KR0136460B1 - 가변비트율 부호화 장치의 데이타 인터리빙방법 - Google Patents

가변비트율 부호화 장치의 데이타 인터리빙방법

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Abstract

본 발명은 MPEG(Moving Picture Expert Group)에 따른 데이타의 부호/복호화 방법에 관한 것으로, 특히 데이타의 부호화시에 복호화시의 시간을 고려하여 A/V데이타를 인터리빙 하는 방법으로 디코더에서 오버플로우 또는 언더플로우 현상을 없애는데 적당하도록 한 가변 비트율 부호화 장치의 데이타 인터리빙 방법에 관한 것이다.
상기와 같은 본발명의 가변비트율 부호화 장치의 데이타 인터리빙 방법은 복수개의 패킷으로 구성된 오디오 패킷과 비디오 패킷을 차례대로 각각 입력하는 단계, 상기 입력된 패킷 내에 PTS 정보가 없으면 선행패캣으로 부터 이를 추정하는 단계, 상기 입력된 오디오 패킷과 비디오 패킷 내의 PTS를 비교하여 PTS가 적은 쪽 패킷을 출력하는 단계, 상기 출력된 패킷을 순서대로 멀티플렉싱하여 AV스트림을 구성하는 멀티플렉싱단계로 구성된 것이다.

Description

가변비트율 부호화 장치의 데이타 인터리빙방법
제1도는 종래의 데이타 인터리빙을 나타낸 구성도
제2도는 본 발명의 데이타 인터리빙을 나타낸 구성도
제3도는 본 발명의 데이타 인터리빙 방법을 나타낸 플로우차트
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20 : 인터리빙 블럭
본 발명은 MPEG(Moving Picture Expert Group)에 따른 데이타의 부호/복호화 방법에 관한 것으로, 특히 데이타의 부호화시에 복호화 시의 시간을 고려하여 A/V데이타를 인터리빙(Interleaving)하는 방법으로 디코더에서의 오버플로우 또는 언더플로우 현상을 없애는데 적당하도록 한 가변비트율 부호화장치의 데이타 인터리빙 방법에 관한 것이다.
일반적으로 MPEG에서는 MPEG알고리듬의 적용을 받는 시스템에서 비디오 또는 오디오 데이타가 디코더 버퍼(Decoder Buffer)에서 오버플로우(Overflow)나 언더플로우(Underflow)가 일어나지 않도록 하기 위해 인터리빙(Interleaving)기법을 제시하고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래의 데이타 인터리빙 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
제1도는 종래의 데이타 인터리빙을 나타낸 구성도이다.
먼저 기준이 되는 인터리빙 요소는 오디오 데이타율(Audio Data Rate)과 비디오 데이타율(Video Data Rate)의 차율이다.
이 차율에 의하여 일정주기로 정확하게 오디오/비디오 데이타 율(Audio/Video Data Rate)를 맞추는 인터리빙(Interleaving)을 실행하게 된다.
제1도에 나타낸 데이타 포맷은 하나의 팩(Pack)이 다수의 패킷(Packet)으로 구성된 것이 아니라 하나의 팩(Pack)이 하나의 패킷(Packet)으로 구성된 것이다.
개개의 오디오/비디오패킷은 정확하게 2250Bytes로 구성되어 있고, 개개의 오디오/비디오 팩은 패킷에 팩헤더(Pack header)(74Bytes)을 더하여 2324Bytes로 구성된다.
그리고 오디오 데이타율이 192kbps이고 비디오 데이타율이 1.158Mbps인 데이타에 대하여 인터리빙하는 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저 초당 오디오 패킷의 수를 다음과 같이 결정하게 된다.
192Kbps(오디오데이타율)=24000 bytes/s 이고,
둘째, 초당 비디오 패킷의 수를 결정한다.
1.158Mbps(비디오 데이타율)=144750bytes/s 이고,
그리고 비디오와 오디오 패킷의 수를 정수(Integer)로 만드는 3초주기의 인터리빙기법(Ingerleaving Scheme)을 선택하게 된다.
즉, 3초주기의 총 패킷수=75×3=225패킷
그리고 다섯번째로 3초주기의 비디오와 오디오의 패킷비율을 구하게 된다.
상기와 같이 계산된 6.03125비율은 여섯이나 일곱개의 비디오 패킷 후에 하나의 오디오 패킷을 인터리빙 하므로써 맞출 수 있게 된다.
총 225 패킷을 다음의 식과 같이 포맷팅 할 수 있게 된다.
이것은 매 3초동안에 6개의 비디오 패킷후에 하나의 오디오 패킷을 넣은 것을 31번 반복하고 마지막 패턴은 7개의 비디오 패킷후에 하나의 오디오 패킷을 넣는 것을 의미한다.
그러나 상기와 같이 비디오 데이타율과 오디오 데이타율에 의존한 종래의 인터리빙 방법에는 가변비트율 시스템(Variable Bit Rate System)이 A/V 데이타율이 동일하게 선형적(Linear)으로 변하는 것이 아니고 오디오 데이타율은 고정된 상태에서 비디오 데이타율이 가변하는 것이기 때문에 가변비트율 시스템(Variable Bit Rate System)에서 사용하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 인터리빙 방법의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 패킷헤더(Packet Header)에 존재하는 PTS(Presentation Time Stamp)를 기준으로 하여 인터리빙을 하는 방법으로 가변비트율 부호화 장치에서 효율적으로 사용가능한 가변부호화 장치의 데이타 인터리빙 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가변비트율 부호화 장치의 데이타 인터리빙 방법은 입력되는 오디오, 비디오 패킷에 PTS(Presentation Time Stamp)가 있는가를 판단하여 없다면 선행패킷의 PTS에서 추정하여 PTS를 결정하는 스텝과, 오디오 패킷과 비디오 패킷의 PTS를 비교하여 PTS가 적은 패킷을 출력하는 스텝과, 출력되는 오디오 또는 비디오 패킷을 멀티플랙싱하여 A/V 스트림을 구성하는 스텝을 포함하여 구성되는 것으로 이루어짐을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 가변비트율 보호화 장치의 데이타 인터리빙 방법에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도는 본 발명의 데이타 인터리빙을 나타낸 구성도이고, 제3도는 본발명의 데이타 인터리빙방법을 나타낸 플로우차트이다.
먼저 제2도에서와 같이, 오디오 비트스트림은 고정된 데이타 율(Constant Data Rate)로 인터리빙 블럭(Interleaving Block)(20)으로 입력된다.
비디오 비트스트림은 가변데이타율(Variable Data Rate)로서 부호화(Encoding)시에 최대비트율과 최소비트율이 설정되고 전체 평균비트율이 인터리빙 블럭(20)에서 기준값을 설정하기 위해서 사용된다.
상기의 기준값(Threshold)에 의하여 멀티플렉싱 스트림의 최대 오디오 패킷 거리(Audio Packet Distance)가 정해진다.
그리고 본 발명의 가변비트율 보호화 장치의 데이타 인터리빙 방법을 제3도를 참고하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 비트스트림이 입력되면(301 단계), 오디오 비트스트림과 비디오 비트스트림의 패킷에 PTS(Presentation Time Stamp)가 패킷 헤더 정보영역상에 있는 가를 판단하여(302단계)(303단계) PTS가 없다면 선행 패킷에서 각각 오디오 패킷과 비디오 패킷의 PTS를 추정하여 계산하게 된다(304단계).
PTS추정계산은 MPEG의 알고리듬에 따라
PTS=NINT(시스템 클럭 주파수 * (tpn(k)) % 233(tpn(k)는 k번째 presentation에서의 presentation시간)에서 유추하여 다음과 같이 계산할 수 있다.
PTS=선행 PTS+NINT(시스템 클럭 주파수 * (비트크기)) % 233
비트크기 : 선행 PTS이후의 비트크기
시스템 클럭 주파수 : 평균데이타율에 의해 계산된 값
그리고 PTS에 의해 오디오, 비디오 패킷을 순차적으로 입력하게 된다(305단계).
이어, PTS값을 갖고 있는 하나의 오디오 패킷과 비디오 패킷의 PTS를 비교하여 PTS값이 적은 패킷을 보내게 된다.
그리고 남은 오디오 패킷(또는 비디오 패킷일 수도 있다)은 다시 다음 입력의 패킷과 비교하게 된다(307단계).
이때 PTS가 같다면 비디오 패킷을 보내게 된다.
그리고 오디오 데이타율이 최대가 되어 비디오 패킷이 오버플로우(Overflow)되는 것을 막기 위하여 비디오 패킷이 통과하는 것을 카운트하게 된다(308단계).
상기 카운트값을 기준값과 비교하여(309단계) 카운트 값이 크면 인터럽트 신호를 발생하여(310단계) 307단계의 전에서 인터럽트 신호를 판단하여(306단계) PTS에 관계없이 오디오 패킷을 출력하게 된다(311단계).
그리고 상기와 같은 과정을 거쳐 출력되는 비디오, 오디오 패킷을 멀티플랙싱하여 A/V스트림을 구성하게 된다(312단계).
상기와 같은 인터리빙방법에서 중요한 요소로 사용되고 있는 PTS는 오디오 패킷에서는 오디오 데이타가 디코딩되어 스피커로 출력되는 시간을 나타낸 것이고, 비디오 패킷에서는 화면이 디스플레이 되는 시간을 SCR(System Clock Reference)에 비례하여 나타낸 것을 말한다.
PTS가 존재하는 주기가 보통 0.7(Sec)보다 작기 때문에 선형패킷의 PTS에서 추정계산된 PTS의 에러는 미세하고 이것이 디코더 버퍼(Decoder Buffer)에 영향을 미치지 않는다.
상기와 같은 본발명의 가변비트율 부호화 장치는 일정한 주기로 오디오/비디오 데이타율을 고려하지 않고 처음부터 끝까지 인터리빙을 실현할 수 있으며 패킷의 크기에 상관없이 패킷 헤더의 PTS를 이용하여 디코더에서의 오버플로우 또는 언더플로우 현상을 억제한 효과적인 인터리빙을 실현할 수 있다.

Claims (5)

  1. 복수개의 패킷으로 구성된 오디오 패킷과 비디오 패킷을 차례대로 각각 입력하는 단계.
    상기 입력된 패킷 내에 PTS 정보가 없으면 선행패킷으로 부터 이를 추정하는 단계,
    상기 입력된 오디오 패킷과 비디오 패킷 내의 PTS를 비교하여 PTS가 적은 쪽 패킷을 출력하는 단계,
    상기 출력된 패킷을 순서대로 멀티플렉싱하여 AV스트림을 구성하는 멀티플렉싱단계로 구성된 가변비트율 부호화 장치의 데이타 인터리빙 방법
  2. 제1항에 있어서,
    상기 PTS는 패킷헤드 정보영역에 포맷팅 된것을 특징으로 하는 가변비트율 부호화 장치의 데이타 인터리빙 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 출력되는 비디오 패킷을 카운트하여 기준값 이상이 되면 PTS의 값에 관계없이 상기 오디오 패킷이 출력되는 것을 특징으로 하는 가변비트율 부호화 장치의 데이타 인터리빙방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 오디오 패킷과 비디오 패킷의 PTS가 같을때는 비디오 패킷이 출력되는 것을 특징으로 하는 가변비트율 부호화 장치의 데이타 인터리빙 방법.
  5. 제1항 또는 제3항에서,
    상기 기준값은 오디오 비트스트림의 전체평균비트율에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 가변비트율 부호화 장치의 데이타 인터리빙 방법.
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