KR100696813B1 - Ｄｍｂ 수신기에서 에러 검출 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디지털 멀티미디어 수신기에서의 데이터 수신에 관한 것으로, 특히 디지털 멀티미디어 수신기에서의 데이터 수신시 에러 검출 방법에 관한 것이다. 이와 같이 본 발명에 따른 에러 검출은 수신된 TS 패킷에 에러가 발생시, TS 패킷의 헤더에 포함된 전송 에러 지시자 필드의 값을 1로 세팅하지 않고 TS 패킷을 버리는 하드웨어 프로세싱 에러 검출에 있어서, 상기 TS 패킷의 헤더에 포함된 전송 에러 지시자 필드값이 '1'이 아닌 경우, 연속 카운터 필드값을 독출하는 단계와, 상기 독출 결과, 상기 연속 카운터 필드값이 이전 TS 패킷의 연속 카운터 필드값으로부터 '1'씩 증가하는지 판단하는 단계와, 상기 판단 결과, 상기 연속 카운터 필드값이 '1'씩 증가하면 TS 패킷에서 PES 패킷을 만들어낸다.
DMB, 전송 에러 지시자, 연속 카운터

Description

ＤＭＢ 수신기에서 에러 검출 방법{METHOD FOR ERROR DETECTION OF DMB RECEIVER}
도 1은 일반적인 DMB 수신기를 나타낸 블럭도
도 2는 종래의 디지털 멀티미디어 수신기에서의 에러 검출 방법을 나타낸 순서도
도 3은 본 발명에 따른 디지털 멀티미디어 수신기에서의 에러 검출 방법을 나타낸 순서도
도 4는 본 발명에 따른 디지털 멀티미디어 수신기에서의 에러 검출 방법을 설명하기 위한 전송 스트림 패킷의 구성을 나타낸 도면
본 발명은 디지털 멀티미디어 수신기에서의 데이터 수신에 관한 것으로, 특히 디지털 멀티미디어 수신기에서의 데이터 수신시 에러 검출 방법에 관한 것이다.
현재 사용중인 라디오 방송은 아날로그 형태로서 원래 고정 수신용으로 개발 되었으므로 보행 중 또는 차량 운행 중에 수신할 경우에는 음질이 상당히 저하되고 높은 출력과 넓은 주파수 대역을 요구한다.
이와 같은 문제를 해결하기 위한 디지털 오디오 방송의 표준화 및 상용화가 전 세계적으로 진행되고 있으며, 디지털 오디오 방송 표준으로 Eureka-147을 채택한 유럽에서는 DAB(Digital Audio Broadcasting), 미국의 경우 DAR(Digital Audio Radio), 캐나다의 경우 DRB(Digital Radio Broadcasting), 국제전기통신연합(ITU-R)의 경우 DSB(Digital Sound Broadcasting)를 사용하고 있으며, 국내의 경우 정보통신부에 의해 DMB(Digital Multimedia Broadcasting)라는 명칭으로 사용되고 있다.
이때 차세대 방송용으로 개발된 DAB는 도심지의 전파환경과 잡음에 강하여 소출력으로 전송하여도 고속으로 주행하는 차량에서 CD 수준의 음직을 수신할 수 있다. 또한 기존의 '듣는 방송'의 개념을 '보고 듣는 방송'으로 라디오 방송의 개념을 확장시켰으며, 음악방송 외에도 뉴스, 교통정보, 기상정보, 지리위치정보, 동영상 정보 등 다양한 멀티미디어 정보를 문자와 그래픽으로 전송할 수 있다.
한편, 국내 정보통신부에 의해 명명된 DMB 즉, 디지털 멀티미디어 방송은 음성방송의 디지털화가 됨에 따라 종전의 AM과 FM 라디오 형태를 넘어 고품질 CD 수준의 음질, 문자나 그래픽, 동화상까지 1.5Mbit/s의 데이터 전송이 가능한 다양한 데이터 서비스, 양방향성, 우수한 이동수신 품질 등을 제공하는 차세대 방송이다.
상술한 DMB는 전송 수단인 매체의 성격에 따라 지상파 DMB와 위성 DMB로 크게 구분할 수 있으며, 위성 DMB 방송의 경우 고정형 서비스와 이동형 서비스로 나 눌 수 있다.
이와 같은 DMB의 특성을 유럽방송연맹(EBU)과 ITU-R에서 기술한 내용을 참조하면 다음과 같다.
(1)DMB 방송은 높은 품질을 보장하는 디지털 전송방식이 되어야 하고 향후 50년간 지속적으로 수용 가능해야 하며, 2채널 이상의 고품질 사운드 등을 제공해야 한다.
(2) 휴대용 및 달리는 자동차 안에서도 장애 없이 수신이 가능해야 한다. 즉 이동, 휴대, 고정배치 수신이 모두 가능해야 한다.
(3) 정규 프로그램에 부가적인 정보를 전송시키는 데이터 채널(PDA : Program Associated Data) 또는 독립 프로그램으로서 데이터 채널(NPAD : NonPAD) 서비스가 가능해야 한다. 다시 말해 라디오, 문자정보, 프로그램 인식 등이 가능해야 한다.
(4) 각각 다른 데이터 채널 용량을 수용, 주파수 이용 효율성 증대 등 전송용량과 전송효율이 높은 시스템이어야 한다.
따라서 DMB 방송을 수신하기 위한 DMB 수신기 역시, 상용화 단계에 이르러 있으며, PDA 등 휴대기기에 내장형으로 적용된 제품이 출시되고 있다.
도 1은 일반적인 DMB 수신부를 간단하게 블럭화한 블럭도이다.
DMB 수신부는 RF 튜너부(10)와, CDM부(20), FEC부(30), 디먹스(40), 비디오 디코더(50), 오디오 디코더(60), 데이터 디코더(70)로 구성되는데 RF 튜너부(1)가 DMB 신호(아날로그 신호)를 디지털 신호로 바꾸어서 상기 CDM부(20)로 전송하며, 상기 CDM부(20)는 전송된 디지털 신호를 복조해서 FEC부(30)로 전송하고, 상기 FEC부(30)가 복조된 디지털 신호에 에러 정정을 한 후 TS 패킷이 디먹스(40)를 거쳐 비디오 패킷은 비디오 디코더(50)를 통해 비디오 데이터가 출력되고, 오디오 패킷은 오디오 디코더(60)를 통해 출력되며, 데이터 패킷은 데이터 디코더(70)를 통해 출력된다.
그러나 DMB 수신에 있어서 수신칩의 성능 및 기능이 정상적으로 작동한다면 FEC(30)에서 컨볼루션 코드(Convolutional Code) 및 리드-솔로몬(Reed-Solomon) 등을 이용해서 전파 수신에서의 에러 정정을 한다.
그리고 실제의 상품을 만드는데 있어서는 칩의 성능이 항상 안정적일 수 없으며 상위 소프트웨어 레이어에서는 불안정한 데이터의 입력이 어느 정도 있으며, 이때 이를 정정하기 위한 기술은 현실적으로 없는 것이 실정이다.
물론 CRC 에러 체크 필더가 있으나 일단 실제 DMB에서는 스펙 아웃(Spec out)이며 잘못된 패킷이 있을 때 전체 소프트웨어 시스템을 어떻게 처리하도록 하는지에 대한 내용은 없다.
도 2는 종래의 DMB 수신기에서 에러 검출 방법을 나타낸 순서도이다.
먼저, 시그널이 왔을때 CDM/FEC 의 하드웨어 단에서 컨볼루션 코드(Convolutional Code) 및 리드-솔로몬(Reed-Solomon)을 이용하여 전파상의 송신상의 에러 처리를 하게 된다.
상기 에러 처리후 188바이트의 패킷 데이터를 수신한다 (S100).
상기 수신된 TS 패킷의 헤더 정보중 전송 에러 지시자(transport_error_indicator) 필드값이 1 인지를 판단한다 (S110).
상기 판단 결과 1 이 아니면 PES 패킷을 계속 만들고(S120), 1 이면, PES 패킷 만들기를 포기한다 (S130).
즉, 하드웨어에서 에러가 너무 심해서 에러 정정을 해도 데이터가 신뢰할 수 없을 경우, 패킷의 전송 에러 지시자 필드를 1로 세팅함으로써 해당 TS 패킷이 에러가 있다는 것을 소프트웨어 레이어에게 알려주게 된다.
이때, TS 패킷을 모으는 디먹스에서는 해당 에러 지시자를 확인 후, 현재 모으고 있는 PES 패킷을 에러 처리를 함으로써 코덱에 잘못된 데이터를 전달하는 것을 막는다.
상기와 같은 종래의 방법으로 에러 지시자가 작동하면 문제가 없으나 문제는 일부 하드웨어 칩에서 패킷에 에러가 발생하였음에도 불구하고 에러 지시자를 세팅해 주지 못하고 해당 패킷 데이터 자체를 버리는 경우가 발생한다.
이 경우, 만약 정상적인 PES를 모으기 위해서 패킷이 1, 2, 3, 4라는 4개의 패킷이 필요하다면 하나가 빠지고 1, 2, 3, 5라는 패킷으로 하나의 PES가 구성되어 질 수 있는 가능성이 생기며, 이 경우 TS 패킷은 정상 데이터이므로 PES는 정상이라 생각하나 잘못 배열된 패킷이므로 코덱/플레이어 단으로 데이터가 넘어가는 경우 에러가 발생한다.
따라서, 본 발명은 디지털 멀티미디어 수신기에서 신호 수신시 소프트웨어적으로 시스템의 수신 성능 및 안정성을 개선한 디지털 멀티미디어 방송 수신기에서 에러 검출 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. .
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 수신된 TS 패킷에 에러가 발생시, TS 패킷의 헤더에 포함된 전송 에러 지시자 필드의 값을 1로 세팅하지 않고 TS 패킷을 버리는 하드웨어 프로세싱 에러 검출에 있어서,
상기 TS 패킷의 헤더에 포함된 전송 에러 지시자 필드값이 '1'이 아닌 경우, 연속 카운터 필드값을 독출하는 단계와;
상기 독출 결과, 상기 연속 카운터 필드값이 이전 TS 패킷의 연속 카운터 필드값으로부터 '1'씩 증가하는지 판단하는 단계와;
상기 판단 결과, 상기 연속 카운터 필드값이 '1'씩 증가하면 TS 패킷에서 PES 패킷을 만들어내는 단계로 이루어진다.
바람직하게는 상기 판단 결과, 상기 연속 카운터 필드값이 '1'씩 증가하지 않으면, TS 패킷에서 PES 패킷 만들기를 포기한다.
그리고 상기 연속 카운터 필드값이 '1'씩 증가하면, 이전 TS 패킷의 연속 카운터 필드값이 '15'이고, 현재 TS 패킷의 연속 카운터 필드값이 '0'인지 판단하는 단계를 더 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 판단 결과, 이전 TS 패킷의 연속 카운터 필드값이 '15'이고 현재 TS 패킷의 연속 카운터 필드값이 '0' 이면 TS 패킷에서 PES 패킷을 만들어 낸다.
그리고, 상기 판단 결과, 이전 TS 패킷의 연속 카운터 필드값이 '15'가 아니 고, 현재 TS 패킷의 연속 카운터 필드값이 '0'이 아니면 TS 패킷에서 PES 패킷을 만들어 낸다.
또한, 상기 연속 카운터 필드는 4비트 순환하는 증가 카운터이다.
그리고, 상기 TS 패킷에 에러가 발생했을 경우 PES 패킷 만들기를 포기함과 동시에 다음 I 프레임을 찾을 때까지 PES 패킷 만들기를 포기한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 디지털 멀티미디어 방송 수신기에서 에러 검출 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 디지털 멀티미디어 방송 수신기에서 에러 검출 방법을 나타낸 순서도이다.
먼저, TS 패킷을 수신(S200)하여, TS 패킷 헤더에 포함된 필드에서 전송 에러 지시자(Transport_error_indicator) 필드값이 '1'인지를 판단한다 (S210).
상기 판단은 CDM/FEC의 하드웨어 단에서 전파상 또는 송신상의 에러 처리 후 188 바이트의 TS 패킷을 만들어내는데 이때 하드웨어 단에서 에러가 너무 심해서 에러 정정을 해도 데이터가 신뢰할 수 없을 경우 TS 패킷의 전송 에러 지시자의 필드값을 '1'로 세팅하여 해당 TS 패킷이 에러가 있다는 것을 판단하는 기준을 마련한다.
그러나 수신된 TS 패킷에 에러가 발생시, 상기와 같이 전송 에러 지시자 필드값을 '1'로 세팅하지 않고 TS 패킷을 버리는 하드웨어 프로세싱에서의 에러를 검출하는게 본 발명의 특징으로, 상기 판단 결과(S210), 상기 TS 패킷의 헤더에 포함된 전송 에러 지시자 필드값이 '1'이 아닌 경우 연속 카운터(Continuity_Counter) 필드값이 이전 TS 패킷의 연속 카운터 필드값보다 '1'씩 증가하는지 판단한다 (S220).
상기 판단 결과(S220), 연속 카운터 필드값이 '1'씩 증가하면 이전 연속 카운터 필드값이 '15'이고 현재 연속 카운터 필드값이 '0'인지를 판단한다 (S230).
상기 판단과정은 연속 카운터 필드가 4비트 순환하는 증가 카운터로 이전 패킷의 카운터가 현 패킷의 카운터보다 클 수 없기 때문이다.
즉, 연속 카운터 필드는 이전 패킷에서 '1'을 증가시키고, 최대값 '15'가 된 다음에는 '0'으로 돌아가서 증가시키는 속성을 가지는 필드이다.
상기 판단 결과(S230) 이전 연속 카운터 필드값이 '15'이고 현재 연속 카운터 필드값이 '0'이면 수신된 TS 패킷에서 PES 패킷을 만들어 낸다 (S240).
한편, 상기 TS 패킷의 헤더 정보 중 전송 에러 지시자 필드값이 '1'이거나, 연속 카운터 필드값이 '1'씩 증가하지 않거나 이전 연속 카운터 필드값이 '15'가 아니고 현재 연속 카운터 필드값이 '0'이 아니면 수신된 TS 패킷에서 PES 패킷 만들기를 포기하고 다음 I 프레임을 찾을 때까지 PES 패킷 만들기를 포기한다. (S250~S260).
여기서, 상기 다음 I 프레임을 찾을 때까지 PES 패킷 만들기 포기는 중간의 P 프레임이 에러인 경우, 다음 P가 정상이라도 이미 참조해야 할 이전 프레임과의데이터 정확도가 틀어진 상태이기 때문에 잘못 디코딩 될 가능성이 높아진다.
그러므로 정상 데이터를 코덱에 넣어도 잘못된 영상이 나오거나 코덱이 오동작, 시스템 오류를 낼 확률이 높기 때문에 코덱 전 소프트웨어 단에서 미리 걸러서 에러가 나온 프레임 다음에는 완전한 정상 I 프레임을 찾아내어서 주는 것이 안정성에 크게 기여한다.
그리고, 실제의 제품 상용 과정에서 대다수의 코덱의 경우 VOD를 기준으로 생각하여 잘못된 패킷이 오면 이를 감지하여 서버에 재전송을 요청할 수 있는 구조이나, 방송은 재전송 요청이 불가한데도 VOD를 기준으로 생각하여 정상 데이터가 항상 입력된다는 가정을 한다. 이럴 경우, 코덱의 에러 대응이 현저히 낮으며 잘못된 데이터의 입력이 이루어진 경우 전체 시스템이 붕괴되므로 본 발명을 통해서 상기와 같은 현상을 막을 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 디지털 멀티미디어 수신기에서의 에러 검출 방법을 설명하기 위한 전송 스트림 패킷의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이 TS 패킷은 188바이트 크기를 갖는 고정된 크기의 정보 단위로 헤더 및 페이로드의 스트림으로 구성된다.
상기 헤더는 동기 바이트(8비트), 전송 에러 지시자(1비트), 페이로드 유닛 시작 지시자(1비트), 전송 우선 순위(1비트), PID(13비트), 전송 스크램블 제어(2비트), 추가필드 제어(2비트) 연속 카운터(4비트) 필드로 구성된다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 디지털 멀티미디어 방송 수신기의 소프트웨어 안정성에 크게 기여하여 시스템의 성능측정을 하게 되면 가장 많은 부분을 비디오/오디오 코덱이 점유하여 이 부분이 잘못된 연산을 할 경우 실제 상용화된 제품의 기준으로 폰이 아예 리셋까지 일어나는 큰 시스템 문제를 해결하는 효과가 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (7)

  1. 수신된 TS 패킷에 에러가 발생시, TS 패킷의 헤더에 포함된 전송 에러 지시자 필드의 값을 1로 세팅하지 않고 TS 패킷을 버리는 하드웨어 프로세싱 에러 검출에 있어서,
    상기 TS 패킷의 헤더에 포함된 전송 에러 지시자 필드값이 '1'이 아닌 경우, 연속 카운터 필드값을 독출하는 단계와;
    상기 독출 결과, 상기 연속 카운터 필드값이 이전 TS 패킷의 연속 카운터 필드값보다 '1'씩 증가하는지 판단하는 단계와;
    상기 판단 결과, 상기 연속 카운터 필드값이 '1'씩 증가하면 TS 패킷에서 PES 패킷을 만들어내는 것을 특징으로 하는 DMB 수신기에서 에러 검출 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 판단 결과, 상기 연속 카운터 필드값이 '1'씩 증가하지 않으면, TS 패킷에서 PES 패킷 만들기를 포기하는 것을 특징으로 하는 DMB 수신기에서 에러 검출 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 연속 카운터 필드값이 '1'씩 증가하면, 이전 TS 패킷의 연속 카운터 필드값이 '15'이고, 현재 TS 패킷의 연속 카운터 필드값이 '0'인지 판단하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 DMB 수신기에서 에러 검출 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 판단 결과, 이전 TS 패킷의 연속 카운터 필드값이 '15'이고 현재 TS 패킷의 연속 카운터 필드값이 '0' 이면 TS 패킷에서 PES 패킷을 만들어 내는 것을 특징으로 하는 DMB 수신기에서 에러 검출 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 판단 결과, 이전 TS 패킷의 연속 카운터 필드값이 '15'가 아니고, 현재 TS 패킷의 연속 카운터 필드값이 '0'이 아니면 TS 패킷에서 PES 패킷을 만들어 내는 것을 특징으로 하는 DMB 수신기에서 에러 검출 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 연속 카운터 필드는 4비트 순환하는 증가 카운터인 것을 특징으로 하는 DMB 수신기에서 에러 검출 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 TS 패킷에 에러가 발생했을 경우 PES 패킷 만들기를 포기함과 동시에 다음 I 프레임을 찾을 때까지 PES 패킷 만들기를 포기하는 것을 특징으로 하는 DMB 수신기에서 에러 검출 방법
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