KR100734377B1 - 방송 신호 복호 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방송 신호 복호 방법에 본 발명은 컬럼(column)과 로우(row)를 가지는 섹션 단위를 방송 신호를 복호하는 방법에 있어서, (a) 섹션(section) 단위의 방송 신호 데이터를 수신하는 단계; (b) 상기 섹션 단위의 방송 신호 데이터에 에러 정정을 위한 데이터가 포함되어 있는지 여부를 상기 방송 신호의 섹션 헤더 정보로부터 확인하는 단계; 및 (c) 상기 확인 결과 상기 헤더 정보의 값에 에러 정정을 위한 데이터가 포함되어 있음을 나타내는 값이 있을 경우 컬럼 방향으로 어드레스를 증가시키면서 상기 데이터를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 복호 방법을 제공한다.
리드 솔로몬, 에러, 정정, 어드레스, 복호, 방송

Description

방송 신호 복호 방법{method for decoding braodcasting signal}
도 1은 OSI 7 layer에 기초한 DVB 프로토콜 계층구조를 나타낸 도면
도 2는 MPE-FEC의 프레임 구조를 나타낸 도면
도 3은 DVB-H의 트랜스포트 스트림(transport stream; TS) 패킷과 IP 데이터 그램 섹션을 나타낸 도면
도 4는 본 발명에 따른 방송 신호 복호 방법의 일 실시예를 나타낸 블럭도
본 발명은 방송 신호 복호 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 효율적으로 방송 신호를 복호할 수 있는 방송 신호 복호 방법에 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 IP데이터캐스 팅(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 트랜스포트 스트림 패킷(transport stream packet) 형식의 데이터들이 엘리멘터리 스트림(elementary stream)인 IP 데이터그램(datagram) 형식의 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)과 같은 에러정정 복호화를 수행한다.
방송 신호 수신 장치가 방송 신호의 프레임 데이터를 수신하여 저장장치에 저장하면, 방송 신호 복호 장치는 상기 프레임 데이터의 에러를 정정하기 위해 상기 저장된 데이터를 읽어서 복호한 후 이를 다시 저장한다.
그러나, MPE-FEC 형태의 데이터가 전송될 수도 있고, 에러정정을 위한 데이터가 없는 MPE 형태의 데이터가 전송될 수 있다. 따라서, 수신신호 중 복호하는 데이터에 에러 정정 데이터가 포함되는지 여부에 대한 정보를 확인하지 않으면, 방송 신호를 정확하게 복호할 수 없는 문제점이 있다.
특히 다중 스트림(multiple-stream)을 수신할 경우 수신되는 스트림이 MPE-FEC 형태의 데이터인지 또는 MPE 형태의 데이터인지 여부를 판단하지 않으면 방송 신호를 정확히 복호할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 전송되는 방송 신호의 정확도를 유지할 수 있고, 효율적으로 복호할 수 있는 방송 신호 복호 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 컬럼(column)과 로우(row)를 가지는 섹션 단위를 방송 신호를 복호하는 방법에 있어서, (a1) 섹션(section) 단위의 방송 신호 데이터를 수신하는 단계; (b1) 상기 섹션 단위의 방송 신호 데이터에 에러 정정을 위한 데이터가 포함되어 있는지 여부를 상기 방송 신호의 섹션 헤더 정보로부터 확인하는 단계; 및 (c1) 상기 확인 결과 상기 헤더 정보의 값에 에러 정정을 위한 데이터가 포함되어 있음을 나타내는 값이 있을 경우 컬럼 방향으로 어드레스를 증가시키면서 상기 데이터를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 복호 방법을 제공한다.
상기 (b1) 단계의 헤더 정보는 실시간 어드레스 정보(real_time_address)를 나타내는 정보인 것이 바람직하다.
상기 (c1) 단계에서 에러 정정을 위한 데이터가 포함되어 있음을 나타내는 값은 18비트의 값 중 어느 하나의 비트 이상이 0인 것이 바람직하다.
다른 관점에서 본 발명은 컬럼(column)과 로우(row)를 가지는 섹션 단위를 방송 신호를 복호하는 방법에 있어서, (a2) 섹션(section) 단위의 방송 신호 데이터를 수신하는 단계; (b2) 상기 섹션 단위의 방송 신호 데이터에 에러 정정을 위한 데이터가 포함되어 있는지 여부를 상기 방송 신호의 섹션 헤더 정보로부터 확인하는 단계; 및 (c2) 상기 확인 결과 상기 헤더 정보의 값에 에러 정정을 위한 데이터가 포함되어 않음을 나타내는 값이 있을 경우 로우 방향으로 어드레스를 증가시키면서 상기 데이터를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 복호 방법을 제공한다.
상기 (b2) 단계의 헤더 정보는 실시간 어드레스 정보를 나타내는 정보인 것이 바람직하다.
상기 (c2) 단계에서 에러 정정을 위한 데이터가 포함되어 있음을 나타내는 값은 111111111111111111일 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. 먼저 본 발명을 용이하게 설명하기 위해 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.
DVB-H의 트랜스포트 스트림(transport stream; TS) 패킷과 IP 데이터 그램 섹션을 도 3을 참조하여 설명한다. 하나의 TS 패킷은 188바이트(bytes)의 크기를 가질 수 있는데, 4 바이트는 헤더(header), 나머지 바이트는 패이로드(payload) 데이터가 될 수 있다. IP 데이터그램 섹션은 여러 개의 TS 패킷 중 헤더를 제외한 패이로드 데이터를 포함한다.
TS 패킷의 헤더 정보는 다음과 같다.
Sync_byte는 8 bit 고정값으로서 0x47을 갖는다.
Transport_error_indicator는 1 bit flag로서 그 값이 "1" 일 경우 패킷에 정정되지 않은 에러가 존재함을 나타낸다.
Payload_unit_start_indicator는 1 bit flag로서, 그 값이 "1"일 경우 패킷 내에 PSI(program specific information)이나 MPE 섹션(section) 시작이 있음을 나타낸다. 그리고, 그 값이 "1"인 경우에 헤더 바로 다음에 오는 포인터(pointer)에 지정된 수만큼 떨어진 위치에 MPE 섹션의 첫번째 바이트가 시작됨을 나타낸다. 만약 이 값이 "0" 일 경우 섹션의 시작이 아님을 나타낸다.
PID는 13 비트(bit)의 필드(field)이고, 패킷의 패이로드 데이터 타입을 나타낸다. 즉, 예를 들어 본 값은 PAT(Program Association Table), CAT(Conditional Access Table), PMT(Program Map Table) 등의 고유 번호를 표시할 수 있다.
Transport_scrambling_control은 2 비트의 필드로서 패킷 패이로드의 스크램블링 모드(scrambling mode)를 나타낸다.
Adaptation_field_control은 2 비트의 필드로서 어댑테이션 필드의 유무를 나타낸다.
Continuity_counter는 4 비트의 필드로서 새로운 패킷이 들어올 때마다 1씩 증가되고, modulo-16 연산으로 수행된다.
IP 데이터그램 섹션은 12 바이트(byte)의 헤더(header)와 나머지 패이로드(payload) 데이터로 구성될 수 있다.
IP 데이터그램 섹션에서 MPE 데이터를 나타내는 table id는 0x3E이며, IP 데이터그램 섹션은 그 섹션(section) 정보와 타임 슬라이싱(time slicing) 정보, 테이블 엔드(table end)와 프레임 엔드(frame end) 정보 등을 포함할 수 있다. 섹 션(section)의 마지막 4 byte는 CRC 정보로서, 이 데이터를 이용하면 수신된 섹션(section)의 에러 유무를 판단할 수 있다.
도 2의 테이블 데이터 형태를 고려하였을 때 MPE-FEC 데이터를 복호하기 위해서는 먼저 TS 패킷(packet)을 복호하여 이 중 패이로드만 분리하여 저장장치에 컬럼(column) 방향으로 기록한다.
그리고, 저장장치에 쓰여진 데이터 중 에러를 정정하기 위해 방송 신호 복호 장치는 도 2와 같은 형태의 데이터를 로우(row) 방향으로 읽어 에러 정정을 수행한다. 위와 같이 에러 정정된 데이터를 다시 도 2의 형태에서 컬럼(column) 방향으로 저장장치에 기록한다.
하지만, 방송 신호 복호 장치가 MPE-FEC 형태의 데이터가 아닌 MPE 데이터를 수신할 경우에는 패이로드 데이터를 컬럼 방향으로 기록하고, 다시 읽을 경우에도 컬럼 방향으로 읽는다.
수신하는 방송 신호의 형태가 상기한 바와 같이 MPE-FEC 형태와 MPE 데이터가 섞여 있기 때문에 이를 구분하여 저장장치에 기록할 필요가 있다.
저장장치에 저장된 IP 데이터그램 섹션 데이터를 패킷단위로 읽을 경우 저장장치 내 어드레스(address)는 수신한 IP 데이터그램 섹션 데이터에 대해 초기 어드레스부터 MPE 데이터의 최종 어드레스까지 순차적으로 증가한다. 그리고, 섹션의 최종 어드레스까지 증가한 이후에는 그 이후의 데이터가 MPE-FEC 데이터인지 MPE 데이터인지 판단해야 한다.
그 판단 결과 MPE만 있는 데이터인 경우(이하, MPE 모드) 계속 순차적으로 섹션의 어드레스를 증가시키면 되지만, MPE-FEC 데이터인 경우(이하, MPE-FEC모드) 에러 정정을 위해 컬럼방향으로 점프시키면서 어드레스를 증가시켜야 한다.
따라서, MPE 데이터인지 MPE-FEC 데이터인지 판단해야 오류없는 데이터 복호가 가능하다.
저장장치에 대한 어드레스 변경은 TS 패킷(packet) 단위로 업데이트될 수 있으며, 상기한 바와 같이 다수의 TS 패킷의 패이로드가 모여 섹션(section)을 형성한다. 섹션은 섹션 헤더를 포함할 수 있다.
섹션 헤더에는 리얼 타임 파라미터(real time parameter) 4 바이트가 존재하며, 그 중 실시간 어드레스 정보인 18비트의 real_time_address를 설정할 수 있다.
본 발명에 따른 방송 신호 복호 방법은 전송되는 방송 신호 중 상기 real_time_address를 이용하여 수신된 방송 신호가 MPE 데이터인지 또는 MPE-FEC 데이터인지 여부를 판단하고 그에 따라 어드레스를 설정할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 방송 신호 복호 방법의 일 실시예를 나타낸 도면이다. 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 방송 신호 복호 방법의 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.
수신된 TS 패킷을 복호하기 위해 저장장치의 어드레스를 다음과 같이 발생시킨다. 데이터를 수신하면 어드레스를 발생시키기 시작하고(S10), 어드레스를 순차 증가시키면서 방송 신호의 데이터를 저장장치에 저장한다(S20).
다수 개의 TS 패킷이 모여 형성되는 섹션 내에 데이터에 대한 모든 어드레스를 발생시켜 새로운 섹션 헤더가 복호되어야 하는 시점인지 판단한다(S30).
상기 새로운 섹션의 섹션 헤더에 실시간 어드레스 정보인 real_time_address를 확인한다(S40).
실시간 어드레스 정보인 real_time_address의 18비트의 각 자리수가 모두 1인 경우 그 섹션의 데이터는 에러 정정 데이터 없는 MPE 데이터만을 의미하므로(예), 계속 어드레스를 증가시키면서 데이터를 저장한다(S50).
반면에 real_time_address의 18비트의 각 자리수가 1이 아닌 수가 설정된 경우(아니오) 실시간 어드레스 정보인 real_time_address가 가리키는 어드레스로 초기 어드레스를 변경시킨다(S60).
따라서, 에러 정정이 필요한 데이터가 수신되어 그 데이터의 저장될 어드레스가 변경되어야 하는 경우에도 신속하고 효율적으로 어드레스 변경이 가능하다.
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 따른 방송 신호 복호 방법의 효과를 설명하면 다음과 같다. 본 발명에 따른 방송 신호 복호 방법에 의하면 방송 신호의 정확도를 유지할 수 있고, 효율적으로 신호를 복호할 수 있다.

Claims (6)

  1. 컬럼(column)과 로우(row)를 가지는 섹션 단위를 방송 신호를 복호하는 방법에 있어서,
    (a) 섹션(section) 단위의 방송 신호 데이터를 수신하는 단계;
    (b) 상기 섹션 단위의 방송 신호 데이터에 에러 정정을 위한 데이터가 포함되어 있는지 여부를 상기 방송 신호의 섹션 헤더 정보로부터 확인하는 단계; 및
    (c) 상기 확인 결과 상기 헤더 정보의 값에 에러 정정을 위한 데이터가 포함되어 있음을 나타내는 값이 있을 경우 컬럼 방향으로 어드레스를 증가시키면서 상기 데이터를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 복호 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 (b) 단계의 헤더 정보는 실시간 어드레스 정보를 나타내는 정보인 것을 특징으로 하는 방송 신호 복호 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서 에러 정정을 위한 데이터가 포함되어 있음을 나타내는 값은 18비트의 값 중 어느 하나의 비트 이상이 0인 것을 특징으로 하는 방송 신호 복호 방법.
  4. 컬럼(column)과 로우(row)를 가지는 섹션 단위를 방송 신호를 복호하는 방법에 있어서,
    (a) 섹션(section) 단위의 방송 신호 데이터를 수신하는 단계;
    (b) 상기 섹션 단위의 방송 신호 데이터에 에러 정정을 위한 데이터가 포함되어 있는지 여부를 상기 방송 신호의 섹션 헤더 정보로부터 확인하는 단계; 및
    (c) 상기 확인 결과 상기 헤더 정보의 값에 에러 정정을 위한 데이터가 포함되어 않음을 나타내는 값이 있을 경우 로우 방향으로 어드레스를 증가시키면서 상기 데이터를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 복호 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 (b) 단계의 헤더 정보는 실시간 어드레스 정보를 나타내는 정보인 것을 특징으로 하는 방송 신호 복호 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서 에러 정정을 위한 데이터가 포함되어 있음을 나타내는 값은 111111111111111111인 것을 특징으로 하는 방송 신호 복호 방법.
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