KR101204112B1 - 디지털 멀티미디어 방송 시스템의 송수신 장치 및 그 방법 - Google Patents

디지털 멀티미디어 방송 시스템의 송수신 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 멀티미디어 방송 시스템의 송수신 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 전송 환경에 따라 소정 계층의 전송 스트림을 복수의 전송 스트림으로 분할하고 이를 서로 다른 계층을 통하여 전송한다. 예를 들어, 기본 계층의 데이터 전송률과 강화 계층의 데이터 전송률을 고려하여, 강화 계층의 전송 스트림의 일부를 기본 계층에 대응하는 채널을 통하여 전송하고, 강화 계층의 나머지 전송 스트림은 강화 계층에 대응하는 채널을 통하여 전송하여, 스트림의 적응적 전송을 수행한다.
Figure R1020080131149
DMB, 기본계층, 강화계층, 스트림분할

Description

디지털 멀티미디어 방송 시스템의 송수신 장치 및 그 방법{Method for transmitting/receiving in digital multimedia broadcasting system and apparatus thereof}
본 발명은 송수신 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면 디지털 멀티미디어 방송 시스템에서 멀티미디어서비스를 제공하기 위하여 스트림을 송신하고 수신하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
본 발명은 지식 경제부 및 정보통신연구진흥원의 정보통신표준개발지원사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호:2006-S-017-03, 과제명: 지상파 DMB 전송 고도화 기술개발].
종래의 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting) 시스템은 하나의 전송 스트림을 통하여 멀티미디어 서비스를 다중화 하여 전송하였기 때문에, 고품질의 멀티미디어 서비스를 제공하는데 한계가 있었다. 이에 따라 계층 변조 방법을 추가하여 전송 데이터의 용량을 최대 2배까지 확장시키는 기술이 연구되었다.
이외에도, 전송 스트림을 기본 계층(base layer) 스트림과 강화 계 층(enhancement layer) 스트림으로 각각 분리하고, 기존에 전송하던 전송 스트림을 기본 계층 스트림으로 처리하여 전송하고, 고품질의 서비스를 위한 부가적인 멀티미디어 서비스 정보는 강화 계층 스트림으로 처리하여 전송하는 기술도 개시되었다.
그러나 여전히 종래의 디지털 멀티미디어 방송 시스템에서는 보다 고품질의 미디어 서비스를 제공하는데 한계가 있다. 또한 전송 환경과는 상관없이 스트림 전송이 이루어지기 때문에, 전송 채널을 효율적으로 사용하지 못하는 단점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 디지털 멀티미디어 방송 시스템에서 보다 고품질의 미디어 서비스를 제공할 수 있는 송수신 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전송 환경에 따라 전송 스트림을 적응적으로 분할하여 전송하고 수신하여 처리하는 송수신 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 위한 본 발명의 특징에 따른 송신 방법은, 디지털 멀티미디어 방송 시스템에서 전송 스트림을 송신하는 방법에서, 입력되는 기본 계층 기초 스트림들을 다중화 처리하여 기본 계층 전송 스트림을 생성하는 단계; 입력되는 강화 계층 기초 스트림들을 다중화 처리하여 강화 계층 전송 스트림을 생성하는 단계; 상기 강화 계층 전송 스트림을 분할하는 단계; 상기 기본 계층 전송 스트림과 상기 분할된 강화 계층 전송 스트림들의 일부를 다중화하여 제1 디지털 멀티미디어 방송 스트림을 생성하는 단계; 상기 나머지 분할된 강화 계층 전송 스트림을 다중화하여 제2 디지털 멀티미디어 방송 스트림을 생성하는 단계; 및 상기 제1 및 제2 디지털 멀티미디어 방송 스트림을 전송 채널을 통해 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 송신 장치는, 디지털 멀티미디어 방송 시스템에서 스트림을 전송하는 송신 장치에서, 입력되는 기본 계층의 기초 스트림들을 다중화하여 기본 계층 전송 스트림을 생성하고 이를 채널 인코딩하는 기본 계층 처리부; 입력되는 강화 계층의 기초 스트림들을 다중화하여 강화 계층 전송 스트림을 생성하고, 상기 강화 계층 전송 스트림을 분할하여 각각 채널 인코딩하는 강화 계층 처리부; 상기 기본 계층 전송 스트림과 상기 강화 계층 전송 스트림을 동기화시키는 시스템 동기화부; 및 상기 기본 계층 전송 스트림과 상기 분할된 강화 계층 전송 스트림의 일부를 다중화하여 획득한 전송 스트림과, 상기 나머지 분할된 강화 계층 전송 스트림에 해당하는 전송 스트림을 전송 채널을 통하여 전송하는 전송부를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 수신 방법은, 디지털 멀티미디어 방송 시스템에서 전송 스트림을 수신하는 방법에서, 전송 채널 내 제1 계층 채널을 통하여 수신되는 전송 스트림을 채널 디코딩하여 기본 계층 전송 스트림과 강화 계층 전송 스트림을 생성하는 단계; 전송 채널 내 제2 계층 채널을 통하여 수신되는 전송 스트림을 채널 디코딩하여 강화 계층 전송 스트림을 생성하는 단계; 상기 제1 계층 채널의 전송 스트림으로부터 생성된 강화 계층 전송 스트림과 상기 제2 계층 채널의 전송 스트림으로부터 생성된 강화 계층 전송 스트림을 합성하는 단계; 상기 기초 계층 전송 스트림을 역다중화하여 복수의 기본 계층 기초 스트림들을 생성하는 단계; 및 상기 합성된 강화 계층 전송 스트림을 역다중화하여 복수의 강화 계층 기초 스트림들을 생성하는 단계를 포함한다.
또한 본 발명의 또 다른 특징에 따른 수신 장치는, 디지털 멀티미디어 방송 시스템에서 전송 스트림을 수신하는 장치에서, 제1 계층 채널 및 제2 계층 채널을 통하여 전송되는 스트림들을 각각 수신하는 수신부; 상기 제1 계층 채널을 통하여 수신되는 전송 스트림을 채널 디코딩하여 기본 계층 전송 스트림과 강화 계층 전송 스트림을 생성하고, 상기 기본 계층 전송 스트림을 역다중화하여 기본 계층 기초 스트림들을 생성하는 기본 계층 역처리부; 상기 제2 계층 채널을 통하여 수신되는 전송 스트림을 채널 디코딩하여 강화 계층 전송 스트림을 생성하고, 상기 제1 계층 채널의 전송 스트림으로부터 생성된 강화 계층 전송 스트림과 상기 제2 계층 채널의 전송 스트림으로부터 생성된 강화 계층 전송 스트림을 합성하고, 합성된 강화 계층 전송 스트림을 역다중화하여 강화 계층 기초 스트림들을 생성하는 강화 계층 역처리부; 및 상기 기본 계층 전송 스트림 또는 상기 강화 계층 스트림으로부터 추출된 동기화 정보를 상기 기본 계층 역처리부 및 강화 계층 역처리부로 제공하는 시스템 동기화부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 디지털 멀티미디어 방송 시스템에서 보다 추가 적인 고품질의 미디어 서비스를 제공할 수 있다.
또한 종래의 시스템과 호환성을 유지하면서도, 강화 계층에서 유효한 데이터 전송율과 기본 계층에서 유효한 데이터 전송율을 감안하여 하나의 전송 스트림을 다중의 스트림으로 분할하여 전송할 수 있다. 그 결과 전송 환경에 따라 적응적으로 전송 스트림을 분할하여 전송할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이제 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 디지털 멀티미디어 방송 시스템(Digital Multimedia Broadcasting : 이하, DMB 라고 명명함)은 계층적 변조 기능을 토대로 전송 스트림을 기본 계층과 강화계층으로 분리한다. 그리고 기본 계층의 전송 스트림을 통해서는 종래의 전송 스트림을 전송하고, 강화 계층의 전송 스트림을 통해서는 고품질의 서비스에 위한 부가적인 멀티미디어 서비스 정보를 다중화하여 전송한다. 특히 전송 환경에 따라 소정 계층의 전송 스트림을 다중의 전송 스트림으로 분할하고 이를 서로 다른 계층을 통하여 전송한다. 예를 들어, 기본 계층의 데이터 전송률과 강화 계층의 데이터 전송률을 고려하여, 강화 계층의 전송 스트림의 일부를 기본 계층에 대응하는 채널을 통하여 전송하고, 강화 계층의 나머지 전송 스트림은 강화 계층에 대응하는 채널을 통하여 전송하여, 스트림의 적응적 전송을 수행한다.
이러한 구조로 이루어지는 본 발명의 실시 예에 따른 DMB 시스템은 예를 들어 지상파 DMB 방송 또는 AT-DMB(advanced terrestrial-DMB) 방송에서 SVC(Scalable Video Coding) 압축 기법, 3D 코딩 기법, MPEG-Surround 기법 등을 이용하여 종래의 방송망과 품질을 유지하면서 추가적인 고품질의 미디어 서비스를 제공할 수 있으며, 하기의 실시 예는 SVC 압축 기법을 사용하는 지상파 DMB 시스템 혹은 AT-DMB 시스템을 기준으로 설명하지만, 본 발명의 적용 범위는 이에 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 멀티미디어 방송 시스템의 송신 장치의 구조도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 송신 장치(1)는, 첨부한 도 1에 도시되어 있듯이, 기본 계층 처리부(11), 강화 계층 처리부(12), 시스템 동기화부(13) 그리고 전송 부(14)를 포함한다.
기본 계층 처리부(11)는 입력되는 기본 계층의 기초 스트림(elementary stream : ES 라고도 명명함)들을 다중화하여 채널 인코딩한다. 즉, 도시하지 않은 고품질 비디오 인코더 등으로부터 인코딩되어 출력되는 기본 계층의 비디오 신호에 대응하는 비디오 기초 스트림, 고품질 오디오 인코더 등으로부터 인코딩되어 출력되는 오디오 신호에 대응하는 기본 계층의 오디오 기초 스트림, 또는 도시하지 않은 부가 데이터 인코더로부터 출력되는 기본 계층의 데이터 기초 스트림을 다중화하여 채널 인코딩한다.
이를 위하여, 기본 계층 처리부(11)는 기본 계층의 기초 스트림들을 다중화 하여 기본 계층 전송 스트림으로 출력하는 기본 계층 다중화부(111), 기본 계층 전송 스트림을 인코딩하는 기본 계층 채널 인코더(112)를 포함한다.
기본 계층 다중화부(111)는 입력되는 기본 계층의 비디오, 오디오/데이터 등의 기초 스트림들을 SL(synchronization layer) 패킷들로 변환하는 SL 패킷 변환 모듈(1111), SL 패킷들을 PES(packetized elementary stream) 패킷으로 패킷화하는 PES 패킷 변환 모듈(1112) 그리고 PES 패킷들을 다중화하여 기본 계층 전송 스트림을 생성하는 다중화 모듈(1113)을 포함한다. 기본 계층 전송 스트림은 기본 계층 MPEG 2-TS(MPEG-Transport Stream) 라고도 명명된다.
기본 계층 채널 인코더(112)는 기본 계층 전송 스트림을 기본 계층에 적합하게 채널 인코딩하여 전송부(14)로 전달한다.
한편 강화 계층 처리부(12)는 입력되는 강화 계층의 기초 스트림들을 다중화 하여 채널 인코딩한다. 즉, 도시하지 않은 고품질 비디오 인코더 등으로부터 인코딩되어 출력되는 비디오 신호에 대응하는 강화 계층의 비디오 기초 스트림, 고품질 오디오 인코더 등으로부터 인코딩되어 출력되는 강화 계층의 오디오 기초 스트림, 또는 도시하지 않은 부가 데이터 인코더로부터 출력되는 강화 계층의 데이터 기초 스트림을 다중화하여 채널 인코딩한다.
이를 위하여, 강화 계층 처리부(12)는 강화 계층의 기초 스트림들을 다중화 하여 강화 계층 전송 스트림으로 출력하는 강화 계층 다중화부(121)를 포함하며, 이외에도 본 발명의 실시 예에 따라 강화 계층 전송 스트림을 복수의 스트림으로 분할하는 스트림 분할부(122), 분할되어 입력되는 강화 계층 전송 스트림들을 채널 인코딩하는 강화 계층 채널 인코더(123)를 포함한다.
강화 계층 다중화부(121)는 입력되는 강화 계층의 오디오/비디오 등의 기초 스트림들을 SL 패킷들로 변환하는 SL 패킷 변환 모듈(1211), SL 패킷들을 PES 패킷으로 패킷화하는 PES 패킷 변환 모듈(1212), 그리고 PES 패킷들을 다중화하여 강화 계층 전송 스트림을 생성하는 다중화 모듈(1213)을 포함한다. 강화 계층 전송 스트림은 강화 계층 MPEG 2-TS (MPEG 2-Transport Stream) 라고도 명명된다.
스트림 분할부(122)는 강화 계층 전송 스트림을 복수의 스트림들로 분할한다. 예를 들어 하나의 강화 계층 전송 스트림을 제1 강화 계층 MPEG 2-TS1과 제2 강화 계층 MPEG 2-TS2로 분할할 수 있다. 특히 스트림 분할부(122)는 전송 환경에 따라 기본 계층에 대응하는 채널을 통하여 전송할 수 있는 데이터 전송률과, 강화 계층에 대응하는 채널을 통하여 전송할 수 있는 데이터 전송률을 확인하고, 각 데 이터 전송률의 관계를 토대로 강화 계층 전송 스트림을 분할한다.
강화 계층 채널 인코더(123)는 이와 같이 분할된 강화 계층 전송 스트림들을 각각 채널 인코딩하여 전송부(14)로 전달한다.
위에 기술된 기본 계층 및 강화 계층 다중화부(111,121)를 통하여 각각 처리되는 기본 계층 전송 스트림과 강화 계층 전송 스트림은 동기화 정보를 토대로 서로 동기화 처리된다. 동기화 방법의 일예로서, 서로 동일한 시스템 타임 클락(system time clock: STC)에서 유추되는 동일한 OCR(object clock reference)를 바탕으로 타임 스탬프 정보를 삽입한다.
이를 위하여, 시스템 동기화부(13)는 강화 계층의 기초 스트림을 기본 계층의 기초 스트림에 동기화시키기 위한 동기화 정보를 각각 기본 계층 다중화부(111) 및 강화 계층 다중화부(121)로 제공한다. 구체적으로 시스템 동기화부(13)는 기본 계층 기초 스트림에서의 CTS(Composition Time Stamp)/DTS(Decoding Time Stamp)의 타임 스탬프 값을 기준으로, PTS(Presentation Time Stamp)/DTS 타임 스탬프 정보를 생성하고 이를 동기화 정보로 처리하여 각각 기본 계층 다중화부(111) 및 강화 계층 다중화부(121)로 제공한다.
이 경우, 기본 계층 및 강화 계층 다중화부(111,121)는 시스템 동기화부(13)로부터 제공되는 동기화 정보를 토대로 동기화를 수행한다. 즉, 동기화 정보인 타임 스탬프 정보를 SL 패킷 및 PES 패킷 중 적어도 하나에 삽입하여 동기화를 수행한다. 구체적으로 OCR을 바탕으로 해당 계층의 PES 패킷들에 각각 삽입한다. 그리고 PES 패킷들을 다중화하여 기본 계층 강화 계층 전송 스트림들로 출력한다. 또 한 강화 계층 전송 스트림 및 기본 계층 전송 스트림이 동일한 타임 클락을 유지할 수 있도록 전송 스트림 생성시에, 기본 계층 및 강화 계층 다중화부(111,121)는 동일한 STC를 사용하여 PCR(program reference clock)을 각 계층의 MPEG 2-TS 패킷 즉, 기본 계층 전송 스트림 및 강화 계층 전송 스트림에 삽입한다.
이러한 과정을 통하여, 기본 계층 다중화부(111) 및 강화 계층 다중화부(121)에 의하여 생성되는 기본 계층 전송 스트림과 강화 계층 전송 스트림의 동기화가 이루어지며, 두 전송 스트림은 송수신 장치 전반에 걸쳐서 동일한 시간대를 유지하도록 제어될 수 있다.
한편 전송부(14)는 강화 계층 처리부(11) 및 기본 계층 처리부(12)로부터 출력되는 기본 계층 전송 스트림 및 강화 계층 전송 스트림을 입력받아 변조하고 전송 채널을 통하여 전송한다. 이 경우 기본 계층 변조 방식과 강화 계층 변조 방식 중 하나를 토대로 대응하는 계층의 전송 스트림들을 각각 변조하며, 변조 방식에 따른 성상(constellation)의 위치에 따라 소정 심볼을 스트림에 맵핑하여 전송할 수 있다.
전송부(14)는 종래의 지상파 DMB 망과 호환이 되는 고순위 채널(High Priority channel)과 부가 채널인 저순위 채널(Low Priority channel)을 통해 스트림을 전송한다. 이 경우 본 발명의 실시 예에 따른 DMB 시스템이 T-DMB 방송 혹은 AT-DMB 방송을 제공할 수 있다.
기본 계층 처리부(11) 및 강화 계층 처리부(12)에서 각각 출력된 전송 스트림들은 전송부(14)로 입력되며, 전송부(14)는 강화 계층 처리부(12)에서 출력되는 복수의 분할된 강화 계층 전송 스트림들 중에서 적어도 하나의 분할된 강화 계층 전송 스트림과, 기본 계층 처리부(11)에서 출력되는 기본 계층 전송 스트림을 하나의 전송 스트림으로 다중화하는 제1 다중화부(141), 강화 계층 처리부(12)에서 출력되는 복수의 분할된 강화 계층 전송 스트림들 중에서 상기 제1 다중화부(141)로 제공된 강화 계층 전송 스트림을 제외한 나머지 분할된 강화 계층 전송 스트림들을 하나의 전송 스트림으로 다중화하는 제2 다중화부(142), 그리고 제1 및 제2 다중화부(141,142)로부터 출력되는 전송 스트림들을 변조하여 하나의 전송 채널을 통하여 전송하는 전송 처리부(143)를 포함한다. 예를 들어, 제1 다중화부(141)는 기본 계층 전송 스트림과 적어도 하나의 분할된 강화 계층 전송 스트림을 다중화 하여 제1 DMB 전송 스트림을 생성하고, 제2 다중화부(142)는 나머지 강화 계층 전송 스트림을 다중화하여 제2 DMB 전송 스트림을 생성한다. 그리고 전송 처리부(143)는 이러한 제1 및 제2 DMB 전송 스트림들을 합하여 하나의 전송 채널을 통하여 전송하며, 특히 제1 DMB 전송 스트림은 전송 채널내 고순위 채널을 통하여 전송하고 제2 DMB 전송 스트림은 저순위 채널을 통하여 전송한다. 여기서, 기본 계층 전송 스트림과 분할된 강화 계층 전송 스트림은 하나의 스트림으로 다중화되어 지상파 DMB 전송 스트림 내 하나의 서브 채널로 할당될 수 있고, 또는 지상파 DMB 전송 스트림 내 각각의 서브 채널로 할당될 수도 있다.
이러한 구조로 이루어지는 송신 장치(1)로 기초 스트림들을 공급하는 고품질 인코더(도시하지 않음)로는 스케일러블 비디오 인코더, 스테레오 3D 비디오 인코더, 다시점 (multi-view) 비디오 인코더, 멀티채널(multi-channel) 오디오 인코더 등이 사용될 수 있다.
또한, 기본 계층 다중화부(111) 및 강화 계층 다중화부(121)에 포함되는 SL 패킷 변환 모듈(1111,1211) 및 PES 패킷 변환 모듈(1112,1212)들은, 기본 계층 처리부(11) 및 강화 계층 처리부(12)에 포함되지 않고 입력단에 위치되는 형태로 구현될 수 있다. 또한 SL 패킷 변환 모듈(1111,1211) 및 PES 패킷 변환 모듈(1112,1212)들은 하나의 모듈로 구현될 수도 있다.
다음에는 이러한 구조로 이루어지는 본 발명의 실시 예에 따른 송신 장치의 동작에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 송신 장치의 동작 흐름도이다.
첨부한 도 2에 도시되어 있듯이, 도시하지 않은 외부의 인코더로부터 해당 계층의 기초 스트림들이 입력되면, 기본 계층 처리부(11) 및 강화 계층 처리부(12)는 위에 기술된 바와 같이 기초 스트림들을 다중화하고 채널 인코딩하여 각각 전송 스트림(MPEG_TS)들을 생성한다(S100～S110). 그리고 각각 다른 계층의 스트림과의 동기화를 위하여, PTS/PTS의 타임 스탬프 값 등의 동기화 정보를 전송 스트림에 삽입하는 동기화 과정이 수행된다. 이에 따라 기본 계층 전송 스트림과 강화 계층 전송 스트림이 생성된다(S120).
이 때, 강화 계층 처리부(12)는 생성된 강화 계층 전송 스트림을 복수의 스트림으로 분할한다(S130). 여기서는 2개의 스트림으로 분할하는 것을 예로 들어서 설명하나, 본 발명은 반드시 이것에 한정되지는 않는다. 구체적으로, 강화 계층 처리부(12)는 각 계층의 데이터 전송율을 토대로 강화 계층 전송 스트림을 분할하여 각각 제1 강화 계층 MPEG 2-TS1 및 제2 강화 계층 MPEG 2-TS2를 생성한다. 즉, 제1 계층 채널의 데이터 전송율에 따른 데이터양에서 전송하고자 하는 기본 계층 전송 스트림의 전송량을 제외한 나머지 데이터량을 토대로, 강화 계층 전송 스트림을 분할한다. 예를 들어, SVC 압축 방식을 사용하여 전송 스트림을 생성하는 경우, 기본 계층을 통해 전송하고자 하는 데이터가 544kbps이고, 강화 계층을 통해 전송하고자 하는 데이터가 1088kbps이라고 가정하자. 강화 계층에 대응하는 채널(예:저순위 채널)의 데이터 전송률이 부족하여 1088kbps를 전송할 수 없는 경우, 강화 계층 처리부(12)는 기본 계층에 대응하는 채널(예:고순위 채널)의 데이터 전송률에 따라 544kbps의 기본 계층 전송 스트림을 전송하는데 소요되는 채널 공간을 제외한 여유 공간을 고려하여, 1088kbps의 강화 계층 전송 스트림을 50:50 또는 40:60의 분할 비율에 따라 두개의 전송 스트림(강화계층 MPEG 2-TS1/강화계층 MPEG 2-TS2)로 분할한다.
물론, 이와 같이 분할 처리되어 서로 다른 처리부(11,12)로 제공된 강화 계층 스트림들(강화계층 MPEG TS1/MPEG TS2)들도, 위에 기술된 바와 같이 시스템 동기화부(13)로부터 제공되는 타임 스탬프 정보가 삽입되어 있으므로 서로 동기화되며, 또한 STC에 따라 처리되면서 전송부(14)로 전달되어 전송됨으로써, 동기화가 유지된다.
다음, 강화 계층 처리부(12) 및 기본 계층 처리부(11)에 의하여 생성된 전송 스트림들은 전송부(13)로 입력된다. 전송부(13)는 기본 계층 처리부(11)로부터 입력되는 기본 계층 전송 스트림과 강화 계층 처리부(12)로부터 입력되는 제1 강화 계층 MPEG 2-TS1을 다중화하여 하나의 제1 DMB 전송 스트림을 생성한다(S140). 또한 전송부(14)는 강화 계층 처리부(12)로부터 입력되는 제2 강화 계층 MPEG 2-TS2를 다중화하여 하나의 제2 DMB 전송 스트림을 생성한다(S150). 이후 전송부(14)는 제1 DMB 전송 스트림과 제2 DMB 전송 스트림을 하나의 스트림으로 처리하여 전송 채널을 전송하며, 특히, 제1 DMB 전송 스트림은 전송 채널 내 고순위인 제1 계층 채널을 통하여 전송하고, 제2 DMB 전송 스트림은 전송 채널 내 저순위인 제2 계층 채널을 통하여 전송한다(S160～S170).
이와 같이 강화 계층 전송 스트림이 분할되어, 일부는 기본 계층 전송 스트림과 함께 처리되어 전송되고 나머지는 강화 계층에 대응하는 채널을 통하여 전송됨으로써, 전송 환경에 따른 전송 스트림들의 적응적 전송이 가능하다.
다음에는 본 발명이 실시 예에 따른 디지털 멀티미디어 방송 시스템에서의 수신 장치 및 그 방법에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 멀티미디어 방송 시스템의 수신 장치의 구조도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치(2)는, 첨부한 도 3에 도시되어 있듯이, 수신부(21), 기본 계층 역처리부(22), 강화 계층 역처리부(23), 시스템 동기화부(24)를 포함한다.
수신부(21)는 전송 채널을 통하여 수신되는 전송 스트림을 처리하여 출력하며, 구체적으로 전송 채널을 통하여 수신된 전송 스트림들을 복조하고 복조된 스트림들을 역다중화하여 출력한다. 이를 위해 수신부(21)는 전송 채널을 통하여 수신 한 전송 스트림을 수신 처리하고 기본 계층에 대응하는 제1 DMB 전송 스트림과 강화 계층에 대응하는 제2 DMB 전송 스트림으로 분할하는 수신 처리부(211), 상기 전송 채널 중 고순위 채널을 통하여 전송된 제1 DMB 전송 스트림을 복조하고 역다중화하여 각각 기본 계층 전송 스트림과 강화 계층 전송 스트림으로 출력하는 제1 역다중화부(212), 전송 채널의 저순위 채널을 통하여 수신된 제2 DMB 전송 스트림을 복조하고 역다중화하여 강화 전송 스트림으로 출력하는 제2 역다중화부(213)를 포함한다.
기본 계층 역처리부(22)는 수신부(21)로부터 입력되는 기본 계층 전송 스트림을 처리하여 기본 계층 기초 스트림들로 출력한다. 이를 위하여, 기본 계층 역처리부(22)는 기본 계층 전송 스트림을 채널 디코딩하여 출력하는 기본 계층 채널 디코더(221), 채널 디코딩된 기본 계층 전송 스트림들을 역다중화하여 복수의 기본 계층 기초 스트림들로 출력하는 기본 계층 역다중화부(222)를 포함한다.
기본 계층 역다중화부(222)는 입력되는 기본 계층 전송 스트림(기본 계층 MPEG 2-TS)을 역다중화하여 PES 패킷들로 분리하는 역다중화 모듈(2221), PES 패킷들을 SL 패킷들로 변환하는 PES 디패킷 변환 모듈(2222), 그리고 SL 패킷들을 디패킷화하여 기본 계층 기초 스트림들을 생성하는 SL 디패킷 변환 모듈(2223)을 포함한다.
한편 강화 계층 역처리부(23)는 수신부(21)로부터 입력되는 강화 계층 전송 스트림들을 처리하여 강화 계층 기초 스트림들로 출력한다. 이를 위하여, 강화 계층 역처리부(23)는 강화 계층 전송 스트림들을 각각 채널 디코딩하여 출력하는 강 화 계층 채널 디코더(231), 채널 디코딩된 강화 계층 전송 스트림들을 합성하는 스트림 합성부(232), 그리고 합성된 강화 계층 전송 스트림을 역다중화하여 복수의 강화 계층 기초 스트림들로 출력하는 강화 계층 역다중화부(233)를 포함한다. 여기서 제1 역다중화부(212)에 의하여 제1 DMB 전송 스트림으로부터 분리 출력된 강화 계층 전송 스트림과, 제2 역다중화부(213)에 의하여 제2 DMB 전송 스트림으로부터 출력된 강화 계층 전송 스트림들이 강화 계층 역처리부(23)로 입력되며, 스트림 합성부(232)는 이러한 강화 계층 전송 스트림들을 합성하여 하나의 강화 계층 전송 스트림으로 출력한다.
강화 계층 역다중화부(233)는 스트림 합성부(232)로부터 입력되는 강화 계층 전송 스트림(강화 계층 MPEG 2-TS)을 역다중화하여 PES 패킷들로 분리하는 역다중화 모듈(2331), PES 패킷들을 SL 패킷들로 변환하는 PES 디패킷 변환 모듈(2332), 그리고 SL 패킷들을 디패킷화하여 강화 계층 기초 스트림들을 생성하는 SL 디패킷 변환 모듈(2333)을 포함한다.
여기서, 시스템 동기화부(24)는 송신 장치(1)에서 기본 계층 전송 스트림 및 강화 계층 전송 스트림이 동일한 타임 클록을 유지할 수 있도록 삽입한 PCR 값 및 기본 계층 및 강화 계층들의 기초 스트림에 각각 대응되는 타임 스탬프 정보들을 이용하여, 수신 장치에서 기본 계층 기초 스트림과 강화 계층 기초 스트림이 동기화를 유지하도록 하는 기능을 수행한다. 이를 위하여 시스템 동기화부(24)는 기본 계층 역처리부(22) 및/또는 강화 계층 역처리부(23)로부터 생성되는 기본 계층 및/또는 강화 계층 스트림들로부터 PCR 및 타임 스탬프 정보(PTS, CTS)를 추출하여, 기본 계층 및 강화 계층 역처리부(22,23)로 제공한다.
한편, 기본 계층 역다중화부(222) 및 강화 계층 역다중화부(233)에 포함되는 PES 디패킷 변환 모듈(2221,2331) 및 SL 디패킷 변환 모듈(2222,2332)들은, 기본 계층 역처리부(22) 및 강화 계층 역처리부(23)에 포함되지 않고 출력단에 위치되는 형태로 구현될 수 있다. 또한 PES 디패킷 변환 모듈(2221,2331) 및 SL 디패킷 변환 모듈(2222,2332)들은 하나의 모듈로 구현될 수도 있다.
다음에는 이러한 구조로 이루어지는 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치의 동작에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치의 동작 흐름도이다.
첨부한 도 4에 도시되어 있듯이, 위에 기술된 바와 같이 동작하는 송신 장치(1)로부터 전송된 DMB 전송 스트림들을 수신 장치(2)로 수신되며, 수신 장치(2)의 수신부(21)는 전송 채널을 통하여 수신된 DMB 전송 스트림들을 복조하여 출력한다. 특히 전송 채널내 고순위 채널인 제1 계층 채널을 통하여 제1 DMB 전송 스트림을 수신하고 저순위 채널인 제2 계층 채널을 통하여 제2 DMB 전송 스트림을 수신한다(S300～S310). 그리고 제1 DMB 전송 스트림으로부터 전송 환경에 따라 분할되어 전송된 제1 강화 계층 MPEG 2-TS1과 기본 계층 전송 스트림을 출력하고(S320), 저순위 채널인 제2 전송 채널을 통하여 수신된 제2 DMB 전송 스트림으로부터 분할되어 전송된 제2 강화 계층 MPEG 2-TS2를 출력한다(S330). 여기서는 2개의 스트림으로 분할되어 전송된 강화 계층 전송 스트림을 수신처리하는 것을 예로 들어서 설명하나, 본 발명은 반드시 이것에 한정되지는 않는다.
이후, 강화 계층 역처리부(23)는 제1 DMB 전송 스트림으로부터 생성된 강화 계층 전송 스트림과 제2 DMB 전송 스트림으로부터 생성된 강화 계층 전송 스트림을 합성하여 하나의 강화 계층 전송 스트림으로 출력한다(S340).
다음, 기본 계층 역처리부(22) 및 강화 계층 역처리부(23)는 위에 기술된 바와 같이 해당 계층의 전송 스트림들을 채널 디코딩하고 역다중화하여 각각 기초 스트림들을 생성한다. 그리고 강화 계층 역처리부(23)는 기본 계층과의 동기화를 위하여, 시스템 동기화부(24)로부터 제공되는 동기화 정보를 토대로 강화 계층 전송 스트림을 기본 계층 전송 스트림에 동기화시킨다. 이 때, 송신측에서 미리 동일한 STC를 사용하여 각 계층의 전송 스트림에 PCR을 각각 삽입하였으므로, 시스템 동기화부(24)는 PCR을 추출하여 기본 계층 역처리부(22) 및 강화 계층 역처리부(23)로 제공한다. 그리고 기본 계층 역처리부(22)나 강화 계층 역처리부(23) 중 적어도 하나가 PCR을 토대로 STC를 재생하고, 재생된 STC를 토대로 해당 계층의 스트림을 다른 계층의 스트림에 동기화시킨다. 이 경우 두 계층간 동기화는 PCR을 기준으로 하는 버퍼링을 통해, 두 계층의 전송 스트림들이 역다중화부(222,233)를 통과하기 전에 동기화되는 것이 좋다. 예를 들어, 강화 계층 역처리부(23)는 입력되는 제1 강화 계층 MPEG 2-TS1 및 제2 강화 계층 MPEG 2-TS1를 합성하여 하나의 강화 계층 전송 스트림으로 처리한 다음에, 강화 계층 전송 스트림이 역다중화되기 전에 기본 계층 전송 스트림과 동기화시킨다(S350).
이후, 위에 기술된 바와 같이, 강화 계층 역처리부(23) 및 기본 계층 역처리부(22)에 의하여 기본 계층 기초 스트림들 및 강화 계층 기초 스트림들이 생성되어 출력된다(S360～S370).
따라서, 전송 환경에 따라 분할되어 전송된 강화 계층 전송 스트림들과 기본 계층 전송 스트림들의 수신 처리가 용이하게 이루어진다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 멀티미디어 방송 시스템의 송신 장치의 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 멀티미디어 방송 시스템의 송신 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 멀티미디어 방송 시스템의 수신 장치의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 멀티미디어 방송 시스템의 수신 방법의 흐름도이다.

Claims (17)

  1. 디지털 멀티미디어 방송 시스템에서 전송 스트림을 송신하는 방법에서,
    입력되는 기본 계층 기초 스트림들을 다중화 처리하여 기본 계층 전송 스트림을 생성하는 단계;
    입력되는 강화 계층 기초 스트림들을 다중화 처리하여 강화 계층 전송 스트림을 생성하는 단계;
    상기 강화 계층 전송 스트림을 분할하는 단계;
    상기 기본 계층 전송 스트림과 상기 분할된 강화 계층 전송 스트림들 중에서 일부를 다중화하여 제1 디지털 멀티미디어 방송 스트림을 생성하는 단계;
    상기 분할된 강화 계층 전송 스트림들 중에서 상기 일부를 제외한 나머지를 다중화하여 제2 디지털 멀티미디어 방송 스트림을 생성하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 디지털 멀티미디어 방송 스트림을 전송 채널을 통해 전송하는 단계
    를 포함하는 송신 방법.
  2. 제1항에 있어서
    상기 전송하는 단계는
    상기 전송 채널 내 제1 계층 채널을 통하여 상기 제1 디지털 멀티미디어 방송 스트림을 전송하고,
    상기 전송 채널 내 제2 계층 채널을 통하여 상기 제2 디지털 멀티미디어 방송 스트림을 전송하는, 송신 방법.
  3. 제2항에 있어서
    상기 분할하는 단계는,
    상기 제1 계층 채널 및 제2 계층 채널의 데이터 전송율과 현재 전송하고자 하는 기본 계층 전송 스트림 및 강화 계층 전송 스트림의 전송량을 토대로, 상기 강화 계층 전송 스트림을 분할하는, 송신 방법.
  4. 제3항에 있어서
    상기 분할하는 단계는
    상기 제1 계층 채널의 데이터 전송율에 따른 데이터양에서 상기 기본 계층 전송 스트림의 전송량을 제외한 나머지 데이터량을 토대로, 상기 강화 계층 전송 스트림을 제1 강화 계층 전송 스트림과, 제2 강화 계층 전송 스트림으로 분할하는, 송신 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 기본 계층 전송 스트림과 강화 계층 전송 스트림에 각각 포함된 동기화 정보를 토대로, 상기 기본 계층 전송 스트림과 상기 강화 계층 전송 스트림은 서로 동기화되고, 상기 분할된 강화 계층 전송 스트림들은 서로 동기화되는, 송신 방법.
  6. 제2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 제1 계층 채널은 상기 전송 채널 내 고순위(high priority) 채널이며,
    상기 제2 계층 채널은 상기 전송 채널 내 저순위(low priority) 채널인, 송신 방법.
  7. 디지털 멀티미디어 방송 시스템에서 스트림을 전송하는 송신 장치에서,
    입력되는 기본 계층의 기초 스트림들을 다중화하여 기본 계층 전송 스트림을 생성하고 이를 채널 인코딩하는 기본 계층 처리부;
    입력되는 강화 계층의 기초 스트림들을 다중화하여 강화 계층 전송 스트림을 생성하고, 상기 강화 계층 전송 스트림을 분할하여 각각 채널 인코딩하는 강화 계층 처리부;
    상기 기본 계층 전송 스트림과 상기 강화 계층 전송 스트림을 동기화시키는 시스템 동기화부; 및
    상기 기본 계층 전송 스트림과 상기 분할된 강화 계층 전송 스트림들 중에서 일부를 다중화하여 획득한 제1 디지털 멀티미디어 전송 스트림과, 상기 분할된 강화 계층 전송 스트림들 중에서 상기 일부를 제외한 나머지에 해당하는 제2 디지털 멀티미디어 전송 스트림을 전송 채널을 통하여 전송하는 전송부
    를 포함하는, 송신 장치
  8. 제7항에 있어서,
    상기 강화 계층 처리부는
    상기 제1 및 제2 디지털 멀티미디어 전송 스트림들은 상기 전송 채널내 서로 다른 계층 채널을 통하여 전송되고, 상기 제1 디지털 멀티미디어 전송 스트림이 전송되는 상기 계층 채널의 데이터 전송율에 따른 데이터량에서, 현재 전송하고자 하는 상기 기본 계층 전송 스트림의 전송량을 제외한 나머지 데이터량을 토대로, 상기 강화 계층 전송 스트림을 분할하는 송신 장치.
  9. 제7항 또는 제 8항에 있어서,
    상기 기본 계층 처리부 및 강화 계층 처리부는, 각각
    상기 해당 계층의 기초 스트림들을 SL(synchronization layer) 패킷들로 변환하는 SL 패킷 변환 모듈;
    상기 SL 패킷들을 PES(packtized elementary stream) 패킷으로 패킷화하는 PES 패킷 변환 모듈; 및
    그리고 PES 패킷들을 다중화하여 강화 계층 전송 스트림을 생성하는 다중화 모듈
    을 포함하는, 송신 장치.
  10. 제9항에 있어서
    상기 기본 계층 처리부 및 강화 계층 처리부는,
    시스템 타임 클락으로부터 유추되는 기준 클락을 토대로 상기 시스템 동기화 부로부터 제공되는 동기화 정보인 타임 스탬프 정보를 상기 SL 패킷 및 PES 패킷 중 적어도 하나에 삽입하여, 상기 기본 계층 전송 스트림과 상기 강화 계층 스트림의 동기화를 수행하는, 송신 장치.
  11. 제7항 또는 제8항에 있어서
    상기 기본 계층 처리부 및 강화 계층 처리부는,
    동일한 시스템 타임 클락을 사용하여, 각각 기본 계층 전송 스트림과 강화 계층 전송 스트림을 생성하여 동기화를 수행하는, 송신 장치.
  12. 디지털 멀티미디어 방송 시스템에서 전송 스트림을 수신하는 방법에서,
    전송 채널 내 제1 계층 채널을 통하여 수신되는 전송 스트림을 채널 디코딩하여 기본 계층 전송 스트림과 강화 계층 전송 스트림을 생성하는 단계;
    전송 채널 내 제2 계층 채널을 통하여 수신되는 전송 스트림을 채널 디코딩하여 강화 계층 전송 스트림을 생성하는 단계;
    상기 제1 계층 채널의 전송 스트림으로부터 생성된 강화 계층 전송 스트림과 상기 제2 계층 채널의 전송 스트림으로부터 생성된 강화 계층 전송 스트림을 합성하는 단계;
    상기 기본 계층 전송 스트림을 역다중화하여 복수의 기본 계층 기초 스트림들을 생성하는 단계; 및
    상기 합성된 강화 계층 전송 스트림을 역다중화하여 복수의 강화 계층 기초 스트림들을 생성하는 단계
    를 포함하는 수신 방법.
  13. 제12항에 있어서
    상기 제1 계층 채널의 전송 스트림에 포함된 강화 계층 전송 스트림과 상기 제2 계층 채널의 전송 스트림에 포함된 강화 계층 전송 스트림은, 상기 제1 및 제2 계층 채널의 데이터 전송율들과 전송된 기본 계층 전송 스트림 및 강화 계층 전송 스트림의 전송량을 토대로 분할되어 있는, 수신 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서
    상기 강화 계층 전송 스트림과 기본 계층 전송 스트림에 각각 포함된 동기화 정보를 토대로, 상기 기본 계층 전송 스트림과 강화 계층 전송 스트림은 동기화되는, 수신 방법.
  15. 디지털 멀티미디어 방송 시스템에서 전송 스트림을 수신하는 장치에서,
    전송 채널의 제1 계층 채널 및 제2 계층 채널을 통하여 전송되는 스트림들을 각각 수신하는 수신부;
    상기 제1 계층 채널을 통하여 수신되는 전송 스트림을 채널 디코딩하여 기본 계층 전송 스트림과 강화 계층 전송 스트림을 생성하고, 상기 기본 계층 전송 스트림을 역다중화하여 기본 계층 기초 스트림들을 생성하는 기본 계층 역처리부;
    상기 제2 계층 채널을 통하여 수신되는 전송 스트림을 채널 디코딩하여 강화 계층 전송 스트림을 생성하고, 상기 제1 계층 채널의 전송 스트림으로부터 생성된 강화 계층 전송 스트림과 상기 제2 계층 채널의 전송 스트림으로부터 생성된 강화 계층 전송 스트림을 합성하고, 합성된 강화 계층 전송 스트림을 역다중화하여 강화 계층 기초 스트림들을 생성하는 강화 계층 역처리부; 및
    상기 기본 계층 전송 스트림 또는 상기 강화 계층 스트림으로부터 추출된 동기화 정보를 상기 기본 계층 역처리부 및 강화 계층 역처리부로 제공하는 시스템 동기화부
    를 포함하는, 수신 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 기본 계층 역처리부 및 강화 계층 역처리부는, 각각
    입력되는 해당 계층 전송 스트림을 역다중화하여 PES 패킷들로 분리하는 역다중화 모듈;
    상기 PES 패킷들을 SL 패킷들로 변환하는 PES 디패킷 변환 모듈; 및
    상기 SL 패킷들을 디패킷화하여 해당 계층의 기초 스트림들을 생성하는 SL 디패킷 변환 모듈
    을 포함하는 수신 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 기본 계층 역처리부 및 강화 계층 역처리부 중 적어도 하나는,
    상기 시스템 동기화부로부터 제공되는 동기화 정보를 토대로 해당 계층의 전송 스트림을 다른 계층의 전송 스트림과 동기화시키는, 수신 장치.
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