KR101401746B1 - 멀티미디어 데이터 다중화 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

멀티미디어 데이터들을 가변적으로 다중화하는 멀티미디어 데이터 다중화 장치 및 방법이 제공된다. 멀티미디어 데이터 다중화 장치는, 멀티미디어 데이터의 속성에 기초하여 다중화 패킷의 크기를 결정하고, 결정된 다중화 패킷의 크기에 따라 멀티미디어 데이터를 다중화하여 전송할 수 있다.

Description

멀티미디어 데이터 다중화 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MULTIPLEXING OF MULTIMEDIA DATA}
본 발명은 멀티미디어 데이터 다중화 장치 및 방법에 관한 것으로, 비디오 데이터, 오디오 데이터, 텍스트 데이터 등의 멀티미디어 데이터를 다중화하여 제공하는 기술에 관한 것이다.
도 1은 종래의 MPEG-2 시스템의 다중화를 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 1을 참조하면, MPEG-2 시스템은 오디오 또는 비디오를 포함하는 프로그램을 프로그램 상세 정보(Program specific information: PSI) 및 기초 스트림(Elementary Stream: ES)으로 구분하여 다중화할 수 있다. 여기서, 기초 스트림은 오디오 스트림, 비디오 스트림, 및 데이터 스트림 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 그리고, 프로그램 상세 정보는, PMT(Program Map Table), PAT(Program Association Table), 및 NIT(Network Information Table)를 포함할 수 있다.
일반적으로, MPEG-2 시스템은 압축된 오디오 및 비디오 스트림을 다중화하기 위해 188바이트(byte)의 고정 크기를 갖는 전송 스트림(Transport Stream: TS) 패킷을 정의하고 있다.
일례로, 도 2를 참조하면, TS 패킷은 4바이트의 헤더(Header)와 184바이트의 바디(Body)를 포함할 수 있다. 여기서, 헤더는 TS 패킷의 동기화에 이용되는 8비트의 동기 바이트(sync byte), 1비트의 전송 오류 표시자(transport error indicator) 필드, 1비트의 페이로드 단위 시작 표시자(payload unit start indicator) 필드, 1비트의 전송 우선순위(transport priority) 필드, 13비트의 PID(Packet Identifier), 2비트의 전송 스크램블링 제어(transport scrambling control) 필드, 2비트의 적응 필드 제어(adaptation field control) 필드 및 4비트의 연속 카운트(continuity count) 필드를 포함할 수 있다. 그리고, 바디는 실제 전송하고자 하는 스트림의 페이로드(payload)를 포함할 수 있다.
이때, MPEG 2의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, TS 패킷의 길이가 188바이트로 고정되어 있다. 이에 따라, MPEG-2 시스템은 고해상도의 멀티미디어 데이터 전송 시 전송 오버헤드를 증가시키는 문제점이 존재한다.
일례로, UHDTV(Ultra High-Definition Television)의 경우, 4K 또는 8K의 해상도를 갖는 멀티미디어 데이터를 제공한다. 이러한, UHDTV와 같이, 고해상도의 비디오 데이터를 압축하여 기초 스트림(ES)을 전송하고자 하는 경우, MPEG-2 시스템은 고해상도의 비디오 데이터를 188바이트 길이를 갖는 복수개의 MPEG-2 TS 패킷으로 패킷화하여 전송할 수 있다. 이때, 도 3과 같이, 복수개의 MPEGS-2 TS 패킷마다 헤더와 FEC(Forward Error Correction) 바이트가 추가되어 전송될 수 있다. 다시 말해, 기초 스트림의 사이즈가 클수록 분할된 MPEG-2 TS 패킷의 개수가 증가하고, MPEG-2 TS 패킷의 개수가 증가할수록, MPEG-2 TS 패킷마다 삽입되는 패킷의 헤더와 FEC 바이트로 인해 전송 오버헤드가 증가할 수 있다.
특히, 오디오 데이터의 경우, MPEG-2 시스템은 오디오 데이터를 AU(Access Unit) 단위로 패킷화하여 전송할 수 있다. 일반적으로, 오디오 데이터는 비디오 데이터보다 기초 스트림의 크기가 작다. 그러나, MPEG-2 시스템은 비디오 데이터와 마찬가지로 오디오 데이터를 188바이트의 길이를 갖는 MPEG-2 TS 패킷으로 다중화하여 전송한다. 다시 말해, MPEG-2 시스템은 오디오 데이터 및 비디오 데이터를 각각 동일한 크기의 MPEG-2 TS 패킷으로 다중화하여 전송한다. 이로 인해, 전송 효율이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 멀티미디어 데이터 전송 시 발생하는 전송 오버헤드를 감소시키고 전송 효율을 향상시킬 수 있는 멀티미디어 데이터 다중화 기술이 필요하다.
본 발명은 비디오 데이터, 오디오 데이터 및 텍스트 데이터 등의 멀티미디어 데이터를 가변적으로 다중화하여 전송하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 멀티미디어 데이터 다중화 장치는, 멀티미디어 데이터의 속성에 기초하여 패킷의 크기(size)를 가변적으로 결정하고, 상기 멀티미디어 데이터의 오류정정 부호화(FEC) 타입을 가변적으로 결정하는 다중화 제어부, 상기 결정된 패킷의 크기 및 FEC 타입에 기초하여 PSI(Program Specification Information) 데이터를 생성하는 PSI 생성부, 및 상기 멀티미디어 데이터 및 상기 PSI 데이터를 각각 다중화하는 다중화부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 다중화부는, 상기 멀티미디어 데이터의 속성 및 전송 시스템의 특성 중 적어도 하나에 기초하여 상기 FEC 타입을 가변적으로 결정할 수 있다.
또한, 상기 PSI 생성부는, 상기 결정된 패킷의 크기 및 패킷 식별자(PID)를 포함하는 패킷 정보와 상기 FEC 타입을 포함하는 FEC 정보를 생성하고, 상기 생성된 FEC 정보 및 상기 패킷 정보를 PMT에 삽입할 수 있다.
또한, 상기 PSI 생성부는, 상기 생성된 FEC 정보 및 상기 패킷 정보를 포함하는 디스크립터(descriptor)를 생성할 수 있다.
또한, 상기 다중화 제어부는, 수신된 복수의 멀티미디어 데이터의 종류가 동일한 경우, 상기 복수의 멀티미디어 데이터의 압축률 및 해상도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 복수의 멀티미디어 데이터 각각의 패킷의 크기를 가변적으로 결정할 수 있다.
또한, 상기 다중화 제어부는, 수신된 복수의 멀티미디어 데이터의 종류가 상이한 경우, 상기 복수의 멀티미디어 데이터의 종류, 압축률 및 해상도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 복수의 멀티미디어 데이터 각각의 패킷의 크기를 가변적으로 결정할 수 있다.
또한, 상기 패킷의 크기 및 FEC 타입에 기초하여 상기 PSI 데이터 및 상기 멀티미디어 데이터를 각각 패킷화 및 FEC 처리하는 패킷화 및 FEC 처리부를 더 포함할 수 있다. 그러면, 상기 다중화부는, 상기 패킷화 ,FEC 처리된 PSI 데이터 및 멀티미디어 데이터를 다중화할 수 있다.
또한, 상기 다중화된 PSI 데이터 및 상기 다중화된 멀티미디어 데이터를 별도로 전송하는 전송부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 멀티미디어 데이터 다중화 방법은, 멀티미디어 데이터의 속성에 기초하여 패킷의 크기(size)를 가변적으로 결정하는 단계, 상기 멀티미디어 데이터의 오류정정 부호화(FEC) 타입을 가변적으로 결정하는 단계, 상기 결정된 패킷의 크기 및 상기 FEC 타입에 기초하여 PSI(Program Specification Information) 데이터를 생성하는 단계, 및 상기 멀티미디어 데이터 및 상기 PSI 데이터를 각각 다중화하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 PSI 데이터를 생성하는 단계는, 상기 결정된 패킷의 크기 및 패킷 식별자(PID)를 포함하는 패킷 정보와 상기 FEC 타입을 포함하는 FEC 정보를 생성하는 단계, 및 상기 생성된 FEC 정보 및 상기 패킷 정보를 PMT에 삽입하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 PSI 데이터를 생성하는 단계는, 상기 생성된 FEC 정보 및 상기 패킷 정보를 포함하는 디스크립터(descriptor)를 생성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 멀티미디어 데이터 역다중화 장치는, PSI 패킷을 수신하는 데이터 수신부 -상기 PSI 패킷은 멀티미디어 데이터의 속성에 따라 생성된 패킷 정보에 기초하여 PSI 데이터가 패킷화된 것임-, 상기 수신된 PSI 패킷에 기초하여 상기 멀티미디어 데이터의 패킷 정보 및 FEC 정보를 획득하는 PSI 분석부, 다중화된 멀티미디어 데이터를 상기 패킷 정보 및 FEC 정보에 기초하여 역다중화하는 역다중화부, 및 상기 FEC 정보에 기초하여 역다중화된 상기 멀티미디어 데이터를 복호화하여 멀티미디어 데이터를 복원하는 데이터 복원부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 멀티미디어 데이터 역다중화 방법은, PSI 패킷을 수신하는 단계 -상기 PSI 패킷은 멀티미디어 데이터의 속성에 따라 생성된 패킷 정보에 기초하여 PSI 데이터가 패킷화된 것임-, 상기 수신된 PSI 패킷에 기초하여 상기 멀티미디어 데이터의 패킷 정보 및 FEC 정보를 획득하는 단계, 및 다중화된 멀티미디어 데이터를 상기 패킷 정보 및 FEC 정보에 기초하여 역다중화하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 멀티미디어 데이터의 속성에 따라 결정된 패킷의 크기(size)에 기초하여 멀티미디어 데이터를 가변적으로 다중화하여 전송할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 멀티미디어 데이터를 가변적으로 다중화함에 따라 전송 오버헤드를 감소시키고 전송 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 결정된 패킷의 크기에 따라 적합한 FEC 부호화 기법을 이용하여 멀티미디어 데이터를 전송함으로써, 멀티미디어 데이터의 수신 복잡도를 감소시킬 수 있다.
도 1은 종래의 MPEG-2 시스템의 다중화를 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 2는 종래의 MPEG-2 TS 패킷의 헤더 구조를 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 3은 종래의 MEGPS-2 TS 패킷에 FEC 바이트를 삽입하여 전송하는 구성을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티미디어 데이터 다중화 장치로 입력되는 멀티미디어 데이터를 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티미디어 데이터 다중화 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티미디어 데이터 다중화 장치에서 패킷의 크기를 결정하는 구성을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 FEC 코드 테이블의 일례를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티미디어 다중화 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티미디어 데이터 역다중화 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티미디어 데이터 역다중화 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따라 PMT 내에 패킷 정보 및 FEC 정보를 삽입하는 구성을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티미디어 데이터 다중화 장치로 입력되는 멀티미디어 데이터를 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 4에 따르면, 멀티미디어 데이터 다중화 장치(420)는 다양한 종류의 멀티미디어 데이터들(410)을 입력받을 수 있다. 여기서, 멀티미디어 데이터들은 비디오 데이터(411), 오디오 데이터(412), 정지영상 데이터(413) 및 텍스트 데이터(414)를 포함할 수 있다. 이때, 멀티미디어 데이터 다중화 장치(420)는 오디오 부호화 장치, 비디오 부호화 장치, 또는 저장 장치로부터 압축된 형태의 멀티미디어 데이터들을 하나 이상 입력 받을 수 있다. 그러면, 멀티미디어 데이터 다중화 장치(420)는 멀티미디어 데이터들을 다중화하여 전파를 통해 전송 가능한 형태의 데이터, 패킷 또는 스트림으로 변환하여 출력할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티미디어 데이터 다중화 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 5에 따르면, 멀티미디어 데이터 다중화 장치(500)는 부호화부(510), 다중화 제어부(520), 패킷화 및 FEC 처리부(530), PSI 생성부(540), 다중화부(550), 및 전송부(560)를 포함할 수 있다. 멀티미디어 데이터 다중화 장치(500)는 동일하거나 혹은 다양한 종류의 멀티미디어 데이터들을 하나 이상 입력받고, 입력받은 멀티미디어 데이터들을 하나 이상의 패킷으로 분할하는 패킷화를 수행하여 전송할 수 있다.
먼저, 부호화부(510)는 멀티미디어 데이터를 MPEG-2 등의 압축 기법을 이용하여 부호화할 수 있다.
그리고, 다중화 제어부(520)는 멀티미디어 데이터의 속성에 기초하여 패킷의 크기를 가변적으로 결정할 수 있다. 다시 말해, 하나의 멀티미디어 데이터가 입력되는 경우, 다중화 제어부(520)는 입력된 멀티미디어 데이터의 속성에 따라 패킷의 크기를 다르게 결정할 수 있다. 그리고, 서로 다른 속성을 갖는 복수의 멀티미디어 데이터들이 입력된 경우, 다중화 제어부(520)는 복수의 멀티미디어 데이터들의 패킷의 크기를 각각 다르게 결정할 수 있다.
여기서, 멀티미디어 데이터의 속성은, 멀티미디어 데이터의 압축률, 해상도, 및 멀티미디어 데이터의 종류를 포함할 수 있다. 이때, 다중화 제어부(520)는 멀티미디어 데이터의 속성에 따라 전송 효율과 오버헤드를 최적화하는 범위 내에서 패킷의 크기를 결정할 수 있다.
일례로, 다중화 제어부(520)는 멀티미디어 데이터의 해상도에 비례하여 패킷의 크기(size)를 결정할 수 있다. 다시 말해, 도 6과 같이, 멀티미디어 데이터의 속성이 고해상도를 갖는 UHD(Ultra High Definition) 데이터(610)>HD(High Definition) 데이터(620)>SD(Standard Definition) 데이터(630)> 라디오(Radio) 데이터(640) 순으로 패킷의 크기를 크게 결정할 수 있다.
다른 예로, 다중화 제어부(520)는 멀티미디어 데이터의 종류에 따라 패킷의 크기를 가변적으로 결정할 수도 있다. 이때, 다중화 제어부(520)는 비디오 데이터>오디오 데이터>텍스트 데이터 순으로 패킷의 크기를 크게 결정할 수 있다.
이처럼, 다중화 제어부(520)는 멀티미디어 데이터의 속성 중 어느 하나를 이용하여 패킷의 크기를 결정할 수 있을 뿐만 아니라, 멀티미디어 데이터의 다양한 속성들을 하나 이상 이용하여 패킷의 크기를 결정할 수도 있다. 일례로, 복수의 멀티미디어 데이터들의 종류가 동일한 경우, 다중화 제어부(520)는 복수의 멀티미디어 데이터의 압축률 및 해상도 중 적어도 하나에 기초하여 복수의 멀티미디어 데이터들의 패킷의 크기를 각각 결정할 수 있다.
그리고, 복수의 멀티미디어 데이터들의 종류가 상이한 경우, 다중화 제어부(520)는 복수의 멀티미디어 데이터의 압축률, 해상도, 및 종류 중 적어도 하나에 기초하여 복수의 멀티미디어 데이터들의 패킷의 크기를 각각 결정할 수 있다.
또한, 다중화 제어부(520)는 멀티미디어 데이터의 속성 및 전송 시스템의 특성 중 적어도 하나에 기초하여 멀티미디어 데이터의 FEC(Forward Error Correction) 타입을 결정할 수 있다. 여기서, FEC 타입은, LDPC(Low Density Parity Check Code), RS(Reed Solomon), 터보(Turbo) 코드, 랩터(Raptor) 코드, 및 비터비(Viterbi) 코드와 같은 트렐리스(Trellis) 코드 등의 다양한 오류정정 부호화 기법을 포함할 수 있다. 그리고, 전송 시스템의 특성은, 대역폭(Bandwidth), 및 시스템 성능(throughput)을 포함할 수 있다.
일례로, 오류(error) 발생율이 큰 경우, 다중화 제어부(520)는 복잡도는 높더라도 오류에 강한 오류정정 부호화 기법을 FEC 타입으로 결정할 수 있다.
다른 예로, FEC 타입 결정부(520)는 채널의 상태가 나쁘거나, 멀티미디어 데이터 다중화 장치의 처리량이 적은 경우, 연산량이 많더라도 오류 정정 효과가 좋은 부호화 기법을 멀티미디어 데이터의 FEC 타입으로 결정할 수 있다.
또 다른 예로, FEC 타입 결정부(520)는 채널의 상태가 좋거나, 또는 멀티미디어 데이터 다중화 장치의 처리량이 많은 경우, 연산량이 적은 부호화 기법을 FEC 타입으로 결정할 수 있다.
또 다른 예로, FEC 타입 결정부(520)는 UHD 및 HD 데이터와 같이 멀티미디어 데이터의 크기가 클수록 연산량이 많은 부호화 기법을 FEC 타입으로 결정하고, FEC 타입 결정부(520)는 SD 및 라디오 데이터와 같이 멀티미디어 데이터의 크기가 작을수록 연산량이 적은 부호화 기법을 FEC 타입으로 결정할 수 있다.
이외에, FEC 타입 결정부(520)는 멀티미디어 데이터가 실시간 데이터인지, 또는 비실시간 데이터인지에 따라 FEC 타입을 결정할 수도 있다.
패킷화 및 FEC 처리부(530)는 결정된 FEC 타입에 기초하여 멀티미디어 데이터 및 PSI 데이터를 각각 FEC(Forward Error Correction) 처리하고, FEC 처리된 멀티미디어 데이터 및 PSI 데이터를 결정된 패킷의 크기에 기초하여 각각 패킷화할 수 있다.
일례로, FEC 타입이 RS 부호화로 결정된 경우, 패킷화 및 FEC 처리부(540)는 멀티미디어 데이터 및 PSI 데이터를 각각 RS 부호화 기법을 이용하여 부호화할 수 있다. 마찬가지로, FEC 타입이 LDPC, 터보 코드, 또는 랩터 코드로 결정된 경우, 패킷화 및 FEC 처리부(540)는 멀티미디어 데이터 및 PSI 데이터 각각을 LDPC, 터보 코드, 또는 랩터(Raptor) 코드를 이용하여 부호화할 수 있다. 이때, 패킷화 및 FEC 처리부(540)는 적어도 하나 이상의 오류정정 부호화 기법을 조합하여 멀티미디어 데이터 및 PSI 데이터를 각각 부호화할 수 있다.
그리고, 패킷화 및 FEC 처리부(530)는 FEC 처리된 멀티미디어 데이터 및 PSI 데이터를 패킷의 크기에 기초하여 각각 패킷화할 수 있다.
일례로, 패킷화 및 FEC 처리부(530)는 FEC 처리된 멀티미디어 데이터를 패킷의 크기에 따라 복수의 데이터 패킷으로 분할할 수 있다. 그리고, 패킷화 및 FEC 처리부(540)는 FEC 처리된 PSI 데이터를 패킷의 크기에 따라 복수의 PSI 패킷으로 분할할 수 있다.
PSI 생성부(540)는 결정된 패킷의 크기 및 FEC 타입에 기초하여 PSI(Program Specification Information) 데이터를 생성할 수 있다. 여기서, PSI 데이터는
이때, PSI 생성부(540)는 다중화 제어부(520)에서 결정된 패킷의 크기와 패킷화 및 FEC 처리부(540)에서 패킷화에 따라 생성된 패킷 식별자를 포함하는 패킷 정보를 생성할 수 있다. 그리고, PSI 생성부(540)는 FEC 타입을 포함하는 FEC 정보를 생성하고, 생성된 FEC 정보 및 패킷 정보를 포함하는 PSI 데이터를 생성할 수 있다.
보다 상세하게는, PSI 생성부(540)는 PSI 데이터의 페이로드(payload) 내에 특정 필드를 규정하고, 규정된 특정 필드에 패킷 식별자(PID), 패킷의 크기 및 FEC 타입을 명시할 수 있다. 일례로, PSI 생성부(540)는 도 11과 같이, MPEG-2의 540PSI 생성부(540)는 패킷화 및 FEC 처리부(530)는 앞에서 이미 설명한 바와 같이, 생성된 PSI 데이터를 FEC 타입 및 패킷의 크기에 기초하여 패킷화 및 FEC 처리할 수 있다.
FECtype_descritpor()
{
descriptor_tag
descriptor_length
TS_packet_length ∼(10)
FEC_type ∼(20)
}
표 1에 따르면, 패킷의 크기(10) 및 FEC 타입(20)은 하나의 디스크립터에 명시될 수 있다. 이때, PSI 생성부(540)는 패킷의 크기 및 FEC 타입을 두 개의 디스크립터에 각각 명시하여 PSI 데이터를 생성할 수도 있다.
도 11에서는 패킷의 크기 및 FEC 타입이 MPEG-2에서 규정한 PMT 내에 삽입되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 패킷의 크기 및 FEC 타입은 PMT(Program Map Table) 이외에 도 11의 형식을 갖는 구조 또는 신택스(syntax)를 사용하여 명시될 수도 있다.
다중화부(550)는 결정된 패킷의 크기에 기초하여 패킷화 및 FEC 처리된 멀티미디어 데이터 및 PSI 데이터를 각각 다중화할 수 있다. 그러면, 전송부(560)는 다중화된 멀티미디어 데이터 및 PSI 데이터를 각각 별도로 전송할 수 있다. 다시 말해, 전송부(560)는 다중화된 복수의 데이터 패킷들과 복수의 PSI 패킷들을 전송할 수 있다. 이때, PSI 패킷은 패킷 정보, 및 FEC 정보 이외에 매핑 정보 등의 다중화 정보 및 프로그램 정보를 더 포함할 수 있다. 여기서, 프로그램 정보는 오디오 데이터, 비디오 데이터, 텍스트 데이터 등의 멀티미디어 데이터가 속하는 프로그램의 세부 정보를 포함할 수 있다.
한편, 본원 발명의 일실시예에 따른 멀티미디어 데이터 다중화 장치는 도 7과 같이, FEC 타입을 세부적으로 분류 및 코드화하여 PSI 패킷에 포함시킬 수 있다.
지금까지, 도 5에서는, 패킷화 및 FEC 처리부(530)가 부호화부(510) 및 다중화부(550)와 별도로 구성되는 것으로 설명하였으나, 패킷화 및 FEC 처리부(530)는 부호화부(510) 및 다중화부(550) 중 어느 하나에 포함될 수 있다. 다시 말해, 부호화부(510)에서 멀티미디어 데이터 및 PSI 데이터를 각각 패킷화 및 FEC 처리할 수 있다. 마찬가지로, 다중화부(550)에서 멀티미디어 데이터 및 PSI 데이터를 각각 패킷화 및 FEC 처리할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티미디어 다중화 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
먼저, 810 단계에서, 다중화 제어부(520)는 멀티미디어 데이터의 속성에 기초하여 패킷의 크기를 결정할 수 있다. 여기서, 멀티미디어 데이터의 속성은 멀티미디어 데이터의 압축률, 해상도, 및 멀티미디어 데이터의 종류를 포함할 수 있다.
이때, 다중화 제어부(520)는 멀티미디어 데이터의 속성에 따라 멀티미디어 데이터를 복수개의 패킷으로 분할하기 위해 이용되는 패킷의 크기를 가변적으로 결정할 수 있다.
이어, 820 단계에서, 다중화 제어부(520)는 멀티미디어 데이터의 속성 및 전송 시스템의 특성 중 적어도 하나에 기초하여 멀티미디어 데이터의 FEC(Forward Error Correction) 타입을 결정할 수 있다. 여기서, 전송 시스템의 특성은, 대역폭(Bandwidth), 및 시스템 성능(throughput)을 포함할 수 있다.
그리고, 830 단계에서, 패킷화 및 FEC 처리부(530)는 결정된 FEC 타입에 기초하여 멀티미디어 데이터 및 PSI 데이터를 각각 패킷화 및 FEC 처리할 수 있다. 여기서, FEC 타입은, LDPC(Low Density Parity Check Code), RS(Reed Solomon), 터보(Turbo) 코드, 랩터(Raptor) 코드, 및 비터비(Viterbi) 코드와 같은 트렐리스(Trellis) 코드 등의 다양한 오류정정 부호화 기법을 포함할 수 있다.
이때, PSI 생성부(540)는 결정된 패킷의 크기 및 패킷 식별자를 포함하는 패킷 정보를 생성할 수 있다. 그리고, PSI 생성부(540)는 FEC 타입을 포함하는 FEC 정보를 생성하고, 생성된 FEC 정보 및 패킷 정보를 포함하는 PSI 데이터를 생성할 수 있다. 여기서, 패킷 식별자는 멀티미디어 데이터 또는 PSI 데이터를 복수의 패킷으로 분할함에 따라, 분할된 패킷들을 식별하기 위해 이용될 수 있다.
이어, 840 단계에서, 다중화부(540)는 패킷의 크기에 기초하여 멀티미디어 데이터 및 PSI 데이터를 각각 다중화할 수 있다. 다시 말해, 다중화부(540)는 패킷화를 통해 복수의 패킷으로 분할된 멀티미디어 데이터를 다중화할 수 있다. 즉, 다중화부(540)는 복수의 데이터 패켓들을 다중화할 수 있다. 마찬가지로, 다중화부(540)는 패킷화를 통해 복수의 패킷으로 분할된 PSI 데이터를 다중화할 수 있다. 즉, 다중화부(540)는 복수의 PSI 패킷들을 다중화할 수 있다.
그러면, 850 단계에서, 전송부(560)는 다중화된 멀티미디어 데이터 및 PSI 데이터를 별도로 전송할 수 있다. 다시 말해, 전송부(560)는 다중화된 멀티미디어 데이터에 다중화된 PSI 데이터를 함께 실어서 전송하지 않고, 다중화된 멀티미디어 데이터와 PSI 데이터를 별도로 전송할 수 있다. 이때, 전송부(560)는 다중화된 멀티미디어 데이터와 PSI 데이터를 함께 전송할 수도 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티미디어 데이터 역다중화 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 9에 따르면, 멀티미디어 데이터 역다중화 장치(900)는 데이터 수신부(910), PSI 분석부(920), 역다중화부(930), 데이터 복원부(940)를 포함할 수 있다.
데이터 수신부(910)는 멀티미디어 데이터 다중화 장치(500)로부터 다중화된 PSI 데이터 및 멀티미디어 데이터를 각각 별도로 수신할 수 있다. 이때, 다중화된 PSI 데이터는 멀티미디어 데이터 다중화 장치(500)에서 패킷화 및 FEC 처리됨에 따라, 데이터 수신부(910)는 다중화된 복수의 데이터 패킷들을 수신할 수 있다. 마찬가지로, PSI 데이터는 멀티미디어 데이터 다중화 장치(500)에서 패킷화 및 FEC 처리됨에 따라, 데이터 수신부(910)는 다중화된 복수의 PSI 패킷들을 수신할 수 있다. 여기서, PSI 패킷은 패킷 정보 및 FEC 정보를 포함할 수 있다.
PSI 분석부(920)는 PSI 패킷으로부터 FEC 정보 및 패킷 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 패킷 정보는 멀티미디어 데이터의 속성에 따라 결정된 패킷의 크기 및 패킷 식별자를 포함하고, FEC 정보는 FEC 타입을 포함할 수 있다.
역다중화부(930)는 획득한 패킷 정보 및 FEC 정보에 기초하여 데이터 패킷 및 PSI 패킷을 역다중화할 수 있다. 그러면, 데이터 복원부(940)는 FEC 정보에 기초하여 역다중화된 데이터 패킷 및 PSI 패킷을 복호화할 수 있다.
보다 상세하게는, 역다중화부(930)는 패킷 식별자 및 패킷의 크기에 기초하여 모은 복수의 데이터 패킷들을 역다중화함에 따라 부호화된 멀티미디어 데이터를 복원할 수 있다. 그러면, 데이터 복원부(940)는 FEC 정보에 포함된 FEC 타입에 따라 복원된 부호화된 멀티미디어 데이터를 복호화할 수 있다. 이처럼, 데이터 복원부(940)는 복호화를 통해 멀티미디어 데이터 다중화 장치(500)로 입력된 원래의 멀티미디어 데이터를 복원할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티미디어 데이터 역다중화 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
먼저, 1010 단계에서, 데이터 수신부(910)는 멀티미디어 데이터 다중화 장치(500)에서 별도로 전송된 다중화된 PSI 데이터 및 멀티미디어 데이터를 각각 수신할 수 있다. 다시 말해, 데이터 수신부(910)는 복수의 PSI 패킷들과 데이터 패킷들을 수신할 수 있다. 여기서, PSI 패킷은 패킷 정보 및 FEC 정보를 포함할 수 있다.
이어, 1020 단계에서, PSI 분석부(920)는 PSI 패킷으로부터 패킷 정보 및 FEC 정보를 획득할 수 있다. 이때, 패킷 정보는 패킷의 크기 및 패킷 식별자를 포함할 수 있다. 여기서, 패킷의 크기는 멀티미디어 데이터 다중화 장치(500)에서 멀티미디어 데이터의 속성에 따라 결정되며, 패킷 식별자는 멀티미디어 데이터를 패킷의 크기에 기초하여 분할함에 따라 분할된 데이터 패킷들을 식별하기 위해 이용될 수 있다. 그리고, FEC 정보는 멀티미디어 데이터 다중화 장치(500)에서 전송 시스템의 특성에 기초하여 결정된 FEC 타입을 포함할 수 있다.
그리고, 1030 단계에서, 역다중화부(930)는 FEC 정보 및 패킷 정보에 기초하여 복수의 데이터 패킷들을 역다중화하여 부호화된 멀티미디어 데이터를 복원할 수 있다.
이어, 1040 단계에서, 데이터 복원부(940)는 획득한 FEC 정보에 기초하여 복원된 부호화된 멀티미디어 데이터를 복호화할 수 있다. 그리고, 데이터 복원부(940)는 복호화를 통해 원래의 멀티미디어 데이터를 복원할 수 있다. 그러면, 복원된 멀티미디어 데이터는 저장 장치(미도시)에 저장되거나, 또는 디스플레이(미도시)를 통해 재생될 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
500: 멀티미디어 데이터 다중화 장치
510: 부호화부
520: 다중화 제어부
530: 패킷화 및 FEC 처리부
540: PSI 생성부
550: 다중화부
560: 전송부
900: 멀티미디어 데이터 역다중화 장치
910: 데이터 수신부
920: PSI 분석부
930: 역다중화부
940: 데이터 복원부

Claims (20)

  1. 멀티미디어 데이터의 속성에 기초하여 패킷의 크기(size)를 가변적으로 결정하고, 상기 멀티미디어 데이터의 오류정정 부호화(FEC) 타입을 가변적으로 결정하는 다중화 제어부;
    상기 결정된 패킷의 크기 및 FEC 타입에 기초하여 PSI(Program Specification Information) 데이터를 생성하는 PSI 생성부; 및
    상기 멀티미디어 데이터 및 상기 PSI 데이터를 각각 다중화하는 다중화부
    를 포함하는 멀티미디어 데이터 다중화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다중화부는,
    상기 멀티미디어 데이터의 속성 및 전송 시스템의 특성 중 적어도 하나에 기초하여 상기 FEC 타입을 가변적으로 결정하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 다중화 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 멀티미디어 데이터의 속성은, 상기 멀티미디어 데이터의 압축률, 상기 멀티미디어 데이터의 해상도, 및 상기 멀티미디어 데이터의 종류 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 전송 시스템의 특성은, 대역폭(Bandwidth), 및 시스템 성능(throughput) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 다중화 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 PSI 생성부는,
    상기 결정된 패킷의 크기 및 패킷 식별자(PID)를 포함하는 패킷 정보와 상기 FEC 타입을 포함하는 FEC 정보를 생성하고, 상기 생성된 FEC 정보 및 상기 패킷 정보를 PMT에 삽입하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 다중화 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 PSI 생성부는,
    상기 생성된 FEC 정보 및 상기 패킷 정보를 포함하는 디스크립터(descriptor)를 생성하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 다중화 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 다중화 제어부는,
    수신된 복수의 멀티미디어 데이터의 종류가 동일한 경우, 상기 복수의 멀티미디어 데이터의 압축률 및 해상도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 복수의 멀티미디어 데이터 각각의 패킷의 크기를 가변적으로 결정하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 다중화 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 다중화 제어부는,
    수신된 복수의 멀티미디어 데이터의 종류가 상이한 경우, 상기 복수의 멀티미디어 데이터의 종류, 압축률 및 해상도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 복수의 멀티미디어 데이터 각각의 패킷의 크기를 가변적으로 결정하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 다중화 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 패킷의 크기 및 FEC 타입에 기초하여 상기 PSI 데이터 및 상기 멀티미디어 데이터를 각각 패킷화 및 FEC 처리하는 패킷화 및 FEC 처리부
    를 더 포함하고,
    상기 다중화부는,
    상기 패킷화 및 FEC 처리된 PSI 데이터 및 멀티미디어 데이터를 다중화하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 다중화 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 다중화된 PSI 데이터 및 상기 다중화된 멀티미디어 데이터를 별도로 전송하는 전송부
    를 더 포함하는 멀티미디어 데이터 다중화 장치.
  10. 멀티미디어 데이터의 속성에 기초하여 패킷의 크기(size)를 가변적으로 결정하는 단계;
    상기 멀티미디어 데이터의 오류정정 부호화(FEC) 타입을 가변적으로 결정하는 단계;
    상기 결정된 패킷의 크기 및 상기 FEC 타입에 기초하여 PSI(Program Specification Information) 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 멀티미디어 데이터 및 상기 PSI 데이터를 각각 다중화하는 단계
    를 포함하는 멀티미디어 데이터 다중화 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 FEC 타입을 가변적으로 결정하는 단계는,
    상기 멀티미디어 데이터의 속성 및 전송 시스템의 특성 중 적어도 하나에 기초하여 상기 멀티미디어 데이터 별로 상기 FEC 타입을 가변적으로 결정하고,
    상기 멀티미디어 데이터의 속성은,
    상기 멀티미디어 데이터의 압축률, 상기 멀티미디어 데이터의 해상도, 및 상기 멀티미디어 데이터의 종류 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 전송 시스템의 특성은, 대역폭(Bandwidth), 및 시스템 성능(throughput) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 다중화 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 PSI 데이터를 생성하는 단계는,
    상기 결정된 패킷의 크기 및 패킷 식별자(PID)를 포함하는 패킷 정보와 상기 FEC 타입을 포함하는 FEC 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 FEC 정보 및 상기 패킷 정보를 PMT에 삽입하는 단계
    를 포함하는 멀티미디어 데이터 다중화 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 PSI 데이터를 생성하는 단계는,
    상기 생성된 FEC 정보 및 상기 패킷 정보를 포함하는 디스크립터(descriptor)를 생성하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 다중화 방법.
  14. PSI 패킷을 수신하는 데이터 수신부 -상기 PSI 패킷은 멀티미디어 데이터의 속성에 따라 생성된 패킷 정보에 기초하여 PSI 데이터가 패킷화된 것임-;
    상기 수신된 PSI 패킷에 기초하여 상기 멀티미디어 데이터의 패킷 정보 및 FEC 정보를 획득하는 PSI 분석부;
    다중화된 멀티미디어 데이터를 상기 패킷 정보 및 FEC 정보에 기초하여 역다중화하는 역다중화부; 및
    상기 FEC 정보에 기초하여 역다중화된 상기 멀티미디어 데이터를 복호화하여 멀티미디어 데이터를 복원하는 데이터 복원부
    를 포함하는 멀티미디어 데이터 역다중화 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 역다중화부는,
    상기 다중화된 멀티미디어 데이터를 상기 패킷 정보에 기초하여 역다중화함에 따라 부호화된 멀티미디어 데이터를 복원하고,
    상기 데이터 복원부는,
    상기 복원된 부호화된 멀티미디어 데이터를 상기 FEC 정보에 기초하여 복호화함에 따라 상기 멀티미디어 데이터를 복원하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 역다중화 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 패킷 정보는,
    상기 멀티미디어 데이터의 속성에 따라 결정된 다중화 패킷의 크기 및 패킷 식별자(PID)를 포함하고,
    상기 FEC 정보는, 상기 멀티미디어 데이터의 속성 및 전송 시스템의 특성 중 적어도 하나에 기초하여 결정된 FEC 타입을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 역다중화 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 멀티미디어 데이터의 속성은,
    상기 멀티미디어 데이터의 압축률, 상기 멀티미디어 데이터의 해상도, 및 상기 멀티미디어 데이터의 종류 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 역다중화 장치.
  18. PSI 패킷을 수신하는 단계 -상기 PSI 패킷은 멀티미디어 데이터의 속성에 따라 생성된 패킷 정보에 기초하여 PSI 데이터가 패킷화된 것임-;
    상기 수신된 PSI 패킷에 기초하여 상기 멀티미디어 데이터의 패킷 정보 및 FEC 정보를 획득하는 단계; 및
    다중화된 멀티미디어 데이터를 상기 패킷 정보 및 FEC 정보에 기초하여 역다중화하는 단계
    를 포함하는 멀티미디어 데이터 역다중화 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 역다중화하는 단계는,
    상기 다중화된 멀티미디어 데이터를 상기 패킷 정보에 기초하여 역다중화함에 따라 부호화된 멀티미디어 데이터를 복원하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 역다중화 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    역다중화된 멀티미디어 데이터를 상기 FEC 정보에 기초하여 복호화함에 따라 멀티미디어 데이터를 복원하는 단계
    를 더 포함하는 멀티미디어 데이터 역다중화 방법.
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