KR100392384B1 - 엠펙-2 데이터에 엠펙-4 데이터를 동기화시켜 전송하는장치 및 그 방법 - Google Patents

엠펙-2 데이터에 엠펙-4 데이터를 동기화시켜 전송하는장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
MPEG-2 데이터에 대해 부가 정보로 이용할 수 있는 MPEG-4 데이터를 동기화시켜 어플리케이션에서 활용하도록 하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
MPEG-2 데이터에 대해, MPEG-4 데이터를 동기화시켜 전송하는 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
mp4 데이터를 입력받아 각 MPEG-4 객체 데이터들을 추출하고, 상기 객체 데이터와 관련된 메타정보를 해석하여 분리하고, 프로그램 정보 및 동기화 정보를 생성하기 위한 객체 분리 및 정보 생성 수단; 상기 프로그램 정보 및 동기화 정보를 이용하여 MPEG-4 객체 데이터를 MPEG-2 형식의 패킷으로 변환하기 위한 패킷화 수단; 및 상기 MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터와 다중화하기 위한 프로그램 다중화 수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
인터렉티브 멀티미디어 서비스 등에 이용됨.

Description

엠펙-2 데이터에 엠펙-4 데이터를 동기화시켜 전송하는 장치 및 그 방법{Apparatus and Method for delivery of MPEG-4 data synchronized to MPEG-2 data}
본 발명은 디지털 방송용 멀티미디어 데이터인 MPEG-2 음성/영상 데이터에 부가 데이터로 사용될 수 있는 MPEG-4 데이터를 동기화시켜 전송하여 어플리케이션(application)에서 활용하도록 하기 위한 장치 및 그 방법과 그를 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
종래의 기술에 있어서는, 방송/통신/저장 매체용 음성/영상 데이터인 MPEG-2 데이터에 대해, 전송 속도 64Kbps 이하의 디지털 음성/영상 데이터인 MPEG-4 데이터를 동기화시켜 전송하는 이론적인 기술 방법에 대해서만 다루고 있다.따라서 현재까지 MPEG-2 데이터에 MPEG-4 데이터를 동기화시켜 전송하기 위한 전체 시스템의 구성과 구체적인 동기화 구현 내용은 다루어 지지 않아 실질적으로 상기와 같은 MPEG-2 데이터에 MPEG-4 데이터를 동기화시켜 전송하는 서비스가 이루어지지 않는 문제점이 있다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 방송/통신/저장 매체용 음성/영상 데이터인 MPEG-2 데이터에 대해, 디지털 음성/영상 데이터인 MPEG-4 데이터를 동기화시켜 전송하는 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
도1은 본 발명에 따른 MPEG-2 데이터에 MPEG-4 데이터를 동기화시켜 전송하는 장치의 일실시예 구성도.
도2는 본 발명에 따른 MPEG-2 데이터에 MPEG-4 데이터를 동기화시켜 전송하는 방법에 관한 일실시예 처리 흐름도.
도3은 본 발명에 따른 플렉스먹스(FlexMux) 패킷화부와 패킷화 제어부의 접속 데이터 형식으로 플렉스먹스 패킷화된 MPEG-4 데이터를 표현하기 위한 일실시예 구조도.
도4는 본 발명에 따른 MPEG-4 데이터를 PES(Packetized Elementary Stream) 패킷으로 패킷화하여 동기화하기 위한 시간값 입력에 대한 일실시예 설명도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11, 데이터베이스 12, 객체 분리 및 정보 생성부
13, 패킷화부 14, 프로그램 다중화부
121, 객체 분리부 122, 동기화 정보 생성부
123, 프로그램 정보 생성부 131, SL 패킷화부
132, 플렉스먹스(FlexMux) 패킷화부
133, 패킷화 제어부 134, PSI 생성부
135, 14496 섹션 패킷화부
136, PES 패킷화부 137, 수송 스트림(TS) 패킷화부
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터에 동기화시켜 전송하기 위한 장치에 있어서, MPEG-4 데이터의 저장형 형식인 mp4 데이터를 입력받아 각 MPEG-4 객체 데이터들을 추출하고, 상기 객체 데이터와 관련된 메타정보를 해석하여 분리하고, 프로그램 정보 및 동기화 정보를 생성하기 위한 객체 분리 및 정보 생성 수단; 상기 객체 분리 및 정보 생성 수단에서 추출된 MPEG-4 객체 데이터를 MPEG-2 데이터와 동기화하기 위해, 상기 객체 분리 및 정보 생성 수단에서 생성된 프로그램 정보 및 동기화 정보를 이용하여 MPEG-4 객체 데이터를 MPEG-2 형식의 패킷으로 변환하기 위한 패킷화 수단; 및 상기 패킷화 수단에서 패킷화된 MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터와 다중화하기 위한 프로그램 다중화 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.한편, 본 발명은, MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터에 동기화시켜 전송하기 위한 방법에 있어서, MPEG-4 데이터의 저장형 형식인 mp4 데이터를 입력받아 각 MPEG-4 객체 데이터들을 추출하고 그와 관련된 메타 정보를 해석하여 분리하는 제1단계; 상기 제1단계에서 추출된 메타 정보를 이용하여 MPEG-4 객체 데이터를 제1 패킷화하는 제2단계; 상기 제1단계에서 추출된 메타 정보와 상기 제2단계의 패킷화 과정에서 생성된 정보를 이용하여 동기화 정보 및 프로그램 정보를 생성하는 제3단계; 상기 제3단계에서 생성된 정보와 상기 제1단계에서 분리된 메타정보를 이용하여 상기 제2단계에서 패킷화된 MPEG-4 데이터를 제2 패킷화하는 제4단계; 및 상기 제4단계에서 패킷화된 MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터와 다중화하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.한편, 본 발명은, MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터에 동기화시키기 위해, 대용량 프로세서를 구비한 동기화 장치에, MPEG-4 데이터의 저장형 형식인 mp4 데이터를 입력받아 각 MPEG-4 객체 데이터들을 추출하고 그와 관련된 메타 정보를 해석하여 분리하는 제1기능; 상기 제1기능에 의해서 추출된 메타 정보를 이용하여 MPEG-4 객체 데이터를 제1 패킷화하는 제2기능; 상기 제1기능에 의해서 추출된 메타 정보와 상기 제2기능의 패킷화 과정에서 생성된 정보를 이용하여 동기화 정보 및 프로그램 정보를 생성하는 제3기능; 상기 제3기능에 의해서 생성된 정보와 상기 제1기능에 의해서 분리된 메타정보를 이용하여 상기 제2기능에 의해서 패킷화된 MPEG-4 데이터를 제2 패킷화하는 제4기능; 및 상기 제4기능에 의해서 패킷화된 MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터와 다중화하는 제5기능를 제공한다.상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.도1은 본 발명에 따른 MPEG-2 데이터에 MPEG-4 데이터를 동기화시켜 전송하기 위한 장치의 일실시예 구성도이다.
도1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 MPEG-2 데이터에 MPEG-4 데이터를 동기화시켜 전송하기 위한 장치는, MPEG-4 데이터의 저장형 형식인 mp4 데이터를 입력받아 각 MPEG-4 객체 데이터들을 추출하고 상기 객체 데이터와 관련된 메타정보를 해석하여 분리하며, 프로그램 정보 및 동기화 정보를 생성하는 객체 분리 및 정보 생성부(12), 상기 객체 분리 및 정보 생성부(12)에서 추출된 MPEG-4 객체 데이터를 MPEG-2 데이터와 동기화하기 위해, 상기 객체 분리 및 정보 생성부(12)에서 생성된 프로그램 정보 및 동기화 정보를 이용하여 MPEG-4 객체 데이터를 MPEG-2 형식의 패킷으로 변환하는 패킷화부(13) 및 상기 패킷화부(13)에서 패킷화된 MPEG-4 데이터를 MPEG-2 음성/영상 데이터와 다중화하는 프로그램 다중화부(14)를 포함한다.
상기 각 구성 요소의 구체적인 구성 및 동작을 좀 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.
객체 분리 및 정보 생성부(12)는 객체 분리부(121), 동기화 정보 생성부(122) 및 프로그램 정보 생성부(123)를 포함하며, 그 상세 동작은 다음과 같다.
객체 분리부(121)는 미디어 데이터와 메타 정보로 구성된 mp4파일이 저장된 데이터베이스(11)로부터 MPEG-4의 저장형 형식인 mp4 파일을 입력받아 MPEG-4의 각 객체 데이터로 추출하고 그와 관련된 메타 정보인 미디어 데이터의 종류, 위치, 특성, 크기 등을 분석한다. 추출된 MPEG-4 데이터 중 MPEG-4 IOD(Initial Object Descriptor) 데이터는 PSI(Program Specific Information) 생성부(134)로 출력하고, 추출된 메타 정보 중 CTS(Composition Time Stamp)/DTS(Decording Time Stamp) 정보는 동기화 정보 생성부(122)로 출력하며, 추출된 메타 정보 중 ES_ID(Elementary Stream Identifier)정보는 프로그램 정보 생성부(123)로 출력한다. 그 밖의 객체 데이터와 메타 정보는 SL(Sync Layer) 패킷화부(131)로 출력한다.동기화 정보 생성부(122)는 객체 분리부(121)로부터 입력된 CTS/DTS를 MPEG-2 시간 값인 PTS(Presentation Time Stamp)/DTS로 변환한다. 그리고 변환된 PTS/DTS 시간 값과 플렉스먹스(FlexMux, Flexible Multiplex) 패킷화부(132)로부터 입력된 FlexMux 패킷의 길이 정보를 이용하여 하기의 [표 1]과 같은 형식의 동기화 정보를 생성하여 이를 PES(Packetized Elementary Stream) 패킷화부(136)로 출력한다.
프로그램 정보 생성부(123)는 객체 분리부(121)로부터 입력된 ES_ID와 FlexMux 패킷화부(132)로부터 입력된 FlexMux 채널(FlexMuxChannel)을 서로 연결시켜, 하기의 [표 2]와 같은 형식의 프로그램 정보를 생성하여 이를 PSI 생성부(134)로 출력한다.
패킷화부(13)는 SL 패킷화부(131), FlexMux 패킷화부(132), 패킷화 제어부(133), PSI 생성부(134), 14496 섹션 패킷화부(135), PES 패킷화부(136) 및 수송 스트림(TS, Transport Stream) 패킷화부(137)를 포함하며, 그 상세 동작은 다음과 같다.SL 패킷화부(131)는 객체 분리부(121)로부터 입력된 MPEG-4 객체 데이터 및 메타 정보를 SL 패킷으로 패킷화하여 FlexMux 패킷화부(132)로 출력한다. 여기서, SL 패킷은 MPEG-4의 각 객체 데이터간 동기화를 위해 MPEG-4 시스템 규격에서 정의된 것으로, 헤더와 페이로드(payload)로 구성되는데, 여기서 헤더는 MPEG-4 객체 데이터를 임의의 시간에 표현할 있도록 하는 시간 정보, 시퀀스 정보를 가지며, 페이로드는 MPEG-4 객체 데이터를 액세스 유닛(Access Unit) 단위로 갖는다. IOD는 OD(Object Descriptor)와 BIFS(Binary Format for Scene)를 연결시키는 포인터 역할을 하므로 SL 패킷화될 수 없다.
FlexMux 패킷화부(132)는 SL 패킷화부(131)로부터 입력된 SL 패킷을 FlexMux 패킷으로 패킷화하여 하기의 도3 과 같은 형식으로 패킷화 제어부(133)로 출력하며, FlexMux 패킷화 과정에서 생성되는 FlexMux 패킷의 길이 및 FlexMux 채널(FlexMuxChannel) 정보를 프로그램 정보 생성부(123)와 동기화 정보 생성부(122)로 출력한다. 여기서, FlexMux 패킷은 MPEG-4 시스템 규격에서 정의된 옵션 다중화 방식으로, SL 패킷화된 다수의 스트림을 동시에 다중화할 때, 오버헤드를 줄이거나 논리 채널의 부족을 보충하기 위해서 사용된다. FlexMux 패킷은 헤더와 페이로드로 구성되고, 이때 페이로드는 반드시 완전한 SL 패킷을 포함하여야 한다. FlexMux 패킷화 모드는 두 가지가 존재한다. 첫 번째는 하나의 SL 패킷을 FlexMux 페이로드에 포함하는 심플모드(Simple Mode)와, 두 번째는 여러 개의 SL 패킷을 FlexMux 페이로드에 포함하는 다중화 코드 모드(MuxCode Mode)가 있다.패킷화 제어부는(133)는 FlexMux 패킷화부(132)로부터 입력된 FlexMux 패킷을 분석하여 MPEG-2 데이터와 동기화가 필요한 BIFS-애니메이션(animation) 데이터 및 음성/영상 데이터는 PES 패킷화부(136)로, 동기화가 필요하지 않는 BIFS-명령(command) 데이터 및 OD 데이터는 14496 섹션 패킷화부(135)로 출력한다.PSI 생성부(134)는 프로그램 정보 생성부(123)로부터 입력된 프로그램 정보를 이용하여 MPEG-4와 관련된 서술자(descriptor)를 구성하고, 구성된 서술자들과 객체 분리부(121)로부터 입력된 IOD 데이터를 이용하여 MPEG-2 및 MPEG-4 데이터를 모두 수용할 수 있는 PMT(Program Map Table)를 생성하여 TS 패킷화부(137)로 출력한다. 또한 PMT의 위치정보를 나타내는 PAT(Program Association Table)를 생성하여 TS 패킷화부(137)로 출력한다.14496 섹션 패킷화부(135)는 패킷화 제어부(133)로부터 입력된 FlexMux 데이터를 14496 섹션으로 패킷화하여, 이를 다시 TS 패킷화부(137)로 출력한다.
PES 패킷화부(136)는 동기화 정보 생성부(122)로부터 입력된 동기화 정보를 이용하여 패킷화 제어부(133)로부터 입력되고 동기화가 필요한 FlexMux 데이터를 PES 패킷으로 패킷화하여 TS 패킷화부(137)로 출력한다.
TS 패킷화부(137)는 PSI 생성부(134)로부터 입력된 PSI 정보인 PAT 및 PMT와, 14496 섹션 패킷화부(135)로부터 입력된 14496 섹션 패킷화된 MPEG-4 데이터와, PES 패킷화부(136)로부터 입력된 PES 패킷화된 MPEG-4 데이터를 TS 패킷화하여 프로그램 다중화부(14)로 출력한다.
프로그램 다중화부(14)는 TS 패킷화부(137)로부터 입력된 MPEG-4 TS 패킷과 외부로부터 입력된 MPEG-2 음성/영상 데이터를 하나의 TS으로 다중화하는 역할을 한다. 이때, 동기화 초기값(Offset)을 입력받아 두개의 TS을 하나의 TS으로 다중화하는 매개값으로 사용한다.도2는 본 발명에 따른 MPEG-2 데이터에 MPEG-4 데이터를 동기화시켜 전송하는 방법에 관한 일실시예 처리 흐름도이다.
데이터베이스에 저장된 mp4 파일이 입력되면(201), 입력된 mp4 데이터는 MPEG-4 객체 데이터로 분리된다(21). 이 과정(21)에서 각 객체 데이터에 대한 IOD, ES_ID 및 CTS/DTS와 같은 메타 정보 값도 추출된다(202 내지 204). 추출된 데이터 중 IOD 데이터는 PSI 생성에 사용되고(213), 그 밖의 OD, BIFS 및 음성/영상 컨텐츠 데이터는 객체 분리 과정에서 추출된 메타 정보를 이용하여 SL 패킷화된다(205).SL 패킷화된 데이터는 다시 FlexMux 패킷화된다(22). 이 FlexMux 패킷화 과정(22)에서는 메타 정보인 FlexMux 패킷 길이와 FlexMux 채널(FlexMux Channel) 정보가 생성된다(208, 209).객체 분리 과정(21)에서 추출(203)된 CTS/DTS 및 FlexMux 패킷화 과정(22)에서 생성(208)된 FlexMux 패킷 길이 정보는 동기화 정보를 생성하기 위한 데이터로 입력되어 동기화 정보가 생성되고(206), 객체 분리 과정(21)에서 추출(204)된 ES_ID 및 FlexMux 패킷화 과정(22)에서 생성(209)된 FlexMux 채널(FlexMuxChannel) 값은 프로그램 정보를 생성하기 위한 데이터로 입력되어 프로그램 정보가 생성된다(207).FlexMux 패킷화된 데이터는 MPEG-2 데이터와 동기화가 필요한 경우(210) 동기화 정보를 이용하여 PES 패킷으로 패킷화하고(211), 동기화가 필요하지 않는 경우(210) 14496 섹션으로 패킷화된다(212).객체 추출과정(21)에서 추출(202)된 IOD는 프로그램 정보(207)와 함께 PSI를 생성하기 위한 입력으로 사용되어, 프로그램 정보인 PAT 및 PMT가 생성된다(213).PES 패킷(211), 14496 섹션 패킷(212) 및 PSI 데이터(213)는 TS 패킷으로 패킷화되고(214), 동기화 초기값(offset)의 입력으로 MPEG-2 음성/영상 데이터와 다중화되어 하나의 TS로 출력된다(215).
도3은 본 발명에 따른 FlexMux 패킷화부(132)와 패킷화 제어부(133)의 접속 데이터 형식으로 FlexMux 패킷화된 MPEG-4 데이터를 표현하기 위한 일실시예 구조도이다.
MPEG-4 데이터를 구성하는 객체 데이터는 IOD, OD, 장면 서술(Scene Description) 및 음성/영상 컨텐츠로 이루어져 있고, 그 중 IOD 데이터는 상기 도1 과 같이 객체 분리부(121)에서 분리되어 PSI 생성부(134)로 입력된다. 그리고 이를 제외한 나머지 데이터는 SL 패킷화 및 FlexMux 패킷화되는데, FlexMux 패킷화부(132)와 패킷화 제어부(133) 사이에서 접속 규격으로 도3 과 같은 FlexMux 데이터 형식을 이용한다.
상기 FlexMux 데이터 형식은, 동기화 정보 형식과 대응되는 형식으로, 이를 통하여 MPEG-2 데이터와 MPEG-4 데이터의 동기화 구현이 가능하며, FlexMux 데이터 형식의 확장자는 .mpeg4로 할당한다.
후술되는 [표 1]은 본 발명에 따른 MPEG-2 데이터에 MPEG-4 데이터를 동기화시키기 위하여 MPEG-4 데이터를 PES 패킷화하는데 사용되는 PTS/DTS 시간 값을 표현한 동기화 정보 형식이다.
상기 형식은 도1에서의 동기화 정보 생성부(122)를 통하여 생성되는데, 객체 분리부(121)로부터 입력된 메타 정보인 CTS/DTS를 (수학식 1)과 (수학식 2)를 사용하여 변환한 PTS/DTS 시간 값과 FlexMux 패킷화부(132)로부터 입력된 FlexMux 패킷의 길이 정보를 이용하여 구성한다.
상기 [표 1]에서 N1은 FlexMux 데이터에 존재하며 시간 값을 가지는 FlexMux 패킷의 수를 나타낸다.
그리고, 상기 [표 1]에서 FlexMux_패킷_길이(FlexMux_packet_length)는 8 비트로 할당되며, 동기화 정보를 나타내기 위하여 도3의 FlexMux 비트열을 구성하고 있는 각 FlexMux 패킷에 대한 길이 값을 나타낸다.
그리고, PTS_DTS_플래그(PTS_DTS_flags)는 PTS, DTS 정보의 존재 유무를 나타내며, 2 비트로 할당된다. '0x10'은 PTS 정보가 동기화 정보 파일에 존재한다는 것을 의미하며, '0x11'은 PTS 및 DTS 정보가 동기화 정보 파일에 존재하는 것을 의미한다. 또한, '0x00'는 PTS 및 DTS 정보 모두 동기화 정보 파일에 존재하지 않는다는 것을 의미하고, '0x01'은 사용되지 않는다. 6 비트로 할당된 예비(reserved)는 11.1111 값을 가진다. 1 비트로 할당된 마커_비트(marker_bit)는 1 값을 가진다. PTS[32..30], PTS[29..15] 및 PTS[14..0]는 MPEG-4 CTS 정보를 (수학식 1)을 사용하여 변형한 값이다. DTS[32..30], DTS[29..15] 및 DTS[14..0]는 MPEG-4 DTS 정보를 (수학식 2)을 사용하여 변형한 값이다. 8 비트로 할당된 예비(reserved)는 1111.1111 값을 가지며, PTS 및 DTS를 확장하기 위한 여분으로 사용될 수 있다.
상기 (수학식 1)과 (수학식 2)에서 OCR 리솔류션(Object Clock Reference Resolution)은 항상 90kHz를 정수로 나눈 값이므로, 그 값은 45kHz, 30kHz, 22.5kHz 등이 된다. 즉, MPEG-4를 MPEG-2에 동기화시키기 위해서는 기본적으로 MPEG-4의 시간 참조 값인 OCR이 MPEG-2 PCR(Program Clock Reference)에 맞물려 운용될 수 있도록 하여야 하므로 90/OCR 리솔류션은 MPEG-2와 MPEG-4의 서로 다른 시간 참조 값을 보상하기 위한 값이다.
상기 도1의 PES 패킷화부(136)에서는 구성된 동기화 정보 형식을 이용함으로써 PES 패킷화에 있어서 시간값 입력을 보다 용이하게 할 수 있다. 즉, 동기화 정보는 FlexMux 데이터의 메타 데이터로 볼 수 있으므로, PES 패킷화의 시간값 입력을 위하여 입력 FlexMux 데이터를 별도로 분석하는 과정이 생략된다. 여기서, 동기화 정보 형식의 확장자로는 .mpeg4hint를 할당하였다.
후술되는 [표 2]는 본 발명에 따른 MPEG-2 프로그램 구성정보에 MPEG-4 데이터를 표현하기 위하여 MPEG-4 ES_ID와 FlexMux 채널(FlexMuxChannel)을 서로 연결시켜주는 프로그램 정보를 표현하는 형식을 나타낸다.
[표 2]에서 표현한 형식은 도1에서 보이는 바와 같이 프로그램 정보 생성부(123)를 통하여 생성되는데, 객체 분리부(121)로부터 입력된 메타 정보인 MPEG-4 객체 데이터에 대한 ES_ID와 FlexMux 패킷화부(132)로부터 입력된 FlexMux 채널(FlexMuxChannel)을 서로 연결시켜 구성한다. PSI 생성부(134)에서는 구성된 프로그램 정보 형식을 이용함으로써 프로그램 구성 정보 중 하나인 PMT를 생성할 때 MPEG-4 데이터를 위해 필요한 FMC(FlexMuxChannel)_서술자(Descriptor) 구성을 보다 용이하게 할 수 있다. 즉, 프로그램 정보 생성부(123)에서는 프로그램 정보를 생성함으로써 PSI 생성부(134)에서 PMT 생성시 별도의 사용자 입력 또는 별도의 FlexMux 데이터의 분석없이 자동으로 MPEG-4 객체 데이터에 대한 ES_ID 및 FlexMux 채널을 할당할 수 있게 한다. 여기서, 프로그램 정보 형식의 확장자는 .fmc로 할당하였다.
상기 [표 2]에서 N2는 정의되어야 할 FlexMux 채널(FlexMux Channel) 수를 나타낸다.
16 비트로 할당된 ES_ID(16bits)는 프로그램 정보를 나타내기 위하여 MPEG-4 객체 데이터를 인식하기 위한 값(ID)를 나타낸다.
8 비트로 할당된 FlexMux 채널은, 상기 도3의 FlexMux 비트열을 구성하고 있는 각 FlexMux 패킷에 사용되는 FlexMux 채널(FlexMux Channel) 수를 나타낸다. 이때, FlexMux 패킷 헤더에 존재하는 첫 8 비트의 인덱스(index)값이 FlexMux 채널 값이 된다.
본 발명에서 제안하는 다중화 방식은 다음과 같다. MPEG-4 데이터는 SL/FlexMux 패킷화될 경우 스스로 시간 정보를 가지는 동기(Synchronous) 데이터이므로, MPEG-4 데이터인 mp4 파일 형식으로 저장되어 있을 경우 최초의 시간 참조 값인 OCR(Object Clock Reference)이 0으로 설정된다. 그러나 MPEG-2 데이터의 시간 참조 값은 이에 비해 절대적인 값이므로 MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터와 다중화할 경우에는 PES 패킷화된 MPEG-4 데이터의 PTS/DTS 시간 값에, 동기화를 위한 다중화 초기값을 입력하여, 이 값을 MPEG-4 시간값인 PTS/DTS 값에 더해서 보정해 주어야 MPEG-2 데이터에 대해 동기화가 구현 가능해진다. 즉, 절대적인 시간 값을 가지는 MPEG-2 데이터와 상대적인 시간 값을 가지는 MPEG-4 데이터와의 동기화를 위하여 다중화 초기 값을 MPEG-4 데이터의 삽입 지점으로 사용하여 두 가지 데이터를 동기화하며, 이를 식으로 나타내면 다음의 (수학식 3) 및 (수학식 4)와 같다.
상기 (수학식 1)과 (수학식 2)를 (수학식 3)과 (수학식 4)에 각각 대입하여 나타내면 다음의 (수학식 5) 및 (수학식 6)과 같이 나타낼 수 있다.
참고로 (수학식 6)에서 등호의 좌측 항은 MPEG-2 시스템 규격의 DTS(t)를 나타내고, 우측 항은 MPEG-4 시스템 규격의 DTS(t)를 나타낸다.도4는 본 발명에 따른 MPEG-4 데이터를 PES(Packetized Elementary Stream) 패킷으로 패킷화하여 동기화하기 위한 시간값 입력에 대한 일실시예 설명도이다.
도4에서는 MPEG-2 PCR과 MPEG-4 OCR이 서로 같은 90kHz의 해상도를 가진다고 가정하여 상기의 (수학식 1) 내지 (수학식 6)을 적용하였다.
상기와 같은 과정에 의해 MPEG-2 데이터와 이에 관련된 MPEG-4 데이터의 동기화가 가능하고, 이에 따라 사용자 단말에서는 사용자가 원하는 시간에 부가 정보인 MPEG-4 데이터를 출력할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 디지털 방송에서 부가 정보로 사용되는 MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터에 동기화시켜 전송하는 구체적인 구현 방법을 제안함으로써 대화형기능을 가지는 MPEG-4 데이터의 실시간 전송 및 임의의 시간에 사용자의 접근(Random Access)을 가능하게 하고, 상기 두 가지 데이터의 활용성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터에 동기화시켜 전송하기 위한 장치에 있어서,
    MPEG-4 데이터의 저장형 형식인 mp4 데이터를 입력받아 각 MPEG-4 객체 데이터들을 추출하고, 상기 객체 데이터와 관련된 메타정보를 해석하여 분리하고, 프로그램 정보 및 동기화 정보를 생성하기 위한 객체 분리 및 정보 생성 수단;
    상기 객체 분리 및 정보 생성 수단에서 추출된 MPEG-4 객체 데이터를 MPEG-2 데이터와 동기화하기 위해, 상기 객체 분리 및 정보 생성 수단에서 생성된 프로그램 정보 및 동기화 정보를 이용하여 MPEG-4 객체 데이터를 MPEG-2 형식의 패킷으로 변환하기 위한 패킷화 수단; 및
    상기 패킷화 수단에서 패킷화된 MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터와 다중화하기 위한 프로그램 다중화 수단
    을 포함하는 MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터에 동기화시켜 전송하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 객체 분리 및 정보 생성 수단은,
    MPEG-4 데이터의 저장형 형식인 mp4 데이터를 입력받아 각 MPEG-4 객체 데이터들을 추출하고 그와 관련된 메타 정보를 해석하여 분리하기 위한 객체 분리 수단;
    상기 객체 분리 수단에서 추출된 메타 정보인 CTS(Composition Time Stamp)/DTS(Decording Time Stamp) 정보와 상기 패킷화 수단에서 추출된 FlexMux(Flexible Multiplex) 패킷 헤더 정보인 FlexMux 패킷 길이 정보를 이용하여 동기화 정보를 생성하기 위한 동기화 정보 생성 수단; 및
    상기 객체 분리 수단에서 추출된 메타 정보인 ES_ID 정보와 상기 패킷화 수단에서 추출된 FlexMux 패킷 헤더 정보인 FlexMux 채널 정보를 이용하여 프로그램 정보를 생성하기 위한 프로그램 정보 생성 수단
    을 포함하는 MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터에 동기화시켜 전송하는 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 패킷화 수단은,
    상기 객체 분리 수단에서 추출된 메타 정보를 이용하여 MPEG-4 객체 데이터를 SL(Sync Layer) 패킷화하기 위한 SL 패킷화 수단;
    상기 SL 패킷화 수단으로부터 SL 패킷화된 데이터를 FlexMux 패킷화하는 FlexMux 패킷화 수단;
    상기 FlexMux 패킷화 수단에서 FlexMux 패킷화된 MPEG-4 데이터를 PES(Packetized Elementary Stream) 패킷화하거나 14496 섹션으로 패킷화할 수 있도록 제어하는 패킷화 제어 수단;
    상기 패킷화 제어 수단에서 제어된 MPEG-4 데이터를 상기 동기화 정보 생성 수단에서 생성된 동기화 정보를 이용하여 PES 패킷화하기 위한 PES 패킷화 수단;
    상기 패킷화 제어 수단에서 제어된 MPEG-4 데이터를 14496 섹션 패킷화하기 위한 14496 섹션 패킷화 수단;
    상기 객체 분리 수단에서 추출된 메타 정보인 IOD(Initial Object Descriptor)정보와 상기 프로그램 정보 생성 수단에서 생성된 프로그램 정보를 이용하여 PSI(Program Specific Information)를 생성하기 위한 PSI 생성 수단; 및
    상기 PES 패킷화 수단에서 생성된 PES 패킷, 상기 14496 섹션 패킷화 수단에서 생성된 14496 섹션 패킷 및 상기 PSI 생성 수단에서 생성된 PSI를 MPEG-2 TS(Transport Stream)로 패킷화하기 위한 TS 패킷화 수단
    을 포함하는 MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터에 동기화시켜 전송하는 장치.
  4. MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터에 동기화시켜 전송하기 위한 방법에 있어서,
    MPEG-4 데이터의 저장형 형식인 mp4 데이터를 입력받아 각 MPEG-4 객체 데이터들을 추출하고 그와 관련된 메타 정보를 해석하여 분리하는 제1단계;
    상기 제1단계에서 추출된 메타 정보를 이용하여 MPEG-4 객체 데이터를 제1 패킷화하는 제2단계;
    상기 제1단계에서 추출된 메타 정보와 상기 제2단계의 패킷화 과정에서 생성된 정보를 이용하여 동기화 정보 및 프로그램 정보를 생성하는 제3단계;
    상기 제3단계에서 생성된 정보와 상기 제1단계에서 분리된 메타정보를 이용하여 상기 제2단계에서 패킷화된 MPEG-4 데이터를 제2 패킷화하는 제4단계; 및
    상기 제4단계에서 패킷화된 MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터와 다중화하는 제5단계
    를 포함하는 MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터에 동기화시켜 전송하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2단계는,
    상기 제1단계에서 분리된 메타 정보를 이용하여 MPEG-4 데이터를 SL 패킷으로 패킷화하는 제6단계; 및
    상기 제6단계에서 SL 패킷화된 데이터를 FlexMux 패킷화하는 제7단계
    를 포함하는 MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터에 동기화시켜 전송하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제7단계의 FlexMux 패킷은,
    FlexMux 헤더와 SL 패킷 데이터 유닛(PDU)
    을 포함하는 MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터에 동기화시켜 전송하는 방법.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3단계는,
    상기 제1단계에서 추출된 메타 정보인 CTS/DTS 정보와 상기 제2단계의 패킷화 과정에서 추출된 FlexMux 패킷 길이 정보를 이용하여 동기화 정보를 생성하는 제8단계; 및
    상기 제1단계에서 추출된 메타 정보인 ES_ID 정보와 상기 제2단계의 패킷화 과정에서 추출된 FlexMux 채널 정보를 이용하여 프로그램 정보를 생성하는 제9단계
    를 포함하는 MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터에 동기화시켜 전송하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제8단계는,
    상기 CTS/DTS 정보를 PTS(Program Time Stamp)/DTS 정보로 변환하는 것
    을 특징으로 하는 MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터에 동기화시켜 전송하는 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제4단계는,
    상기 제2단계의 패킷화 과정에서 생성된 FlexMux 패킷을 동기화 필요 여부에 따라 제어하는 제10단계;
    상기 제9단계에서 생성된 프로그램 정보와 상기 제1단계에서 추출된 메타 정보인 IOD를 이용하여 PSI를 생성하는 제11단계;
    상기 제10단계의 제어에 따라, 상기 제8단계에서 생성된 동기화 정보를 이용하여 상기 제2단계의 패킷화 과정에서 생성된 FlexMux 데이터를 PES 패킷화하는 제12단계;
    상기 제10단계의 제어에 따라, 상기 제2단계의 패킷화 과정에서 생성된 FlexMux 데이터를 14496 섹션으로 패킷화하는 제13단계; 및
    상기 생성된 PSI, PES 패킷 및 14496 섹션 패킷을 TS 패킷으로 패킷화하는 제14단계
    를 포함하는 MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터에 동기화시켜 전송하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제11단계는,
    PSI 생성 과정에서 프로그램 구성 정보 중 하나인 PMT(Program Map Table)를 생성하기 위하여, MPEG-4 데이터를 위한 FlexMux채널 서술자(FMC_Descriptor)구성에 상기 제3단계에서 생성된 프로그램 정보를 입력하는 것
    을 특징으로 하는 MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터에 동기화시켜 전송하는 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제5단계는
    외부 인터페이스를 통해 MPEG-2 음성/영상 데이터 및 동기화 초기값을 입력받는 제10단계; 및
    상기 제4단계의 패킷화 과정에서 생성된 TS 패킷과 상기 제10단계에서 입력된 정보를 하나의 TS으로 다중화하는 제11단계
    를 포함하는 MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터에 동기화시켜 전송하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제11단계는,
    절대적인 시간 값을 가지는 MPEG-2 데이터와 상대적인 시간 값을 가지는 MPEG-4 데이터와의 동기화를 위하여 다중화 초기 값을 MPEG-4 데이터의 삽입 지점으로 사용하여 두 가지 데이터를 동기화시키는 것
    을 특징으로 하는 MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터에 동기화시켜 전송하는 방법.
  13. MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터에 동기화시키기 위해, 대용량 프로세서를 구비한 동기화 장치에,
    MPEG-4 데이터의 저장형 형식인 mp4 데이터를 입력받아 각 MPEG-4 객체 데이터들을 추출하고 그와 관련된 메타 정보를 해석하여 분리하는 제1기능;
    상기 제1기능에 의해서 추출된 메타 정보를 이용하여 MPEG-4 객체 데이터를 제1 패킷화하는 제2기능;
    상기 제1기능에 의해서 추출된 메타 정보와 상기 제2기능의 패킷화 과정에서 생성된 정보를 이용하여 동기화 정보 및 프로그램 정보를 생성하는 제3기능;
    상기 제3기능에 의해서 생성된 정보와 상기 제1기능에 의해서 분리된 메타정보를 이용하여 상기 제2기능에 의해서 패킷화된 MPEG-4 데이터를 제2 패킷화하는 제4기능; 및
    상기 제4기능에 의해서 패킷화된 MPEG-4 데이터를 MPEG-2 데이터와 다중화하는 제5기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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