This file is raw output from pdftotext and may not be ideal for distribution. If you are a maintainer for Hackipedia, please sit down when you have time and clean this text version up. Source PDF: /mnt/main/jmc-storage/docs/ATSC/A-153 ATSC Mobile Digital Television Standard (15 October 2009).pdf Like all conversions the text below should be fully readable as UTF-8 unicode text. --------------------------------------------------------------- ATSC-Mobile DTV Standard, Part 1 – ATSC Mobile Digital Television System Document A/153 Part 1:2009, 15 October 2009 Advanced Television Systems Committee, Inc. 1776 K Street, N.W., Suite 200 Washington, D.C. 20006 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 1:2009 The Advanced Television Systems Committee, Inc., is an international, non-profit organization developing voluntary standards for digital television. The ATSC member organizations represent the broadcast, broadcast equipment, motion picture, consumer electronics, computer, cable, satellite, and semiconductor industries. Specifically, ATSC is working to coordinate television standards among different communications media focusing on digital television, interactive systems, and broadband multimedia communications. ATSC is also developing digital television implementation strategies and presenting educational seminars on the ATSC standards. ATSC was formed in 1982 by the member organizations of the Joint Committee on InterSociety Coordination (JCIC): the Electronic Industries Association (EIA), the Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE), the National Association of Broadcasters (NAB), the National Cable Telecommunications Association (NCTA), and the Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE). Currently, there are approximately 170 members representing the broadcast, broadcast equipment, motion picture, consumer electronics, computer, cable, satellite, and semiconductor industries. ATSC Digital TV Standards include digital high definition television (HDTV), standard definition television (SDTV), data broadcasting, multichannel surround-sound audio, and satellite direct-to-home broadcasting. Contact information is given below. Mailing address Advanced Television Systems Commmittee, Inc. 1776 K Street, N.W., Suite 200 Washington, D.C. 20006 Telephone 202-872-9160 (voice), 202-872-9161 (fax) Web site http://www.atsc.org, E-mail: standard@atsc.org Note: The user's attention is called to the possibility that compliance with this standard may require use of an invention covered by patent rights. By publication of this document, no position is taken with respect to the validity of this claim or of any patent rights in connection therewith. One or more patent holders may have filed a statement regarding the terms on which such patent holder(s) may be willing to grant a license under these rights to individuals or entities desiring to obtain such a license. The ATSC Patent Policy and Patent Statements are available at http:// www.atsc.org. The revision history of this document is given below. A/153 Revision History A/153 approved 15 October 2009 Initial release of document 28 November 2009 Final publication of Part 1 9 February 2010 Editorial correction to Figure 5.2 (moved the position of “RME” in the diagram) 23 March 2010 2 ATSC Mobile Digital Television System 15 October 2009 Table of Contents 1. SCOPE 5 1.1 Organization 5 2. REFERENCES 5 2.1 Normative References 5 2.2 Informative References 6 3. DEFINITION OF TERMS 6 3.1 Compliance Notation 6 3.2 Treatment of Syntactic Elements 7 3.2.1 Reserved Fields 7 3.3 Acronyms and Abbreviation 7 3.4 Terms 10 4. ATSC-M/H SYSTEM DEFINITION 13 5. ATSC-M/H SYSTEM OVERVIEW 13 5.1 Description of the A/153 Standard’s Parts 13 5.1.1 Part 2, RF/ Transmission 14 5.1.2 Part 3, Service Multiplex and Transport Subsystem 14 5.1.3 Part 4, Announcement 16 5.1.4 Part 5, Application Framework 16 5.1.5 Part 6, Service Protection 16 5.1.6 Part 7, AVC and SVC Video System 17 5.1.7 Part 8, HE AAC Audio System 17 6. SYSTEM CONFIGURATION SIGNALING 17 6.1 Signaling Capabilities 17 I.6.2 Signaling Approach 18 3 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 1:2009 Index of Figures Figure 5.1 ATSC broadcast system with TS Main and M/H services. 14 Figure 5.2 ATSC-M/H system protocol stack. 15 4 ATSC Standard: ATSC Mobile DTV Standard, Part 1 – ATSC Mobile Digital Television System 1 SCOPE This standard describes the ATSC Mobile DTV system, hereafter referred to as the ATSC mobile/ handheld (M/H) system. The M/H system provides mobile/pedestrian/handheld broadcasting services using a portion of the ~19.39 Mbps ATSC 8-VSB payload, while the remainder is still available for HD and/or multiple SD television services. The M/H system is a dual-stream system—the ATSC service multiplex for existing digital television services and the M/H service multiplex for one or more mobile, pedestrian and handheld services. This standard was prepared by the Advanced Television Systems Committee (ATSC) Technology and Standards Group (TSG) Specialist Group on ATSC-M/H. It was approved by TSG as a Candidate Standard on 25 November 2009 and by the full membership of the ATSC on 15 October 2009. 1.1 Organization This document is organized as follows: • Section 1 – Outlines the scope of this standard and provides a general introduction. • Section 2 – Lists references and applicable documents. • Section 3 – Provides a definition of terms, acronyms, and abbreviations for this standard. • Section 4 – ATSC-M/H system definition • Section 5 – ATSC-M/H system overview • Section 6 – System configuration signaling 2 REFERENCES At the time of publication, the editions indicated below were valid. All standards are subject to revision, and parties to agreement based on this standard are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent editions of the documents listed below. 2.1 Normative References The following documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this standard. [1] IEEE/ASTM SI 10-2002, “Use of the International Systems of Units (SI): The Modern Metric System”, Institute of Electrical and Electronics Engineers, New York, N.Y. [2] ATSC: “ATSC Mobile/Handheld Digital Television Standard, Part 2 – RF/Transmission System Characteristics,” Doc. A/153 Part 2:2009, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 15 October 2009. Page 5 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 1:2009 [3] ATSC: “ATSC Mobile/Handheld Digital Television Standard, Part 3 – Service Multiplex and Transport Subsystem Characteristics,” Doc. A/153 Part 3:2009, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 15 October 2009. [4] ATSC: “ATSC Mobile/Handheld Digital Television Standard, Part 4 – Announcement,” Doc. A/153 Part 4:2009, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 15 October 2009. [5] ATSC: “ATSC Mobile/Handheld Digital Television Standard, Part 5 – Presentation Framework,” Doc. A/153 Part 5:2009, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 15 October 2009. [6] ATSC: “ATSC Mobile/Handheld Digital Television Standard, Part 6 – Service Protection,” Doc. A/153 Part 6:2009, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 15 October 2009. [7] ATSC: “ATSC Mobile/Handheld Digital Television Standard, Part 7 – AVC and SVC Video System Characteristics,” Doc. A/153 Part 7:2009, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 15 October 2009. [8] ATSC: “ATSC Mobile/Handheld Digital Television Standard, Part 8 – HE AAC Audio System Characteristics,” Doc. A/153 Part 8:2009, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 15 October 2009. 2.2 Informative References [9] ATSC: “ATSC Digital Television Standard, Part 3 – Service Multiplex and Transport Subsystem Characteristics,” Doc. A/53 Part 3:2009, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 7 August 2009. [10] ATSC: “Program and System Information Protocol for Terrestrial Broadcast and Cable,” Doc. A/65:2009, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 14 April 2009. [11] ATSC: “Content Identification and Labeling for ATSC Transport, Revision B,” Doc. A/57B, Advanced Television Systems Committee, Washington D.C., May 2008. 3 DEFINITION OF TERMS With respect to definition of terms, abbreviations, and units, the practice of the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) as outlined in the Institute’s published standards [1] shall be used. Where an abbreviation is not covered by IEEE practice or industry practice differs from IEEE practice, the abbreviation in question is described in Section 3.3 of this document or if narrowly used, such as in a formula, in the Section or the Part using that abbreviation. 3.1 Compliance Notation As used in this document, “shall” denotes a mandatory provision of the standard. “Should” denotes a provision that is recommended but not mandatory. “May” denotes a feature whose presence does not preclude compliance, which may or may not be present at the option of the implementer. 6 ATSC Mobile Digital Television System 15 October 2009 3.2 Treatment of Syntactic Elements This document contains symbolic references to syntactic elements used in the audio, video, and transport coding subsystems. These references are typographically distinguished by the use of a different font (e.g., restricted), may contain the underscore character (e.g., sequence_end_code) and may consist of character strings that are not English words (e.g., dynrng). 3.2.1 Reserved Fields reserved — Fields in this document marked “reserved” are not to be assigned by the user, but are available for future use. Receiving devices are expected to disregard reserved fields for which no definition exists that is known to that unit. Each bit in the fields marked “reserved” is to be set to ‘1’ until such time as it is defined and supported. 3.3 Acronyms and Abbreviation The following acronyms and abbreviations are used within this standard.  X  – The greatest integer less than or equal to X AAC – Advanced Audio Coding AES – Advanced Encryption Standard (AES may also refer to the Audio Engineering Society) ALC – Asynchronous Layered Coding AT – ATSC Time ATSC – Advanced Television Systems Committee ATSC-M/H – ATSC Mobile/Handheld Standard AVC – Advanced Video Coding (ITU-T H.264 | ISO/IEC 14496-10) B – SCCC output block length in symbols BCRO – Broadcast Rights Object BSD/A – Broadcast Service Distribution/Adaptation Center bslbf – Bit string, left bit first BSM – BCAST Subscription Management CIT-MH – Cell Information Table for ATSC-M/H CRC – Cyclic Redundancy Check CTA – Clear-to-Air DIMS – Dynamic Interactive Multimedia Scenes DNS – Domain Name System DRM – Digital Rights Management DTxA – Distributed transmission network adaptor DTxN – Distributed transmission network DVB – Digital Video Broadcasting 7 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 1:2009 ESG – Electronic Service Guide FDT – File Delivery Table FEC – Forward Error Correction FET-MH – Future Event Table for ATSC-M/H FIC – Fast Information Channel FLUTE –File Delivery over Unidirectional Transport (RFC 3926) FTA – Free-to-Air GAT – Guide Access Table GAT-MH – Guide Access Table for ATSC-M/H GF – Galois field GPS – Global Positioning System HE AAC – High Efficiency Advanced Audio Coding HE AAC v2 – High Efficiency Advanced Audio Coding version 2 HTTP – Hypertext Transfer Protocol ID – Identification IETF – Internet Engineering Task Force IP – Internet Protocol IPsec – IP Security ISAN – International Standard Audiovisual Number LASeR – Lightweight Application Scene Representation LCT – Layered Coding Transport LTKM – Long-Term Key Message M/H – Mobile/pedestrian/handheld MHE– M/H Encapsulation MPEG– Moving Picture Experts Group N – Number of columns in RS Frame payload NoG – Number of M/H Groups per M/H Subframe NTP – Network Time Protocol OMA – Open Mobile Alliance OMA-BCAST – Open Mobile Alliance Broadcast P – Number of RS parity bytes per RS frame column PCCC – Parallel concatenated convolutional code 8 ATSC Mobile Digital Television System 15 October 2009 PEK – Program Encryption Key PL – RS frame portion length PRC – Parade Repetition Cycle PS – Parametric Stereo R – the number of FIC Chunks per M/H Frame RI – Rights Issuer RME – Rich Media Environment RO – Right Object ROT – Root Of Trust RRT-MH – Rating Region Table for ATSC-M/H RTP – Real-time Transport Protocol RS – Reed-Solomon S – Number of padding bytes SBR – Spectral Band Replication SCB1…SCB10 – SCCC (serial concatenated convolutional coding) blocks number 1 through number 10 SCCC – Serial concatenated convolutional code SCR – Static Conformance Requirements SDP – Session Description Protocol SEK –Service Encryption Key SG – (Electronic) Service Guide SGN – Starting group number SIBL – SCCC input block length in bytes signed int – signed integer SLT-MH – Service Labeling Table for ATSC-M/H SMT-MH – Service Map Table for ATSC-M/H SOBL – SCCC output block length in bytes SRTP – Secure Real Time Protocol STKM – Short-Term Key Message STT-MH – System Time Table for ATSC-M/H SVC – Scalable Video Coding (Annex G of ITU-T rec. H.264 | ISO/IEC 14496-10) SVG – Scalable Vector Graphics TCP – Transmission Control Protocol 9 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 1:2009 TEK – Traffic Encryption Key TNoG – Total Number of M/H Groups including all the M/H Groups belonging to all M/H Parades in one M/H Subframe TPC – Transmission parameter channel TS – Transport Stream TS-M – Transport Stream Main (defined in A/53 Part 3:2007 [9]). TSI – Transport Session Identifier UDP – User Datagram Protocol uimsbf – Unsigned integer, most significant bit first W3C – World Wide Web Consortium 3.4 Terms The following terms are used within this standard. Broadcast System – The collection of equipment necessary to transmit signals of a specified nature. Canvas – The on-screen area in which OMA-RME user experience elements can be placed. Typically the canvas size will match that of the video layer. Clear-to-Air service – A service that is sent unencrypted, and may be received via any suitable receiver with or without a subscription. Event – A collection of associated media streams that have a common timeline for a defined period. An event is equivalent to the common industry usage of “television program.” Free-to-Air service – A service that is sent encrypted, and for which the keys for decryption are available free of charge. Group Region – See M/H Group Region. IP multicast stream – An IP stream in which the destination IP address is in the IP multicast address range. IP stream – A sequence of IP datagrams with the same source IP address and the same destination IP address. Local M/H Service – A Service which appears in one and only one MH Broadcast. Typically this is a Service created by a local broadcaster which will not be transmitted by another broadcast facility other than a repeater. M/H Block – A defined series of contiguous transmitted VSB data segments within an M/H Group, containing M/H data or a combination of main (legacy) and M/H data. M/H Broadcast – The entire M/H portion of a physical transmission channel. M/H Ensemble (or simply “Ensemble”) – A collection of consecutive RS Frames with the same FEC coding, wherein each RS Frame encapsulates a specific number of data bytes arranged in datagrams. 10 ATSC Mobile Digital Television System 15 October 2009 M/H Frame – Time period that carries main ATSC data and M/H data (encapsulated as MHE packets) equal in duration of exactly 20 VSB data frames (~968 msec.). M/H Group – At the MPEG-2 transport stream level, a collection of 118 consecutive MHE MPEG-2 transport packets delivering M/H service data; also, the corresponding data symbols in the 8-VSB signal after interleaving and trellis coding. M/H Group Region (or simply “Group Region”) – A defined set of M/H Blocks, designated as Region A, B, C, or D. M/H Multiplex – A collection of M/H Ensembles in which the IP addresses of the IP streams in the M/H Services in the Ensembles have been coordinated to avoid any IP address collisions. A single M/H Multiplex may include one or more M/H Ensembles. M/H Parade (or simply “Parade) – A collection of M/H Groups that have the same M/H FEC parameters. A Parade is contained within one M/H Frame. Each M/H Parade carries one or two M/H Ensembles. M/H Service – A package of IP streams transmitted via an M/H Broadcast, which package is composed of a sequence of programs which can be broadcast. M/H Service Signaling Channel – A single IP multicast stream incorporated within each M/H Ensemble, delivering M/H Service Signaling tables that include IP-level M/H Service access information. M/H Slot – A portion of an M/H Sub-Frame consisting of 156 consecutive MPEG-2 transport packets. A Slot may consist solely of all TS-M (main) packets or may consist of 118 M/H packets and 38 TS-M packets. There are 16 M/H Slots per M/H Sub-Frame. Note: TS-M is Transport Stream Main as defined in A/53 Part3:2007 [9]. M/H Sub-frame – One fifth of an M/H Frame; each M/H Sub-frame is equal in duration to 4 VSB data frames (8 VSB data fields). M/H TP – The term “M/H Transport Packet (M/H TP)” is used to designate a row of an RS Frame with two bytes header included. Thus, each RS Frame is composed of 187 M/H TPs. MPEG – Refers to standards developed by the ISO/IEC JTC1/SC29 WG11, Moving Picture Experts Group. MPEG may also refer to the Group. Non-systematic – A property of a code in which the code word does not meet the definition of a systematic code, due to either re-ordering or substitution of data. Number of Groups (NoG) – The number of M/H Groups per M/H Sub-Frame for a particular Ensemble. Parade Repetition Cycle – A specification of the frequency of transmission of a Parade carrying a particular Ensemble. The Parade containing a particular Ensemble is transmitted in one M/H Frame per PRC M/H frames; e.g., PRC= 3 implies transmission in one M/H frame out of every three M/H frames. Part – A Part is an independently-maintainable portion of an ATSC document. It shares a common root document number with other Parts of the document. Primary DIMS Stream – A stream which defines the complete scene tree; i.e., in which all random access points are, or build, a complete DIMS Scene. 11 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 1:2009 Primary Ensemble – An ensemble to be transmitted through a primary RS frame of a Parade. Principal Broadcast Stream – The principal broadcast service is the current broadcast audio/ video service being presented by the primary video and audio decoder. Program – A collection of associated media streams that have a common timeline for a defined period. A program corresponds to the common industry usage of “television program.” Protected Content – Media Stream that is protected according to the requirements of A/153 Part 6. Reference Receiver – A physical embodiment of hardware, operating system, and native applications of the manufacturer’s choice, which collectively constitute a receiver for which specified transmissions are intended. Regional M/H Service – A Service which appears in two or more MH Broadcasts. Typically this is a Service transmitted by more than one broadcast facility. RI Object – A binary coded Registration Layer message or LTKM Layer message. RI Stream –A stream of UDP packets with the common source and destination IP addresses and UDP port, containing RI Objects. Rights Issuer – An entity that issues Rights Objects to OMA DRM Conformant Devices. Rights Issuer URI – A string that identifies the Rights Issuer issuing RI Objects and Service Encryption Keys (SEKs). Rights Issuer URI type is anyURI. Rights Object – A collection of Permissions and other attributes which are linked to Protected Content. RS Frame – Two-dimensional data frame by means of which an M/H Ensemble is RS CRC encoded. RS Frames are the output of the M/H physical layer subsystem. Generally, one RS Frame contains 187 rows of N bytes each, where the value of N is determined by the transmission mode of M/H physical layer subsystem, and carries data for one M/H Ensemble. RS Frames are defined in detail in Part 2. RS Frame Portion Length – The number of SCCC payload bytes per Group. Secondary DIMS Stream – A stream that manages only a portion of the scene tree. Secondary Ensemble – An ensemble to be transmitted through a secondary RS frame of a Parade. Depending on RS Frame Mode, a Parade may or may not have the Secondary Ensemble and associated secondary RS Frame. Starting Group Number – The Group Number assigned to the first Group in a Parade, which determines placement of the Parade into a particular series of M/H Slots. Systematic – A property of a code in which the code word is composed of the original data in its sequential order followed by parity data for the codeword. Total Number of Groups – The number of Groups per M/H Sub-Frame including all M/H Ensembles present in the Sub-Frame. UDP Stream – A sequence of UDP/IP datagrams with the same destination IP address and the same destination UDP port number. 12 ATSC Mobile Digital Television System 15 October 2009 WAVE – (also WAV or .wav) File format for storing an audio bitstream, used as de facto standard for audio storage on PCs. Based on Resource Interchange File Format (RIFF), a generic meta- format for storing data in tagged “chunks”. 4 ATSC-M/H SYSTEM DEFINITION Documentation of the ATSC-M/H system has been organized into self-contained Parts. The Parts referenced below establish the characteristics of the subsystems necessary to accommodate the services envisioned: 1) The RF and transmission system of the ATSC-M/H system is defined in A/153 Part 2 [2]. 2) The service multiplex and transport subsystem characteristics of the ATSC-M/H system is defined in A/153 Part 3 [3]. 3) The announcement method of the ATSC-M/H system is defined in A/153 Part 4 [4]. 4) The presentation framework of the ATSC-M/H system is defined in A/153 Part 5 [5]. 5) An ATSC-M/H service may optionally utilize Service Protection. When Service Protection is used, it is defined in the provisions of A/153 Part 6 [6]. 6) Video coding in the ATSC-M/H system is defined in A/153 Part 7 [7]. 7) Audio coding in the ATSC-M/H system is defined in A/153 Part 8 [8]. The Parts listed above contain the required elements and some optional elements. Additional ATSC standards may define other required and/or optional elements. 5 ATSC-M/H SYSTEM OVERVIEW The ATSC Mobile/Handheld service (M/H) shares the same RF channel as a standard ATSC broadcast service described in ATSC A/53 [9], also known as the “Main service” (or more precisely TS-M. M/H is enabled by using a portion of the total available ~19.4 Mbps bandwidth and utilizing delivery over IP transport. The overall ATSC broadcast system including standard (Main) and M/H systems is illustrated in Figure 5.1. Central to the M/H system are additions to the physical layer of the ATSC transmission system that are easily decodable under high Doppler rate conditions. Additional training sequences and additional forward error correction (FEC) assist reception of the enhanced stream(s). Consideration has also been given to the many system details that make such a signal compatible with legacy ATSC receivers, particularly audio decoder buffer constraints; but also such constraints as MPEG transport packet header standards, requirements for legacy PSIP carriage, etc. These changes do not alter the emitted spectral characteristics. The ATSC-M/H system is separated into logical functional units corresponding to the protocol stack is illustrated in Figure 5.2. 5.1 Description of the A/153 Standard’s Parts The following sections provide an over view of the contents of the Parts that make up the ATSC- M/H Standard. 13 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 1:2009 Video Subsystem Video Video Source Coding and Compression Audio Subsystem Audio Audio Source Coding Service and Compression Multiplex Ancillary Data RF/Transmission MPEG 2 Transport System Control Data ATSC Legacy System M/H Channel Framing Coding Video Subsystem Video IP Video Source Coding Transport Service Modulation and Compression Multiplex RTP And Audio Subsystem Audio IP Source Coding Encapsulation Audio and Compression Ancillary Data Control Data M/H Structure Data TPC/FIC ATSC Mobile / Handheld System Figure 5.1 ATSC broadcast system with TS Main and M/H services. 5.1.1 Part 2, RF/ Transmission M/H data is partitioned into Ensembles, each of which contains one or more services. Each Ensemble uses an independent RS Frame (an FEC structure) and, furthermore, each Ensemble may be coded to a different level of error protection depending on the application. M/H encoding includes FEC at both the packet and trellis levels, plus the insertion of long and regularly spaced training sequences into the M/H data. Robust and reliable control data is also inserted for use by M/H receivers. The M/H system provides bursted transmission of the M/H data, which allows the M/H receiver to cycle power in the tuner and demodulator for energy saving. 5.1.2 Part 3, Service Multiplex and Transport Subsystem The M/H data are transmitted within the 8-VSB signal on a time-slice basis, which facilitates burst-mode reception of just selected portions of the M/H data by an M/H receiver. Each M/H Frame time interval is divided into 5 sub-intervals of equal length, called M/H Subframes. Each M/H Subframe is in turn divided into 4 sub-divisions of length 48.4 ms, the time it takes to 14 ATSC Mobile Digital Television System 15 October 2009 Service CEA-708 AFD Guide FLUTE RME HE-AAC AVC SMT STKM RTP GAT ALC NTP RTCP LTKM ... UDP IPv4 TPC RS Frame FIC M/H Physical Layer Figure 5.2 ATSC-M/H system protocol stack. transmit one VSB frame. These VSB frame time intervals are in turn divided into 4 M/H Slots each (for a total of 16 M/H Slots in each M/H Subframe). The M/H data to be transmitted is packaged into a set of consecutive RS Frames, where this set of RS Frames logically forms an M/H Ensemble. The data from each RS Frame to be transmitted during a single M/H Frame is split up into chunks called M/H Groups, and the M/H Groups are organized into M/H Parades. Each M/H Parade comprises the M/H Groups from either a single RS Frame or from both a primary RS Frame and a secondary RS Frame. The number of M/H Groups belonging to an M/H Parade is always a multiple of 5, and the M/H Groups in the M/ H Parade go into M/H Slots that are equally divided among the M/H Subframes of the M/H Frame. The RS Frame is the basic data delivery unit, into which the datagrams in some defined structure are encapsulated (IP is the means defined currently). While an M/H Parade always is associated with a Primary RS Frame, it also may be associated with a Secondary RS Frame. The number of RS Frames and the size of each RS Frame are determined by the transmission mode of the M/H physical layer subsystem. Typically, the size of the Primary RS Frame is bigger than the size of Secondary RS Frame associated with the same M/H Parade. The Fast Information Channel (FIC) is a separate data channel from the data channel delivered through RS Frames. The main purpose of the FIC is to efficiently deliver essential information for rapid M/H Service acquisition. This information primarily includes binding information between M/H Services and the M/H Ensembles carrying them, plus version information for the M/H Service Signaling Channel of each M/H Ensemble. In ATSC-M/H, an “M/H Service” is similar in general concept to a virtual channel as defined in ATSC A/65 [10]. An M/H Service is currently defined1 to be a package of IP streams transmitted through M/H Multiplex, which forms a sequence of programs under the control of a 15 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 1:2009 broadcaster which can be broadcast as part of a schedule. Typical examples of M/H Services include TV services and audio services. Collections of M/H Services are structured into M/H Ensembles, each of which consists of a set of successive RS Frames. In general, there are two types of files that might be delivered using the methods described in this standard. The first of these is content files, such as music or video files. The second type of file that may be transmitted is a portion of the service guide. This includes long- and short-term keys for service protection, logos, and SDP files. In either case, the delivery mechanisms are the same and it is up to the terminal to resolve the purpose of the files. 5.1.3 Part 4, Announcement In an M/H system, the Services available from a broadcaster (or another broadcaster) are announced via the Announcement subsystem. Services are announced using a Service Guide. A Service Guide is a special M/H Service that is declared in the Service Signaling subsystem. An M/H receiver determines available Service Guides by reading the Guide Access Table for M/H (GAT-MH). This table lists the Service Guides present in the M/H broadcast, gives information about the service provider for each guide, and gives access information for each guide. The ATSC-M/H Service Guide is an OMA BCAST Service Guide, with constraints and extensions as specified in this standard. A Service Guide is delivered using one or more IP streams. The main stream delivers the Announcement Channel, and zero or more streams are used to deliver the guide data. If separate streams are not provided, guide data is carried in the Announcement Channel stream. 5.1.4 Part 5, Application Framework The primary objective for the M/H platform is to deliver a set of audio and/or video services from a transmission site to mobile or portable devices. The Application Framework enables the broadcaster of the audio-visual service to author and insert supplemental content to define and control various additional elements to be used in conjunction with the M/H audio-visual service. It enables definition of auxiliary (graphical) components, layout for the service, transitions between layouts and composition of audio-visual components with auxiliary data components. Furthermore, it enables the broadcaster to send remote events to modify the presentation and to control the presentation timeline. The Application Framework further enables coherent rendering of the service and its layout on a variety of device classes and platforms, rendering of action buttons and input fields, and event handling and scripting associated with such buttons and fields. 5.1.5 Part 6, Service Protection Service Protection refers to the protection of content, be that files or streams, during its delivery to a receiver. Service Protection is an access control mechanism intended for subscription management. It establishes no controls on content after delivery to the receiver. The ATSC-M/H Service Protection system is based on the OMA BCAST DRM Profile. It consists of the following components: • Key provisioning • Layer 1 registration 1. The system design is independent of the choice of the protocol at this layer. MPEG-2 Transport Stream packets were supported in the original submission, IP was selected as the transport means for this release and others are supportable in the future via the means outlined in Section 6. 16 ATSC Mobile Digital Television System 15 October 2009 • Long-Term Key Message (LTKM), including the use of Broadcast Rights Objects (BCROs) to deliver LTKMs • Short-Term Key Messages (STKM) • Traffic encryption The system relies on the following encryption standards: • Advanced Encryption Standard (AES) • Secure Internet Protocol (IPsec) • Traffic Encryption Key (TEK) In the OMA BCAST DRM Profile there are two modes for Service Protection—interactive and broadcast-only mode. In interactive mode, the receiver supports an interaction channel to communicate with a service provider, in order to receive Service and/or Content Protection rights. In broadcast-only mode, the receiver does not use an interaction channel to communicate with a service provider. Requests are made by the user through some out-of-band mechanism to the service provider, such as calling a service provider phone number or accessing the service provider website. 5.1.6 Part 7, AVC and SVC Video System The M/H system uses MPEG-4 Part 10 AVC and SVC video coding as described in ITU-T Rec. H.264 | ISO/IEC 14496-10, with certain constraints. 5.1.7 Part 8, HE AAC Audio System The M/H system uses MPEG-4 Part 3 HE AAC v2 audio coding as described in ISO/IEC 14496- 3 (with Amendment 2), with certain constraints. HE AAC v2 is used to code mono or stereo audio and is a combination of three specific audio coding tools, MPEG-4 AAC, Spectral Band Replication (SBR) and Parametric Stereo (PS). 6 SYSTEM CONFIGURATION SIGNALING To enable future development of the M/H system, the many system elements are grouped into functional units called elementary subsystems. These elementary subsystems generally correspond to the M/H protocol stack shown in Figure 5.2. Recognizing that the mobile technology is subject to rapid change, the requirements on the system to respond to these changes were formalized. The syntax and semantics to implement these requirements are distributed throughout the Parts. 6.1 Signaling Capabilities The M/H signaling system enables the following capabilities: • Capable of signaling the addition of a new elementary subsystem. For example, a Digital Rights Management capability may be added. • Capable of signaling the removal of an elementary subsystem. For example, service protection is removed and replaced with functionality that resides outside of the ATSC system; i.e., an out-of-band method. • Capable of signaling the replacement of an elementary subsystem. For example, one encryption is replaced with another encryption—the black box operation is equivalent. • Capable of signaling service compatibility in an expedient manner, where the receiver is able to determine if it can support a service within one complete M/H frame time. 17 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 1:2009 • Capable of signaling all functionality needed to support service correctly (i.e., transport, file management, SVC sync, and so on). • Capable of enabling the ESG subsystem to avoid display of an event choice that cannot be provided to the user. • Capable of signaling of the elementary subsystem functions completely enough for the receiver to determine whether or not it can process the content that it receives. • Capable of signaling multiple generations of service carried concurrently, in the same ATSC M/H emission. • Capable of signaling services that are intended for the equivalent of a multicast group (target is subset of receivers grouped by activity). • Capable of signaling legacy services with optional extensions, such that the legacy receiver ignores the optional functionality signaling, and supports the legacy portion of the service. • Capable of changing the System Configuration Signaling system protocol without adversely affecting products built to the original signaling protocol. • Capable of supporting a receiver determining a channel is out of service. • Capable of signaling that the protocol version of a single elementary subsystem has changed. • Capable of communicating a code for the version of each elementary subsystem required to decode and correctly display the services offered. 6.2 Signaling Approach The M/H signaling approach is hierarchical with the physical RF layer being considered the bottom of the stack (see Figure 5.2). Much of the signaling for the RF layer is defined as integral parts of the data structure in the other Parts of the M/H standard. At the bottom-most layer is a simple (one-bit) signaling method. A major change of the entire physical layer can be signaled by use of another such bit. Other signaling for the RF layer is implemented with a simple version field in key data structures, each of which enables signaling of changes in higher data structures. In general, at higher layers more signaling capability is established reflecting the increasing likelihood of change in those layers as time progresses. 18 Advanced Television Systems Committee, Inc. 1776 K Street, N.W., Suite 200 Washington, D.C. 20006 ATSC-Mobile DTV Standard, Part 2 – RF/Transmission System Characteristics Document A/153 Part 2:2009, 15 October 2009 Advanced Television Systems Committee, Inc. 1776 K Street, N.W., Suite 200 Washington, D.C. 20006 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 The Advanced Television Systems Committee, Inc., is an international, non-profit organization developing voluntary standards for digital television. The ATSC member organizations represent the broadcast, broadcast equipment, motion picture, consumer electronics, computer, cable, satellite, and semiconductor industries. Specifically, ATSC is working to coordinate television standards among different communications media focusing on digital television, interactive systems, and broadband multimedia communications. ATSC is also developing digital television implementation strategies and presenting educational seminars on the ATSC standards. ATSC was formed in 1982 by the member organizations of the Joint Committee on InterSociety Coordination (JCIC): the Electronic Industries Association (EIA), the Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE), the National Association of Broadcasters (NAB), the National Cable Telecommunications Association (NCTA), and the Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE). Currently, there are approximately 170 members representing the broadcast, broadcast equipment, motion picture, consumer electronics, computer, cable, satellite, and semiconductor industries. ATSC Digital TV Standards include digital high definition television (HDTV), standard definition television (SDTV), data broadcasting, multichannel surround-sound audio, and satellite direct-to-home broadcasting. Contact information is given below. Mailing address Advanced Television Systems Commmittee, Inc. 1776 K Street, N.W., Suite 200 Washington, D.C. 20006 Telephone 202-872-9160 (voice), 202-872-9161 (fax) Web site http://www.atsc.org, E-mail: standard@atsc.org Note: The user's attention is called to the possibility that compliance with this standard may require use of an invention covered by patent rights. By publication of this document, no position is taken with respect to the validity of this claim or of any patent rights in connection therewith. One or more patent holders may have filed a statement regarding the terms on which such patent holder(s) may be willing to grant a license under these rights to individuals or entities desiring to obtain such a license. The ATSC Patent Policy and Patent Statements are available at http:// www.atsc.org. The revision history of this document is given below. A/153 Revision History A/153 approved 15 October 2009 Initial release of document 28 November 2009 Final publication of Part 2 25 March 2010 Corrected reference to A/101 in Section 5.3.2.1; corrected table reference numbers in 30 March 2010 Table 5.9; corrected section reference number in Section 5.3.2.12. 2 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 Table of Contents 1. SCOPE 7 1.1 Organization 7 2. REFERENCES 7 2.1 Normative References 7 2.2 Informative References 8 3. DEFINITIONS 8 3.1 Compliance Notation 8 3.2 Treatment of Syntactic Elements 9 3.2.1 Reserved Fields 9 3.3 Symbols, Abbreviations, and Mathematical Operators 9 3.4 Terms 10 4. SYSTEM OVERVIEW 11 5. M/H TRANSMISSION SYSTEM 11 5.1 Overview of M/H Transmission System 12 5.2 M/H Signaling Channel 13 5.2.1 Transmission Parameter Channel 13 5.2.1.1 Transmission Parameter Channel (TPC) Data 13 5.2.2 Fast Information Channel 17 5.2.3 Signaling in Advance 17 5.3 Overview of M/H Transmission Processing 18 5.3.1 M/H Data Structure 20 5.3.1.1 M/H Frame 20 5.3.1.2 M/H Group 23 5.3.1.3 Group Assignment in an M/H Frame 28 5.3.1.4 M/H Parade 29 5.3.2 M/H Data Processing 30 5.3.2.1 Packet Timing and PCR Adjustment of Main Service Data 30 5.3.2.2 M/H Frame Encoder 31 5.3.2.2.1 RS Frame Encoder 32 5.3.2.2.1.1 M/H Randomizer 36 5.3.2.2.1.2 RS-CRC Encoder 37 5.3.2.2.1.3 RS Frame Divider 39 5.3.2.3 Block Processor 40 5.3.2.3.1 RS Frame Portion to SCCC Block Converter 43 5.3.2.3.2 Byte-to-Bit Converter 44 5.3.2.3.3 Convolutional Encoder 44 5.3.2.3.4 Symbol Interleaver 45 5.3.2.3.5 Symbol-to-Byte Converter 45 5.3.2.3.6 SCCC Block to M/H Block Converter 46 5.3.2.4 Signaling Encoder 46 5.3.2.4.1 (18,10) RS Encoder for TPC Codeword 47 5.3.2.4.2 (51, 37) RS Encoder for FIC Codeword 47 3 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 5.3.2.4.3 Block Interleaver for FIC 47 5.3.2.4.4 Multiplexing of TPC Data and FIC Data 48 5.3.2.4.5 Signaling Randomizer 48 5.3.2.4.6 1/4 rate PCCC Encoder 48 5.3.2.4.6.1 Byte to Bit Converter 48 5.3.2.4.6.2 Bit Interleaver 48 5.3.2.4.6.3 Bit Delay 49 5.3.2.4.6.4 Input Demultiplexers 49 5.3.2.4.6.5 Even and Odd Component Encoders 49 5.3.2.4.6.6 Symbol to Byte Converter 51 5.3.2.4.6.7 Output Multiplexers 51 5.3.2.5 Group Formatter 52 5.3.2.6 Packet Formatter 53 5.3.2.7 Packet Multiplexer 54 5.3.2.8 Modified Data Randomizer 54 5.3.2.9 Systematic/Non-Systematic RS Encoder 54 5.3.2.10 Convolutional Data Byte Interleaver 54 5.3.2.11 Modified Trellis Encoder 54 5.3.2.12 Non-Systematic RS Encoder and Parity Replacer 56 5.3.2.13 Synchronization 57 5.3.2.13.1 Data Field Sync 57 5.3.2.13.2 PN127 58 5.3.2.13.3 Enhancement Signaling 58 5.3.3 Training Signals 59 6. ADDITIONAL SYSTEM ATTRIBUTES 61 6.1 Data Rates and Efficiency 61 6.2 Receiver Power Saving 66 6.3 Integration of the M/H Transmission System into Legacy ATSC Transmission Systems 66 6.3.1 Example 1: ATSC STL to a Single Transmitter 67 6.3.2 Example 2: ATSC STL to Multiple Transmitters with Lineup and PSIP Customization Per Site 68 6.3.3 Example 3: ATSC Distributed Transmission Networks 69 Annex A: Group Format (Normative) 71 Annex B: Example Method of Packet Timing and PCR Adjustment of Main Service Data (Informative) 95 B.1 OVERVIEW 95 4 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 Index of Tables and Figures Table 5.1 Transmission Parameter Channel Data 13 Table 5.2 parade_repetition_cycle_minus_1 15 Table 5.3 RS Frame Mode 34 Table 5.4a PL for the Primary RS Frame when RS Frame Mode = ‘00’ (Single Frame) and SCCC Block Mode = ‘00’ (Separate Block) 35 Table 5.4b PL for the Primary RS Frame when RS Frame Mode = ‘00’ (Single Frame) and SCCC Block Mode = ‘01’ (Paired Block) 35 Table 5.4c PL for the Primary RS Frame when RS Frame Mode = ‘01’ (Dual Frame) and SCCC Block Mode = ‘00’ (Separate Block) 36 Table 5.4d PL for the Secondary RS Frame when RS Frame Mode = ‘01’ (Dual frame) and SCCC Block Mode = ‘00’ (Separate Block) 36 Table 5.5 RS Code Mode 37 Table 5.6 SCCC Block Mode 41 Table 5.7 SCCC Outer Code Mode 42 Table 5.8a SOBL and SIBL when SCCC Block Mode = ‘00’ (Separate) 42 Table 5.8b SOBL and SIBL when SCCC Block Mode = ‘01’ (Paired) 43 Table 5.9 Frame mode, SCCC Block Mode, SOBL and SIBL, SCC Code Mode 43 Table 5.10 Convolutional Encoder Output Symbols (bit pairs) 44 Table 5.11 Example: Block Length in Symbols = 2112, L = 4096 45 Table 5.12 Example: Block Length in Bits = 552, L = 1024 49 Table 5.13 Operation of the Output Multiplexers 51 Table 6.1 Efficiency in Case of RS Frame Mode = ‘00’ (P=48, PRC=1) 64 Table 6.2 Efficiency in Case of RS Frame Mode = ‘01’ (P=48, PRC=1) 65 Table A.1 Group Format Before Data Interleaver 71 Table A.2 Group Format After Data Interleaver 80 Table A.3 Known Data (Training) Bytes 92 Table A.4 Periodic Symbols 93 Figure 4.1 ATSC broadcast system with TS Main and M/H services. 12 Figure 5.1 Signaling in advance. 18 Figure 5.2 M/H transmission system. 19 Figure 5.3 M/H frame structure. 20 Figure 5.4 VSB data frame. 22 Figure 5.5 M/H slot position with respect to a VSB data frame. 23 Figure 5.6a Group format before the data interleaver. 24 Figure 5.6b Expanded upper left part of Figure 5.6a. 25 Figure 5.7a Group format after the data interleaver. 26 Figure 5.7b Expanded upper left part of Figure 5.7a. 27 Figure 5.8 M/H group regions. 28 Figure 5.9 Group assignment order in a Sub-Frame. 29 Figure 5.10 Group assignments for multiple Parades. 30 Figure 5.11 M/H Frame encoder. 31 Figure 5.12 RS Frame encoder. 32 5 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 Figure 5.13 Progression from Ensemble to RS Frame to Parade of Groups for Single Frame Mode. 33 Figure 5.14 Progression from Ensembles to RS Frames to Parade of Groups for Dual Frame Mode. 33 Figure 5.15 RS Frame payload organization. 34 Figure 5.16 Randomizer polynomial. 37 Figure 5.17 RS-CRC encoding. 38 Figure 5.18 Division of a RS Frame into (5 x NoG) Portions of size PL bytes. 39 Figure 5.19 Block processor. 40 Figure 5.20 SCCC Blocks for SCCC Block Mode = ‘01’ (Paired Block Mode) 41 Figure 5.21. Four-state convolutional encoder. 44 Figure 5.22 Signaling area in the interleaved Group format. 46 Figure 5.23 Signaling encoder. 47 Figure 5.24 Block interleaver for FIC. 48 Figure 5.25 Quarter-rate PCCC encoder. 49 Figure 5.26 Even and odd component encoders. 50 Figure 5.27 Effective component encoders of the PCCC. 50 Figure 5.29 Data deinterleaver. 53 Figure 5.28 Group formatter. 53 Figure 5.30 Convolutional data byte interleaver. 55 Figure 5.31 Modified trellis encoder. 56 Figure 5.32 Data field sync. 57 Figure 5.33 Field sync PN sequence generators. 59 Figure 5.34 Training sequences at the byte level. 60 Figure 5.35 Training sequences at the symbol level. 61 Figure 6.1 Receiver power saving. 67 Figure 6.2 ATSC STL to single transmitter. 67 Figure 6.3 M/H with existing STL to single transmitter. 68 Figure 6.4 ATSC with remultiplexing at multiple transmitters. 68 Figure 6.5 M/H with remultiplexing at multiple transmitters. 69 Figure 6.6 ATSC distributed transmission network. 69 Figure 6.7 Distributed transmission network for M/H. 70 Figure B.1 Model of input portion of M/H exciter. 95 Figure B.2 Packing method example. 96 Figure B.3 Example Packing algorithm using pointers. 97 6 ATSC Standard: ATSC Mobile DTV Standard, Part 2 – RF/Transmission System Characteristics 1 SCOPE This Part includes specific details of the ATSC Mobile DTV (mobile/handheld, or simply “M/H”) physical layer transmission system. In addition, it provides a framework for future enhancements or changes. 1.1 Organization This document is organized as follows: • Section 1 – Outlines the scope of this Part and provides a general introduction. • Section 2 – Lists references and applicable documents. • Section 3 – Provides a definition of terms, acronyms, and abbreviations for this Part. • Section 4 – ATSC-M/H system overview. • Section 5 – ATSC-M/H transmission system characteristics. • Section 6 – Additional system attributes. • Annex A – Group format tables. • Annex B – Method of packet timing and PCR adjustment of main service data 2 REFERENCES At the time of publication, the editions indicated below were valid. All standards are subject to revision, and parties to agreement based on this Part are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent editions of the documents listed below. 2.1 Normative References The following documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this Part. [1] IEEE: “Use of the International Systems of Units (SI): The Modern Metric System”, Doc. IEEE/ASTM SI 10-2002, Institute of Electrical and Electronics Engineers, New York, N.Y. [2] ATSC: “ATSC Digital Television Standard, Part 2 – RF/Transmission System Characteristics,” Doc. A/53 Part 2:2007, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 3 January 2007. [3] ATSC: “ATSC Digital Television Standard, Part 1 – “Digital Television System,” Doc. A/53 Part 1:2009, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 7 August 2009. [4] ATSC: “Program and System Information Protocol for Terrestrial Broadcast and Cable,” Doc. A/65:2009, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 14 April 2009. Page 7 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 [5] ATSC: “Data Broadcast Standard – With Amendment 1 and Corrigendum 1 and 2,” Doc. A/ 90, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 26 July 2000 (Amendment 1 dated 14 May 2002; Corrigendum 1 and 2 dated 1 April 2002), [6] ATSC: “Software Download Data Service,” Doc. A/97, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 16 November 2004, [7] ATSC: “Carriage of Legacy TV Data Services,” Doc. A/99, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 23 July 2008. [8] ATSC: “Advanced Common Application Platform (ACAP),” Doc. A/101A, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 12 February 2009. [9] ATSC: “Digital Television Standard, Part 3 – Service Multiplex and Transport Subsystem Characteristics,” Doc. A/53 Part 3:2009, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 7 August 2009. 2.2 Informative References [10] ATSC: “ATSC Mobile/Handheld Digital Television Standard, Part 1 – Mobile/Handheld Digital Television System,” Doc. A/153 Part 1:2009, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 15 October 2009. [11] ATSC: “Synchronization Standard for Distributed Transmission,” Doc. A/110A, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 14 July 2004. [12] ISO: “ISO/IEC IS 13818-1:1 2000 (E), International Standard: Information technology – Generic coding of moving pictures and associated audio information: systems.” [13] ATSC: “ATSC Mobile/Handheld Digital Television Standard, Part 3 – Service Multiplex and Transport Subsystem Characteristics,” Doc. A/153 Part 3:2009, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C. 15 October 2009. [14] Navstar: Navstar Global Positioning System, Interface Specification, “Navstar GPS Space Segment/Navigation User Interfaces,” IS-GPS-200, Revision D, 7 March 2006. 3 DEFINITIONS With respect to definition of terms, abbreviations, and units, the practice of the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) as outlined in the Institute’s published standards [1] shall be used. Where an abbreviation is not covered by IEEE practice or industry practice differs from IEEE practice, the abbreviation in question will be described in Section 3.3 of this document. 3.1 Compliance Notation As used in this document, “shall” denotes a mandatory provision of the standard. “Should” denotes a provision that is recommended but not mandatory. “May” denotes a feature whose presence does not preclude compliance, which may or may not be present at the option of the implementer. 8 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 3.2 Treatment of Syntactic Elements This document contains symbolic references to syntactic elements used in the audio, video, and transport coding subsystems. These references are typographically distinguished by the use of a different font (e.g., restricted), may contain the underscore character (e.g., sequence_end_code) and may consist of character strings that are not English words (e.g., dynrng). 3.2.1 Reserved Fields reserved — Fields in this document marked “reserved” are not to be assigned by the user, but are available for future use. Receiving devices are expected to disregard reserved fields for which no definition exists that is known to that unit. Each bit in the fields marked “reserved” is to be set to ‘1’ until such time as it is defined and supported. 3.3 Symbols, Abbreviations, and Mathematical Operators The symbols, abbreviations, and mathematical operators used herein are as found in Section 3.4 of ATSC A/53 Part 1:2007 [3], with the addition of the following: ATSC-M/H – ATSC Mobile/Handheld Standard AT – ATSC Time B – SCCC output block length in symbols CRC – Cyclic redundancy check DTxN – Distributed transmission network DTxA – Distributed transmission network adaptor FEC – Forward error correction FIC – Fast information channel GF – Galois field M/H – Mobile/pedestrian/handheld MHE – M/H encapsulation N – Number of columns in RS Frame payload NoG – Number of groups per M/H sub-frame P – Number of RS parity bytes per RS frame column PRC – Parade Repetition Cycle PCCC – Parallel concatenated convolutional code PL – RS frame portion length RS – Reed-Solomon S – Number of padding bytes SCB1…SCB10 – SCCC (serial concatenated convolutional coding) blocks number 1 through number 10 SCCC – Serial concatenated convolutional code 9 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 SGN – Starting group number SIBL – SCCC input block length in bytes SOBL – SCCC output block length in bytes TNoG – Total number of groups per sub-frame TPC – Transmission parameter channel TS – Transport Stream  X  – The greatest integer less than or equal to X 3.4 Terms The following terms are used within this Part: Group Region – See M/H Group Region. M/H Block – A defined series of contiguous transmitted VSB data segments within an M/H Group, containing M/H data or a combination of main (legacy) and M/H data. M/H Ensemble (or simply “Ensemble”) – A collection of consecutive RS Frames with the same FEC codes, wherein each RS Frame encapsulates a collection of packetized data. M/H Frame – Time period that carries main data and M/H data (encapsulated in MHE packets) equal in duration of exactly 20 VSB data frames (~968ms). M/H Group – At the MPEG-2 transport stream level, a collection of 118 consecutive MHE transport packets delivering M/H service data; also, the corresponding data symbols in the 8- VSB signal after interleaving and trellis coding. M/H Parade (or simply “Parade”) – A collection of M/H Groups that have the same M/H FEC parameters. A Parade is contained within one M/H Frame. Each M/H Parade carries one or two M/H Ensembles. M/H Group Region (or simply “Group Region”) – A defined set of M/H Blocks, designated as Region A, B, C, or D. M/H Slot – A portion of an M/H Sub-Frame consisting of 156 consecutive MPEG-2 transport packets. A Slot may consist solely of all TS-M (main) packets or may consist of 118 M/H packets and 38 TS-M packets. There are 16 M/H Slots per M/H Sub-Frame. Note: TS-M is Transport Stream main as defined in A/53 Part 3 [9]. M/H Sub-Frame – One fifth of an M/H Frame; each Sub-Frame is equal in duration to 4 VSB data frames (8 VSB data fields). Non-systematic – A property of a code in which the code word does not meet the definition of a systematic code, due to either re-ordering or substitution of data. Number of Groups (NoG) – The number of M/H Groups per M/H Sub-Frame for a particular Ensemble. Parade Repetition Cycle – A specification of the frequency of transmission of a Parade carrying a particular Ensemble. The Parade containing a particular Ensemble is transmitted in one M/H 10 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 Frame per PRC M/H frames; e.g., PRC = 3 implies transmission in one M/H frame out of every three M/H frames. Primary Ensemble – An ensemble to be transmitted through a primary RS frame of a Parade. RS Frame – A 2-dimensional data frame through which an M/H Ensemble is RS-CRC encoded. RS Frames are defined in detail herein. RS Frame Portion Length – The number of SCCC payload bytes per Group. Secondary Ensemble – An ensemble to be transmitted through a secondary RS frame of a Parade. Depending on RS Frame Mode, a Parade may or may not have the Secondary Ensemble and associated secondary RS Frame. Starting Group Number – The Group Number assigned to the first Group in a Parade, which determines placement of the Parade into a particular series of M/H Slots. Systematic – A property of a code in which the code word is composed of the original data in its sequential order followed by parity data for the codeword. Total Number of Groups – The number of Groups per M/H Sub-Frame including all M/H Ensembles present in the Sub-Frame. 4 SYSTEM OVERVIEW Please see ATSC A/153 Part 1 [10] for an overall description of the M/H system. The ATSC Mobile/Handheld service (M/H) shares the same RF channel as a standard ATSC broadcast service described in ATSC A/53 Part 2:2007 [2]. M/H is enabled by using a portion of the total available ~19.4 Mbps bandwidth and utilizing delivery over IP transport. The overall ATSC broadcast system including standard (TS Main) and M/H systems is illustrated in Figure 4.1. Central to the M/H system are additions to the physical layer of the ATSC transmission system that are easily decodable under high Doppler rate conditions. The requirements for these additions are defined in this Part. Extra training sequences and forward error correction (FEC) are added to assist reception of the enhanced stream(s). Consideration has also been given to the many system details that make such a signal compatible with legacy ATSC receivers, particularly audio decoder buffer constraints; but also such constraints as MPEG transport packet header standards, requirements for legacy PSIP carriage, etc. These changes do not alter the emitted spectral characteristics. 5 M/H TRANSMISSION SYSTEM The first major subsection hereunder establishes the context in the 8-VSB structures, as defined in A/53, for the M/H system. The following major subsections define the set of mandatory and optional characteristics of the ATSC M/H transmission system. The following sections establish normative and optional requirements for the M/H system associated with explicit versioning signaling and control that shall be sent. The value of tpc_protocol_version = ‘11111’ shall mean all aspects of the parameters possible to be signaled therein are as defined in their respective sections of this Part, even though no explicit cross reference is established for this initial version. Other values for tpc_protocol_version are not currently defined. 11 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 Video Subsystem Video Video Source Coding and Compression Audio Subsystem Audio Audio Source Coding Service and Compression Multiplex Ancillary Data RF/Transmission MPEG 2 Transport System Control Data ATSC Legacy System M/H Channel Framing Coding Video Subsystem Video IP Video Source Coding Transport Service Modulation and Compression Multiplex RTP And Audio Subsystem Audio IP Source Coding Encapsulation Audio and Compression Ancillary Data Control Data M/H Structure Data TPC/FIC ATSC Mobile / Handheld System Figure 4.1 ATSC broadcast system with TS Main and M/H services. 5.1 Overview of M/H Transmission System The M/H system provides mobile/pedestrian/handheld broadcasting services using a portion of the ~19.39 Mbps ATSC 8-VSB payload, while the remainder is still available for HD and/or multiple SD television services. The M/H system is a dual-stream system—the ATSC service multiplex for existing digital television services and the M/H service multiplex for one or more mobile, pedestrian, and handheld services. The presence of this M/H system in the transmission is signaled by use of one the system enhancement bits defined in A/53 Part 2 [2]; the characteristics and position of which is specified in Section 5.3.2.13.3. This M/H system provides bursted transmission of the M/H data, which allows the M/H receiver to cycle power in the tuner and demodulator for energy saving. The M/H system’s data organization is established by information in the M/H Signaling Channel, which establishes and controls the specific structure of each version. The initial release of the M/H system provides data which is partitioned into Ensembles, each of which contains one or more services. Each Ensemble uses an independent RS Frame (a forward error correcting 12 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 (FEC) structure to be explained below), and furthermore, each Ensemble may be coded to a different level of error protection depending on the application. M/H encoding includes FEC at both the packet and trellis levels, plus the insertion of long and regularly spaced training sequences into the M/H data. Robust and reliable control data is also inserted for use by M/H receivers. 5.2 M/H Signaling Channel 5.2.1 Transmission Parameter Channel 5.2.1.1 Transmission Parameter Channel (TPC) Data TPC data shall be sent in each Group, as specified in Table 5.1 and Section 5.2.3. The syntax of the TPC shall be per Table 5.1 and the elements of Table 5.1 shall be as described in the succeeding text. Values of TPC data shall describe the M/H Frame and Group as specified in Section 5.2.3. Table 5.1 Transmission Parameter Channel Data Syntax No. of Bits Format TPC_data { sub-frame_number 3 uimsbf slot_number 4 uimsbf parade_id 7 uimsbf if (sub-frame_number ≤ 1) { current_starting_group_number 4 uimsbf current_number_of_groups_minus_1 3 uimsbf } if (sub-frame_number ≥ 2) { next_starting_group_number 4 uimsbf next_number_of_groups_minus_1 3 uimsbf } parade_repetition_cycle_minus_1 3 uimsbf If (sub-frame_number ≤ 1) { current_ rs_frame_mode 2 bslbf current_ rs_code_mode_primary 2 bslbf current_ rs_code_mode_secondary 2 bslbf current_ sccc_block_mode 2 bslbf current_ sccc_outer_code_mode_a 2 bslbf current_ sccc_outer_code_mode_b 2 bslbf current_ sccc_outer_code_mode_c 2 bslbf current_ sccc_outer_code_mode_d 2 bslbf } If (sub-frame_number ≥ 2) { 13 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 Table 5.1 Transmission Parameter Channel Data next_rs_frame_mode 2 bslbf next_rs_code_mode_primary 2 bslbf next_rs_code_mode_secondary 2 bslbf next_sccc_block_mode 2 bslbf next_sccc_outer_code_mode_a 2 bslbf next_sccc_outer_code_mode_b 2 bslbf next_sccc_outer_code_mode_c 2 bslbf next_sccc_outer_code_mode_d 2 bslbf } fic_version 5 uimsbf parade_continuity_counter 4 uimsbf If (sub-frame_number ≤ 1) { current_TNoG 5 uimsbf reserved 5 bslbf } If (sub-frame_number ≥ 2) { next_TNoG 5 uimsbf current_TNoG 5 uimsbf } reserved 16 bslbf tpc_protocol_version 5 bslbf } sub-frame_number – The value of this field shall be in the range of 0 through 4 inclusive and shall indicate the current Sub-Frame number within the M/H Frame. It is transmitted to aid M/H Frame synchronization in the receiver. slot_number– The value of this field shall be in the range of 0 through 15 inclusive and shall indicate the current Slot number within the M/H Sub-Frame. It is transmitted to aid M/H Frame synchronization in the receiver. parade_id– This 7-bit field identifies the Parade to which the current Group belongs, for the current M/H Frame. The value of this field may be any 7-bit value. Each Parade in an M/H transmission shall have a unique Parade_id. Assignment of Parade_id values may occur at a convenient level of the system, usually in the management layer. – The value of this field shall be the first-assigned Group_number for a current_starting_group_number Parade to which this Group belongs. See Section 5.3.1.4. Groups within a Parade are numbered consecutively.) A Starting Group Number (SGN) is used both for current M/H Frame information and for signaling in advance for the current M/H Frame. – The value of this field shall be the number of Groups in a Sub- current_number_of_groups_minus_1 Frame assigned to the Parade to which this Group belongs, minus 1, for the current M/H 14 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 Frame; e.g., number_of_groups_minus_1 = 0 implies that one Group is allocated to this Parade in each Sub-Frame of the current M/H Frame. The value of number_of_groups_minus_1 shall be in the range of 0 through 7 inclusive. number_of_groups_minus_1 is used both for current M/H Frame information and for signaling in advance. – The value of this field shall be the first-assigned Group_number next_starting_group_number (SGN) for a Parade to which this Group belongs. See Section 5.3.1.4. Groups within a Parade are numbered consecutively for the next M/H Frame. next_number_of_groups_minus_1 – The value of this field shall be the number of Groups in a Sub- Frame assigned to the Parade to which this Group belongs, minus 1, for the next M/H Frame; e.g., number_of_groups_minus_1 = 0 implies that one Group is allocated to this Parade in each Sub-Frame of the next M/H Frame. The value of number_of_groups_minus_1 shall be in the range of 0 through 7 inclusive. – The value of this field shall indicate the number of M/H Frames parade_repetition_cycle_minus_1 that do not contain the current parade that are between M/H Frames that contain the current parade, per Table 5.2. Table 5.2 parade_repetition_cycle_minus_1 Value Description 000 This Parade is transmitted once every M/H Frame. 001 This Parade is transmitted once every 2 M/H Frames. 010 This Parade is transmitted once every 3 M/H Frames. 011 This Parade is transmitted once every 4 M/H Frames. 100 This Parade is transmitted once every 5 M/H Frames. 101 This Parade is transmitted once every 6 M/H Frames. 110 This Parade is transmitted once every 7 M/H Frames. 111 Reserved Note: the following eight coding parameter fields (rs_Frame_mode… sccc_outer_code_mode_d) are used both for current M/H Frame information and for signaling in advance. current_rs_frame_mode – This shall be the RS frame mode of the Parade to which this group belongs, as defined in Table 5.3, for the current M/H Frame. current_rs_code_mode_primary– This shall be the RS code mode for the primary RS Frame. The RS code mode is defined in Table 5.5. current_rs_code_mode_secondary– This shall be the RS code mode for the secondary RS Frame of the Parade to which this group belongs, for the current M/H Frame. The RS code mode is defined in Table 5.5. current_sccc_block_mode– This shall be be the SCCC Block Mode of the Parade to which this group belongs, as defined in Table 5.6. 15 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 current_sccc_outer_code_mode_a – This shall be the SCCC outer code mode for Region A of the Parade to which this group belongs, for the current M/H Frame. Note: The SCCC outer code mode is defined in Table 5.7. current_sccc_outer_code_mode_b – This shall be the SCCC outer code mode for Region B of the Parade to which this group belongs, for the current M/H Frame. current_sccc_outer_code_mode_c – This shall be the SCCC outer code mode for Region C of the Parade to which this group belongs, for the current M/H Frame. current_sccc_outer_code_mode_d – This shall be the SCCC outer code mode for Region D of the Parade to which this group belongs, for the current M/H Frame. next_rs_frame_mode – This shall be the RS frame mode of the Parade to which this group belongs, as defined in Table 5.3, for the next M/H Frame. next_rs_code_mode_primary – This shall be the RS code mode for the primary RS Frame of the Parade to which this group belongs, for the next M/H Frame. The RS code mode is defined in Table 5.5. next_rs_code_mode_secondary – This shall be the RS code mode for the secondary RS Frame of the Parade to which this group belongs, for the next M/H Frame. The RS code mode is defined in Table 5.5. next_sccc_block_mode – This shall be the SCCC Block Mode of the Parade to which this group belongs, as defined in Table 5.6, for the next M/H Frame. next_sccc_outer_code_mode_a – This shall be the SCCC outer code mode for Region A of the Parade to which this group belongs, for the next M/H Frame. Note: The SCCC outer code mode is defined in Table 5.7. next_sccc_outer_code_mode_b – This shall be the SCCC outer code mode for Region B of the Parade to which this group belongs, for the next M/H Frame. next_sccc_outer_code_mode_c – This shall be the SCCC outer code mode for Region C of the Parade to which this group belongs, for the next M/H Frame. next_sccc_outer_code_mode_d – This shall be the SCCC outer code mode for Region D of the Parade to which this group belongs, for the next M/H Frame. fic_version– This is a 5-bit field whose value shall indicate change in FIC-Chunk contents. The shall be incremented by 1 modulo 32 when an FIC-Chunk in the current M/H Frame fic_version that describes the current + 1 M/H frame is different from the FIC-Chunk with the same FIC_chunk_major_protocol_version in the current – 1 M/H frame that described the current M/H frame. parade_continuity_counter – The value of this field shall increment by 1 every (PRC) M/H Frames. The value of this field shall increase from 0 to 15 and then repeat. Example (refer to Table 5.2): parade_repetition_cycle_minus_1 = 011 (i.e., PRC = 4) implies that parade_continuity_counter increases every fourth M/H frame. current_TNoG – The value of this field shall be the total number of groups to be transmitted during a Sub-Frame for the current M/H Frame. In other words, it is the sum of NoGs of all Parades 16 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 within a Sub-Frame of the current M/H Frame. Its value shall be in the range of 0 through 16 inclusive. next_TNoG – The value of this field shall be the total number of groups to be transmitted during a Sub-Frame, for the next M/H Frame. In other words, it is the sum of NoGs of all Parades within a Sub-Frame of the next M/H Frame. Its value shall be in the range of 0 through 16 inclusive. tpc_protocol_version – A 5-bit unsigned integer field that represents the version of the structure of the TPC syntax. The 2 most-significant bits are the major version level; the least-significant three bits are the minor version level, to be interpreted as follows: A change in the major version level shall indicate a non-backward-compatible level of change. A change in the minor version level, provided the major version level remains the same, shall indicate a backward- compatible level of change. The initial value for this field shall be ‘11111’. At least one of the bits shall be changed so as to form a previously unused value of this field each time the TPC structure is changed by a future version of this standard. Other values of the version may be used in future to signal use of the reserved bits or a change in the defined syntax. The first such change shall be to ‘00’ or ‘000’, so that this field increments in the same manner as other fields for later changes. Note: The last row of this table should be parsed to determine tpc_protocol_version before attempting to parse the other rows. Since the TPC parameters (except sub-frame_number and slot_number) for each Parade do not change their values during an M/H Frame, the same information is transmitted repeatedly through all M/H Groups belonging to that Parade during an M/H Frame. The repetition increases the robustness and reliability of the TPC data. Because the sub-frame_number and the slot_number are increasing counter values, they also are made more robust, due to the transmission of regularly expected values. 5.2.2 Fast Information Channel The Fast Information Channel (FIC) carries cross-layer information to enable a fast M/H service acquisition. This information primarily includes channel binding information between M/H Ensembles and M/H services. The FIC data is generated and consumed in the Management layer. The detailed description of the FIC data content shall be per A/153 Part 3 [13]. The carriage of the FIC data is described in this Physical layer document. Note: Signaling of the parade_id between the physical layer and the management layer is enabled by means of the ensemble_id field in the SMT (defined in Section 6.6.1, Part 3 of this Standard.) As defined there, the parade_id is concatenated with a bit that signals primary/secondary ensemble to create the contents of the ensemble_id field. If the ensemble_id is for the primary M/H Ensemble delivered through this M/H Parade, the MSB of the ensemble_id is set to ‘0’. If it is for the secondary M/H Ensemble, the MSB of the ensemble_id is set to ‘1’. 5.2.3 Signaling in Advance Figure 5.1 illustrates the signaling scenario of the TPC data. 17 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 M/H Frame M/H M/H M/H M/H M/H Sub-Frame #0 Sub-Frame #1 Sub-Frame #2 Sub-Frame #3 Sub-Frame #4 sub_frame_number, slot_number, parade_id, parade_repetition_cycle_minus_1, parade_continuity_counter, fic_version for the current M/H Frame SGN, number_of_groups_minus_1, SGN, number_of_groups_minus_1, FEC Modes FEC Modes for the current M/H Frame for the current M/H Frame + n TNoG TNoG for the current M/H Frame for the current M/H Frame + 1 Note : n = PRC = parade_repetition_cycle_minus_1 + 1. Figure 5.1 Signaling in advance. The sub-frame_number, slot_number, parade_id, parade_repetition_cycle_minus_1, parade_continuity_counter, and fic_version shall have their values corresponding to the current M/H Frame throughout the 5 Sub-Frames within a particular M/H Frame. Certain TPC parameters and FIC data are signaled in advance. The applicability to the current Parade or the next Parade is defined in Table 5.1 and described below. The values of SGN, number_of_groups_minus_1, and all FEC mode parameters (rs_frame_mode, rs_code_mode_primary, rs_code_mode_secondary, sccc_block_mode, sccc_outer_code_mode_a, sccc_outer_code_mode_b, sccc_outer_code_mode_c, sccc_outer_code_mode_d corresponding to the current M/H Frame are given in the first two Sub-Frames of the current M/H Frame. The values of SGN, number_of_groups_minus_1, and all FEC mode parameters corresponding to the M/H Frame in which the Parade next appears are given in the 3rd, 4th, and 5th Sub-Frames of the current M/H Frame. This repetitive advance signaling is provided to allow M/H receivers to receive the transmission parameters in advance with high reliability. During the 1st and 2nd subframes, the TPC carries only the current_TNoG field; during the 3rd, 4th, and 5th subframes the TPC carries the current_TNoG and next_TNoG fields. 5.3 Overview of M/H Transmission Processing Figure 5.2 shows a functional block diagram of the M/H transmission system when the enhancement bit is set in accordance with Section 5.3.2.13.3 and the tpc_protocol_version = ‘11111.’ The M/H transmission system receives two sets of input streams: one consists of the MPEG transport stream (TS) packets of the main service data, and the other consists of the M/H service data. At a high level, the function of the M/H transmission system is to combine these two types of streams into one stream of MPEG TS packets and process and modulate them into the normal ATSC trellis-coded 8-VSB signal, as illustrated in Figure 5.2. 18 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 Packet timing & Main service PCR adjustment multiplex Pre-processor Packet mux M/H frame Block Group Packet M/H service encoder processor formatter formatter multiplex Signaling encoder Post-processor Modified Systematic/ Modified Data Parity data non-systematic trellis interleaver replacer randomizer RS encoder encoder Non-systematic RS encoder Pre-equalizer Pilot- 8-VSB RF filter Sync inserter modulator up-converter (optional) Field sync, mux Segment sync Figure 5.2 M/H transmission system. For compatibility with legacy 8-VSB receivers, the M/H service data is encapsulated in special MPEG-2 transport stream packets, designated as M/H Encapsulation (MHE) packets. The M/H transmission system can accommodate encapsulated service data that is in any desired format. For example, services carried in MPEG transport streams such as like MPEG-2 video/ audio, MPEG-4 video/audio, other data, or services carried by IP packets. Any choices of format made in other system layers are not discussed in this Part. Time-division multiplexing of main and M/H data introduces changes to the time of emission of the main service stream packets compared to the timing that would occur with no M/H stream present. This Part defines the changes necessary to compensate completely for temporal displacements at the combining point so that the emitted signal complies with the MPEG and ATSC standards to protect legacy receivers. These functions are performed by the “Packet Timing & PCR Adjustment” block shown in Figure 5.2. The operations of the M/H transmission system on the M/H data are divided into two stages: a pre-processor and a post-processor. 19 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 968 ms M/H frame 1 M/H frame = 5 M/H sub-frames 193.6 ms M/H sub-frame M/H sub-frame M/H sub-frame M/H sub-frame M/H sub-frame 1 M/H sub-frame #0 #1 #2 #3 #4 = 16 M/H slots 12.1 ms M/H M/H M/H M/H M/H M/H M/H M/H M/H M/H M/H M/H M/H M/H M/H M/H slot slot slot slot slot slot slot slot slot slot slot slot slot slot slot slot #0 #1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 #9 #10 #11 #12 #13 #14 #15 1 M/H slot = 156 TS packets Figure 5.3 M/H frame structure. The function of the pre-processor is to rearrange the M/H service data into an M/H data structure, to enhance the robustness of the M/H service data by additional FEC processes, to insert training sequences, and subsequently to encapsulate the processed enhanced data into MHE transport stream packets. The pre-processor operations include M/H Frame encoding, Block processing, Group formatting, packet formatting, and M/H signaling encoding. The function of the post-processor is to process the main service data by normal 8-VSB encoding and to manipulate the pre-processed M/H service data in the combined stream to ensure compatibility with ATSC 8-VSB receivers. Main service data in the combined stream is processed exactly the same way as for normal 8-VSB transmission: randomizing, RS encoding, interleaving, and trellis encoding. The M/H service data in the combined stream is processed differently from the main service data in that the pre-processed M/H service data bypasses the data randomizer. The pre-processed M/H service data is processed by a non-systematic RS encoder. Additional operations are done on the pre-processed M/H service data to initialize the trellis encoder memories at the start of each training sequence, which has been included in the pre-processed M/ H service data. The non-systematic RS encoding allows the insertion of the regularly spaced long training sequences without disrupting reception by legacy receivers. 5.3.1 M/H Data Structure 5.3.1.1 M/H Frame Figure 5.3 shows an M/H Frame structure for transmission of M/H data and main data. One M/H Frame carries main data and M/H data (encapsulated in MHE packets) equivalent in size to exactly 20 VSB data frames. However, the boundaries of the M/H Frame are offset from VSB Frame boundaries, as explained in the following text. 20 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 The M/H Frame shall consist of 5 consecutive Sub-Frames, respectively numbered 0, 1, 2, 3, and 4. Thus, each Sub-Frame contains the same amount of data as 4-VSB data frames (8-VSB data fields). Each Sub-Frame shall consist of 16 consecutive M/H Slots, respectively numbered 0, 1, 2, ..., 15. Each M/H Slot shall consist of 156 TS packets or equivalently 156 data segments (at the symbol level), or equivalently one half of a VSB data field. Note that when packets from a given M/H Slot are processed into interleaved data segments, the symbols from that Slot are distributed throughout more than 156 data segments. This is explained in detail in later sections. The duration of an M/H Slot is approximately 12.1 ms, and the duration of an M/H Sub-Frame is approximately 193.6 ms. The duration of a M/H Frame is the same as 20 VSB data frames (i.e., approximately 968 ms), but the M/H Frame boundaries are offset from VSB data frame boundaries. The M/H Slot is the basic time period for multiplexing of M/H data and main data. After M/H pre-processing, M/H data is formatted as a Group of 118 consecutive MHE packets which encapsulate the M/H service data. A particular Slot may contain M/H data, or may consist of only main data. If an M/H Group is transmitted during an M/H Slot, then the first 118 TS packets in the Slot shall be an M/H Group, and the remaining 38 packets shall be main TS packets. If there is no M/H Group in an M/H Slot, the M/H Slot shall consist of 156 main TS packets. Note: The M/H Slot boundaries are offset from VSB data field boundaries as described below. 21 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 828 symbols 4 Field sync (Positive PN63) Odd VSB data field 313 segments (24.2 ms) Data + FEC Segment sync Field sync (Negative PN63) Even VSB data field 313 segments (24.2 ms) Data + FEC Figure 5.4 VSB data frame. Figure 5.4 shows the VSB data frame organization. Incorporation of M/H technology does not change the data frame structure. Note that the data frame structure is formed after data byte interleaving, and therefore, while each data segment carries a payload equivalent to one TS packet, each data segment consists of symbols derived from some bytes of the current TS packet and each of the preceding 51 TS packets. Although the data byte interleaver operation is synchronized with the data field structure, the interleaver is of a convolutional type that operates continuously (except during sync insertion). Therefore the data from some TS packets is dispersed into two data fields. As required in A/53 Part 2 [2], each VSB data frame consists of two VSB data fields, each containing 313 data segments. The first data segment of each VSB data field is a unique synchronizing signal (field sync) and includes the training sequence used by non-M/H as well as M/H receivers. The remaining 312 data segments each carry the equivalent of the data from one 188-byte Transport Stream (TS) packet plus its associated FEC overhead. The start of the M/H Slot is offset in its position relative to the start of a VSB data frame. Figure 5.5 depicts the positioning of the first 4 M/H Slots of an M/H Sub-Frame with respect to a VSB data frame. Note that this arrangement applies at the transport stream level where M/H data appears as MHE packets, the data has not been through the data byte interleaver, and data field sync has not yet been inserted. Slots shall be numbered from 0 through 15 inclusive. Consecutive Slots shall map into consecutive portions of 8-VSB data fields. The position of Slots with respect to data fields shall be as follows: 22 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 Map TS packet #37 of M/H Slot #0 to TS packet #0 ~ #36 the first packet of odd VSB data field M/H Slot TS packet #37 #0 TS packet #38 ~ #155 Map TS packet #37 of M/H Slot #1 to the TS packet #0 ~ #36 157th packet of odd VSB data field Odd VSB data field M/H Slot TS packet #37 of 312 TS packets #1 TS packet #38 ~ #155 Map TS packet #37 of M/H Slot #2 to TS packet #0 ~ #36 the first packet of even VSB data field M/H Slot TS packet #37 #2 TS packet #38 ~ #155 Map TS packet #37 of M/H Slot #3 to the TS packet #0 ~ #36 157th packet of even VSB data field Even VSB data field M/H Slot TS packet #37 of 312 TS packets #3 TS packet #38 ~ #155 Figure 5.5 M/H slot position with respect to a VSB data frame. • MHE packets #37 of even-numbered Slots (#0, 2, 4, ... 14) shall map to the initial TS packets of consecutive 8-VSB data fields. • MHE packets #37 of odd-numbered Slots (#1, 3, ... 15) shall map to the 157th TS packets of consecutive 8-VSB data fields. • MHE packet #37 of Slot #0 shall map to the initial TS packet of an odd VSB data field Note that after data byte interleaving and trellis encoding, the data from each packet is dispersed among the corresponding data segment and the following 51 data segments. 5.3.1.2 M/H Group An M/H Group consists of 118 consecutive TS packets. After MPEG sync byte removal by a modified data randomizer and an addition of 20 parity bytes by a systematic/non-systematic RS encoder, each TS packet is converted to a 207-byte data packet. Figure 5.6 shows the format of the Group just before the ATSC byte interleaver. All parts of a Group shall be constructed as specified in Annex A. Note that the following Figures (5.6a, 5.6b, 5.7a, and 5.7b) are simplified for illustrative purposes and direct interpretation of the data is per Annex A. (Note Table A1 retains precedence.) 23 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 207 bytes 52 packets 37 packets 52 packets 81 packets 52 packets Known FEC coded MPEG Trellis Signaling RS parity Dummy (training) M/H data header init. data data data data data Figure 5.6a Group format before the data interleaver. As shown in Figure 5.6, each packet (row) consists of 207 bytes and may include the FEC coded M/H service data, MPEG TS header bytes, trellis initialization bytes, known (training) data bytes, signaling data bytes, non-systematic RS parity bytes and/or “dummy data” bytes. As shown in Figure 5.6, the RS parity bytes for the M/H data packets are not appended at the end of the 187 data bytes. For the M/H service data packets, the RS parity bytes shall be inserted in pre-determined positions by non-systematic RS encoding as defined in Annex A. 24 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 Known FEC coded MPEG Trellis Signaling RS parity Dummy (training) M/H data header init. data data data data data Figure 5.6b Expanded upper left part of Figure 5.6a. 25 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 207 bytes 5 segments 52 segments 16 segments (B1) 16 segments (B2) 16 segments (B3) 52 segments 16 segments (B4) 16 segments (B5) 16 segments (B6) 16 segments (B7) 52 segments 16 segments (B8) 16 segments (B9) 16 segments (B10) 52 segments 5 segments Known FEC coded MPEG Trellis Signaling RS parity Dummy (training) M/H data header init. data data data data data Figure 5.7a Group format after the data interleaver. The ATSC byte interleaver disperses the M/H Group of 118 packets throughout 170 data segments. Figure 5.7 depicts the M/H Group format after being interleaved by the ATSC byte interleaver. After the ATSC byte interleaving process, the first 5 segments and the last 5 segments have only RS parity data, so they do not carry any FEC coded M/H service data. After the ATSC byte interleaving, the 160 data segments of an M/H Group excluding the first 5 and last 5 segments shall be divided into 10 M/H Blocks. Each Block shall be 16 segments long. The Blocks are shown in Figure 5.7a as B1 through B10. 26 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 s s s s Known FEC coded MPEG Trellis Signaling RS parity Dummy (training ) M/H data header init. data data data data data Figure 5.7b Expanded upper left part of Figure 5.7a. 27 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 16-segment Regions Blocks Region A B1 = B4 + B5 + B6 + B7 B2 B3 Region B B4 = B3 + B8 B5 B6 B7 Region C = B2 + B9 B8 B9 B10 Region D = B1 + B10 Figure 5.8 M/H group regions. When there is a field synchronization segment within a Group, it occurs between the 2nd M/H Block (B2) and the 3rd M/H Block (B3); i.e., the M/H Slot position has an offset of 37 packets with respect to the VSB data field (see Section 5.3.1.1). The 10 M/H Blocks are categorized as four distinct Regions: • Region A shall consist of M/H Blocks B4, B5, B6, and B7 • Region B shall consist of M/H Blocks B3 and B8. • Region C shall consist of M/H Blocks B2 and B9. • Region D shall consist of Blocks B1 and B10. Refer to Figure 5.8, and note that Region A is central, Region B is concentric about Region A, Region C is concentric about Regions A and B, and Region D is concentric about Regions A, B, and C. Partitioning of M/H data into Blocks is described below in the discussion of the M/H Block encoder. Details of the M/H Group format before and after the data interleaver are shown in Table A.1 and A.2 of Annex A, respectively. 5.3.1.3 Group Assignment in an M/H Frame Figure 5.9 illustrates the allocation and assignment of M/H Groups in an M/H Frame. Each M/H Frame is composed of 5 M/H Sub-Frames. Each subframe is composed of 16 Slots. A Slot consists of 156 TS packets (before byte interleaving). A slot may consist of only legacy TS packets, or may be assigned to carry a Group of 118 M/H-carrying MHE packets plus 38 legacy TS packets. This section describes the order in which Slots are assigned to carry M/H Groups as the amount of M/H data increases. Once the assignment is made, however, the M/H data is transmitted in time order of available slots, as described in later sections of this document. There 28 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 M/H Frame M/H Sub-Frame M/H Sub-Frame M/H Sub-Frame M/H Sub-Frame M/H Sub-Frame #0 #1 #2 #3 #4 Group number (Group assignment 0 8 4 12 1 9 5 13 2 10 6 14 3 11 7 15 order) Slot number Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot #0 #1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 #9 #10 #11 #12 #13 #14 #15 Figure 5.9 Group assignment order in a Sub-Frame. are further rules for the placement of Groups belonging to single or multiple Ensembles, which are also described in later sections of this document. The number of Groups allotted per M/H Frame shall be a multiple of 5, and the Group allotment and assignment shall be identical for all M/H Sub-Frames in an M/H Frame. The lower row of Figure 5.9 illustrates the Group assignment order in an M/H Sub-Frame. For example, if there are 3 Groups per M/H Sub-Frame, then the first Slot (Slot #0), the 5th Slot (Slot #4) and the 9th Slot (Slot #8) will be allocated in each M/H Sub-Frame, shown as Group assignment order numbers 0, 1, and 2. The assignments start as one-of-four spacing until those possibilities are exhausted, then go to one-of-two, and so on. Equation 5.1 is the formal statement of the Group assignment rule. For a given Group number i (0~15), the Slot number j (0~15) shall be determined by the equation j = ( 4i + O ) mod 16 where O = 0 if i<4 O = 2 else if i <8 O =1 else if i <12 O = 3 else (5.1) 5.3.1.4 M/H Parade An M/H Parade shall be a collection of M/H Groups, contained within one M/H Frame. The portion of a Parade within a Sub-Frame shall consist of a collection of consectutively numbered Groups. The structure of a Parade in terms of its constituent Group numbers and Slot numbers within a Sub-Frame shall be replicated in all Sub-Frames of an M/H Frame (although the data contents of the Groups differ among the Sub-Frames). The starting Group number for the first Parade to which Group numbers are assigned shall be zero. The starting Group number of a succeeding Parade shall be the next higher Group number after the Group numbers for all preceding Parades have been assigned. Note that the Slot numbers (locations of Groups in a Sub-Frame) allocated respectively to Groups are calculated from the Group numbers according to Equation 5.1. 29 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 M/H Frame Parade #0 (NoG = 3) M/H Sub-frame M/H Sub-frame M/H Sub-frame M/H Sub-frame M/H Sub-frame Parade #1 #0 #1 #2 #3 #4 (NoG = 2) Parade #2 (NoG = 2) Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot #0 #1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 #9 #10 #11 #12 #13 #14 #15 Figure 5.10 Group assignments for multiple Parades. An M/H Parade carries data from one or two particular RS Frames depending on an RS Frame mode. The RS Frame, which is explained in detail in the next section, is a packet-level FEC structure for the M/H data. Each RS Frame carries, and FEC encodes, an M/H Ensemble, which is a collection of M/H services providing the same quality of service (QoS). Multiple M/H Parades can be transmitted with main data within an M/H Frame. Figure 5.10 shows an example of multiple-Parade transmission. One Sub-Frame is expanded to show the detailed Parade pattern. All five Sub-Frames follow the same pattern. The example shows three M/H Parades in an M/H Frame. The first Parade has 3 Groups per M/H Sub-Frame and its Group positions are determined by substituting the Group number i from 0 to 2 in Equation (5.1). The second Parade has 2 Groups per M/H Sub-Frame and its allocated Slot numbers are determined by substituting the Group number i from 3 to 4. In a similar manner, the Group positions of the third Parade are obtained by substituting the Group number i from 5 to 6. Slot allocation for M/H Parades shall be determined by first taking all the Groups of one Parade in sequence as input to Equation 5.1, followed by the Groups of the second Parade, and so forth. Note: The M/H Frame organization can be changed M/H Frame by M/H Frame. This allows adjustment of Ensemble data rates on a frequent and flexible basis. The Number of Groups per M/H Sub-Frame (NoG) for an M/H Parade ranges from 1 to 8 and therefore the number of Groups per an M/H Frame for a Parade ranges from 5 to 40 with a step of 5. 5.3.2 M/H Data Processing The complete processing diagram including the relationship of the blocks discussed in the following sections is shown in Figure 5.2 5.3.2.1 Packet Timing and PCR Adjustment of Main Service Data In the M/H system, like any time-division multiplexed system, the positions of the main data packets in the legacy ATSC stream are changed by the insertion of the MHE packets. Standard ATSC Transport Stream decoder buffer models exist, which are intended to constrain these 30 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 RS Frame encoder #0 Primary RS Frame Portion M/H Input Output Ensemble(s) demux mux Secondary RS Frame Portion RS Frame encoder #M-1 M : Number of Parades in an M/H Frame Figure 5.11 M/H Frame encoder. temporal packet displacements. For example, in ISO 13818-1, the target system decoder includes a transport buffer definition which limits the short term maximum data rate. This is followed by a main or elementary buffer which holds a larger portion of data for processing and essentially defines a minimum data rate burst for a particular stream type. The size of this buffer and the rate at which it is allowed to empty put limits on how much delay may be inserted into the stream and how quickly it may be replenished. Maximum and minimum data rates translate to multiple packet advancement in time and packet delay respectively. As the fullness of the buffer model is in general unknown, even a single TS packet displacement can violate the standard ATSC Transport Stream buffer model. Displacement of larger Groups of packets can be expected to systemically exceed the capability provided in the standard ATSC Transport Stream buffer models. Compensatory adjustments need to be made to avoid violating current ATSC standards to prevent disruption of the main and ancillary services. The emitted combined main service and M/H multiplex shall be constructed such that the non- M/H portion(s) of the multiplex complies with each ATSC-standard data flow transmitted in the non-M/H portion, including, A/53 Part 3 [9], A/65 [4], A/90 [5], A/97 [6], A/99 [7], and A/101 [8], when such data are transmitted. Of particular and direct relevance, the buffer models for all TS-M packets, such as defined in A/53 Part 3 [9] Section 6.1.2, contain critical requirements directly addressing the packet-level adjustments required by M/H. A/53 Part 3 [9], A/65 [4], and other ATSC Standards establish other requirements and recommendations for the internal construction of the transport stream,its elements and various defined buffer models that continue to apply. For example, the System Time Table, as defined in A/65 [4], is required to have a defined accuracy and is recommended to be emitted at a certain time with respect to the transition instant of the UTC seconds count. There are several methods that may be employed to meet the limits imposed by the ATSC Transport Stream buffer models. Annex B provides a detailed discussion and one exemplary method for timing and PCR adjustment of main service packets with special attention to audio packets that have been displaced by their being time-division multiplexed with the M/H data packets. 5.3.2.2 M/H Frame Encoder The M/H Frame is a basic time period that carries one or more M/H Parades. Each Parade is derived from either one or two RS Frames. Figure 5.11 shows a conceptual block diagram of the 31 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 RS Frame Encoder M/H randomizer RS-CRC encoder RS Frame divider Primary Primary for primary for primary for primary RS Frame M/H Ensemble Ensemble Ensemble Ensemble portion M/H randomizer RS-CRC encoder RS Frame divider Secondary Secondary for secondary for secondary for secondary RS Frame M/H Ensemble Ensemble Ensemble Ensemble portion Figure 5.12 RS Frame encoder. M/H Frame encoder. The input demultiplexer separates the input Ensembles and routes the corresponding Ensemble(s) into each RS Frame encoder. As shown in Figure 5.11, there is the same number of RS Frame encoders as the number of Parades in an M/H Frame. Each RS Frame encoder builds one or two RS Frames for each Parade and separates each RS Frame into several portions. Each segmented portion of the RS Frame corresponds to the amount of data carried by a Group. The output mux puts the RS frame portions constructed by the RS Frame Encoders into the order required by the Block Processor shown in Figure 5.2 and described in Section 5.3.2.3. 5.3.2.2.1 RS Frame Encoder An RS Frame encoder operates in one of two modes according to the RS Frame mode assigned to that encoder. In the case of RS Frame mode = ‘00’ (Single Frame), the RS Frame encoder produces one (primary) RS frame, which will be transmitted in Regions A, B, C, and D of M/H Groups. In the case of RS frame mode = ‘01’ (Dual Frame), the RS Frame encoder encodes two RS Frames, a primary RS Frame, which will be transmitted in Regions A and B of M/H Groups and a secondary RS Frame, which will be transmitted in Regions C and D of M/H Groups. In the case of RS frame mode = ‘00’, an RS Frame encoder builds one RS Frame for each M/ H Parade by receiving a primary M/H Ensemble. In the case of RS frame mode = ‘01’, an RS Frame encoder builds two RS Frames for each M/H Parade by receiving a primary and a secondary M/H Ensemble. Each M/H Ensemble is processed through an M/H Randomizer and then is FEC coded using both RS and CRC codes in a cross-interleaved manner to build an RS Frame. Figure 5.12 illustrates the detailed block diagram of the RS Frame encoder. Each RS Frame encoder shall include an M/H randomizer, an RS-CRC encoder and an RS Frame divider for the primary Ensemble, and a parallel set of these Blocks for the secondary Ensemble, as shown in Figure 5.12. In the RS Frame encoder, one or two RS Frames are built depending on a RS Frame mode. Table 5.3 indicates how many RS Frames are to be built per a Parade and their Group Region association. One M/H Parade can carry up to two RS Frames. If the RS Frame mode of a Parade equals ‘00’, there shall be only the primary RS Frame for the Parade (Single Frame mode). 32 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 Input: Multiple Frame Output: Ensemble of Portions Parade of Groups Services – (one per Group) in Assigned Slots All to have same FEC Group Regions Frame Portion A,B,C,D Single RS split Frame Group Regions Frame Portion A,B,C,D Figure 5.13 Progression from Ensemble to RS Frame to Parade of Groups for Single Frame Mode. Input: Output: Multiple Frame Primary and Secondary Parade of Groups Portions Ensembles of Services – in Assigned Slots (one per Group) to have different FEC/QOS Group Regions Regions A,B Frame Portion A,B Primary RS split Regions C,D Frame Frame Portion Group Regions A,B Group Regions Frame Portion C,D Secondary RS split Regions A,B Frame Frame Portion Group Regions Regions C,D C,D Figure 5.14 Progression from Ensembles to RS Frames to Parade of Groups for Dual Frame Mode. If the RS Frame mode of a Parade is ‘01’ (Dual Frame mode), there shall be two separate RS Frames, the primary RS Frame and the secondary RS Frame. If the RS Frame mode of a Parade is ‘01’, the primary RS Frame shall be transmitted in Region A and B of a Group, and the secondary RS Frame shall be transmitted in Region C and D of a Group. This concept is illustrated in Figure 5.13 and Figure 5.14. 33 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 Table 5.3 RS Frame Mode RS Frame mode Description 00 (Single Frame) There is only a primary RS Frame for all Group Regions There are two separate RS Frames 01 (Dual Frame) - Primary RS Frame for Group Region A and B - Secondary RS Frame for Group Region C and D 10 Reserved 11 Reserved The number of payload bytes of a RS Frame shall be a multiple of 187. Figure 5.15 shows how the RS Frame payload data is organized, with N columns by 187 rows. The number of rows of a RS Frame payload shall be 187. The payload packets shall be written in sequence row-by-row from left-to-right and top-to- bottom in the RS Frame. As shown in Figure 5.15 for IP packet transport, the input data shall be written in sequence row-by-row from left-to-right and top-to-bottom in the RS Frame. See A/153 Part 3 [13] for the normative definition of the contents of each row. The number of columns of a RS Frame payload, N, is a function of the number of Groups per M/H Sub-Frame (NoG), the number of SCCC payload bytes per a Group (PL) and the number of RS parity bytes per RS Frame column (P). N shall be determined according to equation (5.2). 5 × NoG × PL N= −2 187 + P (5.2) Notation:  X  indicates the greatest integer less than or equal to X. In the above equation, PL is a RS Frame Portion Length and is equal to the number of SCCC payload bytes per Group. PL depends on the RS Frame mode, a SCCC Block Mode and SCCC N Bytes *Remarks M/H TP M/H TP Header 187 rows IP datagram for IP stream 1 IP datagram for IP stream 2 IP datagram for IP stream 3 Figure 5.15 RS Frame payload organization. 34 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 outer code modes. Tables 5.4a through 5.4d tabulate (PL) according to the RS Frame mode, the SCCC Block Mode and the SCCC outer code mode. Detailed explanation of the SCCC Block Mode and the SCCC outer code mode is given in Section 5.3.2.3. Table 5.4a PL for the Primary RS Frame when RS Frame Mode = ‘00’ (Single Frame) and SCCC Block Mode = ‘00’ (Separate Block) SCCC Outer Code Mode Combinations PL For Region A For Region B For Region C For Region D 00 00 00 00 9624 00 00 00 01 9372 00 00 01 00 8886 00 00 01 01 8634 00 01 00 00 8403 00 01 00 01 8151 00 01 01 00 7665 00 01 01 01 7413 01 00 00 00 7023 01 00 00 01 6771 01 00 01 00 6285 01 00 01 01 6033 01 01 00 00 5802 01 01 00 01 5550 01 01 01 00 5064 01 01 01 01 4812 Others Undefined Table 5.4b PL for the Primary RS Frame when RS Frame Mode = ‘00’ (Single Frame) and SCCC Block Mode = ‘01’ (Paired Block) SCCC Outer Code Mode PL 00 9624 01 4812 Others Undefined 35 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 Table 5.4c PL for the Primary RS Frame when RS Frame Mode = ‘01’ (Dual Frame) and SCCC Block Mode = ‘00’ (Separate Block) SCCC Outer Code Mode Combinations PL For Region A For Region B 00 00 7644 00 01 6423 01 00 5043 01 01 3822 Others Undefined Table 5.4d PL for the Secondary RS Frame when RS Frame Mode = ‘01’ (Dual frame) and SCCC Block Mode = ‘00’ (Separate Block) SCCC Outer Code Mode Combinations PL For Region C For Region D 00 00 1980 00 01 1728 01 00 1242 01 01 990 Others Undefined 5.3.2.2.1.1 M/H Randomizer As shown in Figure 5.12, separate M/H randomizers are used for the primary RS Frame and the secondary RS Frame. The M/H randomizer XORs all the M/H Frame payload data bytes with a 16-bit maximum length pseudo random binary sequence (PRBS), which is initialized at the beginning of each RS Frame. The PRBS is generated in a 16-stage binary shift register that has 9 feedback taps. Eight of the shift register outputs are permanently selected to form the randomizing byte, generating one randomizing byte per shift. Each bit from this byte is used to individually XOR the corresponding input data bit. The data bits are XORed MSB to MSB ... LSB to LSB. The randomizer polynomial and initialization is shown in Figure 5.16. The M/H randomizer generator polynomial shall be: G(16) = X 16 + X 13 + X 12 + X 11 + X 7 + X 6 + X 3 + X +1 (5.3) The initialization (pre-load) shall be to 0xF180 (load to 1) and shall occur before starting randomization of the first byte of the RS Frame payload. The first byte shall be randomized using the pre-load condition, followed by the first stepping of the register. The register shall step after each subsequent byte. The randomizing byte taps shall be as shown in Figure 5.16. Each bit from this byte shall be used to individually XOR the corresponding input data bit (MSB to MSB … LSB to LSB). 36 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 Initialization to 0xF180 (Load to 1) X X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 The generator is shifted with the byte clock and 8-bit byte of data is extracted per cycle. Figure 5.16 Randomizer polynomial. 5.3.2.2.1.2 RS-CRC Encoder The M/H randomizer output is provided to the RS-CRC encoder. The RS-CRC encoder shall perform RS encoding for each of the N-columns of bytes of the RS Frame payload and shall add the RS parity bytes at the bottom of each column. See Figure 5.17. The RS-CRC encoder then shall add CRC syndrome checksum bytes at the right end of each row. The number of RS payload bytes shall be 187. The RS code mode shall be set independently for the primary RS Frame and for the secondary RS Frame. The RS Code shall be as shown in Table 5.5 for each RS code mode. The number of RS parity bytes for each RS code mode is shown in Table 5.5. Table 5.5 RS Code Mode RS Code Mode RS Code Number of Parity Bytes (P) 00 (211,187) 24 01 (223,187) 36 10 (235,187) 48 11 Reserved Undefined The RS code parity generator polynomial and the primitive field generator polynomial for the RS Frame shall be: Parity generator polynomial g ( x ) = ( x + α 0 )( x + α 1 )( x + α 2 ) ( x + α 2t−1 ) (5.4) Primitive field generator polynomial p( x ) = x 8 + x 4 + x 3 + x 2 + 1 (5.5) 37 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 N 187 Payload (187+P,187) RS encode column-by-column Payload P RS parity Add 2-byte CRC checksum row-by-row CRC checksum Payload 187+P RS parity N+2 Figure 5.17 RS-CRC encoding. Note: After all columns are encoded by the RS code, the RS Frame size is (187 + P) x N bytes. For every row of the RS Frame encoded by RS, 2 bytes of CRC syndrome check bytes shall be added at the right end of each row. The 16-bit (2 byte) CRC checksum of the CRC code shall be generated by Equation 5.6: GCRC = X 16 + X 12 + X 5 + 1 (5.6) The intial value of all registers in the CRC encoder shall be 0x0000. Note: there is no use of bit reflection or XOR combination in the CRC encoding. Note: After RS and CRC encoding, the RS Frame size is (187 + P) x (N + 2) bytes as shown in Figure 5.17. 38 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 (187+P) x (N+2) bytes Read the RS frame row-wise and divide it into PL-sized Portions PL bytes PL bytes 5 x NoG Portions to be mapped into a Parade (PL – S) bytes S S : Number of stuff bytes Stuff bytes Figure 5.18 Division of a RS Frame into (5 x NoG) Portions of size PL bytes. 5.3.2.2.1.3 RS Frame Divider The primary and secondary RS Frames are transmitted through a Parade of Groups during an M/H Frame. After RS and CRC encoding, the RS Frame consists of (187 + P) x (N + 2) bytes of data. Because the total number of bytes of a RS- and CRC-encoded RS Frame is slightly less than or equal to 5 x NoG x PL, the RS Frame can be divided into ((5 x NoG) – 1) portions of size PL bytes plus one portion of size PL or smaller. Some padding bytes can be appended to the last portion of the encoded RS Frame data if necessary to make up a final PL-sized portion, as shown in Figure 5.18. When present, padding bytes are defined as reserved and shall have the value of 0xFF1. Note that each portion of a RS Frame corresponds to the amount of data to be SCCC- encoded and mapped into a single Group of a Parade. The encoded RS Frame shall be divided into a number of sucessive portions. Each portion shall contain PL bytes taken from the RS Frame (where PL is the RS Frame Portion Length). The number of portions shall be (5 x NoG). The first ((5 x NoG) – 1) portions shall contain PL bytes. The last portion shall conclude with padding bytes if necessary to make it the same size (PL bytes) as the other portions. The number of padding bytes (S) can be calculated by the equation 1. In this version of this standard, the meaning of padding bytes is not defined. 39 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 Primary RS Frame Portion RS Frame Portion Byte Convolutional to SCCC Block to bit encoder converter converter Secondary RS Frame Portion Symbol SCCC Block Symbol to byte to M/H Block M/H Blocks interleaver converter converter Figure 5.19 Block processor. S = (5× NoG × PL )−(187 + P )×( N + 2) (5.7) Each portion of PL-sized data shall be fed to a Block processor. Note: The mapping order of the RS Frame Portions to a Parade of Groups may differ from the Group assignment order defined in Equation (5.1). Given the Group positions of a Parade in an M/H Frame, the SCCC-encoded RS Frame Portions shall be mapped in time order. Example (refer to Figures 5.9 and 5.10): For Parade #1 (the second Parade that is allocated), Slot #12 is allocated first and then due to the wrapping effect of the one-in-four pattern changing to one-in-two, Slot #2 is allocated next. However, when data is placed in these allocated Slots, it is placed in time sequence (left-to-right in the illustration), that is, the first Group of Parade #1 is placed in Slot #2 and the second Group of Parade #1 is placed in Slot #12. 5.3.2.3 Block Processor The main function of a Block processor is an outer-encoding of the SCCC for the output of the RS Frame encoder. The operations of the Block processor include RS Frame Portion to SCCC Block conversion, byte-to-bit conversion, convolutional encoding, symbol interleaving, symbol-to-byte conversion and SCCC Block to M/H Block conversion as shown in Figure 5.19. The convolutional encoder and the symbol interleaver are effectively concatenated with the trellis encoder in the post-processor to construct the SCCC (Serially Concatenated Convolutional Code). The Block processor operates in the same data order as after ATSC byte interleaving. After the ATSC byte interleaver, an M/H Group consists of 10 M/H Blocks and is divided into four Group Regions (A, B, C, D). Refer to Section 5.3.1.2 for the detailed description of Group structure. One M/H Block can constitute a single SCCC Block. But an SCCC Block boundary is not required to be identical with an M/H Block boundary. Table 5.6 explains the SCCC Block Mode, which identifies the relationship between the M/H Block and the SCCC Block. If the SCCC Block Mode is equal to ‘00’ (Separate) then each SCCC Block consists of a single M/H Block, and thus there are 10 SCCC Blocks per Group. If the SCCC Block Mode is ‘01’ (Paired), then two M/H Blocks constitute a single SCCC Block, and thus there are 5 SCCC Blocks per Group. In the latter 40 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 207 bytes SCB1 = B1 + B6 5 segments 52 segments 16 segments (B1) B1 16 segments (B2) B2 16 segments (B3) SCB1 52 segments 16 segments (B4) SCB2 16 segments (B5) B5 16 segments (B6) B6 16 segments (B7) 52 segments B7 SCB5 16 segments (B8) 16 segments (B9) 16 segments (B10) B10 52 segments 5 segments FEC coded MPEG Trellis Known Signaling RS parity Dummy Figure 5.20 SCCC Blocks for SCCC Block Mode = ‘01’ (Paired Block Mode) case, the first SCCC Block (SCB1) consists of M/H Blocks B1 and B6, and the second SCCC Block (SCB2) consists of B2 and B7. Likewise, the third SCCC Block (SCB3) consists of B3 and B8, the fourth SCCC Block (SCB4) consists of B4 and B9, and the fifth SCCC Block (SCB5) consists of B5 and B10. M/H Blocks shall be assigned to SCCC Blocks as shown in Table 5.6 Table 5.6 SCCC Block Mode SCCC Block Mode 00 01 10 11 Description Seperate SCCC Block Mode Paired SCCC Block Mode Reserved Reserved SCB SCB input, M/H Block SCB input, M/H Blocks SCB1 B1 B1 + B6 SCB2 B2 B2 + B7 SCB3 B3 B3 + B8 SCB4 B4 B4 + B9 SCB5 B5 B5 + B10 SCB6 B6 - SCB7 B7 - SCB8 B8 - SCB9 B9 - SCB10 B10 - This method is illustrated in Figure 5.20. 41 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 The SCCC outer code rate shall be set according to the outer code mode as shown in Table 5.7. Table 5.7 SCCC Outer Code Mode SCCC Outer Code Mode Description 00 The outer code rate of a SCCC Block is 1/2 rate 01 The outer code rate of a SCCC Block is 1/4 rate 10 Reserved 11 Reserved If SCCC Block Mode = ‘00’ (Separate Block), then the SCCC outer code mode shall be set independently for each Group Region (A, B, C, D). If the SCCC Block Mode = ‘01’ (Paired Block), then all four Regions shall have the same SCCC outer code mode. The SCCC Output Block Length (SOBL) for each SCCC Block shall be as shown in Table 5.8a when the SCCC Block Mode is ‘00’. Table 5.8a also shows the SCCC Input Block Length (SIBL), which is either 1/2 or 1/4 of the SOBL according to the outer code rate for each SCCC Block. The SOBL is equal to the number of SCCC output (or outer encoded) bytes for each SCCC Block and the SIBL is equal to the number of the SCCC input (or payload) bytes for each SCCC Block. The SCCC Output Block Length for each SCCC Block shall be as shown in Table 5.8b when the SCCC Block Mode is ‘01’ (Paired Block). Related SIBL values for 1/2- and 1/4-rate SCCC coding also are given. Table 5.8a SOBL and SIBL when SCCC Block Mode = ‘00’ (Separate) SIBL SCCC Block SOBL 1/2 rate 1/4 rate SCB1 (B1) 528 264 132 SCB2 (B2) 1536 768 384 SCB3 (B3) 2376 1188 594 SCB4 (B4) 2388 1194 597 SCB5 (B5) 2772 1386 693 SCB6 (B6) 2472 1236 618 SCB7 (B7) 2772 1386 693 SCB8 (B8) 2508 1254 627 SCB9 (B9) 1416 708 354 SCB10 (B10) 480 240 120 42 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 Table 5.8b SOBL and SIBL when SCCC Block Mode = ‘01’ (Paired) SIBL SCCC Block SOBL 1/2 rate 1/4 rate SCB1 (B1 + B6) 3000 1500 750 SCB2 (B2 + B7) 4308 2154 1077 SCB3 (B3 + B8) 4884 2442 1221 SCB4 (B4 + B9) 3804 1902 951 SCB5 (B5 + B10) 3252 1626 813 5.3.2.3.1 RS Frame Portion to SCCC Block Converter Depending on the RS Frame mode of a Parade, the M/H Frame encoder provides the primary RS Frame Portion (Single Frame mode) or both the primary RS Frame Portion and the secondary RS Frame Portion (Dual Frame mode) of that Parade. The RS Frame Portion to SCCC Block converter divides the received RS Frame Portion(s) into several SCCC Blocks by using the SIBL listed in Table 5.8a or 5.8b according to the RS Frame mode, the SCCC Block Mode and the SCCC outer code mode. Note that the RS Frame mode of ‘01’ (which implies Primary RS Frame data carried in Group Regions A and B and Secondary RS Frame data carried in Group Regions C and D) cannot be used in conjunction with the Paired SCCC Block Mode. This relationship is shown in Table 5.9. Table 5.9 Frame mode, SCCC Block Mode, SOBL and SIBL, SCC Code Mode Frame SCCC Block RS Frame Number of Table for SOBL SCCC Code Mode (00  1/2 Mode Mode Portions SCCC Blocks and SIBL rate, or 01  1/4 rate) Independent per Region A,B, C, 00 00 (Separate) Primary only 10 Table 5.8a or D Identical for all Regions (A,B, C, 00 01 (Paired) Primary only 5 Table 5.8b and D) Primary + Independent per Region A,B, C, 01 00 (Separate) 10 Table 5.8a Secondary or D 01 01 (Paired) (not allowed) (not allowed) (not allowed) (not allowed) When the RS Frame mode is set to ‘00’, a portion of the primary RS Frame equal to the amount of data which is to be SCCC outer encoded and mapped to 10 M/H Blocks of a Group shall be provided to the Block processor. If the SCCC Block Mode is set to ‘00’, then the primary RS Frame Portion shall be split into 10 SCCC Blocks according to Table 5.8a. If the SCCC Block Mode is set to ‘01’, then the primary RS Frame portion shall be split into 5 SCCC Blocks according to Table 5.8b. If the RS Frame mode is ‘01’, then the Block processor shall receive two RS Frame Portions. The RS Frame mode of ’01’ shall not be used with the SCCC Block Mode of ‘01’. The first portion from the primary RS Frame shall be SCCC outer encoded as SCCC Blocks SCB3, SCB4, SCB5, SCB6, SCB7, and SCB8 by the Block processor. The SCCC Blocks SCB3 and SCB8 shall be mapped to the Region B and the SCCC Blocks SCB4, SCB5, SCB6, and SCB7 shall be mapped to the Region A by the Group formatter. The second portion from the secondary RS Frame also shall be SCCC outer encoded, as SCB1, SCB2, SCB9, and SCB10, by the Block processor. The Group formatter shall map the SCCC Blocks SCB1 and SCB10 to the Region D as 43 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 INPUT C0 D D C1 C2 C3 C4 Figure 5.21. Four-state convolutional encoder. the M/H Blocks B1 and B10, respectively. Likewise the SCCC Blocks SCB2 and SCB9 shall be mapped to the Region C as the M/H Blocks B2 and B9. 5.3.2.3.2 Byte-to-Bit Converter For the purpose of bit-wise operation in the convolutional encoder, the byte-to-bit converter shall convert parallel bytes to serial bits. In creating serial bits, the MSB shall be sent out first: (7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0). 5.3.2.3.3 Convolutional Encoder Outer convolutional coding for the SCCC shall be performed by a single 4-state convolutional encoder of the sort shown in Figure 5.21. The blocks labeled “D” are unit-clock-time delays. A 1- bit input (S) shall be encoded into 5 output bits (C0, C1, C2, C3, C4) once perunit-clock cycle. A punctured 1/2 rate code or punctured 1/4 rate code shall be constructed as specified in Table 5.10. Table 5.10 Convolutional Encoder Output Symbols (bit pairs) 1/4 Rate Region 1/2 Rate SCCC Block Mode = ‘00’ SCCC Block Mode = ‘01’ A, B (C0, C2), (C1, C4) (C0, C1) (C0, C2), (C1, C4) C, D (C0, C1), (C3, C4) For 1/2 rate coding, the leftmost bit, C0, of each symbol (C0, C1) shall be the MSB for definition of processing order in subsequent stages and shall be passed first to succeeding processing stages. This MSB will eventually become the X2 input to the legacy trellis encoder. The LSB (C1) will eventually become the X1 input to the legacy trellis encoder. For the case of 1/4 rate, two output symbols shall be constructed according to the associated Region, as shown in Table 5.10. The leftmost symbol of a symbol pair shall be output first. Also, similarly to the 1/2 rate case, the leftmost bit in a symbol shall be the MSB and shall be output before the LSB. For example, in the 1/4 rate mode of Region A (or B), a first output symbol is 44 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 composed of a (C0, C2) bit-pair, and a second output symbol is composed of a (C1, C4) bit-pair, and the order of bits in the output is C0, C2, C1, C4. The memory contents of the convolutional encoder shall be reset to zero before encoding each SCCC block. 5.3.2.3.4 Symbol Interleaver The symbol interleaver in the Block processor scrambles the output symbols from the convolutional encoder. The symbol interleaver is a type of Block interleaver. The Block length in symbols (B) shall be equal to 4 x SOBL per Table 5.8a or 5.8b. Note: B is set to 4 x SOBL because one symbol consists of 2 bits (1/4 of a byte). For the SOBL of each SCCC Block, refer to Table 5.8a and 5.8b. Note: In this section, P(i) and P’(i) refer to the interleaving pattern, and not to a number of RS parity bytes, P. The detailed operation of the symbol interleaver is as follows: The interleaving pattern P(i) shall be as determined by the following four-step method: Step 1: Calculate L, where L = 2m, m is an integer, and L is the smallest such power of 2 that is greater than or equal to B. Step 2: List all permuted positions P’(i) in ascending order of i (where i is the natural number within 0 to L-1) according to the equation P ′(i ) = {89 × i × (i + 1) / 2}mod L (5.8) Step 3: Discard all P’(i) that are P’(i) ≥ B. Step 4: Condense the list by: Starting with the lowest i, shift the P(i) entries to the left to fill the empty entry locations created by Step 3. An example is shown in Table 5.11. The top row is the index i. The second row shows the entries generated by Equation (5.8). The entries that are to be discarded are in grayed cells. The bottom row shows the result of discarding the grayed entries and shifting remaining entries to the left. Table 5.11 Example: Block Length in Symbols = 2112, L = 4096 (Case of SCB1 when the SCCC Block Mode = ‘00’) i 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 … 2110 2111 P’(i) 0 89 267 534 890 1335 1869 2492 3204 4005 799 1778 2846 4003 1153 2488 … 2809 2272 P(i) 0 89 267 534 890 1335 1869 799 1778 1153 1329 526 79 2037 253 874 … 444 2048 5.3.2.3.5 Symbol-to-Byte Converter The interleaved symbols shall be converted into bytes by the symbol-to-byte converter. The MSB of the output byte shall be the MSB in the first input symbol. 45 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 207 bytes The first segment of the M/H Block B4 69 bytes Figure 5.22 Signaling area in the interleaved Group format. 5.3.2.3.6 SCCC Block to M/H Block Converter If the SCCC Block Mode is equal to ‘00’, then each SCCC Block shall be mapped to a respective M/H Block of a Group. If the SCCC Block Mode is set to ‘01’, then the SCCC Block shall be divided into two parts. Each part is then mapped to a specific M/H Block. SCB1 shall be mapped to (B1, B6), SCB2 to (B2, B7), SCB3 to (B3, B8), SCB4 to (B4, B9), and SCB5 to (B5, B10). The M/H Block at the output of the Block processor shall consist of only M/H service data plus FEC redundancy. Other bytes are inserted to construct a complete M/H Block having a length of 16 segments at the Group formatter. Mapping shall be according to Table A.2. Bytes shall be mapped to M/H data locations (shown as byte type “6”) by mapping into the first segment containing M/H data first, filling locations from left to right, then continuing from left to right in the next segment containing M/H data, and so on. Note that the first segment to be filled (number 6) has only one M/H byte location, which will contain the first byte of the block; and the next (number 7) has three locations, to be filled from left to right with the second through fourth bytes. 5.3.2.4 Signaling Encoder The M/H transmission system allocates a portion of every Group for the purpose of signaling to receivers. Figure 5.22 shows the signaling area in the interleaved Group format after the data interleaver. A signaling area shall be assigned in every Group per Table A.2 of Annex A. This signaling area shall be used for FEC encoded signaling data. As specified in Table A.2 of Annex A, the signaling area comprises a total of 276 (= 207 + 69) bytes, consisting of the first segment and the first 69 bytes of the second segment of the M/H Block B4. See Figure 5.22 for illustration. The first segment of the M/H Block B4 corresponds to the 17th or 173rd segment of a VSB data field. The M/H transmission system shall include a Transmission Parameter Channel (TPC) and a Fast Information Channel (FIC). The purpose of the TPC is to signal the M/H transmission parameters such as various FEC modes and M/H Frame information. The purpose of the FIC is to enable the fast service acquisition of receivers; the FIC contains cross layer information between the physical layer and the upper layer(s). Details of the TPC data content and transmission timing, and FIC transmission timing, are specified in Section 5.2. Figure 5.23 shows the block diagram of the Signaling Encoder. The diagram shows a (51, 37) RS code for FIC data, a (TNoG x 51) Block Interleaver, a multiplexer for combining the RS code TPC data and the block-interleaved FIC data, a randomizer of signaling data and a 1/4 rate PCCC Encoder. 46 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 10 Bytes (18,10) 18 Bytes TPC RS Encoder Data for TPC 69 69 Bytes Bytes ¼ rate 276 Bytes Signaling Mux PCCC Randomizer encoder 37 Bytes (51,37) 51 Bytes (TNoG x 51) 51 Bytes FIC RS Encoder block Data for FIC Interleaver TNoG : Total Number of Groups per an M/H Sub-frame Figure 5.23 Signaling encoder. The TPC data shall be (18, 10) R-S encoded to form the TPC codewords. The FIC data shall be (51, 37) R-S encoded and (TNoG x 51) block-interleaved to form the FIC codewords. One TPC codeword shall be followed by one FIC codeword to form each 69 byte sequence (per group). Each 69 byte sequence shall be bit randomized (per Section 5.3.2.4.5) and then 1/4 rate PCCC encoded to generate 276 bytes of signaling for each M/H group. The Signaling Encoder shall send the 276 bytes to the Group Formatter for inclusion in a respective M/H Group. 5.3.2.4.1 (18,10) RS Encoder for TPC Codeword An (N = 18, K = 10) RS code having an error correction capability t = 4 shall be employed as an outer code for TPC data. The (18, 10) RS code shall be defined over GF(256) and its primitive field generator polynomial shall be as defined in Equation 5.5. Its parity generator polynomial shall be defined as in Equation 5.4 with t = 4 and its parity bytes shall be appended at the end of 10 information bytes. 5.3.2.4.2 (51, 37) RS Encoder for FIC Codeword An (N = 51, K = 37) RS code having an error correction capability t = 7 shall be employed as an outer code for FIC data. The (51, 37) RS code shall be defined over GF(256) and its primitive field generator polynomial shall be as defined in Equation 5.5. Its parity generator polynomial shall be defined as in Equation 5.4 with t = 7 and its parity bytes shall be appended at the end of 37 information bytes. 5.3.2.4.3 Block Interleaver for FIC A variable length Block interleaver consisting of 51 columns (of bytes) and a number of rows equal to TNoG shall be employed to interleave the RS encoded FIC data within each M/H Sub- Frame. The Block interleaver shall write the incoming RS codewords of 51 bytes row-by-row from left to right and top-to-bottom and shall output the data in units of 51 bytes by reading column by column from top-to-bottom and left-to-right, as shown in Figure 5.24. The TNoG shall be identical for all Sub-Frames in an M/H Frame. The first byte in the FIC Block interleaver shall be the first FIC data byte of each Sub-Frame. The FIC block interleaver interleaves one block of FIC data across each subframe. 47 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 51 bytes Write operation Read operation ... ... TNoG bytes ... Figure 5.24 Block interleaver for FIC. 5.3.2.4.4 Multiplexing of TPC Data and FIC Data The TPC data and Block-interleaved FIC data shall be multiplexed by appending 51-byte FIC data from the Block interleaver at the end of 18-byte TPC data. This operation is shown as “MUX” in Figure 5.23. This operation generates 69 bytes per Group. 5.3.2.4.5 Signaling Randomizer The generator polynomial of the signaling randomizer shall be the same as that of the M/H randomizer. The initialization shall occur every Group and the initial state shall be set to F180 hex before the first signaling data byte from the multiplexer in Figure 5.23. 5.3.2.4.6 1/4 rate PCCC Encoder A 1/4 rate PCCC (Parallel Concatenated Convolutional Code) Encoder shall be employed as an inner encoder for the M/H signaling channels. Figure 5.25 shows the block diagram of the 1/4 rate PCCC Encoder. The PCCC Encoder shall have six identical even component encoders and six identical odd component encoders. Data bits from a byte-to-bit converter shall be directly encoded by the even- component encoders, while the same data bits shall be bit interleaved and then encoded by the odd-component encoders. Thus, the 6-way even component encoders are parallel concatenated with the 6-way odd component encoders as a result of the action of the bit interleaver. 5.3.2.4.6.1 Byte to Bit Converter The byte to bit converter shall convert parallel bytes to serial bits. In creating serial bits, the MSB shall be sent out first: (7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0). 5.3.2.4.6.2 Bit Interleaver The bit interleaver Block length shall be 552 (= 69 x 8) bits. The interleaving rule shall be the same as that of the symbol interleaver as given by the 4 steps in Section 5.3.2.3.4. The bit interleaving pattern shall be obtained by substituting the Block length of the bit interleaver (B = 552). An example interleaving pattern is shown in Table 5.12. The top row is the index i. The second row shows the entries generated by Equation 5.8. The entries that are to be discarded are in grayed 48 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 Even Symbol to component byte Bit encoder #0 converter Byte Even Symbol to Input component byte byte encoder #1 converter Byte to bit Bit converter Delay Input Output Demultiplexer #0 multiplexer #0 Even Symbol to component byte Output encoder #5 converter byte Odd Symbol to component byte Output Bit encoder #0 converter Byte multiplexer #2 Odd Symbol to component byte Bit encoder #1 converter interleaver Input Output Demultiplexer #1 multiplexer #1 Odd Symbol to component byte encoder #5 converter Figure 5.25 Quarter-rate PCCC encoder. cells. The bottom row shows the result of discarding the grayed entries and shifting remaining entries to the left. Table 5.12 Example: Block Length in Bits = 552, L = 1024 i 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 … 550 551 P'(i) 0 89 267 534 890 311 845 444 132 933 799 754 798 931 129 440 … 669 556 P(i) 0 89 267 534 311 444 132 129 440 305 526 258 79 76 253 519 … 22 512 5.3.2.4.6.3 Bit Delay A delay of 552 bits shall be included in the Even path to match the delay of 552 bits in the Bit Interleaver. 5.3.2.4.6.4 Input Demultiplexers The input demultiplexer 0 shall distribute the incoming bits from the byte to bit converter to each of the 6 even component encoders in a circular manner in the order: Even 0, Even 1, Even 2, Even 3, Even 4, Even 5. This pattern shall repeat every 6 bits through the end of the 552-bit PCCC Block. The operation of the input demultiplexer 1 shall be identical to that of the input demultiplexer 0 except that it shall distribute to the odd component encoders. 5.3.2.4.6.5 Even and Odd Component Encoders The structure of the even and odd component encoders shall be as shown in Figure 5.26. The delay memory elements (“D”) shall be reset to zero at the beginning of each PCCC block encoding (i.e., each Slot). 49 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 U C1 D D C0 Even component encoder U C1 C0 D D Odd component encoder Figure 5.26 Even and odd component encoders. Each Component Encoder receives an unencoded input bit stream (U) from an input demultiplexer. Each component encoder is a 1/2 rate convolutional encoder. Each of the even and odd component encoders is effectively concatenated with one of the 12 legacy 8-VSB trellis encoders to construct the parallel concatenated structure. Figure 5.27 shows C1 U Z2 D C0 D D Z1 D D Z0 Even component encoder + trellis encoder C1 U Z2 D C0 Z1 D D D D Z0 Odd component encoder + trellis encoder Figure 5.27 Effective component encoders of the PCCC. 50 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 the effective component encoders of the PCCC. Each effective component encoder consists of one of the component encoders of the 1/4 rate PCCC Encoder and one of the trellis encoders. At the receiver side, each effective component code can be decoded by being treated as one convolutional code. 5.3.2.4.6.6 Symbol to Byte Converter The symbol to byte converter shall convert the output symbols into bytes. One symbol shall consist of two bits. The MSB of the first symbol (out of four symbols constituting an output byte) shall be the MSB of the output byte. There shall be 12 identical symbol to byte converters in the 1/ 4 rate PCCC Encoder. 5.3.2.4.6.7 Output Multiplexers The output multiplexers collectively operate in such a manner that each of the 12 component encoders is mapped to one of the 12 legacy ATSC 8-VSB trellis encoders. The mapping relation shall be: Even 0 -> Trellis 0, Even 1 -> Trellis 2, Even 2 -> Trellis 4, Even 3 -> Trellis 6, Even 4 - > Trellis 8, Even 5 -> Trellis 10, Odd 0 -> Trellis 1, Odd 1 -> Trellis 3, Odd 2 -> Trellis 5, Odd 3 - > Trellis 7, Odd 4 -> Trellis 9, and Odd 5 -> Trellis 11. The selection of the component encoder by the output multiplexers and its corresponding trellis encoder shall be as detailed in Table 5.13. The 1/4 rate PCCC Encoder outputs 276 bytes per M/H Group. Note that bytes are numbered starting with byte #0. Starting from the output byte of the even component encoder #2, the outputs of the even and odd component encoders shall be output alternately in a circular manner. This 12-byte pattern shall repeat through byte #215. However, prior to outputting byte #216, the output multiplexer shall be advanced by five steps instead of one step (skipping Even 2, Odd 2, Even 3 and Odd 3), in accordance with the advancement of the 8- VSB trellis encoder during the data segment sync period (skipping trellis #4, #5, #6, and #7). Table 5.13 Operation of the Output Multiplexers Output Component Trellis Output Component Trellis Byte Encoder Encoder Byte Encoder Encoder 0 Even 2 4 204 Even 2 4 1 Odd 2 5 205 Odd 2 5 2 Even 3 6 206 Even 3 6 3 Odd 3 7 207 Odd 3 7 4 Even 4 8 208 Even 4 8 5 Odd 4 9 209 Odd 5 9 6 Even 5 10 210 Even 5 10 7 Odd 5 11 211 Odd 5 11 8 Even 0 0 212 Even 0 0 9 Odd 0 1 213 Odd 0 1 10 Even 1 2 214 Even 1 2 11 Odd 1 3 215 Odd 1 3 12 Even 2 4 216 Even 4 8* 13 Odd 2 5 217 Odd 4 9 51 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 Table 5.13 Operation of the Output Multiplexers 14 Even 3 6 218 Even 5 10 15 Odd 3 7 219 Odd 5 11 16 Even 4 8 220 Even 0 0 17 Odd 4 9 221 Odd 0 1 18 Even 5 10 222 Even 1 2 19 Odd 5 11 223 Odd 1 3 20 Even 0 0 224 Even 2 4 21 Odd 0 1 225 Odd 2 5 22 Even 1 2 226 Even 3 6 23 Odd 1 3 227 Odd 3 7 24 Even 2 4 ... ... ... 25 Odd 2 5 264 Even 4 8 26 Even 3 6 265 Odd 4 9 27 Odd 3 7 266 Even 5 10 28 Even 4 8 267 Odd 5 11 29 Odd 4 9 268 Even 0 0 30 Even 5 10 269 Odd 0 1 31 Odd 5 11 270 Even 1 2 32 Even 0 0 271 Odd 1 3 33 Odd 0 1 272 Even 2 4 34 Even 1 2 273 Odd 2 5 35 Odd 1 3 274 Even 3 6 … … … 275 Odd 3 7 * Note advancement of 4 at byte 216 5.3.2.5 Group Formatter Figure 5.28 shows a functional block diagram of the Group formatter. The interleaved Group format organizer operates on the Group format as it will appear after the byte interleaver. It maps the FEC coded M/H service data from the Block processor into the corresponding M/H Blocks of a Group, adds the pre-determined training data bytes, adds the PCCC-encoded signaling data, and the data bytes to be used for initializing the trellis encoder memories. It also inserts place-holder bytes for main service data, MPEG-2 headers and non-systematic RS parity, and some dummy data bytes to complete construction of the intended Group format as shown in Figure 5.7. The second Block is a deinterleaver that is the inverse of the byte interleaver. The output of the Group formatter is in the Group format before the byte interleaver, as shown in Figure 5.6. The detailed Group format shall be as specified in Table A.2. The known training data sequences shall be as specified in Table A.3. The value of each dummy data byte shall be 0xAF. After the interleaved Group is created, a data deinterleaver shall perform an inverse process of the convolutional byte interleaving described in Section 5.3.2.10, and provide the deinterleaved data to the packet formatter. 52 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 Group format Group format after ATSC Data Interleaver before ATSC Data Interleaver Interleaved Input from M/H Group Data Output to the Block Processor Format Deinterleaver the Packet Formatter Organizer Figure 5.28 Group formatter. Figure 5.29 shows the data deinterleaver, which is a 52 data segment convolutional byte deinterleaver. The data deinterleaver shall be synchronized to the first byte of the VSB data field. 5.3.2.6 Packet Formatter The Packet Formatter is the last process in the M/H pre-processor. The packet formatter shall first remove the main service data place holders and the RS parity place holders that were inserted by the interleaved Group format organizer for proper operation of the data deinterleaver. The packet formatter next shall replace the 3-byte MPEG header place holder with an MPEG header having an MHE packet PID. An MPEG TS sync byte is then inserted before each 187-byte data packet. Thus, the packet formatter outputs 118 M/H-data-encapsulating TS packets per Group. (B-1)M (B=)1 (B-2)M 2 Input byte Output byte 2M 50 M (=4 bytes) 51 52 M = 4, B = 52, N(BxM) = 208 Figure 5.29 Data deinterleaver. 53 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 5.3.2.7 Packet Multiplexer The packet multiplexer multiplexes the M/H service TS packets and the main service TS packets to construct M/H Frames. When the packet multiplexer schedules the 118 TS packets from the packet formatter, 37 packets are placed ahead of the VSB data field sync insertion position and another 81 packets are placed after the VSB data field sync insertion position as specified in the Group format (see Section 5.3.1.2 and Annex A). 5.3.2.8 Modified Data Randomizer The Modified Data Randomizer is the first block of the post-processor. The basic operation (including the generator polynomial and initialization) of the modified data randomizer is identical to the data randomizer defined in the ATSC 8-VSB system. The modified randomizer shall XOR all of the main service data bytes and the MPEG header bytes of the M/H service TS packets with a 16-bit maximum length pseudo random binary sequence (PRBS) that is initialized at the beginning of the VSB data field. The modified data randomizer shall not XOR the 184 payload bytes of the M/H service TS packets; however, its PRBS generator shall continue shifting during these bytes. To state it differently, the modified randomizer shift register operates in exactly the same manner as a legacy 8-VSB randomizer shift register, but the XOR operation is not performed on the 184-byte payload of M/H service TS (MHE-encapsulated) packets. The generator polynomial and initialization shall be according to Figure 6.5 of ATSC A/53 Part 2 [2]. The initialization operation also shall be identical to the legacy 8-VSB initialization; i.e., initialization (pre-load) to 0xF180 (load to 1) shall occur during the VSB data segment sync interval prior to the first data segment. 5.3.2.9 Systematic/Non-Systematic RS Encoder The systematic/non-systematic RS encoder shall perform an RS encoding process with a t = 10 (207, 187) code on the data output by the data randomizer, which will have been randomized or bypassed by the data randomizer. The RS parity generator polynomial and the primitive field generator shall be identical to those of the legacy ATSC 8-VSB system. If the inputted data corresponds to a main service data packet, the RS encoder shall perform the same systematic RS encoding process as in the legacy ATSC 8-VSB system, adding 20 bytes of RS FEC data at the end of each of these 187-byte packets. If the inputted data corresponds to an M/H service data packet, the RS encoder shall perform a non-systematic RS encoding process. In this case, 20 bytes of RS FEC data obtained from the non-systematic RS encoding process shall be inserted in a pre- determined parity byte location within each M/H data packet, as shown in Figure 5.6 and specified in Table A.1, thereby satisfying the RS requirements of legacy receivers. 5.3.2.10 Convolutional Data Byte Interleaver The convolutional data byte interleaver shall have the same structure and operation as in the legacy ATSC 8-VSB transmission system, as described in A/53 Part 2 [2]. Thus, it will be a 52- data-segment convolutional byte interleaver, shown in commutated-shift-register form in Figure 5.30, and will be synchronized to the first data byte carried in the VSB data field. 5.3.2.11 Modified Trellis Encoder The basic trellis encoding operation is identical to that of the ATSC 8-VSB system. The data from the convolutional data byte interleaver is demultiplexed into 12 independent streams, two bits at a 54 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 1 M (=4 bytes) 2 Input byte 2M Output byte 3 (B-2)M 51 (B-1)M (B=)52 M = 4, B = 52, N(BxM) = 208 Figure 5.30 Convolutional data byte interleaver. time. Those 12 streams of 2-bit symbols are each independently trellis encoded to create 3-bit symbols. The 12 streams of 3-bit symbols are then multiplexed to form the final symbol stream that is to be symbol mapped and modulated. The basic trellis encoding operation shall be performed as defined in A/53 Part 2 [2] Section 6.4.1.4. For purposes of obtaining known training sequences (as shown in Table A.4), initialization of the memories in the trellis encoders just prior to each training signal is required. Trellis initialization bytes shall be inserted according to Table A.1 and Table A.3 of Annex A. When the initial four bits of the trellis initialization bytes (which have been inserted into the data by the Group formatter) are input to one of the twelve modified trellis encoders, the memories in that trellis encoder shall be initialized. More specifically, when the first two 2-bit symbols converted from each trellis initialization byte are received, the input bits of the trellis encoder shall be replaced by the memory values of the trellis encoder, as shown in Figure 5.31. The trellis initialization process and the start of each training sequence occur during the transmission of specific bytes within each data field. Those bytes arrive at the inputs to each of the 12 trellis encoders at such a time that the first two symbols formed from those bytes arrive when the trellis encoders are initialized and the second 2 symbols formed from those bytes arrive at the start of the training sequence. The symbols derived from those bytes arriving during initialization are ignored and not transmitted while the symbols arriving at the start of the training sequence are trellis-encoded to form the first symbols of the training sequence. Each of the 12 modified trellis encoders shall include a multiplexer to switch between the normal input and an initialization input, which shall be fed back from the delay devices within the trellis encoder. There shall be a normal/initialization control input to the multiplexer that shall select the initialization input path when initialization is required. The normal/initialization control input shall select the initialization path during the leading 2-symbol interval of the trellis initialization byte immediately preceding each training signal. The normal/initialization control shall select the normal path at all other times. The modified trellis encoder provides the modified input data for trellis initialization to the non-systematic RS encoder and also the input data for the 8-level symbol mapper. 55 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 N/I X2' N Z2 X2 Mux MAP I Z2 Z1 Z0 R D -7 N/I 000 X1' 001 -5 010 -3 R N Z1 X1 011 -1 Mux 100 +1 I Z0 101 +3 110 +5 D D 111 +7 N : Normal mode, I : Initialization mode Figure 5.31 Modified trellis encoder. One of the 12 trellis encoders is illustrated in Figure 5.31. Its 2-bit input (X2, X1) shall come from the output of the parity replacer described in Figure 5.2 and Section 5.3.2.12. The two bit output (X2’, X1’) shall be supplied to the input of the non-systematic RS encoder described in Section 5.3.2.12, as shown in Figure 5.2. The 3-bit output (Z2, Z1, Z0) shall be mapped to 8-level symbols as specified in A/53 Part 2 [2] (also illustrated in Figure 5.31). Because 2 symbols (4 bits) are required for trellis initialization, the last 2 symbols (4 bits) derived from trellis initialization bytes are not used for trellis initialization and are treated as symbols from a known (training) data byte. Figure 5.31 illustrates one of the 12 modified trellis encoders. When the trellis encoder is in initialization mode, its input comes from an internal trellis state instead of from the convolutional data byte interleaver via the parity replacer. When the trellis encoder is in the normal mode, the input symbol from the parity replacer shall be processed within the encoder, as shown in Figure 5.31. The modified trellis encoder provides the modified input data for trellis initialization to the non-systematic RS encoder. Note that in Figure 5.31 a mapper is shown as directly connected to one of 12 modified trellis encoders. A single mapper may be used following the 12-way multiplexer that combines the outputs of all twelve modified trellis encoders (described in ATSC A/53 Part 2 [2]). Note: The memory contents of the modified trellis encoder have been initialized to zero at the start of each training sequence; see Section 5.3.3. 5.3.2.12 Non-Systematic RS Encoder and Parity Replacer The RS parity data calculated prior to the trellis initialization will be erroneous and must be replaced to ensure backwards compatibility. Therefore, the trellis encoder shall supply the changed initialization byte to the non-systematic RS encoder, which shall (non-systematically) re- calculate the RS parity of the corresponding M/H packets. The position of the non-systematic RS 56 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 Figure 5.32 Data field sync. parity bytes in each data segment shall be as shown in Table A.1 of Annex 1, which are the same positions as for the operation of the Systematic/Non-Systematic RS Encoder of Section 5.3.2.9. The new RS parity bytes obtained by performing the non-systematic RS encoding process shall be supplied to the RS parity replacer. The parity replacer shall select the output of the data interleaver as the data bytes in the packet, and the output of the non-systematic RS encoder as the RS parity. The selected data shall then be supplied to the modified trellis encoder. Note: The locations of the non-systematic RS parity bytes of an M/H service data packet (before data interleaving) have been selected in such a way that there is no RS parity byte that comes out ahead of the trellis initialization bytes in the same data packet. Thus, it is possible to correct the non-systematic RS parity bytes of the M/H service data packet after the trellis initialization. 5.3.2.13 Synchronization Synchronization shall be in accordance with ATSC A/53 Part 2 [2], except as indicated in the subordinate sections of this section. When the ATSC emission contains M/H services, the 8-VSB symbol rate shall have a tolerance not greater than 2.8 ppm. 5.3.2.13.1 Data Field Sync The diagram of the Data Field Sync in A/53 Part 2:2007 is repeated here for convenience of the reader as the reserved area is redefined in the immediately following sections (see Figure 5.32). Emission of each ATSC M/H Frame shall be synchronized to a single, global reference time, ATSC Time (AT). AT shall be the timeline that consists of a continuum of ATSC M/H frame periods that started at 00:00 UTC on January 6, 1980 (the AT “epoch” — identical to the GPS epoch2). An AT “tick” shall be defined as the instant that falls on the boundary between ATSC M/ 2. Definitions of GPS time and other GPS terminology can be found in the document titled “Navstar GPS Space Segment/Navigation User Interfaces,” Revision D., March 2006 [14], as published by the Navstar GPS Joint Program Office (http://www.losangeles.af.mil/shared/media/document/AFD-070803-059.pdf). 57 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 H frame periods. The intervals that occur between AT ticks shall be equal in time to 20 ATSC VSB frames (or approximately 0.967887927 seconds). Each ATSC M/H frame shall be aligned at an integer number of AT ticks from the AT epoch, such that emission at the air interface of the broadcast antenna of the starting instant of the first symbol of the first data field sync of the 8-VSB data field containing the beginning of an M/H frame coincides with an AT tick. The tolerance of this symbol timing shall be no greater than 1 symbol time RMS, and should be no greater than 15 nanoseconds RMS.3 AT (in M/H frame periods) shall be derived from and synchronized to GPS time4 (in GPS seconds) according to the mathematical relationship 4809375 AT = GPS Time × 4654936 (5.9) 5.3.2.13.2 PN127 When M/H transmission is present, the first 82 symbols of the data field sync following the VSB mode symbols (a portion of the symbols shown as Reserved in Figure 5.32 above) are strongly recommended to be filled with the portion of a PN127 sequence defined in this section. The sequence is defined as X7 + X4 + 1 with a pre-load value of 1001001. When the middle PN63 in the data field sync is inverted, the 82 symbols of PN127 also shall be inverted. The fill sequence shall be: 1001 0011 0100 1111 0111 0000 1111 1110 0011 1011 0001 0100 1011 1110 1010 1000 0101 1011 1100 1110 01 The generators for the PN63, PN511, and PN127 sequences are shown in Figure 5.33. 5.3.2.13.3 Enhancement Signaling When the M/H transmission is present, enhancement signaling symbol 85 (numbered as per A/53 Part 2 [2]) shall be set as follows: On odd data fields (positive PN63), symbol 85 shall be set to +5. On even data fields (negative PN63), symbol 85 shall be set to -5. When the PN127 sequence per Section 5.3.2.13.2 is present, enhancement signaling symbol 86 (numbered as per A/53 Part 2 [2] shall be set as follows: On odd data fields (positive PN63), symbol 86 shall be set to +5. On even data fields (negative PN63), symbol 86 shall be set to -5. 3. In a single-frequency network (SFN), emission time may be shifted by a fixed offset value for each transmitter in the network, as necessary for network operation, in which case the accuracy of the emission time of each particular transmitter is maintained at its associated offset tick time within one of the tolerances specified above. 4. Section 3.3.4 of [14] provides the following definition of GPS time: “GPS time is established by the Control Segment and is referenced to Coordinated Universal Time (UTC) as maintained by the U.S. Naval Observatory (UTC(USNO)) zero time-point defined as midnight on the night of January 5, 1980/morning of January 6, 1980. The largest unit used in stating GPS time is one week defined as 604,800 seconds. GPS time may differ from UTC because GPS time shall be a continuous time scale, while UTC is corrected periodically with an integer number of leap seconds.” 58 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 Figure 5.33 Field sync PN sequence generators. 5.3.3 Training Signals The M/H transmission system inserts long and regularly spaced training sequences into each Group. Training signal regularity provides the greatest benefit for a given number of training symbols in high-Doppler rate conditions. The length of the training sequences provides fast acquisition of the channel during bursted power-saving operation of the demodulator. Each M/H Group contains 6 training sequences. The training sequences shall be inserted prior to trellis encoding of the signal by the modified trellis encoders. These trellis encoded sequences are known sequences because the trellis encoder memories are initialized to pre-determined values at the beginning of each sequence. The form of the 6 training sequences at the byte level (before trellis encoding) is shown in Figure 5.34. This is the arrangement of the training sequence at the Interleaved M/H Group Format Organizer discussed in Section 5.3.2.5. The content of the 6 training sequences at the byte level (prior to interleaving and trellis encoding) shall be as specified in Table A.3 of Annex A. Note that Table A.3 includes all 6 training sequences, with trellis initialization bytes, sequentially concatenated. The 1st training sequence shall be located at the last 2 segments of the M/H Block B3. The 2nd training sequence shall be inserted at the 2nd and 3rd segments of the M/H Block B4. The 3rd training sequence, the 4th training sequence, the 5th training sequence and the 6th training sequence shall be placed at the last 2 segments of the M/H Blocks B4, B5, B6, and B7, respectively. 59 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 17 bytes 12 bytes 178 bytes 15th and 16th (1st TS) 207 bytes segments of B3 69 bytes 12 bytes 126 bytes 2nd and 3rd (2nd TS) 138 bytes segments of B4 16 segments 47 bytes 12 bytes 148 bytes 15th and 16th (3rd TS) 207 bytes segments of B4 16 segments 54 bytes 12 bytes 141 bytes 15th and 16th (4th TS) 207 bytes segments of B5 16 segments 31 bytes 12 bytes 164 bytes 15th and 16th (5th TS) 207 bytes segments of B6 FEC coded M/H service data, Main, RS parity, or 16 dummy data bytes segments 54 bytes 12 bytes 141 bytes 15th and 16th (6th TS) 207 bytes segments of B7 FEC coded M/H service data, FEC coded Trellis initialization Training data signalng data, main data, RS parity data, or data bytes bytes dummy data bytes Figure 5.34 Training sequences at the byte level. As shown in Figure 5.34, the 1st training sequence, the 3rd training sequence, the 4th training sequence, the 5th training sequence and the 6th training sequence shall be spaced 16 segments apart. In Figure 5.34, the dotted areas indicate trellis initialization data bytes, the lined areas indicate training data bytes, and the white areas include other bytes such as the M/H service data bytes, signaling data, main data bytes, RS parity data bytes (for backwards compatibility with legacy ATSC receivers), and dummy data bytes. Figure 5.35 shows the training sequences (at the symbol level) after trellis encoding by the modified trellis encoder. In Figure 5.35, the dotted area indicates data segment sync symbols, the lined area indicates training data symbols, and the white area includes other symbols such as FEC coded M/H service data symbols, FEC coded signaling data, main data symbols, RS parity data symbols (for backwards compatibility with legacy ATSC receivers), dummy data symbols, trellis initialization data symbols and/or the first part of the training sequence data symbols. Due to the intra-segment interleaving of the modified trellis encoder, the various kinds of data symbols will be mixed in the white area. After trellis encoding, the last 1416 (= 588 + 828) symbols of the 1st training sequence, the 3rd training sequence, the 4th training sequence, the 5th training sequence, and the 6th training sequence shall have the same data pattern in common. The total length of each common training pattern is 1424 symbols, including the data segment sync symbols in the middle of and after each sequence. 60 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 4 240 symbols 588 symbols 1st TS 4 828 symbols 4 300 symbols 528 symbols 2nd TS 4 528 symbols 16 segments 4 240 symbols 588 symbols 3rd TS 4 828 symbols 16 segments 4 240 symbols 588 symbols 4th TS 4 828 symbols 16 segments 4 240 symbols 588 symbols 5th TS 4 828 symbols 16 segments 4 240 symbols 588 symbols 6th TS 4 828 symbols Data segment FEC coded M/H service data, main data, RS parity data, Training data sync symbols dummy data, trellis initialization data, or part of training data symbols symbols Figure 5.35 Training sequences at the symbol level. The 2nd training sequence has a first 528-symbol sequence and a second 528-symbol sequence that have the same data pattern. The 528-symbol sequence is repeated after the 4- symbol data segment sync signal. Table A.4 in Annex A provides details of the 1424-symbol sequence that shall appear in training sequences #1, 3, 4, 5, and 6, and the 528-symbol sequence that shall appear twice in training sequence #2. At the start of each training sequence, the contents of the memories in each of the twelve modified trellis encoders (see Section 5.3.2.11) have been set to zero. The contents of the training sequences are designed such that at the end of each training sequence, the contents of the memories in each of the twelve modified trellis encoders are zero without any explicit reset operation. 6 ADDITIONAL SYSTEM ATTRIBUTES This section provides additional information about the M/H system version signaled by enhancement signaling symbol 85 (in the data field sync) and tpc_protocol_version ‘11111.’ 6.1 Data Rates and Efficiency The M/H transmission system has various FEC modes and sets the FEC modes independently for each Parade. Thus, it is possible to control the robustness of each Parade independently. 61 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 Equation (6.1) gives a general definition of efficiency of the M/H transmission system. As shown in the equation, the efficiency is stated as the percentage of total payload bits per second of the M/H service multiplex (payload data rate, PDR) divided by the total bits per second taken from the main service multiplex (main data rate loss, MDRL). Total payload bits per second of M/H service multiplex PDR Efficiency = ×100% = ×100% Total bits per second taken from main service multiplex MDRL (6.1) One M/H Parade can carry one or two RS Frames depending on RS Frame mode: primary RS Frame and secondary RS Frame. The number of columns in each RS Frame payload, N is obtained by Equation (5.2). N depends on NoG and FEC modes such as the RS Frame mode, RS code mode, SCCC Block Mode and SCCC outer code modes. Each column of an RS Frame payload consists of 187 bytes. Thus, the number of payload bytes per RS Frame is N x 187. This quantity is the numerator of the efficiency equation when restated on a per-Frame basis. The denominator of the efficiency equation on a per-Frame basis is the MDRL per Frame, which includes as a major component the product of the number of portions per M/H Frame (i.e., 5 x NoG) and the portion Length PL. Note that this quantity includes the padding bytes, giving the correct over-all efficiency. Note also that everything else not part of the RS Frame, such as the TPC data, FIC data and training sequences also are included in the MDRL per M/H Frame. This can be directly computed as the product of the number of Groups per M/H Frame (5 x NoG), the number of segments taken from the main stream (118 per Group) and the number of main stream bytes carried by a segment (188). Let NP and NS denote the number of columns in the primary RS Frame payload and the secondary RS Frame payload, respectively. Then, the efficiency of the primary RS Frame (EP) and the efficiency of the secondary RS Frame (ES) can be calculated by Equation (6.2) and (6.3), respectively. N P ×187 Efficiency of the primary RS frame ( E P ) = ×100 (%) 5× NoG ×118×188 (6.2) N S ×187 Efficiency of the secondary RS frame ( ES ) = ×100 (%) 5× NoG ×118×188 (6.3) Since the primary RS Frame and the secondary RS Frame are transmitted simultaneously through a single Parade, the total efficiency is the sum of ET and ES as given in Equation (6.4). ( N P + N S )×187 Efficiency ( ET ) = E P + ES = ×100 (%) 5× NoG ×118×188 (6.4) 62 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 In Equation (6.4), the denominator equals the number of bytes taken from the main service multiplex for a particular Parade during an M/H Frame and the numerator is equal to the total number of bytes transmitted through both the primary and the secondary RS Frame during an M/ H Frame. Table 6.1 shows the efficiency for cases when there is only the primary RS Frame (Single Frame mode). In this table, the number of RS parity bytes per RS Frame column (P) is 48 and the table details the system efficiency according to several combinations of SCCC outer code rates. As shown in Table 6.1, the efficiency of the M/H transmission system is almost constant regardless of NoG (which determines the amount of data taken from the main service multiplex for given FEC modes). If SCCC Block Mode is set to Paired Block mode (consisting of 2 M/H Blocks), then the SCCC outer code rate is identical for all Group Regions, and therefore is given by either the all 1/ 2 rate case or the all 1/4 rate case in Table 6.1. Table 6.2 shows the efficiency of cases when there are two separate RS Frames (RS Frame mode = ‘01’). It shows separate efficiencies of the primary RS Frame and the secondary RS Frame. The total data rate taken from the main service multiplex for each Parade is determined exactly (that is, no compensation for padding bytes is needed) by the number of Groups per Sub- Frame (NoG) of that Parade and its Parade repetition cycle (PRC) as shown in Equation (6.5). 118× NoG MDRL = ×19.392658 (Mbps) 156 ×16 × PRC (6.5) The MDRL is a function of NoG and PRC. NoG determines the amount of data taken from the main service data per M/H Sub-Frame (16 Slots) and PRC is also a factor which determines the data rate loss of the main service multiplex. The minimum increment of data rate that may be taken from the main service stream is in the case when NoG = 1 and PRC = 7. This minimum MDRL is about 130.1 Kbps. The M/H payload data rate can be calculated by multiplying the efficiency and the main data rate loss, which can be formulated as Equation (6.6). N ×187 PDR = ×19.392658 (Mbps) 40 ×312×188× PRC (6.6) Tables 6.1 and 6.2 also provide PDR and MDRL for the case of PRC = 1. 63 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 Table 6.1 Efficiency in Case of RS Frame Mode = ‘00’ (P=48, PRC=1) SCCC Outer Code Rate (for each Group Region) ET PDRP MDRL P NoG NP (=EP) (Kbps) (Mbps) A B C D 1 202 34.1 312.2 0.917 2 407 34.3 629.1 1.834 3 612 34.4 945.9 2.750 4 817 34.4 1262.8 3.667 1/2 1/2 1/2 1/2 48 5 1021 34.4 1578.1 4.584 6 1226 34.4 1894.9 5.501 7 1431 34.5 2211.8 6.418 8 1636 34.5 2528.7 7.334 1 197 33.2 304.5 0.917 2 396 33.4 612.1 1.834 3 596 33.5 921.2 2.750 4 795 33.5 1228.8 3.667 1/2 1/2 1/2 1/4 48 5 995 33.5 1537.9 4.584 6 1194 33.5 1845.5 5.501 7 1393 33.5 2153.1 6.418 8 1593 33.6 2462.2 7.334 1 181 30.5 279.8 0.917 2 365 30.8 564.2 1.834 3 549 30.9 848.6 2.750 4 732 30.9 1131.4 3.667 1/2 1/2 1/4 1/4 48 5 916 30.9 1415.8 4.584 6 1100 30.9 1700.2 5.501 7 1283 30.9 1983.0 6.418 8 1467 30.9 2267.4 7.334 1 155 26.1 239.6 0.917 2 313 26.4 483.8 1.834 3 471 26.5 728.0 2.750 4 628 26.5 970.7 3.667 1/2 1/4 1/4 1/4 48 5 786 26.5 1214.9 4.584 6 944 26.5 1459.1 5.501 7 1102 26.5 1703.3 6.418 8 1259 26.5 1946.0 7.334 64 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 Table 6.1 Efficiency in Case of RS Frame Mode = ‘00’ (P=48, PRC=1) 1 100 16.9 154.6 0.917 2 202 17.0 312.2 1.834 3 305 17.1 471.4 2.750 4 407 17.2 629.1 3.667 1/4 1/4 1/4 1/4 48 5 509 17.2 786.7 4.584 6 612 17.2 945.9 5.501 7 714 17.2 1103.6 6.418 8 817 17.2 1262.8 7.334 Table 6.2 Efficiency in Case of RS Frame Mode = ‘01’ (P=48, PRC=1) SCCC Outer Code Rate (for each Group Region) PDRP PDRS MDRL P NoG NP EP NS ES ET (Kbps) (Kbps) (Mbps) A B C D 1 160 27.0 247.3 40 6.7 61.8 33.7 0.917 2 323 27.2 499.2 82 6.9 126.7 34.1 1.834 3 485 27.3 749.6 124 7.0 191.7 34.2 2.750 4 648 27.3 1001.6 166 7.0 256.6 34.3 3.667 1/2 1/2 1/2 1/2 48 5 811 27.3 1253.5 208 7.0 321.5 34.4 4.584 6 973 27.3 1503.9 250 7.0 386.4 34.4 5.501 7 1136 27.4 1755.8 292 7.0 451.3 34.4 6.418 8 1299 27.4 2007.8 335 7.1 517.8 34.4 7.334 1 160 27.0 247.3 34 5.7 52.6 32.7 0.917 2 323 27.2 499.2 71 6.0 109.7 33.2 1.834 3 485 27.3 749.6 108 6.1 166.9 33.3 2.750 4 648 27.3 1001.6 145 6.1 224.1 33.4 3.667 1/2 1/2 1/2 1/4 48 5 811 27.3 1253.5 181 6.1 279.8 33.4 4.584 6 973 27.3 1503.9 218 6.1 336.9 33.5 5.501 7 1136 27.4 1755.8 255 6.1 394.1 33.5 6.418 8 1299 27.4 2007.8 292 6.2 451.3 33.5 7.334 1 160 27.0 247.3 19 3.2 29.4 30.2 0.917 2 323 27.2 499.2 40 3.4 61.8 30.6 1.834 3 485 27.3 749.6 61 3.4 94.3 30.7 2.750 4 648 27.3 1001.6 82 3.5 126.7 30.8 3.667 1/2 1/2 1/4 1/4 48 5 811 27.3 1253.5 103 3.5 159.2 30.8 4.584 6 973 27.3 1503.9 124 3.5 191.7 30.8 5.501 7 1136 27.4 1755.8 145 3.5 224.1 30.9 6.418 8 1299 27.4 2007.8 166 3.5 256.6 30.9 7.334 65 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 Table 6.2 Efficiency in Case of RS Frame Mode = ‘01’ (P=48, PRC=1) 1 134 22.6 207.1 19 3.2 29.4 25.8 0.917 2 271 22.8 418.9 40 3.4 61.8 26.2 1.834 3 407 22.9 629.1 61 3.4 94.3 26.3 2.750 4 544 22.9 840.8 82 3.5 126.7 26.4 3.667 1/2 1/4 1/4 1/4 48 5 681 23.0 1052.6 103 3.5 159.2 26.4 4.584 6 817 23.0 1262.8 124 3.5 191.7 26.4 5.501 7 954 23.0 1474.5 145 3.5 224.1 26.5 6.418 8 1091 23.0 1686.3 166 3.5 256.6 26.5 7.334 1 79 13.3 122.1 19 3.2 29.4 16.5 0.917 2 160 13.5 247.3 40 3.4 61.8 16.9 1.834 3 241 13.5 372.5 61 3.4 94.3 17.0 2.750 4 323 13.6 499.2 82 3.5 126.7 17.1 3.667 1/4 1/4 1/4 1/4 48 5 404 13.6 624.4 103 3.5 159.2 17.1 4.584 6 485 13.6 749.6 124 3.5 191.7 17.1 5.501 7 567 13.7 876.4 145 3.5 224.1 17.1 6.418 8 648 13.7 1001.6 166 3.5 256.6 17.2 7.334 6.2 Receiver Power Saving Time slicing is accomplished by carrying M/H service data in M/H Groups at a much higher data rate than the average required for the M/H service. With the aid of training sequences, the receiver synchronization time is small and this allows the M/H receivers to cycle tuner and demodulator (base-band processor) power on during reception of Groups of a particular M/H Parade and off the rest of the time. One Group consists of 118 consecutive MPEG-2 transport packets (MHE packets) delivering M/H service data. After data interleaving, the Group will be interspersed throughout 171 or 170 data segments depending on the presence of the field sync segment. Figure 6.1 describes the receiver power management. When receiving a Parade with a particular parade_id (supplied by the upper layer), the M/H demodulator can utilize power on/off control. Note that interleaving delays some of the data in each Group and spreads it out in time beyond the corresponding 156 data segments of a Slot, such that each ON period is a minimum of 171 data segments, or approximately 13.2 ms. In addition, there is some time required for receiver front end stabilization at the beginning of the ON period, which depends on receiver design, but can be on the order of 2 to 4 ms. 6.3 Integration of the M/H Transmission System into Legacy ATSC Transmission Systems The M/H system has been designed and architected to preserve the significant consumer investment in ATSC-compliant receiver hardware. Additionally, the system is based on considerations of integrating into the existing transmission infrastructure at typical ATSC stations, and also utilization of the Distributed Transmission (DTx) structures defined in ATSC A/110 [11] and suitable extensions thereof. This section provides (non-normative) examples of how M/H transmission can be implemented in several typical ATSC broadcast scenarios. Still other configurations are possible 66 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 M/H frame Parade #0 M/H Sub-Frame M/H Sub-Frame M/H Sub-Frame M/H Sub-Frame M/H Sub-Frame Parade #1 #0 #1 #2 #3 #4 Parade #2 Symbol domain (after data interleaver) Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot #0 #1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 #9 #10 #11 #12 #13 #14 #15 Power ON Power OFF Receiving (or Sleep) Parade #0 Receiving Parade #1 Receivinga Parade #2 Figure 6.1 Receiver power saving. for each of these scenarios to accommodate different existing ATSC installations or provide the best economy for new installations. 6.3.1 Example 1: ATSC STL to a Single Transmitter By far the most common ATSC configuration today is an encoder/multiplexer setup that generates a 19.39 Mbits/second ATSC transport stream, connected through a single (or redundant) STL, to a single transmitter. Figure 6.2 illustrates this case. In the M/H system, the total payload to be transmitted is always less than the original 19.39 Mbits/sec of the legacy ATSC system. In a typical implementation for a single transmitter, single STL system, the M/H programs are multiplexed into the studio signal using traditional MPEG-2 multiplexing techniques [12], which will frequently be accommodated by the existing multiplexers at the station. The PSIP of the main signal is unaffected. The M/H-enabled exciter will then perform the time-multiplexing of the legacy (Main) and M/H data in order to put each in the proper time slots for final transmission. This arrangement is shown in Figure 6.3. HD MPEG-2 Encoder ATSC SD MPEG-2 ATSC 19.39… Transmitter Encoder MUX Mbits/sec Existing SD MPEG-2 ATSC Exciter Encoder STL Figure 6.2 ATSC STL to single transmitter. 67 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 HD MPEG-2 Encoder 19.39 … ATSC ATSC MUX SD MPEG-2 Mbits/sec Transmitter Encoder Existing M/H-Enabled M/H STL ATSC Exciter Encoder(s) Figure 6.3 M/H with existing STL to single transmitter. 6.3.2 Example 2: ATSC STL to Multiple Transmitters with Lineup and PSIP Customization Per Site In many public television networks, a different but related ATSC multiplex is formed, with PSIP customization (and in some cases program lineup customization) at each remote transmitter. Figure 6.4 shows a simplified example where each transmitter has a different but similar feed. In this network, each transmitter utilizes a remultiplexer to choose the programs which will be transmitted at that location, and to localize the PSIP information to reflect the specifics of the transmitter and program lineup. The addition of M/H streams to this situation is also easily accommodated as shown in Figure 6.5. Again, the inclusion of the M/H data in the existing STL arrangement as extra programs in the distribution to the transmitters is done through normal MPEG-2 TS multiplexing processes, and the final time multiplexing of the main ATSC and M/H data streams is performed in the M/H- enabled exciter. 19.39… “A” ATSC Transmitter Mbits/sec HD MPEG-2 RE-MUX Encoder Existing ATSC Exciter STL SD MPEG-2 ATSC Encoder MUX “B” ATSC SD MPEG-2 19.39… Transmitter Encoder Mbits/sec RE-MUX Existing ATSC Exciter STL Figure 6.4 ATSC with remultiplexing at multiple transmitters. 68 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 19.39 … “A” ATSC HD MPEG-2 Transmitter Mbits/sec Encoder RE-MUX Existing M/H-Enabled SD MPEG-2 STL ATSC Exciter Encoder ATSC MUX “A” M/H Encoder(s) 19.39 … “B” ATSC “B” M/H Mbits/sec Transmitter Encoder(s) RE-MUX Existing M/H-Enabled STL ATSC Exciter Figure 6.5 M/H with remultiplexing at multiple transmitters. 6.3.3 Example 3: ATSC Distributed Transmission Networks In the case of Distributed Transmission Networks (DTxNs) the existing ATSC technique for implementation of DTxNs documented in ATSC A/110 [11] can be extended to support the M/H system. 19.39… ATSC Mbits/sec Transmitter Existing DTx-Enabled STL ATSC Exciter HD MPEG-2 Encoder 19.39.. ATSC Mbits/sec Transmitter SD MPEG-2 ATSC ATSC Existing DTx-Enabled Encoder MUX Data STL ATSC Exciter SD MPEG-2 Encoder 19.39… ATSC Mbits/sec Transmitter Existing DTx-Enabled STL ATSC Exciter Figure 6.6 ATSC distributed transmission network. 69 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 ATSC Transmitter 19.39 … Mbits/sec DTx and M/H Existing Enabled ATSC STL Exciter HD MPEG-2 Encoder ATSC Transmitter 19.39 … M/H-Enabled ATSC MUX Mbits/sec DTxA SD MPEG-2 DTx and M/H Encoder Existing Enabled ATSC STL Exciter M/H Encoder ATSC Transmitter 19.39 … Mbits/sec DTx and M/H Existing Enabled ATSC STL Exciter Figure 6.7 Distributed transmission network for M/H. In the DTxN situation, the exact identical symbol stream is emitted by all of the exciters. The exact time of emission of the symbols by each transmitter in the distributed network is an individual network design parameter. As shown in Figure 6.6, the identical streams and controlled timing are accomplished through “pre-modulation” of the transport stream in the DTxA (distributed transmission network adaptor). This determines the desired modulator state, which is then transmitted in-band to the transmitter sites with timing control information, using the Cadence Signal (sync inversion) and Distributed Transmission Packet (DTxP) methods articulated in A/110 [11]. The M/H system can likewise be used in a DTxN environment, employing the same techniques which are already defined in A/110, but extended for the M/H system. (See Figure 6.7.) In particular, the Cadence Signal occurrence is used to mark M/H Frames rather than VSB Frames, and the DTxP incorporates additional M/H modulator state and transmission parameters. The time multiplexing of Main and M/H data is performed once in the Distributed Transmission adapter, and then the re-arranged stream is time-marked with the Cadence Signal, and DTxP is included. The M/H-enabled DTxN is very similar to the current DTxN scheme, utilizing the same techniques and mechanisms which have already been established. 70 Annex A: Group Format (Normative) Table A.1 Group Format Before Data Interleaver Note: The 207 variable bytes of each 208-byte MPEG-2 Transport Stream packet are shown. The initial MPEG-2 sync byte of each packet is not shown. (0: Normal VSB Data / 1: Signaling Bytes / 2: Dummy data bytes / 3: Trellis Initialization Bytes / 4: MPEG Header / 5 Known (Training) Data Sequence / 6: M/H Data / 9: RS Parity Bytes) TP Group Format 0 4446666666666659999922666666666666666666666666666666666666666666665 9999922666666666666666666666666666666666666666666665999992266666666 6666666666666666666666666666666666665999992666666666666662666666666 666666 1 4446666666666655999992666666666666666666666666666666666666666666665 5999992666666666666666666666666666666666666666666665599999266666666 6666666666666666666666666666666666665199999266666666666662666666666 666666 2 4446666666666655199999666666666666666666666666666666666666666666665 5199999666666666666666666666666666666666666666666665519999966666666 6666666666666666666666666666666666665119999966666666666662666666666 666666 3 4446666666666655119999966666666666666666666666666666666666666666665 5159999966666666666666666666666666666666666666666665515999996666666 6666666666666666666666666666666666665115999996666666666662666666666 666666 4 4446666666666655115999996666666666666666666666666666666666666666665 5155999996666666666666666666666666666666666666666665515699999666666 6666666666666666666666666666666666665115699999666666666662666666666 666666 5 4446666666666655115699999666666666666666666666666666666666666666665 5155699999666666666666666666666666666666666666666665515669999966666 6666666666666666666666666666666666665115669999966666666666666666666 666666 6 4446666666666655115669999966666666666666666666666666666666666666665 5155669999966666666666666666666666666666666666666665515666999996666 6666666666666666666666666666666666665115666999996666666666666666666 666666 7 4446666666666655115666999996666666666666666666666666666666666666665 5155666999996666666666666666666666666666666666666665515666699999666 6666666666666666666666666666666666665115666699999666666666666666666 666666 8 4446666666666655115666699999666666666666666666666666666666666666665 5155666699999666666666666666666666666666666666666665515666669999966 6666666666666666666666666666666666665115666669999966666666666666666 666666 9 4446666666666655115666669999966666666666666666666666666666666666665 5155666669999966666666666666666666666666666666666665515666666999996 6666666666666666666666666666666666665115666666999996666666666666666 666666 Page 71 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 10 4446666666666655115666666999996666666666666666666666666666666666665 5155666666999996666666666666666666666666666666666665515666666699999 6666666666666666666666666666666666665115666666699999666666666666666 666666 11 4446666666666655115666666699999666666666666666666666666666666666665 5155666666699999666666666666666666666666666666666665515666666669999 9666666666666666666666666666666666665115666666669999966666666666666 666666 12 4446666666666655115666666669999966666666666666666666666666666666665 5155666666669999966666666666666666666666666666666665515666666666999 9966666666666666666666666666666666665115666666666999996666666666666 666666 13 4446666666666655115666666666999996666666666666666666666666666666665 5155666666666999996666666666666666666666666666666665515666666666699 9996666666666666666666666666666666665115666666666699999666666666666 666666 14 4446666666666655115666666666699999666666666666666666666666666666665 5155666666666699999666666666666666666666666666666665515666666666669 9999666666666666666666666666666666665115666666666669999966666666666 666666 15 4446666666666655115666666666669999966666666666666666666666666666665 5155666666666669999966666666666666666666666666666665515666666666666 9999966666666666666666666666666666665115666666666666999996666666666 666666 16 4446666666666655115666666666665999996666666666666666666666666666665 5155666666666665999996666666666666666666666666666665515666666666666 5999996666666666666666666666666666665115666666666666599999666666666 666666 17 4446666666666655115666666666665599999666666666666666666666666666665 5155666666666665599999666666666666666666666666666665515666666666666 5599999666666666666666666666666666665515666666666666569999966666666 666666 18 4446666666666655115666666666665569999966666666666666666666666666665 5155666666666665569999966666666666666666666666666665515666666666666 5569999966666666666666666666666666665515666666666666566999996666666 666666 19 4446666666666655115666666666665566999996666666666666666666666666665 5155666666666665566999996666666666666666666666666665515666666666666 5566999996666666666666666666666666665515666666666666566699999666666 666666 20 4446666666666655115666666666665566699999666666666666666666666666665 5155666666666665566699999666666666666666666666666665515666666666666 5566699999666666666666666666666666665515666666666666566669999966666 666666 21 4446666666666655115666666666665566669999966666666666666666666666665 5155666666666665566669999966666666666666666666666665515666666666666 5566669999966666666666666666666666665515666666666666566666999996666 666666 22 4446666666666655115666666666665566666999996666666666666666666666665 5155666666666665566666999996666666666666666666666665515666666666666 5566666999996666666666666666666666665515666666666666566666699999666 666666 23 4446666666666655115666666666665566666699999666666666666666666666665 5155666666666665566666699999666666666666666666666665515666666666666 5566666699999666666666666666666666665515666666666666566666669999966 666666 24 4446666666666655115666666666665566666669999966666666666666666666665 5155666666666665566666669999966666666666666666666665515666666666666 5566666669999966666666666666666666665515666666666666566666666999996 666666 72 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 25 4446666666666655115666666666665566666666999996666666666666666666665 5155666666666665566666666999996666666666666666666665515666666666666 5566666666999996666666666666666666665515666666666666566666666699999 666666 26 4446666666666655115666666666665566666666699999666666666666666666665 5155666666666665566666666699999666666666666666666665515666666666666 5566666666699999666666666666666666665515666666666666566666666669999 966666 27 4446666666666655115666666666665566666666669999966666666666666666665 5155666666666665566666666669999966666666666666666665515666666666666 5566666666669999966666666666666666665515666666666666566666666666999 996666 28 4446666666666655115666666666665566666666666999996666666666666666665 5155666666666665566666666666999996666666666666666665515666666666666 5566666666666999996666666666666666665515666666666666566666666666699 999666 29 4446666666666655115666666666665566666666666699999666666666666666665 5155666666666665566666666666699999666666666666666665515666666666666 5566666666666699999666666666666666665515666666666666566666666666669 999966 30 4446666666666655115666666666665566666666666669999966666666666666665 5155666666666665566666666666669999966666666666666665515666666666666 5566666666666669999966666666666666665515666666666666566666666666666 999996 31 4446666666666655115666666666665566666666666666999996666666666666665 5155666666666665566666666666666999996666666666666665515666666666666 5566666666666666999996666666666666665515666666666666566666666666666 699999 32 4446666666666655115666666666665566666666666666599999666666666666665 5155666666666665566666666666666599999666666666666665515666666666666 5566666666666669599999666666666666665515666666666666566666666666666 659999 33 4446666666666655115666666666665566666666666666559999666666666666665 5155666666666665566666666666666559999666666666666665515666666666666 5566666666699999559999666666666666665515666666666666566666666666666 656999 34 4446666666666655115666666666665566666666666666556999666666666666665 5155666666666665566666666666666556999666666666666665515666666666666 5566666699999999559999666666666666665515666666666666566666666666666 656699 35 4446666666666655115666666666665566666666666666556699666666666666665 5155666666666665566666666666666556699666666666666665515666666666666 5566699999999999559999666666666666665515666666666666566666666666666 656669 36 4446666666666655115666666666665566666666666666556669266666666666665 5155666666666665566666666666666556669666666666666665515666666666666 5599999999999999559999666666666666665515666666666666566666666666666 656666 37 4446666666666635115666666666665566666666666666556666266666666666665 5155666666666665566666666666666556666666666666666665515666666666699 5599999999999999559999666666666666665515666666666666566666666666666 656666 38 4446666666666635115666666666665566666666666666556666666666666666665 5155666666666665566666666666666556666666666666666665515666666666669 5599999999999999559999966666666666665515666666666666566666666666666 656666 39 4446666666666635115666666666663566666666666666556666666666666666665 5155666666666665566666666666666556666666666666666665515666666666666 5599999999999999559999996666666666665515666666666666566666666666666 656666 73 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 40 4446666666666635115666666666663566666666666666556666666666666666665 5155666666666665566666666666666556666666666666666665515566666666666 5569999999999999559999999666666666665515666666666666566666666666666 656666 41 4446666666666635115666666666663566666666666666556666666666666666665 5155666666666665566666666666666556666666666666666665515566666666666 5566999999999999559999999966666666665515666666666666566666666666666 656666 42 4446666666666635115666666666663566666666666666556666666666666666665 5155666666666665566666666666666556666666666666666665515566666666666 5566699999999999559999999996666666665515666666666666566666666666666 656666 43 4446666666666635115666666666663566666666666666556666666666666666665 5135666666666665566666666666666556666666666666666665515566666666666 5566669999999999559999999999666666665515666666666666566666666666666 656666 44 4446666666666635115666666666663566666666666666556666666666666666665 5135666666666665566666666666666556666666666666666665515566666666666 5566666999999999559999999999966666665515666666666666566666666666666 656666 45 4446666666666635115666666666663566666666666666556666666666666666665 5135666666666665566666666666666556666666666666666665515566666666666 5566666699999999559999999999996666665515666666666666566666666666666 656666 46 4446666666666635115666666666663566666666666666556666666666666666665 5135666666666665566666666666666556666666666666666665515566666666666 5566666669999999559999999999999666665515666666666666566666666666666 656666 47 4446666666666635115666666666663566666666666666556666666666666666665 5135666666666665566666666666666556666666666666666665515566666666666 5566666666999999559999999999999966665515666666666666566666666666666 656666 48 4446666666566635115666666666663566666666666666556666666666666656665 5135666666666665566666666666666556666666666666656665515566666666666 5566666666999999559999999999999956665515666666666666566666666666666 656666 49 4446666666556665115666666666663566666666666666556666666666666655665 5135666666666665566666666666666556666666666666655665515566666666666 5566666666699999559999999999999959665515666666666666556666666666666 656666 50 4446666666556665115666666666663566666666666666556666666666666655665 5135666666666665566666666666666556666666666666655665515566666666666 5566666666669999559999999999999959965515666666666666556666666666666 656666 51 4446666666556665115666666666662566666666666666556666666666666655665 5135666666666665566666666666666556666666666666655665515566666666666 5566666666666999559999999999999959995515666666666666556666666666666 656666 52 4446666666556665115666666666662566666666666666556666666666666655666 5135666666666665566666666666666556666666666666655666515566666666666 5566666666666699559999999999999959999515666666666666556666666666666 656666 53 4446666666556666115666666666666566666666666666556666666666666655666 6135666666666665566666666666666556666666666666655666615566666666666 5566666666666669559999999999999959999915666666666666556666666666666 656666 54 4446666666556666615666666666666566666666666666556666666666666655666 6635666666666665566666666666666556666666666666655666665566666666666 5566666666666666559999999999999959999995666666666666556666666666666 656666 74 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 55 4446666666556666665666666666666566666666666666556666666666666655666 6665666666666665566666666666666556666666666666655666666566666666666 5566666666666666556999999999999959999999666666666666556666666666666 656666 56 4446666666556666666666666666666566666666666666556666666666666655666 6666666666666665566666666666666556666666666666655666666666666666666 5566666666666666556699999999999959999999966666666666556666666666666 656666 57 4446666666556666666666666666666566666666666666556666666666666655666 6666666666666665566666666666666556666666666666655666666666666666666 5566666666666666556669999999999959999999996666666666556666666666666 656666 58 4446666666556666666666666666666566666666666666556666666666666655666 6666666666666665566666666666666556666666666666655666666666666666666 5566666666666666556666999999999959999999999666666666556666666666666 656666 59 4446666666556666666666666666666566666666666666556666666666666655666 6666666666666665566666666666666556666666666666655666666666666666666 5566666666666666556666699999999959999999999966666666556666666666666 656666 60 4446666666556666666666666666666566666666666666556666666666666655666 6666666666666665566666666666666556666666666666655666666666666666666 5566666666666666556666669999999959999999999996666666556666666666666 656666 61 4446666666556666666666666666666566666666666666556666666666666655666 6666666666666665566666666666666556666666666666655666666666666666666 5566666666666666556666669999999955999999999999666666556666666666666 656666 62 4446666666556666666666666666666566666666666666556666666666666655666 6666666666666665566666666666666556666666666666655666666666666666666 5566666666666666556666666999999955999999999999966666556666666666666 656666 63 4446666666556666666666666666666566666666666666556666666666666655666 6666666666666665566666666666666556666666666666655666666666666666666 5566666666666666556666666699999955999999999999996666556666666666666 656666 64 4446666666556666666666666656666566666666666666356666666666666655666 6666666666656665566666666666666556666666666666655666666666666665666 5566666666666666556666666699999955999999999999995666556666666666666 656666 65 4446666666556666666666666655666566666666666666356666666666666655666 6666666666655665566666666666666556666666666666655666666666666665566 5566666666666666556666666669999955999999999999995966556666666666666 656666 66 4446666666556666666666666655966566666666666666356666666666666655666 6666666666655965566666666666666556666666666666655666666666666665596 5566666666666666556666666666666955999999999999995996556666666666666 656666 67 4446666666356666666666666655996566666666666666356666666666666655666 6666666666655995566666666666666556666666666666655666666666666665599 5566666666666666556666666666666655666999999999995999556666666666666 656666 68 4446666666356666666666666655999566666666666666356666666666666655666 6666666666655999566666666666666556666666666666655666666666666665599 9566666666666666556666666666666655666666699999995999956666666666666 656666 69 4446666666356666666666666655999966666666666666356666666666666655666 6666666666655999966666666666666556666666666666655666666666666665599 9966666666666666556666666666666655666666666669995999996666666666666 656666 75 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 70 4446666666356666666666666655999996666666666666356666666666666655666 6666666666655999996666666666666556666666666666655666666666666665599 9996666666666666556666666666666655666666666666665699999666666666666 656666 71 4446666666356666666666666655699999666666666666356666666666666655666 6666666666655699999666666666666556666666666666655666666666666665569 9999666666666666556666666666666655666666666666665669999966666666666 656666 72 4446666666356666666666666655669999966666666666356666666666666655666 6666666666655669999966666666666556666666666666655666666666666665566 9999966666666666556666666666666655666666666666665666999996666666666 656666 73 4446666666356666666666666655666999996666666666356666666666666655666 6666666666655666999996666666666556666666666666655666666666666665566 6999996666666666556666666666666655666666666666665666699999666666666 656666 74 4446666666356666666666666655666699999666666666356666666666666655666 6666666666655666699999666666666556666666666666655666666666666665566 6699999666666666556666666666666655666666666666665666669999966666666 656666 75 4446666666356666666666666655666669999966666666356666666666666655666 6666666666655666669999966666666556666666666666655666666666666665566 6669999966666666556666666666666655666666666666665666666999996666666 656666 76 4446666666356666666666666635666666999996666666256666666666666655666 6666666666655666666999996666666556666666666666655666666666666665566 6666999996666666556666666666666655666666666666665666666699999666666 656666 77 4446666666356666666666666635666666699999666666256666666666666655666 6666666666655666666699999666666556666666666666655666666666666665566 6666699999666666556666666666666655666666666666665666666669999966666 656666 78 4446666666356666666666666635666666669999966666656666666666666655666 6666666666655666666669999966666556666666666666655666666666666665566 6666669999966666556666666666666655666666666666665666666666999996666 656666 79 4446666666256666666666666635666666666999996666656666666666666655666 6666666666655666666666999996666556666666666666655666666666666665566 6666666999996666556666666666666655666666666666665666666666699999666 656666 80 4446666666256666666666666635666666666699999666656666666666666655666 6666666666655666666666699999666556666666666666655666666666666665566 6666666699999666556666666666666655666666666666665666666666669999966 656666 81 4446666666656666666666666635666666666669999966656666666666666655666 6666666666655666666666669999966556666666666666655666666666666665566 6666666669999966556666666666666655666666666666665666666666666999996 655666 82 4446666666656666666666666635666666666666999996656666666666666655666 6666666666655666666666666999996556666666666666655666666666666665566 6666666666999996556666666666666655666666666666665666666666666699999 655666 83 4446666666656666666666666635666666666666699999656666666666666655666 6666666666655666666666666699999556666666666666655666666666666665566 6666666666699999556666666666666655666666666666665666666666666669999 955666 84 4446666666656666666666666635666666666666669999956666666666666655666 6666666666655666666666666669999956666666666666655666666666666665566 6666666666669999956666666666666655666666666666665666666666666666999 995666 76 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 85 4446666666656666666666666635666666666666666999996666666666666655666 6666666666655666666666666666999996666666666666655666666666666665566 6666666666666999996666666666666655666666666666665666666666666666699 999666 86 4446666666656666666666666635666666666666666699999666666666666655666 6666666666655666666666666666699999666666666666655666666666666665566 6666666666666299999666666666666655666666666666665666666666666666669 999966 87 4446666666656666666666666635666666666666666669999966666666666655666 6666666666655666666666666666669999966666666666655666666666666665566 6666666666666269999966666666666655666666666666665666666666666666666 999996 88 4446666666656666666666666665666666666666666666999996666666666655666 6666666666655666666666666666666999996666666666655666666666666665566 6666666666666266999996666666666655666666666666665666666666666666666 699999 89 4446666666656666666666666665666666666666666666699999666666666655666 6666666666655666666666666666666699999666666666655666666666666665566 6666666666666266699999666666666655666666666666665666666666666666666 699999 90 4446666666656666666666666665666666666666666666669999966666666655666 6666666666655666666666666666666669999966666666655666666666666665566 6666666666666266669999966666666655666666666666665666666666666666666 699999 91 4446666666656666666666666665666666666666666666666999996666666655666 6666666666655666666666666666666666999996666666655666666666666665566 6666666666666266666999996666666655666666666666665666666666666666666 699999 92 4446666666656666666666666665666666666666666666666699999666666655666 6666666666655666666666666666666666699999666666655666666666666665566 6666666666666266666699999666666655666666666666665666666666666666666 699999 93 4449666666656666666666666665666666666666666666666669999966666655666 6666666666655666666666666666666666669999966666655666666666666665566 6666666666666266666669999966666655666666666666665566666666666666666 669999 94 4449966666656666666666666665666666666666666666666666999996666655666 6666666666655666666666666666666666666999996666655666666666666665566 6666666666666266666666999996666655666666666666665566666666666666666 666999 95 4449996666656666666666666665666666666666666666666666699999666655666 6666666666655666666666666666666666666699999666655666666666666665566 6666666666666266666666699999666655666666666666665566666666666666666 666699 96 4449999666656666666666666665666666666666666666666666669999966655666 6666666666655666666666666666666666666669999966655666666666666665566 6666666666666266666666669999966655666666666666665566666666666666666 666669 97 4449999966656666666666666665666666666666666666666666666999996655666 6666666666655666666666666666666666666666999996655666666666666665566 6666666666666666666666666999996655666666666666665566666666666666666 666666 98 4446999996656666666666666665666666666666666666666666666699999655666 6666666666655666666666666666666666666666699999655666666666666665566 6666666666666666666666666699999655666666666666665566666666666666666 666666 99 4446699999656666666666666665666666666666666666666666666669999955666 6666666666655666666666666666666666666666669999955666666666666665566 6666666666666666666666666669999955666666666666665566666666666666666 666666 77 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 100 4 4 4 6 6 6 9 9 9 9 9 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 9 9 9 9 9 5 6 6 6 6666666666655666666666666666666666666666666999995666666666666665566 6666666666666666666666666666999995666666666666665566666666666666666 666666 101 4 4 4 6 6 6 6 9 9 9 9 9 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 9 9 9 9 9 6 6 6 6666666666655666666666666666666666666666666699999666666666666665566 6666666666666666666666666666699999666666666666665566666666666666666 666666 102 4 4 4 6 6 6 6 6 9 9 9 9 9 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 9 9 9 9 9 6 6 6666666666655666666666666666666666666666666669999966666666666665566 6666666666666666666666666666669999966666666666665566666666666666666 666666 103 4 4 4 6 6 6 6 6 6 9 9 9 9 9 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 9 9 9 9 9 6 6666666666655666666666666666666666666666666666999996666666666665566 6666666666666666666666666666666999996666666666665566666666666666666 666666 104 4 4 4 6 6 6 6 6 6 6 9 9 9 9 9 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 9 9 9 9 9 6666666666655666666666666666666666666666666666699999666666666665566 6666666666666666666666666666666699999666666666665566666666666666666 666666 105 4 4 4 6 6 6 6 6 6 6 6 9 9 9 9 9 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 9 9 9 9 9666666666655666666666666666666666666666666666669999966666666665566 6666666666666666666666666666626669999966666666665566666666666666666 666666 106 4 4 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 9 9 9 9 9 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 9 9 9 9966666666655666666666666666666666666666666666666999996666666665566 6666666666666666666666666666626666999996666666665566666666666666666 666666 107 4 4 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 9 9 9 9 9 6 6 6 6 6 6 6 6 6 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 9 9 9996666666655666666666666666666666666666666666666699999666666665566 6666666666666666666666666666626666699999666666665566666666666666666 666666 108 4 4 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 9 9 9 9 9 6 6 6 6 6 6 6 6 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 9 9999666666655666666666666666666666666666666666666669999966666665566 6666666666666666666666666666626666669999966666665566666666666666666 666666 109 4 4 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 9 9 9 9 9 6 6 6 6 6 6 6 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 9999966666655666666666666666666666666666666666666666999996666665566 6666666666666666666666666666626666666999996666665566666666666666666 666666 110 4 4 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 9 9 9 9 9 6 6 6 6 6 6 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6999996666655666666666666666666666666666666666666666699999666665566 6666666666666666666666666666626666666699999666665566666666666666666 666666 111 4 4 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 9 9 9 9 9 6 6 6 6 6 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6699999666655666666666666666666666666666666666666666669999966665566 6666666666666666666666666666626666666669999966665566666666666666666 666666 112 4 4 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 9 9 9 9 9 6 6 6 6 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6669999966655666666666666666666666666666666666666666666999996665566 6666666666666666666666666666666666666666999996665566666666666666666 666666 113 4 4 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 9 9 9 9 9 6 6 6 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6666999996655666666666666666666666666666666666666666666699999665566 6666666666666666666666666666666666666666699999665566666666666666666 666666 114 4 4 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 9 9 9 9 9 6 6 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6666699999655666666666666666666666666666666666666666666669999965566 6666666666666666666666666666666666666666669999965566666666666666666 666666 78 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 115 4 4 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 9 9 9 9 9 6 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6666669999955666666666666666666666666666666666666666666666999995566 6666666666666666666666666666666666666666666999995566666666666666666 666666 116 4 4 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 9 9 9 9 9 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6666666999995666666666666666666666666666666666666666666666699999566 6666666666666666666666666666666666666666666699999566666666666666666 666666 117 4 4 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 9 9 9 9 9 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6666666299999666666666666666666666666666666666666666666666629999966 6666666666666666666666666666666666666666666629999966666666666666666 666666 79 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 Table A.2 Group Format After Data Interleaver Note: The 207 variable bytes of each 208-byte MPEG-2 Transport Stream packet are shown. The initial MPEG-2 sync byte of each packet is not shown. In a group containing a data field sync segment, the data field sync segment shall be inserted between M/H group segments # 36 and #37; i.e., 37 M/H group segments precede a data field sync segment. (0: Normal VSB Data / 1: Signaling Bytes / 2: Dummy data bytes / 3: Trellis Initialization Bytes / 4: MPEG Header / 5 Known (Training) Data Sequence / 6: M/H Data / 9: RS Parity Bytes) seg Group Format 0 000000000000000900000000000000000000000000000000000000000000000000 090000000000000000000000000000000000000000000000000009000000000000 000000000000000000000000000000000000000900000000000000000000000000 000000000 1 000000000000000099000000000000000000000000000000000000000000000000 009900000000000000000000000000000000000000000000000000990000000000 000000000000000000000000000000000000000099000000000000000000000000 000000000 2 000000000000000009990000000000000000000000000000000000000000000000 000999000000000000000000000000000000000000000000000000099900000000 000000000000000000000000000000000000000009990000000000000000000000 000000000 3 000000000000000000999900000000000000000000000000000000000000000000 000099990000000000000000000000000000000000000000000000009999000000 000000000000000000000000000000000000000000999900000000000000000000 000000000 4 000000000000000000099999000000000000000000000000000000000000000000 000009999900000000000000000000000000000000000000000000000999990000 000000000000000000000000000000000000000000099999000000000000000000 000000000 5 000000000000000000009999920000000000000000000000000000000000000000 000000999992000000000000000000000000000000000000000000000099999200 000000000000000000000000000000000000000000009999920000000000000000 000000000 6 000000000000000000000999992200000000000000000000000000000000000000 000000099999220000000000000000000000000000000000000000000009999922 000000000000000000000000000000000000000000000999992600000000000000 000000000 7 000000000000000000000099999666000000000000000000000000000000000000 000000009999966600000000000000000000000000000000000000000000999996 660000000000000000000000000000000000000000000099999666000000000000 000000000 8 000000000000000000000009999966660000000000000000000000000000000000 000000000999996666000000000000000000000000000000000000000000099999 666600000000000000000000000000000000000000000009999966660000000000 000000000 9 000000000000000000000000999996666600000000000000000000000000000000 000000000099999666660000000000000000000000000000000000000000009999 966666000000000000000000000000000000000000000000999996666600000000 000000000 10 000000000000000000000000099999666666000000000000000000000000000000 000000000009999966666600000000000000000000000000000000000000000999 996666660000000000000000000000000000000000000000099999666666000000 000000000 80 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 11 000000000000000000000000009999966666660000000000000000000000000000 000000000000999996666666000000000000000000000000000000000000000099 999666666600000000000000000000000000000000000000009999966666660000 000000000 12 000000000000000000000000000999996666666600000000000000000000000000 000000000000099999666666660000000000000000000000000000000000000009 999966666666000000000000000000000000000000000000000999996666666600 000000000 13 000000000000000000000000000099999666666666000000000000000000000000 000000000000009999966666666600000000000000000000000000000000000000 999996666666660000000000000000000000000000000000000099999666666666 000000000 14 000000000000000000000000000009999966666666660000000000000000000000 000000000000000999996666666666000000000000000000000000000000000000 099999666666666600000000000000000000000000000000000009999966666666 660000000 15 000000000000000000000000000000999996666666666600000000000000000000 000000000000000099999666666666660000000000000000000000000000000000 009999966666666666000000000000000000000000000000000000999996666666 666600000 16 000000000000000000000000000000099999666666666666000000000000000000 000000000000000009999966666666666600000000000000000000000000000000 000999996666666666660000000000000000000000000000000000099999666666 666666000 17 000000000000000000000000000000009999966666666666660000000000000000 000000000000000000999996666666666666000000000000000000000000000000 000099999666666666666600000000000000000000000000000000009999966666 666666660 18 000000000000000000000000000000000999996666666666666600000000000000 000000000000000000099999666666666666660000000000000000000000000000 000009999966666666666666000000000000000000000000000000000999996666 666666666 19 600000000000000000000000000000000099999666666666666666000000000000 000000000000000000009999966666666666666600000000000000000000000000 000000999996666666666666660000000000000000000000000000000099999666 666666666 20 666000000000000000000000000000000009999966666666666666660000000000 000000000000000000000999996666666666666666000000000000000000000000 000000099999666666666666666600000000000000000000000000000009999966 666666666 21 222220000000000000000000000000000000999996666666666666666600000000 000000000000000000000099999666666666666666660000000000000000000000 000000009999966666666666666666000000000000000000000000000000999996 666666666 22 666666600000000000000000000000000000099999666666666666666666000000 000000000000000000000009999966666666666666666600000000000000000000 000000000999996666666666666666660000000000000000000000000000099999 666666666 23 666666666000000000000000000000000000009999966666666666666666660000 000000000000000000000000999996666666666666666666000000000000000000 000000000099999666666666666666666600000000000000000000000000009999 966666666 24 666666666660000000000000000000000000000999996666666666666666666600 000000000000000000000000099999666666666666666666660000000000000000 000000000009999966666666666666666666000000000000000000000000000999 996666666 25 666666666666600000000000000000000000000099999666666666666666666666 000000000000000000000000009999966666666666666666666600000000000000 000000000000999996666666666666666666660000000000000000000000000099 999666666 81 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 26 666666666666666000000000000000000000000009999966666666666666666666 660000000000000000000000000999996666666666666666666666000000000000 000000000000099999666666666666666666666600000000000000000000000009 999966666 27 666666666666666660000000000000000000000000999996666666666666666666 666600000000000000000000000099999666666666666666666666660000000000 000000000000009999966666666666666666666666000000000000000000000000 999996666 28 666666666666666666600000000000000000000000099999666666666666666666 666666000000000000000000000009999966666666666666666666666600000000 000000000000000999996666666666666666666666660000000000000000000000 099999666 29 666666666666666666666000000000000000000000009999966666666666666666 666666660000000000000000000000999996666666666666666666666666000000 000000000000000099999666666666666666666666666600000000000000000000 009999966 30 666666666666666666666660000000000000000000000999996666666666666666 666666666600000000000000000000099999666666666666666666666666660000 000000000000000009999966666666666666666666666666000000000000000000 000999996 31 666666666666666666666666600000000000000000000099999666666666666666 666666666666000000000000000000009999966666666666666666666666666600 000000000000000000999996666666666666666666666666660000000000000000 000099999 32 666666666666666666666666666000000000000000000009999966666666666666 666666666666660000000000000000000999996666666666666666666666666666 000000000000000000099999666666666666666666666666666600000000000000 000009999 33 966666666666666666666666666660000000000000000000999996666666666666 666666666666666600000000000000000099999666666666666666666666666666 660000000000000000009999966666666666666666666666666666000000000000 000000999 34 996666666666666666666666666666600000000000000000099999666666666666 666666666666666666000000000000000009999966666666666666666666666666 666600000000000000000999996666666666666666666666666666660000000000 000000099 35 999666666666666666666666666666666000000000000000009999966666666666 666666666666666666660000000000000000999996666666666666666666666666 666666000000000000000099999666666666666666666666666666666600000000 000000009 36 999966666666666666666666666666666660000000000000000999996666666666 666666666666666666666600000000000000099999666666666666666666666666 666666660000000000000009999966666666666666666666666666666666000000 000000000 37 444444444444444444444444444444444444440000000000000022666666666666 666666666666666666666666000000000000006666666666666666666666666666 666666666600000000000000666666666666666666666666666666666666660000 000000000 38 044444444444444444444444444444444444444400000000000006666666666666 666666666666666666666666660000000000000666666666666666666666666666 666666666666000000000000066666666666666666666666666666666666666600 000000000 39 004444444444444444444444444444444444444444000000000000666666666666 666666666666666666666666666600000000000066666666666666666666666666 666666666666660000000000006666666666666666666666666666666666666666 000000000 40 000666666666666666666666666666666666666666660000000000066666666666 666666666666666666666666666666000000000006666666666666666666666666 666666666666666600000000000666666666666666666666666666666666666666 660000000 82 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 41 000066666666666666666666666666666666666666666600000000006666666666 666666666666666666666666666666660000000000666666666666666666666666 666666666666666666000000000066666666666666666666666666666666666666 666600000 42 000006666666666666666666666666666666666666666666000000000666666666 666666666666666666666666666666666600000000066666666666666666666666 666666666666666666660000000006666666666666666666666666666666666666 666666000 43 000000666666666666666666666666666666666666666666660000000066666666 666666666666666666666666666666666666000000006666666666666666666666 666666666666666666666600000000666666666666666666666666666666666666 666666660 44 000000066666666666666666666666666666666666666666666600000006666666 666666666666666666666666666666666666660000000666666666666666666666 666666666666666666666666000000066666666666666666666666666666666666 666666666 45 600000006666666666666666666666666666666666666666666666000000666666 666666666666666666666666666666666666666600000066666666666666666666 666666666666666666666666660000006666666666666666666666666666666666 666666666 46 666000000666666666666666666666666666666666666666666666660000066666 666666666666666666666666666666666666666666000006666666666666666666 666666666666666666666666666600000666666666666666666666666666666666 666666666 47 666660000066666666666666666666666666666666666666666666666600006666 666666666666666666666666666666666666666666660000666666666666666666 666666666666666666666666666666000066666666666666666666666666666666 666666666 48 666666600006666666666666666666666666666666666666666666666666000666 666666666666666666666666666666666666666666666600066666666666666666 666666666666666666666666666666660006666666666666666666666666666666 666666666 49 666666666000666666666666666666666666666666666666666666666666660066 666666666666666666666666666666666666666666666666006666666666666666 666666666666666666666666666666666600666666666666666666666666666666 666666666 50 666666666660066666666666666666666666666666666666666666666666666606 666666666666666666666666666666666666666666666666660666666666666666 666666666666666666666666666666666666066666666666666666666666666666 666666666 51 666666666666606663333333333335555555555555555555555555555555555555 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555 52 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555 53 111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111 111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111 111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111 111111111 54 111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111 111333333333333555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555 55 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666 83 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 56 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666 57 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666 58 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666 59 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666 60 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666 61 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666 62 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666 63 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666 64 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666 65 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666696666666666666666666666666666666666666 666666666 66 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666669966666666666666666666666666666666666 666666666 67 666666666666666666666666666666666666666666666223333333333335555555 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555 68 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555 69 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666699996666666666666666666666666666 666666666 70 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666669999966666666666666666666666666 666666666 84 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 71 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666999999666666666666666666666666 666666666 72 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666699999999666666666666666666666 666666666 73 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666669999999996666666666666666666 666666666 74 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666999999999966666666666666666 666666666 75 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666699999999999966666666666666 666666666 76 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666669999999999999666666666666 666666666 77 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666669999999999999996666666666 666666666 78 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666999999999999999996666666 666666666 79 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666699999999999999999966666 666666666 80 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666669999999999999999999666 666666666 81 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666999999999999999999996 666666666 82 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666699999999999999999999 996666666 83 666666666666666666666666666666666666666666666666666622333333333333 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555 84 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555 85 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666999999999999999 999999666 85 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 86 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666699999999999999 999999966 87 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666669999999999999 999999996 88 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666999999999999 999999999 89 444444444444444444444444444444444444444444444444444466666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666699999999999 999999999 90 944444444444444444444444444444444444444444444444444446666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666669999999999 999999999 91 994444444444444444444444444444444444444444444444444444666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666669999999999 999999999 92 999666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666999999999 999999999 93 999966666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666999999999 999999999 94 999996666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666699999999 999999999 95 999999666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666999999 999999999 96 999999966666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666669999 999999999 97 999999996666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666699 999999999 98 999999999666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666669 999999999 99 999999999966666666666666666662233333333333355555555555555555555555 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555 100 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555 86 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 101 999999999999666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666669999 102 999999999999966666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666699 103 999999999999996666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666 104 999999999999999666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666 105 699999999999999966666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666 106 666999999999999996666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666 107 666669999999999999666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666 108 666666699999999999966666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666 109 666666669999999999996666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666 110 666666666699999999999666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666 111 666666666666999999999966666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666 112 666666666666669999999996666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666 113 666666666666666999999999666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666 114 666666666666666669999999966666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 666666666 115 666666666666666666699999996666666666666666666666666666333333333333 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555 87 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 116 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555 117 666666666666666666666669999966666666666666666666666666666666666666 666666666999996666666666666666666666666666666666666666666666699999 666666666666666666666666666666666666666666666669999966666666666666 666666666 118 666666666666666666666666999990666666666666666666666666666666666666 666666666699999066666666666666666666666666666666666666666666669999 906666666666666666666666666666666666666666666666999990666666666666 666666666 119 666666666666666666666666699999006666666666666666666666666666666666 666666666669999900666666666666666666666666666666666666666666666999 990066666666666666666666666666666666666666666666699999006666666666 666666666 120 666666666666666666666666669999900066666666666666666666666666666666 666666666666999990006666666666666666666666666666666666666666666699 999000666666666666666666666666666666666666666666669999900066666666 666666666 121 666666666666666666666666666999990000666666666666666666666666666666 666666666666699999000066666666666666666666666666666666666666666669 999900006666666666666666666666666666666666666666666999990000666666 666666666 122 666666666666666666666666666699999000006666666666666666666666666666 666666666666669999900000666666666666666666666666666666666666666666 999990000066666666666666666666666666666666666666666699999000006666 666666666 123 666666666666666666666666666669999900000066666666666666666666666666 666666666666666999990000006666666666666666666666666666666666666666 699999000000666666666666666666666666666666666666666669999900000066 666666666 124 666666666666666666666666666666999990000000666666666666666666666666 666666666666666699999000000066666666666666666666666666666666666666 669999900000006666666666666666666666666666666666666666999990000000 666666666 125 666666666666666666666666666666699999000000006666666666666666666666 666666666666666669999900000000666666666666666666666666666666666666 666999990000000066666666666666666666666666666666666666699999000000 006666666 126 666666666666666666666666666666669999900000000066666666666666666666 666666666666666666999990000000006666666666666666666666666666666666 666699999000000000666666666666666666666666666666666666669999900000 000066666 127 666666666666666666666666666666666999990000000000666666666666666666 666666666666666666699999000000000066666666666666666666666666666666 666669999900000000006666666666666666666666666666666666666999990000 000000666 128 666666666666666666666666666666666699999000000000006666666666666666 666666666666666666669999900000000000666666666666666666666666666666 666666999990000000000066666666666666666666666666666666666699999000 000000006 129 666666666666666666666666666666666669999900000000000066666666666666 666666666666666666666999990000000000006666666666666666666666666666 666666699999000000000000666666666666666666666666666666666669999900 000000000 130 066666666666666666666666666666666666999990000000000000666666666666 666666666666666666666699999000000000000066666666666666666666666666 666666669999900000000000006666666666666666666666666666666666999990 000000000 88 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 131 000666666666666666666666666666666666699999000000000000006666666666 666666666666666666666669999900000000000000666666666666666666666666 666666666999990000000000000066666666666666666666666666666666699999 000000000 132 000006666666666666666666666666666666669999900000000000000066666666 666666666666666666666666999990000000000000006666666666666666666666 666666666699999000000000000000666666666666666666666222222222229999 900000000 133 000000066666666666666666666666666666666999990000000000000000666666 666666666666666666666666699999000000000000000066666666666666666666 666666666669999900000000000000006666666666666666666666666666666999 990000000 134 000000000666666666666666666666666666666699999000000000000000006666 666666666666666666666666669999900000000000000000666666666666666666 666666666666999990000000000000000066666666666666666666666666666699 999000000 135 000000000006666666666666666666666666666669999900000000000000000066 666666666666666666666666666999990000000000000000006666666666666666 666666666666699999000000000000000000666666666666666666666666666669 999900000 136 000000000000066666666666666666666666669999999990000000000000000000 666666666666666666666666666699999000000000000000000066666666666666 666666666666669999900000000000000000006666666666666666666666666666 999990000 137 000000000000000666666666666666666666666999999999000000000000000000 006666666666666666666666666669999900000000000000000000666666666666 666666666666666999990000000000000000000066666666666666666666666666 699999000 138 000000000000000006666666666666666666666699999999900000000000000000 000066666666666666666666666666999990000000000000000000006666666666 666666666666666699999000000000000000000000666666666666666666666666 669999900 139 000000000000000000066666666666666666666669999999990000000000000000 000000666666666666666666666666699999000000000000000000000066666666 666666666666666669999900000000000000000000006666666666666666666666 666999990 140 000000000000000000000666666666666666666666999999999000000000000000 000000006666666666666666666666669999900000000000000000000000666666 666666666666666666999990000000000000000000000066666666666666666666 666699999 141 000000000000000000000000444444444444444444444444444400000000000000 000000000066666666666666666666666999990000000000000000000000006666 666666666666666666699999000000000000000000000000666666666666666666 666669999 142 900000000000000000000000004444444444444444444444444440000000000000 000000000000666666666666666666666699999000000000000000000000000066 666666666666666666669999900000000000000000000000006666666666666666 666666999 143 990000000000000000000000000044444444444444444444444444000000000000 000000000000006666666666666666666669999900000000000000000000000000 666666666666666666666999990000000000000000000000000066666666666666 666666699 144 999000000000000000000000000000666666666666666666669999900000000000 000000000000000066666666666666666666999990000000000000000000000000 006666666666666666666699999000000000000000000000000000666666666666 666666669 145 999900000000000000000000000000006666666666666666666999990000000000 000000000000000000666666666666666666699999000000000000000000000000 000066666666666666666669999900000000000000000000000000006666666666 666666666 89 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 146 999990000000000000000000000000000066666666666666666699999000000000 000000000000000000006666666666666666669999900000000000000000000000 000000666666666666666666999990000000000000000000000000000066666666 666666666 147 699999000000000000000000000000000000666666666666666669999900000000 000000000000000000000066666666666666666999990000000000000000000000 000000006666666666666666699999000000000000000000000000000000666666 666666666 148 669999900000000000000000000000000000006666666666666666999990000000 000000000000000000000000666666666666666699999000000000000000000000 000000000066666666666666669999900000000000000000000000000000006666 662222222 149 666999990000000000000000000000000000000066666666666666699999000000 000000000000000000000000006666666666666669999900000000000000000000 000000000000666666666666666999990000000000000000000000000000000066 666666666 150 666699999000000000000000000000000000000000666666666666669999900000 000000000000000000000000000066666666666666999990000000000000000000 000000000000006666666666666699999000000000000000000000000000000000 666666666 151 666669999900000000000000000000000000000000006666666666666999990000 000000000000000000000000000000666666666666699999000000000000000000 000000000000000066666666666669999900000000000000000000000000000000 006666666 152 666666999990000000000000000000000000000000000066666666666699999000 000000000000000000000000000000006666666666669999900000000000000000 000000000000000000666666666666999990000000000000000000000000000000 000066666 153 666666699999000000000000000000000000000000000000666666666669999900 000000000000000000000000000000000066666666666999990000000000000000 000000000000000000006666666666699999000000000000000000000000000000 000000666 154 666666669999900000000000000000000000000000000000006666666666999990 000000000000000000000000000000000000666666666699999000000000000000 000000000000000000000066666666669999900000000000000000000000000000 000000006 155 666666666999990000000000000000000000000000000000000066666666699999 000000000000000000000000000000000000006666666669999900000000000000 000000000000000000000000666666666999990000000000000000000000000000 000000000 156 066666666699999000000000000000000000000000000000000000666666669999 900000000000000000000000000000000000000066666666999990000000000000 000000000000000000000000006666666699999000000000000000000000000000 000000000 157 000666666669999900000000000000000000000000000000000000006666666999 990000000000000000000000000000000000000000666666699999000000000000 000000000000000000000000000066666669999900000000000000000000000000 000000000 158 000006666666999990000000000000000000000000000000000000000066666699 999000000000000000000000000000000000000000006666669999900000000000 000000000000000000000000000000666666999990000000000000000000000000 000000000 159 000000066666699999000000000000000000000000000000000000000000666669 999900000000000000000000000000000000000000000066666999990000000000 000000000000000000000000000000006666699999000000000000000000000000 000000000 160 000000000666669999900000000000000000000000000000000000000000006666 999990000000000000000000000000000000000000000000666699999000000000 000000000000000000000000000000000066669999900000000000000000000000 000000000 90 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 161 000000000006666999990000000000000000000000000000000000000000000066 699999000000000000000000000000000000000000000000006669999900000000 000000000000000000000000000000000000666999990000000000000000000000 000000000 162 000000000000066699999000000000000000000000000000000000000000000000 669999900000000000000000000000000000000000000000000066999990000000 000000000000000000000000000000000000006699999000000000000000000000 000000000 163 000000000000000669999900000000000000000000000000000000000000000000 006999990000000000000000000000000000000000000000000000299999000000 000000000000000000000000000000000000000029999900000000000000000000 000000000 164 000000000000000002999990000000000000000000000000000000000000000000 000099999000000000000000000000000000000000000000000000009999900000 000000000000000000000000000000000000000000999990000000000000000000 000000000 165 000000000000000000099999000000000000000000000000000000000000000000 000000999900000000000000000000000000000000000000000000000099990000 000000000000000000000000000000000000000000009999000000000000000000 000000000 166 000000000000000000000999900000000000000000000000000000000000000000 000000009990000000000000000000000000000000000000000000000000999000 000000000000000000000000000000000000000000000099900000000000000000 000000000 167 000000000000000000000009990000000000000000000000000000000000000000 000000000099000000000000000000000000000000000000000000000000009900 000000000000000000000000000000000000000000000000990000000000000000 000000000 168 000000000000000000000000099000000000000000000000000000000000000000 000000000000900000000000000000000000000000000000000000000000000090 000000000000000000000000000000000000000000000000009000000000000000 000000000 169 000000000000000000000000000900000000000000000000000000000000000000 000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 000000000 91 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 Table A.3 Known Data (Training) Bytes (including trellis initialization bytes) 08 03 09 07 0A 0E 04 01 0E 0E 08 05 FD 93 4E BF F8 CC 6D 37 01 0F C4 36 44 6E 48 BA 32 A4 90 5E F3 A2 00 DF EE B4 F0 2D 64 AD 69 E6 36 3B A0 2B A9 02 90 BF 92 0B 02 42 42 D2 92 D9 BF F4 2F FF 64 49 D9 DB 6D FF 4B 2F F6 9B FD 6F BF 0B 00 40 BF F6 DB D0 DB F6 09 6D 64 42 90 2F D2 40 64 00 6D 6F 02 2F 99 F6 99 6D D0 2D 00 02 02 49 DB D9 90 DB 02 26 92 00 0B 49 F4 00 49 B4 00 49 F4 FF 40 26 FD 99 2D BF 09 02 BD 9B BF D2 B4 F4 99 92 09 6F 0B 64 90 6D 6F 4B 9B 99 BF 6D 92 64 6F B4 02 0B F6 D2 DB 2D 40 BD F4 09 49 0B 66 D2 6F 42 D0 90 24 9B 1st Training Sequence B4 BF 24 66 6F 4B DB 66 B6 BF 90 49 00 40 66 42 6F F6 BF 00 09 FD 26 4B F4 24 DB 4B D2 6D (397 Bytes) 40 2D B4 B4 F6 DB 90 02 F4 6F 40 92 92 09 00 92 42 F6 BD D9 0B D2 BD FF 6F 00 2D D9 D2 66 09 24 6F 64 BD 49 42 92 2D 2F 66 6F 0B 09 6D 24 BD 99 FD D0 99 66 49 66 FD 00 BD 24 99 B6 26 9B 0B FF 24 F6 2F 24 BF 9B 00 F4 D0 66 F6 FF 90 D9 40 2F D0 42 99 24 24 D2 40 F4 09 92 BD 66 99 D9 BF BD 2D D2 BF 2D BF 64 99 DB 0B 2D 64 92 2F 6D 66 2D 6F 9B 24 66 D2 2F BD D9 42 26 42 0B D2 FD 00 6D D9 66 09 99 F4 DB 6F 6D F6 00 26 0B 26 6D 99 99 00 4B F6 92 42 B6 42 F6 40 99 9B 02 B6 D2 4B DB 40 DB 66 D2 99 90 4B 42 6D F4 42 D0 00 64 D0 DB BE BF DE 46 9F 9A F7 0E 22 2F 26 04 0B 0B 0B 0B 02 00 0D 0B 04 06 09 90 42 FF 64 FD 6D B6 26 49 00 66 BF 26 40 DB 99 B4 B6 6D 40 2D 92 6F D9 42 24 D9 24 26 F4 02 90 24 40 4B 2D FF 0B 99 BD 6D 92 4B B4 2F 02 4B 99 4B FF 26 2F BF 49 6F 02 6F F4 64 2F F6 40 D2 42 4B BD F4 FD 40 00 24 6D 64 26 D0 6F 6D 0B 24 BF 9B 09 24 2F 26 64 B6 64 9B D2 99 F6 64 BF BF 64 4B 00 F6 0B DB 6F BF 6D 02 FF 40 90 2nd Training Sequence 40 B4 FD 64 6D D9 42 99 DB D2 BD 9B EB 34 36 A9 64 6B 7B 7B BB A2 B0 ED 90 42 FF 64 FD 6D (276 Bytes) B6 26 49 00 66 BF 26 40 DB 99 B4 B6 6D 40 2D 92 6F D9 42 24 D9 24 26 F4 02 90 24 40 4B 2D FF 0B 99 BD 6D 92 4B B4 2F 02 4B 99 4B FF 26 2F BF 49 6F 02 6F F4 64 2F F6 40 D2 42 4B BD F4 FD 40 00 24 6D 64 26 D0 6F 6D 0B 24 BF 9B 09 24 2F 26 64 B6 64 9B D2 99 F6 64 BF BF 64 4B 00 F6 0B DB 6F BF 6D 02 FF 40 90 40 B4 FD 64 6D D9 42 99 DB D2 BD 9B E0 3A 35 AF 60 6A 75 7F B0 AA B5 EF 0C 0F 05 08 02 09 08 04 00 0D 04 0D 69 F6 F6 2B 20 3B 29 02 90 BF 92 0B 02 42 42 D2 92 D9 BF F4 2F FF 64 49 D9 DB 6D FF 4B 2F F6 9B FD 6F BF 0B 00 40 BF F6 DB D0 DB F6 09 6D 64 42 90 2F D2 40 64 00 6D 6F 02 2F 99 F6 99 6D D0 2D 00 02 02 49 DB D9 90 DB 02 26 92 00 0B 49 F4 00 49 B4 00 49 F4 FF 40 26 FD 99 2D BF 09 02 BD 9B BF D2 B4 F4 99 92 09 6F 0B 64 90 6D 6F 4B 9B 99 BF 6D 92 64 6F B4 02 0B F6 D2 DB 2D 40 BD F4 09 49 0B 66 D2 6F 42 D0 90 24 9B 3rd Training Sequence B4 BF 24 66 6F 4B DB 66 B6 BF 90 49 00 40 66 42 6F F6 BF 00 09 FD 26 4B F4 24 DB 4B D2 6D 40 2D B4 B4 F6 DB 90 02 F4 6F 40 92 92 09 00 92 42 F6 BD D9 0B D2 BD FF 6F 00 2D D9 D2 66 (367 Bytes) 09 24 6F 64 BD 49 42 92 2D 2F 66 6F 0B 09 6D 24 BD 99 FD D0 99 66 49 66 FD 00 BD 24 99 B6 26 9B 0B FF 24 F6 2F 24 BF 9B 00 F4 D0 66 F6 FF 90 D9 40 2F D0 42 99 24 24 D2 40 F4 09 92 BD 66 99 D9 BF BD 2D D2 BF 2D BF 64 99 DB 0B 2D 64 92 2F 6D 66 2D 6F 9B 24 66 D2 2F BD D9 42 26 42 0B D2 FD 00 6D D9 66 09 99 F4 DB 6F 6D F6 00 26 0B 26 6D 99 99 00 4B F6 92 42 B6 42 F6 40 99 9B 02 B6 D2 4B DB 40 DB 66 D2 99 90 4B 42 6D F4 42 D0 00 64 D0 DB BE BF DE 46 9F 9A F7 0E 22 2F 26 04 00 0D 04 0D 09 06 06 0B 00 0B 09 02 90 BF 92 0B 02 42 42 D2 92 D9 BF F4 2F FF 64 49 D9 DB 6D FF 4B 2F F6 9B FD 6F BF 0B 00 40 BF F6 DB D0 DB F6 09 6D 64 42 90 2F D2 40 64 00 6D 6F 02 2F 99 F6 99 6D D0 2D 00 02 02 49 DB D9 90 DB 02 26 92 00 0B 49 F4 00 49 B4 00 49 F4 FF 40 26 FD 99 2D BF 09 02 BD 9B BF D2 B4 F4 99 92 09 6F 0B 64 90 6D 6F 4B 9B 99 BF 6D 92 64 6F B4 02 0B F6 D2 DB 2D 40 BD F4 09 49 0B 66 D2 6F 42 D0 90 24 9B B4 BF 24 66 6F 4B DB 4th Training Sequence 66 B6 BF 90 49 00 40 66 42 6F F6 BF 00 09 FD 26 4B F4 24 DB 4B D2 6D 40 2D B4 B4 F6 DB 90 (360 Bytes) 02 F4 6F 40 92 92 09 00 92 42 F6 BD D9 0B D2 BD FF 6F 00 2D D9 D2 66 09 24 6F 64 BD 49 42 92 2D 2F 66 6F 0B 09 6D 24 BD 99 FD D0 99 66 49 66 FD 00 BD 24 99 B6 26 9B 0B FF 24 F6 2F 24 BF 9B 00 F4 D0 66 F6 FF 90 D9 40 2F D0 42 99 24 24 D2 40 F4 09 92 BD 66 99 D9 BF BD 2D D2 BF 2D BF 64 99 DB 0B 2D 64 92 2F 6D 66 2D 6F 9B 24 66 D2 2F BD D9 42 26 42 0B D2 FD 00 6D D9 66 09 99 F4 DB 6F 6D F6 00 26 0B 26 6D 99 99 00 4B F6 92 42 B6 42 F6 40 99 9B 02 B6 D2 4B DB 40 DB 66 D2 99 90 4B 42 6D F4 42 D0 00 64 D0 DB BE BF DE 46 9F 9A F7 0E 22 2F 26 06 0A 07 07 0A 0A 0E 0B 0B 05 02 09 7C 1B 68 92 9E 95 01 D0 2A F9 1C 34 70 AD 34 6D 79 66 F6 6B 30 3B F9 02 90 BF 92 0B 02 42 42 D2 92 D9 BF F4 2F FF 64 49 D9 DB 6D FF 4B 2F F6 9B FD 6F BF 0B 00 40 BF F6 DB D0 DB F6 09 6D 64 42 90 2F D2 40 64 00 6D 6F 02 2F 99 F6 99 6D D0 2D 00 02 02 49 DB D9 90 DB 02 26 92 00 0B 49 F4 00 49 B4 00 49 F4 FF 40 26 FD 99 2D BF 09 02 BD 9B BF D2 B4 F4 99 92 09 6F 0B 64 90 6D 6F 4B 9B 99 BF 6D 92 64 6F B4 02 0B F6 D2 5th Training Sequence DB 2D 40 BD F4 09 49 0B 66 D2 6F 42 D0 90 24 9B B4 BF 24 66 6F 4B DB 66 B6 BF 90 49 00 40 66 42 6F F6 BF 00 09 FD 26 4B F4 24 DB 4B D2 6D 40 2D B4 B4 F6 DB 90 02 F4 6F 40 92 92 09 (383 Bytes) 00 92 42 F6 BD D9 0B D2 BD FF 6F 00 2D D9 D2 66 09 24 6F 64 BD 49 42 92 2D 2F 66 6F 0B 09 6D 24 BD 99 FD D0 99 66 49 66 FD 00 BD 24 99 B6 26 9B 0B FF 24 F6 2F 24 BF 9B 00 F4 D0 66 F6 FF 90 D9 40 2F D0 42 99 24 24 D2 40 F4 09 92 BD 66 99 D9 BF BD 2D D2 BF 2D BF 64 99 DB 0B 2D 64 92 2F 6D 66 2D 6F 9B 24 66 D2 2F BD D9 42 26 42 0B D2 FD 00 6D D9 66 09 99 F4 DB 6F 6D F6 00 26 0B 26 6D 99 99 00 4B F6 92 42 B6 42 F6 40 99 9B 02 B6 D2 4B DB 40 DB 66 D2 99 90 4B 42 6D F4 42 D0 00 64 D0 DB BE BF DE 46 9F 9A F7 0E 22 2F 26 04 00 0D 04 0D 09 06 06 0B 00 0B 09 02 90 BF 92 0B 02 42 42 D2 92 D9 BF F4 2F FF 64 49 D9 DB 6D FF 4B 2F F6 9B FD 6F BF 0B 00 40 BF F6 DB D0 DB F6 09 6D 64 42 90 2F D2 40 64 00 6D 6F 02 2F 99 F6 99 6D D0 2D 00 02 02 49 DB D9 90 DB 02 26 92 00 0B 49 F4 00 49 B4 00 49 F4 FF 40 26 FD 99 2D BF 09 02 BD 9B BF D2 B4 F4 99 92 09 6F 0B 64 90 6D 6F 4B 9B 99 BF 6D 92 64 6F B4 02 0B F6 D2 DB 2D 40 BD F4 09 49 0B 66 D2 6F 42 D0 90 24 9B B4 BF 24 66 6F 4B DB 6th Training Sequence 66 B6 BF 90 49 00 40 66 42 6F F6 BF 00 09 FD 26 4B F4 24 DB 4B D2 6D 40 2D B4 B4 F6 DB 90 (360 Bytes) 02 F4 6F 40 92 92 09 00 92 42 F6 BD D9 0B D2 BD FF 6F 00 2D D9 D2 66 09 24 6F 64 BD 49 42 92 2D 2F 66 6F 0B 09 6D 24 BD 99 FD D0 99 66 49 66 FD 00 BD 24 99 B6 26 9B 0B FF 24 F6 2F 24 BF 9B 00 F4 D0 66 F6 FF 90 D9 40 2F D0 42 99 24 24 D2 40 F4 09 92 BD 66 99 D9 BF BD 2D D2 BF 2D BF 64 99 DB 0B 2D 64 92 2F 6D 66 2D 6F 9B 24 66 D2 2F BD D9 42 26 42 0B D2 FD 00 6D D9 66 09 99 F4 DB 6F 6D F6 00 26 0B 26 6D 99 99 00 4B F6 92 42 B6 42 F6 40 99 9B 02 B6 D2 4B DB 40 DB 66 D2 99 90 4B 42 6D F4 42 D0 00 64 D0 DB BE BF DE 46 9F 9A F7 0E 22 2F 26 92 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 Table A.4 Periodic Symbols (-70 / -51 / -32 / -13 / 14 / 35 / 56 / 77) Symbols 206264224044107176552026041455667471167754447676052515444502546170001037253367626 313607447752156772700127536536523723361167111656626321701422636477251463111372621 435616742725477616255117064111202304645216532055304016611520365015014663470014613 075357015357217357050332574014077022665535043545404604412626461055220430476664740 416452341364457413742612475431244623045045602141655673767261305316577455731372154 607613463311130014705032653657563544231335576236725321552675743447557760426726517 507576574170167475574323330500544425033037110713101357326146411134407372745525341 453133704763315336445611673442564254762777055647244513744315646572351721741124642 1st, 3rd, 4th, 5th, 6th training sequence 647546366654022106071502672321556473775016216571502102231041136417502351313307210 (1424 symbols) 101013754604531554625352711237424327015221451063713503066576312644246616250467101 075074011026220042627512123413342203055265362615527767455343660350706772473243130 654415011716452033421253057242645673657174123344350452636713317757652223033157573 604106754405307012615577701543430074203231443345240671071114165765615161016107773 566560320126352222453366207271721071037174521512450407155230233371323204725337026 152707062156423444166065365565453100777010303027650763370157053365431420215213320 723537066341111640062464305073057753057615007543120737070114463144433723731375221 603131414305004341771543603435162722303337340070304300000770007053164744105125436 01200502333532714155676674764762020020200206116 244440064224122224072156437376453061713531211106516766335022552466547157577111774 463147266051702350466756564447651756136753546415335502012530000534323403157116141 2nd training sequence 111027711565241120212317035013654664433145336661206437365512316334020060501741573 (528 symbos) 724316676235376642452623271233453302046771415300012721433404463421402702661555410 143111027444361665360072011263137257125316577517443526720270762745023623154420351 361342573561775057475301257547103661654250676275355207672313710173103132673076275 144425146077572023655466775456022000222020 93 Annex B: Example Method of Packet Timing and PCR Adjustment of Main Service Data (Informative) B.1 OVERVIEW In Figure B.1, the source stream includes data for enhanced processing (M/H) and data for main stream processing (Main) along with Null Packets for filler to obtain the full interface rate (typically 19.4 Mbps). (Subsequent processing replaces some of these Null packets with enhanced FEC symbols.) Enhanced stream packets are demultiplexed into a specific process path resulting in a much-reduced data rate. All other packets are routed to the main stream path. Notice that the timing of the main stream packets is not changed. To facilitate this, null packets have been introduced where enhanced packets were removed. Alternatively, all null packets could be removed, and non-null packets could carry a time stamp. Since the M/H data is not used by legacy equipment, packet timing accommodation for the M/ H data can be defined into the process and the receiver model and need not be discussed here. However, the main data path must work with legacy receiver equipment and generally will require new processing at the source to follow legacy buffer definitions. When data space is modified to allow enhanced packet placement, the main stream packets must be moved around to fit the remaining data space. An example data space is shown in Figure B.2. B M/H Process A C Main Buffer DEMUX1 A B C M/H Packet Main non-audio Packet Main Audio Packet Null Packet Figure B.1 Model of input portion of M/H exciter. Page 95 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 Transmission time for Enhanced Data Transmission time for Main Data Method 1 Simple null removal Method 2 Timing carry through with Special audio handling Figure B.2 Packing method example. Figure B.2 shows Groups of Enhanced Data and Main Data. Two methods are shown for packing the Main Data into the new data space. The first method has three simple steps consisting of null removal, data packing and null fill. This method is generally adequate for meeting the constraints of the legacy decoder video buffer model, which consists of a single large buffer stage. However, it can easily exceed the limits of the legacy decoder audio transport buffer model, which is a small buffer preceding the audio decoder buffer model. While many receiver hardware implementations might use copious physical buffers for audio, some might follow the model closely, and those will be affected by transport buffer excursions and possibly decoder buffer excursions. The second method has more complex steps consisting of: • Priority placement of audio packets • Ignoring delayed null packets • Placing non-audio packets as second priority This results in minimal displacement of the audio packets (note shorter displacement lines in the diagram) and reduced displacement to the non-audio packets (more vertical displacement lines) compared to the first method. While the simple example above shows the aspects of the improvement, the actual degree of improvement is much greater over the full repeat cycle of the Enhanced/ Main packing pattern. 96 RF/Transmission System Characteristics 15 October 2009 r r te te in in po po R O E DI TH AU O Input Stream Buffer Output Stream to Modulator r te in po LL FI Figure B.3 Example Packing algorithm using pointers. A pseudo code of the second example packing algorithm for audio is stated below. This is more easily understood with the concept of data pointers as shown in Figure B.3. WHILE FILL_ptr < total packets of maximum cycle;for largest cadence cycle IF FILL_ptr is in enhanced modulation space Do not use MAIN data ELSE IF AUDIO_ptr <= FILL_ptr;copy audio first COPY AUDIO PACKET TO OUTPUT STREAM AUDIO_ptr++ ;next audio packet FILL_ptr++ ;next space to fill ELSE IF OTHER_ptr <= FILL_ptr COPY OTHER PACKET TO OUTPUT STREAM OTHER_ptr++ ;next other packet (non-audio, non-null) FILL_ptr++ ELSE WHILE NOT END OF FIELD COPY FROM INPUT STREAM;copy other, audio and null FILL_ptr++ END WHILE AUDIO_ptr++ ;next audio packet (past FILL_ptr) OTHER_ptr++ ;next other packet (non-audio, non-null)(past FILL_ptr) There is one addition to the above algorithm to prevent violating the audio transport buffer model. This buffer can hold three packets of data, but only empties at a 2 Mbit/s rate. This means that more than 3 packets of audio information in a row will cause this buffer to overflow, since the 97 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 2:2009 input rate is specified by as 20 Mbps. The remedy to prevent overflow is to delay the next (4th) audio packet by about 10 packet times. The pseudo code for this is: ELSE IF AUDIO_ptr <= FILL_ptr IF A_TB < 20 COPY AUDIO PACKET TO OUTPUT STREAM AUDIO_ptr++;next audio packet FILL_ptr++;next space to fill A_TB= +10;add 10 packet times to audio transport buffer delay counter ;decrement A_TB on subsequent FILL_ptr increments – minimum zero The last operation that is required is a buffer fullness offset. Since the data stream is generally shifted relative to its original spacing incarnation, the receiver buffer fullness will tend to be different than the original stream. A PCR adjustment should be done to adjust the average data in the receiver buffers. The PCR is based on a 27 MHz clock. A one millisecond offset is a count of 27,000. As an example, experimentation with the M/H prototype system showed a need to offset the PCR by about -21 msec. or a count of –570,000. When taking packets from the Main buffer, the PCR should be restamped to compensate for the repositioning done by the algorithm above. Additionally, the offset should be made to the PCR value at that time. Since the PTS and DTS values are not changed, and the PCR value is changed, the decoding will occur at a different time, causing a change in the average buffer fullness. The techniques shown in above method, as well as other techniques, can be applied to data packet streams whose elementary buffers may be in jeopardy of being violated absent appropriate techniques. 98 Advanced Television Systems Committee, Inc. 1776 K Street, N.W., Suite 200 Washington, D.C. 20006 ATSC-Mobile DTV Standard, Part 3 – Service Multiplex and Transport Subsystem Characteristics Document A/153 Part 3:2009, 15 October 2009 Advanced Television Systems Committee, Inc. 1776 K Street, N.W., Suite 200 Washington, D.C. 20006 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 3:2009 The Advanced Television Systems Committee, Inc., is an international, non-profit organization developing voluntary standards for digital television. The ATSC member organizations represent the broadcast, broadcast equipment, motion picture, consumer electronics, computer, cable, satellite, and semiconductor industries. Specifically, ATSC is working to coordinate television standards among different communications media focusing on digital television, interactive systems, and broadband multimedia communications. ATSC is also developing digital television implementation strategies and presenting educational seminars on the ATSC standards. ATSC was formed in 1982 by the member organizations of the Joint Committee on InterSociety Coordination (JCIC): the Electronic Industries Association (EIA), the Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE), the National Association of Broadcasters (NAB), the National Cable Telecommunications Association (NCTA), and the Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE). Currently, there are approximately 170 members representing the broadcast, broadcast equipment, motion picture, consumer electronics, computer, cable, satellite, and semiconductor industries. ATSC Digital TV Standards include digital high definition television (HDTV), standard definition television (SDTV), data broadcasting, multichannel surround-sound audio, and satellite direct-to-home broadcasting. Contact information is given below. Mailing address Advanced Television Systems Commmittee, Inc. 1776 K Street, N.W., Suite 200 Washington, D.C. 20006 Telephone 202-872-9160 (voice), 202-872-9161 (fax) Web site http://www.atsc.org, E-mail: standard@atsc.org Note: The user's attention is called to the possibility that compliance with this standard may require use of an invention covered by patent rights. By publication of this document, no position is taken with respect to the validity of this claim or of any patent rights in connection therewith. One or more patent holders may have filed a statement regarding the terms on which such patent holder(s) may be willing to grant a license under these rights to individuals or entities desiring to obtain such a license. The ATSC Patent Policy and Patent Statements are available at http:// www.atsc.org. The revision history of this document is given below. A/153 Revision History A/153 approved 15 October 2009 Initial release of document 28 November 2009 Final publication of Part 3 1 April 2010 Editorial corrections made to Table 7.2 and Section 7.3 3 September 2010 2 Service Multiplex and Transport Subsystem Characteristics 15 October 2009 Table of Contents 1. SCOPE 7 1.1 Organization 7 2. REFERENCES 7 2.1 Normative References 8 2.2 Informative References 10 3. DEFINITION OF TERMS 11 3.1 Compliance Notation 11 3.2 Treatment of Syntactic Elements 11 3.2.1 Reserved Fields 11 3.3 Acronyms and Abbreviation 11 3.4 Terms 12 4. ATSC-M/H SYSTEM OVERVIEW 14 4.1 File Delivery 14 4.2 Streaming Delivery 15 4.3 Interaction Channel 16 5. TRANSPORT-AND SIGNALING SYSTEM 16 5.1 Time-Slicing Structure of ATSC-M/H Physical Layer Subsystem 16 5.2 RS Frames 17 5.3 FIC: Fast Information Channel 18 5.4 M/H Service and M/H Ensemble 19 5.5 Hierarchical Signaling Architecture 19 6. M/H TRANSPORT SYSTEM SPECIFICATIONS (NORMATIVE) 20 6.1 Parameters Carried from M/H Physical Layer to M/H Transport 21 6.2 Data Encapsulation 21 6.3 IP Datagram Transport 24 6.4 M/H Service 24 6.5 M/H Multiplex 25 6.6 Signaling Through the Fast Information Channel 25 6.6.1 Contents of the FIC Chunk 26 6.6.2 FIC-Chunk Segmentation and Delivery 31 7. M/H SERVICE SIGNALING SYSTEM SPECIFICATIONS (NORMATIVE) 34 7.1 Table Format 34 7.2 M/H Service Signaling Channel 36 7.3 Service Map Table for ATSC-M/H (SMT-MH) 36 7.4 Guide Access Table for ATSC-M/H (GAT-MH) 43 7.5 Cell Information Table for ATSC-M/H (CIT-MH) 45 7.6 Service Labeling Table for ATSC-M/H (SLT-MH) 48 7.7 Rating Region Table 50 7.8 M/H-Specific Descriptors 50 7.8.1 M/H Component Descriptor 51 7.8.2 M/H Component Data for H.264/AVC or H.264/SVC Base Layer (Type 35) 54 3 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 3:2009 7.8.3 M/H Component Data for SVC Enhancement Layer (Type 36) 54 7.8.4 M/H Component Data for HE AAC v2 Component (Component Type 37) 56 7.8.5 M/H Component Data for FLUTE File Delivery (Type 38) 58 7.8.6 M/H Component Data for STKM (Type 39) 60 7.8.7 M/H Component Data for LTKM (Type 40) 63 7.8.8 M/H Component Data for OMA-RME DIMS (Type 41) 64 7.8.9 M/H Component Data for NTP timebase (Type 42) 64 7.8.10 M/H Component Data for Dynamic Range Type (Type 96 – 127) 65 7.8.11 M/H Rights Issuer Service Descriptor 66 7.8.12 M/H Current Program Descriptor 67 7.8.13 M/H Original Service Identification Descriptor 68 7.8.14 Content Labeling Descriptor 68 7.8.15 Caption Service Descriptor 68 7.8.16 Content Advisory Descriptor 69 7.8.17 ATSC Private Information Descriptor 69 7.8.18 ATSC Genre Descriptor 69 7.8.19 M/H String Mapping Descriptor 69 7.8.20 Protection Descriptor 70 7.8.21 MH_SG_bootstrap_descriptor 70 7.8.21.1 M/H SG Bootstrap Data for an SG on the same M/H Broadcast 72 7.8.21.2 M/H SG Bootstrap Data for an SG on a different M/H Broadcast 72 7.8.21.3 M/H SG Bootstrap Data for an SG on a non-M/H IP-based Broadcast Channel 73 7.8.21.4 M/H SG Bootstrap Data for an SG on an IP-based Interaction Channel 74 8. TIME OF DAY SIGNALING 74 9. FILE DELIVERY 74 9.1 System Specifications (Normative) 75 9.1.1 FDT Schema Extensions 75 10. STREAMING DELIVERY 75 10.1 UDP for Streaming Media Transport Layer 76 10.1.1 UDP Constraints in ATSC-M/H 76 10.1.1.1 UDP Port Range 76 10.1.1.2 UDP Packet Length 76 10.2 RTP for Streaming Media Session Layer 77 10.3 Timing and Buffer Model for Streaming Media 77 10.3.1 Introduction 77 10.3.2 Timing Model 78 10.3.3 Buffer Model 80 10.3.4 AVC 81 10.3.5 HE AACv2 82 11. INTERACTION CHANNEL 82 Annex A: Error Indicator in the M/H TP Headers (Informative) 83 Annex B: Allocation of MH_service_id Numbers (Normative) 85 4 Service Multiplex and Transport Subsystem Characteristics 15 October 2009 Index of Tables and Figures Table 6.1 network_protocol Values 22 Table 6.2 Stuffing Bytes Values 23 Table 6.3 Framed Packet Syntax 23 Table 6.4 Bit Stream Syntax for the FIC-Chunk 26 Table 6.5 Bit Stream Syntax for the FIC-Chunk Header 27 Table 6.6 Bit Stream Syntax for the FIC-Chunk Payload 29 Table 6.7 ensemble_protocol_version Values 29 Table 6.8 Multi Ensemble Service 31 Table 6.9 Bit Stream Syntax for the FIC-Segment Header 33 Table 7.1 Generic Table Format used in M/H Service Signaling 35 Table 7.2 Bit Stream Syntax for ATSC-M/H Service Map Table Section 37 Table 7.3 M/H Service Category 41 Table 7.4 Bit Stream Syntax for the Guide Access Table for ATSC-M/H 44 Table 7.5 Bit Stream Syntax for the Cell Information Table for ATSC-M/H 45 Table 7.6 Bit Stream Syntax for the Service Labeling Table for ATSC-M/H 49 Table 7.7 List and Location of M/H Service Signaling Descriptors 51 Table 7.8 Bit Stream Syntax for the M/H Component Descriptor 52 Table 7.9 Component Type (RTP payload_type) 53 Table 7.10 Bit Stream Syntax for M/H Component Data for H.264/AVC (Type 35) 54 Table 7.11 Bit Stream Syntax for M/H Component Data for SVC Enhancement Layer ( Type 36) 55 Table 7.12 Bit Stream Syntax for M/H Component Data for HE AAC v2 (Type 37) 56 Table 7.13 Audio Service Type 57 Table 7.14 Bit Stream Syntax for M/H Component Data for FLUTE File Delivery (Type 38) 59 Table 7.15 Bit Stream Syntax for M/H Component Data for STKM (Type 39) 61 Table 7.16 Bit Stream Syntax for M/H Component Data for LTKM (Type 40) 63 Table 7.17 Bit Stream Syntax for the M/H Component Data for OMA-RME DIMS (Type 41) 64 Table 7.18 Bit Stream Syntax for the M/H Component Data for NTP timebase (Type 42) 64 Table 7.19 Bit Stream Syntax for M/H Component Data for Dynamic Range Type (Type 96 – 127) 65 Table 7.20 General Media Type 65 Table 7.21 Bit Stream Syntax for the M/H Rights Issuer Service Descriptor 66 Table 7.22 Bit Stream Syntax for the M/H Current Program Descriptor 67 Table 7.23 Bit Stream Syntax for the M/H Original Service Identification Descriptor 68 Table 7.24 Bit Stream Syntax for the M/H String Mapping Descriptor 69 Table 7.25 Bit Stream Syntax for the Protection Descriptor 70 Table 7.26 Bit Stream Syntax for the M/H SG Bootstrap Descriptor 71 Table 7.27 SG Delivery Network Type 71 Table 7.28 Bit Stream Syntax for SG Bootstrap Data for the Same M/H Broadcast (Type 0x00) 72 5 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 3:2009 Table 7.29 Bit Stream Syntax for SG Bootstrap Data for the Different M/H Broadcast (Type 0x01) 72 Table 7.30 Bit Stream Syntax for SG Bootstrap Data for the non-M/H IP-based Broadcast Channel (Type 0x02) 73 Table 7.31 Bit Stream Syntax for SG Bootstrap Data for the Interaction Channel (Type 0x03) 74 Figure 4.1 ATSC broadcast system with TS Main and M/H services. 15 Figure 4.2 OSI reference model. 16 Figure 4.3 OSI reference model with ATSC-M/H components. 17 Figure 5.1 Time sliced structure of M/H physical layer system. 18 Figure 5.2 ATSC-M/H hierarchical signaling architecture. 20 Figure 6.1 Basic structure of the RS Frame payload. 21 Figure 6.2 M/H TP format. 22 Figure 6.3 M/H TPs in the RS Frame payload. 23 Figure 6.4 M/H Multiplex. 26 Figure 6.5 FIC-Chunk segmentation. 32 Figure 7.1 M/H Service Signaling Channel. 37 Figure 10.1 End-to-end architecture. 77 Figure 10.2.Time model elements. 79 Figure 10.3 IP buffer model front end. 81 Figure A1 RS Frame with RS-CRC encoding. 83 6 ATSC Standard: ATSC Mobile DTV Standard, Part 3 – Service Multiplex and Transport Subsystem Characteristics 1 SCOPE This Part describes the ATSC Mobile DTV (mobile/handheld, or simply M/H) system service multiplex and transport subsystem characteristics. Included are the following functions: • Transport: adaptation between the RF transmission system and the remainder of the M/H system • Signaling: metadata about content currently in the transport • Streaming delivery: transport of streaming content • File delivery: transport of files • Interaction channel: characteristics of the interaction (return) channel This standard was prepared by the Advanced Television Systems Committee (ATSC) Technology and Standards Group (TSG). It was approved by the full membership of the ATSC on 15 October 2009. 1.1 Organization This document is organized as follows: • Section 1 – Outlines the scope of this Part and provides a general introduction. • Section 2 – Lists references and applicable documents. • Section 3 – Provides a definition of terms, acronyms, and abbreviations for this Part. • Section 4 – ATSC-M/H system overview • Section 5 –Transport-and signaling system overview • Section 6 – Transport system specifications • Section 7 – Service signaling system specifications • Section 8 – Time of day signaling • Section 9 – File delivery mechanism • Section 10 – Streaming delivery mechanism, including UDP encapsulation of real-time streaming data, RTP encapsulation of real-time streaming data, and a buffer model for real-time streaming data • Section 11 – Interaction channel • Annex A – Error indicator in the M/H TP headers (informative) • Annex B – Allocation of MH_service_id numbers (normative) 2 REFERENCES At the time of publication, the editions indicated below were valid. All standards are subject to revision, and parties to agreement based on this standard are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent editions of the documents listed below. Page 7 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 3:2009 2.1 Normative References The following documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this standard. [1] IEEE: “Use of the International Systems of Units (SI): The Modern Metric System,” Doc. IEEE/ASTM SI 10-2002, Institute of Electrical and Electronics Engineers, New York, N.Y. [2] OMA: “DRM Specification V2.0,” Doc., OMA-DRM-DRM-V2_0, Open Mobile Alliance, San Diego, CA. [3] ATSC: “Program and System Information Protocol for Terrestrial Broadcast and Cable,” Doc. A/65:2009, Advanced Television Systems Committee, Washington D.C., 14 April 2009. [4] IANA: IP Address Allocations, http://www.iana.org/numbers/ . [5] IETF: STD05 (originally RFC 791), “Internet Protocol,” Internet Engineering Task Force, Reston, VA, September 1981. [6] USGPO: “Numerical designation of television channels,” Code of Federal Regulations, Title 47, Chapter I, Part 73, Subpart E, Section 73.603 (Cite: 47CFR73.603), U.S. Government Printing Office, October 2007. [7] ATSC: “ATSC Digital Audio Compression Standard (AC-3, E-AC-3), Revision B,” Doc. A/ 52B, Advanced Television Systems Committee, Washington D.C., 14 June 2005. [8] ATSC: “ATSC Digital Television Standard, Part 3 – Service Multiplex and Transport Subsystem Characteristics,” Doc. A/53 Part 3:2009, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 7 August 2009. [9] OMA: "Service Guide for Mobile Broadcast Services", Version 1.0, OMA-TS- BCAST_Service_Guide-V1_0, Open Mobile Alliance, URL: http:// www.openmobilealliance.org/. [10] ISO/IEC: ISO/IEC 14496-10 (ITU-T H.264), International Standard (2007), “Advanced video coding for generic audiovisual services,” International Standards Organization, Geneva, Switzerland. [11] ISO/IEC: ISO/IEC 639.2/B, “Code for the Representation of Names of Languages – Part 2: alpha-3 code, as maintained by the ISO 639/Joint Advisory Committee (ISO 639/JAC),” International Standards Organization, Geneva, Switzerland. [12] IETF: “RTP Payload for Transport of Generic MPEG-4 Elementary Streams,” Doc. RFC 3640, Internet Engineering Task Force, Reston, VA, November 2003. [13] ISO/IEC 14496-3: 2005: “Information technology - Generic coding of moving picture and associated audio information - Part 3: Audio” with corrigenda 2, 4 and 5, and Amendment 2 (2006) with corrigenda 2 (“Audio Lossless Coding (ALS), new audio profiles and BSAC extensions”), International Standards Organization, Geneva, Switzerland. [14] IETF: “A Transport Independent Bandwidth Modifier for the Session Description Protocol (SDP),” Doc. RFC 3890, Internet Engineering Task Force, Reston, VA, September 2004. 8 Service Multiplex and Transport Subsystem Characteristics 15 October 2009 [15] IETF: “SDP: Session Description Protocol,” Doc. RFC 4566, Internet Engineering Task Force, Reston, VA, July 2006. [16] IETF: “FLUTE – File Delivery over Unidirectional Transport,” Doc. RFC 3926, Internet Engineering Task Force, Reston, VA, October 2004. [17] OMA: “Service and Content Protection for Mobile Broadcast Services,” Open Mobile Alliance, OMA-TS-BCAST_SvcCntProtection-V1_0, available from http:// www.openmobilealliance.org. [18] ISO/IEC: ISO/IEC 13818-1: 2007 + Amendment #3, “Information technology – Generic coding of moving pictures and associated audio information: Systems,” International Standards Organization, Geneva, Switzerland. [19] ATSC: “Content Identification and Labeling for ATSC Transport,” Doc. A/57B, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 26 May 2008. [20] CEA: “U.S. and Canadian Rating Region Tables (RRT) and Content Advisory Descriptors for Transport of Content Advisory Information Using ATSC Program and System Information Protocol (PSIP),” Doc. ANSI/CEA-766-C, Consumer Electronics Association, Arlington, VA, April 2008. [21] IETF: Internet-Draft draft-ietf-ntp-ntpv4-proto-11.txt, “Network Time Protocol Version 4 Protocol and Algorithms Specification,” Internet Engineering Task Force, Reston, VA, 5 September 2008. [Editor’s note: IETF work in process; RFC number to be assigned. For status information see https://datatracker.ietf.org/doc/draft-ietf-ntp-ntpv4-proto/ for archival copy see http://tools.ietf.org/id/draft-ietf-ntp-ntpv4-proto-11.txt ] [22] OMA: “File and Stream Distribution for Mobile Broadcast Services,” Version 1.0, Doc. OMA-TS-BCAST_Distribution-V1_0, Open Mobile Alliance, available from http:// www.openmobilealliance.org/. [23] IETF: “RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications,” Doc. RFC 3550, Internet Engineering Task Force, Reston, VA, July 2003. [24] IETF: “User Datagram Protocol,” STD06 (originally RFC 768), Internet Engineering Task Force, Reston, VA, 28 August 1980. [25] IETF: “DCCP: Datagram Congestion Control Protocol,” Doc. RFC 4340, Internet Engineering Task Force, Reston, VA, March 2006. [26] IETF: “Internet Time Synchronization: the Network Time Protocol,” Doc. RFC 1129, Internet Engineering Task Force, Reston, VA, October 1989. [27] ATSC: “ATSC Interaction Channel Protocols,” Doc. A/96, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 3 February 2004. [28] IETF: “UTF-8, a transformation format of ISO 10646, F. Yergeau,” Doc. RFC 3629. November 2003. 9 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 3:2009 2.2 Informative References [29] ATSC: “ATSC Digital Television Standard, Part 2 – RF/Transmission System Characteristics,” Doc. A/53 Part 2:2007, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 3 January 2007. [30] ATSC: “ATSC Mobile/Handheld Digital Television Standard, Part 1 – Mobile/Handheld Digital Television System,” Doc. A/153 Part 1:2009, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 15 October 2009. [31] ATSC: “ATSC Mobile/Handheld Digital Television Standard, Part 2 – RF/Transmission System Characteristics,” Doc. A/153 Part 2:2009, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 15 October 2009. [32] IETF: Internet-draft-mehta-rmt-flute-sdp-05.txt, “SDP Descriptors for FLUTE,” Internet Engineering Task Force, Reston, VA. [For status information see https://datatracker.ietf.org/doc/draft-mehta-rmt-flute-sdp/ for archival copy see http://tools.ietf.org/id/draft-mehta-rmt-flute-sdp-05.txt ] [33] ATSC: “ATSC Mobile/Handheld Digital Television Standard, Part 6 – Service Protection,” Doc. A/153 Part 6:2009, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 15 October 2009. [34] IETF: “Asynchronous Layered Coding (ALC) Protocol Instantiation,” Doc. RFC 3450, Internet Engineering Task Force, Reston, VA. [35] IETF: “Layered Coding Transport (LCT) Building Block,” Doc. RFC 3451, Internet Engineering Task Force, Reston, VA. [36] IETF: “Forward Error Correction (FEC) Building Block,” Doc. RFC 3452, Internet Engineering Task Force, Reston, VA. [37] IANA Protocol Registry, Port Numbers, http://www.iana.org/assignments/port-numbers. [38] ATSC: “ATSC Mobile/Handheld Digital Television Standard, Part 7 – AVC and SVC Video System Characteristics,” Doc. A/153 Part 7:2009, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 15 October 2009. [39] ATSC: “ATSC Mobile/Handheld Digital Television Standard, Part 8 – HE AAC Audio System Characteristics,” Doc. A/153 Part 8:2009, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 15 October 2009. [40] ATSC: “ATSC Mobile/Handheld Digital Television Standard, Part 5 – Presentation Framework,” Doc. A/153 Part 5:2009, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 15 October 2009. [41] IANA: Ether Types, http://www.iana.org/assignments/ethernet-numbers. [42] IANA: RTP Payload Types for Standard Audio and Video Encodings, http://www.iana.org/ assignments/rtp-parameters. [43] IETF: “Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification,” Doc. RFC 1883, Internet Engineering Task Force, Reston, VA, December 1995. 10 Service Multiplex and Transport Subsystem Characteristics 15 October 2009 [44] ATSC: “ATSC Mobile/Handheld Digital Television Standard, Part 4 – Announcement,” Doc. A/153 Part 4:2009, Advanced Television Systems Committee, Washington, D.C., 15 October 2009. 3 DEFINITION OF TERMS With respect to definition of terms, abbreviations, and units, the practice of the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) as outlined in the Institute’s published standards [1] shall be used. Where an abbreviation is not covered by IEEE practice or industry practice differs from IEEE practice, the abbreviation in question is described in Section 3.3 of this document. 3.1 Compliance Notation As used in this document, “shall” denotes a mandatory provision of the standard. “Should” denotes a provision that is recommended but not mandatory. “May” denotes a feature whose presence does not preclude compliance, which may or may not be present at the option of the implementer. 3.2 Treatment of Syntactic Elements This document contains symbolic references to syntactic elements used in the audio, video, and transport coding subsystems. These references are typographically distinguished by the use of a different font (e.g., restricted), may contain the underscore character (e.g., sequence_end_code) and may consist of character strings that are not English words (e.g., dynrng). 3.2.1 Reserved Fields reserved — Fields in this document marked “reserved” are not to be assigned by the user, but are available for future use. Receiving devices are expected to disregard reserved fields for which no definition exists that is known to that unit. Each bit in the fields marked “reserved” is to be set to ‘1’ until such time as it is defined and supported. 3.3 Acronyms and Abbreviation The following acronyms and abbreviations are used within this standard. ALC – Asynchronous Layered Coding ATSC – Advanced Television Systems Committee ATSC-M/H – ATSC Mobile and Handheld AVC – Advanced Video Coding (ITU-T H.264) bslbf – Bit string, left bit first CIT-MH – Cell Information Table for ATSC-M/H CRC – Cyclic Redundancy Check DIMS – Dynamic Interactive Multimedia Service DNS – Domain Name System ESG – Electronic Service Guide FDT – File Delivery Table 11 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 3:2009 FEC – Forward Error Correction FIC – Fast Information Channel FLUTE – File Delivery over Unidirectional Transport (RFC 3926) GAT – Guide Access Table GAT-MH – Guide Access Table for ATSC-M/H HTTP – Hypertext Transfer Protocol IETF – Internet Engineering Task Force IP – Internet Protocol LCT – Layered Coding Transport LTKM – Long Term Key Message M/H – Mobile and Handheld NoG – Number of M/H Groups per M/H Subframe for a designated Parade NTP – Network Time Protocol OMA-BCAST – Open Mobile Alliance Broadcast PRC – Parade Repetition Cycle RME – Rich Media Environment RTP – Real-time Transport Protocol SDP – Session Description Protocol SG – (Electronic) Service Guide signed int – signed integer SLT-MH – Service Labeling Table for ATSC-M/H SMT-MH – Service Map Table for ATSC-M/H STKM – Short Term Key Message SVC – Scalable Video Coding TCP – Transmission Control Protocol TNoG – Total Number of M/H Groups including all the M/H Groups belonging to all M/H Parades in one M/H Subframe TSI – Transport Session Identifier UDLR – UniDirectional Link Route UDP – User Datagram Protocol uimsbf – Unsigned integer, most significant bit first 3.4 Terms The following terms are used within this Part. 12 Service Multiplex and Transport Subsystem Characteristics 15 October 2009 Baseband Process – A process which includes all the necessary functions to extract data out of the physical signal of an M/H Broadcast and make the data available to the transport layer subsystem. Baseband Processor – A module of an M/H receiver which performs the baseband process. IP multicast stream – An IP stream in which the destination IP address is in the IP multicast address range. IP stream – A sequence of IP datagrams with the same source IP address and the same destination IP address. Local M/H Service – A Service which appears in one and only one MH Broadcast. Typically this is a Service created by a local broadcaster which will not be transmitted by another broadcast facility other than a repeater. M/H Broadcast – The entire M/H portion of a physical transmission channel. M/H Ensemble (or simply “Ensemble”) – A collection of consecutive RS Frames with the same FEC codes, where each RS Frame encapsulates a collection of IP streams. M/H Group – At the packet level, a collection of 118 consecutive MHE-encapsulated MPEG-2 transport packets delivering M/H Service data; also, the corresponding data segments after interleaving and trellis coding. M/H Multiplex – A collection of M/H Ensembles in which the same IP protocol version is used for all the IP datagrams in the collection, and the IP addresses of the IP streams in the M/H Services in the Ensembles have been coordinated to avoid any IP address collisions. A single M/H Multiplex may include one or more M/H Ensembles. M/H Parade (or simply “Parade) – A collection of M/H Groups that have the same M/H FEC parameters. Each M/H Parade carries one or two M/H Ensembles. M/H Service – A package of packetized streams transmitted via an M/H Broadcast, which package is composed of a sequence of events which can be broadcast as part of a schedule. M/H Service Signaling Channel – A single stream incorporated within each M/H Ensemble. The current version of the M/H SSC uses a IP multicast stream to deliver M/H Service Signaling tables that include IP-level M/H Service access information. M/H Slot – A portion of an M/H Sub-Frame consisting of 156 consecutive MPEG-2 transport packets. An M/H-Slot may consist of all main packets or may consist of 118 M/H packets and 38 main packets. There are 16 M/H Slots per M/H Sub-Frame. M/H Subframe – One fifth of an M/H Frame; each M/H Subframe is equal in size to 4 VSB data frames (8 VSB data fields). M/H TP – The term “M/H Transport Packet (M/H TP)” is used to designate a row of an RS Frame payload with two bytes header included. Thus, each RS Frame payload is composed of 187 M/H TPs. Media Service – A synchronized grouping of media component streams such that the display of one or many of the streams results in an entertainment or entertainment like presentation. 13 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 3:2009 Media Component Stream – A single element of a Media Service. Examples of Media Component Streams could be a video or English audio stream. MTU – The maximum sized datagram that can be transmitted through the next network. Program – A collection of associated media streams that have a common timeline for a defined period. A program corresponds to the common industry usage of “television program.” Protected Content – Media Stream that is protected according to the requirements of A/153 Part 6. Regional M/H Service – A Service which appears in two or more MH Broadcasts. Typically this is a Service transmitted by more than one broadcast facility Rights Issuer – An entity that issues Rights Objects to OMA DRM Conformant Devices (as defined in OMA DRM [2]). Rights Object – A collection of Permissions and other attributes which are linked to Protected Content (as defined in OMA DRM [2]). RS Frame – Two-dimensional data frame through which an M/H Ensemble is RS CRC encoded. RS Frame is the output of M/H physical layer subsystem. One RS Frame contains 187 rows of N bytes each in its payload, where the value of N is determined by the transmission mode of M/H physical layer subsystem, and carries data for one M/H Ensemble. UDP stream – A sequence of UDP/IP datagrams with the same destination IP address and the same destination UDP port number. 4 ATSC-M/H SYSTEM OVERVIEW Please see ATSC A/153 Part 1 [30] for an overall description of the M/H system. The ATSC Mobile/Handheld service (M/H) shares the same RF channel as a standard ATSC broadcast service described in ATSC A/53 [29]. M/H is enabled by using a portion of the total available ~19.4 Mbps bandwidth and utilizing delivery over IP transport. The overall ATSC broadcast system including standard (TS Main) and M/H systems is illustrated in Figure 4.1. This Part relates to the service multiplex and transport subsystem characteristics. The transport system specifications define the formats and protocols used for delivery of data in the M/H Broadcast stream. The signaling system specifications define the data formats and delivery parameters of the tables and other data structures used to signal the content being delivered in the M/H Broadcast stream. 4.1 File Delivery This Part describes the protocol used to deliver files over an ATSC-M/H channel. This is the only method available for delivering files, and all files delivered over an ATSC-M/H channel will use this method. This Part does not describe the purpose of the files. For example, a broadcaster could deliver service protection files including security keys, video files, or audio files using this method. The purpose of the file must be described using other techniques. For example, audio and video files are typically described in the ESG. 14 Service Multiplex and Transport Subsystem Characteristics 15 October 2009 Video Subsystem Video Video Source Coding and Compression Audio Subsystem Audio Audio Source Coding Service and Compression Multiplex Ancillary Data RF/Transmission MPEG 2 Transport System Control Data ATSC Legacy System M/H Channel Framing Coding Video Subsystem Video IP Video Source Coding Transport Service Modulation and Compression Multiplex RTP And Audio Subsystem Audio IP Source Coding Encapsulation Audio and Compression Ancillary Data Control Data M/H Structure Data TPC/FIC ATSC Mobile / Handheld System Figure 4.1 ATSC broadcast system with TS Main and M/H services. 4.2 Streaming Delivery The ATSC-M/H system behaves very much like a standard data network delivery model. With this assumption, this Part specifies a standard for the Transport and Session Layer of the M/H digital television service when streaming real-time media. A classic OSI Reference Model is shown in Figure 4.2. This explanatory mapping of the OSI Reference Model into the ATSC-M/H system uses Internet Protocol as the Network Layer. For the streaming of real-time media the Transport Layer of the ATSC-M/H system is defined to use User Datagram Protocol (UDP) and the Session Layer is defined to use Real-time Transport Protocol (RTP). Thus, when streaming real-time media the OSI Reference model when combined with ATSC-M/H components would look like the model shown in Figure 4.3. 15 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 3:2009 Application Layer Presentation Layer Session Layer Transport Layer Network Layer Data link Layer Physical Layer Figure 4.2 OSI reference model. This Part also provides a streaming media buffer model. The goal of the buffer model is to allow for higher layer CODECs to have the information to enable a deterministically timed display of data as well as enforcing timing synchronization through the use of RTCP and NTP from service origination to reception equipment. 4.3 Interaction Channel Remote interactivity requires the use of a two-way interaction channel that enables communications between the client device and remote servers. Examples of remote interactivity include E-commerce transactions during commercials, electronic banking, polling, email services, or other services yet to be defined. 5 TRANSPORT-AND SIGNALING SYSTEM This section provides an overview of the ATSC-M/H Transport system and the ATSC-M/H Service Signaling system. For complete details on the RF/Transmission properties described in Sections 5.1, 5.2, and 5.3, see ATSC document A/153 Part 2 [31]. 5.1 Time-Slicing Structure of ATSC-M/H Physical Layer Subsystem In the ATSC-M/H physical layer system, the M/H data is transferred by a time-slicing mechanism to improve the receiver’s power management capacity. Each M/H Frame time interval is divided into 5 sub-intervals of equal length, called M/H Subframes. Each M/H Subframe is in turn divided into 4 sub-divisions of length 48.4 msec, the time it takes to transmit one VSB frame. These VSB frame time intervals are in turn divided into 4 M/H Slots each (for a total of 16 M/H Slots in each M/H Subframe). 16 Service Multiplex and Transport Subsystem Characteristics 15 October 2009 Application Application Layer Presentation CODECs Layer Session RTP Layer Transport UDP Layer Network IP Layer Data link ATSC-M/H Layer Physical Wireless Layer Figure 4.3 OSI reference model with ATSC-M/H components. The M/H data to be transmitted is packaged into a set of consecutive RS Frames, where this set of RS Frames logically forms an M/H Ensemble. The data from each RS Frame to be transmitted during a single M/H Frame is split up into chunks called M/H Groups, and the M/H Groups are organized into M/H Parades, where an M/H Parade carries the M/H Groups from up to two RS Frames but not less than one. The number of M/H Groups belonging to an M/H Parade is always a multiple of 5, and the M/H Groups in the M/H Parade go into M/H Slots that are equally divided among the M/H Subframes of the M/H Frame as shown in Figure 5.1. The actual algorithm for assigning M/H Groups to M/H Slots within each M/H Subframe is to number the M/H Groups from the first M/H Parade 1,…, n, and then the M/H Groups from the second M/H Parade n + 1,…, m, and then the M/H Groups from the third M/H Parade m + 1,…, k and so on until the M/H Groups are all numbered. Then they are assigned in order to slots 1, 5, 9, 13, 3, 7, 11, 15, 2, 6, 10, 14, 4, 8, 12, 16 (where the M/H Slots are numbered from left to right), for as many M/H Slots are needed. In the example in Figure 5.1, M/H Parade 0 is the first M/H Parade, and M/H Parade 1 is the second M/H Parade. An M/H receiver is then able to turn on for only the M/H Slots that carry M/H Groups for the M/H Parades that carry the desired M/H Ensemble data. After every M/H Frame, the M/H receiver can gather the M/H Groups data received and form the desired RS Frames. 5.2 RS Frames The RS Frame is the basic data delivery unit, into which the IP datagrams are encapsulated. While an M/H Parade always carries a Primary RS Frame, it may carry an additional Secondary RS Frame as output of the physical layer subsystem. The number of RS Frames and the size of each RS Frame are determined by the transmission mode of the M/H physical layer 17 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 3:2009 *REMARKS FIC-Segments M/H Group of M/H Parade 0, NoG = 4 M/H Group of M/H Parade 1, NoG = 2 TFIC(k0) TFIC(k1) TFIC(k2) TFIC(k3) TFIC(k4) M/H-Frame M/H M/H M/H M/H M/H Subframe 0 Subframe 1 Subframe 2 Subframe 3 Subframe 4 Four M/H Slots TPar1(k) TPar0(k) Receiver is only turned on for desired M/H-Parade Outputs an RS Frame carried over M/H Parade 1 Figure 5.1 Time sliced structure of M/H physical layer system. subsystem. Typically, the size of the Primary RS Frame is bigger than the size of Secondary RS Frame, when they are carried in one M/H Parade. In order to retrieve and reconstruct the desired M/H Ensemble, an M/H receiver needs to have an RS Frame decoder, one for each RS Frame. Therefore, if an M/H receiver needs to process multiple RS Frames at the same time, then the receiver is required to have the same number of RS Frame decoders. 5.3 FIC: Fast Information Channel The FIC is a separate data channel from the data channel delivered through RS Frames. The main purpose of the FIC is to efficiently deliver essential information for rapid M/H Service acquisition. This information primarily includes binding information between M/H Services and the M/H Ensembles carrying them so that the M/H receiver can select the proper M/H Ensemble that carries the M/H Service of interest. The FIC delivers a data structure called an FIC-Chunk transmitted at least once within a single M/H Frame. The size of each FIC-Chunk is determined by the number of M/H Ensembles and the number of M/H Services provided in the M/H Broadcast. For its delivery, a single FIC-Chunk is divided into pieces that are packed into a number of delivery units, referred to as FIC-Segments. As many as 16 FIC-Segments are allowed in each FIC-Chunk. The size of each FIC-Segment is fixed at 37 bytes (2-byte Segment header and 35 bytes for payload). While the data carried 18 Service Multiplex and Transport Subsystem Characteristics 15 October 2009 through the RS Frame data channel is interleaved across an M/H Frame, the FIC-Segments, delivered through the FIC, are interleaved across each M/H Subframe. So de-interleaving an FIC- segment can proceed about 194 milliseconds after it begins to be received. Often, a complete FIC- Chunk will fit within the group of FIC-Segments delivered during a single M/H Subframe interval. This permits a receiver to access the binding information between M/H Services and the M/H Ensembles very rapidly via the FIC-Chunk, instead of having to evaluate each RS Frame delivered through the M/H Broadcast in order to determine which M/H Ensemble is carrying the M/H Service of interest. See Section 6.6 for further detail. This standard also permits extended FIC-Chunks which span more than one sub-Frame within an M/H Frame. The FIC-Segments in such extended FIC-Chunks are interleaved on an M/H Subframe basis similarly to the FIC-Segments of FIC-Chunks that span just a single M/H sub- Frame. 5.4 M/H Service and M/H Ensemble In ATSC-M/H, an “M/H Service” is similar in general concept to a virtual channel as defined in ATSC A/65 [3]. An M/H Service is a package of IP streams transmitted through M/H Multiplex, which forms a sequence of programs under the control of a broadcaster which can be broadcast as part of a schedule. Typical examples of M/H Services include TV services and audio services. Collections of M/H Services are structured into M/H Ensembles, each of which consists of a set of consecutive RS Frames. Normally, a single M/H Service is completely contained within a single M/H Ensemble. However, there may be situations where it is desirable to have an M/H Service that has components in multiple M/H Ensembles. A receiver must have the ability to decode multiple RS Frames concurrently in order to properly render such services, since a receiver needs to decode one sequence of RS Frames for each M/H Ensemble that it accesses concurrently. It can facilitate rendering of services that span multiple Ensembles if all the IP datagrams in the ensembles have the same IP protocol version, and the UDP/IP addresses of the UDP/IP streams in the multiple Ensembles have been coordinated to avoid UDP/IP address collisions, so that a device can treat the Ensembles as a single IP subnet being accessed through a single network interface. A set of Ensembles in which the IP versions and UDP/IP addresses have been coordinated in this way is called an M/H Multiplex. 5.5 Hierarchical Signaling Architecture Acquiring an M/H Service is done through two steps arranged in a hierarchical manner, namely access to the M/H Ensemble containing the M/H Service, and then access to the M/H Service. Two levels of signaling data for M/H Ensemble access and M/H Service access are defined. • For M/H Ensemble access: The FIC-Chunk defined in Section 6.6.1, provides the binding information between M/H Service identifiers and M/H Ensembles, which is necessary for proper M/H Ensemble selection. Also, the FIC-Chunk provides some very basic information about each M/H Service and its placement in the transmission. • For IP level M/H Service access: The Service Map Table (SMT-MH) defined in Section 7.3 provides IP address information for each M/H Service, all the IP stream component level information necessary for the M/H Service rendering, and other descriptive information about the Service. 19 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 3:2009 M/H Ensemble 0 M/H Ensemble 1 M/H Ensemble M M/H Service 0 M/H Service 0 M/H Service N IP Streams IP Streams IP Streams M/H Service 1 M/H Service 2 IP Streams IP Streams M/H Service Signaling M/H Service Signaling M/H Service Signaling Channel IP Stream Channel IP Stream Channel IP Stream SMT-MH SMT-MH SMT-MH M/H Service 0 M/H Service 0 M/H Service N Table Entry Table Entry Table Entry M/H Service 0 M/H Service 0 M/H Service N IP access info. IP access info. IP access info. M/H Service 1 M/H Service 2 Table Entry Table Entry M/H Service 1 M/H Service 2 IP access info. IP access info. M/H Ensemble 0 M/H Ensemble 1 M/H Ensemble 0 M/H Ensemble 1 M/H Ensemble M M/H Service 0 M/H Service 1 M/H Service 2 M/H Service N FIC-Chunk Fast Information Channel Figure 5.2 ATSC-M/H hierarchical signaling architecture. Figure 5.2 illustrates the concept of the hierarchical signaling architecture applied to ATSC- M/H, including a situation when a single M/H Service spans across two M/H Ensembles, and those two M/H Ensembles form an M/H Multiplex. 6 M/H TRANSPORT SYSTEM SPECIFICATIONS (NORMATIVE) This section defines the M/H Transport system, which provides an efficient way of carrying multimedia services over the ATSC M/H RF/Transmission system. The following specifications are included: • Physical layer parameters • Data encapsulation in RS Frames • M/H services • M/H multiplexes • FIC signaling 20 Service Multiplex and Transport Subsystem Characteristics 15 October 2009 Nparade(k),Primary Bytes Nparade(k),Secondary Bytes Secondary 187 rows Primary RS Frame Payload RS Frame Payload Figure 6.1 Basic structure of the RS Frame payload. 6.1 Parameters Carried from M/H Physical Layer to M/H Transport The M/H Transport system utilizes a number of parameters that are passed up to it from the M/H physical layer subsystem. The parameters listed below are transmitted repeatedly on every M/H Slot for which an M/H Group that belongs to any M/H Ensemble is delivered. Those parameters are: • M/H Ensemble ID: Identification number for the M/H Ensemble which has a Group carried in this slot. • M/H Subframe number: Identification number of the M/H Subframe that contains this slot. • TNoG: Total Number of M/H Groups including all the M/H Groups belonging to all the M/H Parades in one M/H Subframe. • RS Frame Continuity Counter: A number which serves as a continuity indicator of the RS Frames carried in the M/H Ensemble that contains this slot. The value begins at 0, modulo 16 and is incremented by 1 for each successive RF Frame. • N (Column size of RS Frame payload): The column size of the RS Frame payload that belongs to the M/H Ensemble that contains this slot. This value determines the size of each M/H TP. • FIC Version Number: A number that represents the version number of the FIC-Chunk carried in the M/H Subframe that contains this slot. 6.2 Data Encapsulation An M/H Parade always carries a Primary RS Frame within each M/H Frame interval, and it sometimes carries a Secondary RS Frame as well, depending on the transmission configuration. Each RS Frame carries data for one M/H Ensemble in its payload. Figure 6.1 describes the basic structure of the RS Frame payload. The size of the Primary RS Frame payload is 187 x Nparade(k),Primary bytes, where the number of columns Nparade(k),Primary of the RS Frame payload is the length of each row of the k-th M/H Parade’s Primary RS frame. This value is determined by the transmission mode and is derived from parameters that are carried from the M/H physical layer subsystem. The size of the Secondary RS frame payload is 187 x Nparade(k),Secondary bytes, where Nparade(k),Secondary represents the length of each row of the k-th M/H Parade’s Secondary RS Frame payload. This is also determined by the transmission mode and is also derived from parameters that are carried 21 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 3:2009 M/H TP Header (2 bytes) Network Error Stuffing Pointer Stuffing Bytes Payload Protocol Indicator Indicator Field (k bytes) (N-2-k) bytes (3 bit) (1 bit) (1 bit) (11 bit) Figure 6.2 M/H TP format. from the M/H physical layer subsystem. Typically, the size of Primary RS Frame is bigger than the size of Secondary RS Frame. The term “M/H Transport Packet” (M/H TP) is used to designate a row of an RS Frame payload. Thus, each RS Frame payload is composed of 187 M/H TPs. Each M/H TP shall contain a 2-byte header, leaving the rest of the row available for data, in the form of network protocol packets (e.g., IP datagrams). The format of the two byte M/H TP header shall be as indicated in Figure 6.2. If the entire row is not used for payload, then stuffing bytes shall be inserted as shown in Figure 6.3. The semantics of each field of an M/H TP are as follow: network_protocol– This 3-bit field shall indicate the network protocol type of all the packets in the payload field of this row, as defined in Table 6.1. Table 6.1 network_protocol Values network_protocol Value Meaning 000 IPv4 (conforming to RFC STD05 [5]) 001-110 ATSC reserved 111 framed_packet_type, as defined in Table 6.3 error_indicator– This 1-bit indicator shall indicate whether any error was detected in this M/H TP. Such errors are detected on the decoder side by verifying a 16-bit CRC included with the M/H TP during encoding. See Section 5.4.2.1.2, “RS-CRC Encoder” of A/153 Part 2 [31] for a specification of this CRC. The value ‘0’ shall indicate no error was detected. The value ‘1’ shall indicate that an error was detected and the M/H TP should be discarded. The precise process for deriving the value of this error bit is described in Annex A. Note: There is a small chance that an M/H TP with error_indicator field set to ‘1’ actually does not include any error. However, discarding the M/H TPs which have error_indicator field set to ‘1’ is recommended. – This 1-bit indicator indicates whether any stuffing bytes are included in this M/ stuffing_indicator H TP. The value ‘0’ shall indicate that there are no stuffing bytes and no length field, and the value ‘1’ shall indicate there is a length field and stuffing bytes prior to the payload. – This 11-bit field shall signal the starting point of the first new network protocol pointer_field packet in the payload of this M/H TP. If this field is set to the maximum value, 0x7FF, then it shall mean there is no new network protocol packet starting in this M/H TP. If this field is set 22 Service Multiplex and Transport Subsystem Characteristics 15 October 2009 N Bytes *Remarks M/H TP M/H TP Header 187 rows IP datagram for IP stream 1 IP datagram for IP stream 2 IP datagram for IP stream 3 Figure 6.3 M/H TPs in the RS Frame payload. to any other value, the value shall give the offset (in bytes) from the end of the header to the first byte of the first new network protocol packet that starts in the payload of this M/H TP. stuffing_bytes – Stuffing bytes shall be present when stuffing_indicator =1. These are used to pad out a TP in case there are insufficient data available at the time of the framing. The stuffing_bytes field consists of a variable-size “length” sub-field followed by the actual stuffing bytes. The size of the “length” sub-field and its value shall be as defined in Table 6.2. Stuffing bytes (other than the length sub-field) shall be set to 0xFF. payload() – This field contains the packet payload according to Table 6.1. Table 6.2 Stuffing Bytes Values Size of Length Sub-Field in Total Length N of Stuffing Bytes Field Value of Length Sub-Field Bytes 1 1 0xFF (and no stuffing bytes follow) 0xFEFF (and no stuffing bytes 2 2 follow) 3-65278 2 N (and N-2 stuffing bytes follow) Table 6.3 defines the framed_packet_type referenced in Table 6.1. This packet type is intended to accommodate possible future protocols for which the network packets do not contain a length field within the packets themselves. Table 6.3 Framed Packet Syntax Syntax No. of Bits Format framed_packet() { ethernet_type 16 uimsbf length 16 ‘11’ packet() var bslbf } 23 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 3:2009 ethernet_type – This 16-bit field shall identify the type of packet in the packet() field according to the IANA registry [41]. Only registered values shall be used. length – This 16-bit field shall be set to the total length in bytes of the packet() structure. packet() – This variable length field shall contain a network packet. The data in the rows shall consist of network protocol packets (e.g., IP datagrams), packed into the rows end-to-end, with possible wrapping around at the end of each row to the next row, as illustrated in Figure 6.3. If the RS Frame payload contains rows of multiple different network protocol types, then when a network protocol packet runs off the end of a row, it wraps around to the next row of the same network protocol type. If a network protocol packet runs off the end of a row, and there are no more rows in the RS Frame payload of the same network protocol type, then it wraps around to the next row in succeeding RS Frame payloads that has the same network protocol type. 6.3 IP Datagram Transport The following constraints are applied to the IP streams and UDP streams delivered through an M/ H Broadcast. • The value of MTU shall be 1500 bytes1. • All IPv4 destination addresses used in Local M/H Services (which does not include M/H Service Signaling) shall be in the administrative multicast range of 239.0.0.0 to 239.255.255.255. The source address range is unconstrained. • All IPv4 destination addresses used in Regional M/H Services (which does not include M/ H Service Signaling) shall be in the range of 234.0.0.0 to 238.255.255.255. The source address for these datagrams must be an address which is attributed in the global DNS database to the Service Provider of the Regional M/H Service. • All the IP datagrams delivered through a single M/H Ensemble shall all be of the same version of the IP protocol. • IP fragmentation, as specified in the IETF IPv4 RFC STD05 [5], shall not be applied to RTCP/UDP/IP datagrams or to NTP/UDP/IP datagrams. • Service protection, as defined in A/153 Part 6 [33], shall not be applied to NTP datagrams. • NTP/UDP/IP datagrams shall not be split across RS Frame boundaries; i.e., no NTP datagram shall have a portion of it delivered at the end of one RS Frame payload in an Ensemble and the rest of it delivered at the beginning of the next RS Frame payload in the Ensemble. 6.4 M/H Service An M/H Service is defined to be a package of IP streams transmitted through an M/H Broadcast, which forms a sequence of programs under the control of a broadcaster which can be broadcast as part of a schedule. Each M/H Service shall have an associated 16-bit M/H Service ID, where the M/H Service ID shall uniquely identify the M/H Service within the scope of the M/H Broadcast. The IP datagrams of the IP streams transmitted through an M/H Broadcast for a single M/H Service shall all be of the same version of the IP protocol. 1. Note that this value may increase in the future. 24 Service Multiplex and Transport Subsystem Characteristics 15 October 2009 6.5 M/H Multiplex Usually an M/H Service consists of a set of IP streams that are all contained within a single M/H Ensemble. However, as was pointed out in Section 5.4, there might be situations where it is desirable to have an M/H Service that includes IP streams from multiple M/H Ensembles. For example, to make the most efficient use of bandwidth the basic components of an enhanced service could be delivered in an ensemble with a high level of error correction, and the enhancements to the service could be delivered in an ensemble with a lower level of error correction. As pointed out in Section 5.2, a receiver needs the ability to decode a sequence of RS Frames for each M/H Ensemble that it accesses concurrently. Thus, for the example above the enhancements could only be received by a receiver that has the ability to decode two or more sequences of RS Frames concurrently. In general, address conflicts between IP datagrams in different M/H Ensembles are not a serious problem, since the IP datagrams from the different M/H Ensembles are coming out of different RS Frame decoders, and they can therefore be treated as if they are coming from different subnets through different network interfaces. However, it can be desirable to allow receivers that have the ability to decode multiple RS Frames concurrently to treat a set of M/H Ensembles as a single subnet being accessed through a single network interface. To make this possible it is necessary to ensure that there are no UDP/IP address conflicts among the UDP/IP datagrams in the services contained in the set of M/H Ensembles. The statement that a set of M/H Services has no UDP/IP address conflicts shall mean that for all UDP/IP streams within each M/H Service, each combination of destination IP address and destination UDP port from any UDP/IP stream in the service shall be unique to that M/H Service. An M/H Multiplex is defined as a set of one or more M/H Ensemble(s) for which the same protocol version is used for all the IP datagrams in the collection, and the set of all the M/H Services in the ensembles have no UDP/IP address conflicts. To facilitate processing of services that have components in more than one ensemble, whenever a service has components in multiple ensembles the set of ensembles containing components of the service shall meet the definition of an M/H multiplex. Figure 6.4 shows the OSI 7-layer stack model as it could be implemented for an M/H Multiplex by a receiver with the ability to decode concurrently at least as many sequences of RS Frames as there are ensembles in the M/H Multiplex. Note: It is recommended to assume that the receiver devices deployed in the initial M/H market have the ability to decode only a single sequence of RS Frames concurrently. Therefore, it is recommended to restrict each service to a single Ensemble for initial ATSC-M/H broadcasts. 6.6 Signaling Through the Fast Information Channel This section defines the contents of the FIC Chunk carried in the Fast Information Channel, and the encapsulation used for delivering the FIC-Chunk in the FIC segments. As described in Section 5.3, the FIC is an independent channel from the RS Frame data channel delivering the IP streams that belong to an M/H Ensemble. 25 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 3:2009 *OSI 7-Layer Stack Model *M/H Multiplex (Data Link Layer) Application Layer IP Transport M/H Multiplex: Presentation Layer M/H Ensemble Single M/H Ensemble case Session Layer M/H Physical Layer Transport Layer Network Layer IP Transport ATSC-M/H Transport Layer M/H M/H M/H M/H Multiplex: Data Link Layer Ensemble Ensemble Ensemble Multiple M/H Ensemble case Physical Layer M/H Physical Layer Figure 6.4 M/H Multiplex. 6.6.1 Contents of the FIC Chunk The FIC-Chunk includes 5 bytes of FIC-Chunk header and a variable length payload. The total length of the payload is determined by the number of M/H Ensembles and the number of M/H Services provided in the M/H Broadcast. However, because of the way the FIC-Chunk is packed into the FIC-Segments, there is an upper limit of 560 bytes (35 bytes x 16, where 35 bytes is the fixed length of the payload of each FIC-Segment and 16 is the maximum number of FIC- Segments allowed for a single FIC-Chunk, including the FIC-Chunk header). This in effect imposes a limit (albeit a very high one—on the order of 140) on the number of M/H Services in the M/H Broadcast. The bit stream syntax for the FIC-Chunk shall be as shown in Table 6.4. Table 6.4 Bit Stream Syntax for the FIC-Chunk Syntax No. of Bits Format FIC_chunk() { FIC_chunk_header() 5*8 FIC_chunk_payload() var } The bit stream syntax for the FIC-Chunk header shall be as shown in Table 6.5 and the bit stream syntax for the FIC-Chunk payload shall be as shown in Table 6.6, and the semantics for each field in those tables shall be as defined hereafter. 26 Service Multiplex and Transport Subsystem Characteristics 15 October 2009 Table 6.5 Bit Stream Syntax for the FIC-Chunk Header Syntax No. of Bits Format FIC_chunk_header() { FIC_chunk_major_protocol_version 2 uimsbf FIC_chunk_minor_protocol_version 3 uimsbf FIC_chunk_header_extension_length 3 uimsbf ensemble_loop_header_extension_length 3 uimsbf MH_service_loop_extension_length 3 uimsbf reserved 1 ‘1’ current_next_indicator 1 bslbf transport_stream_id 16 uimsbf num_ensembles 8 uimsbf } FIC_chunk_major_protocol_version – A two-bit unsigned integer field that represents the major version of the syntax and semantics of the FIC-Chunk. A change in the major version level shall indicate a non-backward-compatible level of change. To conform to the current version of this standard, the value of this field shall be set to ‘00’. The value of this field shall be incremented by one each time the structure of the FIC-Chunk is changed in a non-backward- compatible manner from a previous major version of the FIC-Chunk, by a future version of this standard. FIC_chunk_minor_protocol_version – A 3-bit unsigned integer field that represents the minor version of the syntax and semantics of the FIC-Chunk. A change in the minor version level, provided the FIC_chunk_major_protocol_version remains the same, shall indicate a backward-compatible level of change. To conform to the current version of this standard, the value of this field shall be set to ‘000’. The value of this field shall be incremented by one each time the structure of the FIC-Chunk is changed in backward-compatible manner from a previous minor version of the FIC-Chunk with the same major version, by a future version of this standard. FIC_chunk_header_extension_length – A 3-bit unsigned integer field that represents the length of the extension field(s) of the FIC_chunk_header() added by one or more minor version level changes of the FIC-Chunk syntax. The value of this field shall indicate the total length in bytes of extension field(s) added by all minor version changes up to the current one (for the same major version). Such extension fields shall immediately precede the num_ensembles field of the FIC_chunk_header(), with fields added by higher minor protocol versions appearing after fields added by lower minor protocol versions (for the same major protocol version). The 3-bit length of this field requires that any change of syntax of the FIC-Chunk header which would push the total length of the extension(s) over 7 bytes will need to be treated as a major version change. To conform to the current version of this standard, the value of this field shall be set to ‘000’. ensemble_loop_header_extension_length – A 3-bit unsigned integer field that represents the length of the extension field(s) of the header of the num_ensemble loop in the FIC_chunk_payload() added by one or more minor version level changes of the FIC-Chunk syntax. The value of this field shall indicate the total length in bytes of extension field(s) added by all minor version changes 27 Advanced Television Systems Committee Document A/153 Part 3:2009 up to the current one (for the same major version). Such extension fields shall immediately precede the num_MH_services field of the FIC_chunk_payload(), with fields added by higher minor protocol versions appearing after fields added by lower minor protocol versions (for the same major protocol version). The 3-bit allocation of this field requires that any change of syntax of the num_ensembles loop header which would push the total length of the extension(s) over 7 bytes will need to be treated as a major version level of change. To conform to the current version of this standard, the value of this field shall be set to ‘000’. MH_service_loop_extension_length – A 3-bit unsigned integer field that represents the length of the extension field(s) of the num_MH_services loop entry in the FIC_chunk_payload() added by one or more minor version level changes of the FIC-Chunk syntax. The value of this field shall indicate the total length in bytes of extension field(s) added by all minor version changes up to the current one (for the same major version). Such extension fields shall immediately follow the SP_indicator field of the FIC_chunk_payload(), with fields added by higher minor protocol versions appearing after fields added by lower minor protocol versions (for the same major protocol version). The 3-bit allocation of this field requires that any change of syntax of the num_MH_services loop entry which would push the total length of the extension(s) over 7 bytes will need to be treated as a major version level of change. To conform to the current version of this standard, the value of this field shall be set to ‘000’. current_next_indicator – A one-bit indicator, which when set to ‘1’ shall indicate that this FIC- Chunk is applicable to the M/H Frame in which it appears. When the bit is set to ‘0’, it shall indicate that this FIC-Chunk will be applicable for the next M/H Frame. – This 16-bit unsigned integer number field serves as a label to identify this M/ transport_stream_id H Broadcast. The value of this field shall be equal to the value of the transport_stream_id field in the Program Association Table (PAT) in the MPEG-2 transport stream of the main ATSC broadcast. num_ensembles – An 8-bit unsigned integer field that shall equal the number of M/H Ensembles carried through this physical transmission channel, including those that have a Parade Repetition Count greater than 0 and do not have any groups in the M/H Frame to which this FIC Chunk refers. 28 Service Multiplex and Transport Subsystem Characteristics 15 October 2009 Table 6.6 Bit Stream Syntax for the FIC-Chunk Payload Syntax No. of Bits Format FIC_chunk_payload() { for (i=0; i