KR100760260B1 - 타이밍정보의 효율적 전송을 위한 전송스트림 생성 장치및 그 방법과, 그를 이용한 디엠비 전송 시스템 - Google Patents

타이밍정보의 효율적 전송을 위한 전송스트림 생성 장치및 그 방법과, 그를 이용한 디엠비 전송 시스템 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 타이밍정보의 효율적 전송을 위한 전송스트림 생성 장치 및 그 방법과, 그를 이용한 디엠비 전송 시스템에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 디엠비(DMB; Digital Multimedia Broadcasting) 방송에서 타이밍정보(OCR, PCR)를 오디오 기본스트림(ES)이 전송되는 패킷에 포함시켜 전송함으로써, 전송스트림(TS) 패킷의 개수를 증가시키지 않고 타이밍정보(OCR, PCR)를 효율적으로 전송할 수 있게 하는, 타이밍정보의 효율적 전송을 위한 전송스트림 생성 장치 및 그 방법과, 그를 이용한 디엠비 전송 시스템을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 디엠비(DMB) 전송 시스템에서의 전송스트림 생성 장치에 있어서, 각각의 객체기술자(OD)/이진형태화면정보(BIFS) 스트림, 비디오 기본스트림, 및 오디오 기본스트림에 대하여 동기계층(SL: Sync Layer) 패킷을 생성하되, 상기 오디오 기본스트림에 대해서는 해당 SL 패킷(오디오 SL 패킷)의 헤더에 객체기준클럭(OCR)이 포함되도록 SL 패킷화를 수행하는 SL 패킷화 수단; 상기 SL 패킷화 수단에서 생성된 각각의 SL 패킷을 PES(Packet Elementary Stream) 패킷으로 패킷화하기 위한 PES 패킷화 수단; 초기객체기술자(IOD) 데이터와 상기 SL 패킷화 수단에서 생성된 OD/BIFS SL 패킷을 이용하여 섹션을 생성하기 위한 섹션 발생 수단; 및 상기 섹션 발생 수단에서 생성된 섹션과 상기 PES 패킷화 수단에서 생성된 각각의 PES 패킷에 대하여 전송스트림(TS: Transport Stream) 패킷을 생성하고 생성된 전송스트림(TS) 패킷들을 다중화하되, 상기 PES 패킷화 수단에서 생성된 오디오 PES 패킷에 대해서는 해당 TS 패킷(오디오 TS 패킷)의 헤더에 프로그램 기준 클럭(PCR)이 포함되도록 TS 패킷화를 수행하는 TS 다중화 수단을 포함한다.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 DMB 이동멀티미디어 방송 서비스 등에 이용됨.
DMB, 디엠비, 이동 멀티미디어 방송, 타이밍 정보, 전송스트림, TS, PCR, OCR, MPEG-4, MPEG-2

Description

타이밍정보의 효율적 전송을 위한 전송스트림 생성 장치 및 그 방법과, 그를 이용한 디엠비 전송 시스템{Apparatus and Method for creating transport stream for efficient transmission of timing information, and DMB transmission system using it}
도 1 은 본 발명에 따른 타이밍정보의 효율적 전송을 위한 전송스트림 생성 장치 및 그를 이용한 디엠비(DMB) 전송 시스템의 일실시예 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 도 1의 SL 패킷화기의 일실시예 상세구성도,
도 3 은 본 발명에 따른 도 1의 TS 다중화기의 일실시예 상세구성도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100: 전송스트림 생성 장치 106: SL 패킷화기
109: TS 다중화기 203: 오디오ES SL 패킷화부
303: 오디오 PES패킷 TS 패킷화부
본 발명은 타이밍정보의 효율적 전송을 위한 전송스트림 생성 장치 및 그 방법과, 그를 이용한 디엠비(DMB: Digital Multimedia Broadcasting) 전송 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 DMB 방송에서 타이밍정보(OCR, PCR)를 오디오 기본스트림(ES)이 전송되는 패킷에 포함시켜 전송함으로써, 전송스트림(TS) 패킷의 개수를 증가시키지 않고 타이밍정보(OCR, PCR)를 효율적으로 전송할 수 있게 하는, 타이밍정보의 효율적 전송을 위한 전송스트림 생성 장치 및 그 방법과, 그를 이용한 디엠비(DMB) 전송 시스템에 관한 것이다.
DMB 이동 멀티미디어 방송규격에서는 오디오/비디오의 전송 및 재생을 위해 MPEG-4 system 및 MPEG-2 system 규격을 사용하고 있다. 또한, MEPG-4 system 및 MPEG-2 system의 동기를 위해 객체 기준 클럭(OCR: Object Clock Reference) 및 프로그램 기준 클럭(PCR: Program Clock Reference)을 모두 전송하도록 규정하고 있으며, OCR 및 PCR의 전송주기를 각각 700msec와 100msec로 규정하고 있다.
DMB 전송 시스템에서 오디오 및 비디오 기본스트림(ES: Elementary Stream)은 동기계층(SL: Sync Layer) 패킷화, 패킷 기본스트림(PES: Packet Elementary Stream) 패킷화, 전송스트림(TS: Transport Stream) 패킷화 과정을 거쳐 MPEG-2 TS 형태로 출력된다. 이때 OCR 또는 PCR의 전송으로 인해 추가적인 TS의 전송이 필요한 경우가 있을 수 있다. 예를 들어, OCR 또는 PCR을 포함하지 않을 경우, 2개의 TS로 패킷화되는 기본스트림(ES)이 OCR 또는 PCR을 함께 전송함으로써 3개의 TS로 패킷화되어 출력될 수 있다.
이를 좀더 상세히 설명하면, 다음과 같다.
MPEG-4 OCR은 SL 패킷의 헤더에 포함되어 전송되는 값이며, MPEG-4 OCR이 포함된 SL 패킷을 포함하는 PES 패킷에는 OCR과 일대일 대응되는 프로그램 타임 스탬프(PTS: Program Time Stamp)가 PES 헤더에 포함되어야 한다.
한편, MPEG-2 PCR은 MPEG-2 TS의 헤더에 있는 어댑테이션 필드(adaptation_field)에 포함되어 전송된다. 어댑테이션 필드(adaptation_field)는 PCR이 포함되지 않는 TS의 헤더(Header)에는 전송되지 않아도 되는 것으로서(다른 목적을 위해 adaptation_field가 사용될 수 있으나, DMB 규격에서는 PCR 이외의 목적으로는 사용되지 않음), PCR을 위해 어댑테이션 필드(adaptation_field)를 전송할 경우 TS 헤더에 8byte의 추가적인 비트(bit)가 소요된다[ISO/IEC 13818-1]. 이를 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.
오디오 또는 비디오 기본스트림(ES)이 MPEG-2 TS로 전송되기 위해서는 기본스트림(ES)이 SL 패킷으로 되고, PES 패킷으로 된 후, TS로 캡슐화된다. 이 과정에서 기본스트림(ES)에 SL 패킷 헤더, PES 패킷 헤더, TS 헤더가 추가적으로 더 필요하게 된다.
이때, SL 패킷 헤더에 OCR을 전송하는지여부에 따라 그 SL 패킷 헤더의 바이트(byte) 수가 다르게 설정되며, PES 패킷의 헤더도 다르게 설정된다. 또한, PCR이 전송되는지에 따라 TS 헤더의 바이트(byte) 수가 다르게 설정된다. 즉, OCR을 전송하게 되면, SL 패킷 헤더에 OCR 전송을 위한 5byte가 추가되고, PES 패킷의 헤더에는 OCR과 일대일 대응되는 PTS의 전송을 위한 5byte가 추가되어, OCR을 보내지 않 을 때보다 총 10byte가 추가된다. 또한, TS에 PCR을 전송하는 경우, TS 헤더에 8byte가 더 추가된다.
이를 정리하면, 아래의 [표 1]과 같다. 즉, [표 1]은 OCR 및 PCR 전송에 따른 SL, PES, TS 헤더의 크기를 나타낸다. 참고로 SL 헤더의 경우 그 길이가 가변적일 수 있으나, [표 1]에서는 DMB에서 일반적으로 사용되는 길이로 가정하였다.
Figure 112005006955723-pat00001
상기 [표 1]에서 본 바와 같이, OCR 및 PCR을 전송함에 따라 추가적인 바이트(byte)가 필요하게 되며, 이 추가된 바이트(byte)로 인해 기본스트림(ES)을 TS로 생성할 때 하나의 TS가 더 생성되는 경우가 있다.
구체적인 예를 들어 설명하면, OCR을 포함하지 않고 길이가 354byte인 SL 패킷이 있다고 가정하자. 이 SL 패킷이 PES 패킷이 되는 과정에서 PES 헤더 9byte가 추가되어 이 SL 패킷을 포함하는 PES 패킷의 길이는 363byte가 된다. 길이가 363byte인 PES 패킷이 PCR을 포함하지 않을 경우 2개의 TS로 패킷화된다. 즉, 188byte의 TS 패킷에서 TS 헤더를 위한 4byte를 빼면 TS 2개에는 모두 (188-4)+(188-4) = 368byte의 페이로드(payload)가 들어갈 수 있으므로 363byte의 크기를 가지는 PES는 2개의 TS에 포함되어 전송될 수 있다.
만약 여기에 PCR을 전송한다고 하면, PES의 처음부분이 들어가는 TS패킷에는 PCR을 위한 어댑테이션 필드(adaptation_field)가 포함되어야 하므로, TS 헤더의 길이는 4byte + 8byte = 12byte가 되어야 하므로, 2개의 TS에 들어갈 수 있는 페이로드(payload)의 길이는 (188-12) + (188-4) = 360 byte가 된다. 이 경우 363byte의 길이를 가지는 PES는 2개의 TS에 들어갈 수 없고 3개의 TS로 패킷화되어야 한다.
비슷한 방법으로 SL 패킷에 OCR이 포함된다고 하면, 처음 크기가 354byte인 SL 패킷은 OCR 전송을 위한 5byte가 추가되어 359byte가 될 것이다. 또한 SL 패킷이 PES 패킷화 되는 과정에서 PES의 헤더에 PTS가 포함되어야 하므로, PES의 크기는 SL 패킷의 크기에 14byte를 더한 373byte가 된다. 앞서 살펴본 것과 같이 2개의 TS로 전송할 수 있는 PES의 크기는 최대 368byte이므로, 크기가 373byte인 PES의 크기는 3개의 TS로 전송되어야 한다.
위에서 본 바와 같이, OCR 및 PCR을 전송함에 따라 기본스트림(ES)을 TS로 패킷화 하는 과정에서 추가적인 TS 패킷이 생성되는 경우가 발생하게 된다는 문제점이 있었다. 이러한 문제점은 DMB 전송 시스템에서도 마찬가지로 발생하게 된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 디엠비(DMB) 방송에서 타이밍정보(OCR, PCR)를 오디오 기본스트림(ES)이 전송되는 패킷에 포함시켜 전송함으로써, 전송스트림(TS) 패킷의 개수를 증가시키지 않고 타이밍정보(OCR, PCR)를 효율적으로 전송할 수 있게 하는, 타이밍정보의 효율적 전송을 위한 전송스트림 생성 장치 및 그 방법과, 그를 이용한 디엠비(DMB) 전송 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 디엠비(DMB: Digital Multimedia Broadcasting) 전송 시스템에서의 전송스트림 생성 장치에 있어서, 각각의 객체기술자(OD)/이진형태화면정보(BIFS) 스트림, 비디오 기본스트림, 및 오디오 기본스트림에 대하여 동기계층(SL: Sync Layer) 패킷을 생성하되, 상기 오디오 기본스트림에 대해서는 해당 SL 패킷(오디오 SL 패킷)의 헤더에 객체기준클럭(OCR)이 포함되도록 SL 패킷화를 수행하는 SL 패킷화 수단; 상기 SL 패킷화 수단에서 생성된 각각의 SL 패킷을 PES(Packet Elementary Stream) 패킷으로 패킷화하기 위한 PES 패킷화 수단; 초기객체기술자(IOD) 데이터와 상기 SL 패킷화 수단에서 생성된 OD/BIFS SL 패킷을 이용하여 섹션을 생성하기 위한 섹션 발생 수단; 및 상기 섹션 발생 수단에서 생성된 섹션과 상기 PES 패킷화 수단에서 생성된 각각의 PES 패킷에 대하여 전송스트림(TS: Transport Stream) 패킷을 생성하고 생성된 전송스트림(TS) 패킷들을 다중화하되, 상기 PES 패킷화 수단에서 생성된 오디오 PES 패킷에 대해서는 해당 TS 패킷(오디오 TS 패킷)의 헤더에 프로그램 기준 클럭(PCR)이 포함되도록 TS 패킷화를 수행하는 TS 다중화 수단을 포함한다.
한편, 본 발명은, 디엠비(DMB) 전송 시스템에 있어서, 초기객체기술자(IOD) 데이터를 생성하기 위한 IOD 생성 수단; 객체기술자(OD) 스트림 및 이진형태화면정보(BIFS) 스트림을 생성하기 위한 OD/BIFS 생성 수단; 외부로부터 입력되는 비디오 신호와 오디오 신호를 부호화하여 비디오 기본스트림과 오디오 기본스트림을 생성하기 위한 비디오/오디오 부호화 수단; 상기 IOD 데이터, 상기 OD 스트림, 상기 BIFS 스트림, 상기 비디오 기본스트림, 및 상기 오디오 기본스트림 각각을 패킷화한 후 생성된 패킷들을 다중화하여 전송스트림(TS)을 생성하되, 오디오 패킷에 대해서는 동기계층(SL) 패킷화 과정에서 해당 헤더(오디오 SL 패킷의 헤더)에 객체기준클럭(OCR)이 포함되고 전송스트림(TS) 패킷화 과정에서는 해당 헤더(오디오 TS 패킷 헤더)에 프로그램 기준 클럭(PCR)이 포함되도록 하는 전송스트림 생성 수단; 및 상기 전송스트림 생성 수단에서 생성된 전송스트림에 대하여 외부호화 및 외부 인터리빙을 수행하기 위한 외부호화/외부인터리빙 수단을 포함한다.
한편, 본 발명은, 디엠비(DMB) 전송 시스템에서의 전송스트림 생성 방법에 있어서, 각각의 객체기술자(OD)/이진형태화면정보(BIFS) 스트림, 비디오 기본스트림, 및 오디오 기본스트림에 대하여 동기계층(SL) 패킷을 생성하되, 상기 오디오 기본스트림에 대해서는 해당 SL 패킷(오디오 SL 패킷)의 헤더에 객체기준클럭(OCR)이 포함되도록 SL 패킷화를 수행하는 SL 패킷화 단계; 상기 SL 패킷화 단계에서 생성된 각각의 SL 패킷을 PES 패킷으로 패킷화하는 PES 패킷화 단계; IOD 데이터와 상기 SL 패킷화 단계에서 생성된 OD/BIFS SL 패킷을 이용하여 섹션을 생성하는 섹션발생 단계; 상기 섹션발생 단계에서 생성된 섹션과 상기 PES 패킷화 단계에서 생성된 각각의 PES 패킷에 대하여 전송스트림(TS) 패킷을 생성하되, 상기 PES 패킷화 단계에서 생성된 오디오 PES 패킷에 대해서는 해당 TS 패킷(오디오 TS 패킷)의 헤더에 프로그램 기준 클럭(PCR)이 포함되도록 TS 패킷화를 수행하는 TS 패킷화 단계; 및 상기 TS 패킷화 단계에서 생성된 전송스트림(TS) 패킷들을 다중화하는 TS 다중화 단계를 포함한다.
DMB 이동 멀티미디어 방송 규격에는 MPEG-4 system 규격인 OCR과 MPEG-2 System 규격인 PCR을 모두 전송하도록 정의되어 있다. MPEG-2 systems은 디지털 방송용으로 사용되는 규격으로서 비교적 넓은 대역폭을 가지기 때문에 PCR의 전송으로 인해 발생하는 추가적인 대역폭을 크게 고려하지 않는다. 이러한 이유로 일반적인 MPEG-2 A/V 인코더에서는 PCR을 비디오 ES가 포함된 TS 패킷 또는 비디오 ES가 전송되는 패킷과 동일한 PID를 가지고, 페이로드(Payload)에 의미가 없는 데이터인 Null data 만을 포함한 TS 패킷에 전송한다.
그러나, DMB 이동멀티미디어 방송의 경우 1.2Mbps에 최소 2개 이상의 오디오 데이터 또는 멀티미디어 데이터가 전송되므로, 하나의 프로그램이 가지는 TS출력율은 디지털 방송에 비해 매우 낮다고 볼 수 있다. 따라서, DMB 이동멀티미디어 방송에서는 TS의 전송효율에 대한 부분이 충분히 고려되어야 하며, 특히 PCR 등과 같은 타이밍 정보들의 효율적인 전송이 요구된다.
따라서, 본 발명에서는 PCR 및 OCR의 효율적 전송을 통하여 TS의 출력 효율을 증가시키기 위하여, OCR, PCR을 항상 오디오 ES가 전송되는 패킷에 포함하여 전송한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 타이밍정보의 효율적 전송을 위한 전송스트림 생성 장치 및 그를 이용한 디엠비 전송 시스템의 일실시예 구성도이다. 여기서, "100"은 본 발명에 따른 타이밍정보의 효율적 전송을 위한 전송스트림 생성 장치를 나타낸다. 이하에서는 전송스트림 생성 장치(100)에서 수행되는 타이밍정보의 효율적 전송을 위한 전송스트림 생성 방법도 함께 설명하기로 한다.
IOD 생성기(101)는 ISO/IEC 14496-1 표준에 의한 초기객체기술자(IOD: Initial Object Descriptor) 데이터를 생성한다. OD/BIFS 생성기(102)는 ISO/IEC (the International Organization for Standardization/the International Electrotechnical Commission) 14496-1 표준에 의한 객체기술자(OD) 스트림과 이진형태화면정보(BIFS: BInary Format for Scene) 스트림을 생성한다.
비디오 부호화기(103)는 외부로부터 입력되는 비디오 신호를 H.264/AVC (Advanced Video Coding) 표준에 따라 부호화하여 비디오 기본스트림(ES)을 생성한다. 오디오 부호화기(104)는 외부로부터 입력되는 오디오 신호를 ISO/IEC 14496-3 BSAC 표준에 따라 부호화하여 오디오 기본스트림(ES)을 생성한다. 부가 데이터 저장기(105)는 기본스트림(ES) 형태의 부가 데이터를 저장하고 있다가 SL 패킷화기(106)로 출력할 수 있다.
SL 패킷화기(106)는 입력되는 각 미디어 스트림간의 동기화 패킷인 동기계층(SL: Sync Layer) 패킷을 발생하며 ISO/IEC 14496-1 시스템 표준을 따른다. 즉, SL 패킷화기(106)는 OD/BIFS 스트림, 비디오 기본스트림(ES), 오디오 기본스트림(ES), 부가 데이터를 입력받아, 각각에 대하여 OD/BIFS SL 패킷, 비디오 SL 패킷, 오디오 SL 패킷, 부가 데이터 SL 패킷을 생성한다. 이 때, 본 발명에 따른 SL 패킷화기(106)는 기본스트림(ES) 형태로 부호화된 오디오 신호를 SL 패킷화할 때 오디오 SL 패킷의 헤더에 OCR 값이 포함되도록 한다.
섹션 발생기(107)는 IOD 데이터, OD/BIFS SL 패킷, 및 외부로부터 입력된 PSI를 포함하여 섹션(PSI섹션, 14496 섹션)을 생성하는데, 이 때 ISO/IEC 13818-1 표준을 따른다. 섹션 발생기(107)는 14496 섹션 패킷화부와 PSI 패킷화부로 구성되는데, 14496 섹션 패킷화부는 입력되는 SL 패킷(OD/BIFS SL 패킷)을 14496 섹션으로 패킷화하고, PSI 패킷화부는 PA_section과 IOD를 포함하는 PM_section을 포함하는 PSI 정보 생성을 위한 PSI 섹션을 생성한다.
PES 패킷화기(108)는 입력되는 SL 패킷(OD/BIFS SL 패킷, 비디오 SL 패킷, 오디오 SL 패킷, 부가 데이터 SL 패킷)을 ISO/IEC 13818-1 표준에 따라 PES(Packet Elementary Stream) 패킷화한다.
TS 다중화기(109)는 입력되는 섹션 및 PES 패킷을 MPEG-2 전송스트림(TS: Transport Stream)으로 다중화한다. 이 때, 본 발명에 따른 TS 다중화기(109)는 PES 패킷을 MPEG-2 TS로 패킷화할 때 PTS가 포함된 TS의 헤더가 PCR을 포함하도록 패킷화한다.
외부 부호화기(110)는 오류 정정을 위한 리드 솔로몬(RS) 부호라는 부가적인 데이터를 MPEG-2 TS로 다중화된 전송스트림에 첨가한다.
외부 인터리버(111)는 길쌈 인터리버(Convolutional Interleaver)로서, 외부 부호화 과정을 거친 전송스트림을 인터리빙한다.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명하면, 다음과 같다.
MPEG-4 시스템 규격에서는 OCR을 SL 패킷의 헤더에 포함하여 전송하도록 정의하고 있다. DMB 이동 멀티미디어 방송의 경우, 오디오, 비디오, OD/BIFS가 SL 패킷화 과정을 거치므로 이들 3개 중 어느 하나를 OCR을 전송하는 기준 SL 패킷으로 사용할 수 있다.
그러나, DMB 이동 멀티미디어 방송 규격에서는 OCR이 전송되는 PES 패킷에 그와 일대일 대응되는 PTS 값을 설정하도록 권고하고 있으므로, 14496-section으로 전송될 수 있는 OD/BIFS는 OCR의 전송을 위해 사용하지 않는 것이 바람직하다.
따라서, 비디오 또는 오디오 패킷을 통해 OCR을 전송하는 것이 바람직하다. 특히, 비디오와 오디오 패킷의 경우 미리 정해진 프레임율에 따라 기본스트림(ES)을 출력하므로, 이러한 OCR을 전송하기에 더욱 유리하다.
그러나, 비디오 기본스트림(ES)의 경우에는 프레임에 따라 그 길이의 변화가 매우 심하기 때문에 앞에서 설명한 바와 같이 OCR, PCR을 전송하게 될 경우 이로 인해 추가적인 TS가 필요하게 되는 경우가 발생할 수 있다. 이와 달리, 오디오 기본스트림(ES)의 경우에는 각 프레임당 거의 일정한 크기(byte)를 가지므로, 그 크기에 따라 OCR, PCR 등을 전송하더라도 TS 개수에 영향을 미치지 않을 수 있다.
실제로 DMB에서 전송되는 오디오의 프레임당 바이트(Byte) 수를 계산해 보면 다음과 같다.
첫째, 44.1kHz 샘플링 및 96kbps 전송의 경우, 초당 샘플(sample) 수는 44,100 sample, 프레임(Frame)당 샘플 수는 1,024 sample, 초당 프레임 수는 44,100/1,024 = 43.07 frame/sec, 프레임당 비트(bit) 수는 96,000/43.07 = 2,228.9 bit/frame = 278.6 byte/frame이다.
둘째, 44.1kHz 샘플링 및 64kbps 전송의 경우, 프레임당 비트(bit) 수는 64,000/43.07 = 1,485.95 bit/frame = 185.74 byte/frame이다.
셋째, 44.1kHz 샘플링 및 56kbps 전송의 경우, 프레임당 비트(bit) 수는 56,000/43.07 = 1,300.20 bit/frame = 162.53 byte/frame이다.
넷째, 44.1kHz 샘플링 및 48kbps 전송의 경우, 프레임당 비트(bit) 수는 48,000/43.07 = 1,114.46 bit/frame = 139.3 byte/frame이다.
상기와 같이 96kbps로 전송되거나, 64kbps로 전송되는 경우, 모두 1개의 TS로는 전송할 수가 없다. 또한, 56kbps로 전송되는 경우에도 하나의 오디오 프레임의 크기는 162byte 정도이나, SL 패킷 헤더, PES 패킷 헤더 등을 추가하게 되면 하나의 전송스트림 페이로드(TS payload)에 들어갈 수 없는 크기가 되어 결국 하나의 TS로 전송될 수는 없게 된다. 한편, 오디오를 48kbps로 전송하는 경우에는 하나의 오디오 프레임 크기가 약 140byte 정도가 되며, 이후 SL 패킷 헤더, PES 패킷 헤더를 추가하더라도 하나의 TS에 포함될 수 있는 크기가 되어 하나의 TS로 전송될 수가 있다.
그러나, DMB에서는 CD급 이상의 음질을 보장하도록 하고 있는데, DMB의 오디오 부호화 규격인 BSAC의 경우 약 64kbps 이상의 출력율로 전송하여야 CD급 이상의 음질을 보장할 수 있다. 따라서 DMB에서 하나의 오디오 프레임을 전송하기 위해서는 최소 2개의 TS 패킷이 필요하다.
한편, 하나의 기본스트림(ES)이 TS로 전송되기 위해서는 SL 헤더, PES 헤더, TS 헤더 등이 추가된다. 즉, 하나의 기본스트림(ES)이 TS로 되기 위해서는 최소 29byte의 헤더 정보가 필요하다는 것을 의미한다. 이 때 OCR이 전송되면 39byte가 필요하고, PCR까지 함께 전송하면 47byte가 필요하다. 이는 기본스트림(ES)이 하나의 TS로 전송될 때를 의미하는 것이고, 기본스트림(ES)이 두 개 이상의 TS로 전송되는 경우에는 TS가 추가될 때마다 TS 헤더를 위한 4byte가 추가된다.
위에서 설명한 바를 오디오 프레임에 적용하여 정리하면, 다음의 [표 2] 및 [표 3]과 같다.
Figure 112005006955723-pat00002
Figure 112005006955723-pat00003
상기 [표 2] 및 [표 3]을 보면, 96kbps와 64kbps로 출력되는 오디오 기본스트림(ES)을 전송하는 과정에서 PCR, OCR 등을 추가하더라도 추가적으로 TS의 개수가 늘어나지 않는다는 것을 알 수 있다.
따라서, DMB 전송 시스템에서 OCR 및 PCR을 항상 오디오 패킷에 전송함으로써 TS 전송 효율을 높일 수 있다.
도 2 는 본 발명에 따른 도 1의 SL 패킷화기의 일실시예 상세구성도이다.
SL 패킷화기(106)는 도 2에 도시된 바와 같이, OD/BIFS스트림 SL 패킷화부(201), 비디오ES SL 패킷화부(202), 오디오ES SL 패킷화부(203), 및 부가데이터 ES SL 패킷화부(204)를 포함하여 이루어지며, 각각은 해당 SL 패킷을 생성한다.
즉, OD/BIFS 스트림 SL 패킷화부(201)는 OD/BIFS 생성기(102)의 출력인 OD/BIFS 스트림을 SL 패킷화하여 OD/BIFS SL 패킷을 생성하고, 비디오ES SL 패킷화부(202)는 비디오 부호화기(103)의 출력인 비디오 기본스트림(ES)을 SL 패킷화하여 비디오 SL 패킷을 생성하며, 오디오ES SL 패킷화부(203)는 오디오 부호화부(104)의출력인 오디오 기본스트림(ES)을 SL 패킷화하여 오디오 SL 패킷을 생성하며, 부가데이터 ES SL 패킷화부(204)는 부가데이터 기본스트림(ES)를 SL 패킷화하여 부가데이터 SL 패킷을 생성한다.
여기서, 오디오 ES SL 패킷화부(203)는 DMB 전송 시스템에서의 TS 전송 효율을 높이기 위하여, OCR을 오디오 기본스트림(ES)이 전송되는 패킷, 즉 오디오 SL 패킷에 포함시킨다. 즉, 오디오 ES SL 패킷화부(203)는 ES형태로 부호화된 오디오 신호를 SL 패킷화할 때 오디오 SL 패킷의 헤더에 OCR 값을 삽입한다.
도 3 은 본 발명에 따른 도 1의 TS 다중화기의 일실시예 상세구성도이다.
TS 다중화기(109)는 도 3에 도시된 바와 같이, 섹션 TS 패킷화부(300), OD/BIFS PES패킷 TS 패킷화부(301), 비디오 PES패킷 TS 패킷화부(302), 오디오 PES패킷 TS 패킷화부(303), 부가데이터 PES패킷 TS 패킷화부(304), 및 다중화부(305)를 포함하여 이루어진다.
섹션 TS 패킷화부(300)는 입력되는 각각의 섹션(PSI 섹션, 14496 섹션)에 대 하여 섹션 TS 패킷을 생성한다. 그리고, OD/BIFS PES패킷 TS 패킷화부(301), 비디오 PES 패킷 TS 패킷화부(302), 오디오 PES패킷 TS 패킷화부(303), 부가데이터 PES패킷 TS 패킷화부(304)는 입력되는 OD/BIFS PES패킷, 비디오 PES패킷, 오디오 PES패킷, 부가데이터 PES패킷을 TS 패킷화한다.
즉, OD/BIFS PES패킷 TS 패킷화부(301)는 OD/BIFS PES패킷 TS 패킷화부(301)는 PES 패킷화기(108)에서 출력되는 OD/BIFS PES패킷을 TS 패킷화하여 OD/BIFS TS 패킷을 생성하고, 비디오 PES패킷 TS 패킷화부(302)는 PES 패킷화기(108)에서 출력되는 비디오 PES패킷을 TS 패킷화하여 비디오 TS 패킷을 생성하며, 오디오 PES패킷 TS 패킷화부(303)는 PES 패킷화기(108)에서 출력되는 오디오 PES패킷을 TS 패킷화하여 오디오 TS 패킷을 생성하며, 부가데이터 PES패킷 TS 패킷화부(304)는 PES 패킷화기(108)에서 출력되는 부가데이터 PES패킷을 TS 패킷화하여 부가데이터 TS 패킷을 생성한다.
여기서, 오디오 PES 패킷 TS 패킷화부(303)는 DMB 전송 시스템에서의 TS 전송 효율을 높이기 위하여, 오디오 TS에 PCR이 포함되도록 한다. 즉, 오디오 PES 패킷 TS 패킷화부(303)는 PES 패킷을 MPEG-2 TS로 패킷화할 때 PTS가 포함된 TS의 헤더가 PCR을 포함하도록 패킷화한다.
그러면, 다중화부(305)는 섹션 TS 패킷, OD/BIFS TS 패킷, 비디오 TS 패킷, 오디오 TS 패킷, 및 부가데이터 TS 패킷들을 다중화하여 MPEG-2 TS를 생성한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디 스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, DMB 방송에서 OCR, PCR을 오디오 기본스트림(ES)이 전송되는 패킷에 포함시켜 전송함으로써, 전송스트림(TS) 패킷의 개수를 증가시키지 않고 OCR, PCR을 효율적으로 전송할 수 있게 하는 효과가 있다. 즉, 본 발명은 DMB 전송 시스템에서 전송스트림(TS)의 전송 효율을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 디엠비(DMB: Digital Multimedia Broadcasting) 전송 시스템에서의 전송스트림 생성 장치에 있어서,
    각각의 객체기술자(OD)/이진형태화면정보(BIFS) 스트림, 비디오 기본스트림, 및 오디오 기본스트림에 대하여 동기계층(SL: Sync Layer) 패킷을 생성하되, 상기 오디오 기본스트림에 대해서는 해당 SL 패킷(오디오 SL 패킷)의 헤더에 객체기준클럭(OCR)이 포함되도록 SL 패킷화를 수행하는 SL 패킷화 수단;
    상기 SL 패킷화 수단에서 생성된 각각의 SL 패킷을 PES(Packet Elementary Stream) 패킷으로 패킷화하기 위한 PES 패킷화 수단;
    초기객체기술자(IOD) 데이터와 상기 SL 패킷화 수단에서 생성된 OD/BIFS SL 패킷을 이용하여 섹션을 생성하기 위한 섹션 발생 수단; 및
    상기 섹션 발생 수단에서 생성된 섹션과 상기 PES 패킷화 수단에서 생성된 각각의 PES 패킷에 대하여 전송스트림(TS: Transport Stream) 패킷을 생성하고 생성된 전송스트림(TS) 패킷들을 다중화하되, 상기 PES 패킷화 수단에서 생성된 오디오 PES 패킷에 대해서는 해당 TS 패킷(오디오 TS 패킷)의 헤더에 프로그램 기준 클럭(PCR)이 포함되도록 TS 패킷화를 수행하는 TS 다중화 수단
    을 포함하는 타이밍정보의 효율적 전송을 위한 전송스트림 생성 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 SL 패킷화 수단은,
    상기 OD/BIFS 스트림을 SL 패킷화하여 OD/BIFS SL 패킷을 생성하기 위한 OD/BIFS스트림 SL 패킷화 수단;
    상기 비디오 기본스트림을 SL 패킷화하여 비디오 SL 패킷을 생성하기 위한 비디오ES SL 패킷화 수단; 및
    상기 오디오 기본스트림을 SL 패킷화하여 상기 오디오 SL 패킷을 생성하되, 상기 오디오 SL 패킷의 헤더에는 상기 객체기준클럭(OCR)이 포함되도록 SL 패킷화하는 오디오ES SL 패킷화 수단
    을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 타이밍정보의 효율적 전송을 위한 전송스트림 생성 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 TS 다중화 수단은,
    상기 섹션 발생 수단에서 생성된 섹션을 TS 패킷화하여 섹션 TS 패킷을 생성하기 위한 섹션 TS 패킷화 수단;
    상기 PES 패킷화 수단에서 생성되는 OD/BIFS PES패킷을 TS 패킷화하여 OD/BIFS TS 패킷을 생성하기 위한 OD/BIFS PES패킷 TS 패킷화 수단;
    상기 PES 패킷화 수단에서 생성되는 비디오 PES패킷을 TS 패킷화하여 비디오 TS 패킷을 생성하기 위한 비디오 PES패킷 TS 패킷화 수단; 및
    상기 PES 패킷화 수단에서 생성되는 오디오 PES패킷을 TS 패킷화하여 상기 오디오 TS 패킷을 생성하되, 상기 오디오 TS 패킷의 헤더에는 상기 프로그램 기준 클럭(PCR)이 포함되도록 TS 패킷화하는 오디오 PES패킷 TS 패킷화 수단
    을 포함하는 타이밍정보의 효율적 전송을 위한 전송스트림 생성 장치.
  5. 디엠비(DMB) 전송 시스템에 있어서,
    초기객체기술자(IOD) 데이터를 생성하기 위한 IOD 생성 수단;
    객체기술자(OD) 스트림 및 이진형태화면정보(BIFS) 스트림을 생성하기 위한 OD/BIFS 생성 수단;
    외부로부터 입력되는 비디오 신호와 오디오 신호를 부호화하여 비디오 기본스트림과 오디오 기본스트림을 생성하기 위한 비디오/오디오 부호화 수단;
    상기 IOD 데이터, 상기 OD 스트림, 상기 BIFS 스트림, 상기 비디오 기본스트림, 및 상기 오디오 기본스트림 각각을 패킷화한 후 생성된 패킷들을 다중화하여 전송스트림(TS)을 생성하되, 오디오 패킷에 대해서는 동기계층(SL: Sync Layer) 패킷화 과정에서 해당 헤더(오디오 SL 패킷의 헤더)에 객체기준클럭(OCR)이 포함되고 전송스트림(TS) 패킷화 과정에서는 해당 헤더(오디오 TS 패킷 헤더)에 프로그램 기준 클럭(PCR)이 포함되도록 하는 전송스트림 생성 수단; 및
    상기 전송스트림 생성 수단에서 생성된 전송스트림에 대하여 외부호화 및 외부 인터리빙을 수행하기 위한 외부호화/외부인터리빙 수단
    을 포함하는 타이밍정보의 효율적 전송을 위한 디엠비(DMB) 전송 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전송스트림 생성 수단은,
    상기 OD/BIFS 스트림, 상기 비디오 기본스트림, 및 상기 오디오 기본스트림각각에 대하여 동기계층(SL: Sync Layer) 패킷을 생성하되, 상기 오디오 기본스트림에 대해서는 해당 SL 패킷의 헤더에 객체기준클럭(OCR)이 포함되도록 SL 패킷화를 수행하는 SL 패킷화 수단;
    상기 SL 패킷화 수단에서 생성된 각각의 SL 패킷을 PES(Packet Elementary Stream) 패킷으로 패킷화하기 위한 PES 패킷화 수단;
    상기 IOD 데이터와 상기 SL 패킷화 수단에서 생성된 OD/BIFS SL 패킷을 이용하여 섹션을 생성하기 위한 섹션 발생 수단; 및
    상기 섹션 발생 수단에서 생성된 섹션과, 상기 PES 패킷화 수단에서 생성된 각각의 PES 패킷에 대하여 전송스트림(TS) 패킷을 생성하고 생성된 전송스트림(TS) 패킷을 다중화하되, 상기 PES 패킷화 수단에서 생성된 오디오 PES 패킷에 대해서는 해당 TS 패킷의 헤더에 프로그램 기준 클럭(PCR)이 포함되도록 TS 패킷화를 수행하는 TS 다중화 수단
    을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 타이밍정보의 효율적 전송을 위한 디엠비(DMB) 전송 시스템.
  7. 삭제
  8. 디엠비(DMB) 전송 시스템에서의 전송스트림 생성 방법에 있어서,
    각각의 객체기술자(OD)/이진형태화면정보(BIFS) 스트림, 비디오 기본스트림, 및 오디오 기본스트림에 대하여 동기계층(SL) 패킷을 생성하되, 상기 오디오 기본스트림에 대해서는 해당 SL 패킷(오디오 SL 패킷)의 헤더에 객체기준클럭(OCR)이 포함되도록 SL 패킷화를 수행하는 SL 패킷화 단계;
    상기 SL 패킷화 단계에서 생성된 각각의 SL 패킷을 PES 패킷으로 패킷화하는 PES 패킷화 단계;
    IOD 데이터와 상기 SL 패킷화 단계에서 생성된 OD/BIFS SL 패킷을 이용하여 섹션을 생성하는 섹션발생 단계;
    상기 섹션발생 단계에서 생성된 섹션과 상기 PES 패킷화 단계에서 생성된 각각의 PES 패킷에 대하여 전송스트림(TS) 패킷을 생성하되, 상기 PES 패킷화 단계에서 생성된 오디오 PES 패킷에 대해서는 해당 TS 패킷(오디오 TS 패킷)의 헤더에 프로그램 기준 클럭(PCR)이 포함되도록 TS 패킷화를 수행하는 TS 패킷화 단계; 및
    상기 TS 패킷화 단계에서 생성된 전송스트림(TS) 패킷들을 다중화하는 TS 다중화 단계
    를 포함하는 타이밍정보의 효율적 전송을 위한 전송스트림 생성 방법.
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