KR100948260B1 - 계층적 부호화를 이용한 다중대역 방송 전송/수신 장치 및그 방법 - Google Patents

계층적 부호화를 이용한 다중대역 방송 전송/수신 장치 및그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 계층적 부호화를 이용한 다중대역 방송 전송/수신 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 비디오 데이터를 계층적으로 부호화해서 계층별로 서로 다른 전송 대역을 통해서 전송함으로써, 다채널 방송 서비스(특히, 다채널 위성방송 서비스)의 전송 대역 문제를 해결하면서도 위성방송 서비스의 가용도를 증가시키고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은, 계층적 부호화를 이용한 다중대역 방송 전송 장치에 있어서, 비디오 데이터를 계층적 부호화하여 복수의 계층적 비디오 스트림을 생성하기 위한 비디오 인코딩 수단; 상기 복수의 계층적 비디오 스트림 및 프로그램 구성정보를 다중화하여 전송스트림(TS)을 생성하기 위한 다중화 수단; 및 상기 전송스트림의 패킷을 데이터 유형에 따라 복수의 계층으로 분할하여 계층별로 서로 다른 전송 대역을 통하여 전송하기 위한 다중대역 전송 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Figure R1020070133763
DVB-S2, 위성방송 서비스, 계층적 부호화, 스케일러블 비디오 코딩, 계층적 전송, 계층 분할, 계층 결합, 다중대역 전송

Description

계층적 부호화를 이용한 다중대역 방송 전송/수신 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING/RECEIVING MULTIBAND BROADCASTING USING HIERARCHICAL CODING}
본 발명은 계층적 부호화를 이용한 다중대역 방송 전송/수신 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비디오 데이터를 계층적으로 부호화해서 계층별로 서로 다른 전송 대역을 통해서 전송함으로써, 다채널 위성방송 서비스의 전송 대역 문제를 해결하면서도 위성방송 서비스의 가용도를 증가시킬 수 있는, 계층적 부호화를 이용한 다중대역 방송 전송/수신 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2007-S-008-01, 과제명: 21GHz 대역 위성방송 전송기술개발].
위성방송 서비스를 제공할 수 있는 대역으로는 Ku 대역과 Ka 대역이 있는데, 종래의 고화질 위성방송 전송 시스템은 Ku 대역 또는 Ka 대역 중 어느 하나의 대역 만을 이용하여 위성방송 서비스를 제공하고 있다. 여기서, Ku 대역은 위성통신에 이용되는 12.5 ~ 18 GHz (또는 10~14 GHz) 주파수대를 의미하고, Ka 대역은 위성통신에 이용되는 26.5 ~ 40 GHz (또는 20 ~ 30GHz) 주파수대를 의미한다.
특히, 종래의 위성방송 전송 시스템의 대부분은 전송 특성이 우수한 Ku 대역을 이용하여 위성방송 서비스를 제공하고 있기 때문에, Ku 대역은 이미 그 사용률이 최대에 이르러 있어 해당 주파수 대역에서는 더 이상 추가적인 전송 용량의 확대가 거의 불가능하다는 문제점이 있다.
이러한, 주파수 대역 부족의 문제는, 날로 증가하고 있는 다채널 고화질 방송 서비스의 요청과 맞물려 그 심각성이 증대되고 있다.
이러한 전송 대역 부족의 문제를 해결하기 위한 방안으로, 현재까지 사용율이 저조한 Ka대역의 활용도를 높이는 방안을 고려할 수 있다. 만약, 위성방송 서비스의 특성에 따라 Ku 대역과 Ka 대역을 적절히 병행하여 사용한다면, 부족한 주파수 대역의 문제를 해결하면서도 동시에 활용성이 저조했던 Ka 대역의 활용성을 증가시킬 수 있을 것이다.
상기와 같은 종래기술은 주파수 대역의 편중적 사용으로 인하여 다채널 고화질의 위성방송 서비스를 제공하기 위한 전송 대역이 부족하다는 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 해결하고자 하는 것이 본 발명의 과제이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 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.
본 발명은 상기와 같은 목적을 해결하기 위하여, 비디오 데이터를 계층적으로 부호화해서 계층별로 서로 다른 전송 대역을 통해서 전송하는 것을 특징으로 한다.
더욱 상세하게, 본 발명은, 계층적 부호화를 이용한 다중대역 방송 전송 장치에 있어서, 비디오 데이터를 계층적 부호화하여 복수의 계층적 비디오 스트림을 생성하기 위한 비디오 인코딩 수단; 상기 복수의 계층적 비디오 스트림 및 프로그램 구성정보를 다중화하여 전송스트림(TS)을 생성하기 위한 다중화 수단; 및 상기 전송스트림의 패킷을 데이터 유형에 따라 복수의 계층으로 분할하여 계층별로 서로 다른 전송 대역을 통하여 전송하기 위한 다중대역 전송 수단을 포함한다.
또한, 본 발명은, 계층적 부호화를 이용한 다중대역 방송 수신 장치에 있어서, 서로 다른 전송 대역을 통하여 수신된 복수의 방송신호로부터 계층별 패킷 스트림을 복원하고 상호 결합하여 전송스트림(TS)을 복원하기 위한 다중대역 수신 수단; 상기 전송스트림을 역다중화하여 복수의 계층적 비디오 스트림과 프로그램 구 성정보로 분리하기 위한 역다중화 수단; 및 상기 복수의 계층적 비디오 스트림을 복호화하기 위한 비디오 디코딩 수단을 포함한다.
또한, 본 발명은, 계층적 부호화를 이용한 다중대역 방송 전송 방법에 있어서, 비디오 데이터를 계층적 부호화하여 복수의 비디오 스트림을 생성하는 비디오 인코딩 단계; 상기 생성된 복수의 계층적 비디오 스트림과 프로그램 구성정보를 다중화하여 전송스트림을 생성하는 다중화 단계; 및 상기 전송스트림의 패킷을 데이터 유형에 따라 복수의 계층으로 분할하여 계층별로 서로 다른 전송 대역을 통하여 전송하는 다중대역 전송 단계를 포함한다.
상기와 같은 발명은, 다채널 방송 서비스, 특히 다채널 고화질(HD) 위성방송 서비스를 제공함에 있어서, 스케일러블 비디오 코딩 기술을 이용하여 하나의 방송 프로그램을 2개의 계층으로 나누어 각각 Ku 대역과 Ka 대역을 통하여 분리 전송함으로써, 현재 위성방송에 널리 이용되고 있는 Ku 대역의 주파수 부족 문제를 Ka대역의 사용을 통해 해결할 수 있으며, 또한 사용률이 저조한 Ka 대역을 Ku 대역 수준으로 사용률을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
즉, 본 발명은, 이미 Ku 대역에 편성되어 있는 표준화질(SD: Standard Definition) 방송을 고화질(HD: High Definition) 방송으로 확대함에 있어서, 추가적으로 할당되어야 할 전송용량을 Ka 대역에 할당함으로써, 위성방송의 다채널 고품질화에 따른 전송 대역 확보 문제를 해결하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 수신 측으로 하여금, 동일한 방송 프로그램에 대하여 일반적인 수준의 강우 조건 이하에서는 Ku 대역과 Ka 대역에서의 방송 신호를 모두 수신할 수 있게 함으로써 고화질(HD) 방송 시청을 가능하게 하고, 폭우 또는 집중 호우의 상황에서는 화면이 끊기거나 중단되는 대신 표준화질(SD)로 방송을 시청할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 계층적 전송 개념을 바탕으로 Ku대역의 우수한 전송 특성과 DVB-S2가 제공하는 우수한 전송성능 및 효율을 활용함으로써, 강우 등의 기후상황에도 높은 서비스 가용도를 얻을 수 있으며, 또한, 전체 대역이 매우 넓은 Ka 대역을 함께 활용함으로써 다채널의 고화질(HD) 방송 서비스를 가능하게 하는 효과가 있다.
본 발명은, 디지털 고화질(HD) 위성방송 전송 시스템에 관한 것으로, 공간 스케일러블 비디오 코딩 기술을 이용해 기저계층 비디오 스트림과 향상계층 비디오 스트림을 생성한 후, 기저계층 비디오 스트림은 Ku대역을 통하여 전송하고 동시에 향상계층 비디오 스트림은 Ka 대역을 통하여 전송하는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명은 Ku 대역과 Ka 대역을 동시에 이용하여 위성방송서비스를 제공하는 것을 특징으로 한다.
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 1은 본 발명에 따른 계층적 부호화를 이용한 다중대역 위성방송 전송/수신 장치의 일실시예 구성도이다. 이하, 다중대역 위성방송 전송/수신 장치를 설명하면서 다중대역 위성방송 전송/수신 방법도 함께 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명에 따른 다중대역 위성방송 전송 장치(11)에 대하여 설명하기로 한다. 다중대역 위성방송 전송 장치(11)는 도 1에 도시된 바와 같이, 다운 샘플러(111), H.264 스케일러블 비디오 인코더(112), 오디오 인코더(113), 다중화기(114), 계층 분할기(115), Ku대역 송신부(116), 및 Ka대역 송신부(117)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 계층 분할기(115), Ku대역 송신부(116), 및 Ka대역 송신부(117)를 묶어서 '다중대역 송신부(118)'라 할 수 있다. 이하, 각각에 대하여 설명하면, 다음과 같다.
다운 샘플러(111)는 방송 프로그램 제공자(10)로부터 제공되는 고화질(HD) 비디오, 즉 고화질(HD) 해상도의 비디오 데이터를 표준화질(SD) 해상도로 변환한다.
H.264 스케일러블 비디오 인코더(112)는 방송 프로그램 제공자(10)로부터 제공되는 고화질(HD) 해상도의 비디오 데이터와 다운 샘플러(111)로부터 입력되는 표 준화질(SD) 해상도의 비디오 데이터에 대하여 공간 스케일러블 비디오 압축 스트림을 생성한다.
즉, H.264 스케일러블 비디오 인코더(112)는, 프로그램 제공자로부터 제공된 고화질(HD) 해상도의 비디오 데이터와 표준화질(SD) 해상도의 비디오 데이터를 입력받아, 2개의 계층을 갖는 공간 스케일러블 비디오 스트림(기저계층 비디오 스트림 및 향상계층 비디오 스트림)을 생성한다. 실시예에 따라서는 하나의 기저계층 비디오 스트림과 다수의 향상계층 비디오 스트림을 생성할 수도 있다.
여기서, 2개의 계층은 기저계층(Base Layer) 및 향상계층(Enhancement Layer)을 의미한다. 기저계층은 H.264 AVC 규격에 호환되는 표준화질(SD) 해상도 비디오에 대한 압축 결과에 해당하고, 향상계층은 H.264 SVC(Scalable Video Coding) 규격에 따라, 입력된 고화질(HD) 해상도 비디오와 기저계층의 부호화 결과를 참조하여 압축 부호화된 결과이다. 기저계층 비디오 스트림만을 복호하는 경우에는 표준화질(SD)급의 비디오가 복원될 수 있고, 향상계층 비디오 스트림이 함께 복호되는 경우에는 고화질(HD)급의 비디오로 복원될 수 있으며 향상계층은 단독으로 복호될 수 없다.
그리고, 다운 샘플러(111)와 H.264 스케일러블 비디오 인코더(112)는 방송 프로그램 제공자(10)가 제공하는 비디오 데이터를 계층적으로 부호화하여 복수의 계층적 비디오 스트림을 생성하기 때문에, 이들을 묶어서 '비디오 인코더'라 할 수 있다.
한편, 오디오 인코더(113)는 방송 프로그램 제공자(10)로부터 입력되는 오디 오 데이터에 대하여 압축부호화된 오디오 스트림을 생성한다.
다중화기(114)는 H.264 스케일러블 비디오 인코더(112) 및 오디오 인코더(113)에서 압축 부호화된 비디오/오디오 스트림과 프로그램 구성정보(스트림 맵)를 패킷화 및 다중화하여 MPEG-2 전송스트림(TS: Transport Stream)을 생성한다. 이에 대해서는 도 2에서 상세히 설명하기로 한다.
다음으로, 다중대역 송신부(118)는 전송스트림(TS)의 패킷(TS 패킷)을 데이터 유형에 따라 복수의 계층으로 분할하여 계층별로 서로 다른 전송 대역을 통하여 동시에 전송하는 것으로서, 이는 계층 분할기(115), Ku대역 송신부(116), 및 Ka대역 송신부(117)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 계층 분할기(115)는 다중화기(114)에서 생성된 전송스트림 패킷(TS 패킷)을 해당 데이터 유형에 따라 제1 계층(L1) 패킷 스트림과 제2 계층(L2) 패킷 스트림으로 분류한다. 여기서, 제1 계층(L1) 패킷 스트림에는 기저계층 비디오 패킷, 오디오 패킷, 프로그램 구성정보 패킷이 포함되고, 제2 계층(L2) 패킷 스트림에는 향상계층 비디오 패킷이 포함된다.
이후, Ku대역 송신부(116)는 제1 계층(L1) 패킷 스트림을 DVB-S2 규격에 따라 송신신호로 변환한 후 그 송신신호를 Ku 대역으로 주파수 상향 변환하여 Ku대역 안테나(1162)를 통하여 위성으로 송출하는 것으로서, 더욱 상세하게는 DVB-S2 변조/송신부 #1(1161) 및 Ku대역 안테나(1162)를 포함하여 이루어진다. 여기서, DVB-S2 변조/송신부 #1(1161)는 제1 계층(L1) 패킷 스트림에 대하여 DVB-S2 규격에 따라 전송 프레임 구성 과정, 에러정정 부호화 과정, 변조 과정 등을 적용하여 송신신호 를 생성한 후, 그 송신신호를 위성(12)으로 송출할 수 있도록 주파수 상향기 및 진행파관 증폭기(TWTA: Traveling Wave Tube Amplifier)를 이용하여 Ku 대역으로 주파수 상향 변환하고 증폭한다.
한편, Ka대역 송신부(117)는 제2 계층(L2) 패킷 스트림을 DVB-S2 규격에 따라 송신신호로 변환한 후, 그 송신신호를 Ka 대역으로 주파수 상향 변환하여 Ka대역 안테나(1172)를 통하여 위성으로 송출하는 것으로서, 더욱 상세하게는 DVB-S2 변조/송신부 #2(1171) 및 Ka대역 안테나(1172)를 포함하여 이루어진다, 여기서, DVB-S2 변조/송신부 #2(1171)는 DVB-S2 변조/송신부 #1(1161)과 동일한 부호율 및 변조방식을 수행할 수도 있으나, 바람직하게는 각각의 계층 특성에 맞게 부호율과 변조방식을 적용한다.
요컨대, 본 발명은 H.264 스케일러블 비디오 코딩 기술을 활용하여 고화질(HD) 방송 데이터를 표준화질(SD) 기저계층과 고화질(HD) 향상계층으로 계층적 부호화한 후, 상대적으로 낮은 전송용량을 요하는 표준화질(SD) 기저계층은 기존의 Ku 방송 대역으로 전송하고, 상대적으로 높은 전송용량을 필요로 하는 고화질(HD) 향상계층은 대역 확보가 용이한 Ka 대역을 통해 전송하는 것이다.
다음은, 다중대역 위성방송 수신 장치(13)에 대하여 설명하기로 한다.
다중대역 위성방송 수신 장치(13)는 도 1에 도시된 바와 같이, 가입자 수신안테나(131), Ku대역 수신부(132), Ka대역 수신부(133), 계층 결합기(134), 역다중화기(135), H.264 스케일러블 비디오 디코더(136), 및 오디오 디코더(137)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 가입자 수신 안테나(131), Ku대역 수신부(132), Ka대역 수신부(133), 및 계층 결합기(134)를 묶어서는 '다중대역 수신부(130)'라 할 수 있다. 이하, 각각에 대하여 설명하면, 다음과 같다.
다중대역 수신부(130)는 서로 다른 전송 대역(예를 들면, Ku대역, Ka대역)을 통하여 수신된 복수의 위성방송 수신 신호를 복조하여 해당 패킷 스트림을 복원한 후, 이들을 결합하여 전송스트림(TS)을 복원하는데, 이에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
가입자 수신 안테나(131)는 Ku대역과 Ka대역으로 분리전송된 위성방송 신호를 Ku대역 피더(Feeder) 및 Ka대역 피더(Feeder)를 통하여 각각 동시에 수신하여, Ku대역 신호는 Ku대역 수신부(132)로 전달하고 Ka대역 신호는 Ka대역 수신부(133)로 전달한다.
Ku대역 수신부(132)는 Ku 대역 튜너에 해당하는 것으로서, Ku 대역 LNB(1321) 및 DVB-S2 수신/복조부 #1(1322)을 통하여 DVB-S2 규격의 복조 과정을 수행한다. 한편, Ka대역 수신부(133)는 Ka 대역 튜너에 해당하는 것으로서, Ka 대역 LNB(1331) 및 DVB-S2 수신/복조부 #2(1332)를 통하여 DVB-S2 규격의 복조 과정을 수행한다. 여기서, LNB(Low Noisse Block)으로서 저잡음 증폭기에 해당하는 것이다.
즉, Ku대역 수신부(132) 및 Ka대역 수신부(133)는 수신된 전송 프레임의 헤더에 명시된 부호율 및 변조 정보를 먼저 해석하고, 그 해석 결과를 이용하여 프레임의 나머지 부분을 복호함으로써, 제1 계층(L1) 패킷 스트림 및 제2 계층(L2) 패킷 스트림을 복원한다.
이후, 계층 결합기(134)는 그 복원된 제1 계층(L1) 패킷 스트림과 제2 계층(L2) 패킷 스트림을, 그 패킷의 헤더에 포함된 시간 정보를 기준으로 결합하여 전송스트림(TS)을 복원한다.
역다중화기(135)는 전송스트림(TS)을 역다중화 및 역패킷화하여 H.264 스케일러블 비디오 스트림(기저계층 비디오 스트림 및 향상계층 비디오 스트림), 오디오 스트림, 및 프로그램 구성정보로 분리한다. 또한, 역다중화기(135)는 각 전송스트림(TS) 패킷의 헤더 또는 PES 헤더에 실린 정보들을 바탕으로, 오디오/비디오 동기를 맞춤과 동시에 비디오에 대하여는 기저계층 비디오 스트림과 향상계층 비디오 스트림으로 분할하여 출력한다. 이때, 같은 화면에 대한 기저계층 비디오 패킷들과 향상계층 비디오 패킷들은 각 PES 헤더에서 동일한 시간 정보 값을 갖는다. 또한, 역다중화기(133)는 향상계층 비디오 스트림 패킷에 대해서는 에러 및 손실 여부를 점검하여 유효하지 않은 PES 패킷은 폐기하고 유효한 PES 패킷만을 비디오 스트림으로 변환하여 H.264 스케일러블 비디오 디코더(136)로 전송한다.
그러면, H.264 스케일러블 비디오 디코더(136)는 복원된 H.264 스케일러블 비디오 스트림을 비디오 데이터로 디코딩한다. 즉, H.264 스케일러블 비디오 디코더(134)는 기저계층 비디오 스트림과 향상계층 비디오 스트림이 모두 전달된 경우에는 각각을 디코딩하고 결합하여 고화질(HD) 비디오를 생성하고, 기저계층 비디오 스트림만이 전달된 경우에는 디코딩하여 표준화질(SD) 비디오를 생성한다.
한편, 오디오 디코더(137)는 오디오 스트림을 오디오 데이터로 디코딩한다.
도 2는 본 발명에 따른 도 1의 다중화기에서 생성된 전송스트림의 일실시예 구성도이다.
도 1의 다중화기(114)는 프로그램 구성정보(스트림 맵), 압축 부호화된 SVC 비디오 스트림(기저계층 비디오 스트림 및 향상계층 비디오 스트림), 및 오디오 스트림을 패킷화 및 다중화하여 MPEG-2 전송스트림(TS)을 생성한다. 이때, 기저계층에 해당되는 비디오 스트림, 향상계층에 해당되는 비디오 스트림, 및 오디오 스트림은 각기 서로 다른 PID(Program Identification)를 부여받게 된다.
다중화기(114)는 인코더(112, 113)에서 출력되는 기저계층 비디오 스트림, 향상계층 비디오 스트림, 및 오디오 스트림 각각을 PES(Packetized Elementary Stream) 패킷(210)으로 만든 후, 이를 다시 전송스트림(TS) 패킷(220)으로 만든다. 여기서, 하나의 PES 패킷은 하나 이상의 TS 패킷으로 만들어진다.
즉, 다중화기(114)에서 생성된 전송스트림(TS)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 각기 다른 PID를 갖는 오디오 TS 패킷, 기저계층 비디오 TS 패킷, 향상계층 비디오 TS 패킷 등으로 구성된다. 그리고, 프로그램 구성정보는 TS 패킷의 헤더에 실리게 된다.
한편, 역다중화기(135)는 도 2에 도시된 과정의 역과정을 통하여, 전송스트림(TS)으로부터 H.264 스케일러블 비디오 스트림(기저계층 비디오 스트림 및 향상계층 비디오 스트림), 오디오 스트림, 및 프로그램 구성정보를 분리해낸다.
도 3은 본 발명에 따른 도 1의 계층 분할기의 일실시예 상세구성도이다
계층 분할기(115)는, PID 필터(32)를 통해, 프로그램 구성정보(PSI)를 포함하고 있는 패킷들을 찾아내고 프로그램 구성정보 중에서 기저계층 비디오 패킷, 향 상계층 비디오 패킷, 오디오 패킷에 할당된 PID 정보를 프로그램 맵 테이블(PMT)(31)에 저장한다.
PID 필터(32)는 다중화기(114)로부터 입력되는 패킷의 PID를 프로그램 맵 테이블(PMT)(31)에 저장된 PID 정보와 비교하여 각각의 패킷의 종류를 확인하고, 그 확인 결과에 따라 분할부(33)를 제어한다.
그러면, 분할부(33)는 PID 필터(32)의 제어에 따라 프로그램 구성정보 패킷, 오디오 패킷, 및 기저계층 비디오 패킷은 제1 계층(L1)으로 출력하고, 향상계층 비디오 패킷은 제2 계층(L2)으로 출력한다. 여기서, 분할부(33)는 역다중화기(Demux)의 일종이다.
본 발명을 다채널 방송으로 확장 적용하는 경우, 프로그램 맵 테이블(PMT)은 모든 프로그램별 구성정보를 저장하고 있으며, PID 필터(32)는 프로그램 종류에 관계없이 프로그램 구성정보/기저계층 비디오/오디오 패킷에 해당하는 모든 패킷은 제1 계층(L1)으로 출력되고, 향상계층 비디오에 해당하는 모든 패킷은 제2 계층(L2)으로 출력되도록 제어한다.
도 4는 본 발명에 적용되는 프로그램 맵 테이블(PMT)의 구성정보에 대한 설명도이다.
PID의 종류에는 도 4에 도시된 바와 같이, PMT 패킷, 기저계층 비디오 패킷, 향상계층 비디오 패킷, 오디오 패킷을 나타내는 PID(PID_PMT, PID_비디오_기저계층, PID_비디오_향상계층, PID_오디오)가 있으며, 각각의 해당 PID 값은 "100", "200", "201", "202"이다.
계층 분할기(115)의 PID 필터(32)는 다중화기로부터 입력되는 패킷의 PID 값을 확인하여 해당 패킷의 종류를 인지하고, 그 인지 결과에 따라 패킷을 계층별로 분리한다. 예를 들어, PID값이 "200"인 경우에는 기저계층 비디오 패킷으로 인지하여 제1 계층으로 분류한다.
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 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.
도 1은 본 발명에 따른 계층적 부호화를 이용한 다중대역 위성방송 전송/수신 장치의 일실시예 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 도 1의 다중화기에서 생성된 전송스트림의 일실시예 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 도 1의 계층 분할기의 일실시예 상세구성도,
도 4는 본 발명에 적용되는 프로그램 맵 테이블(PMT)의 구성정보에 대한 설명도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명
11: 다중대역 전송 장치 13: 다중대역 수신 장치
111: 다운 샘플러 112: H.264 스케일러블 비디오 인코더
114: 다중화기 115: 계층 분할기
116: Ku 대역 송신부 117: Ka 대역 송신부
118: 다중대역 송신부 130: 다중대역 수신부
131: 가입자 수신 안테나 132: Ku 대역 수신부
133: Ka 대역 수신부 134: 계층 결합기
135: 역다중화기 136: H.264 스케일러블 비디오 디코더

Claims (16)

  1. 계층적 부호화를 이용한 다중대역 방송 전송 장치에 있어서,
    비디오 데이터를 계층적 부호화하여 복수의 계층적 비디오 스트림을 생성하기 위한 비디오 인코딩 수단;
    상기 복수의 계층적 비디오 스트림 및 프로그램 구성정보를 다중화하여 전송스트림(TS)을 생성하기 위한 다중화 수단;
    각각의 전송스트림 패킷에 할당된 PID(Program Identification) 정보를 이용하여 상기 프로그램 구성정보와 기저계층 비디오 스트림에 해당하는 패킷은 제1 계층 패킷 스트림으로 분류하고, 향상계층 비디오 스트림에 해당하는 패킷은 제2 계층 패킷 스트림으로 분류하기 위한 계층 분할 수단;
    상기 제1 계층 패킷 스트림은 제1 대역을 통하여 전송하기 위한 제1 대역 송신 수단; 및
    상기 제2 계층 패킷 스트림은 제2 대역을 통하여 전송하기 위한 제2 대역 송신 수단
    을 포함하는 다중대역 방송 전송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비디오 인코딩 수단은,
    공간 스케일러블 비디오 코딩(SVC)에 따라 기저계층 비디오 스트림과 향상계층 비디오 스트림을 생성하는 것을 특징으로 하는 다중대역 방송 전송 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 대역은,
    다중대역 위성방송의 경우, 각각 Ku 대역과 Ka 대역인 것을 특징으로 하는 다중대역 방송 전송 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 대역 송신 수단은,
    서로 다른 전송 방식을 이용하여 전송하는 것을 특징으로 하는 다중대역 방송 전송 장치.
  7. 계층적 부호화를 이용한 다중대역 방송 수신 장치에 있어서,
    서로 다른 전송 대역을 통하여 수신된 복수의 방송신호로부터 계층별 패킷 스트림을 복원하고 상호 결합하여 전송스트림(TS)을 복원하기 위한 제1 대역 방송신호를 수신 및 복조하여 기저계층 비디오 스트림과 프로그램 구성정보로 이루어진 제1 계층 패킷 스트림을 복원하기 위한 제1 대역 수신 수단;
    제2 대역 방송신호를 수신 및 복조하여 향상계층 비디오 스트림으로 이루어진 제2 계층 패킷 스트림을 복원하기 위한 제2 대역 수신 수단;
    상기 제1 계층 패킷 스트림과 상기 제2 계층 패킷 스트림을 패킷 헤더의 시간정보를 기준으로 결합하여 상기 전송스트림을 생성하기 위한 계층 결합 수단;
    상기 전송스트림을 상기 기저계층 비디오 스트림, 상기 프로그램 구성정보, 및 상기 향상계층 비디오 스트림으로 역다중화하여 복수의 계층적 비디오 스트림과 프로그램 구성정보로 분리하며, 상기 향상계층 비디오 스트림에 대하여 패킷 오류를 검사하여, 오류가 발견된 패킷은 폐기하는 역다중화 수단; 및
    상기 복수의 계층적 비디오 스트림을 복호화하기 위한 비디오 디코딩 수단
    을 포함하는 다중대역 방송 수신 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 대역 방송신호는,
    다중대역 위성방송의 경우, 각각 Ku 대역과 Ka 대역을 통하여 수신된 위성방송 신호인 것을 특징으로 하는 다중대역 방송 수신 장치.
  12. 계층적 부호화를 이용한 다중대역 방송 전송 방법에 있어서,
    비디오 데이터를 계층적 부호화하여 공간 스케일러블 비디오 코딩(SVC)에 따라 기저계층 비디오 스트림과 향상계층 비디오 스트림을 생성하는 비디오 인코딩 단계;
    상기 생성된 복수의 계층적 비디오 스트림과 프로그램 구성정보를 다중화하여 전송스트림(TS)을 생성하는 다중화 단계;
    상기 전송스트림(TS)의 패킷을 데이터 유형에 따라 복수의 계층으로 분할하여 계층별로 서로 다른 전송 대역을 통하여 전송하는
    상기 프로그램 구성정보 및 상기 기저계층 비디오 스트림에 해당하는 패킷은 제1 계층 패킷 스트림으로 분류하여 제1 대역으로 전송하는 단계;
    상기 향상계층 비디오 스트림에 해당하는 패킷은 제2 계층 패킷 스트림으로 분류하여 제2 대역으로 전송하는 단계를 포함하며,
    다중대역 위성방송의 경우, 상기 제1 대역과 상기 제2 대역은 각각 Ku 대역과 Ka 대역인 것을 특징으로 하는 다중대역 방송 전송 방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 계층 패킷 스트림을 서로 다른 전송 방식으로 전송하는 것을 특징으로 하는 다중대역 방송 전송 방법.
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