KR100785968B1

KR100785968B1 - Ｄｍｂ 수신기에서 효율적인 역다중화기

Info

Publication number: KR100785968B1
Application number: KR1020060058414A
Authority: KR
Inventors: 윤형준
Original assignee: 주식회사 대우일렉트로닉스
Priority date: 2006-06-28
Filing date: 2006-06-28
Publication date: 2007-12-14

Abstract

본 발명은 PID 판별 로직을 이용한 DMB 방송 수신기의 효율적인 역다중화기에 관한 것이다. 즉, 본 발명에서는 DMB 수신기의 역다중화기 설계에 있어서, 초기 콘텐츠의 접근에 필요한 PAT/PMT나 OD/SD 스트림을 찾기 위해 하드웨어 전용로직으로 PID 판별부를 구현시키고, PID 판별부를 통해 TS 인터페이스부로부터 수신되는 TS 패킷 중 검출 요청된 PID를 식별하여 필요한 TS 패킷을 CPU에 직접 전송하도록 함으로써, 역다중화기 CPU가 메모리에서 직접 TS 패킷을 읽어서 PID를 식별하는 과정을 단축할 수 있어, 원하는 방송 콘텐츠에 접근하기까지의 시간을 대폭적으로 줄일 수 있다.

PID, DMB, TS스트림, 역다중화기

Description

ＤＭＢ 수신기에서 효율적인 역다중화기{DE- MULTIPLEXER IN A DMB RECEIVER}

도 1은 종래 위성 DMB 역다중화기에서의 TS 스트림 파싱 처리 흐름도,

도 2a 내지 도 2b는 종래 지상파 DMB 역다중화기에서의 TS 스트림 파싱 처리 흐름도,

도 3은 종래 지상파 DMB 역다중화기의 개략적인 블록 구성도,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 DMB 수신기 역다중화기의 상세 블록 구성도,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 PID 판별부의 상세 회로 구성도.

<도면의 주요 부호에 대한 간략한 설명>

400 : TS 인터페이스부 402 : PID 판별부

404 : 내부 버퍼 406 : CPU

408 : DMA 410 : 메모리

본 발명은 DMB 방송 수신기의 역다중화기 설계에 관한 것으로, 특히 PID(packet ID) 판별 로직을 이용한 DMB 방송 수신기의 효율적인 역다중화기에 관한 것이다.

통상적으로 디지털 오디오 방송(Digital Audio Broadcasting: DAB)은 AM과 FM에 이은 3세대 라디오로서 콤팩트 디스크(CD) 수준의 고음질 음성은 물론, 뉴스, 교통정보, 기상정보, 위치정보를 포함하는 문자, 그래픽, 동화상 등의 멀티미디어 시대에 다양한 데이터 서비스, 우수한 이동 수신의 품질을 제공하는 차세대 라디오 방송으로, 오디오 이외에 비디오, 텍스트 등을 포함한다는 ITU의 규정에 의거하여 국내에서는 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting : DMB)으로 개칭하여 사용하고 있다.

이러한 DMB는 완전히 디지털화된 정보를 사용자에게 제공할 뿐만 아니라, 주파수를 질과 양적인 면에서 다양하게 응용할 수 있는 고도화된 시스템이며, 또한 DMB는 음성 프로그램과 데이터 프로그램을 동시에 서로 다른 데이터율로 전송할 수 있고, 데이터 서비스를 음성 프로그램에 포함하여 제공하는 PAD(Program Associated Data) 서비스와, 음성 프로그램과 관계없이 독립적으로 문자, 그래픽, 영상으로 프로그램을 제공하는 NPAD(Non Program Associated Data) 서비스가 가능하다.

한편, 위와 같은 DMB 수신기에서 역다중화기는 일반적으로 소프트웨어적으로 구현한다. 이는 DMB 자체의 대역폭이 상대적으로 낮아서 전용 하드웨어 로직으로 구현하지 않아도 충분히 실시간 재생이 가능할 뿐만 아니라, 데이터 방송과 관련된 규격이 계속해서 갱신중이기 때문이다. 그러나, 종래와 같이, DMB 수신기에서 역다중화기를 단순히 소프트웨어적으로 처리하는 경우, 처음 방송 콘텐츠에 접근하기까지의 많은 과정으로 인해 그 시간이 지연되는 문제점이 있었다.

도 1은 종래 위성 DMB 역다중화기에서 TS 스트림을 파싱하는 처리 흐름을 도시한 것이다.

위 도 1을 참조하여 종래 위성 DMB 역다중화기에서 동작을 살펴보면, 먼저 종래 위성 DMB 역다중화기에서는 PID가 0인 패킷인 PAT를 입력중인 TS(transport stream) 패킷 중에서 찾는다(S100). PAT내에 있는 프로그램 넘버와 PMT의 PID를 구한 후(S102), 입력중인 TS 패킷 중에서 해당하는 PMT를 찾는다(S104). PMT내에서 해당 프로그램이 어떤 ES(Elementary Stream)으로 구성되어 있는지 확인한 후(S106), 각 ES의 PID(Elementary_PID)를 구한다(S108). 해당하는 PID를 갖는 TS 패킷을 찾은 다음 TS 버퍼(buffer)에 저장한다(S110). TS 버퍼에서 저장된 TS에서 TS 헤더(header)를 파싱(parsing)한 후(S112), PES 패킷을 PES 버퍼에 저장한다. PES 버퍼에서 PES 헤더를 파싱한 후(S114) 페이로드(payload)인 ES를 디코딩 버퍼에 넘겨준다(S116). 역다중화기의 동작이 종료될 때까지 각 ES의 PID를 갖는 TS 패킷을 찾아서 그 이후 과정을 반복한다(S118).

도 2a 내지 도 2b는 종래 지상파 DMB 역다중화기에서 TS 스트림을 파싱하는 처리 흐름을 도시한 것이다. 위 도 2a 내지 도 2b를 참조하여 종래 위성 DMB 역다중화기에서 동작을 살펴보면, 종래 지상파 DMB 역다중화기에서는 시작 부분은 위성 DMB와 유사하다. 하지만 위성DMB가 MPEG2 시스템의 TS 만을 이용하는데 반하여, 지상파 DMB는 MPEG2 TS에 MPEG4의 SL 패킷을 추가하였고, 그에 따라 객체 기술스트림(object descriptior stream : OD)과 장면 기술스트림(scene description stream : SD)를 통하여 ES에 접근하는 차이점이 있다.

먼저, PID가 0인 PAT를 입력중인 TS 패킷 중에서 찾는다(S200). PAT내의 프로그램과 그에 해당하는 PMT의 PID(PMT_PID)를 구한다(S202). PMT를 TS 패킷 중에서 찾은 후(S204), PMT의 첫 번째 루프(first_loop) 에서 IOD_Descriptor를 구한다(S206). IOD가 포함하고 있는 장면기술 스트림과 객체기술 스트림과 관련된 ES_Descriptor를 구한다(S208). ES_Descriptor내에 ES_ID를 구하여, 이에 해당하는 ES정보를 PMT의 두 번째 루프(second loop)에서 찾는다(S210). ES의 PID와 스트림 타입(stream_type) 등을 구한 다음 해당하는 장면기술 스트림과 객체기술 스트림의 TS 패킷을 찾는다(S212). 장면기술 스트림에서 포함하는 객체 기술(Object Descriptor) ID를 이용하여 객체기술 스트림이 포함하는 객체기술(Object Descriptor)를 구한다(S214).

객체 기술(Object Descriptor)이 포함하는 ES_Descriptor의 ES_ID를 구한다(S216). PMT의 두 번째 루프(second loop)에서 ES_ID와 연관된 ES의 PID를 구한 후(S218), 비디오나 오디오 스트림의 TS 패킷을 찾아 TS 버퍼에 저장한다(S220). TS 버퍼에서 나온 TS의 TS헤더를 파싱한 후(S222), 페이로드(payolad)를 PES 버퍼로 넘긴다. PES 버퍼에서 나온 PES의 헤더를 파싱한 후(S224), 페이로드(payload)를 SL 패킷버퍼에 넘긴다. SL 패킷버퍼에서 나온 SL패킷의 헤더를 파싱한 후(S226), payload(ES)를 디코딩 버퍼로 넘긴다(S228). 다중화기의 동작이 종료될 때까지 각 ES(비디오/오디오 스트림)의 PID를 갖는 TS 패킷을 찾아서 그 이후 과정을 반복한다(S230).

도 3은 종래 역다중화기를 CPU에서 소프트웨어로 구현할 때의 일반적인 블록 구성을 도시한 것이다. 위 도 3을 참조하면, 먼저 TS 인터페이스부(interface)(300)를 통해서 외부의 베이스밴드 칩으로부터 TS 스트림을 입력받아 이를 내부버퍼(302)에 저장한다. 내부 버퍼(302)에 저장된 TS 스트림은 DMA(direct memory access)(304)를 통해서 메모리(306)에 저장된다. 메모리(306)에 저장된 TS 스트림을 CPU(308)에서 읽어 위 도 1 또는 도 2에서와 같은 역다중화 과정을 수행한다.

그러나, 종래 위와 같이 역다중화 과정을 소프트웨어적으로만 처리하는 경우, DMA를 통해 메모리에 저장된 TS 패킷으로부터 CPU가 PID를 검색하여 해당 TS패킷을 찾아야 하기 때문에, 입력된 TS 스트림으로부터 처음 PSI(PAT,PMT등), OD스트림, SD스트림을 찾아 비디오, 오디오 데이터에 접근하기까지 지연시간이 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 PID 판별 로직을 이용한 DMB 방송 수신기의 효율적인 역다중화기를 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 DMB 수신기의 역다중화기로서, 외부의 베이스밴드 칩으로부터 TS 스트림을 수신하는 TS 인터페이스부와, 검출 요청된 특정 PID 값을 인가받아 상기 TS 인터페이스부로부터 입력되는 TS 패킷 중 상기 PID 값을 가지는 패킷을 판별하여 출력시키는 PID 판별부와, 상기 PID 판별부로부터 인가되는 상기 PID 정보를 가지는 TS 패킷 데이터를 저장하는 내부 버퍼와, 상기 내부 버퍼에 일시 저장되는 TS 패킷 데이터를 인가받아 저장하는 메모리와, 상기 내부 버퍼에 저장된 상기 TS 패킷을 상기 메모리에 저장시키는 DMA와, 검출하고자 하는 PID 값을 상기 PID 판별부로 인가하여, 상기 TS 인터페이스부로부터 수신되는 TS 패킷 중 원하는 PID 값의 TS 패킷 데이터가 입력되는 경우 상기 TS 패킷 데이터에 대해서는 상기 DMA를 통해 메모리에 저장시키지 않고, 상기 내부 버퍼에 저장한 후, 상기 내부 버퍼에서 직접 순차적으로 읽어 들여 처리하는 CPU를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예의 동작을 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 DMB 수신기의 역다중화기 상세 블록 구성을 도시한 것이다.

이하 위 도 4를 참조하여 본 발명에 따라 PID 판별부(402)가 추가된 역다중화기에서의 동작을 상세히 설명하기로 한다. 본 발명에서는 위 도 4에서 보여지는 바와 같이, DMB 수신기에 TS 스트림으로부터 PID를 추출하여 판별 가능하도록 하는 PID 판별부(402)를 추가로 구성하게 된다.

먼저, CPU(central processing unit)(406)에서 필요한 PID값을 PID 판별부(402)에 입력한다(리셋시 0 : PAT의 PID). 그러면, PID 판별부(402)는 TS 인터페이스부(interface)(400)로 입력되는 TS(transport stream) 패킷 데이터(packet data)인 TS_DATA_In에서 PID 값을 포함하고 있는 해당 13비트 데이터와의 비교를 통해, CPU(406)에서 검출 요청한 PID값과 동일한 PID값을 가지는 TS 패킷이 입력되는지를 검사한다.

이때 PID 판별부(402)는, TS_DATA_In에서 PID 값을 포함하고 있는 해당 13비트 데이터와 검출 요청된 PID 데이터를 비교하여 모두 일치하면, 검출 요청된 PID값을 가지는 TS 패킷이 수신된 것으로 판단하여, PID_OK 를 논리 값 "1"로 셋(set)하여 CPU(406)로 전송하고, TS_DATA_in을 188바이트만큼 TS_DATA_Out을 통해 내부 버퍼(buffer)(404)로 저장시킨다.

이와 달리, PID 판별부(402)는 TS_DATA_In에서 PID 값을 포함하고 있는 해당 13비트 데이터와 검출 요청된 PID 데이터를 비교하여 일치하지 않는 경우에는 검출 요청된 PID값을 가지는 TS 패킷이 수신되지 않은 것으로 판단하여 PID_OK를 논리 값 "0"으로 셋(set)하여 CPU로 전송하고, TS_DATA_Out을 내부 버퍼로 출력하지 않는다.

이에 따라, CPU(406)는 PID 판별부(402)로부터 PID_OK신호가 요청한 PID 값을 가진 TS 패킷이 수신되었음을 알리는 논리값 "1"로 셋되어 수신되는 경우, 요청한 PID(packet ID)가 PAT/PMT나 OD/SD 스트림(stream) 이면 위 도 4에 도시된 1번 경로를 통해 내부 버퍼에 저장된 TS 패킷 데이터를 직접 읽어서 이를 처리한다.

이와 달리, 요청한 PID가 비디오/오디오/보조 데이터라면 CPU(406)는 DMA_Ctrl 제어신호를 통해 DMA를 제어하여 2번 경로를 통해 내부 버퍼(404)에 저장된 TS 패킷 데이터가 DMA(408)를 통해 메모리(410)로 직접 저장되도록 한다.

그런 후, CPU(406)는 이렇게 저장된 데이터를 메모리(410)로부터 읽어서 비디오/오디오/보조 데이터에 대한 파싱(Parsing)을 수행한다. 따라서, 초기 콘텐츠의 접근에 필요한 PAT/PMT나 OD/SD 스트림을 찾기 위해서 하드웨어 전용로직으로 구현되는 PID 판별부(402)가 PID를 식별하여 필요한 TS 패킷을 CPU(406)에 직접 전송하도록 함으로써, CPU(406)가 메모리(410)에서 직접 이를 읽어서 PID를 식별하는 과정을 단축할 수 있다.

도 5는 위 도 4의 PID 판별부(402)의 상세 회로 구성을 도시한 것이다. 이하 도 5를 참조하여 위와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 PID 판별부(402)의 동작을 수행하기 위한 PID 판별부 각 회로 구성요소에서의 동작을 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, PID 레지스터(register)(500)는 PID 값을 비교하기 위한 13 비트의 레지스터(register)로 위 CPU(406)로부터 검출하도록 요청된 PID 값 데이터를 저장한다.

버퍼(502)는 위 PID 레지스터(500)에 저장된 검출 요청된 PID값과의 비교 연산을 위해 위 TS 인터페이스부(400)로부터 인가되는 각 TS 패킷의 PID 정보가 포함된 13 비트를 추출하여 저장한다.

앤드 게이트(And gate)(504)는 위 PID 레지스터(500)와 버퍼(502)에 저장된 13 비트 데이터를 두 입력으로 하여 두 입력 PID 값에 대해 논리 앤드 연산을 수행한다. 즉, 앤드 게이트(504)는 위 PID 레지스터(500)에 저장된 검출 요청된 PID 값 데이터와 버퍼(502)에 저장된 임의의 TS 패킷의 PID 값 데이터가 동일한 경우 논리 값 '1'을 PID_OK 신호로 CPU(406)로 출력하고, 데이터가 동일하지 않은 경우 논리값 '0'을 PID_OK 신호로 출력시킨다.

스위치(switch)(506)는 위 앤드 게이트(504)로부터 출력된 PID_OK 신호의 논리 값이 '1'로 출력되어 검출 요청된 PID 값과 동일한 PID 값을 가지는 TS 패킷이 수신되는 것으로 판단된 경우, TS 인터페이스부(400)를 통해 인가되는 해당 TS 패킷을 내부 버퍼(404)로 출력하여 저장되도록 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 DMB 수신기의 역다중화기 설계에 있어서, 초기 콘텐츠의 접근에 필요한 PAT/PMT나 OD/SD 스트림을 찾기 위해 하드웨어 전용로직으로 PID 판별부를 구현시키고, PID 판별부가 PID를 식별하여 필요한 TS 패킷을 CPU에 직접 전송하도록 함으로써, CPU가 메모리에서 직접 이를 읽어서 PID를 식별하는 과정을 단축할 수 있어, 원하는 방송 콘텐츠에 접근하기까지의 시간을 줄일 수 있다. 　

한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 DMB 수신기의 역다중화기 설계에 있어서, 초기 콘텐츠의 접근에 필요한 PAT/PMT나 OD/SD 스트림을 찾기 위해 하드웨어 전용로직으로 PID 판별부를 구현시키고, PID 판별부를 통해 TS 인터페이스부로 부터 수신되는 TS 패킷 중 검출 요청된 PID를 식별하여 필요한 TS 패킷을 CPU에 직접 전송하도록 함으로써, 역다중화기 CPU가 메모리에서 직접 TS 패킷을 읽어서 PID를 식별하는 과정을 단축할 수 있어, 원하는 방송 콘텐츠에 접근하기까지의 시간을 대폭적으로 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims

DMB 수신기의 역다중화기로서,

외부의 베이스밴드 칩으로부터 TS 스트림을 수신하는 TS 인터페이스부와,

검출 요청된 특정 PID 값을 인가받아 상기 TS 인터페이스부로부터 입력되는 TS 패킷 중 상기 PID 값을 가지는 패킷을 판별하여 출력시키는 PID 판별부와,

상기 PID 판별부로부터 인가되는 상기 PID 정보를 가지는 TS 패킷 데이터를 저장하는 내부 버퍼와,

상기 내부 버퍼에 일시 저장되는 TS 패킷 데이터를 인가받아 저장하는 메모리와,

상기 특정 PID가 PAT/PMT나 OD/SD 스트림이면 상기 내부 버퍼에 저장되는 상기 TS 패킷 데이터를 직접 읽어드리고, 상기 특정 PID 정보가 비디오/오디오/보조 데이터인 경우 DMA를 통해서 상기 메모리에 저장되는 상기 TS 패킷 데이터를 읽어 드리는 CPU

를 포함하는 DMB 수신기의 역다중화기.
제1항에 있어서,

상기 PID 판별부는,

상기 CPU로부터 검출하도록 요청된 PID 값 데이터를 저장하는 PID 레지스터와,

상기 TS 인터페이스부로부터 인가되는 각 TS 패킷의 PID 정보가 포함된 13 비트를 추출하여 저장하는 버퍼와,

상기 PID 레지스터와 상기 버퍼에 저장된 PID 값 데이터를 비교하여 검출 요청된 PID 값을 가지는 TS 패킷이 수신되었음을 판단하는 PID 검사기와,

상기 PID 검사기에서 검출 요청된 PID값과 동일한 PID값이 수신된 것으로 판단된 경우 상기 동일한 PID 값을 가지는 TS 패킷이 상기 내부 버퍼에 저장되도록 출력시키는 스위치

를 포함하는 DMB 수신기의 역다중화기.
제2항에 있어서,

상기 PID 검사기는, 상기 PID 레지스터에 저장된 검출 요청된 PID 값 데이터와 상기 버퍼에 저장된 임의 TS 패킷의 PID 값 데이터를 논리 앤드 연산하여 데이터가 동일한 경우 논리값 '1'을 출력하고, 데이터가 동일하지 않은 경우 논리값 '0'을 출력시키는 앤드 게이트로 구현되는 것을 특징으로 하는 DMB 수신기의 역다중화기.
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