KR100767669B1 - 디지털 멀티미디어 방송 수신장치의 오디오 스트림 저장장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 방송 신호의 처리에 관한 것으로, ES(Elementary Stream)에 기 설정된 길이만큼 생성한 제로 스터핑(zero stuffing) 값을 삽입하여 제로 스터핑 처리한 신호를 저장하는 단계; 및 상기 저장한 신호를 수신하여 복호하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법과 수신되는 방송 신호를 복조하고 역다중화하여 ES를 생성하는 시스템 복호부; 생성한 ES에 기 설정한 길이만큼 생성한 제로 스터핑 값을 삽입하여 제로 스터핑 처리한 신호를 저장하는 메모리부; 상기 저장한 신호를 일정 크기 단위로 수신하여 임시 저장하는 버퍼부; 및 필요한 단위만큼 수신하여 복호하는 복호부를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치를 제공한다.

따라서, 본 발명에 따르면 오디오 복호화 부에서 제로 스터핑 처리를 예외 처리하지 않고도 간단히 할 수 있고, 디지털 멀티미디어 방송 수신장치의 복잡도를 줄이며 저전력 설계가 가능하다.

MPEG 2, MPEG 4, BSAC

Description

디지털 멀티미디어 방송 수신장치의 오디오 스트림 저장 장치 및 방법{Method and Apparatus of storing Audio stream in Digital Multimedia Broadcasting a receiving set}

도 1은 본 발명과 관련된 디지털 멀티미디어 방송 수신장치의 개략적인 구성 블록도

도 2는 본 발명과 관련된 각 패킷 간의 관계를 나타낸 도면

도 3은 본 발명과 관련된 오디오 복호화 과정에 대한 순서도

도 4는 본 발명과 관련된 오디오 ES를 저장하기 위한 구성 블록도

도 5는 본 발명에 따른 오디오 ES 저장 방법을 나타낸 도면

도 6은 본 발명에 따른 오디오 복호를 위한 구성 블록도

도 7은 본 발명에 따른 오디오 복호 과정을 도시한 순서도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 시스템 복호화부 210 : 메모리부

220 : 비트 스트림 버퍼 140 : 오디오 복호화부

본 발명은 디지털 방송 신호(digital broadcasting)를 처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

최근 CD(compact disk), DVD(digital video disc) 등 뛰어난 음질의 디지털 오디오 기기가 급격히 보급되어 상기 기기들이 보편화되면서, 디지털 방송 청취자의 음질 향상에 대한 요구가 날로 증가하고 있다.

이에 따라 유럽, 캐나다, 미국 등에서는 기존의 FM(frequency modulation) 방송이 제공할 수 있는 음질의 한계를 극복하기 위해 디지털 오디오 방송(digital audio broadcasting)을 시행하고 있다.

디지털 오디오 방송 시스템은 기존의 AM(amplitude modulation) 방송이나 FM 방송과는 전혀 다른 기술을 이용하여 고품질의 음질을 제공할 뿐만 아니라 이동 중에도 뛰어난 수신 능력을 보여주며, 영상이나 문자와 같은 디지털 데이터도 고속으로 송신할 수 있다.

이에 더하여 최근에는 상술한 오디오 방송뿐만 아니라 영상을 포함하여 다양한 멀티미디어 서비스를 포함하는 디지털 멀티미디어 방송을 제공하기에 이르렀다.

한편, MPEG-4(moving picture experts group-4)는 이동 수신을 목적으로 개발되어 고정 및 이동 수신 환경에서 양질의 프로그램에 대한 수신을 보장함과 동시에, 이동 단말기(예를 들어, 차량 단말기, 휴대폰, PDA(personal digital assistant; 개인 휴대용 정보 단말기))를 통해 전달할 수 있어, 개인 이동 방송 서비스 제공을 위한 매체로서의 역할을 할 수 있다.

즉, 디지털 멀티미디어 방송 수신장치나 수신 팩을 장착한 이동 단말기는 상기 MPEG-4로 부호화된 동영상 및 음성을 수신하여 재생할 수 있다.

따라서, 사용자는 이동 단말기를 통해 다양한 멀티미디어 서비스를 제공받을 수 있다.

특히, 지상파 디지털 멀티미디어 방송 서비스의 경우에도 다양한 데이터 서비스를 위한 확장성을 고려하여 MPEG-4 시스템에서 압축 부호화한다.

이때, 상기 MPEG-4 시스템은 영상 신호는 H.264/AVC 표준에 의해 부호화하고, 오디오 신호는 ISO/IEC 14496-3 BSAC(bit sliced arithmetic coding) 표준에 의해 부호화한다.

그리고 상기 부호화된 영상 신호 및 오디오 신호는 MPEG-4 시스템의 동기화 패킷인 SL 패킷(sync layer packet)으로 패킷화되어 MPEG-2 시스템으로 전송하고, 상기 MPEG-2 시스템은 입력되는 SL 패킷을 PES(packetized elementary stream) 패킷으로 바꾼 뒤 다시 MPEG-2 TS(transport stream) 형태로 바꾸어 유레카-147(Eureka-147) 시스템을 통해 전송된다.

상기 유레카-147 시스템은 전송 채널에서 페이딩(fading) 등으로 인한 왜곡(distortion)을 극복하기 위해 시간/주파수 인터리빙(interleaving) 및 오류 정정 부호화(forward error correction)를 하여 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 전송 방식으로 전송한다.

일반적으로 MPEG-2 TS 처리부로부터 연속된 형태의 오디오 비트 스트림(bit stream)을 넘겨받아 BSAC 복호화를 수행하는 오디오 복호화 부에서는 복호 시에 32 비트(bit)의 '0' 값을 오디오 비트 스트림 뒤에 삽입하는 제로 스터핑(zero stuffing) 처리를 하여야 하는데, 복호 시에 상기 제로 스터핑 처리가 용이하지 않다.

즉, 수신된 ES(elementary stream) 데이터가 저장된 메모리로부터 현재 AU(access unit)의 길이만큼을 복호화한 뒤, 제로 스터핑 처리를 위해 32비트 만큼에 대한 추가적인 복호화는 별도의 버퍼를 마련하여 예외 처리를 해야만 한다.

그러나 상기 메모리로부터 BSAC 복호 시에는 항상 저장되는 AU 단위로만 필요한 것이 아니므로, 이를 처리하기 위해서는 상기 메모리로부터 다시 비트 단위로 데이터를 추출(Unpack) 해내기 위해 따로 비트 스트림 버퍼(bit stream buffer)를 두어 복호에 이용하는데, 상기 비트 스트림 버퍼가 있어도 제로 스터핑된 부분에 대해서는 상술한 것처럼 비트 단위로 데이터를 추출하는 기능을 사용할 수 없기 때문에 보다 많은 연산량이 요구되는 문제점이 있다.

또한, 상기 비트 스트림 버퍼 외에 제로 비트 버퍼(zero bit buffer)를 따로 두어 처리해야 하므로 별도 설계가 요구되고, 소프트웨어 구현시 프로그램의 길이가 길어지고, 하드웨어 구현시에는 복잡성이 증가하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 디지털 멀티미디어 방송 수신장치의 오디오 복호화부 설계시 복잡도와 연산량을 줄여 저전력 설계가 가능하도록 하는 데 있으며, 이를 위해 오디오 비트 스트림에 대한 제로 스터핑(Zero Stuffing) 처리 문제를 해결하기 위한 오디오 비트 스트림 저장 방법 및 장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 디지털 멀티미디어 방송 수신장치의 오디오 스트림 저장방법은 수신되는 방송 신호를 복조한 후 이를 역다중화하여 오디오 ES(Elementary Stream)를 생성하고, 상기 생성된 오디오 ES에 제로 스터핑(zero stuffing) 처리를 하여 저장하는 제 1 단계와; 상기 제로 스터핑 처리되어 저장된 신호를 읽어 복호 하는 제 2 단계를 포함하여 이루어지는 방법을 제공한다.

이때, 상기 제 1 단계에서 상기 제로 스터핑 처리는 복호 시에 필요한지 먼저 판단하고, 상기 처리에 필요한 비트 수를 결정하는 변수를 이용하여 생성하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 제 2 단계에서, 상기 복호에 필요한 부가 정보 중 오디오 ES의 프레임-길이(frame-length) 정보에 제로 스터핑 처리로 인해 증가한 값을 더하여 갱신, 전송하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 디지털 멀티미디어 방송 수신장치의 오디오 스트림 저장 장치는 전송된 방송 신호를 복조한 후 역다중화하는 시스템 복호화 부를 거쳐, 상기 역다중화된 방송 신호 중 오디오 ES를 제로 스터핑 처리하여 해당 영역에 저장하는 메모리부와; 상기 메모리 부에 저장된 신호를 일정 크기 단위로 읽어들여 임시 저장하는 비트 스트림 버퍼와; 상기 버퍼에 저장된 신호를 필요한 단위만큼 읽어 들여 복호 하는 오디오 복호화 부를 포함하여 구성되는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 됨을 밝혀 두고자 한다.

본 발명은 디지털 멀티미디어 방송에 관한 것으로, 특히 수신되는 방송 신호 내 오디오 스트림을 처리하는 장치 및 방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이하 상기 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면, 도 1은 본 발명과 관련된 디지털 멀티미디어 방송 수신장치의 개략적인 구성 블록 도이다.

상기 수신장치는 시스템 복호화부(100), 비디오 복호화부(130), 오디오 복호화부(140)와 디스플레이부(150)를 구비할 수 있다.

시스템 복호화 부(100)는 수신부(110)와 TS 처리부(120)를 구비할 수 있고, 상기 수신부(110)는 OFDM 전송 방식으로 송신되는 디지털 멀티미디어 방송 신호를 수신하여 FFT(Fast Fourier Transform)를 수행하고, 시간 영역과 주파수 영역에서 역인터리빙(deinterleaving)을 수행하여 TS 처리부(120)로 출력한다. TS 처리부(120)는 상기 수신부(110)의 출력을 수신하여 PAT(Program Association Table), PMT(Program Map Table) 등을 참조하여 다중화(multiplexing)된 신호로부터 오디오 신호와 비디오 신호를 역다중화하여 오디오 스트림과 비디오 스트림(ES)을 생성한다.

상기 PAT와 PMT는 PSI(Program Specific Information)의 일종으로, 전송 스트림에 대한 PID(packet identifier) 또는 어느 프로그램(콘텐츠) 오디오 신호의 일부인지 등을 알려주는 정보이다. 따라서, 수신기는 상기 PAT와 PMT를 이용하여 수신되는 방송 신호의 PID를 추출하여 오디오 신호인지 비디오 신호인지 알 수 있다.

비디오 복호화부(130)는 상기 TS 처리부(120)에서 분리되어 생성된 비디오 스트림(ES)을 수신하여 복호한다.

오디오 복호화부(140)는 상기 TS 처리부(120)에서 분리되어 생성된 오디오 스트림(ES)을 수신하여 복호한다.

디스플레이부(150)는 상기 비디오 복호화부(130)와 오디오 복호화부(140)에서 복호된 방송 신호를 디스플레이한다.

디지털 멀티미디어 방송은 상기 구성에 의해 재생되어 디스플레이되는데, 상기에서 TS 처리부(120)로부터 수신부(110)의 출력을 수신하여 상기 MPEG-2 TS 패킷으로부터 최종적으로 저장되는 단위인 오디오 및 비디오 ES를 추출하는 과정에 대해 살펴본다.

도 2는 본 발명과 관련된 각 패킷 간의 관계를 나타낸 도면이다.

즉, 도 2는 TS 패킷, PES 패킷, SL 패킷과 AU(ES) 사이의 관계를 설명하기 위해 도시한 것이다.

먼저, 188 바이트(byte)의 크기를 가진 MPEG-2 TS 패킷은 헤더(header)와 TS 페이로드(payload)로 구성된다. 상기 MPEG-2 TS 패킷은 각 헤더의 정보를 이용하여 TS 페이로드를 오디오 및 비디오로 구분하여 MPEG-2 PES 패킷을 생성한다.

상기 생성된 MPEG-2 PES 패킷은 PES 헤더 내에 그 크기 정보를 가지고 있는데 그 값이 일정하지 않다. MPEG-2 PES 패킷은 헤더와 PES 페이로드로 구성되며, 상기 각 헤더의 정보를 이용하여 PES 페이로드를 다시 하나의 MPEG-4 SL 패킷을 구성하는 헤더와 SL 페이로드를 생성한다.

상기 생성된 MPEG-4 SL 패킷은 헤더와 SL 페이로드로 구성되며, SL 페이로드는 오디오 스트림과 비디오 스트림의 복호와 재생에 필요한 부가 정보(side information)를 담고 있는 각 헤더 정보를 이용하여 하나의 ES를 생성한다. 이때, 상기 ES는 오디오 ES와 비디오 ES가 있다.

또한, 상기 ES는 AU(Access Unit)라고도 하며, 독립적으로 복호화가 가능한 최소의 단위(프레임)를 말한다. 오디오의 경우에는 각각의 AU를 복호화하면 채널당 1024 샘플의 PCM(Pulse Code Modulation) 신호를 얻을 수 있다.

상술한 TS 패킷으로부터 오디오 ES와 비디오 ES를 추출하는 과정은 상기 도 1의 TS 처리부(120)에서 이루어질 수 있다.

한편, 오디오 복호와 관련하여 본 명세서에서는 BSAC을 일 예로 하여 설명한다. 상기 BSAC은 MPEG-4의 자연 오디오 부호화(Natural Audio Coding) 방법의 하나로, 압축을 위한 기본적인 신호 처리 기술들은 대표적 고음질 오디오 부호화 방법인 MPEG-4 AAC(Advanced Audio Coding)와 동일하나 엔트로피 부호화 방법으로 호프만 부호화(Huffman Coding) 방식 대신 산술 부호화(Arithmetic Coding) 방식을 사용하는 점이 상이하다.

이하 BSAC에서의 오디오 복호화 방식에 대해 설명하면, 다음과 같다. 도 3은 본 발명과 관련하여 오디오 복호화 과정의 일 예를 도시한 순서도이다.

먼저, 입력되는 오디오 비트 스트림을 역다중화(demultiplexing)하여 복호화에 필요한 부가 정보 등을 추출한다(S10).

상기 추출한 정보를 이용하여 산술 부호화에 의해 압축되어 있는 비트 스트림으로부터 양자화(quantization)되어 있는 MDCT(modified discrete cosine transform) 계수들을 산술 복호화한다(S20).

상기 산술 복호화 과정을 거쳐 구한 MDCT 계수들을 역양자화하여 실수 MDCT 계수를 구한다(S30).

상기 구한 실수 MDCT 계수를 다시 M/S(Mid/Side) 스테레오 처리를 한다(S40).

이때, 상기 M/S(Mid/Side) 스테레오 처리는 좌/우 두 채널을 갖는 스테레오 오디오 신호에 대한 압축 방법의 하나로, 좌/우 채널을 독립적으로 전송하는 대신에, M = (L+R)/2, S=(L-R)/2의 신호를 전송하는 것을 말한다.

그리고 오디오 복호화부(140)는 이에 대한 역행렬(inverse matrix)을 수행하여, L 신호와 R 신호를 복원한다.

상기 M/S 스테레오 처리한 MDCT 계수를 다시 세기 스테레오(Intensity Stereo) 처리한다(S50).

상기 세기 스테레오(Intensity Stereo) 처리는 스테레오 오디오 신호에 대한 추가적인 압축 방법의 일종으로, 좌/우 채널의 중복되는 정보를 제거함으로써 압축률을 높이는 것이다. 즉, 높은 주파수 영역에 대해 Left는 모든 정보(MDCT 계수 전체)를 다 보내고, Right는 세기(상대적 세기) 정보만 보내는 원리이다.

상기 오디오 복호화부(140)는 세기 스테레오(Intensity Stereo)가 사용된 주파수 대역에 대해 Left 채널의 정보를 참조하여 세기 정보만 보상하는 식으로 right 채널을 복원한다.

상기 세기 스테레오(Intensity Stereo) 처리까지 된 MDCT 계수는 TNS(Temporal Noise Shaping) 과정을 거쳐서 각 오디오 채널별로 최종적인 MDCT 계수가 생성된다(S60).

상기 TNS는 상기 MDCT 계수를 이용하는 변형 부호화(Transform Coding) 기반의 오디오 압축 방법에서 흔히 나타나는 음질 열화 문제점 중 프리-에코(Pre-echo)를 막기 위한 방법의 하나로, 시간 영역에서 잡음의 모양을 변형시키는 필터를 통과시킴으로써 프리-에코를 방지하고자 오디오 복호화부(140)에서 이에 대응하는 역필터링을 하는 것을 말한다.

상술한 과정을 거쳐 생성된 채널별 최종 MDCT 계수는 필터 뱅크(filter bank) 과정에서 IMDCT(inverse MDCT) 변환을 통해 오디오 복호화 부(140)의 출력인 시간 영역의 PCM 오디오 신호로 생성된다(S70).

상기 필터 뱅크는 오디오 압축 방법에서 일반적인 시간-주파수 변환 과정을 말하는 것으로, 여기에는 대표적인 것이 다상 서브 밴드 필터 뱅크(polyphase sub-band filter-bank or subband coding)와 AAC/BSAC 등에서 쓰이는 MDCT 필터 뱅크가 있다.

상기 필터 뱅크는 IMDCT와 같은 의미로 쓰인다. 즉, 송신 단의 인코더(encoder)는 MDCT라는 필터 뱅크를 통해 시간 영역 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하고, 수신 단의 오디오 복호화부(140)는 IMDCT를 통해 주파수 영역 신호를 시간 영역 신호로 복원하게 되는 것이다.

상술한 과정을 거쳐 복호가 완료된 PCM 신호가 생성되는데, 오디오 복호화부(140)는 비트 스트림의 각 AU 마다 뒤에 32비트의 이진수 '0'을 삽입해야만 해당 프레임에 대한 완전한 복호화가 가능하도록 되어 있는바, 이를 제로 스터핑(Zero Stuffing)이라고 한다. 이는 산술 복호화 방법의 특성에 기인한 것이다.

상기 제로 스터핑 즉, 비트 스트림의 각 AU마다 뒤에 삽입되는 32비트의 이진수 '0'는 송수신 단에서 모두 알고 있으며 서로 약속에 의해 정해진 것으로, 송신 단에서 전송하지 않고 수신 단에서 복호 시에 이를 생성하여 복호에 이용한다.

그러나 상술한 바와 같이 일반적으로 TS 처리부(120)로부터 연속된 형태의 오디오 비트 스트림을 수신하여 저장한 후 이를 BSAC 복호화를 수행하는 오디오 복호화부(140)에서 상기 32비트의 '0' 값을 삽입하여 복호화를 수행하는 것이 용이하지 않다.

이와 관련하여 상기 도 1의 시스템 복호화부(100)를 거쳐 오디오 복호화부(140)로 전송되는 과정에서의 구성을 보다 구체적으로 설명하면, 도 4는 본 발명과 관련하여 오디오 ES를 저장하기 위한 구성한 블록도로써, 메모리부(210), 비트 스트림 버퍼(220), 제로 비트 버퍼(230)와 오디오 복호화부(140)를 구비하고 있다.

일반적으로 방송 신호에는 오디오, 비디오, 데이터가 섞여서(muxing) 전송된다.

따라서, 시스템 복호부(100)는 상술한 바와 같이 수신되는 방송 신호를 복조(demodulation) 하고, 상기 복조된 방송 신호에 다중화(multiplexing)되어 있는 오디오, 비디오 및 데이터 신호를 역다중화하여 메모리부(210)로 출력한다.

메모리부(210)는 상기 시스템 복호부(100)로부터 수신되는 각 신호를 해당 영역에 저장한다.

이때, 메모리부(210)는 상술한 AU 단위로 저장을 한다. 즉, 메모리부(210)는 상기 시스템 복호부(100)에서 MPEG-2 TS 패킷 단위에서 MPEG-2 PES 패킷 단위로 다시 MPEG-4 SL 패킷 단위로 분리한 후 생성한 최종 비디오 ES(AU) 및 오디오 ES(AU)를 수신하여 각 해당 영역에 저장한다.

비디오 복호화부(130)는 상기 메모리부(210)에서 수신되는 비디오 ES(AU)를 복호한다.

오디오 복호화부(140)는 상기 메모리부(210)에서 수신되는 오디오 ES(AU)를 복호한다.

또한, 오디오 복호화부(140)는 상기 오디오 ES(AU)를 복호하기 위해 상기 메모리 부(210)에 저장된 AU에 포함된 부가 정보(Side Information)와 복호에 필요한 데이터를 파싱(parsing)한다.

이때, 오디오 복호화부(140)는 상기와 같이 파싱을 하기 위해 메모리부(210)를 액세스(access)를 하여야 한다. 상기 메모리 액세스는 정해진 크기(word)에 대한 어드레스(address)를 가지고 상기 워드 단위로 메모리를 읽는 것을 말한다.

그러나 메모리 부(210)에 저장되는 신호는 AU 크기만큼 워드 단위로 저장이 되나, 오디오 복호화부(140)는 실제 복호시 이를 워드 단위로 읽어 들이지 않는다. 즉, 메모리를 액세스할 수 있는 단위(워드)와 복호화 과정에서 한 번 읽을 때 필요한 단위(비트)가 일치하지 않는다.

예를 들어, 하나의 AU가 500 비트라 하고, 이것이 32비트 워드 단위의 메모리에 저장되었을 때, 오디오 복호화부(140)는 실제 1비트 혹은 3비트처럼 비트 단위로 읽어와야 하나 메모리부(210)로부터 꼭 필요한 비트 수만큼만 읽어 올 수 없기 때문에 다른 방법이 필요하다.

이에 따라 오디오 복호화부(140)가 원하는 비트 단위로 메모리부(210)의 AU 데이터를 액세스할 수 있도록 비트 스트림 버퍼(220)를 둘 수 있다.

비트 스트림 버퍼(220)는 상기 오디오 복호화부(140)가 직접 메모리 액세스를 하지 못하는 문제를 보완하기 위해 상기 메모리부(210)로부터 데이터를 일정 크기 단위로 읽어 들여 임시 저장하는 중간 버퍼 역할을 한다.

또한, 비트 스트림 버퍼(220)는 상기 오디오 복호화부(140)에서 원하는 크기 단위로 액세스할 수 있도록 하드웨어 로직(logic)을 가진다.

상술한 바와 같이 비트 스트림 버퍼(220)를 이용함으로써, 수신되는 모든 오디오 비트 스트림을 처리할 수 있으나, 상술한 바와 같이 BSAC 오디오 복호 시에는 뒤에 항상 32비트의 '0'를 삽입해줘야 하는 제로 스터핑 처리를 하여야만 제대로 복호를 할 수 있다.

제로 비트 버퍼(230)는 상술한 바와 같이 제로 스터핑을 처리하기 위한 것으로, 상기 제로 스터핑을 위한 32비트의 '0'는 송, 수신단 모두 알고 있는 정해진 약속이므로, 송신 단에서 이를 굳이 생성하여 전송하지 않고 수신 단에서 생성하여 복호 시에 이용한다.

상기 제로 스터핑 즉, 32비트의 '0' 비트를 삽입하는 이유는 BSAC과 관련된 표준에서 정의한 것으로 복호 시에 남아 있을지도 모르는 히스토리(History)를 제거하기 위함이다.

그리하여 상기 메모리부(210)는 AU 단위로 저장이 되므로, 상기 비트 스트림 버퍼(220)와 액세스하는 상기 오디오 복호화부(140)는 하나의 AU 단위의 비트 스트림을 읽고 난 뒤 32비트의 '0'을 삽입해야 하나, 하나의 비트 스트림을 읽고 나면 상기 메모리부(210)의 구조상 다음 스트림이 바로 이어져 나오기 때문에 상기 32비트의 '0'가 자동으로 삽입되지 않아 제로 스터핑 처리가 되지 않는다.

이에 따라 오디오 복호화부(140)는 항상 비트 스트림 단위로 체크하여 하나의 AU 단위의 비트 스트림을 읽었으면 더 이상 비트 스트림 버퍼(220)로부터 읽지 않고, 제로 비트 버퍼(230)에 저장되어 있는 32 비트의 '0'를 읽어 들여 제로 스터핑 처리를 한다.

이때, 오디오 복호화부(140)는 상기 제로 스터핑 처리를 위해 제로 비트 버퍼(230)를 읽는 경우에도 32비트를 한꺼번에 읽는 것이 아니라 1비트 또는 여러 비트 단위로 읽는다.

그러나 상술한 바와 같이 자동적으로 32비트의 '0'가 삽입이 되지 않으므로 이를 수동으로 처리하게 된다.

즉, 오디오 복호화부(140)는 읽어 들인 비트 스트림이 AU 단위 내에 있으면 상기 비트 스트림 버퍼(220)에서 읽고, 상기 읽어 들인 비트 스트림이 AU 단위 내가 아니면 상기 제로 비트 버퍼(230)에서 읽어 들여 제로 스터핑을 예외 처리를 하는 것이다.

그러나 상술한 바와 같이 제로 스터핑 처리를 수동으로 예외 처리함으로써 복호시 프로그램 코드가 두 개가 발생하여 코드 길이가 길어지고, 상기 제로 비트 버퍼(230)는 비트 스트림 버퍼(220)처럼 비트 단위로 읽어 들이는 메모리 구조가 아니어서 예를 들어, 32비트 중 3비트를 읽었으면 나머지 29비트를 다른 곳에 저장해 놓아야 하는 등 상기 제로 비트 버퍼(230)를 예외 처리하여 액세스하는 것이 복잡하다는 문제점이 발생한다.

따라서, 상기와 같이 복잡한 문제 때문에 전체적인 메모리를 복잡하게 구성할 필요가 없이 이를 간단하게 구현하는 방법을 제시하고자 한다.

도 5는 본 발명에 따른 오디오 ES 저장 방법을 나타낸 도면이다.

본 발명은 SL 패킷으로부터 페이로드를 추출하여 메모리부(210)에 저장함에 있어서, 각 AU 사이에 자동으로 32비트의 '0'을 삽입하는 제로 스터핑(Zero Stuffing) 구간을 가지는 것을 특징으로 한다.

따라서, 메모리부(210)는 새로운 형태의 AU 즉, AU + 32비트의 '0'로 구성되는 프레임이 형성되고, 오디오 복호화부(140)는 제로 스터핑에 대응하는 예외 처리를 수행할 필요가 없다.

대신, SL 패킷 헤더로부터 추출되어 오디오 복호화부(140)에 전달되는 부가 정보 중 하나인 프레임 길이(frame_length) 정보에 제로 스터핑 값(4 바이트)만큼 증가시켜 갱신하여 전송하여야 한다.

따라서, 본 발명에 의하는 경우는 상술한 도 4의 구성 블록보다 간단하게 구성할 수 있다. 도 6은 본 발명에 따라 오디오 복호를 위해 구성한 블록도이다.

도 6을 보면, 상기 도 4와 같이 제로 스터핑 처리를 위한 제로 비트 버퍼(230)를 따로 둘 필요가 없다. 따라서, 오디오 복호를 위한 구성은 시스템 복호화부(100)를 거쳐 메모리부(210)에 저장이 되면 이를 비트 스트림 버퍼(220)에서 복호를 위해 임시 저장하고, 상기 저장된 비트 스트림을 오디오 복호화부(140)에서 읽어 복호한다. 그러므로, 본 발명에 따르면, 하드웨어적으로 자원을 절약할 수 있으며, 비트 스트림 버퍼(220)만 존재하고 제로 비트 버퍼(230)는 없으므로 프로그램 코드를 두 개로 나눌 필요가 없어 소프트웨어적으로도 간단하게 처리할 수가 있다.

이하에서는 상술한 본 발명에 따른 구성 블록을 이용하여 오디오 스트림을 복호하는 과정을 설명하면, 도 7은 본 발명에 따른 오디오 복호 과정의 일 예를 도시한 순서도이다.

먼저, 수신되는 방송 신호를 복조하고 역다중화하여 오디오 ES를 생성한다(S110).

오디오 ES 신호가 생성되면, 제로 스터핑 처리가 필요한지 유무를 판단하여 필요한 경우에는 제로 스터핑 처리를 위해 복호에 사용될 제로 스터핑 값을 생성한다(S120).

그리고 상기 생성된 제로 스터핑 값을 오디오 ES 다음에 삽입하여 제로 스터핑 처리를 한다(S130).

상기 제로 스터핑 처리된 신호를 저장하기 전에, 상기 오디오 ES에 제로 스터핑 값이 삽입되었음을 알리기 위해 상기 SL 패킷 헤더로부터 추출되어 오디오 복호화부(140)에 전달되는 부가 정보 중 프레임 길이(frame_length) 정보를 원래 프레임 길이 정보에 제로 스터핑 처리로 인해 증가한 값(4 바이트)만큼 증가시켜 갱신하여 전송한다(S140).

상기 갱신된 프레임 길이 정보를 가진 신호를 메모리부(210)에 전송하여 순차적으로 저장한다(S150).

상기 저장된 신호를 일정 크기만큼 읽어 비트 스트림 버퍼(220)에 임시 저장한다(S160).

상기 임시 저장이 되면, 오디오 복호화부(140)에서 복호에 필요한 단위(비트)만큼 읽는다(S170).

상기 읽은 신호를 복호하여 디스플레이한다(S180).

상술한 바와 같은 과정에 따라 제로 스터핑 처리함으로써 종래 기술에 따른 오디오 복호화 장치 및 방법에 비해 간단하게 오디오 복호를 할 수 있게 된다.

한편, 상술한 내용은 본 발명에 따른 기술 사상을 명료하게 설명하기 위한 일 예로써 BSAC 복호에 대한 내용을 다루었으나, 상기 ES(AU)의 저장시 제로 스터핑 여부와 삽입되는 '0' 값의 길이(비트 수)를 결정하는 변수를 둠으로써, 상술한 BSAC 복호 이외의 다른 오디오 복호기에도 적용할 수 있다.

또한, 본 발명의 원리는 디지털 멀티미디어 방송의 오디오 ES 저장시뿐만 아니라, MPEG-4 BSAC을 사용하는 다른 응용에서나 혹은 더 나아가 복호화시 ES 프레임의 끝에서 별도의 예외 처리가 요구되는 다른 종류의 오디오 및 비디오 코덱(codec) 등에서 활용이 가능하다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 디지털 멀티미디어 방송 수신장치의 오디오 스트림 저장 방법 및 장치의 효과를 설명하면 다음과 같다.

첫째, 본 발명에 따르면 오디오 ES를 추출하여 저장하는 단계에서 각 AU마다 제로 스터핑 구간을 삽입함으로써, 오디오 복호화부에서의 제로 스터핑 처리를 간편하게 하는 효과가 있다.

둘째, 본 발명에 따르면, 소프트웨어를 통해 오디오 복호화를 구현하는 경우 제로 스터핑 처리로 인해 프로그램의 길이가 길어지고, 수행 시간(연산량)이 늘어나는 문제를 막을 수 있으며, 또한 하드웨어를 통해 오디오 복호화를 구현하는 경우에는 제로 스터핑을 고려하기 위한 추가적인 하드웨어의 복잡성을 막을 수 있는 효과가 있다.

셋째, 본 발명에 따라 오디오 ES를 저장하게 되면, 디지털 멀티미디어 방송 수신장치의 저전력 설계가 용이해지는 효과가 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시 예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (6)

1. 디지털 방송 신호를 처리함에 있어서,

   ES에 기 설정된 길이만큼 생성한 제로 스터핑 값을 삽입하여 제로 스터핑 처리한 신호를 저장하는 단계;

   상기 저장한 신호를 수신하여 복호하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   ES에 제로 스터핑 처리가 필요한지 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 판단 결과 필요한 경우 기 설정된 길이만큼 제로 스터핑 값을 생성하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 저장하는 단계에서,

   함께 저장하는 다수 개의 부가 정보 중 상기 저장하는 신호의 길이를 정의하는 부가 정보는 상기 제로 스터핑 처리로 인해 증가한 길이를 더하여 갱신하여 저장하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 디지털 방송 신호를 처리함에 있어서,

   생성한 ES에 기 설정한 길이만큼 생성한 제로 스터핑 값을 삽입하여 제로 스터핑 처리한 신호를 저장하는 메모리부;

   상기 저장한 신호를 일정 크기 단위로 수신하여 임시 저장하는 버퍼부; 및

   필요한 단위만큼 수신하여 복호하는 복호부를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 수신되는 방송 신호를 복조하고 역다중화하여 ES를 생성하는 시스템 복호부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.

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