KR101220175B1 - Method for generating and processing hierarchical pes packet for digital satellite broadcasting based on svc video - Google Patents

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Abstract

본 발명은 SVC 비디오 기반의 디지털 위성 방송을 위한 계층 분리형 PES 패킷 생성 및 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 SVC 비디오를 디지털 위성 방송 시스템에 적용하는 경우, 송신측에서는 SVC 비디오의 계층적 구조를 고려하여 계층 분리형 PES 패킷을 생성하고 수신측에서는 수신한 계층 분리형 PES 패킷을 효율적으로 처리할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

Figure R1020090031312

디지털 위성 방송, SVC, DVB-S2, 계층 분리형, PES 패킷

The present invention relates to a method for generating and processing hierarchical split PES packets for digital satellite broadcasting based on SVC video. More specifically, when SVC video is applied to a digital satellite broadcasting system, the hierarchical structure of the SVC video is considered on the transmitting side. To generate a layered PES packet and efficiently process the received layered PES packet at a receiving side.

Figure R1020090031312

Digital Satellite Broadcast, SVC, DVB-S2, Layered Separation, PES Packet

Description

SVC 비디오 기반의 디지털 위성 방송을 위한 계층 분리형 PES 패킷 생성 및 처리 방법 {METHOD FOR GENERATING AND PROCESSING HIERARCHICAL PES PACKET FOR DIGITAL SATELLITE BROADCASTING BASED ON SVC VIDEO}Method for Generating and Processing Layered PES Packet for SSC Video-based Digital Satellite Broadcasting {METHOD FOR GENERATING AND PROCESSING HIERARCHICAL PES PACKET FOR DIGITAL SATELLITE BROADCASTING BASED ON SVC VIDEO}

본 발명은 SVC 비디오 기반의 디지털 위성 방송을 위한 계층 분리형 PES 패킷 생성 및 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 SVC 비디오를 디지털 위성 방송 시스템에 적용하는 경우, 송신측에서는 SVC 비디오의 계층적 구조를 고려하여 계층 분리형 PES 패킷을 생성하고 수신측에서는 수신한 계층 분리형 PES 패킷을 효율적으로 처리할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a method for generating and processing a layered PES packet for SVC video-based digital satellite broadcasting. More specifically, when applying SVC video to a digital satellite broadcasting system, the transmitting side considers the hierarchical structure of the SVC video. To generate a layered PES packet and efficiently process the received layered PES packet at a receiving side.

본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발 사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2007-S-008-02, 과제명: 21GHz대역 위성방송 전송기술개발].The present invention is derived from the research conducted as part of the IT growth engine technology development project of the Ministry of Knowledge Economy and the Ministry of Information and Telecommunication Research and Development. [Task management number: 2007-S-008-02, Title: Development of satellite broadcasting transmission technology for 21 GHz band] ].

H.264의 확장형 인코딩 기술인 SVC (Scalable Video Coding)는 기존의 MPEG-2, MPEG-4 등에서 시도한 계층 인코딩 기반의 스케일러빌리티가 갖는 문제점인 낮은 압축효율, 복합 스케일러빌리티 지원 불가, 높은 구현 복잡도의 문제를 해결하 기 위해 2007년 말에 개발된 확장형 인코딩 기법이다. Scalable video coding (SVC), H.264's scalable encoding technology, has problems of low compression efficiency, inability to support complex scalability, and high implementation complexity. It is a scalable encoding technique developed at the end of 2007 to solve the problem.

SVC는 여러 개의 비디오 계층을 하나의 비트스트림으로 인코딩하는데, SVC의 계층은 하나의 기본계층(Base Layer; BL)과 기본계층 위에 연속적으로 쌓일 수 있는 복수의 향상계층(Enhancement Layer; EL)으로 구성된다. 각각의 향상계층은 하위계층 정보를 기반으로 각 계층에 주어진 최대의 비트율(bit-rate), 프레임율(frame rate), 해상도(resolution)까지 표현할 수 있다. SVC encodes several video layers into one bitstream. The SVC layer is composed of one base layer (BL) and a plurality of enhancement layers (EL) that can be stacked on the base layer successively. do. Each enhancement layer can represent the maximum bit rate, frame rate, and resolution given to each layer based on lower layer information.

SVC에서는 향상계층을 많이 쌓을수록 다양한 비트율, 프레임율, 해상도를 지원할 수 있으므로, 이종의 망 환경에서 발생하는 대역폭의 다양성 문제, 수신 단말기 성능과 해상도의 다양성 문제, 콘텐츠 소비자 선호도의 다양성 문제 등을 복합적으로 해결할 수 있다. 따라서, UMA (Universal Multimedia Access) 환경의 멀티미디어 콘텐츠 서비스에 적합한 인코딩 기술이다.In SVC, as more enhancement layers are accumulated, various bit rates, frame rates, and resolutions can be supported. Therefore, a variety of bandwidth diversity problems, receiver terminal performance and resolution problems, and content consumer preference issues are mixed. You can solve it. Therefore, it is an encoding technology suitable for multimedia content services in a UMA (Universal Multimedia Access) environment.

한편, 디지털 위성 방송은 서비스 환경 측면에서 강우에 의한 기상 조건에 많은 영향을 받게 되므로 이 문제를 해결하기 위한 방안이 마련되어야 한다. 이에 따라, DVB-S2 기반의 디지털 위성 방송 시스템에 다양한 환경에 적응적 비디오 서비스를 제공할 수 있는 SVC 인코딩 기법을 적용하기 위한 시도가 이루어지고 있다. On the other hand, since digital satellite broadcasting is greatly affected by weather conditions caused by rainfall in terms of service environment, a method for solving this problem should be prepared. Accordingly, an attempt has been made to apply an SVC encoding technique capable of providing adaptive video services to various environments in a DVB-S2 based digital satellite broadcasting system.

이를 위해, SVC 비디오의 계층적 구조를 고려하여 효율적으로 PES 패킷을 생성하고 이를 처리하기 위한 기술이 요구된다.To this end, a technique for efficiently generating and processing PES packets in consideration of the hierarchical structure of SVC video is required.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, SVC 비디오를 디지털 위성 방송 시스템에 적용하는 경우, 송신측에서 SVC 비디오의 계층적 구조를 고려하여 계층 분리형 PES 패킷을 생성하는 방법과, 수신측에서 수신한 계층 분리형 PES 패킷을 처리하는 방법을 제공하기 위한 것이다. Accordingly, the present invention is to solve the above problems of the prior art, when applying the SVC video to the digital satellite broadcasting system, a method for generating a layered PES packet in consideration of the hierarchical structure of the SVC video on the transmitting side; The present invention provides a method of processing a layered PES packet received at a receiving side.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의한 계층 분리형 PES 패킷 생성 방법은, 하나의 GOP(Group of Picture) 내에 포함되는 복수의 기본계층 NAL (Network Abstraction Layer) 유닛들을 그룹화하여 기본계층 PES 패킷을 생성하는 단계; 및 상기 복수의 기본계층 NAL 유닛들 각각에 연관된 향상계층 NAL 유닛들을 그룹화하여 복수의 향상계층 PES 패킷을 생성하는 단계를 포함하며, 상기 복수의 기본계층 NAL 유닛들에는 추출된 순서에 따라 인덱스 번호가 할당되고, 상기 복수의 기본계층 NAL 유닛들 각각에 연관된 복수의 향상계층 PES 패킷에는 연관된 기본계층 NAL 유닛과 동일한 인덱스 번호가 할당된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method for generating a layer-separated PES packet, by grouping a plurality of base layer network abstraction layer (NAL) units included in one group of picture (GOP) to form a base layer PES. Generating a packet; And generating a plurality of enhancement layer PES packets by grouping enhancement layer NAL units associated with each of the plurality of base layer NAL units, wherein the plurality of base layer NAL units have index numbers according to the extracted order. The plurality of enhancement layer PES packets associated with each of the plurality of base layer NAL units are assigned the same index number as the associated base layer NAL unit.

이때, 상기 기본계층 PES 패킷의 페이로드에는, GOP의 식별 정보를 저장하는 GOP ID 필드; PES 페이로드의 계층 정보를 저장하는 계층 ID 필드; 추가되는 헤더의 길이를 저장하는 BL 헤더 길이 필드; 기본계층 NAL 유닛의 크기를 저장하는 BL 크기 필드; 및 기본계층 NAL 유닛의 인덱스 정보를 저장하는 BL 인덱스 필드를 포 함하는 헤더가 추가된다.At this time, the payload of the base layer PES packet, GOP ID field for storing identification information of the GOP; A layer ID field for storing layer information of the PES payload; A BL header length field for storing a length of a header to be added; A BL size field for storing the size of the base layer NAL unit; And a header including a BL index field for storing index information of the base layer NAL unit.

또한, 상기 향상계층 PES 패킷의 페이로드에는, GOP의 식별 정보를 저장하는 GOP ID 필드; PES 페이로드의 계층 정보를 저장하는 계층 ID 필드; 및 상기 향상계층 PES 패킷과 연관된 기본계층 NAL 유닛과 동일한 인덱스 정보를 저장하는 BL 인덱스 필드를 포함하는 헤더가 추가된다.The payload of the enhancement layer PES packet may include: a GOP ID field for storing identification information of a GOP; A layer ID field for storing layer information of the PES payload; And a header including a BL index field for storing the same index information as the base layer NAL unit associated with the enhancement layer PES packet.

한편, 본 발명의 타 측면에 의한 계층 분리형 PES 패킷 처리 방법은, 송신측으로부터 기본계층 PES 패킷이 수신되면, 상기 기본계층 PES 패킷으로부터 각각의 기본계층 NAL 유닛들을 분리하는 단계; 분리된 기본계층 NAL 유닛들을 인덱스 번호 순서에 따라 버퍼에 저장하는 단계; 상기 송신측으로부터 인덱스 N을 갖는 향상계층 PES 패킷이 수신되면, 상기 버퍼에서 상기 인덱스 N을 갖는 기본계층 NAL 유닛을 디코더로 전달하는 단계; 및 상기 인덱스 N을 갖는 향상계층 PES 패킷으로부터 향상계층 NAL 유닛들을 추출하여 상기 디코더로 전달하는 단계를 포함한다. On the other hand, according to another aspect of the present invention, a method for processing a layered PES packet includes: separating base layer NAL units from the base layer PES packet when a base layer PES packet is received from a transmitter; Storing the separated base layer NAL units in a buffer according to the index number order; When the enhancement layer PES packet having the index N is received from the transmitting side, transferring a base layer NAL unit having the index N to the decoder in the buffer; And extracting enhancement layer NAL units from the enhancement layer PES packet having the index N and delivering the enhancement layer NAL units to the decoder.

이때, 상기 기본계층 NAL 유닛을 디코더로 전달하는 단계 및 상기 향상계층 NAL 유닛들을 추출하여 상기 디코더로 전달하는 단계는, 인덱스 1을 갖는 기본계층 PES 패킷 및 향상계층 PES 패킷을 시작으로 하여 하나의 GOP에 대한 SVC 비디오 디코딩이 완료될 때까지 인덱스 번호 순으로 반복 수행된다. In this case, the transmitting of the base layer NAL unit to the decoder and extracting the enhancement layer NAL units and delivering the enhancement layer NAL units to the decoder include one GOP starting with a base layer PES packet having an index 1 and an enhancement layer PES packet. It is repeated in index number order until the SVC video decoding for is completed.

본 발명에 의하면, SVC 비디오의 계층적 구조를 고려하여 기본계층과 향상계 층의 NAL 유닛들을 분리하여 PES 패킷화함으로써, LDPC 인코딩율을 계층별로 차별화할 수 있고, 이로써 차등화된 패킷 보호가 가능해져 가용도가 향상된 디지털 위성 방송 시스템을 구현할 수 있게 된다.According to the present invention, by considering the hierarchical structure of the SVC video, by separating the NAL units of the base layer and the enhancement layer into PES packets, the LDPC encoding rate can be differentiated for each layer, thereby enabling differential packet protection. It is possible to implement a digital satellite broadcasting system with improved availability.

또한, 디지털 위성 방송 시스템의 송신측에서는 기본계층과 향상계층을 분리하여 PES 패킷을 생성하는 오버헤드를 최소화할 수 있고, 수신측에서 SVC 디코딩을 위해 NAL 유닛들을 디코딩 순서에 맞게 재배치할 필요가 없게 되어 처리 지연 시간을 감축시킬 수 있다.In addition, the transmitting side of the digital satellite broadcasting system can minimize the overhead of generating the PES packet by separating the base layer and the enhancement layer, and there is no need to rearrange the NAL units in decoding order for the SVC decoding on the receiving side. Processing delay time can be reduced.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. In the following detailed description of the preferred embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In the drawings, like reference numerals are used throughout the drawings.

도 1은 SVC 비디오 기반의 디지털 위성 방송 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a digital satellite broadcasting system based on SVC video.

도 1을 참조하면, SVC(Scalable Video Coding) 비디오 기반의 디지털 위성 방송 시스템에서는, 우선 압축된 SVC 비트스트림으로부터 기본계층(Base Layer) 및 향상계층(Enhancement Layer)에 속하는 NAL(Network Abstraction Layer) 유닛을 구 분하여 추출한 후, 추출한 NAL 유닛들로부터 각 계층별로 PES (Packetized Elementary Stream) 패킷을 생성한다(10). 이때, 기본계층은 저해상도 방송 서비스 제공을 위해 CIF (Common Image Format) (352픽셀x 288라인) 규격의 해상도를 표현할 수 있고, 향상계층은 고해상도 방송 서비스를 위해 4CIF (704픽셀x 576라인) 규격의 해상도를 표현할 수 있다.Referring to FIG. 1, in a scalable video coding (SVC) video-based digital satellite broadcasting system, a network abstraction layer (NAL) unit belonging to a base layer and an enhancement layer from a compressed SVC bitstream is first. After extracting and extracting, a packetized elementary stream (PES) packet is generated for each layer from the extracted NAL units (10). At this time, the base layer can express the resolution of the CIF (Common Image Format) (352 pixels x 288 lines) standard to provide a low resolution broadcasting service, and the enhancement layer is the 4CIF (704 pixels x 576 lines) standard for the high resolution broadcasting service. The resolution can be expressed.

이후, PES 패킷은 MPEG-2 TS(Transport Stream) 패킷으로 나눠진 후 BB (Base Band) 프레임으로 만들어지고(20), BB 프레임은 LDPC(Low Density Parity Check) 인코딩을 거쳐 송신된다(30).Subsequently, the PES packet is divided into MPEG-2 Transport Stream (TS) packets and then made into a base band (BB) frame (20), and the BB frame is transmitted through LDPC (Low Density Parity Check) encoding (30).

이때, LDPC 인코딩은 위성 방송 서비스 도중의 강우 현상이나 구름에 의한 가용도 저하 문제에 대처하기 위한 오류 정정 기법으로, 본 발명에서는 LDPC 인코딩을 통해 기본계층과 향상계층 비디오에 대한 차등화된 패킷 보호(Unequal Error Protection; UEP)를 수행하기 위해 송신측에서 SVC 비디오가 기본계층과 향상계층으로 분리되어 PES 패킷화 되도록 한다.At this time, LDPC encoding is an error correction technique for coping with a problem of rainfall or cloud availability during satellite broadcasting service, and in the present invention, LDPC encoding provides differential packet protection for base layer and enhancement layer video (Unequal). In order to perform Error Protection (UEP), the SVC video is separated into a base layer and an enhancement layer at the transmitting side to be PES packetized.

구체적으로 설명하면, 향상계층은 기본계층이 없으면 아무런 쓸모없는 계층이기 때문에 기본계층의 정보는 향상계층의 정보보다 어느 경우에나 그 중요도가 높다고 할 수 있다. 따라서, 기본계층과 향상계층에 LDPC 인코딩을 차등화하여 적용하면 위성 방송 서비스의 가용도를 효과적으로 높일 수 있다. 이를 위해, SVC 비디오는 기본계층과 향상계층이 서로 분리된 형태로 PES 패킷화 되어야 한다.Specifically, since the enhancement layer is a useless layer without the base layer, the information of the base layer may be regarded as more important in any case than the information of the enhancement layer. Therefore, by applying LDPC encoding differentially to the base layer and the enhancement layer, the availability of satellite broadcasting service can be effectively increased. To this end, SVC video should be PES packetized in a form in which the base layer and the enhancement layer are separated from each other.

이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 의한 계층 분리형 PES 패킷 생 성 및 처리 방법을 보다 상세히 설명한다. 이때, 본 발명에 의한 계층 분리형 PES 패킷 생성 방법 및 처리 방법은 각각 도 1에 도시된 'PES 인코딩'과 'PES 디코딩'에서 수행되는 것이다.Hereinafter, a method of generating and processing a layered PES packet according to the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 2 to 5. In this case, the method and the method for generating a layered PES packet according to the present invention are performed in 'PES encoding' and 'PES decoding' illustrated in FIG. 1, respectively.

도 2는 SVC 추출 후 1 GOP (Group of Picture) 내의 NAL 유닛의 순서를 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an order of NAL units in one GOP (Group of Picture) after SVC extraction.

하나의 GOP에 포함되는 각각의 픽처는 기본계층에 속하는 하나의 NAL 유닛과 향상계층에 속하는 복수의 NAL 유닛들로 구성된다. 이때, 기본계층에 속하는 NAL 유닛 (BL NAL 유닛)은 NAL 타입이 "1" 또는 "5"이며, 향상계층에 속하는 NAL 유닛 (EL NAL 유닛)은 NAL 타입이 "20"이다. 또한, NAL 타입이 "5"인 NAL 유닛은 IDR (Instantaneous Decoding Refresh) 픽처에 속하는 BL NAL 유닛을 나타내고, NAL 타입이 "1"인 NAL 유닛은 IDR 픽처가 아닌 픽처에 속하는 BL NAL 유닛을 나타낸다. Each picture included in one GOP is composed of one NAL unit belonging to the base layer and a plurality of NAL units belonging to the enhancement layer. At this time, the NAL unit (BL NAL unit) belonging to the base layer has a NAL type of "1" or "5", and the NAL unit (EL NAL unit) belonging to an enhancement layer has a NAL type of "20". In addition, a NAL unit having a NAL type of "5" indicates a BL NAL unit belonging to an Instantaneous Decoding Refresh (IDR) picture, and a NAL unit having a NAL type of "1" indicates a BL NAL unit belonging to a picture that is not an IDR picture.

도 2에 도시된 바와 같이, SVC 추출 후에는, 각각의 BL NAL 유닛 다음에 동일한 픽처에 속하는 복수의 EL NAL 유닛이 위치하게 된다. 그러나, 이와 같은 순서로 추출된 NAL 유닛들로부터 BL NAL 유닛과 EL NAL 유닛들을 서로 분리한 후 PES 패킷화하여 전송할 경우, 수신측에서는 SVC 비디오 디코딩을 수행하기 전에 도 2에 도시된 바와 같은 원래의 순서로 NAL 유닛들을 재배치하는 과정이 필요하고 이에 따라 오버헤드 및 처리 지연이 야기된다.As shown in Fig. 2, after SVC extraction, a plurality of EL NAL units belonging to the same picture are placed after each BL NAL unit. However, when the BL NAL unit and the EL NAL units are separated from each other in this order and then PES packetized and transmitted, the receiving side performs the original order as shown in FIG. 2 before performing SVC video decoding. The process of relocating NAL units is needed, which incurs overhead and processing delays.

따라서, 본 발명에서는 수신측에서의 NAL 유닛 재배치 과정에 따른 오버헤드 및 처리 지연을 최소화하기 위한 계층 분리형 PES 패킷 생성 및 처리 방법을 제시 하고자 한다.Accordingly, the present invention proposes a method for generating and processing a layered PES packet for minimizing overhead and processing delay caused by a NAL unit relocation at a receiving side.

도 3은 본 발명에 따라 송신측에서 GOP 단위별로 기본계층과 향상계층 NAL 유닛을 분리하여 PES 패킷을 생성하는 방법을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a method for generating a PES packet by separating a base layer and an enhancement layer NAL unit for each GOP unit according to the present invention according to the present invention.

본 발명에 따르면, NAL 타입이 "1" 또는 "5"인 BL NAL 유닛들을 별도로 그룹화하여 기본계층 PES 패킷(BL PES packet)을 생성하고, 하나의 BL NAL 유닛에 연관된(associated) EL NAL 유닛들을 하나로 그룹화하여 향상계층 PES 패킷(EL PES packet)을 생성한다. 이때, 특정 기본계층에 연관된 EL NAL 유닛들을 그룹화한 EL PES 패킷을 식별하기 위해서 인덱스를 사용한다.According to the present invention, BL NAL units having a NAL type of "1" or "5" are separately grouped to generate a base layer PES packet, and EL NAL units associated with one BL NAL unit are generated. Grouping into one to generate an enhancement layer PES packet (EL PES packet). At this time, an index is used to identify an EL PES packet grouping EL NAL units associated with a specific base layer.

다시 말해, 각각의 BL NAL 유닛과 연관된 EL NAL 유닛들에는 BL NAL 유닛과 동일한 인덱스 번호가 할당되어 EL PES 패킷으로 구성된다. 이때, BL PES 패킷과 EL PES 패킷의 PES 페이로드의 빗금친 부분에는 도 4에 도시된 바와 같은 헤더 정보가 추가된다.In other words, the EL NAL units associated with each BL NAL unit are assigned the same index number as the BL NAL unit to constitute an EL PES packet. In this case, header information as shown in FIG. 4 is added to the hatched portions of the PES payloads of the BL PES packet and the EL PES packet.

예를 들어, BL PES 패킷에서 인덱스 1을 갖는 BL NAL 유닛과 인덱스 1을 갖는 EL PES 패킷에 포함된 EL NAL 유닛들은 서로 동일한 픽처에 속하는 NAL 유닛들이다. 따라서, PES 디코딩시 '인덱스 1' 정보를 기반으로 BL NAL 유닛과 EL NAL 유닛들이 서로 계층적 연관성을 가질 수 있게 된다.For example, in the BL PES packet, the BL NAL unit having the index 1 and the EL NAL units included in the EL PES packet having the index 1 are NAL units belonging to the same picture. Accordingly, the BL NAL unit and the EL NAL units may have a hierarchical relationship with each other based on the 'index 1' information during PES decoding.

도 4는 본 발명에 따라 생성된 계층 분리형 PES 패킷에 추가되는 헤더의 구성을 나타내는 도면으로, 도 4의 (a)는 BL PES 패킷에 추가되는 헤더의 구성을 나 타내고, 도 4의 (b)는 EL PES 패킷에 추가되는 헤더의 구성을 나타낸다. 4 is a diagram illustrating a configuration of a header added to a layered PES packet generated according to the present invention, and FIG. 4A illustrates a configuration of a header added to a BL PES packet, and FIG. ) Shows the configuration of a header added to the EL PES packet.

도 4에 도시된 바와 같이, BL PES 패킷에 추가되는 헤더는 GOP ID(4 bit), 계층 ID(4 bit), BL 헤더 길이(16 bit), BL 크기(16 bit), BL 인덱스(8 bit) 필드를 포함하고, EL PES 패킷에 추가되는 헤더는 GOP ID(4 bit), 계층 ID(4 bit), BL 인덱스(8 bit) 필드를 포함하며, 각각의 필드에 저장되는 정보는 다음과 같다.As shown in FIG. 4, the header added to the BL PES packet includes a GOP ID (4 bit), a layer ID (4 bit), a BL header length (16 bit), a BL size (16 bit), and a BL index (8 bit). Field, and the header added to the EL PES packet includes a GOP ID (4 bit), a layer ID (4 bit), and a BL index (8 bit). The information stored in each field is as follows. .

GOP ID : GOP의 식별 정보GOP ID: Identification information of GOP

계층 ID : PES 페이로드의 계층 정보Layer ID: Layer Information of PES Payload

BL 헤더 길이 : 추가되는 헤더의 길이 (bytes)BL header length: Length of header added (bytes)

BL 크기 : BL NAL 유닛의 크기 (bytes)BL size: Size of BL NAL unit (bytes)

BL 인덱스 : BL NAL 유닛의 인덱스 정보BL index: Index information of BL NAL unit

상기와 같은 방법에 따라 생성된 계층 분리형 PES 패킷들은 BL PES 패킷을 시작으로 인덱스 번호 순서에 따라 EL PES 패킷들이 차례대로 MPEG-2 TS 패킷으로 생성된다. 계층에 따라 별도의 PES 패킷으로 분리된 기본계층 데이터와 향상계층 데이터는 LDPC 인코딩 단계에서 각각의 중요도에 따라 상이한 부호화율을 적용 받아 차등화된 패킷 보호가 가능해진다.The layered PES packets generated according to the above-described method are sequentially generated as MPEG-2 TS packets according to the index number order, starting with the BL PES packet. Base layer data and enhancement layer data divided into separate PES packets according to layers are applied with different coding rates according to their importance in the LDPC encoding step to enable differential packet protection.

한편, 수신측에서는 수신한 TS 패킷들로부터 본 발명에 따른 계층 분리형 PES 패킷을 재구성하고, 재구성된 계층 분리형 PES 패킷으로부터 NAL 유닛들을 추출하여 SVC 비디오 디코딩부로 전달해 준다. Meanwhile, the receiving side reconstructs the layered PES packet according to the present invention from the received TS packets, extracts NAL units from the reconstructed layered PES packet, and delivers the NAL units to the SVC video decoding unit.

도 5는 본 발명에 따라 수신측에서 재구성된 계층 분리형 PES 패킷으로부터 NAL 유닛을 추출하는 순서를 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating a procedure of extracting a NAL unit from a layered separated PES packet reconstructed at a receiving side according to the present invention.

우선, BL PES 패킷이 재구성되면, BL PES 패킷의 페이로더에 추가된 헤더 정보를 이용하여 BL PES 패킷으로부터 각각의 BL NAL 유닛을 분리한 후 인덱스 번호의 순서에 따라 BL NAL 유닛을 BL 버퍼에 저장한다.First, when the BL PES packet is reconstructed, each BL NAL unit is separated from the BL PES packet using the header information added to the payloader of the BL PES packet, and then the BL NAL unit is stored in the BL buffer in the order of the index number. do.

다음으로, 인덱스 1인 EL PES 패킷이 재구성되면, BL 버퍼에서 인덱스 1인 BL NAL 유닛을 SVC 비디오 디코딩부로 전달한 후, 인덱스 1인 EL PES 패킷으로부터 EL NAL 유닛들을 순서대로 추출하여 SVC 비디오 디코딩부로 전달한다. Next, when the EL PES packet having the index 1 is reconstructed, the BL NAL unit having the index 1 is transferred to the SVC video decoding unit in the BL buffer, and the EL NAL units are sequentially extracted from the EL PES packet having the index 1 and delivered to the SVC video decoding unit. do.

이후, 인덱스 2, 3, ... 에 대해서도 인덱스 1과 동일하게 처리된다. 다시 말해, 인덱스 2인 EL PES 패킷이 재구성되면, BL 버퍼에서 인덱스 2인 BL NAL 유닛을 SVC 비디오 디코딩부로 전달한 후, 인덱스 2인 EL PES 패킷으로부터 EL NAL 유닛들을 순서대로 추출하여 SVC 비디오 디코딩부로 전달한다. Thereafter, indexes 2, 3, ... are processed in the same manner as index 1. In other words, when the EL PES packet having the index 2 is reconstructed, the BL NAL unit having the index 2 is transferred to the SVC video decoding unit in the BL buffer, and the EL NAL units are sequentially extracted from the EL PES packet having the index 2 and delivered to the SVC video decoding unit. do.

계층 분할된 하나의 GOP에 대한 SVC 비디오 디코딩이 완료될 때까지 인덱스 번호 순으로 상기와 같은 NAL 유닛 추출 과정을 반복 수행하게 된다.The NAL unit extraction process is repeatedly performed in the order of index number until the SVC video decoding for one layered GOP is completed.

본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

도 1은 SVC 비디오 기반의 디지털 위성 방송 시스템의 구성도,1 is a block diagram of a digital satellite broadcasting system based on SVC video,

도 2는 SVC 추출 후 1 GOP 내의 NAL 유닛의 순서를 나타내는 도면,2 is a view showing a sequence of NAL units within 1 GOP after SVC extraction;

도 3은 본 발명에 따라 송신측에서 GOP 단위별로 기본계층과 향상계층 NAL 유닛을 분리하여 PES 패킷을 생성하는 방법을 나타내는 도면,3 is a diagram illustrating a method for generating a PES packet by separating a base layer and an enhancement layer NAL unit for each GOP unit according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따라 생성된 계층 분리형 PES 패킷에 추가되는 헤더의 구성을 나타내는 도면, 그리고4 is a diagram showing the configuration of a header added to a layered PES packet generated according to the present invention; and

도 5는 본 발명에 따라 수신측에서 재구성된 계층 분리형 PES 패킷으로부터 NAL 유닛을 추출하는 순서를 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating a procedure of extracting a NAL unit from a layered separated PES packet reconstructed at a receiving side according to the present invention.

Claims (5)

하나의 GOP(Group of Picture) 내에 포함되는 복수의 기본계층 NAL (Network Abstraction Layer) 유닛들을 그룹화하여 기본계층 PES 패킷을 생성하는 단계; 및Generating a base layer PES packet by grouping a plurality of base layer network abstraction layer (NAL) units included in one group of picture (GOP); And 상기 복수의 기본계층 NAL 유닛들 각각에 연관된 향상계층 NAL 유닛들을 그룹화하여 복수의 향상계층 PES 패킷을 생성하는 단계를 포함하며,Grouping enhancement layer NAL units associated with each of the plurality of base layer NAL units to generate a plurality of enhancement layer PES packets; 상기 복수의 기본계층 NAL 유닛들에는 추출된 순서에 따라 인덱스 번호가 할당되고, 상기 복수의 기본계층 NAL 유닛들 각각에 연관된 복수의 향상계층 PES 패킷에는 연관된 기본계층 NAL 유닛과 동일한 인덱스 번호가 할당되는 것을 특징으로 하는 계층 분리형 PES 패킷 생성 방법.Index numbers are assigned to the plurality of base layer NAL units according to the extracted order, and a plurality of enhancement layer PES packets associated with each of the plurality of base layer NAL units are assigned the same index number as the associated base layer NAL unit. Method of generating a layer-separated PES packet, characterized in that. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기본계층 PES 패킷의 페이로드에는,In the payload of the base layer PES packet, GOP의 식별 정보를 저장하는 GOP ID 필드;A GOP ID field for storing identification information of the GOP; PES 페이로드의 계층 정보를 저장하는 계층 ID 필드;A layer ID field for storing layer information of the PES payload; 추가되는 헤더의 길이를 저장하는 BL 헤더 길이 필드;A BL header length field for storing a length of a header to be added; 기본계층 NAL 유닛의 크기를 저장하는 BL 크기 필드; 및A BL size field for storing the size of the base layer NAL unit; And 기본계층 NAL 유닛의 인덱스 정보를 저장하는 BL 인덱스 필드를 포함하는 헤더가 추가되는 것을 특징으로 하는 계층 분리형 PES 패킷 생성 방법.And a header including a BL index field for storing index information of the base layer NAL unit. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 향상계층 PES 패킷의 페이로드에는,In the payload of the enhancement layer PES packet, GOP의 식별 정보를 저장하는 GOP ID 필드;A GOP ID field for storing identification information of the GOP; PES 페이로드의 계층 정보를 저장하는 계층 ID 필드; 및A layer ID field for storing layer information of the PES payload; And 상기 향상계층 PES 패킷과 연관된 기본계층 NAL 유닛과 동일한 인덱스 정보를 저장하는 BL 인덱스 필드를 포함하는 헤더가 추가되는 것을 특징으로 하는 계층 분리형 PES 패킷 생성 방법.And a header including a BL index field for storing the same index information as the base layer NAL unit associated with the enhancement layer PES packet. 송신측으로부터 기본계층 PES 패킷이 수신되면, 상기 기본계층 PES 패킷으로부터 각각의 기본계층 NAL 유닛들을 분리하는 단계;Separating base layer NAL units from the base layer PES packet when a base layer PES packet is received from a transmitting side; 분리된 기본계층 NAL 유닛들을 인덱스 번호 순서에 따라 버퍼에 저장하는 단계;Storing the separated base layer NAL units in a buffer according to the index number order; 상기 송신측으로부터 인덱스 N을 갖는 향상계층 PES 패킷이 수신되면, 상기 버퍼에서 상기 인덱스 N을 갖는 기본계층 NAL 유닛을 디코더로 전달하는 단계; 및When the enhancement layer PES packet having the index N is received from the transmitting side, transferring a base layer NAL unit having the index N to the decoder in the buffer; And 상기 인덱스 N을 갖는 향상계층 PES 패킷으로부터 향상계층 NAL 유닛들을 추출하여 상기 디코더로 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 계층 분리형 PES 패킷 처리 방법.And extracting enhancement layer NAL units from the enhancement layer PES packet having the index N and forwarding the enhancement layer NAL units to the decoder. 제 4 항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 기본계층 NAL 유닛을 디코더로 전달하는 단계 및 상기 향상계층 NAL 유닛들을 추출하여 상기 디코더로 전달하는 단계는, Delivering the base layer NAL unit to a decoder and extracting the enhancement layer NAL units and delivering to the decoder, 인덱스 1을 갖는 기본계층 PES 패킷 및 향상계층 PES 패킷을 시작으로 하여 하나의 GOP에 대한 SVC 비디오 디코딩이 완료될 때까지 인덱스 번호 순으로 반복 수행되는 것을 특징으로 하는 계층 분리형 PES 패킷 처리 방법.A method of processing a layer-separated PES packet, characterized in that it is repeatedly performed in the order of an index number starting with a base layer PES packet having an index 1 and an enhancement layer PES packet until the SVC video decoding for one GOP is completed.
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