KR100734376B1

KR100734376B1 - 방송 신호 복호 장치

Info

Publication number: KR100734376B1
Application number: KR1020060031841A
Authority: KR
Inventors: 김태호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-04-07
Filing date: 2006-04-07
Publication date: 2007-07-03

Abstract

본 발명은 방송 신호 복호 장치에 관한 것이다. 본 발명은 저장매체에 저장된 데이터를 복호하고, 상기 저장매체에 다시 저장하는 방송 신호 복호 장치에 있어서, 복호할 데이터의 주소를 발생시켜 상기 저장매체로부터 읽는 업로드 메모리액서스유닛(memory access unit; 이하 MAU); 상기 업로드MAU가 출력하는 데이터를 임시저장하는 제 3 임시저장부; 상기 제 3 임시저장부가 저장한 데이터를 읽어 에러 정정 복호한 후 상기 복호된 데이터를 상기 제 3 임시저장부에 저장하는 디코더; 및 상기 제 3 임시저장부에 저장한 복호 데이터를 상기 저장매체의 주소를 발생시켜 쓰는 다운로드MAU를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 복호 장치를 제공한다. 본 발명에 의한 방송 신호 복호 장치에 따르면 복호 성능이 좋고, 전력 소모가 적다. 또한, 에러 정정시 에러 정정 데이터를 저장할 경우 발생하는 메모리 문제를 해결할 수 있고 칩의 사이즈를 줄일 수 있다.

리드 솔로몬, 복호, 방송, DVB-H, MPE

Description

방송 신호 복호 장치{apparatus for decoding broadcasting signal}

도 1은 OSI 7 layer에 기초한 DVB 프로토콜 계층구조를 나타낸 도면

도 2는 MPE-FEC의 프레임 구조를 나타낸 도면

도 3은 MPE-FEC의 프레임 구조와 데이터 접근 순서를 나타낸 도면

도 4는 리드 솔로몬(RS) 복호를 위해 데이터를 읽을 경우 어드레스의 변화를 상세히 설명하기 위한 프레임 구조도

도 5는 본 발명에 따른 방송 신호 복호 장치의 일 실시예의 구조도

도 6은 본 발명에 따른 방송 신호 복호 장치에서 MCMD 형식의 일 예를 나타낸 도면

<도면 주요 부분의 부호의 설명>

10 : 버스중재부

100 : 복호부 110, 150 : 메모리액서스유닛(MAU)

115, 155 : 주소 제어기(address controller)

120 : 다중화부

130 : RS 디코더 135 : 제 2 임시저장부

140 : 제 3 임시저장부

본 발명은 방송 신호 복호 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 효율적으로 신호의 복호가 가능한 방송 신호 복호 장치에 관한 것이다.

DVB-H(digital video broadcasting handheld)는 방송권역을 이동형 휴대단말기 시장으로 확대하는 것으로 정보를 IP 데이터 그램 형태로 전송한다.

상기 IP 데이터 그램은 신호를 인터넷프로토콜(IP)에 의해 패킷으로 보내는 신호처리 방식이다. 현재의 방송 전송방식은 음성과 영상신호(AV 신호)를 연속적으로 흘려보내는 스트리밍(streaming)방식이지만, DVB-H는 유무선 인터넷과 같이 AV신호를 패킷 단위로 나누어 압축한 뒤 압축한 데이터를 전송하는 IP데이터캐스팅(internet protocol datacasting; IPDC) 방식이다.

또한 DVB-H는 전송로의 용량을 일정한 타임슬롯으로 쪼갠 뒤 각 타임슬롯에 패킷화된 방송신호를 실어 보내는 시분할 다중화(time slicing multiplexing)방식을 채택하고 있다. 수신 단말기는 버퍼에 전송된 압축신호를 저장한 후 순서대로 압축을 풀어 재생신호를 끊김없이 재생하기 때문에 단말기의 전력 소모 단축과 심리스 핸드오버(seamless handover)에 유리하다.

도 1은 OSI 7 layer에 기초한 DVB 프로토콜 계층구조를 나타낸 도면이다. 최하위 계층인 피지컬 레이어(physical layer)와 차하위층인 데이터 링크 레이어(data link layer)사이에 트랜스포트 스트림 패킷(transport stream packet) 형식의 데이터가 송수신될 수 있다. 데이터 링크 레이어(data link layer)에서는 트 랜스포트 스트림 패킷(transport stream packet) 형식의 데이터들이 엘리멘터리 스트림(elementary stream)인 IP 데이터그램(datagram) 형식인 MPE와 시스템 제어에 관련된 PSI/SI(Program Specific Information/Service Information)로 분리된다.

상기 MPE(Multi-Protocol Encapsulation)는 신호의 수신 성능향상을 위한 RS(Reed-Solomon) code로 FEC(forward error correction) 부호화될 수 있는데, 상기 RS 코드와 함께 부호화된 MPE를 이하에서 MPE-FEC로 호칭한다.

피지컬 레이어(physical layer)의 출력은 IP 데이터그램 형식이 아닌 TP(transport stream packet) 형식이므로, 수신 단말기는 IP 데이터그램의 형식의 데이터를 얻기 위해서 TP(transport stream packet) 형식의 데이터를 복호한다. 그리고, 리드 솔로몬 복호(RS decoding)를 수행하는데, MPE-FEC의 한 프레임의 데이터 크기가 작지 않기 때문에 RS 복호장치에서 MPE-FEC의 한 프레임을 모두 임시저장하여 복호하기 어려운 문제점이 있다.

반면에, 만약 외부에 MPE-FEC의 한 프레임 데이터를 저장한 후 RS 복호를 수행하려면, 그 프레임 데이터를 저장한 저장매체에 자주 접근해야 하기 때문에 방송 신호 복호 장치의 전력소모가 많고 장치의 성능이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 복호 성능이 좋고, 전력 소모가 적은 방송 신호 복호 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 에러 정정시 에러 정정 데이터를 저장할 경우 발생하는 메모리 문제를 해결할 수 있고 칩의 사이즈를 줄일 수 있는 방송 신호 복호 장 치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 저장매체에 저장된 데이터를 복호하고, 상기 저장매체에 다시 저장하는 방송 신호 복호 장치에 있어서, 복호할 데이터의 주소를 발생시켜 상기 저장매체로부터 읽는 업로드 메모리액서스유닛(memory access unit; 이하 MAU); 상기 업로드MAU가 출력하는 데이터를 임시저장하는 제 3 임시저장부; 상기 제 3 임시저장부가 저장한 데이터를 읽어 에러 정정 복호한 후 상기 복호된 데이터를 상기 제 3 임시저장부에 저장하는 디코더; 및 상기 제 3 임시저장부에 저장한 복호 데이터를 상기 저장매체의 주소를 발생시켜 쓰는 다운로드MAU를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 복호 장치를 제공한다.

상기 디코더는 리드 솔로몬(Reed Solomon) 복호를 수행할 수 있다.

상기 저장매체에 저장된 데이터는 MPE-FEC(multi-protocol encapsulation/forward error correction) 형식인 것이 바람직하다.

상기 업로드 메모리액서스유닛은 상기 저장매체의 주소를 발생시키는 주소제어기를 포함할 수 있다.

상기 다운로드 메모리액서스유닛은 상기 저장매체의 주소를 발생시키는 주소제어기를 포함할 수 있다.

상기 업로드 메모리액서스유닛 또는 상기 다운로드 메모리액서스유닛 중 어느 하나는 MCMD 형식으로 상기 저장매체와 인터페이스할 수 있다.

상기 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 한 도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 MPE-FEC의 프레임 구조를 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하여 DVB 프로토콜 계층구조상의 MPE-FEC의 프레임 구조를 설명하면 다음과 같다. 도 2는 MPE-FEC 프레임을 테이블 형태로 표현한 것으로 세로방향이 행(row), 가로방향을 열(cloumn)으로 나타낸다. 상기 프레임 구조 중 한 프레임은 하나의 데이터 행이 모여서 형성될 수 있다.

MPE-FEC의 한 프레임은 255바이트(bytes)인데, 어플리케이션 데이터 191바이트(bytes)와 리드 솔로몬(RS) 데이터가 64바이트(bytes)를 포함한다. 전형적인 리드 솔로몬 복호의 경우 32바이트(bytes)의 심벌 에러를 정정한다. 그러나, 섹션(section) 마다 CRC(cyclic redundancy checking)로 에러 유무를 판단할 수 있는 DVB-H 데이터 링크 레이어의 특성상 이레이져 리드 솔로몬 복호(erasure RS decoding)를 사용하여 하나의 행(row)당 최대 64바이트의 에러를 정정할 수 있다. 따라서, 255바이트 크기의 한 프레임은 191 열(column)은 어플리케이션 데이터와, 64 열(column)은 리드 솔로몬(RS) 데이터로 이루어질 수 있다.

방송 신호 수신 장치가 상기 도 2의 형태의 프레임 데이터를 수신하여 저장장치에 저장하면, 방송 신호 복호 장치는 상기 프레임 데이터의 에러를 정정하기 위해 상기 저장된 데이터를 읽어서 복호한 후 이를 다시 저장한다.

도 3은 MPE-FEC의 프레임에 대해 리드 솔로몬(RS) 복호를 위해 방송 신호 복호 장치가 필요한 데이터를 읽는 순서를 설명하기 위한 프레임을 나타낸 도면이다. 설명을 용이하게 하기 위해 도 3과 같이 테이블 형태로 데이터가 저장장치에 기록 되고 읽혀진다고 가정하고, 도 3의 테이블을 프레임 테이블이라고 호칭한다.

리드 솔로몬(RS) 복호를 위해서는 도 3의 프레임 테이블 중 MPE 데이터와 리드 솔로몬 데이터 한 행을 사용한다. 그런데 MPE 섹션의 데이터와 리드 솔로몬 섹션의 데이터 패이로드(payload)는 열을 따라 기록되기 때문에, 리드 솔로몬(RS) 복호를 위해 행의 수(도 3은 512개의 행을 가정) 단위로 데이터 어드레스를 건너뛰어 데이터를 읽는다.

도 3은 한 번에 읽을 수 있는 데이터의 크기를 음영으로 표시한다. 설명을 용이하게 하기 위해 한 번에 읽을 수 있는 데이터의 크기를 4 바이트라고 가정하고, 데이터를 읽는 순서에 따른 어드레스의 변화를 화살표로 나타냈다.

프레임 테이블의 행의 수는 256, 512, 768, 1024 등이 가능하며, 각 행의 수만큼 데이터의 어드레스를 점프하여 데이터를 읽는다.

도 4는 리드 솔로몬(RS) 복호를 위해 데이터를 읽을 경우 어드레스의 변화를 상세히 설명하기 위한 프레임 구조도이다. 방송 신호 복호 장치가 RS 복호 과정에서 데이터를 읽을 경우 MPE-FEC 프레임을 모두 읽지만, 복호 후에 데이터를 쓸 경우에는 MPE 데이터만 저장한다. 따라서, RS 복호 과정에서 데이터를 읽을 경우에는 바이트 단위로 모든 데이터를 읽고, 상기 바이트 단위로 읽은 데이터 중 RS 복호가 필요없는 데이터가 채워진 경우에는 바이트 마스크(byte mask)를 사용하여 필요없는 데이터를 버리고, 나머지 데이터만 쓰게 된다.

도 5는 본 발명에 따른 방송 신호 복호 장치의 일 실시예의 구조도를 나타낸다. 본 발명에 따른 방송 신호 복호 장치의 일 실시예는 큰 용량의 MPE-FEC의 프레 임단위 데이터를 SDRAM과 같은 외부 저장매체에 저장하되, 저장한 저장매체에 지나치게 많이 접근하지 않도록 MPE-FEC 단위 또는 MPE 단위의 데이터를 저장할 수 있는 임시저장부를 포함한다. 상기에서 설명한 형식의 데이터를 RS 복호를 위해 읽고 이를 다시 저장할 수 있는 본 발명에 따른 방송 신호 복호 장치의 일 실시예를 도 5를 참조하여 설명한다.

방송 신호 복호 장치가 데이터를 읽고 쓰는 저장매체로서 SDRAM(synchronous dynamic random access memory)을 예로 하여 설명한다.

본 발명에 따른 방송 신호 복호 장치는 RS 복호를 수행하는 RS 디코더(130), 저장매체로부터 데이터를 읽거나 쓰는 메모리액서스유닛(이하 각각 업로드MAU 또는 다운로드MAU)(110,150), 다중화부(120) 및 임시저장부(140)를 포함한다.

상기 RS 디코더(130)는 각각 제 2 임시저장부(135)를 포함할 수 있다. 도 5에서 제 3 임시저장부(140)로 호칭한 임시저장부(140)는 데이터를 임시저장하여 출력할 수 있는 장치로서, FIFO(first-in first-out)가 가능하다.

상기 업로드MAU(110)의 주소 제어기(address controller)(115)는 저장매체 저장된 데이터를 MPE-FEC 데이터 테이블의 행(row)의 크기 단위로 어드레스를 발생시켜, 업로드MAU(110)가 MPE-FEC 데이터를 읽을 수 있도록 한다.

따라서, 상기 업로드MAU(110)는 버스중재부(10)를 통해 저장매체에 저장된 MPE-FEC 데이터를 행 단위로 읽을 수 있다. 그리고, 상기 업로드MAU(110)는 바람직하게는 바이트 마스크(byte mask)로 MPE-FEC 테이블 데이터를 채우지 않는 데이터는 패딩하고 나머지 데이터를 보존하여 제 3 임시저장부(140)로 데이터를 출력할 수 있다.

상기 제 3 임시저장부(140)는 상기 업로드MAU(110)가 출력하는 데이터를 임시저장한다.

상기 RS 디코더(130)는 상기 제 3 임시저장부(140)에 저장된 MPE-FEC 데이터를 읽어서 상기 제 2 임시저장부(135)에 저장하고, 상기 제 2 임시저장부(135)에 저장된 데이터에 대해 RS 복호를 수행하여 출력하여 상기 제 3 임시저장부(140)에 다시 저장한다.

상기 다운로드MAU(150)는 상기 제 3 임시저장부(140)에 저장된 데이터를 읽어서 버스중재부(10)로 출력하여 저장매체에 저장한다. 상기 다운로드MAU(150)가 저장매체에 데이터를 저장할 경우 바이트 마스크(byte mask)를 사용하여 MPE 테이블 데이터를 채우지 않는 데이터는 패딩하여 저장하는 것이 바람직하다.

이 때 제 2 주소제어기(155)는 저장매체인 SDRAM에 제 3 임시저장부(140)에 저장된 데이터를 MPE-FEC 데이터 테이블의 행(row)의 크기 단위로 어드레스를 발생시켜 에러 정정을 데이터를 제외하고 MPE 데이터를 저장매체에 기록할 수 있다.

상기 다중화부(120)는 상기 업로드MAU(110), 제 3 임시저장부(140), RS디코더(130) 및 다운로드MAU(150)사이의 데이터 입출력을 선택 조절할 수 있다.

본 발명에 따른 방송 신호 복호 장치의 주소 제어기는 MCMD 형식으로 MAU와 버스중재부를 연계하여 동작시킬 수 있다. 주소제어기는 MCMD 형식으로 MAU와 버스중재부를 인터페이스하도록 도 6은 본 발명에 따른 방송 신호 복호 장치에서 MCMD 형식의 일 예를 나타낸 도면이다.

먼저 (a)이 예에서 주소제어기는 MAU가 SDRAM과 같은 저장장치에 접근하기 위해 0에서 7번째 비트인 8비트를 컬럼 수에 대한 정보(column)로, 8번째 1비트를 뱅크 수에 대한 정보(bank)로, 9 ~ 19번째 비트인 11비트를 로우 수(row)에 대한 정보로 설정하여 버스중재부에 전송할 수 있다.

그리고, 20번째에서 26번째 비트까지 7비트를 그 데이터를 몇 번 접근했는지 여부에 대한 정보(count)로, 27번째 비트는 읽을 것인지 쓸 것인지에 대한 정보(wr)로 전송할 수 있다.

MCMD 형식의 28번째 비트는 읽거나 쓸 경우 뱅크 변화에 대한 정보(mbank)를 나타내고, 29번째 비트는 MAU가 저장장치로부터 읽을 경우 버스중재부가 정하는 접근 우선권(priority) 등의 모드를 나타내는 정보(mode)이다.

또한, 30에서 33까지 4비트는 바이트 마스크에 의해 무시할 데이터의 비트 수를 나타내는 정보(byte_mask)를 나타낸다. (a)의 예는 MAU와 SDRAM가 16비트 단위로 데이터를 송수신할 경우를 나타낸다.

(b)의 예에서 주소제어기는 0에서 7번째 비트인 8비트로 컬럼 수에 대한 정보(column)를, 8번째부터 9번째 2비트를 뱅크 수에 대한 정보(bank)를, 10 ~ 21번째 11비트를 로우 수에 대한 정보(row)로 설정하여 버스중재부에 전송할 수 있다.

그리고, 22번째에서 28번째 비트까지 7비트를 그 데이터를 몇 번 접근했는지 여부에 대한 정보(count)로, 28번째 비트를 읽을 것인지 쓸 것인지에 대한 정보(wr)로 전송할 수 있다. 29번째 비트는 데이터를 읽거나 쓸 경우 뱅크 변화에 대한 정보(mbank)를 나타내고, 30에서 33까지 4비트는 바이트 마스크에 의해 무시할 데이터의 비트 수를 나타내는 정보(byte_mask)를 각각 나타낸다.

본 발명에 따른 방송 신호 복호 장치는 저장매체의 구조에 따라 MPE-FEC 테이블 데이터 단위로 어드레스를 발생시킬 수 있고, RS 복호시에 각 테이블 데이터의 행 단위로 데이터를 읽어서 처리할 수 있기 때문에 저장매체에 지나치게 많이 접근할 필요가 없도록 최적화시킬 수 있다.

그리고, 어드레스 발생을 상기 복호 과정과 저장매체의 구조에 따라 최적화시켜 복호 과정이 효율적으로 진행될 수 있다. 그리고, 에러 정정 복호장치 중 MAU가 저장장치를 포함하지 않기 때문에 칩의 사이즈를 줄일 수 있다.

동일한 기술분야의 당업자가 본 특허명세서로부터 본 발명을 변경하거나 변형하는 것은 용이한 것이다. 따라서, 본 발명의 일 실시예가 상기 명확하게 기재되었더라도, 그것을 여러 가지로 변경하는 것은 본 발명의 사상과 관점으로부터 이탈하는 것이 아니며 본 발명의 사상과 관점 내에 있다고 해야 할 것이다.

상기에서 설명한 본 발명에 의한 방송 신호 복호 장치의 효과를 설명하면 다음과 같다. 본 발명에 의한 방송 신호 복호 장치에 따르면 복호 성능이 좋고, 전력 소모가 적다. 또한, 에러 정정시 에러 정정 데이터를 저장할 경우 발생하는 메모리 문제를 해결할 수 있고 칩의 사이즈를 줄일 수 있다.

Claims

저장매체에 저장된 데이터를 복호하고, 상기 저장매체에 다시 저장하는 방송 신호 복호 장치에 있어서

복호할 데이터의 주소를 발생시켜 상기 저장매체로부터 읽는 업로드 메모리액서스유닛(memory access unit; 이하 MAU);

상기 업로드MAU가 출력하는 데이터를 임시저장하는 제 3 임시저장부;

상기 제 3 임시저장부가 저장한 데이터를 읽어 에러 정정 복호한 후 상기 복호된 데이터를 상기 제 3 임시저장부에 저장하는 디코더; 및

상기 제 3 임시저장부에 저장한 복호 데이터를 상기 저장매체의 주소를 발생시켜 쓰는 다운로드MAU를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 복호 장치.
제 1항에 있어서,

상기 디코더는 리드 솔로몬(Reed Solomon) 복호를 수행하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 복호 장치.
제 1항에 있어서,

상기 저장매체에 저장된 데이터는 MPE-FEC(multi-protocol encapsulation/forward error correction) 형식으로 저장한 것을 특징으로 하는 방송 신호 복호 장치.
제 1항에 있어서,

상기 업로드 메모리액서스유닛은 상기 저장매체의 주소를 발생시키는 주소제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 복호 장치.
제 1항에 있어서,

상기 다운로드 메모리액서스유닛은 상기 저장매체의 주소를 발생시키는 주소제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 복호 장치.
제 1항에 있어서,

상기 업로드 메모리액서스유닛 또는 상기 다운로드 메모리액서스유닛 중 어느 하나는 MCMD 형식으로 상기 저장매체와 인터페이스 하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 복호 장치.