KR100527846B1 - 디지털 오디오 방송 전송 시스템에서 비트율 제어 방법 및그를이용한 미디어 스트림 변환 장치 및 그 방법 - Google Patents

디지털 오디오 방송 전송 시스템에서 비트율 제어 방법 및그를이용한 미디어 스트림 변환 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은 디지털 오디오 방송 전송 시스템에서 비트율 제어 방법 및 그를 이용한 미디어 스트림 변환 장치 및 그 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 디지털 오디오 방송(DAB) 전송 시스템에서 멀티미디어 서비스를 위하여 데이터 비트량을 낭비하지 않으면서 패킷단위로 외부호화하고, 특히 외부호화된 MPEG-2 전송스트림을 DAB 전송프레임 주기마다 DAB 전송프레임에 스트림 길이(STL) 값에 따른 데이터량 만큼씩 실어서 전송함으로써, 데이터 비트량을 효율적으로 사용하기 위한 비트율 제어 방법 및 그를 이용한 미디어 스트림 변환 장치 및 그 방법을 제공하고자 함.
3. 발명의 해결 방법의 요지
본 발명은, DAB 전송 시스템에서 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 미디어 스트림 변환 방법에 있어서, 입력 동영상 전송스트림의 데이터량을 구하고, 이 데이터량을 이용하여 DAB 전송프레임에 실을 데이터량을 나타내는 STL 값을 구하는 단계; 상기 STL 값을 바탕으로, DAB 전송프레임 주기마다 외부호화하여야 하는 데이터량을 구하는 데이터량 추출단계; 상기 데이터량 추출단계에서 구한 데이터량을 바탕으로, DAB 전송프레임 주기마다 평균적으로는 STL 값에 따른 데이터량을 유지하면서 패킷단위 배수 크기의 데이터를 패킷 단위로 외부호화하는 단계; 및 외부호화된 동영상 전송스트림을 DAB 전송프레임 주기마다 상기 STL 값에 따른 데이터량 만큼씩 읽어서 DAB 전송프레임을 구성하여 출력하는 단계를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 디지털 오디오 방송(DAB) 전송 시스템 등에 이용됨.

Description

디지털 오디오 방송 전송 시스템에서 비트율 제어 방법 및 그를 이용한 미디어 스트림 변환 장치 및 그 방법{Method of controlling bit rate in digital audio broadcasting system and apparatus and method for converting media stream using it}
본 발명은 디지털 오디오 방송(DAB : Digital Audio Broadcasting) 기술분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유럽의 DAB 시스템인 유레카(Eureka) 147을 기반으로 하는 DAB 전송 시스템에서 멀티미디어 서비스를 위하여 엠펙2(MPEG-2) 동영상 데이터를 DAB 데이터 스트림으로 효율적으로 변환하되, 특히 DAB 전송프레임 주기마다 데이터 비트량을 효율적으로 사용할 수 있는 비트율 제어 방법 및 그를 이용한 미디어 스트림 변환 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근, 이동 상태에서 동영상을 포함하는 멀티미디어 방송 서비스에 대한 요구가 높아짐에 따라 이러한 서비스를 수용하기 위해 여러 방법들이 활발히 모색되고 있다. 그 중 하나로, 이동 수신에 강한 디지털 오디오 방송(DAB) 시스템을 적용하는 방안이 고려되고 있다.
일예로, 유럽 방식의 유레카(Eureka) 147 기반 DAB 전송 시스템은 아날로그 오디오 방송의 디지털화를 목적으로 하기 때문에, 원래 오디오 데이터나 소량의 데이터 정보만을 처리할 수 있도록 개발되었다.
현재, 디지털 텔레비젼(TV) 방송에서는 MPEG-2를 이용하여 동영상을 서비스하고 있는데, 멀티미디어 데이터를 디지털 TV 방송에서 사용하고 있는 MPEG-2 시스템 규격으로 전송할 경우, 다중화 및 동기화 등에 있어서 많은 장점을 가지고 있다. 따라서, 동영상 데이터를 포함한 멀티미디어 데이터를 MPEG-2 시스템 규격으로 처리한 후 이를 이동 수신에 강한 DAB 전송 시스템을 이용하여 전송한다면, 이동 수신시에도 보다 더 안정된 멀티미디어 방송 서비스를 제공할 수 있으리라 기대된다.
하지만, MPEG-2 시스템 규격으로 처리된 데이터를 예를 들면 Eureka 147 기반 DAB 전송 시스템을 이용하여 서비스하려면, 두 시스템간에 호환성이 있는 인터페이스를 가지고 있어야 함에도 불구하고, 정작 두 시스템간에는 서로 다른 인터페이스를 가지고 있으므로(호환성이 없음) 현재의 DAB 전송 시스템에서는 MPEG-2 데이터를 처리할 수 없다. 따라서, DAB 전송 시스템에서 MPEG-2 전송스트림을 전송할 수 있는 방안이 필요하다.
비록, 관련 선행기술의 일예로, 디지털 패킷망으로부터 입력받은 패킷을 DAB 기술에 기반하여 동작하는 라디오 방송 시스템에 적용하기 위한 "System for connecting a packet data network to a digital radio network(US등록번호 6,075,789호, 등록일 2000. 6. 13)(이하, 제1 선행기술이라 함)"가 있지만, 본 발명에 비춰 볼 때, 상기 제1 선행기술은 ATM과 같은 디지털 패킷망으로부터 입력받은 패킷을 DAB 데이터로 변환하여 전송하는 것임에 반하여, 본 발명은 MPEG-2 전송스트림(TS : Transport Stream)을 입력받아서 DAB 데이터로 변환하는 것이다.
한편, 관련 선행기술의 다른 예로, DAB 기반 시스템에서 엠펙(MPEG)으로 압축된 동영상이나 제이펙(JPEG)으로 압축된 정지영상 등의 멀티미디어 데이터를 전송하여 소형 단말기에서 볼 수 있게 하는 "Mobile multimedia services via DAB:DMB(게제지 Global telecommunications conference ; 저자 Fazel K., Aign S., Romanowski A., Ruf M.J. ; Volume 3/3-8 ; pp1312-1317 ; 1997. 11)(이하, 제2 선행기술이라 함)"가 있으나, 본 발명에 비춰 볼 때, 상기 제2 선행기술은 MPEG이나 JPEG과 같은 방식으로 압축 부호화하고 이를 DAB 데이터로 변환하여 서비스한다는 점에서 본 발명과 유사(즉, 멀티미디어 데이터를 DAB 전송 시스템을 이용하여 전송할 수 있게 하는 점에서 양자가 유사)하지만, 특히 본 발명은 전송프레임 주기마다 데이터 비트량을 효율적으로 사용할 수 있다는 점에서 상기 제2 선행기술에 대비된다.
또 다른 한편, 관련 선행기술의 또 다른 예로, DAB 시스템에서 MPEG-4로 압축된 동영상 데이터를 전송하여 이동 중에도 고품질의 동영상을 서비스받을 수 있도록 한 "Application of MPEG-4: digital multimedia broadcasting(게제지 Consumer Electronics, IEEE Transaction on ; 저자 Grube M., Siepen P., Mittendorf C., Boltz M., Srinivasan M. ; Volume 47 Issue 3 ; pp474-484 ; 2001. 8)(이하, 제3 선행기술이라 함)"이 있으나, 본 발명에 비춰 볼 때, 상기 제3 선행기술 역시 동영상을 MPEG-4로 압축한 후 이를 MPEG-2 시스템 규격으로 처리하여 DAB 시스템을 통해 방송한다는 점에서 본 발명과 유사(즉, 멀티미디어 데이터를 DAB 전송 시스템을 이용하여 전송할 수 있게 하는 점에서 양자가 유사)하지만, 특히 본 발명은 전송프레임 주기마다 데이터 비트량을 효율적으로 사용할 수 있다는 점에서 상기 제3 선행기술에 대비된다.
정리해 보면, 비록 상기 제2 및 제3 선행기술에 MPEG-2 전송스트림을 DAB 전송 시스템을 이용하여 전송할 수 있는 기술사상이 개시되어 있기는 하지만, MPEG-2 전송스트림을 DAB 전송 시스템을 이용하여 전송하려면, 전송시 에러에 강인하도록 하기 위하여 패킷단위로 외부호화를 수행해야 하고, 특히 외부호화된 MPEG-2 데이터를 DAB 전송프레임 주기마다 DAB 전송프레임의 스트림 데이터 필드에 스트림 길이(STL : Stream Length) 값에 따른 데이터량 만큼씩 실어서 전송해야만 한다.
하지만, DAB 전송 인터페이스 규격중의 하나인 앙상블전송접속(ETI : Ensemble Transport Interface)에서의 STL 값에 따른 데이터량은 8바이트 단위이나, 8바이트의 배수가 아닌 204바이트의 패킷단위로 외부호화할 경우의 데이터량은 8바이트의 배수가 아닌 204바이트의 배수가 된다. 이러한 경우에 DAB 전송프레임인 ETI 프레임 주기마다 짝수개의 패킷을 외부호화하면 ETI 프레임 주기마다 STL 값에 따른 데이터량 만큼씩 ETI 프레임에 실어서 전송할 수 있으나, 데이터 비트량의 낭비가 발생된다.
따라서, 멀티미디어 데이터(특히, MPEG-2 데이터)를 DAB 전송 시스템을 이용하여 전송할 때, 데이터 비트량을 낭비하지 않으면서 패킷단위로 외부호화하고, 특히 외부호화된 MPEG-2 데이터를 ETI 프레임 주기마다 ETI 프레임에 STL 값에 따른 데이터량 만큼씩 실어서 전송함으로써, 데이터 비트량을 효율적으로 사용할 수 있는 방안이 필수적으로 요구된다.
본 발명은, 상기와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, DAB 전송 시스템에서 멀티미디어 서비스를 위하여 데이터 비트량을 낭비하지 않으면서 패킷단위로 외부호화하고, 특히 외부호화된 MPEG-2 전송스트림을 DAB 전송프레임 주기마다 DAB 전송프레임에 STL 값에 따른 데이터량 만큼씩 실어서 전송함으로써, 데이터 비트량을 효율적으로 사용하기 위한 비트율 제어 방법 및 그를 이용한 미디어 스트림 변환 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 디지털 오디오 방송(DAB) 전송 시스템에서 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 미디어 스트림 변환 장치에 있어서, 입력 동영상 전송스트림의 데이터량을 구하고, 이 데이터량을 이용하여 DAB 전송프레임에 실을 데이터량을 나타내는 스트림 길이(STL) 값을 구하기 위한 데이터 분석수단; 상기 동영상 전송스트림 중에서 유효 패킷의 데이터를 저장하고 있는 제1 저장수단; 데이터량을 맞추기 위한 널패킷을 생성하기 위한 널패킷 생성수단; 상기 STL 값을 바탕으로, DAB 전송프레임 주기마다 외부호화하여야 하는 데이터량을 구하여, 해당 크기에 맞는 데이터를 상기 유효 패킷과 상기 널패킷을 다중화하여 출력하기 위한 다중화수단; 전송시 에러에 강인하도록, 상기 다중화수단의 출력값을 패킷단위로 외부호화하기 위한 외부호화수단; 외부호화된 동영상 전송스트림을 저장하기 위한 제2 저장수단; 및 상기 제2 저장수단에 저장된 동영상 전송스트림을 DAB 전송프레임 주기마다 상기 STL 값에 따른 데이터량 만큼씩 읽어서 DAB 전송프레임을 구성하여 출력하기 위한 전송프레임 구성수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명은 디지털 오디오 방송(DAB) 전송 시스템에서의 비트율 제어 방법에 있어서, DAB 전송프레임에 실을 데이터량을 나타내는 스트림 길이(STL) 값을 입력받는 단계; 상기 STL 값을 바탕으로, DAB 전송프레임 주기마다 외부호화하여야 하는 데이터량을 구하는 데이터량 추출단계; 및 상기 데이터량 추출단계에서 구한 데이터량을 바탕으로, DAB 전송프레임 주기마다 평균적으로는 STL 값에 따른 데이터량을 유지하면서 패킷단위 배수 크기의 데이터를 패킷 단위로 외부호화하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 외부호화된 동영상 전송스트림을 버퍼에 저장한 후, DAB 전송프레임의 STL 값에 따른 데이터량 만큼씩 버퍼로부터 동영상 전송스트림을 읽어, DAB 전송프레임의 스트림 데이터 필드에 실어서 DAB 전송프레임을 구성하여 전송하는 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고, 디지털 오디오 방송(DAB) 전송 시스템에서 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 미디어 스트림 변환 방법에 있어서, 입력 동영상 전송스트림의 데이터량을 구하고, 이 데이터량을 이용하여 DAB 전송프레임에 실을 데이터량을 나타내는 스트림 길이(STL) 값을 구하는 단계; 상기 STL 값을 바탕으로, DAB 전송프레임 주기마다 외부호화하여야 하는 데이터량을 구하는 데이터량 추출단계; 상기 데이터량 추출단계에서 구한 데이터량을 바탕으로, DAB 전송프레임 주기마다 평균적으로는 STL 값에 따른 데이터량을 유지하면서 패킷단위 배수 크기의 데이터를 패킷 단위로 외부호화하는 단계; 및 외부호화된 동영상 전송스트림을 DAB 전송프레임 주기마다 상기 STL 값에 따른 데이터량 만큼씩 읽어서 DAB 전송프레임을 구성하여 출력하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명은 유레카(Eureka) 147을 기반으로 동작하는 DAB 전송 시스템에서 멀티미디어 서비스를 제공하기 위하여 MPEG-2 시스템 규격으로 처리된 데이터를 DAB 데이터 스트림으로 효율적으로 변환하고자 한다. 이때, MPEG-2 전송스트림을 DAB 전송 시스템을 이용하여 전송하려면, 전송시 에러에 강하게 하기 위하여 MPEG-2 전송스트림의 패킷단위로 리드솔로몬(Reed-Solomon) 부호화와 컨볼루션 인터리빙(convolutional interleaving) 등의 외부호화를 수행한다.
즉, 본 발명에서는 MPEG-2 전송스트림을 입력받아 입력되는 데이터 중에서 유효한 패킷의 데이터량을 계산한 후, 이를 이용하여 DAB 전송 시스템에서 하나의 전송프레임에 실어야 할 데이터량을 결정하기 위한 STL(Stream Length) 값을 구한 후, 입력되는 MPEG-2 전송스트림 중에서 유효한 패킷의 데이터를 버퍼(MPEG-2 데이터용 버퍼)에 저장하고, 이 버퍼(MPEG-2 데이터용 버퍼)로부터 유효한 패킷의 데이터를 읽거나 데이터량을 맞추기 위한 널패킷을 생성한 후 이들을 다중화하여 DAB 전송프레임 주기마다 평균적으로는 STL 값에 따른 데이터량을 유지하면서 패킷단위 배수의 크기로 외부호화하여 이를 버퍼(스트림 데이터용 버퍼)에 임시 저장한 후, 버퍼(스트림 데이터용 버퍼)에 저장된 MPEG-2 전송스트림을 DAB 전송프레임 주기마다 STL 값에 따른 데이터량 만큼씩 DAB 전송프레임의 해당되는 스트림 데이터 필드에 실어서 DAB 전송프레임을 구성하여 전송한다.
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.
도 1 은 본 발명에 따른 미디어 스트림 변환 장치의 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 DAB 전송 시스템에서 멀티미디어 서비스를 위한 미디어 스트림 변환 장치는, 입력 동영상 전송스트림(MPEG-2 전송스트림)의 데이터량을 구하고, 이 데이터량을 이용하여 DAB 전송프레임에 실을 데이터량을 나타내는 스트림 길이(STL) 값을 구하기 위한 MPEG-2 데이터 분석부(11)와, MPEG-2 전송스트림 중에서 유효 패킷의 데이터를 저장하고 있는 MPEG-2 데이터용 버퍼(12)와, 데이터량을 맞추기 위한 널패킷을 생성하기 위한 널패킷 생성부(13)와, STL 값을 바탕으로, DAB 전송프레임(예를 들면, 앙상블전송접속(ETI) 프레임) 주기마다 외부호화하여야 하는 데이터량을 구하여, 해당 크기에 맞는 데이터를 유효 패킷과 널패킷을 다중화하여 출력하기 위한 MPEG-2 데이터 다중화부(14)와, 전송시 에러에 강인하도록, MPEG-2 데이터 다중화부(14)의 출력값을 패킷단위로 외부호화하기 위한 외부호화부(15)와, 외부호화된 동영상 전송스트림을 저장하기 위한 스트림 데이터용 버퍼(16)와, 스트림 데이터용 버퍼(16)에 저장된 동영상 전송스트림을 DAB 전송프레임 주기마다 STL 값에 따른 데이터량 만큼씩 읽어서 DAB 전송프레임을 구성하여 출력하기 위한 전송프레임 구성부(17)를 포함한다.
본 미디어 스트림 변환 장치에 입력되는 MPEG-2 전송스트림은 디지털 TV 방송에서 주로 사용되는 SMPTE 310M이나 DVB-ASI와 같은 물리적인 인터페이스를 통해 입력될 수 있다.
MPEG-2 데이터 분석부(11)는 MPEG-2 전송스트림을 입력받아, 입력되는 데이터 중에서 널패킷을 제외한 유효한 패킷의 데이터량을 계산한 후, 이를 이용해 하나의 DAB 전송프레임에 실을 데이터량의 8바이트 단위인 STL 값을 구하여 MPEG-2 데이터 다중화부(14)와 전송프레임 구성부(17)로 출력한다. 또한, 유효한 패킷의 데이터를 출력하여 MPEG-2 데이터용 버퍼(12)에 저장한다.
여기서, STL 값을 계산할 경우에는, 버퍼(MPEG-2 데이터용 버퍼(12))의 넘침을 방지하기 위하여 올림하거나 작은 수를 더하여 여유를 갖도록 계산한다.
특히, MPEG-2 데이터 다중화부(14)에서는 MPEG-2 데이터 분석부(11)나 외부로부터 하나의 DAB 전송프레임에 실을 데이터량을 나타내는 STL 값을 입력받은 후, DAB 전송프레임 주기마다 평균적으로는 STL 값에 따른 데이터량을 유지하면서 패킷단위 배수크기인 데이터량을 계산하여, 이 크기에 맞는 데이터를 MPEG-2 데이터용 버퍼(12)로부터 읽거나, 그 크기보다 적은 양의 데이터만을 MPEG-2 데이터용 버퍼(12)로부터 읽을 경우에는 널패킷 생성부(13)로부터 널패킷 데이터를 읽어서, 이들을 다중화하여 패킷단위로 외부호화부(15)로 보낸다. 즉, MPEG-2 데이터 다중화부(14)는 MPEG-2 데이터용 버퍼(12)에 데이터가 상기 계산된 패킷 단위 배수크기의 데이터량 만큼 또는 그 이상으로 저장되어 있으면 MPEG-2 데이터용 버퍼(12)에서 유효한 패킷의 데이터를 읽고, 그렇지 않으면 널패킷 생성부(13)로부터 널패킷 데이터를 읽어서 유효한 패킷과 널패킷을 다중화하여 외부호화부(15)로 출력하되, DAB 전송프레임 주기마다 평균적으로는 STL 값에 따른 데이터량을 유지하면서 패킷단위 배수크기인 데이터를 패킷단위로 외부호화부(15)에 보낸다.
그러면, 외부호화부(15)에서는 MPEG-2 데이터 다중화부(14)로부터 입력받은 MPEG-2 전송스트림을 전송시 에러에 강하게 하기 위하여, DAB 전송프레임 주기마다 평균적으로는 STL 값에 따른 데이터량을 유지하면서 패킷단위 배수 크기의 데이터를 패킷 단위로 외부호화하여 스트림 데이터용 버퍼(16)로 보낸다. 즉, MPEG-2 데이터 다중화부(14)에서는 입력되는 MPEG-2 전송스트림 중에서의 유효한 패킷과 데이터량을 맞추기 위하여 생성한 널패킷을 다중화하고(다중화시 DAB 전송프레임 주기마다 평균적으로는 STL 값에 따른 데이터량을 유지하면서 패킷 단위 배수 크기의 데이터를 출력함), 외부호화부(15)에서는 그 양만큼을 외부호화한다. 즉, 외부호화부(15)에서는 DAB 전송프레임 주기마다 평균적으로는 STL 값에 따른 데이터량을 유지하면서 패킷 단위 배수 크기의 데이터를 패킷 단위로 외부호화한다.
전송프레임 구성부(17)에서는 DAB 전송프레임의 각 필드값들을 생성시켜 출력한다. 이때, DAB 전송프레임을 구성할 때에는 STL 값에 따른 데이터량 만큼씩 스트림 데이터용 버퍼(16)로부터 외부호화된 MPEG-2 데이터를 읽어서 DAB 전송프레임에서의 스트림 데이터 필드에 실어서 전송한다.
도 2 는 본 발명에 따른 비트율 제어 방법을 나타낸 일실시예 설명도로서, 204바이트로 외부호화하고 DAB 전송 규격 중의 하나인 ETI를 사용하는 DAB 전송 시스템에서 ETI 프레임 주기마다 외부호화하여야 하는 데이터량을 구하는 과정을 나타낸다. 이 데이터량만큼을 외부호화부(15)에서 외부호화한다.
여기에서는 ETI 프레임에서 STL 값을 계속하여 192로 처리할 경우를 가정하여, ETI 프레임 주기마다 평균적으로는 STL 값에 따른 데이터량을 유지하면서 패킷단위 배수크기인 데이터를 외부호화부(15)로 전송함에 있어서, 상기 데이터량을 구하는 과정을 보여준다.
ETI 프레임 주기마다 STL 값에 따른 데이터량 만큼씩 스트림 데이터 필드에 실으려면, ETI 프레임 주기마다 평균적으로는 STL 값에 해당되는 데이터량인 192×8 = 1,536바이트씩을 외부호화부(15)로 보내야 한다.
ETI 프레임 구간마다 MPEG-2 데이터용 버퍼(12)에 1,536바이트씩 저장된다고 가상할 수 있으며, MPEG-2 데이터용 버퍼(12)의 데이터량은 직전의 ETI 프레임 구간에서 STL 값에 해당되는 데이터량인 1,536바이트보다 많이 읽었으면 그 차이만큼 감소하고, 1,536바이트보다 적게 읽었으면 그 차이만큼 증가한다고 가상할 수 있으며, MPEG-2 데이터용 버퍼(12)가 넘치는 것을 방지하기 위해서는 해당되는 ETI 프레임 구간 동안에 그 만큼의 데이터를 처리하여야 하는데 이 데이터량을 가상데이터량(201)이라고 하자.
만약, STL 값이 192이면, 첫 번째 ETI 프레임 구간 동안에 버퍼(12)에 저장되는 가상데이터량(201-1)은 192×8 = 1,536바이트이다. 이 크기의 데이터를 패킷단위 배수크기의 데이터로 변환하여 전송하려면 적어도 204×8 = 1,632바이트가 필요하므로, 첫 번째 ETI 프레임 구간 동안에는 1,632바이트 크기의 MPEG-2 데이터(202-1)를 외부호화부(15)로 전송하여야 한다.
이후, 첫 번째 ETI 프레임 구간에서는 전송하여야 할 1,536바이트보다 96바이트(203-1)를 더 전송하였으므로, 이를 두 번째 ETI 프레임 구간의 가상데이터량에 반영하면, 가상데이터량(201-2)은 1,536-96 = 1,440바이트가 된다. 이를 패킷단위 배수의 크기로 전송하려면 1,632바이트가 필요하므로, 1,632바이트의 MPEG-2 데이터(202-2)를 외부호화부(15)로 전송하여야 한다.
다음으로, 두 번째 ETI 프레임 구간에서도 전송하여야 할 1,536바이트보다 96바이트(203-2)를 더 전송하였으므로, 이를 세 번째 ETI 프레임 구간의 가상데이터량에 반영하면, 가상데이터량(201-3)은 1,440-96 = 1,344바이트가 된다. 이를 패킷단위 배수의 크기로 전송하려면 204×7 = 1,428바이트가 필요하므로, 1,428바이트의 MPEG-2 데이터(202-3)를 외부호화부(15)로 전송하여야 한다.
이와 같은 방법으로 외부호화부(15)에 MPEG-2 전송스트림을 전송하면, 평균적으로 STL 값에 따른 데이터량과 동일하면서 매 ETI 프레임마다 패킷단위 배수의 크기로 MPEG-2 전송스트림을 외부호화부(15)로 전송할 수 있다.
DAB 전송프레임 주기마다 전술한 바와 같은 방법으로 구한 양의 MPEG-2 전송스트림을 외부호화부(15)에 전송하되, MPEG-2 데이터용 버퍼(12)에 데이터가 저장되어 있으면 MPEG-2 데이터용 버퍼(12)에서 MPEG-2 전송스트림을 읽어서 전송하고, MPEG-2 데이터용 버퍼(12)에 데이터가 저장되어 있지 않으면 널패킷 생성부(13)에서 널패킷을 읽어서 유효한 패킷과 널패킷을 다중화하여 DAB 전송프레임 주기마다 평균적으로는 STL 값에 따른 데이터량을 유지하면서 MPEG-2 패킷단위 배수의 크기로 MPEG-2 데이터를 외부호화부(15)로 전송한다.
도 3 은 본 발명에 따른 미디어 스트림 변환 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 DAB 전송 시스템에서 멀티미디어 서비스를 위한 미디어 스트림 변환 방법은, 먼저 디지털 TV 방송에서 주로 사용되는 SMPTE 310M이나 DVB-ASI와 같은 물리적인 인터페이스를 통해 MPEG-2 전송스트림이 입력되면(301), MPEG-2 데이터 분석부(11)에서 MPEG-2 전송스트림의 데이터량을 구하고(302), 이 데이터량을 이용하여 DAB 전송프레임에 실을 데이터량의 8바이트 단위인 STL 값을 구한다(303). 그리고, MPEG-2 전송스트림 중에서 유효 패킷의 데이터를 MPEG-2 데이터용 버퍼(12)에 저장한다(304). 이때, 데이터량 계산시 MPEG-2 데이터용 버퍼(12)의 넘침을 방지하기 위하여 올림으로 계산하거나 적은 값을 더하여 계산한다.
이후, MPEG-2 데이터 다중화부(14)에서는 MPEG-2 데이터 분석부(11)나 외부로부터 하나의 DAB 전송프레임에 실을 데이터량을 나타내는 STL 값을 입력받아, DAB 전송프레임 주기마다 평균적으로는 STL 값에 따른 데이터량을 유지하면서 패킷단위 배수크기인 데이터량을 계산하여, 이 크기에 맞는 데이터를 MPEG-2 데이터용 버퍼(12)로부터 읽거나 널패킷 생성부(13)로부터 널패킷 데이터를 읽어서, 이들을 다중화한다(305).
다음으로, 외부호화부(15)에서는 MPEG-2 데이터 다중화부(14)로부터 입력받은 MPEG-2 전송스트림을 전송시 에러에 강하게 하기 위하여, DAB 전송프레임 주기마다 평균적으로는 STL 값에 따른 데이터량을 유지하면서 패킷단위 배수 크기의 데이터를 패킷 단위로 외부호화한다(306).
결국, MPEG-2 데이터 다중화부(14)에서는 입력되는 MPEG-2 전송스트림 중에서의 유효한 패킷과 데이터량을 맞추기 위하여 생성한 널패킷을 다중화하고(다중화시 DAB 전송프레임 주기마다 평균적으로는 STL 값에 따른 데이터량을 유지하면서 패킷 단위 배수 크기의 데이터를 출력함)(305), 외부호화부(15)에서는 DAB 전송프레임 주기마다 평균적으로는 STL 값에 따른 데이터량을 유지하면서 패킷 단위 배수 크기의 데이터를 패킷 단위로 외부호화한다(306).
이렇게 외부호화된 MPEG-2 전송스트림은 스트림 데이터용 버퍼(16)에 일시 저장되고(307), 전송프레임 구성부(17)에서는 DAB 전송프레임의 각 필드값들을 생성시켜 출력하는데, 이때 DAB 전송프레임을 구성할 때에는 STL 값에 따른 데이터량 만큼씩 스트림 데이터용 버퍼(16)로부터 외부호화된 MPEG-2 데이터를 읽어서 DAB 전송프레임에서의 스트림 데이터 필드에 실어 전송한다(308).
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, MPEG-2 시스템 규격으로 처리된 멀티미디어 데이터를 기존의 DAB 전송 시스템을 이용하여 전송할 수 있으므로, DAB 전송 시스템을 이용하여 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 멀티미디어 데이터를 DTV 방송시스템을 이용하여 전송하는 것에 비하여 Eureka 147 기반의 DAB 전송 시스템을 이용하여 전송하는 방식이 전송 에러에 강하므로, 본 발명을 이용하여 멀티미디어 방송을 서비스하면 이동 중에도 소형 단말기를 통하여 안정된 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명을 이용하면 DAB 전송프레임 주기마다 평균적으로는 STL 값에 따른 데이터량을 유지하면서 패킷단위 배수의 크기로 MPEG-2 전송스트림을 외부호화할 수 있으므로 데이터 비트량을 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 미디어 스트림 변환 장치의 일실시예 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 비트율 제어 방법을 나타낸 일실시예 설명도.
도 3 은 본 발명에 따른 미디어 스트림 변환 방법에 대한 일실시예 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
11 : MPEG-2 데이터 분석부 12 : MPEG-2 데이터용 버퍼
13 : 널패킷 생성부 14 : MPEG-2 데이터 다중화부
15 : 외부호화부 16 : 스트림 데이터용 버퍼
17 : 전송 프레임 구성부

Claims (13)

  1. 디지털 오디오 방송(DAB) 전송 시스템에서 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 미디어 스트림 변환 장치에 있어서,
    입력 동영상 전송스트림의 데이터량을 구하고, 이 데이터량을 이용하여 DAB 전송프레임에 실을 데이터량을 나타내는 스트림 길이(STL) 값을 구하기 위한 데이터 분석수단;
    상기 동영상 전송스트림 중에서 유효 패킷의 데이터를 저장하고 있는 제1 저장수단;
    데이터량을 맞추기 위한 널패킷을 생성하기 위한 널패킷 생성수단;
    상기 STL 값을 바탕으로, DAB 전송프레임 주기마다 외부호화하여야 하는 데이터량을 구하여, 해당 크기에 맞는 데이터를 상기 유효 패킷과 상기 널패킷을 다중화하여 출력하기 위한 다중화수단;
    전송시 에러에 강인하도록, 상기 다중화수단의 출력값을 패킷단위로 외부호화하기 위한 외부호화수단;
    외부호화된 동영상 전송스트림을 저장하기 위한 제2 저장수단; 및
    상기 제2 저장수단에 저장된 동영상 전송스트림을 DAB 전송프레임 주기마다 상기 STL 값에 따른 데이터량 만큼씩 읽어서 DAB 전송프레임을 구성하여 출력하기 위한 전송프레임 구성수단
    을 포함하는 미디어 스트림 변환 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 동영상 전송스트림은,
    디지털 TV 방송에서 주로 사용되는 SMPTE 310M이나 DVB-ASI와 같은 MPEG-2 전송스트림 인터페이스를 통하여 입력되는 것을 특징으로 하는 미디어 스트림 변환 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부호화수단은,
    전송시 에러에 강인하도록, DAB 전송프레임 주기마다 평균적으로는 상기 STL 값에 따른 데이터량을 유지하면서 패킷단위 배수의 크기로 외부호화하는 것을 특징으로 하는 미디어 스트림 변환 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    다중화수단은,
    상기 데이터 분석수단으로부터 혹은 외부로부터 상기 STL 값을 입력받아, DAB 전송프레임 주기마다 평균적으로는 STL 값에 따른 데이터량을 유지하면서 패킷단위 배수의 크기인 데이터량을 계산한 후, 이 크기에 맞는 데이터를 상기 제1 저장수단으로부터 유효한 패킷의 데이터를 읽거나 상기 널패킷 생성수단으로부터 널패킷 데이터를 읽어서 이를 다중화하여 출력하는 것을 특징으로 하는 미디어 스트림 변환 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 다중화수단에서의 데이터량 계산 과정은,
    매 DAB 전송프레임 구간마다 상기 STL 값에 따른 데이터량의 데이터가 버퍼에 저장된다고 가상하고, 그 버퍼의 가상데이터량은 직전의 DAB 전송프레임 구간에서 상기 STL 값에 해당되는 데이터량보다 많이 읽었으면 그 차이만큼 감소하고, 적게 읽었으면 그 차이만큼 증가한다고 가상하여, 매 DAB 전송프레임 구간마다 가상데이터량의 데이터를 처리할 수 있는 패킷단위의 데이터량을 구하는 것을 특징으로 하는 미디어 스트림 변환 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동영상 전송스트림은,
    엠펙2(MPEG-2) 전송스트림인 것을 특징으로 하는 미디어 스트림 변환 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 데이터 분석수단은,
    입력되는 MPEG-2 전송스트림 중에서 널패킷을 제외한 유효 패킷의 데이터량을 계산하여, 유효한 패킷의 데이터량을 바탕으로 DAB 전송프레임에 실을 데이터량을 나타내는 스트림 길이(STL) 값을 구하되, 데이터량 계산시 버퍼 넘침을 방지하기 위하여 올림으로 계산하거나 적은 값을 더하여 계산하는 것을 특징으로 하는 미디어 스트림 변환 장치.
  8. 디지털 오디오 방송(DAB) 전송 시스템에서의 비트율 제어 방법에 있어서,
    DAB 전송프레임에 실을 데이터량을 나타내는 스트림 길이(STL) 값을 입력받는 단계;
    상기 STL 값을 바탕으로, DAB 전송프레임 주기마다 외부호화하여야 하는 데이터량을 구하는 데이터량 추출단계; 및
    상기 데이터량 추출단계에서 구한 데이터량을 바탕으로, DAB 전송프레임 주기마다 평균적으로는 STL 값에 따른 데이터량을 유지하면서 패킷단위 배수 크기의 데이터를 패킷 단위로 외부호화하는 단계
    를 포함하는 비트율 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    외부호화된 동영상 전송스트림을 버퍼에 저장한 후, DAB 전송프레임의 STL 값에 따른 데이터량 만큼씩 버퍼로부터 동영상 전송스트림을 읽어, DAB 전송프레임의 스트림 데이터 필드에 실어서 DAB 전송프레임을 구성하여 전송하는 단계
    를 더 포함하는 비트율 제어 방법.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 데이터량 추출단계는,
    입력되는 MPEG-2 전송스트림 중에서의 유효한 패킷과 데이터량을 맞추기 위하여 생성한 널패킷을 다중화하여, DAB 전송프레임 주기마다 패킷 배수크기의 데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는 비트율 제어 방법.
  11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 데이터량 추출단계는,
    매 DAB 전송프레임 구간마다 상기 STL 값에 따른 데이터량의 데이터가 버퍼에 저장된다고 가상하고, 그 버퍼의 가상데이터량은 직전의 DAB 전송프레임 구간에서 상기 STL 값에 해당되는 데이터량보다 많이 읽었으면 그 차이만큼 감소하고, 적게 읽었으면 그 차이만큼 증가한다고 가상하여, 매 DAB 전송프레임 구간마다 가상데이터량의 데이터를 처리할 수 있는 패킷단위의 데이터량을 구하는 것을 특징으로 하는 비트율 제어 방법.
  12. 디지털 오디오 방송(DAB) 전송 시스템에서 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 미디어 스트림 변환 방법에 있어서,
    입력 동영상 전송스트림의 데이터량을 구하고, 이 데이터량을 이용하여 DAB 전송프레임에 실을 데이터량을 나타내는 스트림 길이(STL) 값을 구하는 단계;
    상기 STL 값을 바탕으로, DAB 전송프레임 주기마다 외부호화하여야 하는 데이터량을 구하는 데이터량 추출단계;
    상기 데이터량 추출단계에서 구한 데이터량을 바탕으로, DAB 전송프레임 주기마다 평균적으로는 STL 값에 따른 데이터량을 유지하면서 패킷단위 배수 크기의 데이터를 패킷 단위로 외부호화하는 단계; 및
    외부호화된 동영상 전송스트림을 DAB 전송프레임 주기마다 상기 STL 값에 따른 데이터량 만큼씩 읽어서 DAB 전송프레임을 구성하여 출력하는 단계
    를 포함하는 미디어 스트림 변환 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 동영상 전송스트림은,
    디지털 TV 방송에서 주로 사용되는 SMPTE 310M이나 DVB-ASI와 같은 MPEG-2 전송스트림 인터페이스를 통하여 입력되는 엠펙2(MPEG-2) 전송스트림인 것을 특징으로 하는 미디어 스트림 변환 방법.
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