KR102218262B1 - Home media gateway for ATSC terrestrial reception - Google Patents

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Abstract

본 발명은 ATSC 지상파 수신이 가능한 홈 미디어 게이트웨이에 관한 것으로, ATSC 1.0 또는 ATSC 3.0 방송 수신가능 한 RF 수신 모듈(Tuner/Demod), 수신된 IP/UDP/TS 패킷에서 시그널링 데이터를 분석하는 파싱모듈(SW), 상기 파싱모듈을 거친 데이터를 시간 단위에 맞게 분할하는 데이터 처리모듈(media packager), 상기 데이터 처리모듈로부터 분할된 데이터를 복호화하는 디코딩 모듈 및 접속된 하나 이상의 컴패니언 디바이스들에게 오디오 및 비디오(A/V) 관련 대량의 고화질 혹은 다채널 데이터를 전송할 수 있는 유/무선 네트워크 송신 모듈을 포함하여 구성되는 ATSC 지상파 수신용 홈 미디어 게이트웨이로, 별도의 지상파 방송 수신기가 없는 휴대폰, 테블릿, PC 등의 컴패니언 디바이스(companion device)로 ATSC 1.0/ATSC 3.0 규격에 따른 방송 데이터를 전송하는 것이다.The present invention relates to a home media gateway capable of receiving ATSC terrestrial waves, an RF receiving module (Tuner/Demod) capable of receiving ATSC 1.0 or ATSC 3.0 broadcasts, and a parsing module that analyzes signaling data from received IP/UDP/TS packets ( SW), a data processing module (media packager) that divides data that has passed through the parsing module according to a time unit, a decoding module that decodes data divided from the data processing module, and audio and video to one or more connected companion devices ( A/V) A home media gateway for ATSC terrestrial reception that includes a wired/wireless network transmission module capable of transmitting a large amount of high-definition or multi-channel data related to mobile phones, tablets, PCs, etc. without a separate terrestrial broadcasting receiver. It transmits broadcast data according to the ATSC 1.0/ATSC 3.0 standard to a companion device of.

Description

방송 수신기가 없는 컴패니언 디바이스에서 방송신호 수신이 가능하도록 하는 ATSC 지상파 수신용 홈 미디어 게이트웨이{Home media gateway for ATSC terrestrial reception}Home media gateway for ATSC terrestrial reception that enables broadcast signals to be received by companion devices without broadcast receivers

본 발명은 ATSC 지상파 수신용 홈 미디어 게이트웨이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 별도의 지상파 방송 수신기가 없는 휴대폰, 테블릿, PC 등의 컴패니언 디바이스(companion device)로 ATSC 1.0/ATSC 3.0 규격에 따른 방송 데이터를 전송하는 홈 미디어 게이트웨이에 관한 것이다.The present invention relates to a home media gateway for ATSC terrestrial reception, and more particularly, broadcast data according to ATSC 1.0/ATSC 3.0 standard with a companion device such as a mobile phone, tablet, or PC without a separate terrestrial broadcast receiver. It relates to a home media gateway that transmits.

ATSC(Advanced Television Systems Committee)는 미국의 디지털 텔레비전 방송 표준을 개발하는 위원회, 혹은 그 표준을 말하는 것으로, ATSC의 표준은 현재 미국, 캐나다, 멕시코, 대한민국의 국가 표준으로 결정되어 있다.ATSC (Advanced Television Systems Committee) refers to a committee that develops digital television broadcasting standards in the United States, or its standards. ATSC standards are currently determined as national standards in the United States, Canada, Mexico, and Korea.

이러한 ATSC 표준을 여러 가지 새로운 기능과 기술로 업데이트한 ATSC 3.0 기술은 기존의 RF(Radio Frequency) 방송망 기반의 단방향 방송을 IP를 이용하여 방송망과 인터넷망을 동시에 이용할 수 있어 양방향 융복합(Hybrid)서비스가 가능하도록 한 것으로, 도 1과 같이 방송망에서는 UDP/IP 기반의 MMT(MPEG Media Transport) 프로토콜 혹은 ROUTE(Real-Time Object Delivery over Unidirectional Transport) 프로토콜이 사용되고, 인터넷 망에서는 HTTP/TCP/IP 프로콜이 사용된다.The ATSC 3.0 technology, which has updated the ATSC standard with various new functions and technologies, enables one-way broadcasting based on the existing RF (Radio Frequency) broadcasting network to use the broadcasting network and the Internet network simultaneously using IP. As shown in Fig. 1, in the broadcasting network, a UDP/IP-based MMT (MPEG Media Transport) protocol or ROUTE (Real-Time Object Delivery over Unidirectional Transport) protocol is used, and in the Internet network, the HTTP/TCP/IP protocol. Is used.

이에 따라 기존 ATSC에 비해 30% 이상 향상된 전송률 제공이 가능하고, 4K UHD 방송 서비스를 제공하며, 주파수의 추가 없이 Full HD 이상의 고화질 이동방송 채널의 서비스가 가능하고, 이외에도 방송통신융합 서비스, 개인맞춤형 서비스, 긴급경보방송 및 실감 미디어방송 등 새로운 서비스의 구현이 가능하다.Accordingly, it is possible to provide an improved transmission rate of more than 30% compared to the existing ATSC, provide a 4K UHD broadcasting service, and provide a service of a high-definition mobile broadcasting channel higher than Full HD without adding a frequency. It is possible to implement new services such as emergency warning broadcasting and realistic media broadcasting.

이러한 ATSC 3.0 규격에 따른 방송을 수신하기 위해서 사용되는 수신기는 물리적 RF 신호를 받아서 IP 데이터를 파싱하여, A/V 데이터를 출력하는 기능을 가진다.A receiver used to receive a broadcast according to the ATSC 3.0 standard has a function of receiving a physical RF signal, parsing IP data, and outputting A/V data.

그러나, 이러한 ATSC 3.0 규격에 따라 전송되는 신호는 전용 방송 수신기가 구비된 디바이스들에서만 수신이 가능하므로, 방송 수신기가 없는 컴패니언(Companion) 디바이스들은 방송신호를 수신할 수 없으며, 이러한 컴패니언 디바이스에서 방송신호를 수신하기 위해서는 해당 컴패니언 디바이스에 별도의 수신을 위한 장치를 설치하여야 하므로 휴대가 불편하고 비용이 많이 드는 문제점이 있다.However, since signals transmitted according to the ATSC 3.0 standard can only be received by devices equipped with a dedicated broadcast receiver, companion devices without a broadcast receiver cannot receive broadcast signals, and such a companion device cannot receive broadcast signals. In order to receive a signal, it is necessary to install a separate receiving device in the corresponding companion device, so that it is inconvenient and expensive to carry.

특히 현재 ATSC 3.0으로 전송되는 방송망에는 고화질 영상뿐 아니라 긴급 재난 경보에 대한 데이터들도 포함하고 있으나, 이러한 재난 경보를 컴패니언 디바이스들은 수신할 수 없어서 이에 대한 보완이 요구되고 있다.In particular, the broadcasting network currently transmitted through ATSC 3.0 includes not only high-definition video but also data on emergency disaster alerts, but companion devices cannot receive such disaster alerts, so supplementation is required.

공개특허 10-2017-0082064Patent Publication 10-2017-0082064

상기한 요구에 따라 본 발명은 ATSC 3.0 수신기가 없는 컴패니언 디바이스들에게 유선 또는 무선 네트워크를 통해 고화질 혹은 다채널 방송 서비스 및 긴급 재난 정보를 제공하는 ATSC 지상파 수신용 홈 미디어 게이트웨이를 제공하는 데 목적이 있다.In accordance with the above request, an object of the present invention is to provide a home media gateway for ATSC terrestrial reception that provides high-definition or multi-channel broadcasting services and emergency disaster information to companion devices without an ATSC 3.0 receiver through a wired or wireless network. .

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, ATSC 1.0 및 ATSC 3.0 방송 수신가능 한 RF 수신 모듈(Tuner/Demod), 상기 RF 수신 모듈에서 수신된 패킷에서 ATSC 1.0 및 ATSC 3.0 신호패킷을 구분하는 신호규격 판단모듈, 상기 신호규격 판단모듈의 결과에 따라 ATSC 1.0 및 ATSC 3.0 신호패킷에 서버와 클라이언트 사이에 통신을 위한 공통 헤더를 각각 붙이고 ATSC 1.0 신호패킷에는 TS헤더를 붙이는 패킷 처리 모듈, 상기 패킷 처리 모듈을 거친 신호에 대하여 로컬 클라이언트 단말기를 위하여 시그널링 데이터를 분석하는 데이터 파싱 모듈(SW), 상기 데이터 파싱모듈을 거친 데이터를 복호화하여 로컬 클라이언트 단말기로 HDMI로 출력하는 디코딩 모듈, 상기 패킷 처리 모듈을 거친 신호에 대하여 원격으로 접속된 컴패니언 디바이스를 포함하는 원격 클라이언트 단말기들에게 오디오 및 비디오(A/V) 관련 대량의 고화질 혹은 다채널 데이터를 전송할 수 있는 네트워크 송/수신 모듈 및 상기 구성들의 각종 동작을 제어하여 데이터 흐름을 관리하는 스트림 서버를 포함하여 구성되는 ATSC 지상파 수신용 홈 미디어 게이트웨이에 있다.A feature of the present invention for achieving the above object is an RF receiving module (Tuner/Demod) capable of receiving ATSC 1.0 and ATSC 3.0 broadcasts, and distinguishing between ATSC 1.0 and ATSC 3.0 signal packets from packets received from the RF receiving module. Signal standard determination module, a packet processing module that attaches a common header for communication between the server and client to ATSC 1.0 and ATSC 3.0 signal packets, respectively, and a TS header to the ATSC 1.0 signal packet according to the result of the signal standard determination module, the packet A data parsing module (SW) that analyzes signaling data for a local client terminal with respect to a signal that has passed through the processing module, a decoding module that decodes data that has passed through the data parsing module and outputs it to HDMI to a local client terminal, and the packet processing module. A network transmission/reception module capable of transmitting a large amount of high-definition or multi-channel data related to audio and video (A/V) to remote client terminals including companion devices remotely connected to rough signals, and various operations of the above components. It is in a home media gateway for ATSC terrestrial reception, which is configured including a stream server that controls and manages data flow.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면 현재 ATSC 3.0 기반으로 한 HD/SD급의 다채널 서비스에 대한 필요성이 높아지고 있는 상황에서 댁내에 본 발명의 홈 미디어 게이트웨이를 설치하면 ATSC 3.0 수신기가 없는 컴패니언 디바이스(OTT Box, 휴대폰, PC등)에서도 지상파 방송 시청이 가능하고, 이에 따라 ATSC 3.0 관련 Hybird(방송과 인터넷 융합) 기술의 파급 효과가 발생된다.According to the present invention having the configuration as described above, if the home media gateway of the present invention is installed at home in a situation where the need for HD/SD class multi-channel service based on ATSC 3.0 is increasing, a companion without an ATSC 3.0 receiver It is possible to watch terrestrial broadcasting on devices (OTT Box, mobile phone, PC, etc.), and accordingly, the ripple effect of ATSC 3.0 related Hybird (broadcast and Internet convergence) technology is generated.

또한 컴패니언 디바이스를 통해서 재난방송의 수신이 가능하게 되므로 위험에 즉시 대응할 수 있는 효과가 있다.In addition, since it is possible to receive disaster broadcasts through the companion device, there is an effect of immediately responding to danger.

도 1은 본 발명에 따른 ATSC 지상파 수신용 홈 미디어 게이트웨이를 나타내는 도면
도 2는 ATSC 3.0 프로토콜 스택을 나타내는 도면
도 3은 수신 데이터 포맷 구조를 나타내는 도면
도 4는 홈 미디어 게이트웨이 동작을 나타내는 도면
도 5는 본 발명의 홈 미디어 게이트웨이 적용 예를 나타내는 도면1 is a view showing a home media gateway for ATSC terrestrial reception according to the present invention
2 is a diagram showing an ATSC 3.0 protocol stack
3 is a diagram showing a structure of a received data format
4 is a diagram showing an operation of a home media gateway
5 is a diagram showing an application example of a home media gateway according to the present invention

이하 본 발명의 실시 예를 하기에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 ATSC 지상파 수신용 홈 미디어 게이트웨이는 도 1에 나타내는 바와 같이 ATSC 1.0 및 ATSC 3.0 방송 수신가능 한 RF 수신 모듈(Tuner/Demod)(10), 상기 RF 수신 모듈(10)에서 수신된 패킷에서 ATSC 1.0 및 ATSC 3.0 신호패킷을 구분하는 신호규격 판단모듈(20), 상기 신호규격 판단모듈(20)의 결과에 따라 ATSC 1.0 및 ATSC 3.0 신호패킷에 서버와 클라이언트 사이에 통신을 위한 공통 헤더를 각각 붙이고 ATSC 1.0 신호패킷에는 TS헤더를 붙여 어떠한 데이터 패킷이든 공통헤더와 페이로드로 관리되도록 하는 패킷 처리 모듈(30), 상기 패킷 처리 모듈(30)을 거친 신호에 대하여 로컬 클라이언트 단말기를 위하여 시그널링 데이터를 분석하는 데이터 파싱 모듈(SW)(40), 상기 데이터 파싱모듈(40)을 거친 데이터를 복호화하여 로컬 클라이언트 단말기로 HDMI로 출력하는 디코딩 모듈(50), 상기 패킷 처리 모듈(30)을 거친 신호에 대하여 원격으로 접속된 컴패니언 디바이스를 포함하는 원격 클라이언트 단말기(60)에게 오디오 및 비디오(A/V) 관련 대량의 고화질 혹은 다채널 데이터를 전송할 수 있는 네트워크 송/수신 모듈(70) 및, 상기 구성들의 각종 동작을 제어하여 데이터 흐름을 관리하는 스트림 서버(미도시)를 포함하여 구성되어, 클라이언트 단말기들을 유선 혹은 무선으로 네트워크에 연결하여 방송 시청이 가능도록 하는 것이다.The home media gateway for ATSC terrestrial reception according to the present invention includes an RF receiving module (Tuner/Demod) 10 capable of receiving ATSC 1.0 and ATSC 3.0 broadcasts as shown in FIG. 1, and a packet received from the RF receiving module 10. In the signal standard determination module 20 that separates the ATSC 1.0 and ATSC 3.0 signal packets, a common header for communication between the server and the client is provided in the ATSC 1.0 and ATSC 3.0 signal packets according to the result of the signal standard determination module 20. A packet processing module 30 that attaches a TS header to each ATSC 1.0 signal packet and manages any data packet as a common header and payload, and signaling data for a signal passing through the packet processing module 30 for a local client terminal. A data parsing module (SW) 40 that analyzes the data, a decoding module 50 that decodes data that has passed through the data parsing module 40 and outputs it to HDMI to a local client terminal, and a signal that has passed through the packet processing module 30 A network transmission/reception module 70 capable of transmitting a large amount of high-definition or multi-channel data related to audio and video (A/V) to a remote client terminal 60 including a companion device remotely connected to the network, and the configuration It is configured to include a stream server (not shown) that manages data flow by controlling various operations of the client terminals, and connects client terminals to a network by wire or wirelessly to enable broadcast viewing.

상기에서 RF 수신 모듈(10)은 튜너와 복조기(demodulator)를 포함하여 구성되고, 본 발명의 실시 예에서는 복수개가 구비되나, 필요에 따라 그 수는 조절이 가능하다.In the above, the RF receiving module 10 is configured to include a tuner and a demodulator, and in the embodiment of the present invention, a plurality of are provided, but the number can be adjusted as necessary.

상기 신호규격 판단모듈(20)은 RF 수신 모듈(10)로 수신된 신호의 주파수를 기준으로 ATSC 1.0 또는 ATSC 3.0 에 따른 신호인지를 판단하고, ATSC 1.0 에 따른 TS 패킷의 경우 이를 그대로 후단으로 전송하고, ATSC 3.0 규격에 따른 밴드패스패킷(BBP, Band Pass Packet)의 경우 IP패킷으로 변환하여 출력한다. The signal standard determination module 20 determines whether it is a signal according to ATSC 1.0 or ATSC 3.0 based on the frequency of the signal received by the RF receiving module 10, and transmits the TS packet according to ATSC 1.0 as it is to the rear end. And, in the case of a band pass packet (BBP, Band Pass Packet) according to the ATSC 3.0 standard, it is converted into an IP packet and output.

상기 데이터 파싱모듈(40)에서는 ROUTE(Real- time Object delivery over Unidirectional Transport) 및 MMT(MPEG Media Transport) 및 TS 프로토콜을 처리한다.The data parsing module 40 processes Real-time Object Delivery over Unidirectional Transport (ROUTE), MPEG Media Transport (MMT), and TS protocol.

상기 디코딩 모듈(50)은 HEVC(High Efficiency Video Coding, 고효율 비디오 코딩) 하드웨어(H/W) 디코딩 및 4K 해상도 출력 지원하는 시스템온칩(SoC) 등이 사용되어 질 수 있다. The decoding module 50 may be a system-on-chip (SoC) that supports HEVC (High Efficiency Video Coding) hardware (H/W) decoding and 4K resolution output.

그리고 상기 원격 클라이언트 단말기(60)에는 ATSC 3.0에서 지원하는 다양한 서비스를 지원받기 위한 전용 어플리케이션 프로그램이 설치되는데, 상기 어플리케리이션 프로그램은 본 발명의 게이트웨이와 직접 연결된 로컬 클라이언트 단말기에도 동일하게 설치된다.In addition, a dedicated application program for receiving various services supported by ATSC 3.0 is installed in the remote client terminal 60, and the application program is also installed in the local client terminal directly connected to the gateway of the present invention.

또한 네트워크 송/수신 모듈(70)은 Gigabyte 성능의 이더넷 과 IEEE 802.11 ac를 지원하는 와이파이(WiFi)등의 네트워크 송/수신 모듈이 사용된다.
In addition, the network transmission/reception module 70 is a network transmission/reception module such as Gigabyte-capable Ethernet and Wi-Fi supporting IEEE 802.11 ac.

도 2는 ATSC 3.0 방송 프로토콜을 나타내는 것으로, 현재는 MMT/ROUTE 방식이 혼재해서 사용되고 있다.
Fig. 2 shows the ATSC 3.0 broadcast protocol, and MMT/ROUTE systems are currently used in combination.

도 3은 ATSC 3.0의 ALP 포맷 구조를 보여주고 있으며, IP 뿐만 아니라 TS 구조도 수신 할 수 있음을 알 수 있고, 중요한 시그널링 데이터는 IP 데이터가 아닌 RAW 데이터로 바로 수신도 가능하다.
3 shows the ALP format structure of ATSC 3.0, and it can be seen that not only IP but also TS structure can be received, and important signaling data can be directly received as RAW data instead of IP data.

도 4는 본 발명에 따른 홈 미디어 게이트웨이의 동작을 나타내고, 도 5는 본 발명의 홈 미디어 게이트웨이 적용 예를 나타낸다.4 shows an operation of a home media gateway according to the present invention, and FIG. 5 shows an example of application of a home media gateway according to the present invention.

원격지에 설치된 원격 클라이언트 단말기는 시작시 즉, 전원이 공급되면 설치된 전용 어플리케이션 프로그램을 통해서 홈 미디어 게이트웨이로 스트림 서버 정보를 멀티캐스트로 요청하고, 상기 홈 미디어 게이트웨이를 구성하는 스트림 서버는 자신의 서버 주소 및 부가정보(포트번호, 채널맵 정보 등)를 포함한 정보를 xml 형식의 텍스트 메시지로 멀티캐스트 응답한다. The remote client terminal installed at the remote site multicasts the stream server information to the home media gateway through a dedicated application program installed at startup, that is, when power is supplied, and the stream server configuring the home media gateway has its own server address and It multicasts information including additional information (port number, channel map information, etc.) in an xml format text message.

이때, 접속을 위한 상호 송수신용 멀티캐스트 주소는 미리 정해져 있으며, 원격 클라이언트 단말기는 수신된 서버 주소, 포트 번호 및 채널 맵 정보를 가지고 해당 홈 미디어 게이트웨이에 접속한다.At this time, the mutual transmission/reception multicast address for access is predetermined, and the remote client terminal accesses the home media gateway with the received server address, port number, and channel map information.

그리고 상기 홈 미디어 게이트웨이의 스트림 서버는 시작 시, 즉 전원이 인가되면 미리 설정된 주파수로 튜닝하고 데이터를 수신하기 시작하며, 실제 데이터 전송은 로컬 또는 원격 클라이언트 단말기가 서버주소 등으로 접속된 후, 로컬 또는 원격 클라이언트 단말기가 요청한 정보를 추출하여 전송한다.The stream server of the home media gateway tunes to a preset frequency and receives data at startup, that is, when power is applied, and actual data transmission is performed after a local or remote client terminal is connected to a server address, etc. The information requested by the remote client terminal is extracted and transmitted.

예를 들어 하나의 RF 수신 모듈에 다채널로 수신되고 있을 때, 상기 홈 미디어 게이트웨이는 수신된 다채널 신호 중 로컬 또는 원격 클라이언트 단말기에서 요청하는 하나의 서브 채널 신호만 해당 로컬 또는 원격 클라이언트 단말기로 전송하여 네트워크의 밴드폭(Bandwidth)을 효율적으로 줄일 수 있다. For example, when receiving multiple channels by one RF receiving module, the home media gateway transmits only one sub-channel signal requested from a local or remote client terminal among the received multi-channel signals to the corresponding local or remote client terminal. Thus, it is possible to efficiently reduce the bandwidth of the network.

즉, 하나의 RF 수신 모듈로 입력되는 IP 데이터의 Bitrate는 15Mbps 이지만 이는 HD급 채널 3개가 묶여 있는 것이므로, 이것을 접속한 로컬 또는 원격 클라이언트 단말기로 요청 채널만 전송할 경우 5Mbps가 된다.In other words, the bitrate of IP data input to one RF receiving module is 15Mbps, but since three HD-class channels are bundled, it becomes 5Mbps when only the requested channel is transmitted to the connected local or remote client terminal.

한편, 원격 클라이언트 단말기들은 직접 연결된 로컬 클라이언트 단말기와 동일한 네트워크 수신 인터페이스를 가지고 있고, RF 수신 모듈로 수신된 데이터는 ATSC 3.0 패킷이든 ATSC 1.0 패킷이든 공통헤더와 페이로드로 관리되므로, 로컬 및 원격 클라이언트 단말기에 동일한 어플리케이션 프로그램이 탑재 가능하다.On the other hand, the remote client terminals have the same network reception interface as the directly connected local client terminal, and the data received by the RF reception module is managed with a common header and payload, whether it is an ATSC 3.0 packet or an ATSC 1.0 packet. The same application program can be installed on the device.

로컬 또는 원격 클라이언트 단말기에서 홈 미디어 게이트웨이로 전송되는 접속 프로토콜은 멀티캐스트 방식을 사용하지만 홈 미디어 게이트웨이에서 로컬 또는 원격 클라이언트 단말기로 전송되는 데이터 통신은 유/무선 연결방식을 고려해 TCP로 연결되며, 이때 데이터 프로토콜은 표 1 및 표 2와 같다.The connection protocol transmitted from the local or remote client terminal to the home media gateway uses the multicast method, but the data communication transmitted from the home media gateway to the local or remote client terminal is connected by TCP in consideration of the wired/wireless connection method. Protocols are shown in Tables 1 and 2.

Figure 112019047137107-pat00001
Figure 112019047137107-pat00001

Figure 112019047137107-pat00002
Figure 112019047137107-pat00002

상기 표 1은 ATSC 3.0 IP 데이터 전송의 경우 데이터 프로토콜이고, 표 2는 ATSC 1.0 TS 데이터의 데이터 프로토콜로, 상기 데이터 프로토콜의 총 사이즈는 MTU사이즈를 기준으로 하며, 디폴트(Default)는 1500byte이다.Table 1 is a data protocol for ATSC 3.0 IP data transmission, and Table 2 is a data protocol for ATSC 1.0 TS data. The total size of the data protocol is based on the MTU size, and the default is 1500 bytes.

IP 데이터의 경우 IP 헤더와 UDP 헤더가 기본으로 붙어서 공중파로 전송되므로, 그대로 사용하고, TS 데이터의 기본 패킷이 188바이트로 구성되어 별도의 헤더 없이 패킷 형태로 수신되므로, 자체 TS 헤더(패킷총수 1바이트, 총길이 2바이트)를 붙여 전송한다.In the case of IP data, since the IP header and UDP header are attached by default and transmitted over the air, it is used as it is, and the basic packet of TS data is composed of 188 bytes and is received in the form of a packet without a separate header. Byte, total length 2 bytes) and transfer.

IP Header 에서 희망하는 채널의 Destination IP 주소를 획득하고, UDP 헤더에서 Port 번호 및 Payload 길이를 얻어온다. The destination IP address of the desired channel is obtained from the IP header, and the port number and payload length are obtained from the UDP header.

Payload는 실제 데이터(Default : IP 포맷, Signal 정보 및 A/V 데이터)로, TS 포맷인 경우는 188*n 배수로 채워지며 현재는 188*7=1316 byte 로 구성된다. Payload is actual data (Default: IP format, signal information and A/V data), and in the case of TS format, it is filled with multiples of 188*n, and currently consists of 188*7=1316 bytes.

MTCP Header는 서버와 클라이언트 사이에 통신을 위한 공통 헤더이고 그 구체적인 구성은 아래 표 3과 같다.The MTCP Header is a common header for communication between a server and a client, and its specific configuration is shown in Table 3 below.

Figure 112019047137107-pat00003
Figure 112019047137107-pat00003

이와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 하나의 RF 수신 모듈에서 ATSC 3.0 다채널 지상파 수신시, 접속된 로컬 또는 원격 클라이언트 단말기로 여러 개의 서브 채널 중 원하는 채널만 전송 가능하다. According to the present invention configured as described above, when ATSC 3.0 multi-channel terrestrial waves are received by one RF receiving module, only a desired channel among several sub-channels can be transmitted to the connected local or remote client terminal.

즉, 각 서브 채널에 상응하는 Destination IP 주소로 필터링하여 전송하는데, 튜너 4개 탑재시 HD 채널이 최대 32개 정도로 구성될 수 있어 32개의 클라이언트 단말기가 접속하여 각기 다른 HD 채널을 시청할 수 있게 되는 것이다.In other words, it is filtered and transmitted by the destination IP address corresponding to each sub-channel. When 4 tuners are installed, up to 32 HD channels can be configured, so that 32 client terminals can access and watch different HD channels. .

참고로 현재 지상파 RF 채널당 UHD급은 15~16Mpbs , HD급은 2~3Mbps bitrate 로 전송되고 있다.For reference, UHD level per terrestrial RF channel is transmitted at a bitrate of 15~16Mpbs and HD level at 2~3Mbps.

그리고, 재난 발생시 ATSC 3.0 방송망으로 전송되는 EAS(Emergency Alert System) 정보(AEAT)를 파싱하여, 접속된 로컬 또는 원격 클라이언트 단말기로 긴급 재난 메시지를 멀티캐스트로 전송한다. In addition, when a disaster occurs, it parses EAS (Emergency Alert System) information (AEAT) transmitted to the ATSC 3.0 broadcasting network, and transmits an emergency disaster message to the connected local or remote client terminal through multicast.

로컬 또는 원격 클라이언트 단말기에 설치된 전용 어플리케이션 프로그램에서는 수신된 EAS 정보를 적절히 가공하여 표시해 준다. A dedicated application program installed in a local or remote client terminal properly processes and displays the received EAS information.

한편, 상기 홈 미디어 게이트웨이에서 ATSC 1.0 지상파 수신시, TS(Transport Stream) 데이터에 TS헤더인 IP/UDP 헤더와 통신을 위한 공통 헤더를 붙이고 MTU 사이즈(1500byte)에 맞춰서 전송한다.On the other hand, when ATSC 1.0 terrestrial is received by the home media gateway, an IP/UDP header that is a TS header and a common header for communication are attached to TS (Transport Stream) data and transmitted according to the MTU size (1500 bytes).

단, 페이로드(payload)는 188byte 배수로 합해진다. However, the payload is added in multiples of 188 bytes.

클라이언트 단말기에서는 통신 헤더의 정보에 따라 IP 데이터 인지 TS 데이터인지 구분하고, 거기에 맞는 디코더를 연결시켜 플레이 시킨다. The client terminal distinguishes whether it is IP data or TS data according to the information in the communication header, and connects the appropriate decoder to play.

통신 프로토콜은 ATSC1.0 / ATSC3.0 모두 동일한 인터페이스를 유지한다. The communication protocol maintains the same interface for both ATSC1.0 / ATSC3.0.

Claims (4)

ATSC 1.0 및 ATSC 3.0 방송 수신가능 한 RF 수신 모듈(Tuner/Demod)(10), 상기 RF 수신 모듈(10)에서 수신된 패킷에서 ATSC 1.0 및 ATSC 3.0 신호패킷을 구분하는 신호규격 판단모듈(20), 상기 신호규격 판단모듈(20)의 결과에 따라 ATSC 1.0 및 ATSC 3.0 신호패킷에 서버와 클라이언트 사이에 통신을 위한 공통 헤더를 각각 붙이고 ATSC 1.0 신호패킷에는 TS헤더를 붙여 어떠한 데이터 패킷이든 공통헤더와 페이로드로 관리되도록 하는 패킷 처리 모듈(30), 상기 패킷 처리 모듈(30)을 거친 신호에 대하여 로컬 클라이언트 단말기를 위하여 시그널링 데이터를 분석하는 데이터 파싱 모듈(40), 상기 데이터 파싱모듈(40)을 거친 데이터를 복호화하여 HDMI로 출력하는 디코딩 모듈(50), 상기 패킷 처리 모듈(30)을 거친 신호에 대하여 원격으로 접속된 컴패니언 디바이스를 포함하는 원격 클라이언트 단말기(60)에게 오디오 및 비디오(A/V) 관련 대량의 고화질 혹은 다채널 데이터를 전송할 수 있는 네트워크 송/수신 모듈(70) 및, 상기 구성들의 각종 동작을 제어하여 데이터 흐름을 관리하는 스트림 서버(미도시)를 포함하여 구성되는 홈 미디어 게이트웨이로,
클라이언트 단말기에서 전원이 공급되면 홈 미디어 게이트웨이의 스트림 서버 주소를 포함한 서버정보를 기 설정된 멀티캐스트 주소로 홈 미디어 게이트웨이에 요청하고, 상기 홈 미디어 게이트웨이를 구성하는 스트림 서버는 자신의 서버 주소와 포트번호, 채널맵 정보를 포함하는 부가정보를 포함하여 xml 형식의 텍스트 메세지로 멀티캐스트 응답하면, 클라이언트 단말기는 상기 서버정보로 해당 홈 미디어 게이트웨이에 접속하고, 상기 홈 미디어 게이트웨이는 전원이 인가되면 미리 설정된 주파수로 튜닝하고 데이터를 수신하기 시작하며, 실제 데이터 전송은 클라이언트 단말기가 서버주소 등으로 접속된 후, 클라이언트 단말기가 요청한 정보를 추출하여 전송함으로써, ATSC 1.0 및 ATSC 3.0에 따른 지상파를 수신하여 방송 수신기가 없는 컴패니언 디바이스에서도 방송신호 수신이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 방송 수신기가 없는 컴패니언 디바이스에서 방송신호 수신이 가능하도록 하는 ATSC 지상파 수신용 홈 미디어 게이트웨이.RF reception module (Tuner/Demod) 10 capable of receiving ATSC 1.0 and ATSC 3.0 broadcasts, and a signal standard determination module 20 that distinguishes ATSC 1.0 and ATSC 3.0 signal packets from packets received from the RF reception module 10 According to the result of the signal standard determination module 20, a common header for communication between the server and the client is attached to the ATSC 1.0 and ATSC 3.0 signal packets, and a TS header is attached to the ATSC 1.0 signal packet, so that any data packet A packet processing module 30 to be managed as a payload, a data parsing module 40 for analyzing signaling data for a local client terminal with respect to a signal passed through the packet processing module 30, and the data parsing module 40 Audio and video (A/V) to a remote client terminal 60 including a decoding module 50 for decoding coarse data and outputting it to HDMI, and a companion device remotely connected to the signal passed through the packet processing module 30. ) A home media gateway comprising a network transmission/reception module 70 capable of transmitting a large amount of related high-definition or multi-channel data, and a stream server (not shown) that manages data flow by controlling various operations of the components. in,
When power is supplied from the client terminal, server information including the stream server address of the home media gateway is requested to the home media gateway as a preset multicast address, and the stream server constituting the home media gateway includes its own server address and port number, When a multicast response is made in an xml format text message including additional information including channel map information, the client terminal accesses the home media gateway with the server information, and the home media gateway uses the preset frequency when power is applied. It tunes and starts to receive data.In actual data transmission, after the client terminal is connected to the server address, etc., the information requested by the client terminal is extracted and transmitted. A home media gateway for ATSC terrestrial reception that enables broadcast signals to be received by a companion device without a broadcast receiver, characterized in that the companion device can also receive broadcast signals. 제 1항에 있어서, 재난 발생시 상기 홈 미디어 게이트웨이는 ATSC3.0 방송망으로 전송되는 EAS 정보를 파싱하여, 접속된 클라이언트에게 긴급 재난 메시지를 멀티캐스트로 전송하는 것을 특징으로 하는 방송 수신기가 없는 컴패니언 디바이스에서 방송신호 수신이 가능하도록 하는 ATSC 지상파 수신용 홈 미디어 게이트웨이.The companion device of claim 1, wherein when a disaster occurs, the home media gateway parses EAS information transmitted to an ATSC3.0 broadcasting network and transmits an emergency disaster message to an accessed client through multicast. Home media gateway for ATSC terrestrial reception that enables broadcast signal reception. 제 1항에 있어서, 상기 홈 미디어 게이트웨이는 ATSC 1.0 지상파 수신시, TS 데이터에 IP/UDP 및 통신 헤더를 붙이고 MTU 사이즈에 맞춰서 전송하되, 페이로드(payload)는 188byte 배수로 합해서 전송하는 것을 특징으로 하는 방송 수신기가 없는 컴패니언 디바이스에서 방송신호 수신이 가능하도록 하는 ATSC 지상파 수신용 홈 미디어 게이트웨이.The method of claim 1, wherein the home media gateway attaches an IP/UDP and a communication header to TS data when receiving ATSC 1.0 terrestrial waves and transmits according to an MTU size, but transmits a payload in a multiple of 188 bytes. Home media gateway for ATSC terrestrial reception that enables broadcast signals to be received by companion devices without broadcast receivers. 제 1항에 있어서, 상기 클라이언트 단말기에서는 통신 헤더의 정보에 따라 IP 데이터 인지 TS 데이터인지 구분하고, 거기에 맞는 디코더를 연결시켜 플레이 시키는 것을 특징으로 하는 방송 수신기가 없는 컴패니언 디바이스에서 방송신호 수신이 가능하도록 하는 ATSC 지상파 수신용 홈 미디어 게이트웨이.The method of claim 1, wherein the client terminal distinguishes whether it is IP data or TS data according to information in a communication header, and connects and plays a corresponding decoder. Broadcast signal reception is possible in a companion device without a broadcast receiver. Home media gateway for ATSC terrestrial reception.
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