KR100738930B1 - 이동통신망과 위성 디지털 멀티미디어 방송망의 다중전송을 이용한 위성 디지털 멀티미디어 방송의 화질 개선방법 및 시스템, 그를 위한 장치 - Google Patents

이동통신망과 위성 디지털 멀티미디어 방송망의 다중전송을 이용한 위성 디지털 멀티미디어 방송의 화질 개선방법 및 시스템, 그를 위한 장치 Download PDF

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이동학
이군섭
정구익
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Abstract

본 발명은 이동통신망과 위성 디지털 멀티미디어 방송(S-DMB: Satellite Digital Multimedia Broadcasting, 이하 'S-DMB'라 칭함)망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선 방법 및 시스템, 그를 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명은 (a) 방송 프로그램 콘텐츠 중 영상 데이터를 스케일러블 비디오 코딩(SVC: Scalable Video Coding, 이하 'SVC'라 칭함) 압축기법을 이용하여 계층적으로 압축함으로써 기본 화질을 제공하기 위한 기본 영상 데이터와 기본 화질을 개선하기 위한 향상 영상 데이터를 생성하는 단계; 및 (b) S-DMB 위성을 이용하여 기본 영상 데이터를 S-DMB 단말기로 송신하고, 이동통신망을 이용하여 향상 영상 데이터를 S-DMB 단말기로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신망과 S-DMB망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, S-DMB망을 통해 기본화질을 위한 영상 데이터를 송신하고, 이동통신망을 통해 화질 향상을 위한 영상 데이터를 송신하는 영상 데이터의 이중 송신을 통해 S-DMB 단말기는 고화질의 영상을 출력할 수 있다.
위성, 디지털 멀티미디어 방송, 화질, 향상, 이동통신, DMB, SVC

Description

이동통신망과 위성 디지털 멀티미디어 방송망의 다중 전송을 이용한 위성 디지털 멀티미디어 방송의 화질 개선 방법 및 시스템, 그를 위한 장치{Method and System for Improving Video Quality of Satellite Digital Multimedia Broadcasting by Using Multiple Transmission by Mobile Communication Network and Satellite Digital Multimedia Broadcasting Network and Apparatus Therefor}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신망과 S-DMB망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선 시스템을 간략하게 나타낸 블록 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 S-DMB 방송센터의 송신 장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 S-DMB 단말기의 수신 장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 S-DMB 단말기의 복조부를 간략하게 나타낸 블록 구성도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신망과 S-DMB망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110: S-DMB 단말기 112: 디지털 표시장치
120: S-DMB 중계기 130: S-DMB 위성
140: S-DMB 방송센터 150: 이동통신망
160: PP 210: 비디오 인코더
220: PES 패킷타이저 230: TS 다중화기
240: 외부호화기 250: 바이트 인터리버부
260: 내부호화부 270: 비트 인터리버부
280: S-DMB 변조부 310: 제 1 복조부
320: 제 2 복조부 330: 데이터 통합부
340: 비트 디인터리버 350: 내복호화기
360: 바이트 디인터리버부 370: 외복호화기
380: 비디오 디코더
본 발명은 이동통신망과 위성 디지털 멀티미디어 방송(S-DMB: Satellite Digital Multimedia Broadcasting, 이하 'S-DMB'라 칭함)망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선 방법 및 시스템, 그를 위한 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, S-DMB를 제공하는 S-DMB 시스템에서 영상 데이터를 계층적으로 전송하고, 계층적으로 수신한 멀티미디어 정보를 출력하는 데 있어서, S-DMB 방송센터에서 스케일러블 비디오 코딩(SVC: Scalable Video Coding, 이하 'SVC'라 칭함) 압축기법을 이 용하여 고화질의 영상 데이터를 기본 영상 데이터와 향상 영상 데이터로 분리하여 계층적으로 압축한 후, 기본 영상 데이터는 S-DMB망을 이용하여 송신하고, 향상 영상 데이터는 이동통신망을 이용하여 송신하는 이중 전송을 통해, S-DMB 단말기에서 S-DMB망을 이용하여 기본 영상 데이터를 수신하고, 이동통신망을 이용하여 향상 영상 데이터를 수신한 후 기본 영상 데이터와 향상 영상 데이터를 통합하여 통합 영상 데이터를 출력함으로써 S-DMB의 화질을 개선하여 고화질의 영상을 구현하기 위한 이동통신망과 S-DMB망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선 방법 및 시스템, 그를 위한 장치에 관한 것이다.
컴퓨터, 전자, 통신 기술이 비약적으로 발전함에 따라 무선 통신망(Wireless Network)을 이용한 다양한 무선 통신 서비스가 제공되고 있다. 이에 따라, 무선 통신망을 이용한 이동통신 시스템에서 제공하는 서비스는 음성 서비스뿐만이 아니라, 써킷(Circuit) 데이터, 패킷(Packet) 데이터 등과 같은 데이터를 전송하는 멀티미디어 통신 서비스로 발전해 가고 있다. 또한, 최근에는 제 3 세대 이동통신 시스템인 IMT-2000(International Mobile Telecommunication 2000)(예컨대, CDMA(Code Division Multiple Access) 2000 1x, 3x, EV-DO, WCDMA(Wideband CDMA), 고속 하양 패킷 접속(HSDPA: High Speed Downlink Packet Access) 등)이 상용화되고 있다.
그러나 기존의 이동통신 시스템은 기지국 구축 비용이 높기 때문에 무선 인터넷의 이용 요금이 높고, 이동통신 단말기의 화면 크기가 작기 때문에 이용할 수 있는 콘텐츠에 제약이 있는 등 초고속 무선 인터넷을 제공하기에는 한계가 있다. 따라서, 휴대성과 이동성을 보장하며 저렴한 요금으로 초고속 무선 인터넷 서비스 를 이용할 수 있는 초고속 휴대 인터넷 서비스(WiBro: Wireless Broadband Internet)가 등장할 전망이다.
휴대 인터넷 서비스는 노트북, PDA, Handheld PC 등 다양한 형태의 휴대용 이동통신 단말기를 이용하여 실내 및 실외의 정지 환경에서와 보행 속도 및 중저속 이동 수준의 이동 환경에서 인터넷에 접속하여 다양한 정보 및 콘텐츠 이용이 가능한 서비스이다. 휴대 인터넷 서비스 시스템은 2.3 GHz 주파수 대역을 사용하고 시속 60km/h의 이동성을 제공하며, 하향 전송 속도는 24.8 Mbps이나 상향 전송 속도는 5.2 Mbps로 상하향 비대칭 전송 특성을 갖는 IP(Internet Protocol) 기반의 무선 데이터 시스템이다. 또한, 휴대 인터넷 서비스 시스템은 할당된 주파수 스펙트럼을 효과적으로 이용하기 위해 듀플렉스(Duplex) 방식으로는 TDD(Time Division Duplex)를 다중 접속(Multiple Access) 방식으로는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)/TDMA(Time Division Multiple Access)를 사용한다.
한편, 이동통신 기술이 발전하면서 영상 서비스, 음성 서비스 등을 포함하는 방송 서비스를 이동통신 환경에서도 이용하고자 하는 요구가 급증하게 되어, 디지털 멀티미디어 방송(DMB: Digital Multimedia Broadcasting, 이하 'DMB'라 칭함) 서비스가 대두하였다.
DMB 서비스는 영상 데이터, 음성 데이터 등의 다양한 멀티미디어 데이터를 디지털 방식으로 변조하여 고정 단말기 또는 휴대 단말기에 제공하는 방송 서비스를 의미한다. 즉, 이동 중에도 핸드폰, PDA(Personal Digital Assistant)와 같은 이동통신 단말기나 차량용 단말기로 CD(Compact Disc) 또는 DVD(Digital Versatile Disc)급의 고음질, 고화질 방송을 제공받을 수 있는 서비스를 의미한다. DMB 서비스는 종래의 아날로그 방송과는 달리 이동통신망과 결합하여 원격 구매나 원격 진료, 원격 교육 등의 양방향 서비스를 제공한다. 예를 들어, 이동하면서 방송되는 광고 상품을 주문할 수 있으며, 원하는 교육 프로그램을 다운로드받을 수도 있다.
DMB 서비스는 서비스 방식과 네트워크의 구성에 따라 '지상파 DMB'와 'S-DMB'로 구분된다. 여기서, S-DMB 서비스는 위성을 이용하여 DMB 서비스를 제공하며, 위성 DMB 방송센터에서 방송 프로그램을 디지털 멀티미디어 데이터로 변환한 방송 프로그램 콘텐츠를 위성으로 송출하면 위성은 이를 수신하여 전국의 DMB 수신기 및 갭 필러(Gap Filler)에 전송함으로써 DMB 서비스를 제공한다.
S-DMB 서비스는 주로 휴대 단말기를 통해 제공되고 있다. 휴대 단말기는 그 특성상 화면의 크기가 크지 않기 때문에, S-DMB 가입자는 상대적으로 낮은 방송 화질에도 만족할 수 있다. 하지만, 향후에 S-DMB 서비스를 위한 방송 콘텐츠 및 데이터 서비스가 급속히 증가하고 초광대역 무선(UWB: Ultra-wideband) 등의 근거리 무선 통신 기술이 발전하게 되면 대다수의 사람이 개인용 컴퓨터(PC), 휴대용 멀티미디어 플레이어(Portable Multimedia Player), 텔레비전(TV) 등의 대형 화면을 구비한 장치에 S-DMB 단말기를 연결하여 S-DMB 방송을 시청할 것으로 예상된다.
그러나 S-DMB 가입자가 최근에 제공되는 S-DMB 방송을 대형 TV를 통해 시청한다면 S-DMB 방송의 화질에 만족하지 못할 것이다. 즉, 통상적인 S-DMB 서비스에서 제공되는 화질은 S-DMB 단말기의 성능에 적합한 화질이어서 S-DMB 단말기를 대형 TV에 연결하여 S-DMB의 화질을 그대로 대형 TV에 적용한다면 화질이 현저히 떨 어지는 문제점이 있다.
물론, 전술한 바와 같이 S-DMB 단말기를 대형 TV에 연결하여 대형 TV로 시청하지 않고 S-DMB 단말기의 화면으로 시청한다고 해도, 향후에 S-DMB 단말기의 성능 개발을 고려할 때 S-DMB 단말기의 성능은 향상될 것이고, 이때에도 고화질의 방송을 제공하기 위해서는 S-DMB의 화질을 개선할 수 있는 노력이 필요한 상황이다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, S-DMB를 제공하는 S-DMB 시스템에서 영상 데이터를 계층적으로 전송하고, 계층적으로 수신한 멀티미디어 정보를 출력하는 데 있어서, S-DMB 방송센터에서 스케일러블 비디오 코딩(SVC: Scalable Video Coding, 이하 'SVC'라 칭함) 압축기법을 이용하여 고화질의 영상 데이터를 기본 영상 데이터와 향상 영상 데이터로 분리하여 계층적으로 압축한 후, 기본 영상 데이터는 S-DMB망을 이용하여 송신하고, 향상 영상 데이터는 이동통신망을 이용하여 송신하는 이중 전송을 통해, S-DMB 단말기에서 S-DMB망을 이용하여 기본 영상 데이터를 수신하고, 이동통신망을 이용하여 향상 영상 데이터를 수신한 후 기본 영상 데이터와 향상 영상 데이터를 통합하여 통합 영상 데이터를 출력함으로써 S-DMB의 화질을 개선하여 고화질의 영상을 구현하기 위한 이동통신망과 S-DMB망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선 방법 및 시스템, 그를 위한 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 방송 프로그램 콘텐츠를 제공하는 프로그램 제공부(PP: Program Provider, 이하 'PP'라 칭함), PP로부터 방송 프로그램 콘텐츠를 수신하여 디지털 멀티미디어 데이터를 생성한 후 전달하는 위성 디지털 멀티미디어 방송(S-DMB: Satellite Digital Multimedia Broadcasting, 이하 'S-DMB'라 칭함) 방송센터, S-DMB 방송센터로부터 디지털 멀티미디어 데이터를 수신하여 송출하는 S-DMB 위성, S-DMB 위성으로부터 디지털 멀티미디어 데이터를 수신하여 S-DMB 서비스를 수행하고, 이동통신 서비스를 수행하는 S-DMB 단말기 및 이동통신 서비스를 제공하는 이동통신망을 포함하는 시스템에서, S-DMB를 제공하는 방법에 있어서, (a) 방송 프로그램 콘텐츠 중 영상 데이터를 스케일러블 비디오 코딩(SVC: Scalable Video Coding, 이하 'SVC'라 칭함) 압축기법을 이용하여 계층적으로 압축함으로써 기본 화질을 제공하기 위한 기본 영상 데이터와 기본 화질을 개선하기 위한 향상 영상 데이터를 생성하는 단계; 및 (b) S-DMB 위성을 이용하여 기본 영상 데이터를 S-DMB 단말기로 송신하고, 이동통신망을 이용하여 향상 영상 데이터를 S-DMB 단말기로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신망과 S-DMB망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, 방송 프로그램 콘텐츠를 제공하는 프로그램 제공부(PP: Program Provider, 이하 'PP'라 칭함), 위성 디지털 멀티미디어 방송(S-DMB: Satellite Digital Multimedia Broadcasting, 이하 'S-DMB'라 칭함) 서비스를 수행하는 S-DMB 단말기; S-DMB 단말기로 디지털 멀티미디어 데이터를 송신하는 S-DMB 위성 및 S-DMB 단말기로 이동통신 서비스를 제공하는 이동통신망을 포함하며, S-DMB 서비스를 제공하는 시스템에 있어서, PP로부터 방송 프로그램 콘 텐츠를 수신하면, 방송 프로그램 콘텐츠 중 영상 데이터를 스케일러블 비디오 코딩(SVC: Scalable Video Coding, 이하 'SVC'라 칭함) 압축기법을 이용하여 계층적으로 압축함으로써 기본 화질을 제공하기 위한 기본 영상 데이터와 기본 화질을 개선하기 위한 향상 영상 데이터를 분리하여 생성한 후 S-DMB 단말기로 송신하는 S-DMB 방송센터를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신망과 S-DMB망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적에 의하면, 위성 디지털 멀티미디어 방송(S-DMB: Satellite Digital Multimedia Broadcasting, 이하 'S-DMB'라 칭함) 서비스에서, 방송 프로그램 콘텐츠를 수신하면, 디지털 멀티미디어 데이터를 생성하여 송신하는 장치에 있어서, 방송 프로그램 콘텐츠 중 영상 데이터를 SVC 압축기법을 이용하여 기본 화질을 제공하기 위한 기본 영상 데이터와 기본 화질을 개선하기 위한 향상 영상 데이터로 계층적으로 분리하고 압축함으로써 생성한 기본 영상 압축 데이터 및 향상 영상 압축 데이터를 포함하는 영상 압축 데이터를 생성한 후 계층별로 전달하되, 기본 영상 압축 데이터는 1 계층 내지 N 계층으로 향상 영상 압축 데이터는 N+1 계층 내지 N+α 계층으로 전달하는 비디오 인코더; 비디오 인코더로부터 기본 영상 압축 데이터 및 향상 영상 압축 데이터를 계층별로 수신하고 패킷타이징하여 PES(Packetized Elementary Stream) 패킷을 생성하여 전달하는 PES 패킷타이저(Packetizer); PES 패킷타이저로부터 PES 패킷을 수신하고 다중화(Multiplexing)하여 TS(Transport Stream) 패킷을 생성하여 전달하는 TS 다중화기; TS 다중화기로부터 TS 패킷을 수신하고, TS 패킷의 계층에 패리티(Parity) 정보를 추가한 후 계층별로 리드 솔로몬 부호화(Reed Solomon Coding)하여 리드 솔로몬 부호화 데이터를 전달하는 외부호화기(External Encoder); 외부호화기로부터 리드 솔로몬 부호화 데이터를 수신하고, 리드 솔로몬 부호화 데이터를 계층별로 바이트 인터리빙(Byte Interleaving)하여 바이트 인터리빙 데이터를 전달하는 바이트 인터리버부; 바이트 인터리버부로부터 바이트 인터리빙 데이터를 수신하고, 바이트 인터리빙 데이터를 계층별로 길쌈 부호화(Convolutional Coding)하여 길쌈 부호화 데이터를 전달하는 내부호화부(Internal Encoder); 계층별로 변조를 수행하는 S-DMB 변조부; 및 내부호화부로부터 길쌈 부호화 데이터를 수신하고, 길쌈 부호화 데이터를 계층별로 비트 인터리빙(Bit Interleaving)하여 비트 인터리빙 데이터를 전달하되, 1 계층 내지 N 계층의 비트 인터리빙 데이터는 S-DMB 변조부로 송신하고 N+1 계층 내지 N+α 계층의 비트 인터리빙 데이터는 이동통신망으로 송신하는 비트 인터리버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신망과 S-DMB망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선을 위한 송신 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적에 의하면, 위성 디지털 멀티미디어 방송(S-DMB: Satellite Digital Multimedia Broadcasting, 이하 'S-DMB'라 칭함) 위성 또는 S-DMB 중계기와 연결되어 S-DMB 서비스를 수행하고, 이동통신 서비스를 제공하는 이동통신망과 연결되어 이동통신 서비스를 수행하는 장치에 있어서, S-DMB 위성 또는 S-DMB 중계기로부터 수신한 S-DMB 데이터인 기본 화질을 제공하기 위한 기본 영상 데이터를 복조하여 전달하는 제 1 복조부; 이동통신망으로부터 수신한 이동통신 데이터인 기본 화질을 개선하기 위한 향상 영상 데이터를 복조하여 전달하는 제 2 복조부; 제 1 복조부로부터 수신한 기본 영상 데이터 및 제 2 복조부로부터 수신한 향상 영상 데이터를 동기를 맞추어 통합함으로써 통합된 영상 데이터를 생성하여 전달하는 데이터 통합부; 데이터 통합부로부터 통합된 영상 데이터를 수신하고, 장치가 구비할 수 있는 다수의 계층에 대한 수신 시간에 맞춰 스위칭한 후 계층별로 비트 디인터리빙하여 디인터리빙 데이터를 전달하는 비트 디인터리버; 비트 디인터리버로부터 비트 디인터리빙 데이터를 수신하고, 계층별로 복호화하여 내복호화 데이터를 전달하는 내복호화기; 내복호화기로부터 내복호화 데이터를 수신하고, 계층별로 바이트 디인터리빙하여 바이트 디인터리빙 데이터를 전달하는 바이트 디인터리버부; 바이트 디인터리버부로부터 바이트 디인터리빙 데이터를 수신하고, 계층별로 TS(Transport Stream) 패킷을 생성하여 전달하는 외복호화기; 외복호화기로부터 전달된 계층별로 TS 패킷을 TS 역다중화하는 TS 역다중화기; TS 역다중화기에서 TS 역다중화한 패킷을 PES 디패킷타이징하는 PES 디패킷타이저; 및 PES 디패킷타이저로부터 PES 디패킷타이징한 패킷을 수신하고, 계층별로 복호화하여 통합 영상 데이터를 생성하는 비디오 디코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신망과 S-DMB망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선을 위한 수신 장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경 우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하는 데 있어서, 이동통신망을 구성하는 이동통신 시스템을 CDMA(Code Division Multiple Access, 이하 'CDMA'라 칭함) 2000 시스템이라고 가정하고, 근거리 무선 통신으로서는 초광대역 무선(UWB: Ultra-wideband)을 이용한다고 가정한다. 하지만, 본 발명은 이러한 가정에 한정되는 것이 아니라 이동통신망으로서는 WCDMA(Wideband CDMA) 시스템, 고속 하양 패킷 접속(HSDPA: High Speed Downlink Packet Access) 시스템 및 휴대인터넷(Portable Internet 또는 WiBro: Wireless Internet Broadband) 시스템 등이 이용될 수 있고, 근거리 무선 통신으로서는 블루투스(Bluetooth) 등이 이용될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신망과 위성 디지털 멀티미디어 방송(S-DMB: Satellite Digital Multimedia Broadcasting, 이하 'S-DMB'라 칭함)망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선 시스템을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신망과 S-DMB망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선 시스템은 S-DMB 단말기(110), 디지털 표시장치(112), DMB 중계기(120), DMB 위성(130), S-DMB 방송센터(140), 이동통신망(150) 및 프로그램 제공부(PP: Program Provider, 이하 'PP'라 칭함, 160)를 포함한다.
S-DMB 단말기(110)는 이동통신망(150)이 제공하는 음성 통화 서비스, 무선 데이터 서비스를 포함하는 이동통신 서비스를 수행하고, DMB 중계기(120), DMB 위 성(130)으로부터 디지털 멀티미디어 데이터 형태의 방송 프로그램인 방송 프로그램 콘텐츠를 수신하여 출력하는 단말기이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 S-DMB 단말기(110)는 DMB 중계기(120) 또는 DMB 위성(130)을 이용하여 S-DMB 방송센터(140)로부터 디지털 멀티미디어 데이터를 수신할 때 N 계층의 기본 영상 데이터를 수신하고 이동통신망(150)을 이용하여 디지털 멀티미디어 데이터를 수신할 때 α계층의 향상 영상 데이터를 수신한 후, 기본 영상 데이터와 향상 영상 데이터를 통합하고, 통합 영상 데이터를 생성한 후 고화질의 영상을 출력한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 S-DMB 단말기(110)는 초광대역 무선 장치를 구비한 경우, 디지털 표시장치(112)와 초광대역 무선을 이용하여 통합 영상 데이터를 포함하는 송신함으로써 디지털 표시장치(112)로 하여금 고화질의 영상을 출력하도록 한다.
디지털 표시장치(112)는 디지털 멀티미디어 데이터를 출력할 수 있는 표시장치를 말한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디지털 표시장치(112)는 초광대역 무선 장치를 구비하여 S-DMB 단말기(110)와 초광대역 무선을 통해 S-DMB 단말기(110)로부터 통합 영상 데이터를 수신하여 고화질의 영상을 출력한다. 도 1에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디지털 표시장치(112)를 설명의 편의상 TV로 나타냈지만, TV에 한정되는 것이 아니라 개인용 컴퓨터(PC), 휴대용 멀티미디어 플레이어(Portable Multimedia Player) 등의 대형 화면을 구비하여 디지털 멀티미디어 데이터를 수신하여 출력할 수 있는 디지털 방식의 표시장치가 될 수 있다.
DMB 중계기(120)는 갭 필러(Gap Filler)라고도 칭하는데, 전파를 수신하기 어려운 지하 공간, 빌딩 안, 주택 밀집 지역 등에 설치되어 DMB 위성(130)으로부터 S-DMB 신호를 수신하여 S-DMB 단말기(110)로 전달하는 음영 지역 중계기이다. DMB 중계기(120)는 DMB 위성(130)으로부터 Ku-Band 대역에서 TDM(Time Division Multiplexing) 방식으로 S-DMB 신호를 수신하여 S-Band 대역에서 CDM(Code Division Multiplexing) 방식의 S-DMB 신호로 변환한 후 변환된 S-DMB 신호를 CDM 방식으로 S-DMB 단말기(110)로 송출한다.
DMB 위성(130)은 25 MHz의 주파수 대역을 사용하는 Ku-Band 중계기 4기와 위성 DMB 신호를 이동통신 시스템에 전송하는 데 필요한 주파수 대역을 사용하는 25 MHz의 S-Band 중계기 36기를 포함하여 구성된다.
DMB 위성(130)은 S-DMB 방송 센터(140)로부터 방송 프로그램을 데이터화한 디지털 멀티미디어 데이터인 방송 디지털 데이터를 약 2.6 GHz의 주파수를 이용하는 S-Band CDM 신호와 11 ~ 12 GHz의 주파수를 이용하는 Ku-Band TDM 신호로 동시에 수신하고, 약 2.6 GHz의 주파수를 이용하는 S-Band CDM 신호인 S-DMB 신호와 11 ~ 12 GHz의 주파수를 이용하는 Ku-Band TDM 신호인 S-DMB 신호를 각각 S-DMB 단말기(110)와 DMB 중계기(120)로 동시에 송출한다.
S-DMB 방송센터(140)는 PP(160)로부터 방송 프로그램을 수신하여 S-DMB 표준에 부합하는 신호 변환 과정을 거쳐 방송 프로그램 콘텐츠를 생성한 후 DMB 위성(130)으로 송출한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 S-DMB 방송센터(140)는 PP(160)로부터 방송 프로그램을 수신하면, 방송 프로그램 중 영상 데이터를 스케일 러블 비디오 코딩(SVC: Scalable Video Coding, 이하 'SVC'라 칭함) 압축기법을 이용하여 기본 영상 데이터와 향상 영상 데이터로 분리하여 계층적으로 압축한 후, 기본 영상 데이터는 S-DMB망 즉, DMB 위성(130)을 이용하여 송신하고, 향상 영상 데이터는 이동통신망(150)을 이용하여 S-DMB 단말기(110)로 이중으로 송신한다.
이동통신망(150)은 무선 기지국, 이동통신 교환국(MSC: Mobile Switching Center), 홈 위치 등록기(HLR: Home Location Register) 및 데이터 코어망(DCN: Data Core Network)을 포함하고, S-DMB 단말기(110)로 음성 통화 서비스 및 무선 데이터 서비스를 포함하는 이동통신 서비스를 제공하는 네트워크이다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신망(150)은 S-DMB 방송센터(140)로부터 향상 영상 데이터를 수신하면 S-DMB 단말기(110)로 송신한다.
PP(160)는 방송 프로그램에 대한 콘텐츠를 생성하여 S-DMB 방송센터(140)로 송신하는 방송 프로그램 제공자의 서버를 말한다. 방송 프로그램에 대한 콘텐츠는 지상파 TV 방송사, 유선 케이블 TV 방송사, 인터넷 방송의 방송사 등이 제작한 드라마, 오락 프로그램, 영화, 가요 프로그램, 뉴스, 저널 등의 방송 프로그램과 DVD, 비디오 등이 될 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 S-DMB 방송센터의 송신 장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 S-DMB 방송센터(140)의 송신 장치는 비디오 인코더(210), PES 패킷타이저(Packetized Elementary Stream Packetizer, 220), TS 다중화기(Transport Stream Multiplexser, 230), 외부호화기(External Encoder, 240), 바이트 인터리버(Byte Interleaver)부(250), 내부호화부(Internal Encoder, 260), 비트 인터리버(Bit Interleaver)부(270) 및 S-DMB 변조부(280)를 포함한다.
비디오 인코더(210)는 PP(160)로부터 수신한 방송 프로그램 콘텐츠 중 영상 데이터를 수신하여 SVC 압축기법을 이용하여 계층화된 영상 데이터를 생성한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비디오 인코더(210)는 SVC 압축기법을 이용하여 영상의 화소 수 및 동영상의 초당 프레임 수를 조절하여 영상 데이터의 크기를 임의대로 변경함으로써 원하는 계층의 수만큼 화소를 나누거나 영상 장면을 나누어 각각의 데이터들을 계층별로 압축한 후 압축한 데이터들 즉, N 계층의 기본 영상 압축 데이터 및 α계층의 향상 압축 데이터를 포함하는 N+α 계층의 압축 영상 데이터를 계층별로 전달한다.
즉, 비디오 인코더(210)는 SVC 압축기법을 이용하여 영상 데이터를 기본적인 화질을 제공하기 위한 기본 영상 데이터와 향상된 화질을 제공하기 위한 향상 영상 데이터로 분리하여 기본 영상 데이터는 N개의 계층으로 분리하여 압축하고, 향상 영상 데이터는 α개의 계층으로 분리하여 압축함으로써, N 계층의 기본 영상 압축 데이터 및 α계층의 향상 압축 데이터를 계층별로 전달한다.
여기서, N 계층의 기본 영상 압축 데이터는 1 내지 N 계층의 기본 영상 압축 데이터를 포함하고, α계층의 향상 압축 데이터는 N+1 내지 N+α 계층의 향상 영상 압축 데이터를 포함한다.
PES 패킷타이저(220)는 비디오 인코더(210)로부터 N 계층의 기본 영상 압축 데이터 및 α계층의 향상 압축 데이터를 계층별로 수신하고 패킷타이징하여 N+α 계층의 PES 패킷을 생성하여 전달한다. TS 다중화기(230)는 PES 패킷타이저(220)로부터 N+α 계층의 PES 패킷을 수신하고 다중화하여 N+α 계층의 TS 패킷을 생성하여 전달한다.
외부호화기(240)는 TS 다중화기(230)로부터 N+α 계층의 TS 패킷을 수신하고, N+α 계층의 TS 패킷 중 최하위 계층을 제외한 계층 즉, 1 계층을 제외한 2 내지 N+α 계층에 패리티(Parity) 정보를 추가한 후 리드 솔로몬 부호화(Reed Solomon Coding)하며, 최하위 계층에 포함된 계층화된 영상 정보 TS 패킷뿐만 아니라, 음성 정보 TS 패킷, 프로그램 구성정보 TS 패킷을 포함시켜 패리티 정보를 추가한 후 리드 솔로몬 부호화하여 리드 솔로몬 부호화 데이터를 전달한다.
바이트 인터리버부(250)는 외부호화기(240)로부터 수신한 리드 솔로몬 부호화 데이터를 수신하여 각 계층별로 바이트 인터리빙하여 N+α 계층의 바이트 인터리빙 데이터를 전달한다. 내부호화부(260)는 바이트 인터리버부(250)로부터 바이트 인터리빙 데이터를 수신하여 각 계층별로 길쌈 부호화(Convolutional Coding)하여 N+α 계층의 길쌈 부호화 데이터를 전달한다.
비트 인트리버부(270)는 내부호화부(260)로부터 N+α 계층의 길쌈 부호화 데이터를 수신하여 각 계층별로 비트 인터리빙하여 N+α 계층의 비트 인터리빙 데이터를 전달한다. 여기서, 비트 인트리버부(270)는 N+α 계층의 비트 인터리빙 데이터를 전달함에 있어서, 각 계층별로 전송 구간 길이가 일치하도록 스위칭하여 전달하는데, 그 중 1 내지 N 계층의 비트 인터리빙 데이터 즉, N 계층의 기본 영상 데이터는 S-DMB 변조부(280)로 전달하고, N+1 내지 N+α 계층의 비트 인터리빙 데이 터 즉, α계층의 향상 영상 데이터는 이동통신망(150)을 이용하여 S-DMB 단말기(110)로 송신한다.
S-DMB 변조부(280)는 비트 인트리버부(270)로부터 N 계층의 기본 영상 데이터를 수신하면 계층화된 다른 방송 프로그램의 영상 데이터와 함께 계층별로 S-DMB 위성(130)으로 송신할 수 있도록 변조하여 S-DMB 위성(130)으로 송신한다.
이로써, S-DMB 방송센터(140)는 통상적인 기본 화질을 제공하기 위한 N 계층의 기본 영상 데이터와 향상된 화질을 제공하기 위한 α 계층의 향상 영상 데이터를 각각 S-DMB 위성(130)과 이동통신망(150)을 통해 S-DMB 단말기(110)로 송신함으로써 고화질의 S-DMB 방송을 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 S-DMB 단말기의 수신 장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 S-DMB 단말기(110)는 제 1 복조부(310), 제 2 복조부(320), 데이터 통합부(330), 비트 디인터리버(340), 내복호화기(350), 바이트 디인터리버부(360), 외복호화기(370) 및 비디오 인코더(380)를 포함한다.
제 1 복조부(310)는 S-DMB 위성(130) 또는 S-DMB 중계기(120)로부터 수신한 S-DMB 데이터인 N 계층의 기본 영상 데이터를 복조하여 전달한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제 2 복조부(320)는 이동통신망(150)으로부터 수신한 이동통신 데이터인 α계층의 향상 영상 데이터를 복조하여 전달한다. 제 1 복조부(310)와 제 2 복조부(320)의 구성은 거의 동일하지만, 제 1 복조부(310)는 S-DMB 데이터를 복조를 위한 복조기를 내장하고, 제 2 복조부(310)는 이동통신 데이터를 복조를 위한 복조기를 내장하여 각각 N 계층의 기본 영상 데이터 및 α계층의 향상 영상 데이터를 복조한다. 각 복조부에 대해서는 도 4를 통해 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 통합부(330)는 다중화기(Multiplexer) 또는 기타 제어기(Controller), 프로세서(Processor)를 포함하여 제 1 복조부(310) 및 제 2 복조부(320)로부터 각각 수신한 기본 영상 데이터 및 향상 영상 데이터를 동기를 맞추어 통합하여 전달한다.
비트 디인터리버(340)는 데이터 통합부(330)로부터 통합된 영상 데이터를 수신하면 S-DMB 단말기(110)가 구비할 수 있는 다수의 계층 즉, M 계층 각각에 할당된 각 계층에 대한 수신 시간에 맞춰 스위칭한 후 각 계층별로 비트 디인터리빙하여 M 계층의 비트 디인터리빙 데이터를 전달한다.
내복화화기(350)는 비트 디인터리버(340)로부터 M 계층의 비트 디인터리빙 데이터를 수신하고, 각 계층별로 복호화하여 M 계층의 내복호화 데이터를 전달한다. 바이트 디인터리버부(360)는 내복호화기(350)로부터 M 계층의 내복호화 데이터를 수신하고, 각 계층별로 바이트 디인터리빙한 후 M개의 계층 중 최하위 계층의 데이터에 포함된 음성 데이터 및 프로그램 구성 정보 데이터를 최하위 계층의 데이터로부터 분리하여 전달한다.
외복호화기(370)는 바이트 인터리버부(360)로부터 M 계층의 데이터와 최하위 계층의 데이터로부터 분리된 음성 데이터 및 프로그램 구성 정보 데이터를 수신하고, 각 계층별로 복호화한 후 각 계층의 TS 패킷, 음성 정보 TS 패킷, 프로그램 구성 정보 TS 패킷을 생성하여 전달한다.
또한, 도시하지는 않았지만, 외복호화기(370)와 비디오 디코더(380) 사이에는 외복호화기(370)로부터 전달된 각 계층의 TS 패킷을 TS 역다중화하는 TS 역다중화기, TS 역다중화한 패킷을 PES 디패킷타이징하는 PES 디패킷타이저가 연결되어 있다. PES 디패킷타이저로부터 출력되는 데이터는 M 계층의 통합된 영상 데이터이다. 비디오 디코더(380)는 PES 디패킷타이저로부터 전달된 M 계층의 통합된 영상 데이터를 각 계층별로 복호화하여 통합 영상 데이터의 형태인 영상 정보 TS 패킷을 출력한다.
비디오 디코더(380)에서 영상 정보 TS 패킷을 출력하면, 외복호화기(370)로부터 출력된 음성 정보 TS 패킷 및 프로그램 구성 정보 TS 패킷과 비디오 디코더(380)로부터 출력된 영상 정보 TS 패킷이 S-DMB 단말기(110)에서 출력됨으로써 고화질의 S-DMB 방송이 출력될 수 있다.
즉, 통상적인 S-DMB 단말기에서는 기본 영상 데이터만을 S-DMB 위성(130) 또는 S-DMB 중계기(120)를 통해 수신하여 출력함으로써 기본적인 화질의 영상을 출력할 수 있지만, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 S-DMB 단말기(110)는 S-DMB 위성(130) 또는 S-DMB 중계기(120)를 통해 기본 영상 데이터를 수신할 뿐만 아니라 이동통신망(150)을 통해 향상 영상 데이터를 수신하고 이를 통합하여 출력함으로써, 기본적인 화질을 제공하는 영상 정보에 화질 개선을 위해 추가로 수신된 향상 정보를 추가하여 고화질의 영상을 출력할 수 있다.
한편, S-DMB 단말기(110)는 도 1을 통해 설명한 바와 같이 디지털 표시장치(112)와 무선으로 통신하여 고화질의 영상을 디지털 표시장치(112)를 통해 출력할 수 있는데, 이 경우에는 S-DMB 단말기(110)와 디지털 표시장치(112)에 근거리 무선 통신을 위한 수단으로서 초광대역 무선 장치가 구비되어야 한다. 즉, S-DMB 단말기(110)는 외복호화기(370)로부터 전달되는 음성 정보 TS 패킷, 프로그램 구성 정보 TS 패킷 및 영상 정보 TS 패킷을 초광대역 무선 장치를 이용하여 디지털 표시장치(112)로 송신하고, 디지털 표시장치(112)도 초광대역 무선 장치를 이용하여 전술한 TS 패킷을 수신한 후 출력함으로써 대형 표시장치에서도 고화질의 S-DMB 방송을 출력할 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 S-DMB 단말기(110)의 복조부를 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
4A는 S-DMB 단말기(110)의 제 1 복조부(310)를 간략하게 나타낸 것이다. 제 1 복조부(310)는 제 1 코드 생성기(410), 제 1 복조기(420), 제 1 계층 프레임 카운터기(430) 및 제 1 수신 제어기(440)를 포함한다.
제 1 코드 생성기(410)는 파일럿 신호의 확산코드인 왈시 코드(Walsh Code)를 생성하고, 복조에 이용될 코드 즉, 후술할 코드 생성 제어기(446)로부터 해당 데이터 채널에 관한 코드 정보를 수신하여 이를 토대로 생성되는 코드를 생성한다. 제 1 복조기(420)는 왈시 코드를 포함하는 파일럿 채널과 데이터 채널의 S-DMB 데이터를 복조하는 복조기이다. 제 1 계층 프레임 카운터기(430)는 파일럿 채널의 심볼 중 프레임 카운터 정보를 획득한 후 현재 계층 프레임이 몇 번째 계층에 속하는지를 계산한다.
제 1 수신 제어기(440)는 계층 프레임 카운터기(430)에 의해 계산된 현재 프 레임의 계층과 미리 결정된 마지막 계층을 수신하여 현재 프레임의 계층과 미리 결정된 마지막 계층을 비교하는 제 1 비교기(442), 마지막 계층이 현재의 프레임 계층보다 더 높을 경우에 다음 수신 구간이 올 때까지 제 1 복조기(420)를 오프하는 제 1 전원 제어기(444) 및 마지막 계층이 현재의 프레임 계층보다 낮은 경우에 사용자 즉, S-DMB 단말기(110)의 사용자에 의해 선택된 방송 프로그램에 해당하는 데이터 채널에 관한 코드 정보를 제 1 코드 생성기(310)로 전달하는 제 1 코드 생성 제어기(446)를 포함한다.
4B는 S-DMB 단말기(110)의 제 2 복조부(320)를 간략하게 나타낸 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제 2 복조부(320)는 4A를 통해 설명한 제 1 복조부(310)와 유사하게 구성된다. 즉, 제 2 복조부(320)는 제 2 코드 생성기(450), 제 2 복조기(460), 제 2 계층 프레임 카운터기(470) 및 제 2 수신 제어기(480)를 포함한다. 여기서, 다른 구성 요소들은 4A를 통해 설명한 바와 같은 역할을 수행하지만, 제 2 복조기(460)는 이동통신망(150)으로부터 수신한 이동통신 데이터를 복조하는 복조기이다.
즉, 제 1 복조부(310)는 S-DMB 위성(130) 또는 S-DMB 중계기(120)로부터 수신한 S-DMB 데이터를 복조하여 기본 영상 데이터를 생성하여 전달하고, 제 2 복조부(320)는 이동통신망(150)으로부터 수신한 이동통신 데이터를 복조하여 향상 영상 데이터를 생성하여 전달한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신망과 S-DMB망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
S-DMB 방송센터(140)는 PP(160)로부터 방송 프로그램 콘텐츠를 수신하면 방송프로그램 콘텐츠 중 영상 데이터를 SVC 압축기법을 이용하여 기본 화질을 위한 영상 데이터를 N 계층으로 분리하고, 향상 화질을 위한 영상 데이터를 α 계층으로 분리하여 각 계층별로 압축함으로써 N 계층의 기본 영상 압축 데이터와 α계층의 향상 영상 압축 데이터를 생성한다(S510).
또한, S-DMB 방송센터(140)는 생성된 N 계층의 기본 영상 압축 데이터와 α계층의 향상 영상 압축 데이터를 각각 계층별로 PES 패킷타이징 및 TS 다중화하고, 외부호화, 바이트 인터리빙, 내부호화, 비트 인터리빙 작업을 수행한 후(S520) 각 계층별로 스위칭한다(S530).
S-DMB 방송센터(140)는 각 계층별로 스위칭하면서 계층이 N 이상인지 여부를 확인한다(S540). 즉, S-DMB 방송센터(140)는 기본 영상 데이터와 향상 영상 데이터를 구분하기 위해 계층을 확인하여 1 내지 N 계층인지 아니면, N+1 내지 N+α 계층인지 여부를 확인한다.
S-DMB 방송센터(140)는 단계 S540의 확인 결과, 계층이 N 이하이면, 1 내지 N 계층의 데이터 즉, N 계층의 기본 영상 데이터를 S-DMB 변조부(280)를 이용하여 변조하여 S-DMB 위성(130)으로 송신한다(S550). 또한, S-DMB 방송센터(140)는 단계 S540의 확인 결과, 계층이 N을 초과하면, 즉, N+1 내지 N+α 계층의 데이터 즉, α 계층의 향상 영상 데이터를 이동통신망(150)으로 송신한다(S560).
S-DMB 단말기(110)는 S-DMB 중계기(120) 또는 S-DMB 위성(130)으로부터 N 계층의 기본 영상 데이터를 수신하면 제 1 복조부(310)를 이용하여 복조를 수행하고 (S552), 이동통신망(150)으로부터 α 계층의 향상 영상 데이터를 수신하면 제 2 복조부(320)를 이용하여 복조를 수행한다(S562).
단계 S552 및 단계 S562에서 각각 복조를 수행한 S-DMB 단말기(110)는 복조된 N 계층의 기본 영상 데이터와 복조된 α 계층의 향상 영상 데이터를 동기를 맞춰 통합함으로써 통합된 영상 데이터를 생성한다(S570).
통합된 영상 데이터를 생성한 S-DMB 단말기(110)는 통합된 영상 데이터를 계층별로 비트 디인터리빙, 내복호화, 바이트 디인터리빙, 외복호화를 수행하고, 디코딩함으로써 통합 영상 데이터를 생성하여, 음성 정보 TS 패킷, 프로그램 구성 정보 TS 패킷 및 영상 정보 TS 패킷을 출력한다(S590).
이로써, S-DMB 방송센터(140)는 S-DMB 단말기(110)로 기본적인 화질에 추가하여 향상된 화질의 방송 프로그램 콘텐츠를 제공할 수 있고, S-DMB 단말기(110)는 자신의 성능(즉, 단말의 계층)에 맞는 고화질의 방송 프로그램을 출력할 수 있다.
만약, 도 1 및 도 3을 통해 설명한 바와 같이 S-DMB 단말기(110)와 디지털 표시장치(112)에 초광대역 무선 장치가 구비된 경우에는 S-DMB 단말기(110)에서 전술한 음성 정보 TS 패킷, 프로그램 구성 정보 TS 패킷 및 영상 정보 TS 패킷을 초광대역 무선 장치를 이용하여 디지털 표시장치(112)로 송신하고, 디지털 표시장치(112)에서는 구비한 초광대역 무선 장치를 이용하여 수신한 후 출력함으로써 대형 표시장치에서도 고화질의 방송 프로그램을 출력할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질 적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, S-DMB망을 통해 기본화질을 위한 영상 데이터를 송신하고, 이동통신망을 통해 화질 향상을 위한 영상 데이터를 송신하는 영상 데이터의 이중 송신을 통해 S-DMB 단말기는 고화질의 영상을 출력할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, S-DMB 시청자는 S-DMB 단말기와 대형 표시장치를 구비하는 디지털 표시장치 등을 연결하여 대형 표시장치에서도 고화질의 S-DMB 방송을 시청할 수 있다.
또한, 본 발명의 의하면, S-DMB망을 이용하여 기본 화질을 제공하기 위한 정보를 전송하고, 이동통신망을 이용하여 기본 화질을 개선하기 위한 정보를 전송함으로써 S-DMB의 전송 대역만으로는 전송할 수 없는 고품질의 S-DMB 서비스를 제공할 수 있다.

Claims (13)

  1. 방송 프로그램 콘텐츠를 제공하는 프로그램 제공부(PP: Program Provider, 이하 'PP'라 칭함), 상기 PP로부터 상기 방송 프로그램 콘텐츠를 수신하여 디지털 멀티미디어 데이터를 생성한 후 전달하는 위성 디지털 멀티미디어 방송(S-DMB: Satellite Digital Multimedia Broadcasting, 이하 'S-DMB'라 칭함) 방송센터, 상기 S-DMB 방송센터로부터 상기 디지털 멀티미디어 데이터를 수신하여 송출하는 S-DMB 위성, 상기 S-DMB 위성으로부터 상기 디지털 멀티미디어 데이터를 수신하여 S-DMB 서비스를 수행하고, 이동통신 서비스를 수행하는 S-DMB 단말기 및 상기 이동통신 서비스를 제공하는 이동통신망을 포함하는 시스템에서, 상기 S-DMB를 제공하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 방송 프로그램 콘텐츠 중 영상 데이터를 스케일러블 비디오 코딩(SVC: Scalable Video Coding, 이하 'SVC'라 칭함) 압축기법을 이용하여 계층적으로 압축함으로써 기본 화질을 제공하기 위한 기본 영상 데이터와 상기 기본 화질을 개선하기 위한 향상 영상 데이터를 생성하는 단계; 및
    (b) 상기 S-DMB 위성을 이용하여 상기 기본 영상 데이터를 상기 S-DMB 단말기로 송신하고, 상기 이동통신망을 이용하여 상기 향상 영상 데이터를 상기 S-DMB 단말기로 송신하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신망과 S-DMB망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 단계 (b) 이후에,
    (c) 상기 S-DMB 단말기에서 상기 기본 영상 데이터 및 상기 향상 영상 데이터를 수신하여 복조하는 단계; 및
    (d) 상기 S-DMB 단말기에서 상기 기본 영상 데이터 및 상기 향상 영상 데이터를 동기를 맞추어 통합하여 통합 영상 데이터를 생성하는 단계;
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신망과 S-DMB망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 단계 (d) 이후에,
    (e) 상기 통합 영상 데이터를 연결된 표시장치로 송신하는 단계; 및
    (f) 상기 표시장치에서 상기 통합 영상 데이터를 출력하는 단계
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신망과 S-DMB망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선 방법.
  4. 방송 프로그램 콘텐츠를 제공하는 프로그램 제공부(PP: Program Provider, 이하 'PP'라 칭함), 위성 디지털 멀티미디어 방송(S-DMB: Satellite Digital Multimedia Broadcasting, 이하 'S-DMB'라 칭함) 서비스를 수행하는 S-DMB 단말기; 상기 S-DMB 단말기로 상기 디지털 멀티미디어 데이터를 송신하는 S-DMB 위성 및 상기 S-DMB 단말기로 이동통신 서비스를 제공하는 이동통신망을 포함하며, 상기 S-DMB 서비스를 제공하는 시스템에 있어서,
    상기 PP로부터 상기 방송 프로그램 콘텐츠를 수신하면, 상기 방송 프로그램 콘텐츠 중 영상 데이터를 스케일러블 비디오 코딩(SVC: Scalable Video Coding, 이하 'SVC'라 칭함) 압축기법을 이용하여 계층적으로 압축함으로써 기본 화질을 제공하기 위한 기본 영상 데이터와 상기 기본 화질을 개선하기 위한 향상 영상 데이터를 분리하여 생성한 후 상기 S-DMB 단말기로 송신하는 S-DMB 방송센터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신망과 S-DMB망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 S-DMB 방송센터는,
    상기 S-DMB 위성을 이용하여 상기 기본 영상 데이터를 상기 S-DMB 단말기로 송신하고, 상기 이동통신망을 이용하여 상기 향상 영상 데이터를 상기 S-DMB 단말기로 송신하는 것을 특징으로 하는 이동통신망과 S-DMB망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 S-DMB 단말기는,
    상기 기본 영상 데이터 및 상기 향상 영상 데이터를 수신하면, 상기 기본 영상 데이터 및 상기 향상 영상 데이터를 통합하여 통합 영상 데이터를 생성한 후 출력하는 것을 특징으로 하는 이동통신망과 S-DMB망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선 시스템.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 시스템은,
    상기 S-DMB 단말기로부터 상기 통합 영상 데이터를 수신하여 출력하는 디지털 표시장치
    를 추가로 포함하되, 상기 S-DMB 단말기는 상기 통합 영상 데이터를 생성하면 상기 디지털 표시장치로 송신하는 것을 특징으로 하는 이동통신망과 S-DMB망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선 시스템.
  8. 위성 디지털 멀티미디어 방송(S-DMB: Satellite Digital Multimedia Broadcasting, 이하 'S-DMB'라 칭함) 서비스에서, 방송 프로그램 콘텐츠를 수신하면, 디지털 멀티미디어 데이터를 생성하여 송신하는 장치에 있어서,
    상기 방송 프로그램 콘텐츠 중 영상 데이터를 상기 SVC 압축기법을 이용하여 기본 화질을 제공하기 위한 기본 영상 데이터와 상기 기본 화질을 개선하기 위한 향상 영상 데이터로 계층적으로 분리하고 압축함으로써 생성한 기본 영상 압축 데이터 및 향상 영상 압축 데이터를 포함하는 영상 압축 데이터를 생성한 후 상기 계층별로 전달하되, 상기 기본 영상 압축 데이터는 1 계층 내지 N 계층으로 상기 향상 영상 압축 데이터는 N+1 계층 내지 N+α 계층으로 전달하는 비디오 인코더;
    상기 비디오 인코더로부터 상기 기본 영상 압축 데이터 및 상기 향상 영상 압축 데이터를 계층별로 수신하고 패킷타이징하여 PES(Packetized Elementary Stream) 패킷을 생성하여 전달하는 PES 패킷타이저(Packetizer);
    상기 PES 패킷타이저로부터 상기 PES 패킷을 수신하고 다중화(Multiplexing)하여 TS(Transport Stream) 패킷을 생성하여 전달하는 TS 다중화기;
    상기 TS 다중화기로부터 상기 TS 패킷을 수신하고, 상기 TS 패킷의 상기 계층에 패리티(Parity) 정보를 추가한 후 상기 계층별로 리드 솔로몬 부호화(Reed Solomon Coding)하여 리드 솔로몬 부호화 데이터를 전달하는 외부호화기(External Encoder);
    상기 외부호화기로부터 상기 리드 솔로몬 부호화 데이터를 수신하고, 상기 리드 솔로몬 부호화 데이터를 상기 계층별로 바이트 인터리빙(Byte Interleaving)하여 바이트 인터리빙 데이터를 전달하는 바이트 인터리버부;
    상기 바이트 인터리버부로부터 상기 바이트 인터리빙 데이터를 수신하고, 상기 바이트 인터리빙 데이터를 상기 계층별로 길쌈 부호화(Convolutional Coding)하여 길쌈 부호화 데이터를 전달하는 내부호화부(Internal Encoder);
    상기 계층별로 변조를 수행하는 S-DMB 변조부; 및
    상기 내부호화부로부터 상기 길쌈 부호화 데이터를 수신하고, 상기 길쌈 부호화 데이터를 상기 계층별로 비트 인터리빙(Bit Interleaving)하여 비트 인터리빙 데이터를 전달하되, 상기 1 계층 내지 상기 N 계층의 비트 인터리빙 데이터는 상기 S-DMB 변조부로 송신하고 상기 N+1 계층 내지 상기 N+α 계층의 비트 인터리빙 데이터는 이동통신망으로 송신하는 비트 인터리버부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신망과 S-DMB망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선을 위한 송신 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 비디오 인코더는,
    상기 SVC 압축기법을 이용하여 상기 영상 데이터의 영상의 화소 수 및 상기 영상의 초당 프레임 수를 조절하여 상기 영상 데이터의 크기를 임의로 변경함으로써 원하는 계층의 수만큼 화소를 나누거나 상기 영상의 장면을 나누어 상기 계층을 분리하여 압축함으로써 상기 기본 영상 압축 데이터 및 상기 향상 영상 압축 데이터를 포함하는 상기 압축 영상 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 이동통신망과 S-DMB망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선을 위한 송신 장치.
  10. 위성 디지털 멀티미디어 방송(S-DMB: Satellite Digital Multimedia Broadcasting, 이하 'S-DMB'라 칭함) 위성 또는 S-DMB 중계기와 연결되어 S-DMB 서비스를 수행하고, 이동통신 서비스를 제공하는 이동통신망과 연결되어 상기 이동통신 서비스를 수행하는 장치에 있어서,
    상기 S-DMB 위성 또는 상기 S-DMB 중계기로부터 수신한 S-DMB 데이터인 기본 화질을 제공하기 위한 기본 영상 데이터를 S-DMB 복조하여 전달하는 제 1 복조부;
    상기 이동통신망으로부터 수신한 이동통신 데이터인 상기 기본 화질을 개선하기 위한 향상 영상 데이터를 복조하여 전달하는 제 2 복조부;
    상기 제 1 복조부로부터 수신한 상기 기본 영상 데이터 및 제 2 복조부로부 터 수신한 상기 향상 영상 데이터를 동기를 맞추어 통합함으로써 통합된 영상 데이터를 생성하여 전달하는 데이터 통합부;
    상기 데이터 통합부로부터 상기 통합된 영상 데이터를 수신하고, 상기 장치가 구비할 수 있는 다수의 계층에 대한 수신 시간에 맞춰 스위칭한 후 상기 계층별로 비트 디인터리빙하여 디인터리빙 데이터를 전달하는 비트 디인터리버;
    상기 비트 디인터리버로부터 상기 비트 디인터리빙 데이터를 수신하고, 상기 계층별로 복호화하여 내복호화 데이터를 전달하는 내복호화기;
    상기 내복호화기로부터 상기 내복호화 데이터를 수신하고, 상기 계층별로 바이트 디인터리빙하여 바이트 디인터리빙 데이터를 전달하는 바이트 디인터리버부;
    상기 바이트 디인터리버부로부터 상기 바이트 디인터리빙 데이터를 수신하고, 상기 계층별로 TS(Transport Stream) 패킷을 생성하여 전달하는 외복호화기;
    상기 외복호화기로부터 전달된 상기 계층별로 상기 TS 패킷을 TS 역다중화하는 TS 역다중화기;
    상기 TS 역다중화기에서 상기 TS 역다중화한 패킷을 PES 디패킷타이징하는 PES 디패킷타이저; 및
    상기 PES 디패킷타이저로부터 PES 디패킷타이징한 패킷을 수신하고, 상기 계층별로 복호화하여 통합 영상 데이터를 생성하는 비디오 디코더
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신망과 S-DMB망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선을 위한 수신 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제 2 복조부는,
    파일럿 신호의 확산코드인 왈시 코드(Walsh Code)를 생성하고, 복조에 이용될 코드를 생성하는 코드 생성기;
    상기 이동통신 데이터를 복조하는 복조기;
    파일럿 채널의 심볼 중 프레임 카운터 정보를 획득하고, 현재 프레임의 계층을 계산하는 계층 프레임 카운터기; 및
    상기 계층 프레임 카운터기로부터 수신한 상기 현재 프레임의 계층과, 마지막 계층을 비교하여 상기 복조기를 제어하는 수신 제어기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신망과 S-DMB망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선을 위한 수신 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 수신 제어기는,
    상기 계층 프레임 카운터기로부터 상기 현재 프레임의 계층을 수신하고, 상기 마지막 계층을 수신하여 상기 현재 프레임의 계층과 상기 마지막 계층을 비교하는 비교기;
    상기 마지막 계층이 상기 현재의 프레임 계층보다 높은 경우 다음 수신 구간이 도래할 때까지 상기 복조기를 오프하는 전원 제어기; 및
    상기 마지막 계층이 상기 현재 프레임 계층보다 낮은 경우 기 선택된 방송 프로그램에 해당하는 데이터 채널에 관한 코드 정보를 상기 코드 생성기로 전달하는 코드 생성 제어기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신망과 S-DMB망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선을 위한 수신 장치.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 장치는,
    상기 통합 영상 데이터를 송신하는 근거리 무선 통신을 위한 장치
    를 추가로 포함하되, 상기 근거리 무선 통신을 위한 장치는 상기 통합 영상 데이터를 근거리 무선 통신을 이용하여 디지털 표시장치로 송신하고, 상기 디지털 표시장치는 상기 근거리 무선 통신을 이용하여 상기 통합 영상 데이터를 수신한 후 출력하는 것을 특징으로 하는 이동통신망과 S-DMB망의 다중 전송을 이용한 S-DMB의 화질 개선을 위한 수신 장치.
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