KR0185831B1 - Mpeg2 pmt의 역패킷화기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 MPEG2-시스템부에서 다중화되어 전송되는 TS패킷의 유료부를 입력받아 단일프로그램으로 분리시 필요한 정보를 포함한 PMT를 역패킷화하는 MPEG2 PMT의 역패킷화기에 관한 것으로, 메인처리부(44)는 포인터필드처리부(40)의 제어신호와 타임베이스설정기(42)의 펄스신호 센션길이 카운터부(46)의 제어신호에 의해 PAT로부터 얻어진 프로그램의 PID와 일차하는 TS패킷의 유료부하를 입력받아 스트림타입과, elementary_PID 및 주석문 등 각종정보를 제1,2주석문처리부(48)(50)를 통해 출력하도록 된 것이다.

Description

MPEG2 PMT의 역패킷화기
제1도는 MPEG2 인코더 모델을 도시한 블록구성도.
제2도는 MPEG2의 디코더 모델을 도시한 블록구성도.
제3도는 본 발명에 따른 MPEG2 PMT역패킷화기의 전체구성을 도시한 블록도.
제4도는 제3도의 포인터필드 처리부의 구성을 도시한 블록도.
제5도는 타임베이스발생기의 동작상태를 도시한 타이밍도로서,
(a)는 Payload_unit_start_indicstor가 1인 경우
(b)는 Payload_unit_start_indicstor가 0인 경우를 각가 도시한 도면.
제6도는 제3도의 제1,2주석문처리의 구성을 도시한 블록도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 비디오인코더 12 : 패킷화기
14 : 오디오인코더 16 : 패킷화기
18 : 시스템클럭 20 : TS멀티플렉서
22 : TS변환부 24 : TS멀티플렉서
26 : 비디오버퍼 28 : 오디오버퍼
30 : 시스템클럭 32 : 비디오역패킷화기
34 : 오디오역패킷화기 36 : 비디오디코더
38 : 오디오디코더 40 : 포인터필드 처리부
42 : 타임베이스발생기 44 : 메인처리부
46 : 섹션길이카운터 48 : 제1 주석문 처리부
50 : 제2 주석문처리부 52 : 포인터필드디텍터
54 : 포인터필드카운터 56 : 섹션번호비교기
58 : 주석문확인기 60 : 주석문디멀티플렉서
본 발명은 MPEG2-시스템부에서 다중화되어 전송되어 TS패킷(transport packet)을 송신받아 단일프로그램으로 분리하는 데 필요한 정보를 포함하는 PMT(Program Map Table)를 역패킷하는 MPEG2 PMT의 역패킷화기에 관한 것이다.
디지털 동영상은 표현정보량의 방대함으로 인해 저장과 전송시 엄청난 기억공간과 대역폭이 요구되는 바, 이를 왜곡없이 효과적으로 저장 및 전송하기 위해서는 영상압축기술이 필수적이고, 또한 이를 서로 다른 응용분야에 이용하기 위해서는 표준화되어야 할 것이 요구되어, 국제표준화기구인 ISO(International Organization for Standardization) 산하 WG(Working Group)인 MPEG(Moving Pictures Expert Group)은 1988년부터 비디오와 오디오관련 표준개발을 시작하였다.
여기거 제시된 MPEG 표준방식안은 비디오신호압축알고리즘을 규정하는 MPEG0비디오, 디지탈 오디오신호를 압축알고리즘을 규정하는 MPEG-오디오 및, 부호화된 오디오 및 비디오 스트림을 하나의 데이타스트림으로의 결합을 규정하는 MPEG-시스템의 세부분으로 구성되어, 응용코덱의 데이타올에 따라서 MPEG1 및 MPEG2로 일반적으로 구분되는데, MPEG1은 비디오 및 관련 오디오를 약1.5Mbps로 압축시킬 수 있는 알고리즘을 표준화하여, 이들 부호화된 오디오 및 비디오 스트림들을 하나의 데이타 스트림으로 결합하는 것으로 규정하고 있는 바, 이 규격은 많은 디지털 저장매체 및 통신채널들에 많은 응용분야를 갖고 있으나 특히 높은 저장능력 및 저가격의 특성을 갖고 있는 CD-ROM을 이용하는 상업 및 가전제품들에서 이미 이용되고 있다.
또한, MPEG2는 비디오 및 관련 오디오신호를 약15Mbps급으로 압축시킬 수 있는 알고리즘을 표준화하는 것으로, MPEG-비디오는 시간중복성(temporal redundancy)을 줄이기 위해서 블럭단위의 움직임 추정 및 보상을 이용하고, 공간중복성(spatial redundancy)을 줄이기 위해서는 변환(DCT, discrete cosine transform) 압축기법을 이용하며, 통계적 중복성(statistical redundancy)은 2차원 허프만코딩과 같은 엔트로피 부호화를 이용하여 제거하는 한편, 시각적인 중복성(perceptual redundancy)은 적응양자화과정에서 제거하도록 하여 약 15Mbps에서 최적화되는 압축알고리즘을 규정하고 있다.
그리고 MPEG2-오디오는 MPEG1-오디오가 최대 2채널(좌,우)의 오디오 신호만을 부호화대상으로 하는 반면, 2채널 이상의 멀티채널 오디오신호를 효과적으로 부호화하는 것을 대상으로 하여 보다 충실한 현장감을 재생할 수 있도록 된 압축알고리즘을 규정하고 있다.
MPEG2-시스템은 비디오, 오디오 및 부가데이타를 다중화하여 하나의 비트스트림을 출력하는 것을 목표로 하여, 한개의 비트스트림에 여러개의 프로그램 채널을 다중화시킬 수 있게 하고, 이를 위해 다중화의 단위가 되는 패킷화된 기본스트림(PES, Packetized Elementary Stream)과 전송의 단위가 되는 TS피캣(Transport Packet)의 2개층 패킷구조를 채택하고 있으며, 또한 전체다중화 구조를 제어하고 시스템정보를 관리하는 제어채널이 별도로 존재하게 된다.
제1도는 MPEG2-시스템의 인코더 모델을 도시한 것으로, 비디오 인코더(10)에 의해 압축부호화된 비디오의 기본 데이터스트림(ES, Elementary Stream)은 패킷화기(12)에서 비디오 PES패킷으로 되고, 오디오 데이터도 마찬가지로 오디오 인코더(12)에 의해 압축부호과된 기본 데이터스트림(ES)이 패킷화기(16)에서 PES패킷으로 되어지되, 상기 패킷화기(12,16)은 27㎒(허용주파수 드리프트오차: +-0.005%)의 주파수를 사용하는 시스템클럭(STC, system timing clock, 18)의 타이밍 정보에 의해 패킷동기가 되는 한편, 상기 각 PES패킷들은 부가데이타들과 함께 TS멀티플렉서(20)에서 하나의 TS패킷으로 묶어지게 되는 데, 이때 다른 프로그램의 TS패킷도 함께 하나의 TS패킷으로 묶여지게 되는 데, 이때 다른 프로그램의 TS패킷도 함께 하나의 TS패킷으로 묶여져 다중화 되어지게 된다.
여기서 TS패킷은 4바이트의 헤더와 184바이트의 유료부하로 이루어진 총 188바이트의 길이를 가지게 되며, 상기 4바이트의 헤더에는 13비트의 PID(Packet IDentifier)가 포함되어 있고, 이 PID는 하나의 기본스트림과 연관되어 있어, 하나의 TS패킷에는 2종류이상의 PES패킷이 실릴 수 없게 되며, 또한 이들 TS패킷의 PID와 PES패킷과의 관련을 알려주는 정보를 포함하는 PSI(Program Specific Information)는 주기적으로 TS패킷에 실어 전송하게 되어 있다.
여기서 PSI는 다중화된 각 프로그램들의 PID 정보를 포함하는 PAT(Program Association Table), 소정 프로그램의 비디오, 오디오 및 부가데이터에 해당되는 PID정보를 포함하는 PMT(Program Map Table), 네트워크 정보를 포함하는 NIT(Network Information Table) 및, CAT(Conditional Access Table)로 구성되는 데, 이중에서도 특히 PAT와 PMT는 다중채널 프로그램에 있어서, 소정 프로그램을 분리하기 위한 PID정보를 포함하고 있어 아래에서 설명될 MPEG2-시스템의 디코더에서 중요한 역할을 하게 된다.
제2도는 MPEG2-시스템의 디코더 모델을 도시한 것으로, TS변환부(22)는 다수의 프로그램을 포함하는 TS패킷을 전송받아 소정의 단일 프로그램만을 포함하는 TS패킷을 분리하기 위해 입력되는 TS패킷의 헤더를 읽어서 PID가 현재의 프로그램 채널을 구성하는 TS패킷만을 출력하게 되고, 출력된 TS패킷은 TS디멀티플렉서(24)에서 각각의 PES패킷 즉, 비디오 PES패킷과 오디오 PES패킷이 추출되어 각 해당 버퍼(26)(28)에 저장되게 되는 데, 이때 상기 TS디멀티플렉서(24)로 부터 추출돈 PCR이 시스템클럭부(30)의 STC를 보정하므로써 인코더의 STC와 동기를 유지하게 된다.
한편, 상기 각 버퍼(26,28)에 입력된 PES는 역패킷화기(32)(34)를 거쳐 각 해당 디코더부(36,38)에서 복호되게 되는 데, 이때 시스템클럭부(30)의 타이밍정보에 의해 비디오신호와 오디오신호가 동기되어지도록 된다.
상기 MPEG2 디코더모델에서 다수의 프로그램을 포함하는 TS패킷을 전송받아 소정의 단일 프로그램만을 포함하는 TS패킷을 분리하기 위해서는 해당프로그램의 PID를 먼저 알고, TS패킷에 헤더를 읽어서 상기 PID와 일치되는 PID를 구비한 TS패킷만을 분리하여야 하는 바, 모든 PID정보는 주기적으로 전송되는 PAT와 PMT에 실려보내지게 되고, 상기 PAT는 항상 PID=0인 TS패킷에 사상되어, 프로그램의 번호와 그 프로그램을 전송하는 TS패킷의 PID(PMT_PID)의 관계를 알려주는 Program_map_PID정보를 전달하게 된다.
상기 PAT에서 얻어진 Program_map_PID로부터 얻어진 PID값으로 전송된 TS패킷중에 일치되는 PID값을 선택하여 얻어진 PMT는 프로그램번호와 해당프로그램을 구성하는 기본데이타스트림간의 사상(寫像)을 제공한다.
아래에 PMT 테이블의 구조를 C언어로 나타낸다.
본 발명은 TS패킷으로 실려보내지는 PMT(Program Association Table)를 풀어내어 소정의 정보를 메모리에 저장해주는 MPEG2 PMT 역패킷화기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 MPEG2 PMT 역패킷화기는, TS패킷의 유료부하를 입력받아 스트림타입과 elementary_PID 및 주석문(descriptor)를 출력하게 된 MPEG2 PMT 역패킷화기에 있어서, 외부로 부터 입력된 Payload_unit_start_indicators신호가 high일 때 유로부하의 첫번째 바이트를 초기값으로 입력받아 다운카운팅하다가 1이되면 제어신호를 출력하게 된 포인터필드처리부와; Payload_unit_start_indicators신호가 high인 경우 상기 포인트필드처리부의 제어신호에 의해 동작을 시작하고 Payload_unit_start_indicators신호가 low인 경우 first_data Byte 신호에의해 동작을 시작하게 되며, 펄스신호를 출력하게 된 타임베이스발생기; 상기 타임베이스발생기의 출력신호에 의해 외부로부터 데이타를 1바이트씩 입력받아 섹션길이값, 스트림타입, elemantary_PID 및 주석문 등 각종정보를 출력하게 된 메인처리부; 상기 메인처리부로 부터 섹션길이값을 초기값으로 입력받아 다운카운트를 시작하다가 카운터값이 0이 되면 상기 메인처리부 및 타임베이스발생기의 동작을 중단시키게 된 섹션길이카운터부; 상기 메인처리부로 부터 프로그램 주석문을 입력받아 소정의 주석문만을 선택하여 출력하게 된 제1 주석문처리부 및; 상기 메인처리부로 부터 elementary 스림의 주석문을 입력받아 수정의 주석문만을 선택하여 출력하게 된 제2주석문처리부로 구성된 것을 특징으로 한다.
상술한 구성으로 된 본 발명은 PAT로 부터 얻어진 소정 프로그램의 PID와 일치하는 TS패킷의 유료부하를 전송받아, 이 유료부하에 사상된 스트림타입과 elementary_PID 및 주석문(descriptor)를 출력하게 되고, 각 PES패킷을 전송하는 TS패킷의 PID를 얻을 수 있게 해주는 것이다.
이하, 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
제3도는 본 발명에 따른 MPEG2 PMT 역패킷화기를 도시한 것으로, PAT로 부터 얻어진 소정 프로그램의 PID와 일치하는 TS패킷의 유료부하를 입력받아 스트림타입과 elementary_PID 및 주석문(descriptor)을 출력하게 된 MPEG2 PMT 역패킷화기에 있어서, 외부로 부터 입력된 Payload_unit_start_indicator신호가 high일 때 유로부하의 첫번째 바이트를 초기값으로 입력받아 다운카운팅하다가 1이되면 제어신호를 출력하게 된 포인터필드처리부(40)와; Payload_unit_start_indicator신호가 high인 경우 상기 포인터필드처리부(40)의 제어신호에 의해 동작을 시작하고 Payload_unit_start_indicator신호가 low인 경우 first_data Byte 신호에 의해 동작을 시작하게 되며, 펄스신호를 출력하게 된 타임베이스발생기(42); 상기 타임베이스발생기(42)의 출력신호에 의해 외부로부터 데이터를 1바이트씩 입력받아 섹션길이값, 스트림타입, elementary_PID 및 descriptor등 각종정보를 출력하게 된 메인처리부(44); 상기 메인처리부(44)로 부터 섹션길이값을 초기값으로 입력받아 다운카운트를 시작하다가 카운터값이 0이 되면 상기 메인처리부(44) 및 타임베이스발생기(42)의 동작을 중단시키게 된 섹션길이카운터부(46); 상기 메인처리부(44)로부터 프로그램 주석문을 입력받아 소정의 주석문만을 선택하여 출력하게 된 제1 주석문처리부(48) 및; 상기 메인처리부(44)로부터 elementary 스트림의 주석문을 입력받아 소정의 주석문만을 선택하여 출력하게 된 제2 주석문처리부(50)로 구성된 것이다.
포인터필드 처리부(40)는 제4도에 도시된 바와 같이 포인터필드디텍터(52)와 포인터필드카운터(54)로 구성되어 입력되는 테이타스트림으로 부터 포인터 필드를 찾아내어 처리하는 부분으로서, TS패킷의 헤더처리부(미도시)로부터 입력된 Payload_unit_start_indicator신호에 의해 상기 포인터필드디텍터(52)에 입력된 첫 번째 바이트의 데이터스트림을 포인터필드카운터(54)로 출력하게 되고, 포인트필드카운터(54)는 입력된 값으로 초기값이 세팅되어 다운카운팅을 시작하다가 카운터가 1이 될 때 타임베이스발생기(42)로 제어신호(A)를 출력하게 된 것이다.
여기서 Payload_unit_start_indicator는 TS패킷의 헤더의 구성요소로써 포인터필드가 유료부하에 존재하는 지 여부를 알려주게 된 것으로, 만약에 Payload_unit_start_indicator가 1인 경우 포인터필드가 존재하고 되고, 유료부하의 첫 번째바이트가 포인트필드가 되며, 이 포인트필드는 PMT테이블 셋트의 위치를 지시하게 되는 것이다. 또한, Payload_unit_start_indicator가 0인 경우 포인터필드가 존재하지 않는 것이고, 유료부하의 첫 번째바이트부터 PMT테이블이 시작하게 된다.
타임베이스발생기(42)는 입력되는 데이터스트림의 시간축을 형성해주는 역할을 하는 것으로, Payload_unit_start_indicator, 상기 포인트필드퍼리부(40)로 부터의 신호(A), First_data Byte 신호 및 섹션길이 카운터(46)로 부터의 신호(C)에 의하여 제어되게 된다.
즉, 제5도(a)에 도시된 바와 같이 Payload_unit_start_indicator가 high인 경우에는 포인트필드가 존재하게 되므로, First_data Byte신호가 입력되는 것에 상관없이 포인터필드처리부(40)로부터 제어신호(A)가 입력될 처리부(44)와 타임베이스발생기(46)에 제어신호(C)를 출력하게 된 것이다.
여기서 섹션길이는 PMT테이블의 길이를 나타내는 것으로, 메인처리부(44)와 메인처리부(44)의 동작을 제어하는 타임베이스발생기(42)가 한 섹션이 처리되는 구간동안 계속 작동할 수 있게 해준다.
제1 주석문처리부(48)와 제2 주석문 처리부(50)는 각각 주석문확인기(58)와 주석문디멀티플렉서(60)로 구성되어, 상기 메인처리부(44)로부터 소정의 주석문을 입력받아 해당 주석문의 종류를 분류하여 주석문 역패킷화기로 출력하게 된 것인 바, 상기 제1 주석문처리부(48)는 메인처리부(44)로부터 프로그램에 대한 각종 설명을 포함하는 프로그램주석문을 입력받아 소정의 주석문만을 선택하여 출력하게 되고, 제2 주석문처리부(50)는 상기 메인 처리부(44)로부터 각 elementary스트림 즉, 비디오스트림 및 오디오스트림등에 대한 설명을 포함라는 elementary스트림의 주석문을 입력받아 해당 주석문만을 선택하여 소정으 lwntjrans의 역패킷화기로 분리 전송하게 된 것이다.
이상에서 서술된 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 불과한 것이고, 이를 한정적으로 해석해서는 안되며, 단지 본 발명의 진정한 정신 및 범위내에 존재하는 변형에는 모두 본 발명의 청구범위에 속하는 것이다.

Claims (2)

  1. PAT로부터 얻어진 소정 프로그램의 PID와 일치하는 TS패킷에 유료부하를 입력받아 스트림타입과 elementary_PID 및 주석문(descriptor)를 출력하게 된 MPEG2 PMT 역패킷화기에 있어서, 외부로부터 입력된 Payload_unit_start_indicator신호가 high일 때 유료부하의 첫 번째 바이트를 초기값으로 입력받아 다운카운팅하다가 1이되면 제어신호를 출력하게된 포인터필드처리부(40)와; Payload_unit_start_indicator신호에 따라 상기 포인터필드처리부(40)의 제어신호와 first_data Byte 신호를 선택적으로 입력받아 펄스신호를 출력하게 된 타임베이스발생기(42); 상기 타임베이스발생기(42)의 출력신호따라 데이터를 1바이트씩 입력받아 섹션길이값, 스트림타입, elementary_PID 및 descriptor등 각종정보를 출력하게 된 메인처리부(44); 상기 메인처리부(44)로부터 섹션길이값을 초기값으로 입력받아 다운카운트를 시작하다가 카운터값이 0이 되면 상기 메인처리부(44) 및 타임베이스발생기(42)의 동작을 중단시키게 된 섹션길이카운터부(46); 상기 메인처리부(44)로부터 프로그램 주석문을 입력받아 소정의 주석문만을 선택하여 출력하게 된 제1주석문처리부(48) 및; 상기 메인처리부(44)로부터 elementary 스트림의 주석문을 입력받아 소정의 주석문만을 선택하여 출력하게 된 제2주석문처리부(50)로 구성된 것을 특징으로 하는 MPEG PMT 역패킷화기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 포인터필드처리부(40)가 외부로부터 입력된 Payload_unit_start_indicator신호가 high일 때 입력된 유료부하의 첫 번째 바이트를 출력하게 된 포인터필드디텍터(48)와, 상기 포인터필드디텍터(48)의 출력신호를 추기값으로 입력받아 다운카운팅하다가 1이되면 제어신호(A)를 출력하게 된 포인터필드카운터(54)로 구성된 것을 특징으로 하는 MPEG2 PMT 역패킷화기.
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