターリーブされたデータを１２シンボル単位でトレリスエンコード部１４により内部符号化して、内部符号化されたデータに対し８レベルシンボルでマッピングを行った後、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変調を実現しＲＦ信号に変換して伝送するようになる。
【０００７】
一方、図１のデジタル放送受信器はチャ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（図示しない）、変換された基底信号に対し同期検出及び復調を行う復調部２１、復調された信号に対しマルチパスにより発生したチャネルの歪曲を補償する等化部２２、等化された信号に対し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２３、デジタル放送送信器のインターリーバ１３により分散されたデータを再整列するデインターリーバ２４、エラーを訂正するＲＳデコーダ２５、ＲＳデコーダ２５により訂正されたデータを逆ランダム化（derandomize）してＭＰＥＧ−２伝送ストリームを出力する逆ランダム化部２６を含む。
【０００８】
このように、図１のデジタル放送受信機はデジタル放送送信器の逆過程によりＲＦ信号を基底帯域に変換（Down-converting）し、変換された信号を復調及び等化した後、チャネルデコードを行って元信号を復元する。
【０００９】
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。図示するように、１つのフレームは２つのフィールドで構成され、１つのフィールドは第１セグメントである１つのフィールド同期信号セグメント（field  sync  segment）と、３１２個のデータセグメントとで構成される。また、ＶＳＢデータフレームで１つのセグメントはＭＰＥＧ−２パケット１つに対応し、１つのセグメントは４シンボルのセグメント同期信号（segment  sync）と８２８個のデータシンボルで構成される。
【００１０】
図２のように、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用される。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、デジタル放送送信器及び受信機の間で既に知られたデータとして受信器側で等化を行う際に基準信号（Reference  Signal）として使用される。
【００１１】
図１の米国向け地上波デジタル放送システムは、既存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伝送することができるように構成された方式で、既存のノーマルデータとロバストデータを共に伝送する。
【００１２】
しかし、図１の米国向け地上波デジタル放送システムは、ロバストデータの追加によるデュアルストリーム伝送にも拘わらず、既存のノーマルデータストリーム伝送によるマルチパスチャネルにおける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。さらに、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。そこで、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できる放送システムの必要性が高まっている。
【特許文献１】韓国特許公開第２００４−００６３７７９号公報
【特許文献２】韓国特許公開第２００３−００２６２３６号公報
【特許文献３】韓国特許公開第２００５−００７７２５５号公報
【特許文献４】韓国特許公開第２００２−００９４４２６号公報
【特許文献５】韓国特許公開第２００３−０００７８４７号公報
【特許文献６】米国特許公開第２００２０１９４５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで、本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、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させ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。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するためになされた本発明の一実施例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マルチプレクシング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、前記デュアル伝送ストリーム内に付加基準信号を挿入し、前記ターボストリームに対する信号処理を行って前記デュアル伝送ストリームを再構成した後、前記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と、及び前記再構成されたデュアル伝送ストリームを受信して、前記ノーマルストリーム及び前記ターボストリームをそれぞれデコード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。
【００１５】
好ましくは、前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て、前記ターボストリームに対するリードソロモンエンコードを行うリードソロモンエンコーダと、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に対してパリティ挿入領域を形成するデュプリケータと、及び外部からノーマルストリームを受信して、前記デュプリケータで処理されたターボストリームと前記ノーマルストリームをマルチプレクシングしてデュアル伝送ストリームを生成するマックスとを含むことを特徴とする。
【００１６】
この場合、前記デュプリケータは、前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１つにより変換することにより、前記ターボストリーム内のデータビットの間に前記パリティ挿入領域を形成することを特徴とする。
【００１７】
また、好ましくは、前記送信装置は、前記伝送ストリーム生成装置から前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、前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、前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と、前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、前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前記デュアル伝送ストリームにスタッフィングして、前記エンコードされたターボストリームに対応されるパリティを補償するターボ処理部と、及び、前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／パリティ訂正部とを含むことを特徴とする。
【００１８】
ここで前記ターボ処理部は、前記インターリーブされたデュアル伝送ストリームから前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、前記検出されたターボストリームに対するパリティを前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エンコーダ、前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インターリーバ、前記インターリーブ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て前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、前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、前記デュアル伝送ストリームに付け加えるパリティ補償部を含むことを特徴とする。
【００１９】
より好ましくは、前記ターボ処理部は、前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−シンボル変換部と、及び前記パリティ補償部により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む。
【００２０】
また好ましくは、前記送信装置は、前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マックスと、前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、前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、前記等化されたデュアル伝送ストリームをＶＳＢ変調するＶＳＢ変調部と、及び前記ＶＳＢ変調されたデュアル伝送ストリームをＲＦチャネル帯域の信号に変調して伝送するＲＦ変調部とをさらに含む。
【００２１】
なお、前記トレリス／パリティ訂正部は、前記付加基準信号をエンコードする前に初期化を行い、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。
【００２２】
この場合、前記トレリス／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れば前記初期化を行い、予め格納された格納値を初期値として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、前記加算器により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前記トレリスエンコーダブロックに提供するマックスと、及び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プとを含むことを特徴とする。
【００２３】
ここで、前記トレリスエンコーダブロックは、複数個のトレリスエンコーダと、前記伝送ストリームを前記複数個のトレリスエンコーダに順次に入力するスプリッタと、及び前記複数個のトレリスエンコーダにより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を特徴とする。
【００２４】
より好ましくは、前記トレリスエンコーダは、外部制御信号が入力されると初期化されて予め格納された格納値を第１初期値として出力する第１メモリと、第２メモリと、及び、前記外部制御信号が入力されると初期化されて予め格納された格納値を前記第２メモリにシフトさせて、前記第２メモリに予め格納された格納値を第２初期値として出力するようにする第３メモリとを含む。この場合、前記ＲＳリエンコーダは、前記第１及び第２初期値の組み合わせで構成された初期値に対応すパリティを生成することを特徴とする。
【００２５】
また好ましくは、前記受信装置は、前記伝送された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からノーマルストリームデータを復元する第１処理部と、及び前記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データを復元する第２処理部とを含む。
【００２６】
ここで、前記第１処理部は、前記等化されたデュアル伝送ストリームのノーマルストリームに対してエラー訂正を行い、エラー訂正されたノーマルストリームを復号するビタビデコーダと、前記ビタビデコーダで出力されるデュアル伝送ストリームをデインターリーブする第１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リードソロモンデコーダと、及び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して前記ノーマルストリームデータを復元する第１逆ランダム化部とを含むことを特徴とする。
【００２７】
また、前記第２処理部は、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に対してターボデコードを行うターボデコーダと、前記ターボデコードされたターボストリームを含むデュアル伝送ストリームをデインターリーブする第２デインターリーバと、前記第２デインターリーバによりデインターリーブされたデュアル伝送ストリームからパリティを除去するパリティ除去部と、前記パリティが除去されたデュアル伝送ストリームを逆ランダム化する第２逆ランダム化部と、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デマルチプレクシングして前記ターボストリームデータを復元するターボデマックスとを含むことを特徴とする。
【００２８】
ここで、前記ターボデコーダは、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に対してトレリスデコードするトレリスデコーダと、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マップデコーダと、前記アウタマップデコーダで軟判定が出力されると、前記アウタマップデコーダ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に提供するアウタインターリーバと、及び、前記アウタマップデコーダの硬判定出力値をフレームフォマットするフレームフォーマッタとを含むことを特徴とする。
【００２９】
好ましくは、前記ターボデコーダは、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む。
【００３０】
次に、本発明の一実施例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マルチプレクシング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段階、前記デュアル伝送ストリーム内に付加基準信号を挿入し、前記ターボストリームに対する信号処理を行って前記デュアル伝送ストリームを再構成した後、前記再構成されたデュアル伝送ストリームを出力する送信段階、及び前記再構成されたデュアル伝送ストリームを受信し、前記ノーマルストリーム及び前記ターボストリームを各々デコード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段階を含む。
【００３１】
好ましくは、前記伝送ストリーム生成段階は、外部からターボストリームを受信してリードソロモンエンコードを行う段階、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に対してパリティ挿入領域を形成する段階、及び外部からノーマルストリームを受信し、前記パリティ挿入領域が設けられたターボストリームと前記ノーマルストリームをマルチプレクシングしてデュアル伝送ストリームを生成する段階を含む。
【００３２】
より好ましくは、前記パリティ挿入領域を形成する段階は、前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１つにより変換することで、前記ターボストリーム内のデータビットの間に前記パリティ挿入領域を形成する。
【００３３】
また好ましくは、前記送信段階は、前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段階、前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段階、前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段階、前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段階、前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前記デュアル伝送ストリームにスタッフィングし、前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段階、及び前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段階を含む。
【００３４】
一方、前記ターボ処理段階は、前記インターリーブされたデュアル伝送ストリームから前記ターボストリームを検出する段階、前記検出されたターボストリームに対するパリティを前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段階、前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段階、前記インターリーブ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て前記デュアル伝送ストリームを再構成する段階、及び前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、前記デュアル伝送ストリームに付加するパリティ補償段階を含むことを特徴とする。
【００３５】
また、前記ターボ処理段階は、前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段階及び前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段階をさらに含むことを特徴とする。
【００３６】
ここで、前記送信段階は、前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段階、前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段階、前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段階、前記等化されたデュアル伝送ストリームをＶＳＢ変調する段階、及び前記ＶＳＢ変調されたデュアル伝送ストリームをＲＦチャネル帯域の信号に変調して伝送する段階をさらに含むことを特徴とする。
【００３７】
また、前記トレリスエンコードを行う段階は、前記付加基準信号をエンコードする前に初期化を行い、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を特徴とする。
【００３８】
また好ましくは、前記受信段階は、前記伝送されたデュアル伝送ストリームを受信して復調する段階、前記復調されたデュアル伝送ストリームを等化する段階、前記等化されたデュアル伝送ストリームからノーマルストリームデータを復元する段階、及び前記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データを復元する段階を含む。
【００３９】
この場合、前記ノーマルストリームデータを復元する段階は、前記等化されたデュアル伝送ストリームのノーマルストリームに対してエラー訂正を行い、エラー訂正されたノーマルストリームを復号するビタビデコード段階、前記復号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段階、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段階、及び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して前記ノーマルストリームデータを復元する段階を含むことを特徴とする。
【００４０】
また、前記ターボストリームデータを復元する段階は、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に対してターボデコードを行う段階、前記ターボデコードされたターボストリームを含むデュアル伝送ストリームをデインターリーブする段階、前記デインターリーブされたデュアル伝送ストリームからパリティを除去する段階、前記パリティが除去されたデュアル伝送ストリームを逆ランダム化する段階、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デマルチプレクシングして前記ターボストリームデータを復元する段階を含むことを特徴とする。
【００４１】
ここで、前記ターボデコードを行う段階は、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ダを用いてトレリスデコードする段階、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段階、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段階、前記デコード過程で軟判定が出力されると、前記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に提供する段階、及び前記デコード過程で硬判定が出力されると、前記硬判定出力値をフレームフォーマットしてデュアル伝送ストリームを出力する段階を含むことを特徴とする。
【００４２】
より好ましくは、前記ターボデコードを行う段階は、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する段階をさらに含む。
【００４３】
この場合、前記デュプリケータは、前記ターボストリームを構成する各バイトを１／２レート変換方式で変換して各バイト内に４対のビットを形成し、各対は１つのペリト挿入領域及び前記ターボストリームに対応するビットを含み、各対において前記１つのパリティ挿入領域は前記対の第１番目のビット位置に存在することを特徴とする。
【００４４】
また、前記デュプリケータは、前記ターボストリームを構成する各バイトを１／２レート変換方式で変換して各バイト内に４対のビットを形成し、各対は１つのペリト挿入領域及び前記ターボストリームに対応するビットを含み、各対において前記１つのパリティ挿入領域は前記対の第２番目のビット位置に存在することを特徴とする。
【００４５】
ここで、前記デュプリケータは、前記ターボストリームを構成する各バイトを１／４レート変換方式で変換して各バイト内に４ビットからなる２つのグループを形成し、各グループは３ビットからなる１つのパリティ挿入領域及び前記ターボストリームに対応するビットを含み、各グループにおいて、前記１つのパリティ挿入領域は前記グループの第１乃至第３ビット位置に存在することを特徴とする。
【００４６】
また、前記デュプリケータは、前記ターボストリームを構成する各バイトを１／４レート変換方式で変換して各バイト内に４ビットからなる２つのグループを形成し、各グループは３ビットからなる１つのパリティ挿入領域及び前記ターボストリームに対応するビットを含み、各グループにおいて、前記１つのパリティ挿入領域は前記グループの第２乃至第４ビット位置に存在することを特徴とする。
【００４７】
ここで、前記伝送ストリーム生成装置は、前記ノーマル及びターボストリームを多重化して、前記ＳＲＳが挿入されたスタッフ領域を形成するマルチプレクサーをさらに含む。
【００４８】
この場合、前記スタッフ領域は、前記デュアル伝送ストリームの各パケットとして前記マルチプレクサーにより付加された適応的フィールドを含み、前記スタッフ領域を含まない前記適応的フィールドの一部は、プログラムクロックレファレンス（ＰＣＲ）、オリジナルプログラムクロックレファレンス（ＯＰＣＲ）、４つの回路ブロック、マクロブロック数（splice  countdown）、伝送プライベートデータ長(transport  private  data  length)、適応フィールド拡張長(adaptation  field  extension  length)の少なくとも１つを示すオプションフィールドを含むことを特徴とする。
【００４９】
この際、前記送信装置は、前記伝送ストリーム生成装置から前記デュアル伝送ストリームを受信して前記デュアル伝送ストリームをランダム化するランダム化部と、前記ランダム化されたデュアル伝送ストリームのスタッフ領域に付加基準信号を挿入する付加基準信号挿入部と、前記付加基準信号が挿入された前記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と、前記リードソロモン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、前記インターリーブされたデュアル伝送ストリームから前記ターボストリームを検出し、前記検出されたターボストリームをエンコードして、前記デュアル伝送ストリームに前記エンコードされたターボストリームを挿入し、前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と、及び、前記ターボ処理部により処理された前記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／パリティ訂正部とを含むことを特徴とする。
【００５０】
ここで、前記ターボ処理部は、前記インターリーブされたデュアル伝送ストリームから前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、前記デュプリケータにより生成された前記ターボストリームの前記パリティ挿入領域に前記検出されたターボストリームに対応するパリティを挿入するアウタエンコーダと、前記パリティが挿入された前記ターボストリームをインターリーブするアウタインターリーバと、前記インターリーブ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て前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と、及び、前記再構成されたデュアル伝送ストリームを再生成して、前記デュアル伝送ストリームに前記パリティを付加するパリティ補償部とを含むことを特徴とする。
【００５１】
また、リードソロモンエンコード前に、前記ターボストリームは同期信号、ＰＩＤ領域、及びターボストリーム領域を含み、前記リードソロモンエンコーダは、前記受信されたターボストリームから前記同期信号を除去し前記ターボストリームを拡張するため、前記ターボストリームをリードソロモンエンコードする間に前記ターボストリームにパリティを挿入することを特徴とする。
【００５２】
また、リードソロモンエンコード前に、前記ターボストリームは、前記同期信号のための１バイト、前記ＰＩＤ領域のための３バイト、及び前記ターボストリーム領域のための１８４バイトを含む１８８バイトであり、リードソロモンエンコード後に、前記ターボストリームは、前記パリティのための２０バイト、前記ＰＩＤ領域のための３バイト、及び前記ターボストリーム領域のための１８４バイトを含む２０７バイトであることを特徴とする。
【００５３】
次に、本発明の一実施例によるデジタル放送システムは、ターボストリームで多重化されたノーマルストリームを含むデュアル伝送ストリームに訓練列を挿入し、前記デュアル伝送ストリームを再構成するため前記ターボストリームを処理し、前記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と、及び、前記再構成されたデュアル伝送ストリームの出力を受信し、前記受信されたデュアル伝送ストリームにおける訓練列と前記受信機に格納された訓練列とを比べて、前記ノーマルストリーム及び前記ターボストリームをそれぞれデコード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。
【００５４】
ここで、前記訓練列は付加基準信号を含むことを特徴とするデジタル放送システムである。
【００５５】
また、前記送信装置は、前記デュアル伝送ストリームのスタッフ領域に前記訓練列を挿入する訓練列挿入部と、前記訓練列が挿入された前記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と、前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、前記インターリーブされたデュアル伝送ストリームから前記ターボストリームを検出し、前記検出されたターボストリームをエンコードして、前記エン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と、及び、前記ターボ処理部により処理された前記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／パリティ訂正部とを含むことを特徴とする。
【００５６】
ここで、前記ターボ処理部は、前記インターリーブされたデュアル伝送ストリームから前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、前記ターボストリームのパリティ挿入領域に前記検出されたターボストリームに対応するパリティを挿入するアウタエンコーダと、前記パリティが挿入された前記ターボストリームをインターリーブするアウタインターリーバと、前記インターリーブ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て前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と、及び、前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前記デュアル伝送ストリームに前記パリティを付加するパリティ補償部とを含むことを特徴とする。
【００５７】
この際、前記スタッフ領域は、前記ノーマルストリーム及びターボストリームを多重化する間に前記デュアル伝送ストリームの各パケットに付加された適応的フィールドを含み、前記スタッフ領域を含まない前記適応的フィールドの一部は、プログラムクロックレファレンス（ＰＣＲ）、オリジナルプログラムクロックレファレンス（ＯＰＣＲ）、４つの回路ブロック、マクロブロック数、伝送プライベートデータ長、適応フィールド拡張長の少なくとも１つを示すオプションフィールドを含むことを特徴とする。
【００５８】
この場合、前記トレリス／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前記初期化を行い、予め格納された格納値を初期値として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、前記加算器により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前記トレリスエンコーダブロックに提供するマックスと、及び、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プとを含むことを特徴とする。
【００５９】
ここで、前記トレリスエンコーダブロックは、複数個のトレリスエンコーダと、前記伝送ストリームを前記複数個のトレリスエンコーダに順次に入力するスプリッタと、及び、前記複数個のトレリスエンコーダにより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を特徴とする。
【００６０】
ここで、前記トレリスエンコーダは、外部制御信号が入力されると初期化されて予め格納された格納値を第１初期値として出力する第１メモリと、第２メモリと、及び、前記外部制御信号が入力されると初期化されて予め格納された格納値を前記第２メモリにシフトさせて、前記第２メモリに予め格納された格納値を第２初期値として出力するようにする第３メモリとを含み、前記ＲＳリエンコーダは、前記第１及び第２初期値の組み合わせで構成される初期値に対応するパリティを生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００６１】
以上のように、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用いて放送サービスを行う。これにより、特定データをロバストに送信できるようになるので効率的なサービス提供が実現される。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で受信側でチャネル状態を容易に確認でき、これによって補償程度が決定できるようになる。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行うことが可能となる。よって、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的に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６２】
以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
【００６３】
図３は本発明の一実施例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に示すように、本デジタル放送システムは伝送ストリーム生成装置１００、送信装置２００及び受信装置３００を含む。
【００６４】
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マルチプレクシングすることによって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構成の一例を示すブロック図である。
【００６５】
図４に示すように、本発明の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１１０、デュプリケータ１２０及びマックス３２０を含む。
【００６６】
リードソロモンエンコーダ１１０は、ターボストリームを受信してパリティを付加してエンコードした後、デュプリケータ１２０に提供する役割をする。図５は図４のリードソロモンエンコーダ１１０でエンコードされたパケット構造の一例を示した図である。図４のリードソロモンエンコーダ１１０は同期信号、ＰＩＤ（Packet  Identity）、ターボデータ領域で構成されたターボストリームを受信する。全体ターボストリームパケットは１８８byteで構成でき、このうち同期信号（ＳＹＮＣ）が１バイト、ＰＩＤ（Packet  Identity）が３バイト、ターボデータが１８４バイトで構成できる。リードソロモンエンコーダ１１０はターボストリーム中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。これにより、最終エンコードされたターボストリームの一パケットは総２０７バイトで構成され、その中の３つのバイトはＰＩＤ(Packet  IDentity)、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。
【００６７】
一方、デュプリケータ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形成する。パリティ挿入領域を形成す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つまたは４つのバイトに区分する。区分された各バイトには、元バイトのビット値の一部とナルデータ（例えば、０）が満たされる。ナルデータが満たされた領域がパリティ挿入領域となる。
【００６８】
デュプリケータ１２０の動作をより具体的に説明すれば次の通りである。すなわち、入力を２倍の大きさにする場合であれば、１つのバイトに入るビットがＭＳＢからａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈで表現され、その順に入力されると仮定すれば、デュプリケータ１２０の出力はａ、ａ、ｂ、ｂ、ｃ、ｃ、ｄ、ｄ、ｅ、ｅ、ｆ、ｆ、ｇ、ｇ、ｈ、ｈのように表現される。この場合ＭＳＢから表示すればａ、ａ、ｂ、ｂ、ｃ、ｃ、ｄ、ｄからなる１ｂｙｔｅと、ｅ、ｅ、ｆ、ｆ、ｇ、ｇ、ｈ、ｈからなる１ｂｙｔｅの２バイト出力が順次に出力されることが分かる。
【００６９】
入力を４倍大きさにする場合であれば、デュプリケータ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のように表現される。このように４つのバイトが出力される。一方、デュプリケータ１２０は必ずしも入力ビットをコピーする必要なく、指定された位置以外の位置には他の任意の値、すなわち、ナルデータを入れることも可能である。例えば、duplicatorが入力を２倍にする場合であれば、上記のａ、ａ、ｂ、ｂ、ｃ、ｃ．．．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の部分だけ元の入力を維持し、後の部分は任意の値が入るようにしてもよい。または、これと反対に後の部分だけ元の入力を維持するようにすることもできる。出力を４倍にする場合にも、元の入力は第１、第２、第３、第４の位置のうち１カ所にのみ位置させ、残りは任意の値を入れることもできる。
【００７０】
図６及び図７はデュプリケータ１２０がパリティ挿入領域を形成する方式の例を説明するための模式図である。まず、図６は１／２レート変換方式を示す。デュプリケータ１２０はターボストリームの各バイトに対し１／２レート変換方式を適用して２つのバイトを生成する。図６によれば、Ｄ０〜Ｄ７ビットを含む１つのバイトを４ビットずつ分けて２つのビットグループ（Ｄ０〜Ｄ３、Ｄ４〜Ｄ７）を形成する。このような状態で、各ビットグループの各ビットに１つのナル（null）ビットを平行に配置して各ビットグループをバイトに拡張する。結果的に、Ｄ４〜Ｄ７ビットを含む第１バイト（Ｄ７  ０  Ｄ６  ０  Ｄ５  ０  Ｄ４  ０）、Ｄ０〜Ｄ３ビットを含む第２バイト（Ｄ３  ０  Ｄ２  ０  Ｄ１  ０  Ｄ０  ０）が生成される。第１及び第２バイトの各ビットの間のビットはパリティ挿入領域として使用される。すなわち、第１及び第２バイトの場合、第２、４、６、８番目のビットがパリティ挿入領域として使用される。このようなパリティ挿入領域の配置位置は多様に変更できる。すなわち、第２、３、６、７番目のビット、または、第３、４、５、６番目のビットがパリティ挿入領域として使用されることができる。
【００７１】
図７は１／４レート変換方式を示す。デュプリケータ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つのバイトを生成する。図７によれば、Ｄ０〜Ｄ７ビットを含む１つのバイトを２ビットずつ分けて総４つのビットグループ（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グループの各ビットに３つのナル（null）ビットを平行に配置して各ビットグループをバイトに拡張する。具体的には、Ｄ６、Ｄ７ビットを含む第１バイト（Ｄ７  ０  ０  ０  Ｄ６  ０  ０  ０）、Ｄ４、Ｄ５ビットを含む第２バイト（Ｄ５  ０  ０  ０  Ｄ４  ０  ０  ０）、Ｄ２、Ｄ３ビットを含む第３バイト（Ｄ３  ０  ０  ０  Ｄ２  ０  ０  ０）、Ｄ０、Ｄ１ビットを含む第４バイト（Ｄ１  ０  ０  ０  Ｄ０  ０  ０  ０）に拡張される。図７によれば、各バイトで第２、３、４、５、６、７、８番目のビットがパリティ挿入領域として使用されるが、このような構造に限定されるのではない。
【００７２】
再び図４を参照するに、マックス１３０は別に受信されるノーマルストリームとデュプリケータ１２０で処理されたターボストリームをマックシングする。これによって、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のような外部モジュールや、圧縮処理モジュール(例えば、ＭＰＥＧ２モジュール)、ビデオエンコーダ、オーディオエンコーダなど様々な内部モジュールから受信することができる。
【００７３】
さらに、マックス１３０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(adaptation  field)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のデータなどを挿入するため設けられた領域を意味する。具体的には、ターボストリームの他に、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る。一方、適応的フィールドは様々な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用される。パケット情報とは、受信機の復調器の同期として使用されるプログラムクロックレファレンス(ＰＣＲ：Program  Clock  Reference)、受信機におけるプログラムの録画、予約及び再生に使用さ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する数であるマクロブロック数(splice  countdown)、文字放送の文字データの長さである伝送プライベートデータ長(transport  private  data  length)、及び適応フィールド拡張長(adaptation  field  extension  length)などがある。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重ならないように配置することが好ましい。
【００７４】
一方、図３の送信装置は図８に示したように構成される。図８に示すように、送信装置２００はランダム化部２１０、付加基準信号挿入部２２０、リードソロモンエンコーダ２３０、インターリーバ２４０、ターボ処理部２５０、トレリス／パリティ訂正部２６０、同期信号マックス２７０、パイロット挿入部２８０、事前等化部２８５、ＶＳＢ変調部２９０、ＲＦ変調部２９５を含む。
【００７５】
ランダム化部２１０は伝送ストリーム生成装置１００から受信されるデュアル伝送ストリームをランダム化する。
【００７６】
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て、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）を挿入する役割をする。付加基準信号とは、送信側と受信側とが共通に知る信号パターンを意味する。放送受信側では受信され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で、チャネル状態を容易にチェックすることができる。これによって、補償の程度を決定することができる。
【００７７】
リードソロモンエンコーダ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。
【００７８】
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。
【００７９】
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、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にする。その後、ロバストにし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。次いで、ターボストリームのエンコードによって変化する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に示した。
【００８０】
図９によれば、前記ターボ処理部２５０はターボストリーム検出部２５１、アウタエンコーダ２５２、アウタインターリーバ２５３、ターボストリームスタッファ２５４、パリティ補償部２５５を含む。
【００８１】
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する。
【００８２】
アウタエンコーダ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する。
【００８３】
アウタインターリーバ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する。
【００８４】
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マルチプレクシングしてデュアル伝送ストリームを再構成する役割をする。ターボストリームスタッファ２５４はマルチプレクサーで実現することができる。
【００８５】
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で、ターボストリームエンコードによるパリティエラーを補償する役割をする。
【００８６】
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に示すように、ターボ処理部２５０はターボストリーム検出部２５１、アウタエンコーダ２５２、アウタインターリーバ２５３、ターボストリームスタッファ２５４、パリティ補償部２５５の他に、バイト-シンボル変換部２５６、シンボル-バイト変換部２５７をさらに含む。
【００８７】
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については、アメリカＡＴＳＣ  ＤＴＶ標準（Ａ／５３）表Ｄ５．２を参照する。ターボストリーム検出部２５１はシンボル単位で変換されたデュアル伝送ストリームの中からターボストリームを検出し、アウタエンコーダ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ってターボストリームをエンコードする。この場合、アウタエンコーダ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。
【００８８】
アウタインターリーバ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、アウタインターリーバ２５３はビット単位でインターリーブする。
【００８９】
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マルチプレクシング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により検出される前の位置にターボストリームをスタッフィングしてデュアル伝送ストリームを構成する。
【００９０】
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でバイト単位で変換する。シンボル単位でのバイト単位への変換については、アメリカＡＴＳＣ  ＤＴＶ標準（Ａ／５３）表Ｄ５．２を参照する。
【００９１】
図１１はアウタインターリーバ２５３のインターリーブ過程を説明するための模式図である。図１１に示したように、アウタインターリーバ２５３は所定のインターリーブルールに従ってインターリーブを行う。例えば、インターリーブルールが｛０、１、２、３｝＝＞｛２、１、３、０｝の場合、ABCDが順次に入力されると、DBACの形態でインターリーブされて出力される。
【００９２】
再び図８を参照するに、ターボ処理されたデュアル伝送ストリームは、トレリス／パリティ訂正部２６０によりトレリスエンコードされる。トレリス／パリティ訂正部２６０はトレリスエンコードによって変化されるパリティを訂正する作業も行う。
【００９３】
図１２はトレリス／パリティ訂正部２６０構成の一例を示したブロック図である。図１２によれば、トレリス／パリティ訂正部２６０は、トレリスエンコーダブロック４１０、リードソロモンリエンコーダ（Reed  Solomon  re-encoder）４２０、加算器４３０、マックス４４０、マップ４５０を含む。
【００９４】
マックス（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により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）とを有する。マックス４４０の動作モードは、リードソロモンリエンコーダ４２０から受信される制御信号によって決定される。
【００９５】
トレリスエンコーダブロック４１０は、マックス（ＭＵＸ）４４０から受信する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。
【００９６】
ＲＳリエンコーダ４２０は、上述のトレリスエンコーダブロック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。
【００９７】
加算器（Exclusive
OR）４３０は、リエンコードされたパリティとターボ処理部２５０から受信されるパケットを加算してマックス４４０に提供する。加算方法は次のとおりである。
【００９８】
（Ａ）省略…１０１００１０１０１１１００１０１０１０１０１１ＡＡＡＡＡ…省略
（Ｂ）省略…０００００００００００００１００００００００００ＢＢＢＢＢ…省略
（Ｃ）省略…１０１００１０１０１１１０１１０１０１０１０１１ＣＣＣＣＣ…省略
上記（Ａ）はターボ処理部２５０から受信されるパケットを意味し、（Ｂ）はＲＳリエンコードされたパケットを意味し、（Ｃ）は加算器４３０を用いて（Ａ）と（Ｂ）を排他的論理合（Exclusive  OR）した結果を意味する。（Ａ）の下線部分がトレリスエンコーダブロック４１０に入力されるとき、初期化される。この場合、トレリスエンコーダブロック４１０内部に予め格納された値に対応する値がＲＳリエンコーダ４２０に提供され、ＲＳリエンコーダ４２０は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）パケットの下線部分は（Ａ）パケットの下線部分に対応する変更値を意味する。（Ｂ）パケットにおいて下線部分に対応するパリティはＢＢＢＢＢで再生成された状態であることが分かる。
【００９９】
加算器４３０では、パケット（Ａ）とパケット（Ｂ）を排他的論理合（Exclusive  OR）してパケット（Ｃ）を出力する。パケット（Ｃ）において、最初に入力されるパケット（Ａ）の下線部分が「０１」に変更され、パリティもまたAAAAAからCCCCCに変更されたことが分かる。
【０１００】
マックス４４０は、初期化及びパリティ訂正が完了した状態で一般動作モードで動作し、デュアル伝送ストリームをトレリスエンコーダブロック４１０に提供する。
【０１０１】
マップ（ＭＡＰ）４５０は、トレリスエンコードされたパケットを８レベルでシンボルマッピングして出力する。より詳しくは、マップ４５０は次の表のようにマッピングすることができる。
【０１０２】
【表１】
2009524943.tif 000003
表１において、Ｚ０、Ｚ１、Ｚ２は、トレリスエンコーダブロック４１０から出力されるトレリスエンコード値を意味し、Ｒはこれに伴う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で出力されれば、マップ４５０は−７を出力する。
図１３はトレリスエンコーダブロック４１０構成の一例を示した模式図である。このトレリスエンコーダブロック４１０は、スプリッタ４１１、複数個のトレリスエンコーダ（４１２−１〜４１２−１２）、エンコード出力部４１３を含む。
【０１０３】
スプリッタ４１１は、マックス４４０から出力されるストリームを順次に複数個のトレリスエンコーダ（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。
【０１０４】
各トレリスエンコーダ（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１からトレリスエンコーダ１２まで順番どおり連続的に選択され、各々の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の内部メモリ（図示せず）に予め格納された値を初期値としてＲＳリエンコーダ４２０に提供する。ＲＳリエンコーダ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って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（４１２−１〜４１２−１２）から出力されるエンコード値を順次に検出してマップ４５０に出力する。
【０１０５】
さらに、各トレリスエンコーダ（４１２−１〜４１２−１２）は複数個のメモリを有し、これを用い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はリセットされ、この過程で各メモリに予め格納されていた格納値が初期値としてＲＳリエンコーダ４２０に提供される。
【０１０６】
詳細には、各トレリスエンコーダは３つのメモリ（第１〜第３メモリ）を有することができる。この中で第１メモリは、初期化が行われると、以前格納されていた値（以下、第１初期値）をそのまま初期値として出力する。また、第３メモリは、初期化されると同時に、以前格納されていた値を第２メモリにシフトさせる。シフト動作により、第２メモリに予め格納されていた値（以下、第２初期値）が初期値として出力される。ＲＳリエンコーダ４２０は、第１及び第２初期値を組み合わせて初期値として使用する。
【０１０７】
なお、第２及び第３メモリは並んで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２シンボルが要求される。そして、全体３つのメモリを用いて形成できる初期値の状態は８種類（０００、１１１、００１、０１０、１００、１１０、１０１、０１１）が存在する。第１及び第２初期値を意味するＸ０、Ｘ１値はＲＳリエンコーダ４２０に提供され、パリティを変更することができるようになる。
【０１０８】
再び図８を参照するに、同期信号マックス２７０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ルを付加してマルチプレクシングする。
【０１０９】
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。
【０１１０】
事前等化部（pre  equalizer）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、シンボル間の干渉を最小化する。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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チャネル帯域の信号に変調して伝送する。
【０１１３】
図１４は図３のデジタル放送システムにおける受信装置３００の構成の一例を示したブロック図である。図１４に示したように、受信装置３００は復調部３１０、等化部３２０、第１処理部３３０及び第２処理部３４０を含む。
【０１１４】
復調部３１０は、ＲＦ信号形態に変調されて伝送されたデュアル伝送ストリームがアンテナを介して受信されると、受信されたデュアル伝送ストリームの基底帯域の信号に付加されたた同期信号に従って同期を検出し復調を行う。
【０１１５】
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ネルのマルチパスによるチャネル歪を補償する。等化部３２０により等化されたデュアル伝送ストリームは、第１処理部３３０及び第２処理部３４０に提供される。
【０１１６】
第１処理部３３０はデュアル伝送ストリームの中のノーマルストリームを処理してノーマルストリームデータを復元する。図１４によれば、第１処理部３３０は、ビタビデコーダ３３１、第１デインターリーバ３３２、ＲＳデコーダ３３３、第１逆ランダム化部３３４を含む。
【０１１７】
ビタビデコーダ３３１は等化されたデュアル伝送ストリームのノーマルストリームに対してエラー訂正を行い、エラー訂正されたシンボルに対して復号を行ってシンボルパケットを出力する。
【０１１８】
第１デインターリーバ３３２は、復号されたパケットをデインターリーブして、分散されたパケットを再整列する。
【０１１９】
ＲＳデコーダ３３３は、デインターリーブされたノーマルストリームパケットをリードソロモンデコードしてエラーの訂正を行う。
【０１２０】
第１逆ランダム化部３３４は、リードソロモンデコードされたノーマルストリームパケットを逆ランダム化（derandomize）してノーマルストリームデータを復元する。
【０１２１】
さらに、第２処理部３４０は、デュアル伝送ストリームの中のターボストリームを処理してターボストリームデータを復元する。図１４によれば、第２処理部３４０は、ターボデコーダ５１０、第２デインターリーバ５２０、パリティ除去部５３０、第２逆ランダム化部５４０及びターボデマックス５５０を含む。
【０１２２】
ターボデコーダ５１０は、等化されたデュアル伝送ストリームのうちターボストリームに対してのみターボデコードを行う。ターボデコードとはターボストリームに対するデコード処理過程を意味する。ターボデコーダ５１０は、デュアル伝送ストリームのパケット適応フィールド（adaptation  field）の一部または全部からターボストリームを検出してターボデコードを行うことができる。ターボデコーダ５１０は、ターボデコードが完了すれば、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。
【０１２３】
第２デインターリーバ５２０は、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て、パケットを再整列する。
【０１２４】
パリティ除去部５３０は、デインターリーブされたデュアル伝送ストリームに存在するパリティを除去する。
【０１２５】
第２逆ランダム化部５４０は、パリティが除去されたデュアル伝送ストリームを逆ランダム化する。
【０１２６】
ターボデマックス（Turbo  DE-MUX）５５０は、逆ランダム化されたデュアル伝送ストリームをデマルチプレクシングしてターボストリームデータを復元する。
【０１２７】
図１５はターボデコーダ５１０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５１０は、トレリスデコーダ５１１、アウタデインターリーバ（outer  de-interleaver）５１２、アウタマップデコーダ（outer  MAP  decoder）５１３、アウタインターリーバ５１４、フレームフォーマッタ５１５、及びシンボルデインターリーバ５１６を含む。
【０１２８】
トレリスデコーダ５１１は、等化されたデュアル伝送ストリームのうちターボストリームをトレリスデコードしてアウタデインターリーバ５１２に提供する。アウタデインターリーバ５１２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。
【０１２９】
アウタマップデコーダ５１３は、デインターリーブされたターボストリームをコンボルーションデコードすることができる。アウタマップデコーダ５１３は、コンボルーションデコードの結果によって軟判定（soft  decision）及び硬判定（hard  decision）出力値を出力する。ここで、軟判定及び硬判定、ターボストリームのメトリックによって決定される。例えば、ターボストリームのメトリックが０．８であれば０．８の軟判定値を出力し、ターボストリームのメトリックが１であれば硬判定を出力する。
【０１３０】
アウタマップデコーダ５１３の硬判定出力値はフレームフォーマットト５１５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。
【０１３１】
フレームフォーマッタ５１５は、コンボルーション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ことによってデュアル伝送ストリームを再構成する。
【０１３２】
シンボルデインターリーバ５１６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ブは、米国ＡＴＳＣ  ＤＴＶ標準（Ａ／５３）表Ｄ５．２を参照し、詳細な説明は省略する。図１５にはシンボルデインターリーバ５１６が示されているが、シンボルデインターリーバ５１６を省略してもよい。
【０１３３】
さらに、アウタマップデコーダ５１３で軟判定が出力された場合、アウタインターリーバ５１４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５１１に提供する。トレリスデコーダ５１１は、インターリーブされたターボストリームをトレリスデコードを再び行ってアウタデインターリーバ５１２に提供し、アウタデインターリーバ５１２は再びデインターリーブしてアウタマップデコーダ５１３に提供する。トレリスデコーダ５１１、アウタデインターリーバ５１２、アウタインターリーバ５１４の動作は、硬判定が出力されるまで繰り返して行われる。これによって、信頼できるレベルの復号値を得ることができる。
【０１３４】
また、本発明の一実施例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ド処理して送信する送信段階と、デュアル伝送ストリームを受信してノーマルストリーム及びターボストリームを各々デコード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段階を含む。
【０１３５】
図１６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１６に示したように、デュアル伝送ストリームを生成する（Ｓ６１０)。詳しくは、ターボストリーム内にパリティ挿入領域を形成し、ノーマルストリーム内に適応的フィールドを設けた後、２つのストリームをマルチプレクシングしてデュアル伝送ストリームを生成する。
【０１３６】
次に、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)。
【０１３７】
このような状態で、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)。
【０１３８】
次いで、ターボ処理を行う（Ｓ６６０)。ターボ処理とは、上記の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を意味する。この場合、エンコード作業（Ｓ６４０)以降にターボ処理を行うことになるので、ターボ処理に伴ってパリティが変わるのを防止するため、パリティを補償する作業をさらに行う。
【０１３９】
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)。次いで、同期信号をマックシングし、パイロット挿入、等化、変調などの作業を行った後送信する。これは上記説明と同じであるので、重複する部分の説明及び図示は省略する。
【０１４０】
図１７は本発明の一実施例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１７に示したように、まず、デュアル伝送ストリームを受信して復調を行う（Ｓ７１０)。次いで、復調されたストリームを等化する（Ｓ７２０)。
【０１４１】
その後、等化されたストリームのうちノーマルストリームに対してはビタビデコードを行った後（Ｓ７３０)、デインターリーブして（Ｓ７３５)、リードソロモンデコードを行う（Ｓ７４０)。次に、逆ランダム化を行ってノーマルストリームデータを復元する（Ｓ７４５)。
【０１４２】
一方、等化されたストリームのうちターボストリームに対して、ターボデコードを先に行った後(Ｓ７５０)、デインターリーブする（Ｓ７５５)。次いで、ターボストリーム内に記録されたパリティを除去し（Ｓ７６０)、逆ランダム化を行う（Ｓ７６５)。その後、逆ランダム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を検出するデマルチプレクシングを行い(Ｓ７７０)、ターボストリームデータを復元する。
【０１４３】
図１８はターボデコード方法を説明するためのフローチャートである。図１８に示したように、デュアル伝送ストリームのうちターボストリームに対してトレリスデコードを行う（Ｓ８１０)。その後、トレリスデコードされたターボストリームをアウタデ−インターリーブした後（Ｓ８２０)、アウタデコードを行う（Ｓ８３０)。
【０１４４】
アウタデコードにより硬判定の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ブを行う（Ｓ８６０)。
【０１４５】
一方、アウタデコードにより軟判定の出力値が出力されると、アウタインターリーブ（Ｓ８４０)が行われ、アウタ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ド、アウタデインターリーブ過程を行う（Ｓ８１０、Ｓ８２０)。これによって、信頼でき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。
【０１４６】
図１９は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構成の一例を示した模式図である。図１９に示したように、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(Field)の３１２セグメント(Segment)のパケット内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(１８８byte)とノーマルストリーム３パケット(１８８byte)形態の１：３の割合で４パケットずつ繰り返して構成されている。一方、デュアル伝送ストリームの３１２セグメント内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パケット形態の１:３の割合で４パケットずつ７０回繰り返されてから残る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、ターボストリームの大きさは１８２−Ｓバイトとなる。
【０１４７】
一方、本発明の詳細な説明では、具体的な実施例について説明したが、本発明はこれに限るものでなく、各種の変形が本発明の特許請求の範囲を逸脱しない限り、該当技術分野における通常の知識をもつ者により可能なのは明らかである。また、このような変形実施例は本発明の技術的思想や展望から個別的に理解されてはならない。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】従来のデジタル放送(ＡＴＳＣ  ＶＳＢ)送受信システムの構成を示したブロック図である。
【図２】従来のＡＴＳＣ  ＶＳＢデータのフレーム構造を示した例示図である。
【図３】本発明の一実施例によるデジタル放送システムの構成を示したブロック図である。
【図４】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を示したブロック図である。
【図５】図４の伝送ストリーム生成装置でリードソロモンエンコーダから出力されるストリーム構成の一例を示した模式図である。
【図６】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の生成過程を説明するための模式図である。
【図７】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の生成過程を説明するための模式図である。
【図８】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したブロック図である。
【図９】図８の送信装置で使用さ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１０】図８の送信装置で使用さ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１１】ターボ処理部で使用されるアウタ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１２】図８の送信装置で使用されるトレリス／パリティ訂正部の構成の一例を示したブロック図である。
【図１３】図１２のトレリス／パリティ訂正部で使用されるトレリスエンコーダブロック構成の一例を示したブロック図である。
【図１４】図３のデジタル放送システムで使用される受信装置構成の一例を示したブロック図である。
【図１５】図１４で使用されるターボデコーダ構成の一例を示したブロック図である。
【図１６】本発明の一実施例によるデュアル伝送ストリームの送信過程を説明するためのフローチャートである。
【図１７】本発明の一実施例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。
【図１８】ターボデコード過程を説明するためのフローチャートである。
【図１９】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構成の一例を示した模式図である。
【符号の説明】
【０１４９】
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
１２０  デュプリケータ
１３０  マックス
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
２４０  インターリーバ
２５０  ターボ処理部
２６０  トレリス／パリティ訂正部
２７０  マックス
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  第１処理部
３４０  第２処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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