KR100800727B1 - 디지털멀티미디어방송 수신 장치에서 채널 전환을 위한 재생 장치 및 방법 - Google Patents

디지털멀티미디어방송 수신 장치에서 채널 전환을 위한 재생 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털멀티미디어방송 수신 장치에서 채널 전환을 위한 재생 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 채널 전환시 발생하는 지연을 줄이기 위한 것이다.
본 발명에 따른 디지털멀티미디어방송 수신 장치에서 채널 전환을 위한 재생 장치는 디지털멀티미디어 방송 서비스를 제공하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 장치에 있어서, 송신단으로부터 수신된 신호를 역다중화하여 비디오 데이터를 출력하는 역다중화부와, 상기 비디오 데이터의 재생 시간을 표시하는 타임 스탬프를 코덱 지연없이 바로 재생 버퍼에서 출력될 수 있도록 변경하고, 변경된 타임 스탬프를 상기 비디오 데이터에 포함시켜 출력하는 타임 스탬프 적응부와, 상기 타임 스탬프 적응부로부터 출력된 비디오 데이터를 상기 변경된 타임 스탬프에 따라 버퍼링하여 출력하는 재생 버퍼와, 상기 변경된 타임 스탬프에 따라 상기 재생 버퍼로부터 출력된 비디오 데이터를 디코딩하여 출력하는 비디오 디코더와, 상기 디코딩된 비디오 데이터를 재생하는 표시부를 포함함을 특징으로 한다.
타임스탬프, 프레임, 채널

Description

디지털멀티미디어방송 수신 장치에서 채널 전환을 위한 재생 장치 및 방법{PLAYING APPARATUS AND METHOD FOR SWITCHING CHANNEL IN DIGITAL MULTIMEDIA BROADCAST RECEIVER}
도 1은 일반적인 디지털멀티미디어방송(DIGITAL MULTIMEDIA BROADCAST, DMB) 수신 장치의 구조도,
도 2는 일반적인 DMB 수신 장치에서 채널 전환을 위해서 역다중화부에서 출력된 비디오 데이터가 재생 버퍼에 버퍼링되는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 DMB 수신 장치에서 채널 전환을 위해서 역다중화부에서 출력된 비디오 데이터가 재생 버퍼에 버퍼링되는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 실시 예에 따른 DMB 수신 장치에서 재생 버퍼의 동작 예를 종래의 기술과 비교하여 나타낸 도면,
도 5는 DMB 수신 장치에서 본 발명의 실시 예에 따른 재생 시간과 종래의 재생 시간을 비교하기 위한 도면,
도 6a, 6b, 6c는 선형 함수를 이용하여 본 발명의 실시 예에 따른 재생 시간과 종래의 재생 시간을 비교한 예시도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털멀티미디어방송 수신 장치에서 채널 전환을 위한 재생 방법을 나타낸 흐름도,
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디지털멀티미디어방송 수신 장치에서 채널 전환을 위한 재생 방법을 나타낸 흐름도.
본 발명은 방송 시스템에 관한 것으로, 특히 디지털멀티미디어방송(Digital Mulitimedia Broadcast) 수신 장치에서 채널 전환을 위한 재생 장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로 디지털 방송이라 함은 종래의 아날로그 방송을 대체하여 고화질과 CD 수준의 고음질, 그리고 보다 높은 서비스를 사용자에게 제공하는 시스템을 말한다.
상기 디지털 방송은 고화질, 고음질의 서비스를 제공하기 위해 압축률이 높은 엠펙-2(Motion Picture Experts Group-2, MPEG-2)로 압축되어 방송 트래픽이 전송되는 방식과 엠펙-4(MPEG-4)로 압축되어 방송 트래픽이 전송되는 방식 등이 있다. 이와 같이 디지털 방송에서 압축률이 높은 방식을 사용하는 이유는 디지털 방송에서 요구되는 데이터 정보량이 크기 때문이다. 이와 같이 디지털 방송에서 압축률이 높은 방식을 사용하는 이유는 디지털 방송에서 요구되는 데이터 정보량이 크기 때문이다. 이러한 디지털 방송 서비스의 대표적인 예로 DMB 서비스가 있다.
상기 DMB 서비스는 오디오, 비디오 등 다양한 멀티미디어 신호를 디지털 방식의 방송 서비스로 제공할 수 있다. 예를 들어 라디오 방송의 경우 '듣는 방송'의 개념을 확장하여 '보고 듣는 방송'으로 라디오 방송의 개념을 확장시키며 음악 방송 외에도 교통정보와 뉴스 등 다양한 멀티미디어 정보를 문자, 그래픽, 동영상 등으로 전송 가능하다. 그리고 동영상 방송의 경우 지상파방송, 위성방송, 케이블 TV와 같은 기존 디지털 방송망과의 연동이 가능하여 다양한 멀티미디어 서비스가 가능하고, ITS, GPS 등과 연동하여 텔레메틱스 서비스를 제공할 수 있다.
특히 상기 DMB 서비스는 고정 단말은 물론 핸드폰, PDA, 차량용 단말기 등의 이동 단말을 통해 이동 중에도 콤팩트디스크(CD),디지털 비디오 디스크(DVD)급의 고음질, 고화질 방송을 제공하여 향후 그 이용이 대폭 증가될 것으로 예상된다. 상기 DMB 방송 서비스는 지상파 DMB 서비스와 위성 DMB 서비스로 구분할 수 있다. 여기서, 상기 지상파 DMB 서비스는 지상의 중계기를 통해 방송 서비스를 제공할 수 있는 방식을 말한다. 상기 위성 DMB 서비스는 지상의 중계기 또는 인공위성을 중계기로 사용하여 방송 서비스를 제공할 수 있는 방식을 말한다.
이하, 도 1을 참조하여 DMB 서비스를 제공하는 DMB 시스템에 대해 간략히 설명하기로 한다. 도 1은 일반적인 DMB 방송 수신 장치의 구조도를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, DMB 위성이나 지상 중계기에 해당하는 갭 필러 중계기로부터 수신된 신호가 수신부(100)로 입력된다. 상기 수신부(100)는 전송된 디지털 멀티미디어 방송 채널 신호를 주파수 변환하여 CDM 복조기(110)로 출력한다. 상기 CDM 복조기(110)는 방송 채널 신호들을 해당 수신 채널의 왈쉬 코드를 이용하여 역확산하여 복조한다. 상기 CDM 복조기(110)로부터 출력되는 전송 패킷들은 선택 채널의 전송 스트림(Transport Stream, TS)이 되고, 순방향 에러 정정부(Forward Error Correction: FEC)(120)로 입력된다. 이때 CDM 복조기(110)의 출력은 수신 채널의 왈쉬 코드별로 순방향 에러 정정부(120)로 출력한다. 상기 순방향 에러 정정부(120)는 잡음이나 간섭에 의해 전송 중에 발생된 에러를 정정 복호화한다. 상기 순방향 에러 정정부(120)는 비트 디인터리버(121)와, 길쌈부호디코더(122)와, 바이트 디인터리버(123)와, 리드 솔로몬(Reed-Solomon) 디코더(124)로 구성된다. 상기 비트 디인터리버(121)는 상기 CDM(Code Division Multiplexing) 복조기(110)로부터 수신된 방송 신호를 비트 단위로 디인터리빙한다. 이는 연집되어 발생하는 에러를 산발적인 에러로 변환하기 위함이다. 디인터리빙된 위성 방송 신호는 길쌈 부호 디코더(122)로 입력된다. 상기 비트 인터리버(121)의 출력 신호는 길쌈 부호화되어 있는 신호이기 때문에 상기 길쌈 부호 디코더(122)에서 에러 정정한 후, 바이트 디인터리버(123)에 입력된다. 상기 바이트 디인터리버(123)는 상기 길쌈 부호 디코더(122)로부터 출력된 방송 신호를 바이트 단위로 디인터리빙한다. 상기 바이트 디인터리버(123)는 바이트 단위로 연집 에러를 산발적인 에러로 변환한다. 이는 길쌈 부호 디코더(122)가 적절한 에러 정정을 하지 못한 경우 발생되는 연집 에러를 정정하기 위함이다.
상기 바이트 디인터리버(123)로부터 출력된 방송 신호는 리도 솔로몬 디코더(124)로 입력된다. 상기 리드 솔로몬 디코더(124)는 패리터(parity) 데이터를 이용하여 상기 디인터리빙된 수신 신호의 오류 신호를 복구한 후, 역다중화부(130)로 출력한다. 상기 역다중화부(130)는 복호된 전송 스트림을 음성, 비디오 및 문자 데이터 패킷으로 분리한다. 상기 역다중화부(130)에서 분리된 음성, 비디오 및 문자 데이터 패킷은 각각 문자 디코더(140), 비디오 디코더(150) 및 오디오 디코더(160)로 입력된다. 상기 문자 디코더(140)는 압축된 문자 데이터 패킷을 디코딩하여 표시부(170)를 통해 출력된다. 상기 비디오 디코더(150)는 압축된 비디오 데이터 패킷을 영상처리기(도면에 도시되지 않음)를 통하여 표시부(170)에 적합한 형식으로 변환한 후 표시부(170)를 통해 출력한다. 상기 오디오 디코더(160)는 압축된 음성 데이터 패킷을 디코딩하고, 디지털/아날로그 변환기(Digital/Analog Converter: D/A Converter)(도면에 도시되지 않음)에 의해 아날로그 신호로 변환한 후 스피커(180)를 통해 출력한다. 제어부(190)는 DMB 방송 서비스를 수신할 수 있도록 DMB 수신 장치를 구성하는 요소들을 제어한다. 메모리(191)는 각종 제어 기능을 수행하기 위한 제어 프로그램과 제어에 필요한 데이터를 저장한다. 키 입력부(192)는 사용자의 서비스 변경 요구를 위해 키 조작으로 변경하고자 하는 서비스를 선택할 수 있도록 한다.
도 2는 일반적인 DMB 수신 장치에서 채널 전환을 위해서 역다중화부에서 출력된 비디오 데이터가 재생 버퍼에 버퍼링되는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하여 종래의 위성 DMB 방송의 경우, DMB 수신 장치에서 채널 전환을 하기 위한 동작을 설명하기로 한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 역다중화부(210)는 전송 스트림(Transport Stream)을 수신하여 비디오 데이터와 오디오 데이터로 분리한 후, 재생 버퍼(playback buffer)(220)로 전송한다. 본 발명에서 상기 재생 버퍼(220)에는 비디오 데이터만 전송된다고 가정하고, 상기 오디오 데이터에 대해서는 고려하지 않기로 한다.
상기 비디오 데이터는 재생 버퍼(220)에 차례대로 쌓였다가 소정 시간 이후에 비디오 디코더(230)로 출력된다. 이때 소정 시간은, 방송국으로부터 전송된 비디오 데이터의 타임 스탬프를 나타낸다. 즉, 방송국에서 비디오 데이터를 전송할 때 상기 타임 스탬프를 포함하여 전송한다.
상기 비디오 디코더(230)는 상기 비디오 데이터를 디코딩한 후, 재생할 수 있도록 표시부(270)로 출력한다.
종래의 위성 DMB 방송의 경우, DMB 방송 수신 장치에서 방송 서비스 전환 시 즉, 채널 전환 시 새로운 정보 획득을 위한 지연이 발생하게 된다. 지연이 발생하는 이유는 크게 두 가지가 있다.
첫째, 위성 DMB 수신 장치에 부호분할다중방식(Code Division Multiplex, CDM)을 적용하는 경우, 채널 전환시에 인터리브 버퍼를 비우고 역인터리브(de-interleave) 처리를 하여 버퍼를 다시 채우는 과정에서 지연이 발생한다. 즉, 현재 수신하고 있는 CDM 채널의 신호를 베이스밴드(baseband)로 변경하기 위해서 사용되는 네트워크 지연이 발생한다. 상기 네트워크 지연은 도 1의 수신부(100)에서부터 역다중화부(130)까지의 지연으로 정의한다.
둘째, 멀티미디어 코덱(Codec)의 안정적인 재생을 위해서 재생 버퍼에서 약 2초 정도 버퍼링을 한 후에 실제적인 복호화 작업을 시작하게 되는데 이런 경우 발생하는 코덱 지연이 발생한다. 상기 코덱 지연은 도 1의 상기 역다중화부(130) 이후부터 비디오 디코더(150)에서 재생될 때까지의 지연으로 정의한다. 실제로 테스트하면 위성 DMB 수신 장치에서의 채널 전환 시에 지연 시간은 약 5~6초 정도로 계산된다. 이때, 네트워크 지연으로 인한 지연이 약 3~4초 정도이고 코덱 지연으로 인한 지연이 약 2초 정도 소요되는 것으로 나타난다. 따라서, 상기와 같은 지연을 줄여서 사용자가 채널 전환시, 발생하는 지루함을 줄이고, 사용자에게 보다 더 원활한 방송 서비스를 제공할 필요가 있다.
따라서 본 발명의 목적은 디지털멀티미디어 방송 서비스 수신 장치에서 위성 DMB 방송의 경우 채널 전환시 새로운 정보 획득을 위한 지연을 최소화하는 채널 전환을 위한 재생 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 디지털멀티미디어 방송 서비스 수신 장치에서 빠른 채널 전환으로 사용자에게 원활한 서비스를 제공할 수 있는 채널 전환을 위한 재생 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 디지털멀티미디어 방송 서비스 수신 장치에서 코덱 지연을 최소화하는 채널 전환을 위한 재생 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 디지털멀티미디어 방송 서비스 수신 장치에서 코덱 지연을 줄여서 사용자가 채널 전환시에 느끼는 지루함을 줄이는 채널 전환을 위한 재생 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디지털멀티미디어 방송 서비스 수신 장치에서 채널 전환을 위한 재생 장치는, 디지털멀티미디어 방송 서비스를 제공하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 장치에 있어서, 송신단으로부터 수신된 신호를 역다중화하여 비디오 데이터를 출력하는 역다중화부와, 상기 비디오 데이터의 재생 시간을 표시하는 타임 스탬프를 코덱 지연없이 바로 재생 버퍼에서 출력될 수 있도록 변경하고, 변경된 타임 스탬프를 상기 비디오 데이터에 포함시켜 출력하는 타임 스탬프 적응부와, 상기 타임 스탬프 적응부로부터 출력된 비디오 데이터를 상기 변경된 타임 스탬프에 따라 버퍼링하여 출력하는 재생 버퍼와, 상기 변경된 타임 스탬프에 따라 상기 재생 버퍼로부터 출력된 비디오 데이터를 디코딩하여 출력하는 비디오 디코더와, 상기 디코딩된 비디오 데이터를 재생하는 표시부를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털멀티미디어 방송 서비스 수신 장치에서 채널 전환을 위한 재생 장치는, 디지털멀티미디어 방송 서비스를 제공하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 장치에 있어서, 송신단으로부터 수신된 신호를 역다중화하여 비디오 데이터를 출력하는 역다중화부와, 상기 역다중화부에서 출력된 비디오 데이터를 디코딩하여 출력하는 비디오 디코더와, 상기 비디오 디코더로부터 출력된 비디오 데이터의 재생 시간을 표시하는 타임 스탬프를 코덱 지연없이 바로 재생 버퍼에서 출력될 수 있도록 변경하고, 변경된 타임 스탬프를 상기 비디오 데이터에 포함시켜 출력하는 타임 스탬프 적응부와, 상기 타임 스탬프 적응부로부터 출력된 비디오 데이터를 상기 변경된 타임 스탬프에 따라 버퍼링하여 출력하는 재생 버퍼와, 상기 재생 버퍼에서 출력된 비디오 데이터를 재생하는 표시부를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 디지털멀티미디어 방송 서비스 수신 장치에서 채널 전환을 위한 재생 방법은, 디지털멀티미디어 방송 서비스를 제공하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 방법에 있어서, 송신단으로부터 수신된 신호를 역다중화하여 비디오 데이터를 출력하는 과정과, 상기 비디오 데이터의 재생 시간을 표시하는 타임 스탬프를 코덱 지연없이 바로 재생 버퍼에서 출력될 수 있도록 변경하고, 변경된 타임 스탬프를 상기 비디오 데이터에 포함시켜 출력하는 과정과, 상기 비디오 데이터를 상기 변경된 타임 스탬프에 따라 재생 버퍼에서 버퍼링하여 출력하는 과정과, 상기 변경된 타임 스탬프에 따라 상기 재생 버퍼로부터 출력된 비디오 데이터를 디코딩하여 출력하는 과정과, 상기 디코딩된 비디오 데이터를 재생하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털멀티미디어 방송 서비스 수신 장치에서 채널 전환을 위한 재생 방법은, 디지털멀티미디어 방송 서비스를 제공하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 방법에 있어서, 송신단으로부터 수신된 신호를 역다중화하여 비디오 데이터를 출력하는 과정과, 상기 비디오 데이터를 디코딩하여 출력하는 과정과, 상기 디코딩된 비디오 데이터의 재생 시간을 표시하는 타임 스탬프를 코덱 지연없이 바로 재생 버퍼에서 출력될 수 있도록 변경하고, 변경된 타임 스탬프를 상기 비디오 데이터에 포함시켜 출력하는 과정과, 상기 비디오 데이터를 상기 변경된 타임 스탬프에 따라 재생 버퍼에서 버퍼링하여 출력하는 과정과, 상기 재생 버퍼에서 출력된 비디오 데이터를 재생하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
삭제
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
먼저, 하기 실시예에서 본 발명이 적용되는 디지털 멀티미디어 방송 시스템은 위성 DMB 시스템을 예로 들어 설명하기로 한다. 그리고 상기 위성 DMB 시스템은 현재 위성 DMB 방송에서 사용하고 있는 MPEG2-TS(Moving Picture Experts Group 2 Transport Stream) 표준 규격에 따라 데이터를 다중화하여 전송하는 경우를 가정하고 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 DMB 수신 장치에서 채널 전환을 위해서 역다중화부에서 출력된 비디오 데이터가 재생 버퍼에 버퍼링되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
재생 버퍼에서의 비디오 데이터의 버퍼링 동작을 설명하기로 한다.
역다중화부(310)는 전송 스트림(Transport Stream)들을 수신한다. 상기 역다중화부(310)는 입력된 전송 스트림들을 역다중화하여 타임 스탬프 적응부(320)로 출력한다. 이때 역다중화부(310)는 입력된 전송 스트림을 비디오 데이터와 음성 데이터로 분리한다. 본 발명에서는 역다중화부(310)에서 출력된 비디오 데이터만 고려하여 설명한다.
상기 타임 스탬프 적응부(320)는 상기 역다중화부(310)로부터 수신된 비디오 데이터를 재생 버퍼(330)로 출력한다. 이때, 본 발명의 실시 예에 따라 타임 스탬프를 변경하고, 변경된 타임 스탬프를 상기 비디오 데이터에 포함시켜 상기 재생 버퍼(330)로 출력한다.
종래에는 방송국으로부터 전송된 비디오 데이터의 타임 스탬프에 따라서 재생 버퍼(330)에 입력된 프레임이 비디오 디코더(340)로 출력된다. 그러나 본 발명의 실시 예에 따른 상기 타임 스탬프 재생부(320)는 재생 버퍼(330)에 입력된 프레임이 본 발명에서 제안하는 시간에 따라 비디오 디코더(340)로 출력할 수 있도록 제어한다. 즉, 타임 스탬프 적응부(320)는 재생 버퍼(330)에 입력된 프레임이 본 발명에서 제안하는 시간에 따라 비디오 디코더(340)로 출력할 수 있도록 타임 스탬프를 변경하고, 변경된 타임 스탬프를 상기 비디오 데이터에 포함시켜 출력한다. 본 발명에서 제안하는 시간은 후술할 도 4c 및 도 6c를 설명하면서 상세하게 설명하기로 한다.
상기 비디오 데이터는 재생 버퍼(330)에 입력되면 상기 타임 스탬프 적응부(320)에서 결정한 타임 스탬프에 따라 비디오 디코더(340)로 출력된다. 이후에 상기 비디오 디코더(340)는 상기 비디오 데이터를 디코딩한후, 표시부(370)로 출력하고, 상기 표시부(370)는 상기 비디오 데이터를 재생한다. 본 발명에서는 비디오 디코더(340)가 역다중화부(310)의 뒤에 구성될 수 있음을 유의해야 한다.
도 4a, 도 4b, 도 4c는 본 발명의 실시 예에 따른 DMB 수신 장치에서 재생 버퍼의 동작 예를 종래의 기술과 비교하여 나타낸 도면이다.
도 4a, 도 4b, 도 4c를 참조하여 재생 버퍼(playback buffer)(330)에서 버퍼링되는 과정을 설명하면 다음과 같다.
종래에는 도 4a에 나타낸 바와 같이, 재생 버퍼(330)는 첫 번째 프레임을 수신하면 바로 비디오 디코더(340)로 출력하지 않는다. 즉, 도 4b에 나타낸 바와 같이, 재생 버퍼(330)는 첫 번째 프레임을 수신하고, 2초 정도의 버퍼링 동작 후에 일정 시간 간격(Constant Time Interval, CTI)으로 비디오 데이터를 비디오 디코더(340)로 출력한다. 즉, 상기 재생 버퍼(330)는 방송국으로부터 전송된 비디오 데이터의 타임 스탬프에 따라서 상기 비디오 데이터를 비디오 디코더(340)로 출력한다. 그러나, 본 발명의 실시 예에서는 도 4c에 나타낸 바와 같이, 재생 버퍼(330)는 첫 프레임의 데이터가 입력되자마자 그 데이터를 바로 비디오 디코더(340)로 출력한다. 상기 비디오 디코더(340)에서는 입력된 데이터를 표시부(370)를 통해서 재생될 수 있는 포맷으로 변환하기 위해 디코딩을 수행한 후 표시부(370)로 출력하고, 상기 표시부(370)는 디코딩된 비디오 데이터를 재생한다. 그런데, 본 발명의 실시 예에서는 상기 타임 스탬프 적응부(320)에서 타임 스탬프 변경 과정이 선행되므로, 상기 비디오 디코더(340)는 방송국에서 전송한 타임 스탬프 값인 일정한 간격의 재생 비율(frame rate)과는 다르게, 변경된 타임 스탬프를 기반으로 상기 비디오 데이터가 재생 버퍼(330)로부터 입력된다. 이로 인해서 상기 재생 버퍼(330)안의 비디오 데이터의 양은 점차적으로 늘어나게 된다. 약 2초 정도 분량의 비디오 데이터가 재생 버퍼(330) 안에 쌓이게 된 후에는 상기 비디오 디코더(340)는 종래의 시스템과 같은 재생 비율로 비디오 데이터를 디코딩 후 표시부(370)로 출력하고, 상기 표시부(370)는 상기 디코딩된 비디오 데이터를 재생한다.
이 방법은 재생 버퍼(330)안에 비디오 데이터가 원하는 양 만큼 쌓일 때까지 비디오 데이터의 재생 속도가 종래의 방법 보다 느려지는 특징이 있다.
그러나, 하기와 같은 타임 스탬프 변경 방법을 적용하면 사용자가 재생된 영상에 대한 사용자의 주관적 화질에 기존 방법과 차이점을 거의 느끼지 못한다.
이하, 상기 타임 스탬프 적응부(320)에서 타임 스탬프 값을 변경하는 방법을 설명하기로 한다.
우선, 종래의 비디오 데이터가 표시부(370)를 통해 재생되는 시간은 하기 <수학식 1>로 나타낼 수 있다.
Figure 112006047309632-pat00011
그러나, 본 발명에서 제안하는 방법에 의해서 Pi는 하기 <수학식 2>와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112006047309632-pat00012
이때, Pi는 비디오 데이터가 표시부(370)를 통해서 재생되는 시간을 나타내고, T는 안정적인 재생을 위해서 코덱단에서 버퍼링하는 시간 즉, 코덱 지연을 나타낸다. ti는 방송국으로부터 전송된 비디오 데이터의 타임 스탬프를 나타낸다.
실제 방송국에서 전송된 비디오 데이터의 경우 각각의 비디오 프레임마다 재생 시간을 표시하는 타임 스탬프(time stamp) 정보가 삽입되어 있다. 실제 구현에서 타임 스탬프의 초기치는 임의의 값을 가지지만 본 발명에서는 간단한 설명을 위해서 ti의 초기값을 0으로 가정한다. α는 본 발명에 따라서 재생 비율을 결정하는 값이다. 상기 α값을 정하는 방식에 따라서 여러 가지 특성을 가진 시스템을 구현할 수 있다. M은 본 발명에서의 비디오 데이터가 표시부(370)를 통해서 재생되는 시간이 기존의 시스템과 같아지는 시간을 결정하는 상수이다.
삭제
도 5는 DMB 수신 장치에서 본 발명의 재생 시간과 종래의 재생 시간을 비교하기 위한 도면이다.
도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 종래에는 재생 버퍼(230)가 ti = 0의 프레임을 수신하면 바로 출력하지 않고, T초 후에 비디오 디코더(240)로 출력한다.
그러나 본 발명에서는 재생 버퍼(330)가 코덱 지연 없이 0초에서 바로 비디오 디코더(340)로 출력한다. 즉, 본 발명에서의 표시부(370)는 <수학식 2>에서 나타낸 바와 같이, ti < M 일 경우, 코덱 지연 없이 α × ti의 비율로 재생한다. 그리고, ti > M 부터 종래의 재생 방법과 같이 표시부(270)는 상기 <수학식 1>과 같은 재생 비율로 재생한다. 따라서 사용자는 비디오 데이터를 T초 동안의 코덱 지연 없이 α × ti의 재생 비율로 바로 획득하게 된다.
한편, <수학식 2>가 만족되기 위해서 다음의 두 가지 조건이 필요하다. 첫째, 하기 <수학식 3>과 같이 ti = M일 경우 본 발명에서 제안하는 재생 시간은 기존의 재생 시간과 같아져야 한다. 둘째, 하기 <수학식 4>와 같이 ti = 0 에서 재생 시간은 코덱 지연 없이 Pi = 0 이 되어야 한다.
Figure 112006047309632-pat00013
Figure 112006047309632-pat00014
상기 α는 도 5에 나타낸 바와 같이, 빗금 친 S 영역에서만 의미를 가진다. 즉 시스템 설계시, S 영역 내에서 ti, T, 그리고 M 값을 적절히 조절하여 원하는 α를 결정할 수 있다. α 값에 따라서 A 에서 발생하는 재생 비율의 불연속성을 줄일 수도 있다. 또한, S 영역 내부에 존재하는 α는 하기 <수학식 5>와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112006047309632-pat00015
본 발명에서는 α = 1 + T/M 의 단순한 선형 함수의 경우를 가정한다.
도 6a, 6b, 6c는 선형 함수를 이용하여 본 발명의 실시 예에 따른 재생 시간과 종래의 재생 시간을 비교한 예시도를 나타낸 것이다. 도 6a, 6b, 6c를 참조하여 선형 함수를 이용하여 본 발명에서 제안하는 방법의 재생 시간과 종래의 재생 시간을 비교하여 설명하기로 한다.
이 경우, ti = M일 때의 프레임(이때, ti=M일 대의 프레임을 'F60'이라 가정함)까지는 즉, T+M(3초) 이전에 20Hz의 재생 비율로 재생하고 T+M(3초) 이후는 기존의 방법과 같이 30Hz의 재생 비율로 재생한다.
우선, 도 6a에 도시된 바와 같이, α = 1 + T/M, T = 1(sec), M = 2(sec), 재생 비율(Frame rate) = 30Hz라고 가정한다.
t0가 0일 경우, 기존의 재생 시간 Pi는 1(Pi=1+0=1)이다. 즉, 도 6b에 도시된 바와 같이, 1초 이후부터 재생된다. 그러나, 본 발명에서의 재생 시간 Pi는 0(Pi=(1+1/2) x 0)) 이다. 즉, 도 6c에 도시된 바와 같이, 0초에서 바로 재생된다.
또한, t1이 1/30일 경우, 기존의 재생 시간 Pi는 31/30(Pi = 1 + 1/30)이다. 즉, 도 6b에 도시된 바와 같이, 31/30초 후부터 재생된다. 그러나, 본 발명에서의 재생 시간 Pi는 3/60(Pi=(1+1/2) x 1/30)이다. 즉, 도 6c에 도시된 바와 같이, 3/60 초에서 재생된다.
또한, t2가 2/30일 경우, 기존의 재생 시간 Pi는 32/30(Pi = 1 + 2/30)이다. 즉, 32/30초 후부터 재생된다. 그러나, 본 발명에서의 재생 시간 Pi는 6/60(Pi=(1+1/2) x 2/30)이다. 즉, 6/60 초에서 재생된다.
또한, t21이 21/30일 경우, 기존의 재생 시간 Pi는 51/30 (Pi = 1 + 21/30)이다. 즉, 51/30 초 후부터 재생된다. 그러나, 본 발명에서의 재생 시간 Pi는 63/60(Pi=(1+1/2) x 21/30)이다. 즉, 도 6c에 도시된 바와 같이, 63/60 초에서 재생된다.
따라서, 본 발명은 도 6c를 통해서 코덱 지연 없이 바로 재생함을 알 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털멀티미디어방송 수신 장치에서 채널 전환을 위한 재생 방법을 도시한 흐름도이다. 도 7을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 디지털멀티미디어방송 수신 장치의 재생 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 타임 스탬프 적응부(320)는 701 단계에서 역다중화부(310)로부터 비디오 데이터를 수신하여 수신한다. 이후, 상기 타임 스탬프 적응부(320)는 702 단계에서 상기 재생 버퍼(330)에 입력된 프레임의 ti가 M 보다 작은가를 판단한다. 만약, ti가 M 보다 크거나 같을 경우, 타임 스탬프 적응부(320)는 703 단계로 진행하여 상기 재생 버퍼(330)에 입력된 프레임에 종래의 방법과 같이, <수학식 1>과 같은 타임 스탬프를 적용한다.
그러나, 타임 스탬프 적응부(320)는 ti가 M 보다 작을 경우, 704 단계로 진행하여 본 발명에서 제안한 바와 같이, 각 프레임의 타임 스탬프를 <수학식 2>와 같이 변경하고, 변경된 타임 스탬프를 상기 비디오 데이터에 포함시켜 출력한다. 그런 후, 705 단계에서 타임 스탬프 적응부(320)에서 변경된 타임 스탬프에 따라서 재생 버퍼(330)에 저장된 비디오 데이터가 비디오 디코더(330)로 출력된다. 그런 후, 비디오 디코더(330)는 706 단계에서 상기 변경된 타임 스탬프에 따라 상기 재생 버퍼(330)로부터 수신된 각 프레임들을 디코딩한 후, 표시부(370)로 출력하고, 상기 표시부(370)는 디코딩된 비디오 데이터를 재생한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디지털멀티미디어방송 수신 장치의 채널 전환을 위한 재생 방법을 도시한 흐름도이다. 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디지털멀티미디어방송 수신 장치의 재생 방법을 설명하면 다음과 같다. 도 8은 비디오 디코더(340)가 역다중화부(310) 뒤에 구성될 경우의 재생 방법을 나타낸 것이다.
먼저, 타임 스탬프 적응부(320)는 801 단계에서 비디오 디코더(340)로부터 비디오 데이터를 수신한다. 상기 타임 스탬프 적응부(320)는 802 단계에서 상기 재생 버퍼(330)에 입력된 프레임의 ti가 M 보다 작은가를 판단한다. 만약, ti가 M 보다 크거나 같을 경우, 상기 타임 스탬프 적응부(320)는 803 단계로 진행하여 종래의 방법과 같이, 상기 재생 버퍼(330)에 입력된 프레임에 <수학식 1>과 같은 타임 스탬프를 적용한다.
그러나, 타임 스탬프 적응부(320)는 ti가 M 보다 작을 경우, 804 단계로 진행하여 본 발명에서 제안한 바와 같이, 상기 재생 버퍼(330)에 입력된 각 프레임의 타임 스탬프를 <수학식 2>와 같이 변경하고, 변경된 타임 스탬프를 상기 비디오 데이터에 포함시켜 상기 재생 버퍼(330)로 출력한다. 그러면 상기 재생 버퍼(330)는 상기 변경된 타임 스탬프에 따라서 상기 비디오 데이터를 표시부(370)로 출력한다.
그런 후, 805 단계에서 상기 표시부(370)는 상기 변경된 타임 스탬프에 따라 상기 재생 버퍼(330)로부터 수신된 각 프레임들을 재생한다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 위성 DMB 수신 장치의 채널 전환시에 발생하는 지연 중 코덱 지연을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 위성 DMB 수신 장치의 빠른 채널 전환으로 사용자에게 지루함을 덜 느끼고 원활한 방송 서비스를 제공할 수 있다.

Claims (25)

  1. 삭제
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  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 디지털멀티미디어 방송 서비스를 제공하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 장치에 있어서,
    송신단으로부터 수신된 신호를 역다중화하여 비디오 데이터를 출력하는 역다중화부와,
    상기 비디오 데이터의 재생 시간을 표시하는 타임 스탬프를 코덱 지연없이 바로 재생 버퍼에서 출력될 수 있도록 변경하고, 변경된 타임 스탬프를 상기 비디오 데이터에 포함시켜 출력하는 타임 스탬프 적응부와,
    상기 타임 스탬프 적응부로부터 출력된 비디오 데이터를 상기 변경된 타임 스탬프에 따라 버퍼링하여 출력하는 재생 버퍼와,
    상기 변경된 타임 스탬프에 따라 상기 재생 버퍼로부터 출력된 비디오 데이터를 디코딩하여 출력하는 비디오 디코더와,
    상기 디코딩된 비디오 데이터를 재생하는 표시부를 포함함을 특징으로 하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 타임 스탬프 적응부는,
    상기 타임 스탬프를 하기 <수학식 8>과 같이 변경함을 특징으로 하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 장치,
    Figure 112007077438303-pat00030
    이때, Pi는 비디오 데이터가 상기 표시부를 통해서 재생되는 시간을 나타내고, T는 안정적인 재생을 위해서 코덱단에서 버퍼링하는 시간을 나타내고, ti는 방송국으로부터 전송된 비디오 데이터의 타임 스탬프를 나타내고, α는 재생 비율을 결정하는 값이고, M 은 본 발명에서의 비디오 데이터가 상기 표시부를 통해서 재생되는 시간이 종래의 시스템과 같아지는 시간을 결정하는 상수를 나타냄.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 <수학식 8>은, ti = M인 경우 비디오 데이터가 재생되는 시간이 종래의 비디오 데이터가 재생되는 시간과 동일함을 특징으로 하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 <수학식 8>은, ti = 0 에서 재생 시간이 코덱 지연 없이 Pi = 0임을 특징으로 하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 α의 범위는 하기 <수학식 9>과 같이 정의함을 특징으로 하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 장치,
    Figure 112006047309632-pat00017
    이때, T는 안정적인 재생을 위해서 코덱단에서 버퍼링하는 시간을 나타내고, ti는 방송국으로부터 전송된 비디오 데이터의 타임 스탬프를 나타내고, α는 재생 비율을 결정하는 값이고, M 은 본 발명에서의 비디오 데이터가 상기 표시부를 통해서 재생되는 시간이 종래의 시스템과 같아지는 시간을 결정하는 상수를 나타냄.
  11. 디지털멀티미디어 방송 서비스를 제공하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 장치에 있어서,
    송신단으로부터 수신된 신호를 역다중화하여 비디오 데이터를 출력하는 역다중화부와,
    상기 역다중화부에서 출력된 비디오 데이터를 디코딩하여 출력하는 비디오 디코더와,
    상기 비디오 디코더로부터 출력된 비디오 데이터의 재생 시간을 표시하는 타임 스탬프를 코덱 지연없이 바로 재생 버퍼에서 출력될 수 있도록 변경하고, 변경된 타임 스탬프를 상기 비디오 데이터에 포함시켜 출력하는 타임 스탬프 적응부와,
    상기 타임 스탬프 적응부로부터 출력된 비디오 데이터를 상기 변경된 타임 스탬프에 따라 버퍼링하여 출력하는 재생 버퍼와,
    상기 재생 버퍼에서 출력된 비디오 데이터를 재생하는 표시부를 포함함을 특징으로 하는 디지털멀티미디어 방송 서비스를 제공하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 타임 스탬프 적응부는,
    상기 타임 스탬프를 하기 <수학식 10>과 같이 변경함을 특징으로 하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 장치,
    Figure 112007077438303-pat00031
    이때, Pi는 비디오 데이터가 상기 표시부를 통해서 재생되는 시간을 나타내고, T는 안정적인 재생을 위해서 코덱단에서 버퍼링하는 시간을 나타내고, ti는 방송국으로부터 전송된 비디오 데이터의 타임 스탬프를 나타내고, α는 재생 비율을 결정하는 값이고, M 은 본 발명에서의 비디오 데이터가 상기 표시부를 통해서 재생되는 시간이 종래의 시스템과 같아지는 시간을 결정하는 상수를 나타냄.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 <수학식 10>은, ti = M인 경우 비디오 데이터가 재생되는 시간이 종래의 비디오 데이터가 재생되는 시간과 동일함을 특징으로 하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 <수학식 10>은, ti = 0 에서 재생 시간이 코덱 지연 없이 Pi = 0임을 특징으로 하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 α의 범위는 하기 <수학식 11>와 같이 정의함을 특징으로 하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 장치,
    Figure 112007077438303-pat00019
    이때, T는 안정적인 재생을 위해서 코덱단에서 버퍼링하는 시간을 나타내고, ti는 방송국으로부터 전송된 비디오 데이터의 타임 스탬프를 나타내고, α는 재생 비율을 결정하는 값이고, M 은 본 발명에서의 비디오 데이터가 상기 표시부를 통해서 재생되는 시간이 종래의 시스템과 같아지는 시간을 결정하는 상수를 나타냄.
  16. 디지털멀티미디어 방송 서비스를 제공하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 방법에 있어서,
    송신단으로부터 수신된 신호를 역다중화하여 비디오 데이터를 출력하는 과정과,
    상기 비디오 데이터의 재생 시간을 표시하는 타임 스탬프를 코덱 지연없이 바로 재생 버퍼에서 출력될 수 있도록 변경하고, 변경된 타임 스탬프를 상기 비디오 데이터에 포함시켜 출력하는 과정과,
    상기 비디오 데이터를 상기 변경된 타임 스탬프에 따라 재생 버퍼에서 버퍼링하여 출력하는 과정과,
    상기 변경된 타임 스탬프에 따라 상기 재생 버퍼로부터 출력된 비디오 데이터를 디코딩하여 출력하는 과정과,
    상기 디코딩된 비디오 데이터를 재생하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 디지털멀티미디어 방송 서비스를 제공하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 타임 스탬프를 변경하는 과정은, 상기 타임 스탬프를 하기 <수학식 12>과 같이 변경함을 특징으로 하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 방법,
    Figure 112007077438303-pat00032
    이때, Pi는 비디오 데이터가 상기 표시부를 통해서 재생되는 시간을 나타내고, T는 안정적인 재생을 위해서 코덱단에서 버퍼링하는 시간을 나타내고, ti는 방송국으로부터 전송된 비디오 데이터의 타임 스탬프를 나타내고, α는 재생 비율을 결정하는 값이고, M 은 본 발명에서의 비디오 데이터가 상기 표시부를 통해서 재생되는 시간이 종래의 시스템과 같아지는 시간을 결정하는 상수를 나타냄.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 <수학식 12>은, ti = M인 경우 비디오 데이터가 재생되는 시간이 종래의 비디오 데이터가 재생되는 시간과 동일함을 특징으로 하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 <수학식 12>은, ti = 0 에서 재생 시간이 코덱 지연 없이 Pi = 0임을 특징으로 하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 α의 범위는 하기 <수학식 13>과 같이 정의함을 특징으로 하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 방법,
    Figure 112006047309632-pat00021
    이때, T는 안정적인 재생을 위해서 코덱단에서 버퍼링하는 시간을 나타내고, ti는 방송국으로부터 전송된 비디오 데이터의 타임 스탬프를 나타내고, α는 재생 비율을 결정하는 값이고, M 은 본 발명에서의 비디오 데이터가 상기 표시부를 통해서 재생되는 시간이 종래의 시스템과 같아지는 시간을 결정하는 상수를 나타냄.
  21. 디지털멀티미디어 방송 서비스를 제공하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 방법에 있어서,
    송신단으로부터 수신된 신호를 역다중화하여 비디오 데이터를 출력하는 과정과,
    상기 비디오 데이터를 디코딩하여 출력하는 과정과,
    상기 디코딩된 비디오 데이터의 재생 시간을 표시하는 타임 스탬프를 코덱 지연없이 바로 재생 버퍼에서 출력될 수 있도록 변경하고, 변경된 타임 스탬프를 상기 비디오 데이터에 포함시켜 출력하는 과정과,
    상기 비디오 데이터를 상기 변경된 타임 스탬프에 따라 재생 버퍼에서 버퍼링하여 출력하는 과정과,
    상기 재생 버퍼에서 출력된 비디오 데이터를 재생하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 디지털멀티미디어 방송 서비스를 제공하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 타임 스탬프를 변경하는 과정은, 상기 타임 스탬프를 하기 <수학식 14>과 같이 변경함을 특징으로 하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 방법,
    Figure 112007077438303-pat00033
    이때, Pi는 비디오 데이터가 상기 표시부를 통해서 재생되는 시간을 나타내고, T는 안정적인 재생을 위해서 코덱단에서 버퍼링하는 시간을 나타내고, ti는 방송국으로부터 전송된 비디오 데이터의 타임 스탬프를 나타내고, α는 재생 비율을 결정하는 값이고, M 은 본 발명에서의 비디오 데이터가 상기 표시부를 통해서 재생되는 시간이 종래의 시스템과 같아지는 시간을 결정하는 상수를 나타냄.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 <수학식 14>는, ti = M인 경우 비디오 데이터가 재생되는 시간이 종래의 비디오 데이터가 재생되는 시간과 동일함을 특징으로 하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 방법.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 <수학식 14>은, ti = 0 에서 재생 시간이 코덱 지연 없이 Pi = 0임을 특징으로 하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 방법.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 α의 범위는 하기 <수학식 15>와 같이 정의함을 특징으로 하는 디지털멀티미디어 방송 시스템에서 방송 데이터 재생 방법,
    Figure 112006047309632-pat00023
    이때, T는 안정적인 재생을 위해서 코덱단에서 버퍼링하는 시간을 나타내고, ti는 방송국으로부터 전송된 비디오 데이터의 타임 스탬프를 나타내고, α는 재생 비율을 결정하는 값이고, M 은 본 발명에서의 비디오 데이터가 상기 표시부를 통해서 재생되는 시간이 종래의 시스템과 같아지는 시간을 결정하는 상수를 나타냄.
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