KR100830446B1

KR100830446B1 - 엠펙 트랜스포트 디코더

Info

Publication number: KR100830446B1
Application number: KR1020010065982A
Authority: KR
Inventors: 이정혜
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2001-10-25
Filing date: 2001-10-25
Publication date: 2008-05-20
Also published as: KR20030033827A

Abstract

MPEG 트랜스포트 디코더 내의 섹션 필터에 관한 것으로서, 특히 한 패킷에 여러 개의 섹션이 삽입되어 전송되는 경우, 모든 섹션에 대한 섹션 필터링을 병렬로 진행함으로써, 섹션 필터링에 걸리는 시간을 줄일 수 있고, 또한, 리스크 엔진은 FIFO에 저장된 한 패킷 내의 첫 번째 섹션의 시작 위치만 알아내어 섹션 필터에 쓰고, 상기 섹션 필터에서 시작 위치에 있는 섹션의 헤더값을 상기 FIFO로부터 빠르고 정확하게 읽어 와 입력 버퍼에 쓴 후 비교에 이용함으로써, 상기 리스크 엔진은 패킷 데이터로부터 섹션의 헤더 값을 추출하여 섹션 필터에 쓰는 과정을 할 필요가 없으므로 리스크 엔진의 처리 시간을 단축시킬 수 있다.

섹션 필터, 시작 위치

Description

엠펙 트랜스포트 디코더{MPEG transport decoder}

도 1은 하나의 패킷에 섹션이 여러개 시작되는 경우의 예를 보인 도면

도 2는 일반적인 트랜스포트 디코더 내의 섹션 필터의 구조를 보인 도면

도 3은 본 발명에 따른 트랜스포트 디코더 내의 섹션 필터의 구조를 보인 도면

도 4는 도 3의 데이터 처리부의 상세 블록도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

301 : 메인 블록(리스크 엔진) 302 : 패킷 데이터 FIFO

303 : 섹션 필터 303a : 데이터 처리부

303b : 입력 버퍼 303c : 비교부

303d : 저장부 303e : 결과 저장부

본 발명은 엠펙(Moving Piture Experts Group ; MPEG) 시스템에 사용되는 트랜스포트 디코더(Transport Decoder)에 관한 것으로서, 특히 EPG(Electronic Program Guide) 데이터를 처리하는 섹션 필터(section filter)에 관한 것이다.

디지털 방송의 중요한 특징(feature) 중 하나인 EPG는 응용(application)에 따라 그 양이 매우 방대하고 종류도 다양하다. 이렇게 많은 양의 EPG 데이터를 효과적으로 처리하기 위해서 대부분의 트랜스포트 디코더 내의 역다중화 칩(Transport Demultiplex Chip ; 이하, TP)은 섹션 필터라는 로직을 갖고 있다.

이 로직은 사용자가 현 시점에서 원하는 EPG 데이터만을 골라주는 기능을 하며, 이 필터를 통과하지 못한 EPG 데이터는 버려진다. 이때, 상기 EPG 데이터는 섹션 단위로 전송되어진다.

즉, MPEG 2 시스템에서 PSI(Program specification information)는 4종류의 테이블을 규정하고 있는데 이들 모두 섹션이라는 기본 단위를 가지며 하나 이상의 섹션들이 조합되어 하나의 테이블을 구성하게 된다. 이때, 하나의 정보를 하나의 섹션에 넣어서 전송할 수도 있고 복수개의 섹션에 넣어 전송할 수도 있다.

또한, 통상 MPEG 2 TP 즉, 하나의 패킷 데이터는 크게 헤더 부분과 페이로드(payload) 부분으로 나누어진다. 이때, 헤더 부분에는 신호의 시작을 알려주는 정보와 페이로드 부분에 실려있는 신호가 어떤 신호인지를 나타내주는 PID가 들어있으며, 페이로드 부분에는 전송하고자 하는 비디오, 오디오, EPG 정보등이 실려있다.

그리고, MPEG 2 시스템에서는 한 패킷에 올 수 있는 섹션의 개수를 제한하지 않고 있으며, 일 예로, 일본향 위성 방송인 ARIB에서는 한 패킷에 올 수 있는 섹션의 개수를 10개로 제한하고 있다.

도 1은 하나의 패킷에 섹션이 여러개(예를 들면, 5개) 시작되는 경우의 예를 보이고 있다. 이때, 상기 섹션도 크게 헤더 부분과 실제 EPG 정보가 실려있는 페이로드 부분으로 나누어진다.

상기 섹션 필터의 기본 원리는 새로 도착한 섹션의 헤더 값을 사용자가 받고자 하는 섹션들의 헤더값과 비교하여 같으면 저장하고, 다르면 버리는 것이다.

도 2는 이러한 섹션을 필터링하는 일반적인 섹션 필터의 구조를 보이고 있다.

즉, 메인 블록(예, 리스크(Reduced Instruction Set Computer ; RISC)) 엔진(202)은 새로 도착하여 패킷 데이터 FIFO(First Input First Output)(201)에 저장된 패킷 데이터를 읽어 와 패킷 안에 섹션 데이터가 삽입되어 있는지를 확인한다.

여기서, 리스크란 적은 수의 컴퓨터 명령어를 수행하도록 설계된 마이크로프로세서로서, 좀더 빠른 속도로 동작될 수 있다.

만일, 새로 도착한 패킷에 적어도 한 개 이상의 섹션 데이터가 삽입되어 있으면, 상기 리스크 엔진(202)은 처음 섹션의 헤더 값을 추출하여 입력 버퍼(SF_input)(203)에 쓴다.

그러면, 비교부(204)는 상기 입력 버퍼(203)에 쓴 헤더값을 저장부(205)에 저장된 사용자가 받고자 하는 섹션들의 헤더값과 차례로 비교하고 그 결과를 비교 출력부(206)에 쓴다. 상기 저장부(205)에는 사용자가 받고자 하는 섹션들의 헤더값(Section_header(0) ∼ Section_header(N))이 미리 저장되어 있다.

상기 비교 출력부(206)는 상기 비교부(204)의 비교 결과를 다시 리스크 엔진(202)으로 출력하고, 상기 리스크 엔진(202)은 상기 비교 결과를 보고 해당 섹션을 저장할 것인지, 버릴것인지를 결정한다.

만일, 한 패킷안에 하나의 섹션만이 삽입되어 있다면 상기 과정은 여기서 종료되지만, 그렇지 않고 적어도 두 개 이상의 섹션이 삽입되어 있다면 상기 과정이 삽입된 섹션 개수만큼 반복된다.

따라서, 상기된 도 2의 구조는 한 패킷 안에 여러개의 섹션이 삽입되어 전송될 경우, 이를 처리하는데 많은 시간이 걸리는 문제가 있다.

특히, TP의 메인 블록을 도 2와 같이 리스크 엔진을 사용하여 구현한 임베디드 시스템(embeded system)인 경우 구조에 따라 차이는 있으나, 리스크가 입력 버퍼(201)에 섹션의 헤더 값을 써주는 작업만으로도 시간이 많이 걸린다. 여기서, 상기 입력 버퍼(201)의 사이즈는 일반적으로 8바이트∼12바이트 정도이다.

또한, 최근의 추세를 살펴보면, 디지털 TV는 1 채널이 아닌 멀티 채널에 높은 비트 레이트 데이터(bit rate data)를 처리하도록 디자인되고 있다. 이런 상황에서 처리 시간(processing time)은 크리티컬(critical)한 문제로 떠오르고 있으며, TP 칩에 있어서도 처리 시간을 줄여서 더 많은 채널의 더 높은 비트 레이트 데이터를 처리할 수 있도록 하는 것이 이슈(issue)가 되고 있다. 특히, 유연성(flexibility)과 검증의 용이성을 위해 리스크 엔진을 장착한 임베디드 시스템이 각광받는 환경에서 크리티컬 패스((critical path)의 처리 시간을 줄이는 것은 매우 중요한 문제가 되고 있다.

본 발명의 목적은 리스크 엔진은 FIFO에 저장된 섹션의 위치 정보만을 읽어 내 섹션 필터에 쓰도록 하고, 섹션 필터에서 상기 위치 정보에 있는 섹션의 헤더값을 읽어 와 입력 버퍼에 쓴 후 비교에 이용하도록 함으로써, 리스크 엔진의 부담을 덜어주는 트랜스포트 디코더를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 한 패킷에 여러 개의 섹션이 삽입되어 있는 경우 병렬로 섹션 필터링을 수행함으로써, 섹션 필터링 시간을 줄이는 트랜스포트 디코더를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 트랜스포트 디코더는, 섹션 데이터가 삽입된 패킷 데이터를 저장하는 패킷 데이터 FIFO와, 상기 패킷 데이터 FIFO에 저장된 패킷 내의 첫 번째 섹션의 시작 위치를 확인하여 출력하는 메인 블록와, 상기 메인 블록에서 출력되는 패킷 내의 첫 번째 섹션의 시작 위치를 저장하고, 상기 시작 위치에 해당하는 섹션의 헤더값을 상기 패킷 데이터 FIFO로부터 읽어 와 저장한 후 기 저장된 사용자가 받고자 하는 섹션들의 헤더값들과 차례로 비교하여 그 결과를 다시 상기 메인 블록으로 출력하는 섹션 필터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 섹션 필터는 상기 메인 블록에서 출력되는 패킷 내의 첫 번째 섹션의 시작 위치 값을 저장하고, 상기 시작 위치에 해당하는 섹션의 헤더값을 상기 패킷 데이터 FIFO로부터 읽어오는 데이터 처리부와, 상기 데이터 처리부에서 읽어 온 섹션의 헤더값을 저장하는 입력 버퍼와, 사용자가 받고자 하는 섹션들의 헤더값을 저장하고 있는 저장부와, 상기 입력 버퍼에 저장된 섹션의 헤더값과 상기 저장부에 저장된 사용자가 받고자 하는 섹션들의 헤더값을 차례로 비교하는 비교부와, 상기 비교부의 비교 결과를 저장하고 이를 다시 상기 데이터 처리부로 출력하는 결과 저장부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 입력 버퍼와 비교부 그리고, 결과 저장부는 다수개가 병렬로 구성되며, 상기 한 패킷 내에 다수개의 섹션이 삽입되어 있는 경우, 각 섹션의 헤더 값은 각 입력 버퍼에 순차적으로 저장되고, 저장이 완료되면 비교부에서 병렬로 상기 각 섹션의 헤더값과 상기 저장부에 저장된 사용자가 받고자 하는 섹션들의 헤더값의 비교를 수행하여 그 결과를 각 결과 저장부에 저장하는 것을 특징으로 한다.

상기 데이터 처리부는 상기 하나의 입력 버퍼에 섹션의 헤더 값 쓰기가 완료되면 상기 섹션의 길이 값을 읽어서 다음 섹션의 시작 위치를 알아낸 후 그 위치 값으로 시작 위치 값을 업데이트하고, 업데이트된 시작 위치에 해당하는 섹션의 헤더값을 상기 패킷 데이터 FIFO로부터 읽어 와 다음 입력 버퍼에 쓰는 과정을 한 패킷 내에 새로운 섹션이 없을 때까지 반복하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 섹션 필터의 구조를 보인 도면으로서, 한 패킷 내의 첫 번째 섹션의 시작 위치(즉, 한 패킷 내의 첫 번째 섹션 데이터가 저장된 FIFO의 시작 어드레스)를 확인하여 출력하는 리스크 엔진(301), 섹션 데이터가 삽입된 패 킷 데이터를 저장하는 패킷 데이터 FIFO(302), 상기 리스크 엔진(301)에서 출력되는 한 패킷 내의 첫 번째 섹션의 시작 위치를 저장하고, 상기 시작 위치에 해당하는 섹션의 헤더값을 FIFO(302)로부터 읽어 와 저장한 후 기 저장된 사용자가 받고자 하는 섹션들의 헤더값과 차례로 비교하여 그 결과를 출력하는 섹션 필터(303)로 구성된다.

상기 섹션 필터(303)는 상기 리스크 엔진(301)에서 출력되는 섹션의 시작 위치 정보를 저장하고, 상기 시작 위치의 섹션의 헤더값과 기 저장된 사용자가 받고자 하는 섹션들의 헤더값과의 비교 결과를 다시 상기 리스크 엔진(301)으로 출력하는 데이터 처리부(303a), 상기 데이터 처리부(303a)에 저장된 시작 위치에 해당하는 섹션의 헤더값을 상기 FIFO(302)로부터 읽어 와 저장하는 입력 버퍼(303b), 상기 입력 버퍼(303b)에 저장된 섹션의 헤더값과 기 저장된 사용자가 받고자 하는 섹션들의 헤더값을 차례로 비교하는 비교부(303c), 사용자가 받고자 하는 섹션들의 헤더값을 저장하고 있는 저장부(303d), 상기 비교부(303c)의 비교 결과를 저장하고 이를 다시 상기 데이터 처리부(303a)로 출력하는 결과 저장부(303e)로 구성된다.

여기서, 상기 입력 버퍼(303b)와 비교부(303c) 그리고, 결과 저장부(303e)는 한 패킷에 최대로 삽입될 수 있는 섹션의 수만큼 병렬로 구성된다.

상기 데이터 처리부(303a)는 도 4와 같이, 리스크 엔진(301)에서 출력되는 새로운 섹션의 시작 위치값을 저장하는 레지스터(401)와 상기 결과 저장부(303e)에 저장된 비교 결과를 저장하며, 인에이블 신호(compare done)에 따라 저장된 비교 결과를 다시 상기 리스크 엔진(301)으로 출력하는 비교 출력부(402)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에서 리스크 엔진(301)은 새로 시작하는 섹션을 실은 패킷 데이터가 FIFO(302)에 저장되면, 포인터 필드(pointer field)를 읽어 와 패킷 내에서 첫 번째로 시작하는 섹션의 시작 위치(즉, 상기 섹션이 저장된 FIFO(302)의 어드레스)를 알아낸 후 그 값을 섹션 필터(303)의 데이터 처리부(303a)의 레지스터(401)에 저장한다.

그러면, 상기 섹션 필터(303)의 데이터 처리부(303a)는 그 위치에서 시작하는 섹션의 헤더값(보통 8바이트∼12바이트)을 FIFO(302)로부터 읽어 와 병렬로 구성된 첫 번째 입력 버퍼(303b)에 쓴다.

상기 입력 버퍼(303b)에의 쓰기가 완료되면 상기 데이터 처리부(303a)는 첫 번째 섹션의 섹션 길이(section length)값을 읽어서 다음 섹션의 시작 위치를 알아낸 후 그 위치 값으로 다시 데이터 처리부(303a) 내의 레지스터(401) 값을 업데이트하고, FIFO(302)에서 그 위치의 데이터 값이 0xFF인지 아닌지를 확인한다. 만일, 0xFF이면 더 이상 새로운 섹션이 없는 것이므로(즉, 나머지 데이터가 모두 서핑 바이트(stuffing byte)임), 병렬 구성의 첫 번째 비교부(303c)는 compare_result_en 값을 '1'로 셋팅한 후 비교를 시작한다.

만일, 데이터 값이 0xFF가 아니라면 패킷 내에 새로운 섹션이 더 있는 것이므로, 상기된 과정을 반복한다. 즉, 새로 계산된 두 번째 섹션의 시작 위치에 저장된 섹션의 헤더 값을 FIFO(302)로부터 읽어 와 두 번째 입력 버퍼에 쓰고, 다시 두 번째 섹션의 길이값을 읽어 와 다음 섹션의 시작 위치를 알아낸다. 그리고, 그 위치의 데이터 값이 0xFF인지를 확인하는 과정을 해당 위치의 데이터 값이 0xFF로 확 인될 때까지 반복한다. 즉, 이러한 과정은 새로운 섹션의 첫 바이트의 위치에 0xFF가 나올 때까지 반복된다.

그리고 더 이상 한 패킷 내에 새로운 섹션이 없다고 판단되면 지금까지 섹션의 헤더값을 쓴 입력 버퍼의 수만큼 compare_result_en 값을 '1'로 셋팅하여 해당 비교부(303c)로 출력한다. 만일, M개의 입력 버퍼에 각 섹션의 헤더 값을 썼다면 M개의 compare_result_en 값을 1로 셋팅하여 M개의 비교부(303c)를 인에이블시킨다. 그러면, 각 비교부(303c)는 병렬로 각 입력 버퍼(303b)에 저장된 섹션의 헤더값과 저장부(303d)에 저장된 사용자가 받고자 하는 섹션들의 헤더값을 비교한다.

즉, 다수개의 입력 버퍼에 저장된 섹션의 헤더값과 저장부(303d)에 저장된 사용자가 받고자 하는 섹션들의 헤더값을 순차적으로 비교하는 과정이 다수개의 비교부(303c)에서 동시에 수행된다.

이런 과정을 통해 비교가 끝나면 각 비교부(303c)는 비교 결과를 각각의 결과 저장부(303e)에 쓰고, 데이터 처리부(303a)의 비교 출력부(402)의 compare_done값을 1로 셋팅하거나 TP의 리스크 엔진(301)에게 인터럽트를 띄운다.

상기 비교 출력부(402)는 compare_done값이 1로 셋팅되거나, 리스크 엔진(301)에서 요구가 있으면 비교 결과를 상기 리스크 엔진(301)으로 출력한다. 그러면, 상기 리스크 엔진(301)은 상기 비교 결과를 보고 해당 섹션을 저장할 것인지, 버릴것인지를 결정한다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 트랜스포트 디코더에 의하면, 한 패킷에 여 러 개의 섹션이 삽입되어 전송되는 경우, 모든 섹션에 대한 섹션 필터링을 병렬로 진행함으로써, 섹션 필터링에 걸리는 시간을 줄일 수 있다.

또한, 리스크 엔진은 FIFO에 저장된 한 패킷 내의 첫 번째 섹션의 시작 위치만 알아내어 섹션 필터에 쓰고, 상기 섹션 필터에서 시작 위치에 있는 섹션의 헤더값을 상기 FIFO로부터 빠르고 정확하게 읽어 와 입력 버퍼에 쓴 후 비교에 이용함으로써, 상기 리스크 엔진은 패킷 데이터로부터 섹션의 헤더 값을 추출하여 섹션 필터에 쓰는 과정을 할 필요가 없으므로 리스크 엔진의 처리 시간을 단축시킬 수 있다. 특히, 메인 블록을 리스크 엔진으로 구현할 경우 입력 버퍼에 데이터를 쓰고 섹션 필터링을 수행하는 동안 그와 관련된 일을 리스크가 할 필요가 없으므로 그 동안 리스크를 다른 일을 처리할 수 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 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims

섹션 데이터가 삽입된 패킷 데이터를 저장하는 패킷 데이터 FIFO;

상기 패킷 데이터 FIFO에 저장된 패킷 내의 첫 번째 섹션의 시작 위치를 확인하여 출력하는 리스크(RISC) 엔진; 그리고

상기 리스크 엔진에서 출력되는 패킷 내의 첫 번째 섹션의 시작 위치를 저장하고, 상기 시작 위치에 해당하는 섹션의 헤더값을 상기 패킷 데이터 FIFO로부터 읽어 와 저장한 후 기 저장된 사용자가 받고자 하는 섹션들의 헤더값과 차례로 비교하여 그 결과를 다시 상기 리스크 엔진으로 출력하는 섹션 필터를 포함하여 구성되며,

상기 리스크 엔진은 상기 섹션 필터의 비교 결과에 따라 새로 도착하는 섹션의 저장 유무를 결정하는 것을 특징으로 하는 엠펙 트랜스포트 디코더.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 섹션 필터는

상기 리스크 엔진에서 출력되는 패킷 내의 첫 번째 섹션의 시작 위치 값을 저장하고, 상기 시작 위치에 해당하는 섹션의 헤더값을 상기 패킷 데이터 FIFO로부터 읽어오는 데이터 처리부와,

상기 데이터 처리부에서 읽어 온 섹션의 헤더값을 저장하는 입력 버퍼와,

사용자가 받고자 하는 섹션들의 헤더값을 저장하고 있는 저장부와,

상기 입력 버퍼에 저장된 섹션의 헤더값과 상기 저장부에 저장된 사용자가 받고자 하는 섹션들의 헤더값을 차례로 비교하는 비교부와,

상기 비교부의 비교 결과를 저장하고 이를 다시 상기 데이터 처리부로 출력하는 결과 저장부로 구성되는 것을 특징으로 하는 엠펙 트랜스포트 디코더.
제 3 항에 있어서,

상기 입력 버퍼와 비교부 그리고, 결과 저장부는 다수개가 병렬로 구성되며,

상기 한 패킷 내에 다수개의 섹션이 삽입되어 있는 경우, 각 섹션의 헤더 값은 각 입력 버퍼에 순차적으로 저장되고,

저장이 완료되면 비교부에서 병렬로 상기 각 섹션의 헤더값과 상기 저장부에 저장된 사용자가 받고자 하는 섹션들의 헤더값의 비교를 수행하여 그 결과를 각 결과 저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 엠펙 트랜스포트 디코더.
제 4 항에 있어서, 상기 데이터 처리부는

상기 각 결과 저장부에 저장된 비교 결과를 인에이블 신호에 다라 상기 리스크 엔진으로 출력하는 것을 특징으로 하는 엠펙 트랜스포트 디코더.
제 3 항에 있어서, 상기 데이터 처리부는

상기 하나의 입력 버퍼에 섹션의 헤더 값 쓰기가 완료되면

상기 섹션의 길이 값을 읽어서 다음 섹션의 시작 위치를 알아낸 후 그 위치 값으로 시작 위치 값을 업데이트하고, 업데이트된 시작 위치에 해당하는 섹션의 헤더값을 상기 패킷 데이터 FIFO로부터 읽어 와 다음 입력 버퍼에 쓰는 과정을 한 패킷 내에 새로운 섹션이 없을 때까지 반복하는 것을 특징으로 하는 엠펙 트랜스포트 디코더.
제 6 항에 있어서,

상기 한 패킷 내의 새로운 섹션의 유무는 섹션의 길이값에 의해 결정되는 시작 위치의 데이터 값이 0xFF인지를 확인하여 판단하는 것을 특징으로 하는 엠펙 트랜스포트 디코더.