KR101402439B1 - 스펙트럼 감지 동안에 휴지하는 송신기 - Google Patents

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Abstract

일반적으로, 본 개시물은 스펙트럼 감지 동작 동안 데이터 송신 기능을 휴지하기 위한 기법에 관한 것이다. 일 양태에서, 스펙트럼 감지 방법은 적어도 하나의 시간 간격 동안 스펙트럼의 어느 채널이 사용 가능한지를 검출하는 단계, 및 그 적어도 하나의 시간 간격 동안에, 통신 디바이스로부터의 어떠한 데이터도 송신하는 것을 억제하는 단계를 포함한다.

Description

스펙트럼 감지 동안에 휴지하는 송신기{TRANSMITTER QUIETING DURING SPECTRUM SENSING}
본 출원은 다음의 미국 가특허 출원 각각의 이익을 주장하며, 그의 전체 내용을 여기에 참고로서 포함한다:
2009년 7월 2일자 출원된, 미국 가출원 번호 제 61/222,845 호;
2009년 7월 17일자 출원된, 미국 가출원 번호 제 61/226,601 호;
2010년 1월 15일자 출원된, 미국 가출원 번호 제 61/295,479 호; 및
2010년 3월 2일자 출원된, 미국 가출원 번호 제 61/309,511 호.
본 개시물은 네트워크를 통한 데이터의 송신에 관한 것이다.
현재, 무선 HDMI (고화질 멀티미디어 인터페이스) 와 같은, 멀티미디어 데이터의 무선 디스플레이를 위한 여러 가지 솔루션들이 개발중에 있다. 이들 솔루션의 주 의도는 특정 구성요소 (예를 들면, 셋톱 박스, 디지털 다기능 디스크 (DVD) 플레이어, 컴퓨팅 디바이스) 와 디스플레이 디바이스 사이에서 HDMI 케이블을 대체하는 것이다.
특정 제공자는 비압축 비디오의 송신을 위해 전용 방법론을 이용하는 솔루션을 개발하였다. 다른 솔루션은 소비자 전자 디바이스 (예를 들면, 게임 콘솔 또는 DVD 플레이어) 를 목표로 할 수 있고, 호스트와 클라이언트 측에서 전용의 하드웨어를 필요로 할 수 있다. 그런 전용 디바이스에 대한 전력 소비가 매우 높을 수 있다. 또한, 특정 솔루션의 비압축 비디오의 송신은 고해상 데이터 전송을 지원하는 임의의 확장 능력을 제한할 수 있다.
일반적으로, 본 개시물은 하나 이상의 가용 스펙트럼 채널들을 이용하여 애플리케이션용 데이터를 송신하고, 스펙트럼 감지 (spectrum sensing) 동작 동안에 데이터 송신을 휴지하는 기법에 관한 것이다. 스펙트럼 감지는 단독으로 또는 데이터베이스 액세스와 협력하여 수행하여, 데이터를 송신할 수 있는 하나 이상의 가용 스펙트럼 채널들을 식별할 수 있다.
여기서, 많은 다른 기법들, 디바이스들, 시스템들 및 방법들을 설명한다. 오류 복구/장애 허용성의 구현, 휴지(quieting) 듀티 사이클의 선택, 및/또는 그런 듀티 사이클에 기초한 송신 데이터 스트림의 적용과 같은, 여러 기법들이 송신 휴지의 충격을 조정하거나, 최소화할 수 있다. 어떤 기법들은 식별된, 가용 채널들을 이용하는 여러 서비스들/애플리케이션들에 대한 무선 데이터 송신을 용이하게 할 수 있다. 예를 들면, 디바이스는 텔레비전 대역 스펙트럼 상의 가용 채널을 이용하여, 디스플레이 디바이스에 특정 데이터를 송신할 수 있다.
일 예에서, 스펙트럼 감지의 방법은 적어도 하나의 시간 간격 동안 어느 스펙트럼 채널을 이용할 수 있는지를 검출하는 단계, 및 적어도 그 하나의 시간 간격 동안에, 통신 디바이스로부터 어떠한 데이터도 송신하는 단계를 억제하는 단계를 포함한다.
일 예에서, 통신 시스템은 하나 이상의 프로세서들, 채널 식별자, 및 송신기를 포함한다. 채널 식별자는, 하나 이상의 프로세서들에 의해, 적어도 하나의 시간 간격 동안 어느 스펙트럼 채널이 이용 가능한지를 검출하는데, 사용 가능하다. 송신기는, 하나 이상의 프로세서들에 의해, 적어도 그 하나의 시간 간격 동안에, 통신 디바이스로부터 어떠한 데이터도 송신하는 것을 억제하는데, 사용 가능하다.
일 예에서, 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 하나 이상의 프로세서들로 하여금, 적어도 하나의 시간 간격 동안에 어느 스펙트럼 채널이 이용 가능한지를 검출하고, 적어도 그 하나의 시간 간격 동안에 통신 디바이스로부터 어떠한 데이터도 송신하는 것을 억제하도록 하는 명령을 포함한다.
또 다른 예에서, 본 개시물은 송신기를 통하여 데이터를 송신하는 단계, 주기적인 시간 간격 동안에 송신기를 주기적으로 블랭킹 (blanking) 하는 단계, 및 그 주기적인 시간 간격들 동안에 송신기를 블랭킹하면서, 감지 동작을 수행하는 단계를 포함하는 방법을 설명한다.
본 개시물에서 설명하는 기법은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현할 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 프로세서들에 의해 여러 기법들을 구현하거나, 실행할 수 있다. 여기서 사용할 때, 프로세서는 마이크로프로세서, 주문형 집적 회로 (ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA), 디지털 신호 처리 장치 (DSP) 또는 다른 등가의 일체형 또는 별도의 로직 회로를 지칭할 수 있다. 하나 이상의 프로세서들에 의해 소프트웨어를 실행할 수 있다. 이 기법들을 실행하는 명령을 포함하는 소프트웨어는 초기에 컴퓨터 판독가능 매체에 저장하고, 프로세서에 의해 로드하여, 실행할 수 있다.
따라서, 본 개시물은, 또한, 프로세서로 하여금, 본 개시물에서 설명한 여러 기법들 중 어느 한 기법을 수행하도록 하는 명령을 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 심사숙고한다. 일부의 경우, 컴퓨터 판독가능 저장 매체는, 제조자에게 판매할 수 있고 및/또는 한 디바이스에 사용할 수 있는, 컴퓨터 프로그램 저장 제품의 일부분을 형성할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수 있으며, 일부의 경우 또한 패키징 재료를 포함할 수 있다.
또한, 본 개시물은, 스펙트럼 감지를 위한 송신기 휴지 동작을 지원하기 위해, 적응 비디오 코딩, 동기화와 레이턴시 저감을 위한 여러 기법들을 설명한다.
하나 이상의 양태들의 세부사항을 첨부도면과 이하의 상세한 설명에 개시한다. 다른 특징, 목적, 및 이점은 상세한 설명과 도면, 그리고 특허청구범위로부터 명백히 알 수 있다.
도 1 은 무선 네트워크를 통하여 데이터 수신기에 통신 연결되는 통신 시스템의 일 예를 도시하는 블록도이다.
도 2 는 무선 네트워크를 통하여 하나 이상의 멀티미디어 수신기들과 하나 이상의 멀티미디어 출력 디바이스들에 통신 연결되는 통신 디바이스의 일 예를 도시하는 블록도이다.
도 3 는 무선 네트워크를 통하여 하나 이상의 디지털 텔레비젼 (TV) 수신기들과 하나 이상의 디스플레이 디바이스들에 통신 연결되는 통신 디바이스의 일 예를 도시하는 블록도이다.
도 4 는 디지털 TV 내에서 포함될 수 있는, 디지털 TV 수신기와 디스플레이 디바이스에 통신 연결되는 모바일 통신 디바이스의 일 예를 도시하는 블록도이다.
도 5 는 도 2 및/또는 도 3 에 나타낸 통신 디바이스로서 사용할 수 있는 통신 디바이스의 일 예를 도시하는 블록도이다.
도 6 은 도 5 에 나타낸 통신 디바이스와 같은 통신 디바이스 내에서 구현될 수 있는, 디지털 TV 변환 유닛/송신기의 일 예를, 채널 식별자와 함께, 도시하는 블록도이다.
도 7 은 도 5 에 나타낸 통신 디바이스와 같은 통신 디바이스 내에서 구현될 수 있는, 디지털 TV 변환 유닛/송신기의 또 다른 예를, 채널 식별자와 함께, 도시하는 블록도이다.
도 8 은 스펙트럼 감지 동안 송신기 휴지를 수행하기 위하여, 도 1 내지 도 5 에 나타낸 통신 디바이스들 중 하나 이상과 같은, 통신 디바이스에 의해 수행할 수 있는 방법의 일 예를 도시하는 흐름도이다.
도 9 는 도 1 내지 도 5 에 나타낸 통신 디바이스들 중 하나 이상의 디바이스과 같은, 통신 디바이스에 의해 수행할 수 있는, 스펙트럼 감지를 수행하는 방법의 일 예를 도시하는 흐름도이다.
도 10 은 예컨대, 도 1 내지 도 5의 통신 디바이스들 중 하나의 디바이스에 대한, 예시적인 데이터 송신 및 채널 감지 듀티 사이클을 도시하는 타이밍도이다.
도 11 은 예컨대, 도 1 내지 도 5의 통신 디바이스들 중 하나의 디바이스에 대한, 또 다른 예시적인 데이터 송신 및 채널 감지 듀티 사이클을 도시하는 타이밍도이다.
도 12 는 통신 디바이스에 의해 송신할 수 있는, 예시적인 데이터 송신 듀티 사이클 및 대응하는 데이터 스트림을 도시하는 개념도이다.
도 13 은 송신 휴지 간격들 동안 송신할 수 없는 기타 데이터 (miscellaneous data) 에 의해 분리되는 다수의 화상 그룹들에 대한 데이터 콘텐츠를 포함하는 데이터 스트림의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 14 는 송신 휴지 간격들 동안 송신할 수 없는 기타 데이터에 의해 분리되는 다수의 장면들에 대한 데이터 콘텐츠를 포함하는 데이터 스트림의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 15 는 송신 휴지 간격들 동안 송신할 수 없는 기타 데이터에 의해 분리되는 다수의 데이터 프레임들을 포함하는, 데이터 스트림의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 16 은 송신 휴지 간격들 동안에 송신할 수 없는 중복 (redundant) 프레임에 의해 분리되는 다수의 데이터 프레임들을 포함하는, 데이터 스트림의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 17 은 본 개시물에서 설명하는 여러 적응 비디오 코딩 기법들의 적용에 적합할 수 있는 멀티미디어 통신 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 18 은 ATSC 아키텍처를 가지는 예시적인 멀티미디어 통신 시스템에서의 타이밍을 도시하는 블록도이다.
도 19 은 ATSC 아키텍처를 가지는 예시적인 멀티미디어 통신 시스템에서의 데이터 흐름을 도시하는 블록도이다.
도 20 은 도 19의 TS MUX 유닛의 출력을 수신하는 ATSC 변조기 데이터 흐름을 더 도시하는 블록도이다.
도 21 은 ATSC 데이터 레이트를 도시하는 타이밍도이다.
도 22 는 적응 비디오 인코딩을 이용하는 송신기 휴지의 일 예를 도시하는 타이밍도이다.
도 23 은 적응 비디오 인코딩을 이용하는 송신기 휴지의 또 다른 예를 도시하는 타이밍도이다.
도 24 는 송신 휴지 간격들과 동기화된 기타 데이터에 의해 분리되는 다수의 화상 그룹들에 대한 데이터 콘텐츠를 포함하는 데이터 스트림의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 25 는 송신 휴지 간격들과 동기화된 기타 데이터에 의해 분리되는 다수의 장면들에 대한 데이터 콘텐츠를 포함하는 데이터 스트림의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 26 은 휴지 트리거 펄스에 응답한 변조기에 의한 널 바이트의 삽입의 일 예를 도시하는 타이밍도이다.
도 27 은 미디어 통신 시스템에서 스펙트럼 감지, 인코딩과 변조의 조정된 (coordinated) 동기화를 도시하는 블록도이다.
도 28 은 본 개시물에 부합하는 기법을 도시하는 흐름도이다.
도 29 는 본 개시물에 부합하는 디바이스를 도시하는 블록도이다.
도 30 - 34 는 본 개시물에 부합하는 다른 기법들을 도시하는 흐름도이다.
도 1 은 무선 네트워크 (7) 를 통하여 데이터 수신기 (9) 에 통신 연결되는 통신 시스템 (1) 의 일 예를 도시하는 블록도이다. 통신 시스템 (1) 은 데이터 수신기 (9) 에 데이터를 송신하는 것이 가능하다. 일부의 경우, 데이터는 오디오 데이터, 비디오 데이터, 텍스트 데이터, 음성 데이터 및 그래픽 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 멀티미디어 데이터를 포함할 수 있다. 도 1 의 예에서, 비록 통신 시스템 (1) 을 단지 무선 네트워크 (7) 를 통하여 하나의 데이터 수신기 (9) 에 데이터를 송신하는 것으로 나타내지만, 통신 시스템 (1) 은 또한, 일부의 경우, 무선 네트워크 (7) 를 통하여, 데이터 수신기 (9) 를 포함한, 하나 이상의 데이터 수신기들에 데이터를 송신 또는 브로드캐스팅하는 것이 가능할 수 있다.
일부의 경우, 무선 네트워크 (7) 는 예를 들면, 추후 자세하게 설명하는 바와 같이, 국제 표준 ISO/IEC 13818-1 에 의해 제공되는, ATSC (Advanced Television Systems Committee) 포맷, DVB (Digital Video Broadcasting) 포맷, T-DMB (Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting) 포맷, , ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial) 포맷 또는 MPEG-TS (Moving Picture Experts Group Transport Stream) 포맷과 같은, 디지털 브로드캐스트 포맷용의 스펙트럼을 통한 통신 지원을 제공하는 네트워크를 포함할 수 있다. ATSC 표준은 디지털 텔레비전 송신을 위한 고화질 텔레비전 시스템 위원회 (Advanced Television Systems Committee) 에 의해 개발된 일련의 표준이다. DVB 표준은 디지털 텔레비전에 대한 국제적으로 인정되고 개방된 표준의 세트이며, 유럽 전기 통신 표준 협회 (European Telecommunications Standards Institute; ETSI), 유럽 전기 기술 규격 조정 위원회 (European Committee for Electrotechnical Standardization; CENELEC) 와 유럽 방송 연합 (European Broadcasting Union; EBU) 의 공동 기술 위원회 (Joint Technical Committee; JTC) 에 의해 발표되었다. DMB 는 모바일 디바이스에 멀티미디어 데이터를 송신하기 위한 디지털 무선 전송 기술이다. ISDB 는 디지털 텔레비전과 디지털 라디오에 대한 일본 표준이다. 본 개시물의 교시로부터 이점을 얻을 수 있는 다른 무선 표준은, ATSC M/H (Advanced Television Systems Committee - Mobile/Handheld), FO EV, DVB-H (Digital Multimedia Broadcast-handheld), DVB-SH (Digital Multimedia Broadcast-satellite services to handheld), 및 차세대 모바일 브로드캐스트 표준과 같은, 모바일 브로드캐스트 표준을 포함한다. 또한, NTSC 표준과 차세대 미국 텔레비전 체계 위원회 NTSC 표준은 본 개시물의 교시로부터 이점을 얻을 수 있다. 또한, 3세대 (3G) 표준, 3세대 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 (3G MBMS), BCMCS (Broadcast and Multicast Services), LTE (long term evolution broadcast) 브로드캐스트와 같은 표준, 또는 무수한 다른 표준들도 역시 이점을 얻을 수 있다. 이들 및 다른 표준과 더불어, 본 개시물의 블랭킹 기법을, 다른 이유 때문 만이 아니라 감지 동안에도 이용할 수 있다.
디지털 브로드캐스트 포맷은 송신 데이터에 어떤 특정 또는 특별한 수신지도 제공하지 않거나 규정하지 않는 브로드캐스트 포맷일 수 있다. 예를 들면, 디지털 브로드캐스트 포맷은 브로드캐스팅되는 데이터 패킷 또는 단위 (unit) 의 헤더가 어떤 수신지 주소도 포함하지 않는 포맷을 포함할 수 있다.
통신 시스템 (1) 은 규정된 위치에서 데이터를 송수신하는 하나 이상의 디바이스들의 고정 시스템, 또는 하나 이상의 디바이스들의 모바일 시스템을 포함할 수 있다. 각 디바이스는 하나 이상의 프로세서들을 포함할 수 있다. 통신 시스템 (1) 은 하나 이상의 독립형 디바이스들을 포함하거나, 큰 시스템의 일부분일 수 있다. 예를 들면, 통신 시스템 (1) 은, 무선 통신 디바이스 (예를 들면, 무선 모바일 핸드셋 또는 디바이스), 디지털 카메라, 디지털 텔레비전 (TV), 비디오 카메라, 영상 전화, 디지털 멀티미디어 플레이어, 개인 휴대 정보 단말기 (PDA), 비디오 게임 콘솔, 개인용 컴퓨터 또는 랩탑 디바이스, 또는 다른 비디오 디바이스를 포함하거나, 이들의 일부분일 수 있다.
어떤 예들에서, 통신 시스템 (1) 은 비디오 게임 또는 게임 애플리케이션용으로 사용할 수 있다. 이들 예에서, 통신 시스템 (1) 의 한명 이상의 사용자들이 통신 시스템 (1) 에의 네트워크 접속 (예를 들면, 무선 네트워크 접속) 을 통해 다른 사용자와의 어떤 대화형 게임을 포함하는 하나 이상의 게임들을 행할 수 있다. 실시간 정보를 포함한, 게임용의 그래픽 및/또는 영상 데이터를, 데이터 수신기 (9) 에 제공할 수 있고, 그 후 데이터 수신기 (9) (예를 들면, 고화질 텔레비전 또는 디스플레이 디바이스) 에 연결된 별개의 디스플레이 디바이스 상에 표시할 수 있다. 이 방식으로, 사용자는 게임 애플리케이션용의 디스플레이 데이터를 이 별개의 디스플레이 디바이스 상에서 볼 수 있다.
통신 시스템 (1) 은 또한 다른 디바이스들과 무선 통신하는 주변 디바이스들을 포함한, 하나 이상의 주변 디바이스들 (예를 들면, 키보드) 을 포함할 수 있다. 일부의 경우, 통신 시스템 (1) 은 상술한 디바이스의 일부 또는 모두에 사용될 수 있는 하나 이상의 집적 회로들, 칩들 또는 칩세트들 내에 포함되는 구성요소들을 포함할 수 있다.
도 1 에 나타낸 바와 같이, 통신 시스템 (1) 은 채널 식별자 (5) 에 연결된 데이터 변환 유닛/송신기 (3) 를 포함할 수 있다. 데이터 변환 유닛/송신기 (3) 및 채널 식별자 (5) 는 하나 이상의 디바이스들로, 또는 일부로서, 물리적으로 포함될 수 있다. 예를 들면, 일부의 경우, 데이터 변환 유닛/송신기 (3) 및 채널 식별자 (5) 중 하나 또는 양자가 별개의 디바이스에 연결된 주변 디바이스 내에 포함될 수 있다. 따라서, 데이터 변환 유닛/송신기 (3) 및 채널 식별자 (5) 는 통신 시스템 (1) 내의 하나 이상의 디바이스들의 일부분일 수 있다.
통신 시스템 (1) 은 데이터를 수신하고, 처리하고, 생성하고, 그리고 송신하는 것이 가능하다. 예를 들면, 통신 시스템 (1) 은, 예컨대, ATSC, DVB, ISDB-T, 또는 T-DMB를 포함하는, 셀룰러, 로컬 무선, 또는 브로드캐스트 네트워크를 포함하는, 많은 가능한 무선 또는 무선 접속 네트워크 중의 어느 하나를 통해 데이터를 수신할 수 있다. 일부의 경우, 통신 시스템 (1) 은 데이터를 유선 인터페이스를 통해 또는 하나 이상의 내장 인터페이스들을 통하여 수신할 수 있다. 또한, 데이터는 카메라 또는 다른 캠코더 애플리케이션용 화상/비디오 센서를 통하여 수신된 데이터와 같은, 비압축 포맷 데이터를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 데이터는 오디오 데이터, 비디오 데이터, 이미지 데이터, 그래픽 데이터, 텍스트 데이터, 음성 데이터 또는 메타 데이터 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.
통신 시스템 (1) 은 또한 무선 네트워크 (7) 를 통하여 데이터 수신기 (9) 와 같은 하나 이상의 다른 디바이스들로 데이터를 브로드캐스팅하거나 그렇치 않으면 송신하는 것이 가능하다. 데이터 변환 유닛/송신기 (3) 는 특정 디지털 브로드캐스트 포맷으로 데이터를 변환하는 것이 가능하다. 예를 들면, 데이터 변환 유닛/송신기 (3) 는 특정 디지털 브로드캐스트 포맷 (예를 들면, ATSC, DVB, ISDB-T, T-DMB, MPEG-TS) 으로 컴파일하는 데이터를 인코딩하고, 변조한 후 그 인코딩된 데이터를 송신하는 것이 가능할 수 있다.
채널 식별자 (5) 는 적어도 하나의 가용 스펙트럼 채널을 식별할 수 있으며, 통신 시스템 (1) 의 하나 이상의 디바이스들이 적어도 하나의 가용 채널의 식별에 관련될 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나의 가용 채널의 식별은 통신 시스템 (1) 의 하나 이상의 디바이스들에 의해 시작될 수 있다. 일부의 경우, 채널 식별자 (5) 는 디지털 텔레비전 브로드캐스트 스펙트럼과 같은, 브로드캐스트 스펙트럼의 미사용 및/또는 무허가 부분에서 적어도 하나의 가용 채널을 식별할 수 있다.
일부의 경우, 적어도 하나의 가용 채널은 텔레비전 대역 화이트 스페이스를 포함할 수 있다. 2008년 11월 4일에 미국 연방 통신 위원회 (Federal Communications Commission; FCC) 에 의해 채택된 "Second Report and Order and Memorandum Opinion and Order" 에 규정되고 2008년 11월 14일에 FCC Order 08-260 로서 공표된 바와 같이, 미국에 의해 관리되는 "화이트 스페이스"는, 허가받은 서비스에 의해 현재 사용되고 있지 않는, 따라서 무허가의 무선 송신기에 의해 사용될 수 있는 브로드캐스트 텔레비전 스펙트럼의 미사용 부분 또는 위치를 포함할 수 있다. 유사한 유형의 화이트 스페이스가, 미국 이외의, 다른 국가, 영역 또는 관할 구역에, 그런 영역의 안에 존재할 수 있는 통신 감독 기관에 따라서, 존재할 수 있다.
일부의 경우, 가용 채널은 현재 비어 있는 채널을 포함할 수 있다. 일 예에서, 가용 채널은 FCC 에 의해 허가된 사용자와 같은, 어떤 승인되거나 허가되는 사용자에 의해 현재 사용되고 있지 않은 채널을 포함할 수 있다. 일 예에서, 가용 채널은 허가되는 사용자에 의해 또는 무허가의 사용자에 의해, 예를 들면 다른 화이트 스페이스 채널 사용자에 의해 현재 사용되고 있지 않은 채널을 포함할 수 있다. 일부의 경우, 가용 채널은 또 다른 허가받은 사용자로부터 2차 라이센스를 획득할 때에 한 사용자가 이용할 수 있는 채널을 포함할 수 있다.
채널 식별자 (8) 는, 통신 시스템 (1) 의 하나 이상의 디바이스들 상에서 실행되거나 또는 그에 의해 실시되는 애플리케이션들 또는 서비스들의 어떤 특정의 요구사항 또는 요구에 기초하여, 데이터 브로드캐스트에 필요할 수 있는 하나 이상의 가용 채널들을 식별할 수 있다. 하나 이상의 가용 채널들의 식별 시, 변환 유닛/송신기 (3) 는 적어도 하나의 식별된 가용 채널을 이용하여, 무선 네트워크 (7) 를 통하여 데이터 수신기 (9) 에 데이터 (예를 들면, 인코딩, 변조, 또는 아니면 변환된 데이터) 를 송신할 수 있다. 어떤 경우에, 통신 시스템 (1) 은 통신 시스템 (1) 내에서 로컬로 실행하는 하나 이상의 서비스들 또는 애플리케이션들의 실행에 기초하여, 자동적으로 또는 사용자 입력에 응답하여, 상술한 동작들 (예를 들면, 채널 식별과 데이터 송신) 중 하나 이상을 수행할 것이다. 데이터 수신기 (9) 는 통신 시스템 (1) 으로부터 수신한 브로드캐스트 데이터를 복조 및/또는 디코딩하기 위한 기능을 포함할 수 있다. 일부의 경우, 변환 유닛/송신기 (3) 는, 적어도 하나의 식별된 가용 채널을 이용하여, 무선 네트워크 (7) 를 통하여, 데이터 수신기 (9) 를 포함하는 다수의 데이터 수신기들에, 데이터를 브로드캐스팅할 수 있다.
상술한 바와 같이, 채널 식별자 (5) 는 특정 디지털 브로드캐스트 포맷용의 적어도 하나의 가용 브로드캐스트 스펙트럼 채널을 식별할 수 있다. 일 예에서, 채널 식별자 (5) 는, 브로드캐스트 스펙트럼 내에서 하나 이상의 채널 범위들 또는 대역들 내에서, 신호 정보를 감지함으로써 적어도 하나의 가용 채널을 식별하는데 사용되는 스펙트럼 센서를 포함할 수 있다. 일 예에서, 채널 식별자 (5) 는, 데이터베이스 (예를 들면, 도 6 에 나타낸 바와 같은 디지털 TV 대역 데이터베이스) 에 액세스하여, 적어도 하나의 가용 채널을 식별할 수 있다.
도 1 에 나타낸 바와 같이, 데이터 변환 유닛/송신기 (3) 는 송신기 휴지 유닛 (2) 를 포함한다. 만일 채널 식별자 (5) 가 스펙트럼 감지 기능을 포함하면, 송신기 휴지 유닛 (2) 은 송신 휴지 간격들을 제공할 수 있다. 휴지 (quieting) 는 본 개시물에서 블랭킹 (blanking) 으로서 양자택일적으로 지칭할 수 있다. 특히, 어구 "송신기를 블랭킹 (또는 휴지) 하는" 은, 일반적으로 비록 기간이 다른 구현예들에서 크게 변할 수 있지만, 송신기가 어떤 기간 동안에 데이터를 송신하는 것을 억제하는 프로세스를 말한다. 송신 휴지 간격들 (즉, 송신기 블랭킹) 동안, 데이터 변환 유닛/송신기 (3) 는 무선 네트워크 (7) 를 통하여 데이터 수신기 (9) 에 데이터를 송신하는 것을 억제한다. 예를 들면, 데이터 변환 유닛/송신기 (3) 는 그 데이터 송신 기능을 일시적으로 불능시키거나 심지어 일시적으로 턴 오프 시킴으로써, 데이터를 송신하는 것을 억제할 수 있다. 일 예에서, 채널 식별자 (5) 는 적어도 하나의 시간 간격 동안에 적어도 하나의 스펙트럼 채널 (예를 들면, 화이트 스페이스 채널) 이 이용 가능한지를 검출할 수 있다. 이 적어도 하나의 시간 간격 동안, 송신기 휴지 유닛 (2) 는 데이터 수신기 (9) 에 어떠한 데이터도 송신하는 것을 억제함으로써, 데이터 송신과 스펙트럼 감지 동작 사이의 퍼텐셜 간섭을 감소시킬 수 있다. 그러나, 가용 채널들에 대한 화이트 스페이스를 감지하는 것에 더하여, 본 개시물은 또한 다른 감지 이유 또는 감지에 관계 없는 다른 이유 때문에, 송신기 블랭킹을 심사숙고한다. 따라서, 송신기 블랭킹은 화이트 스페이스 감지 동안에 이용하는 것에 한하지 않고, 다른 감지 애플리케이션들 또는 다른 비감지 (non-sensing) 애플리케이션들에도 넓게 적용할 수 있다.
화이트 스페이스 감지의 경우, 비록 채널이 선택된 이후라도, 그 채널의 사용이 다른 허가된 또는 인증된 사용자에 의한 사용을 방해하지 않는다는 것을 검증하기 위하여, 주기적인 스펙트럼 감지를 요할 수 있다. 감지를 수행해야 하는 간격은 적용가능한 규칙 또는 법규에 의해 규정할 수 있다. 일부의 경우, 스펙트럼 감지를, 분당 적어도 1회, 필요로 할 수 있다. 예를 들면, 허가된 사용자 또는 다른 인증된 사용자와 같은, 스펙트럼의 사용자에 의해 발생되는 낮은 전력 신호의 검출을 허용하도록, 매우 낮은 전력 레벨에서 감지를 행할 필요가 있을 수 있기 때문에, 스펙트럼 감지 동안 송신기 휴지가 바람직할 수 있다. 위에서 확인된 FCC order, 또는 다른 적용가능한 규칙 또는 법규는, 그 스펙트럼 채널들의 허가 또는 인증된 사용자를 간섭하는 것을 방지하기 위해, 규정된 간격들로 그리고 규정된 전력 레벨들에서 스펙트럼 감지를 필요로 할 수 있다. 그런 스펙트럼 감지는, 다른 허가 또는 인증된 사용자가 주어진 채널 또는 주파수 상에서 신호를 송신하고 있는지를 감지하는 단계를 포함할 수 있다. 낮은 전력 신호는 근처의 위치에서의 저전력 송신기에 의해 생성할 수 있다. 이와 다른 방법으로는, 낮은 전력 신호는 원거리 또는 근처의 위치에서의 고전력 송신기에 의해 생성할 수 있다. 그러나, 고전력 송신기에 의해 발생되는 신호는 늘어난 거리 걸쳐서 감쇠하거나, 페이딩을 겪을 수 있다. 어느 경우든, 만일 송신기가 스펙트럼 감지 동안 사용 가능하게 되면, 송신 전력이 스펙트럼 감지 회로로 누설될 수 있어, 화이트 스페이스 스펙트럼과 같은 스펙트럼에서 낮은 전력 신호의 감지를 더 어렵게 만드는 잡음 또는 간섭을 일으킨다.
일부 상황에서, 채널 식별자 (5) 는, 한 스펙트럼 내에서 하나 이상의 채널들에서의 채널 사용을 주기적으로 검출하거나, 또는 (예를 들면, 허가된 사용자가 특정 채널을 사용하기 시작할 때) 이전에 사용이 가능하였던 임의의 채널들이 더 이상 이용할 수 없는지를 결정하는 것이 필요할 수도 있다. 채널 식별자 (5) 는 그런 검출 및/또는 결정 기능을 수행할 때 스펙트럼 감지를 위해 특정의 듀티 사이클을 실행할 수 있다. 이하 더욱 자세히 설명하는 바와 같이, 채널 식별자 (5) 는 스펙트럼 감지 동안에 여러 다른 스펙트럼 감지 간격들 뿐만 아니라 여러 다른 듀티 사이클들을 이용하거나 실행할 수 있다. 이와 유사하게, 송신기 휴지 유닛 (5) 은 다른 휴지 간격들 뿐만 아니라, 송신 휴지를 위한 여러 다른 듀티 사이클들도 이용하거나 실시할 수 있다.
송신 휴지가 데이터 수신기 (9) 에 의해 수신되는 데이터에서 에러 및/또는 불연속성을 잠재적으로 초래할 수 있기 때문에, 통신 시스템 (1) 및/또는 데이터 수신기 (9) 는, 예컨대, 에러 복구의 실시, 에러 복원력, 또는 심지어 통신 시스템 (1) 에 의해 전송된 데이터의 정정을 통하여, 그런 에러 또는 불연속성을 완화하는 특정 기능을 포함할 수 있다. 송신 데이터는 일부 경우에 패킷, 프레임 또는 다른 단위로 배열될 수 있는 디지털 데이터를 포함할 수 있으며, 디코딩, 데이터 재 어셈블리 또는 에러 정정에 사용되는 인코딩된 데이터와 다른 데이터를 포함할 수 있다. 일부의 경우, 송신기 휴지 유닛 (2) 은 데이터 수신기 (9) 가 수신 데이터에 관해 에러 복구를 수행할 수 있도록 하기 위하여, 데이터 송신에 대해서, 스펙트럼 감지 간격들 및/또는 듀티 사이클들과 일치하는 송신 휴지 간격들 및/또는 듀티 사이클들을 이용하거나 선택할 수 있다.
이 특정의 예에서, 데이터 수신기 (9) 는 에러 정정 유닛 (11) 을 옵션으로서 포함할 수 있으며, 그 에러 정정 유닛 (11) 은 디코딩 프로세스 동안에 표준 에러 복구 또는 정정을 수행하도록 구성될 수 있다. 그러나, 에러 정정 유닛 (11) 은 일부 예들에서 옵션일 수 있다. 에러 정정 유닛 (11) 은, 에러 체크 및/또는 정정을 수행하기 위해, 데이터 변환 유닛/송신기 (3) 에 의해 데이터에 삽입되어 있는 하나 이상의 에러 정정 코드들을 처리할 수 있다. 일부 예들에서, 에러 정정 유닛 (11) 은 당업계에 알려진 하나 이상의 종래 에러 정정 기법들을 수행할 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 채널 식별자 (5) 와 송신기 휴지 유닛 (2) 은, 실질적으로 유사한 듀티 사이클들을 이용하여, 송신 휴지 간격들을 스펙트럼 감지 간격들과 상관시킬 수 있다. 이들 상황에서, 통신 시스템 (1) 은, 채널 식별자 (5) 가 (예를 들면, 스펙트럼 감지 간격들 동안에) 스펙트럼 감지 기능을 실행하고 있을 때, 송신기 휴지 유닛 (2) 이 (예를 들면, 송신 휴지 간격들 동안에) 데이터 수신기 (9) 에 데이터를 송신하는 것을 억제하도록, 휴지 간격을 감지 간격들과 정렬할 수 있다.
또한, 일부 예들에서, 데이터 변환 유닛/송신기 (3) 는 규정된(defined) 데이터가 송신 휴지 간격들에 기초하여 스트림의 특정 부분 내에 포함되도록, 데이터 송신 스트림을 구성할 수 있거나, 적합하게 형성할 수 있다. 예를 들면, 데이터 스트림은, 송신 휴지 간격들의 타이밍에 기초하여, 데이터 수신기 (9) 에 실제로 송신될 수 없는 특정 널 데이터, 덧대어진 (padded) 데이터, 중복 데이터 또는 다른 기타 데이터 (miscellaneous data) 를 포함하도록, 구성될 수 있다. 그런 방법에서, 데이터 변환 유닛/송신기 (3) 는, 휴지 간격들 동안에 송신되지 않는 데이터가 무선 네트워크 (7) 를 통하여 데이터 송신의 수신시 데이터 수신기 (9) 에 의해 반드시 필요하지는 않는 기타 (예를 들면, 비본질적 또는 널) 데이터를 포함하도록, 송신 데이터 스트림을 인텔리전트하게 구성할 수 있다. 그런 기능은 송신 휴지의 충격을 최소화하는 것을 도울 수 있으며, 이 때 그런 휴지를 수행함으로써, 데이터 송신과 스펙트럼 감지 동작 사이에서 퍼텐셜 간섭을 피할 수 있다. 이하, 이들 개념을 더욱 자세히 설명한다.
도 2 는 무선 네트워크 (10) 를 통하여 하나 이상의 통신 수신기들 (12A-12N) 과 하나 이상의 멀티미디어 출력 디바이스들 (14A-14N) 에 통신 연결되는, 채널 식별자 (8) 및 변환 유닛/송신기 (6) 를 포함하는, 통신 디바이스 (4) 의 일 예를 도시하는 블록도이다. 통신 디바이스 (4) 는 수신기들 (12A-12N) 중의 하나 이상에 데이터 (예를 들면, 멀티미디어 데이터) 를 전송하는 것이 가능하다. 일부의 경우, 데이터는 오디오 데이터, 비디오 데이터, 이미지 데이터, 텍스트 데이터, 음성 데이터 및 그래픽 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 멀티미디어 데이터를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 무선 네트워크 (10) 는 ATSC 표준에 따르는 데이터 송신에 대한 지원을 제공하는 네트워크를 포함할 수 있다.
도 2 의 특정의 예에서, 변환 유닛/송신기 (6) 와 채널 식별자 (8) 는 하나의 특정 디바이스, 즉 통신 디바이스 (4) 내에 포함되어 있다. 그러나, 도 1 에 관해서 이전에 설명한 바와 같이, 통신 시스템 내에서 변환 유닛/송신기와 채널 식별자는 하나 이상의 주변 디바이스들을 포함한, 하나 이상의 디바이스들 내에 일반적으로 포함될 수 있다.
도 1 의 무선 네트워크 (7) 과 유사하게, 무선 네트워크 (10) 는 예컨대 ATSC, DVB, T-DMB, ISDB-T 또는 MPEG-TS 와 같은, 디지털 브로드캐스트 포맷용의 브로드캐스트 스펙트럼을 통한 통신 지원을 제공하는 네트워크를 포함할 수 있다. 통신 디바이스 (4) 는 규정된 위치에서 데이터를 송신하거나 수신하는 고정 디바이스 또는 모바일 디바이스를 포함할 수 있다. 통신 디바이스 (4) 는 독립형 디바이스를 포함할 수 있거나, 큰 시스템의 일부일 수 있다. 예를 들면, 통신 디바이스 (4) 는, (무선 모바일 핸드셋과 같은) 무선 멀티미디어 통신 디바이스, 디지털 카메라, 디지털 TV, 비디오 카메라, 영상 전화, 디지털 멀티미디어 플레이어, 개인 휴대 정보 단말기 (PDA), 비디오 게임 콘솔, 개인용 컴퓨터 또는 랩탑 디바이스, 또는 다른 비디오 디바이스를 포함하거나, 이들의 일부분일 수 있다. 또한, 통신 디바이스 (4) 는 위에서 설명한 디바이스의 일부 또는 모두에 사용할 수 있는, 하나 이상의 집적 회로들 또는 칩들/칩세트들 내에 포함될 수 있다.
도 2 에 나타낸 바와 같이, 통신 디바이스 (4) 는 채널 식별자 (8) 에 연결된 변환 유닛/송신기 (6) 를 포함한다. 단지 도 2 에서만 도시의 목적을 위해, 이들 구성요소 (6, 8) 가 통신 디바이스 (4) 의 일부인 것으로 가정한다.
통신 디바이스 (4) 는 멀티미디어 데이터를 포함한, 데이터를 수신하고, 처리하고, 그리고 생성하는 것이 가능하다. 예를 들면, 통신 디바이스 (4) 는, ATSC, DVB, ISDB-T, 또는 T-DMB 를 포함하는, 셀룰러, 로컬 무선, 또는 브로드캐스트 포맷을 포함하는, 많은 가능한 무선 또는 액세스 네트워크 중의 어느 하나를 통해 데이터를 수신할 수 있다.
또한, 통신 디바이스 (4) 는 무선 네트워크 (10) 를 통하여, 멀티미디어 출력 디바이스들 (14A-14N) 과 같은 하나 이상의 다른 디바이스들에 데이터를 브로드캐스팅하는 것이 또한 가능하다. 변환 유닛/송신기 (6) 는 특정 디지털 브로드캐스트 포맷으로 데이터를 변환하는 것이 가능하다. 예를 들면, 디지털 변환 유닛/송신기 (6) 는 특정 디지털 브로드캐스트 포맷 (예를 들면, ATSC, DVB, ISDB-T, T-DMB, MPEG-TS) 으로 컴파일하는 멀티미디어 데이터를 인코딩하고, 그 인코딩된 데이터를 변조하는 것이 가능할 수 있다.
채널 식별자 (8) 는 적어도 하나의 가용 스펙트럼 채널을 식별할 수 있으며, 이 때 그 식별은 통신 디바이스 (4) 에 의해 시작된다. 일부의 경우, 채널 식별자 (8) 는, 통신 디바이스 (4) 상에서 실행되는 애플리케이션들 또는 서비스들의 어떤 특정의 요구조건 또는 필요성에 기초하여, 송신에 필요로 할 수 있는 다수의 가용 채널들을 식별할 수 있다. 예를 들면, 일부 애플리케이션들 또는 서비스들은 하나 이상의 수신기들에 데이터를 전송할 수 있는 다수의 채널들을 필요로 하거나, 요청할 수 있다.
채널 식별자 (8) 에 의한 하나 이상의 가용 채널들의 식별 시, 변환 유닛/송신기 (6) 는 적어도 하나의 식별된 가용 채널을 이용하여, 그 변환된 (예를 들면, 인코딩되고, 변조된) 데이터를 멀티미디어 출력 디바이스들 (14A-14N) 중의 하나 이상으로 송신할 수 있다. 특정 경우들에서는, 통신 디바이스 (4) 는 통신 디바이스 (4) 상에서 로컬로 실행하는 하나 이상의 서비스들 또는 애플리케이션들의 실행에 기초하여, 자동적으로 또는 사용자 입력을 통하여, 상술한 동작들 중 하나 이상을 수행할 것이다.
일 예에서, 애플리케이션은 무선 네트워크 (10) 를 통하여 멀티미디어 출력 디바이스 (14A) 에만 단독으로 규정된 멀티미디어 콘텐츠를 브로드캐스팅하도록 결정할 수 있다. 수신기 (12A) 는 브로드캐스트 데이터를 수신할 수 있고, 수신기 (12A) 를 통신 디바이스 (4) 로부터 데이터를 브로드캐스팅하고 있는 적합한 채널에 동조시키는 튜너를 포함할 수 있다. 그 후, 수신기 (12A) 는 처리를 위해 (예를 들면, 디스플레이를 위해) 멀티미디어 출력 디바이스 (14A) 에 수신 데이터를 제공한다.
또 다른 예에서, 애플리케이션은 멀티미디어 출력 디바이스들 (14A-14N) 의 다수의 디바이스들에 규정된 멀티미디어 콘텐츠를 브로드캐스팅하도록 결정할 수 있다. 이 경우, 수신기들 (12A-12N) 은 브로드캐스팅된 데이터를 각각 수신할 수 있고, 데이터를 통신 디바이스 (4) 로부터 브로드캐스팅하고 있는 적합한 채널 (예를 들면, 주파수 또는 주파수 대역) 에 동조시키는 튜너를 각각 포함할 수 있다. 그 후, 각 수신기들 (12A-12N) 은 처리를 위해 그 대응하는 멀티미디어 출력 디바이스들 (14A-14N) 에 수신 데이터를 제공한다.
일부의 경우, 수신기들 (12A-12N) 은 통신 디바이스 (4) 로부터의 그 수신한 브로드캐스트 데이터를 복조 및/또는 디코딩하기 위한 기능을 포함할 수 있다. 일부의 경우, 멀티미디어 출력 디바이스들 (14A-14N) 은 그런 기능을 포함할 수 있다. 멀티미디어 출력 디바이스들 (14A-14N) 중의 하나 이상은 그 대응하는 수신기들 (12A-12N) 에 대해 외부 디바이스를 각각 포함할 수 있다. 일부의 경우, 멀티미디어 출력 디바이스들 (14A-14N) 중의 하나 이상은 그 대응하는 수신기들 (12A-12N) 의 일부이거나, 그 내부에 통합될 수 있다.
상술한 바와 같이, 채널 식별자 (8) 는 특정 디지털 브로드캐스트 포맷용의 적어도 하나의 가용 브로드캐스트 스펙트럼 채널을 식별할 수 있다. 일 예에서, 채널 식별자 (8) 는, 브로드캐스트 스펙트럼 내에서 하나 이상의 채널 범위들 또는 대역들 내에서 신호 정보를 감지하여 적어도 하나의 가용 채널을 식별하는데 사용되는 스펙트럼 센서를 포함할 수 있다. 일 예에서, 채널 식별자 (8) 는, 적어도 하나의 가용 채널을 식별하기 위해, 데이터베이스 (예를 들면, 도 6 에 나타낸 바와 같은 디지털 TV 대역 데이터베이스) 에 액세스할 수 있다.
예를 들면, 통신 디바이스 (4) 는 지오-로케이션 (geo-location) 기능을 포함할 수 있으며, 이에 의하여 통신 디바이스 (4) 는 예를 들면 범용 지구 측위 시스템 (GPS) 또는 다른 유사한 구성요소, 파일럿 신호 또는 다른 위치 기법을 이용하여, 그 지리적 영역을 결정하는 것이 가능하다. 이 경우, 통신 디바이스 (4) 는 그런 위치 정보를 디지털 TV 대역 데이터베이스에 제공할 수 있다. 디지털 TV 대역 데이터베이스에는, 위치에 기초하여 채널 정보가 상주할 수 있으며, 통신 디바이스 (4) 에 의해 현재 점유되고 있는 지리적 영역 내에서 통신 디바이스 (4) 에 어떤 가용 채널들의 목록을 제공할 수 있다.
일부 예들에서, 통신 디바이스 (4) 는 통신 디바이스 (4) 의 인터넷 프로토콜 (IP) 주소를 이용한 위치 추정을 통하여 그 지리적 위치를 결정하는 것이 가능하다. IP 주소에 의한 지오-로케이션은, 통신 디바이스 (4) 의 공인 IP 주소를 다른 전자적 인근 서버, 라우터 또는 위치를 알고 있었던 다른 디바이스의 IP 주소와 비교하여, 통신 디바이스 (4) 의 지리적 위도, 경도, 그리고 또한 잠재적으로는 시 (city) 및 주 (state) 를 결정하는 기법이다. 이들 예에서, 통신 디바이스 (4) 는 그 IP 주소를 외부 서버에 (예를 들면, 무선 통신을 통하여) 제공할 수 있다.
외부 서버는 위치를 알고 있었던 다른 디바이스들의 IP 주소들을 포함하는 데이터베이스에 액세스할 수 있다. 외부 서버는 데이터베이스 내에서 통신 디바이스 (4) 의 IP 주소를, 그 위치가 알려진 디바이스의 IP 주소들과 비교하여, 통신 디바이스 (4) 의 위치 추정값을 획득하는 기법을 사용할 수 있으며, 그 후, 이 추정된 위치를 통신 디바이스 (4) 에 다시 제공할 수 있다. 외부 서버는, 일부의 경우, 그 데이터베이스 내의 어느 디바이스가 통신 디바이스 (4) 의 IP 주소와 가장 가깝게 일치하거나 비슷한 IP 주소들을 가지는지를 결정함으로써, 이 비교를 수행할 수 있다.
통신 디바이스 (4) 로부터 멀티미디어 출력 디바이스들 (14A-14N) 중의 하나 이상으로의 데이터 브로드캐스트는 특정 이점들을 제공할 수 있다. 예를 들면, 통신 디바이스 (4) 로부터 멀티미디어 출력 디바이스들 (14A-14N) 로의 로컬 브로드캐스트들이 분산 송신기 네트워크와 유사하게 발생될 수 있다. 따라서, 일 시나리오에서, 사용자는 다른 공동 배치된 (collocated) 또는 짝맞춤되지 않은 (non-collated) 멀티미디어 출력 디바이스들 (14A-14N) 에 멀티미디어 데이터를 브로드캐스팅하기 위하여 통신 디바이스 (4) 를 이용할 수 있다. 예를 들면, 사용자는, 사용자의 집에서 무선 네트워크를 설정하여, 통신 디바이스 (4) 를 다른 디바이스에 연결할 수 있다. 일 예에서, 통신 디바이스 (4) 는 개인, 랩탑 또는 태블릿 컴퓨터, 또는 개인 디지털 미디어 플레이어, 모바일 전화 핸드셋 등과 같은 포켓용의 휴대용 컴퓨팅 디바이스를 포함할 수 있다.
사용자는 멀티미디어 데이터 (예를 들면, 개인 프리젠테이션, 텔레비젼 쇼 또는 영화, 웹 콘텐츠, 스트리밍 비디오, 디지털 사진 등) 를, 통신 디바이스 (4) 에 의해 처리됨에 따라서, 하나 이상의 출력 디바이스들 (14A-14N) 에 송신하기를 원할 수 있다. 만약 출력 디바이스들 (14A-14N) 중의 하나가 디스플레이를 포함하고 수신기들 (12A-12N) 중의 하나가 그 디스플레이에 연결된 텔레비전 튜너를 포함하고, 이 때, 그런 튜너와 디스플레이가 텔레비전을 포함하면, 예컨대, 통신 디바이스 (4) 는 하나 이상의 가용 채널들을 식별하여, 텔레비전에 그런 멀티미디어 데이터를 브로드캐스팅함으로써, 임의의 유선 또는 다른 물리적 접속을 이용하는 것에 대한 요구 없이, 컴퓨터로부터 텔레비전 (예를 들면, 대화면 또는 고화질 텔레비전) 으로 콘텐츠를 제공하는 편리한 방법을 제공할 수 있다. 디스플레이 디바이스는, 여러 예들에서, 평면 액정 표시 디바이스 (LCD), 평면 플라스마 표시 디바이스, 프로젝션 디스플레이 디바이스, 투사기 디바이스 등을 포함할 수 있다. 도 2 에는 별도의 디바이스로 나타내었지만, 수신기들 (12A-12N) 중 임의의 수신기는 대응하는 출력 디바이스들 (14A-14N) 내에, 또는 일부에 포함될 수 있다.
데이터 변환 유닛/송신기 (6) 는 도 1 에 나타낸 송신기 휴지 유닛 (2) 과 비슷하게 동작할 수 있는, 송신기 휴지 유닛 (13) 을 포함한다. 만일 채널 식별자 (8) 가 스펙트럼 감지 기능을 포함하면, 송신기 휴지 유닛 (13) 은, 예컨대 데이터 변환 유닛/송신기 (6) 의 데이터 송신 기능을 일시적으로 불능시키거나 또는 심지어 턴 오프시킴으로써, 데이터 변환 유닛/송신기 (6) 가 무선 네트워크 (10) 를 통하여 데이터를 송신하는 것을 억제하는 송신 휴지 간격들을 제공할 수 있다. 일 예에서, 채널 식별자 (8) 가 적어도 하나의 시간 간격 동안에 적어도 하나의 스펙트럼 채널이 사용 가능한지를 검출할 수 있다. 이 적어도 하나의 시간 간격 동안에, 송신기 휴지 유닛 (13) 은, 이하에서 더 자세하게 설명하는 바와 같이, 어떤 데이터라도 송신하는 것을 억제할 수 있다.
도 3 은 무선 네트워크 (22) 를 통하여 하나 이상의 디지털 TV 수신기들 (24A-24N) 과 하나 이상의 디스플레이 디바이스들 (26A-26N) 에 통신 연결되는 디지털 TV 채널 식별자 (20) 및 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (18) 를 포함할 수 있는 통신 디바이스 (16) 의 일 예를 나타낸 블록도이다. 도 3 에서, 통신 디바이스 (16) 의 디지털 TV 채널 식별자 (20) 는 도 2 에 나타낸 통신 디바이스 (4) 의 채널 식별자 (8) 와 같은, 채널 식별자의 일 예이다. 디스플레이 디바이스들 (26A-26N) 은 도 2 에 나타낸 멀티미디어 출력 디바이스들 (14A-14N) 과 같은 멀티미디어 출력 디바이스들의 일 예이다.
도 3 에서, 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (18) 와 디지털 TV 채널 식별자 (20) 는 같은 통신 디바이스 (16) 내에 포함되는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 일부 대체 예에서, 이들 구성요소 (18, 20) 는 하나 이상의 주변 디바이스들을 포함한, 하나 이상의 별도 디바이스들을 포함하는 통신 시스템 내에 포함될 수 있다.
통신 디바이스 (16) 는 멀티미디어 데이터를 수신하고, 처리하고, 생성하는 것이 가능하다. 통신 디바이스 (16) 는 무선 네트워크 (22) 를 통하여 하나 이상의 다른 디바이스들, 예컨대 디스플레이 디바이스들 (26A-26N) 에 멀티미디어 데이터를 브로드캐스팅하는 것이 가능하다. 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (6) 는 멀티미디어 데이터를 디지털 브로드캐스트 포맷으로 변환하는 것, 예컨대 ATSC 와 같은 특정의 디지털 브로드캐스트 TV 포맷으로 컴파일하는 멀티미디어 데이터를 인코딩하고 그 인코딩된 멀티미디어 데이터를 변조하는 것이 가능하다.
디지털 TV 채널 식별자 (20) 는 특정 디지털 브로드캐스트 TV 포맷을 위한 브로드캐스트 TV 스펙트럼의 미사용 부분에서 적어도 하나의 가용 TV 채널을 식별할 수 있으며, 이 때 그 식별은 통신 디바이스 (16) 에 의해 시작된다. 일부의 경우, 디지털 TV 채널 식별자 (20) 는, 통신 디바이스 (16) 상에서 실행되는 애플리케이션 또는 서비스의 어떤 특정의 요구조건 또는 필요에 기초하여, 멀티미디어 브로드캐스트용으로 요구될 수 있는 다수의 가용 채널들을 식별할 수 있다.
하나 이상의 가용 채널들의 식별 시, 변환 유닛/송신기 (18) 는 적어도 하나의 식별된 가용 채널을 이용하여 무선 네트워크 (22) 를 통하여 디스플레이 디바이스들 (26A-26N) 중의 하나 이상에게 그 변환된 데이터 (예를 들면, 인코딩된, 변조된 멀티미디어 데이터) 를 송신할 수 있다. 일부의 경우, 통신 디바이스 (16) 는 통신 디바이스 (16) 상에서 로컬로 실행하는 하나 이상의 서비스들 또는 애플리케이션들의 실행에 기초하여, 자동적으로 또는 사용자 입력을 통하여, 상술한 동작들 중 하나 이상을 시작할 것이다. 변환 유닛/송신기 (18) 에 의해 송신되는 콘텐츠는 다양한 멀티미디어 콘텐츠를 포함할 수 있으며, 오디오 콘텐츠, 비디오 콘텐츠 및 오디오과 비디오 콘텐츠의 조합을 포함하지만, 이에 한하지 않는다.
디지털 TV 변환 유닛/송신기 (18) 도 송신기 휴지 유닛 (19) 을 포함한다. 만일 채널 식별자 (20) 가 스펙트럼 감지 기능을 포함하면, 송신기 휴지 유닛 (19) 은, 예컨대 데이터 변환 유닛/송신기 (18) 의 데이터 송신 기능을 일시적으로 불능시키거나 또는 심지어 턴 오프시킴으로써, 데이터 변환 유닛/송신기 (18) 가 무선 네트워크 (22) 를 통하여 데이터를 송신하는 것을 억제하는 송신 휴지 간격들을 제공할 수 있다. 일 예에서, 채널 식별자 (20) 가 적어도 하나의 시간 간격 동안에 적어도 하나의 스펙트럼 채널이 사용 가능한지를 검출할 수 있다. 이 적어도 하나의 시간 간격 동안에, 송신기 휴지 유닛 (19) 은, 이하에서 더 자세하게 설명하는 바와 같이, 어떤 데이터라도 송신하는 것을 억제할 수 있다.
도 4 는 디지털 TV (27) (예를 들면, 고화질 텔레비전) 내에 포함될 수 있는 디지털 TV 수신기 (29) 와 디스플레이 디바이스 (31) 에 통신 연결된 모바일 통신 디바이스 (15) (예를 들면, 모바일 핸드셋, 랩탑 컴퓨터) 의 예를 도시하는 블록도이다. 모바일 통신 디바이스 (15) 는 모바일 통신 핸드셋, 개인용 컴퓨터 또는 랩탑 컴퓨터, 디지털 멀티미디어 플레이어, 개인 휴대 정보 단말기 (PDA), 비디오 게임 콘솔 또는 다른 비디오 디바이스와 같은, 어떠한 유형의 모바일 디바이스도 포함할 수 있다.
도 4 에서, 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (17) 와 디지털 TV 채널 식별자 (23) 는 같은 모바일 통신 디바이스 (15) 내에 포함되는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 일부 대체 예에서, 이들 구성요소 (17, 23) 는, 하나 이상의 주변 디바이스들을 포함한, 하나 이상의 별도 디바이스들을 구비하는 통신 시스템 내에 포함될 수 있다.
모바일 통신 디바이스 (15) 는 멀티미디어 데이터를 수신하고, 처리하고, 생성하는 것이 가능하다. 모바일 통신 디바이스 (15) 는 디지털 TV 브로드캐스트 네트워크 (25) 를 통하여 디지털 TV (27) 에 멀티미디어 데이터를 브로드캐스팅하는 것이 또한 가능하다. 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (17) 는, ATSC 와 같은 특정의 디지털 브로드캐스트 TV 포맷으로 컴파일하는 멀티미디어 데이터를 인코딩하고 그 인코딩된 멀티미디어 데이터를 변조하는 것과 같이, 멀티미디어 데이터를 디지털 브로드캐스트 포맷으로 변환하는 것이 가능하다.
디지털 TV 채널 식별자 (23) 는 특정 디지털 브로드캐스트 TV 포맷을 위한 브로드캐스트 TV 스펙트럼의 미사용 부분에서 적어도 하나의 가용 TV 채널을 식별할 수 있으며, 이 때 그 식별은 모바일 통신 디바이스 (15) 에 의해 시작된다. 일부의 경우, 디지털 TV 채널 식별자 (23) 는, 모바일 통신 디바이스 (15) 상에서 실행되는 애플리케이션들 또는 서비스들의 어떤 특정의 요구조건 또는 필요에 기초하여, 멀티미디어 브로드캐스트용으로 요구될 수 있는 다수의 가용 채널들을 식별할 수 있다.
하나 이상의 가용 채널들의 식별 시, 변환 유닛/송신기 (17) 는, 적어도 하나의 식별된 가용 채널을 이용하여, 브로드캐스트 네트워크 (25) 를 통하여 디지털 TV 수신기 (29) 에 그 변환된 데이터 (예를 들면, 인코딩된, 변조된 멀티미디어 데이터) 를 송신할 수 있다. 일부의 경우, 모바일 통신 디바이스 (15) 는 모바일 통신 디바이스 (15) 상에서 로컬로 실행하는 하나 이상의 서비스들 또는 애플리케이션들의 실행에 기초하여, 자동적으로 또는 사용자 입력을 통하여, 상술한 동작들 중 하나 이상을 수행할 것이다. 일부의 경우, 디지털 TV 수신기 (29) 는 디지털 TV (27) 내에 포함될 수 있다.
디지털 TV 변환 유닛/송신기 (17) 도 송신기 휴지 유닛 (21) 을 포함한다. 만일 채널 식별자 (23) 가 스펙트럼 감지 기능을 포함하면, 송신기 휴지 유닛 (21) 은, 예컨대 데이터 변환 유닛/송신기 (17) 의 데이터 송신 기능을 일시적으로 불능시키거나 또는 심지어 턴 오프시킴으로써, 데이터 변환 유닛/송신기 (17) 가 브로드캐스트 네트워크 (25) 를 통하여 데이터를 송신하는 것을 억제하는 송신 휴지 간격들을 제공할 수 있다. 일 예에서, 채널 식별자 (23) 가 적어도 하나의 시간 간격 동안에 적어도 하나의 스펙트럼 채널이 사용 가능한지를 검출할 수 있다. 이 적어도 하나의 시간 간격 동안에, 송신기 휴지 유닛 (21) 은, 이하에서 더 자세하게 설명하는 바와 같이, 어떤 데이터라도 송신하는 것을 억제할 수 있다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 모바일 통신 디바이스 (15) 는, 하나 이상의 가용 채널들을 식별하여, 모바일 통신 디바이스 (15) 로부터 디지털 텔레비전 (27) 에 멀티미디어 데이터를 브로드캐스팅함으로써, 어떤 유선 또는 다른 물리적 접속을 이용하는 것에 대한 요구 없이, 모바일 디바이스로부터 텔레비전 (예를 들면, 대화면 또는 고화질 텔레비전) 으로 콘텐츠를 제공하는 편리한 방법을 제공할 수 있다. 디스플레이 디바이스 (31) 는, 여러 예들에서, 평면 액정 표시 디바이스 (LCD), 평면 플라스마 표시 디바이스, 프로젝션 디스플레이 디바이스, 투사기 디바이스 등을 포함할 수 있다.
도 5 는 도 2 에 나타낸 통신 디바이스 (4) 및/또는 도 3 에 나타낸 통신 디바이스 (16) 로 사용될 수 있는 통신 디바이스 (30) 의 일 예를 도시하는 블록도이다. 통신 디바이스 (30) 는, 일부 예들에서, 무선 통신 디바이스 또는 핸드셋과 같은, 모바일 디바이스를 포함할 수 있다.
도 5 의 예에서 나타낸 바와 같이, 통신 디바이스 (30) 는 여러 가지 구성요소들을 포함한다. 예를 들면, 이 특정의 예에서, 통신 디바이스 (30) 는 하나 이상의 멀티미디어 프로세서들 (32), 디스플레이 프로세서 (34), 오디오 출력 프로세서 (36), 디스플레이 (38), 스피커 (40), 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42), 및 채널 식별자 (44) 를 포함한다. 멀티미디어 프로세서 (32) 는 하나 이상의 비디오 프로세서들, 하나 이상의 오디오 프로세서들, 및 하나 이상의 그래픽 프로세서들을 포함할 수 있다. 멀티미디어 프로세서 (32) 내에 포함되는 프로세서 각각은 하나 이상의 디코더들을 포함할 수 있다.
멀티미디어 프로세서 (32) 는 디스플레이 프로세서 (34) 와 오디오 출력 프로세서 (36) 에 연결된다. 멀티미디어 프로세서 (32) 내에 포함된 비디오 및/또는 그래픽 프로세서는, 추가의 처리를 위해 디스플레이 프로세서 (34) 에 제공되어 디스플레이 (38) 상에 디스플레이하는 이미지 및/또는 그래픽 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 프로세서 (34) 는, 스케일링, 회전, 컬러 변환, 크로핑 (cropping), 또는 다른 렌더링 동작과 같은, 이미지 및/또는 그래픽 데이터에 대해 하나 이상의 동작들을 수행할 수 있다. 멀티미디어 프로세서 (32) 내에 포함되는 임의의 오디오 프로세서는, 추가의 처리를 위해 오디오 출력 프로세서 (36) 에 제공됨으로써 오디오 데이터를 생성하여, 스피커 (40) 에 출력할 수 있다. 따라서, 통신 디바이스 (30) 의 사용자는 디스플레이 (38) 와 스피커 (40) 를 통하여, 멀티미디어 데이터의 리프리젠테이션을 시청할 수 있다.
출력 멀티미디어 데이터를 디스플레이 (38) 에 제공하는 것에 더하여, 디스플레이 프로세서 (34) 는 또한 그 출력을 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42) 에 제공할 수 있다. 또한, 오디오 출력 프로세서 (36) 는 그 출력을 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42) 에 제공할 수 있다. 그 결과, 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42) 는 다수의 멀티미디어 데이터 스트림들을 처리하는 것이 가능하다. 일부의 경우, 디스플레이 프로세서 (34) 및/또는 오디오 출력 프로세서 (36) 는 대응하는 출력 멀티미디어 데이터를, 하나 이상의 버퍼들에 저장함으로써, 그 하나 이상의 버퍼들은 그 후 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42) 에 의해 액세스되어 그 데이터를 인출한다. 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42) 는, 도 6 을 참조하여 이하 자세히 설명하는 바와 같이, 멀티미디어 데이터를 특정 디지털 브로드캐스트 형식으로 변환하고 (예를 들면, 데이터를 인코딩하고 변조하는 것) 그 변환된 데이터를 하나 이상의 식별된 가용 채널들에서 무선 네트워크를 통하여 또 다른 디바이스에 송신하기 위한 여러 가지 구성요소들을 포함할 수 있다. 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42) 는 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있는, 안테나 시스템 (48) 을 통하여 데이터를 송신할 수 있다.
일부의 경우, 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42) 는 디스플레이 프로세서 (34) 및 오디오 출력 프로세서 (36) 로부터의 멀티미디어 데이터의 다수의 수신받는 스트림들을, 다수의 브로드캐스트채널들을 통해서 송신될 수 있는 개개의 단일 프로그램 전송 스트림으로 변환 및/또는 캡슐화할 수 있다. 일부의 경우, 다수의 멀티미디어 데이터 스트림들은 같은 전송 스트림으로 캡슐화할 수 있고, 단일 채널로 송신할 수 있다. 하나의 멀티미디어 스트림은 그 멀티미디어 데이터에 대한 보충 멀티미디어 정보 또는 메타 데이터를 포함하는 화면 속 화면 (PIP) 데이터 경로로서 송신할 수 있다. 메타 데이터는, 예를 들면 텍스트, 통지 메시지, 프로그램 안내 정보 또는 메뉴 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 경우, 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42) 는 멀티미디어 프로세서 (32) 로부터 데이터를 직접 수신할 수 있다. 이들 경우에, 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42) 는 멀티미디어 프로세서로부터 직접 수신받는 데이터를, 송신될 수 있는 전송 스트림으로 변환 및 캡슐화할 수 있다.
통신 디바이스 (30) 가 무선 네트워크를 통하여 멀티미디어 데이터를 하나 이상의 스트림들로 브로드캐스팅하거나, 아니면, 원격 디바이스에 송신가능하도록 하기 위하여, 통신 디바이스 (30) 는 통신 디바이스 (30) 에 의한 개시 시에, 스펙트럼의 미사용 부분에서 하나 이상의 가용 채널들을 식별한다. 채널 식별자 (44) 는 이 하나 이상의 가용 채널들을 식별하는 것이 가능하다.
채널 식별자 (44) 는 가용 채널들을 하나 이상의 방법들로 식별할 수 있다. 예를 들면, 채널 식별자 (44) 는 도 6 또는 도 7 에 나타낸 스펙트럼 센서와 같은 스펙트럼 센서를 이용할 수 있으며, 이는 안테나 시스템 (48) 을 통하여 하나 이상의 주파수 대역들에서 가용 채널들을 동적으로 감지할 수 있다. 스펙트럼 센서는, 데이터 송신용 스펙트럼 내에서 임의의 가용 채널들의 품질을 결정하기 위하여, 감지된 신호 (예를 들면, 간섭 레벨, 신호 대 잡음비) 에 대한 특정 품질 값을 할당하는 것이 가능할 수 있다. 감지 알고리즘은 주기적으로 실행될 수 있으며, 처리할 특정 비디오 스트림의 포맷에 기초할 수 있다.
채널 식별자 (44) 는 또한 스펙트럼 감지와 함께, 또는 독립적으로, 지오-로케이션 기능을 이용할 수 있다. 지오-로케이션은, 일 예에서 GPS 센서를 포함할 수 있는, 지오-로케이션 센서 (예컨대 도 6 에 나타낸 센서) 의 사용을 통하여 그 지리적 좌표를 결정하는 통신 디바이스 (30) 의 능력을 말한다. 채널 식별자 (44) 는 무선 통신을 통하여 가용 채널들의 목록을 획득하기 위해 외부 디지털 채널 데이터베이스 (예를 들면, 디지털 TV 대역 데이터베이스, 예컨대 도 6 에 나타낸 데이터베이스) 에 질의할 수 있다. 일반적으로, 그런 외부 데이터베이스는 하나 이상의 외부 디바이스들 또는 소스들에 의해 유지할 수 있지만, 통신 디바이스 (30) 와 같은 여러 가지 디바이스들로부터의 요청 및 데이터 흐름에 기초하여 업데이트할 수 있다.
일 예에서, 채널 식별자 (44) 는 외부 디지털 채널 데이터베이스로, 예컨대 네트워크 (예를 들면, 무선 네트워크) 접속을 통하여, 통신 디바이스 (30) 의 위치에 관한 지오-로케이션 좌표를 송신할 수 있다. 그 후, 채널 식별자 (44) 는, 외부 데이터베이스로부터, 지오-로케이션 좌표에 의해 표시되는 바와 같은, 통신 디바이스 (30) 의 위치와 관련된 지리적인 영역에 대한 가용 채널들의 목록을 수신할 수 있다. 그 후, 채널 식별자 (44) 는 사용을 위해 그 식별된 채널들 중 하나 이상을 선택하고, 통신 디바이스 (30) 에 의한 이들 주파수 채널들의 의도된 사용에 관련한 데이터를 외부 데이터베이스에 되송신할 수 있다. 그러므로, 외부 데이터베이스는 통신 디바이스 (30) 로부터의 수신 데이터에 기초하여, 그에 따라서 업데이트할 수 있다.
일부의 경우, 일단 업데이트된, 외부 데이터베이스는, 그 채널들이 더 이상 필요하지 않거나 사용되고 있지 않다는 것을 표시하는 후속 메시지를 통신 디바이스 (30) 가 외부 데이터베이스에 송신할 때까지, 그 선택된 채널들이 통신 디바이스 (30) 에 의해 사용중인 것으로 표시할 수 있다. 다른 경우, 외부 데이터베이스는 디바이스 (30) 에 대한 그 선택된 채널들을 규정된 시간 간격 동안에만 확보할 수 있다. 이들 경우에, 통신 디바이스 (30) 는, 디바이스 (30) 가 그 선택된 채널들을 여전히 사용하고 있다는 것을 표시하는 메시지를, 외부 데이터베이스에 그 규정된 시간 간격 이내에 송신할 필요가 있을 수 있으며, 그 경우에, 외부 데이터베이스는 디바이스 (30) 에 의한 사용을 위해, 제 2 시간 간격 동안 그 선택된 채널들의 예약을 갱신할 것이다.
일부의 경우, 채널 식별자 (44) 는, 표시되는 바와 같이, 예를 들면 실행 동안에 멀티미디어 프로세서 (32) 중 하나 이상에 의해, 통신 디바이스 (30) 상에서 실행하고 있는 임의의 서비스들 또는 애플리케이션들의 대역폭 수요 또는 요청에 기초하여, 사용을 위해 가용 채널들 중 하나 이상을 선택할 수 있다. 예를 들면, 특정 멀티미디어 애플리케이션은 고대역폭 요구를 각각 가지는 다수의 브로드캐스트 스트림들을 필요로 할 수 있다. 이 상황에서, 이들 다수의 브로드캐스트 스트림들에 대한 대역폭 요구조건을 수용하기 위해, 채널 식별자 (44) 는 송신을 위한 다수의 상이한 가용 채널들을 할당할 수 있다.
채널 식별자 (44) 는, 일부의 경우, 다수의 신호 소스들로부터 수신받는 정보에 기초하여, 하나 이상의 가용 채널들을 식별할 수 있다. 예를 들면, 만일 채널 식별자 (44) 가 스펙트럼 센서 및 지오-로케이션 기능을 이용하면, 채널 식별자 (44) 는, 어느 채널들이 사용 가능할 수 있는지를 결정할 때에, 이들 소스 양자로부터의 채널 정보를 처리할 필요가 있을 수도 있다. 서로 다른 채널들은 지오-로케이션에 따라서, 사용을 위한 서로 다른 화이트 스페이스 이용도를 가질 수 있다. 채널 식별자는, 임의의 주어진 시간에 통신 디바이스 (30) 의 지오-로케이션에 따라 상이한 채널들을 규정 및 탐색할 수 있도록, 채널들 및 지오-로케이션들의 조합을 저장하거나 다운로드할 수 있다.
채널 식별자 (44) 에 의한 하나 이상의 가용 송신 채널들의 식별 시, 그 후, 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42) 는 그 식별된 송신 채널(들)을 이용하여, 멀티미디어 콘텐츠 또는 데이터를 네트워크를 통하여 외부 디바이스에 브로드캐스팅하거나, 아니면 송신할 수 있다. 통신 디바이스 (30) 는 그런 외부 디바이스로 브로드캐스트 송신을 직접 시작할 수 있다.
디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42) 는 송신기 휴지 유닛 (43) 을 포함한다. 만일 채널 식별자 (44) 가 스펙트럼 감지 기능을 포함하면, 송신기 휴지 유닛 (43) 은 예컨대 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42) 의 데이터 송신 기능을 일시적으로 불능시키거나 또는 심지어 턴 오프시킴으로써, 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42) 가 데이터를 송신하는 것을 억제하는 송신 휴지 간격들을 제공할 수 있다. 일 예에서, 채널 식별자 (44) 는 적어도 하나의 시간 간격 동안에 적어도 하나의 스펙트럼 채널이 사용 가능한지를 검출할 수 있다. 적어도 이 하나의 시간 간격 동안, 송신기 휴지 유닛 (43) 은 어떠한 데이터도 송신하는 것을 억제시킬 수 있다.
도 6 은 통신 디바이스 (30A) 내에서 구현할 수 있는, 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42A) 의 일 예를, 채널 식별자 (44A) 와 함께, 도시하는 블록도이다. 도 6 에서, 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42A) 는 도 5 에 나타낸 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42) 의 일 예일 수 있으며, 한편 채널 식별자 (44A) 는 도 5 에 나타낸 채널 식별자 (44) 의 일 예일 수 있다. 도 6 의 특정의 예에서, 통신 디바이스 (30A) 는 특정의 디지털 브로드캐스트 포맷, 즉 ATSC 에 따라서, 멀티미디어 데이터를 브로드캐스팅하는 것이 가능하다. 그러나, 통신 디바이스 (30A) 는 다른 포맷 또는 표준에 따라서 브로드캐스팅하도록 구성될 수 있다. 따라서, ATSC 의 설명은 예시의 목적을 위한 것으로, 한정하려는 것으로 간주해서는 안된다.
통신 디바이스 (30A) 는 고화질 또는 평면 패널 텔레비전과 같은 ATSC-레디 (ready) 외부 디바이스로의 저출력 송신을 용이하게 할 수 있다. 이 경우, ATSC-레디 디바이스는 도 2 에 나타낸 멀티미디어 출력 디바이스들 (14A-14N) 중의 하나를 포함할 수 있다. ATSC-레디 디바이스는, 일부 예들에서 디스플레이 디바이스 및 튜너/수신기를 포함할 수 있다. 이들 예에서, ATSC-레디 디바이스는 디지털 TV 수신기들 (24A-24N) 중의 하나 및 대응하는 디스플레이 디바이스들 (26A-26N) 중의 하나를 포함할 수 있다.
도 6 에 나타내는 바와 같이, 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42A) 는, 비디오 및/또는 오디오 인코더 (50A), 전송 인코더/멀티플렉서 (52A), 에러 정정 인코더 (54A), ATSC 변조기 (56A), 무선 주파수 (RF) 듀플렉서/스위치 (58A), 및 송신기 (59A) 와 같은, 여러 가지 구성요소들을 포함할 수 있다. 이들 구성요소는 ATSC 표준을 구현하는 스펙트럼을 통한 데이터 송신을 지원하는 것을 보조한다. ATSC 표준은 비디오 인코딩, 오디오 인코딩, 전송 스트림 및 변조를 위한 계층 (layers) 을 제공하는 다층 표준이다. 일 예에서, RF 듀플렉서/스위치 (58A) 는 극 고주파 (UHF) 듀플렉서/스위치를 포함할 수 있다. 듀플렉서는 감지 목적을 위해 신호를 수신하고 통신 목적을 위해 송신할 수 있도록 할 수 있다. 비록 ATSC 변조기 (56A) 를 예시적인 목적으로 도시하지만, 다른 변조 표준에 따르는 다른 유형의 변조기도 또한 사용할 수 있다.
비디오 및/또는 오디오 데이터를 하나 이상의 스트림들로 인코딩하기 위해 비디오/오디오 인코더 (50A) 는 하나 이상의 비디오 인코더들 및 하나 이상의 오디오 인코더들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 비디오/오디오 인코더 (50A) 는, 비디오 데이터를 인코딩하기 위해, 동영상 전문가 그룹-2 (MPEG-2) 인코더 또는 (ITU-T, 원격 통신 표준화 분과로부터의) H.264 인코더를 포함할 수 있다. 비디오/오디오 인코더 (50A) 는 또한 오디오 데이터를 인코딩하는 돌비 디지털 (Dolby AC-3) 인코더를 포함할 수 있다. ATSC 스트림은 하나 이상의 비디오 프로그램들 및 하나 이상의 오디오 프로그램들을 포함할 수 있다. 어떠한 비디오 인코더도 표준 화질 비디오용의 메일 프로파일 또는 고화질 해상도 비디오용의 고위 프로파일을 구현할 수 있다.
전송 (예를 들면, MPEG-2 전송 스트림 또는 TS) 인코더/멀티플렉서 (52A) 는, 비디오/오디오 인코더 (50A) 로부터 그 인코딩된 데이터 스트림을 수신하고 브로드캐스팅을 위해 이들 데이터 스트림을 하나 이상의 패킷화 기본 스트림들 (PES) 로 조합하는 것이 가능하다. 그 후, 이들 PES는 개개의 프로그램 전송 스트림으로 패키징될 수 있다. 전송 인코더/멀티플렉서 (52A) 는, 일부의 경우, 출력 전송 스트림을 에러 정정 인코더 (54A) (예를 들면, Reed-Solomon 인코더) 에 옵션으로 제공할 수 있으며, 그 에러 정정 인코더 (54A) 는 전송 스트림과 관련되는 하나 이상의 에러 정정 코드들을 추가하여 에러 정정 인코딩 기능을 수행할 수 있다. 이들 에러 정정 코드는, 에러 정정 또는 경감을 위해, 데이터 수신기 (예를 들면, 에러 정정 유닛 (11) 을 포함하는 데이터 수신기 (9)) 에 의해 사용될 수 있다.
ATSC 변조기 (56A) 는 브로드캐스트를 위해 전송 스트림을 변조하는 것이 가능하다. 일부 예시적인 경우, 예를 들면, ATSC 변조기 (56A) 는 브로드캐스트 송신을 위해 8 잔류 측파대 (8VSB) 변조를 이용할 수 있다. 그 후, RF 듀플렉서/스위치 (58A) 는 그 전송 스트림을 이중화하거나, 또는 그 전송 스트림에 대해 스위치로서 작용할 수 있다. 송신기 (59A) 는 채널 식별자 (44A) 에 의해 식별되는 하나 이상의 가용 채널들을 이용하여, 하나 이상의 외부 디바이스들에 하나 이상의 전송 스트림들을 브로드캐스팅하는 것이 가능하다.
채널 식별자 (44A) 는 데이터베이스 관리자 (62), 채널 선택기 (64A), 옵션 채널 선택 사용자 인터페이스 (UI) (66A) 및 스펙트럼 센서 (70A) 를 포함한다. 채널 식별자 (44A) 및 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42A) 는 메모리 (60A) 에 연결되며, 이 메모리는 하나 이상의 버퍼들을 포함할 수 있다. 채널 식별자 (44A) 및 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42A) 는 정보를 직접 교환할 수 있거나, 또는 메모리 (60A) 를 통하여 정보의 저장 및 인출을 통하여 정보를 간접적으로 교환할 수 있다.
채널 식별자 (44A) 는 스펙트럼 센서 (70A) 를 포함한다. 이전에 설명한 바와 같이, 스펙트럼 센서 (70A)와 같은 스펙트럼 센서는 ATSC 와 같은 특정 디지털 TV 포맷에 대한 브로드캐스트 스펙트럼 내에서 하나 이상의 주파수 대역들에서 신호를 감지하는 것이 가능하다. 스펙트럼 센서 (70A) 는 그 스펙트럼 내에서 하나 이상의 사용 채널들을 차지하는 어떠한 데이터도 식별하는 그 능력에 기초하여, 채널 이용도 및 신호 강도를 결정할 수 있다. 그 후, 스펙트럼 센서 (70A) 는 채널 선택기 (64A) 에, 현재 미사용중이거나 또는 이용중인 채널들에 관련한 정보를 제공할 수 있다. 예를 들면, 스펙트럼 센서 (70A) 는 어떤 외부의 별도 디바이스에 의해 이 채널 상에서 브로드캐스팅되는 어떠한 데이터도 검출되지 않는 경우에 특정 채널이 이용가능하다는 것을 검출할 수 있다. 이 경우, 스펙트럼 센서 (70A) 는 그 가용 채널이 이용가능다는 것을 채널 선택기 (64A) 에 표시함으로써, 채널 선택기 (64A) 가 데이터 송신용 채널을 선택할 수 있도록 한다. 이와 다른 방법으로는, 만약 데이터가 이 채널 상에서 브로드캐스팅되고 있다는 것을 스펙트럼 센서 (70A) 가 검출하면, 스펙트럼 센서 (70A) 는 그 채널이 이용 불가능다는 것을 채널 선택기 (64A) 에 표시할 수 있다.
도 6 에 나타낸 바와 같이, 채널 선택기 (64A) 는 또한 네트워크 (72) 및 데이터베이스 관리자 (62) 를 통하여 디지털 TV 대역 (지오-로케이션) 데이터베이스로부터 정보를 수신할 수 있다. 디지털 TV 대역 데이터베이스 (74) 는 통신 디바이스 (30A) 의 외부에 위치되며, ATSC 와 같은 특정 디지털 TV 포맷용의 브로드캐스트 스펙트럼 내에서 현재 사용중이거나 또는 이용가능한 채널들에 관련한 정보를 포함한다. 일반적으로, 디지털 TV 대역 데이터베이스 (74) 는, 채널들이 다른 디바이스들에 의해 사용되게 되거나 또는 사용이 자유롭게 됨에 따라서, 동적으로 업데이트된다. 일부의 경우, 디지털 TV 대역 데이터베이스 (74) 는 지리적 위치/영역으로 또는 주파수 대역 (예를 들면, 낮은 VHF, 높은 VHF, UHF) 으로 편성될 수 있다.
채널 식별자 (44A) 가 디지털 TV 대역 데이터베이스 (74) 로부터 채널 이용도 정보를 획득하기 위하여, 채널 식별자 (44A) 는 일부의 경우 지오-로케이션 정보를 디지털 TV 대역 데이터베이스 (74) 에의 입력으로서 제공할 수 있다. 채널 식별자 (44A) 는 지오-로케이션 센서 (73) 로부터 지오-로케이션 정보 또는 좌표를 획득할 수 있으며, 그 지오-로케이션 센서는 특정 시점에서 통신 디바이스 (30A) 의 지리적 위치를 표시할 수 있다. 지오-로케이션 센서 (73) 는 일부 예들에서 GPS 센서를 포함할 수 있다.
채널 선택기 (64A) 는, 지오-로케이션 센서 (73) 로부터의 지오-로케이션 정보의 수신시, 이러한 정보를 데이터베이스 관리자 (62) 를 통하여 디지털 TV 대역 데이터베이스 (74) 에, 입력으로서, 제공할 수 있다. 데이터베이스 관리자 (62) 는 디지털 TV 대역 데이터베이스 (74) 에 인터페이스를 제공할 수 있다. 일부의 경우, 데이터베이스 관리자 (62) 는, 디지털 TV 대역 데이터베이스 (74) 의 선택된 콘텐츠가 인출됨에 따라, 이들의 로컬 복사본을 저장할 수 있다. 또한, 데이터베이스 관리자 (62) 는 지오-로케이션 정보와 같은 채널 선택기 (64A) 에 의해 디지털 TV 대역 데이터베이스 (74) 에 제공되는 선택 정보를 저장할 수 있다.
통신 디바이스 (30A) 로의 적절한 지오-로케이션 정보의 송신시, 채널 선택기 (64A) 는 디지털 TV 대역 데이터베이스 (74) 내에서 리스트되어 제공되는 하나 이상의 가용 채널들의 세트를, 디지털 TV 대역 데이터베이스 (74) 로부터 수신할 수 있다. 이 가용 채널들의 세트는, 지오-로케이션 센서 (73) 에 의해 표시되는, 통신 디바이스 (30A) 에 의해 현재 점유된 지리적인 영역 또는 위치에서 이용가능한 그 채널들일 수 있다. 송신기 (59A) 의 블랭킹은 스펙트럼 감지 동안에 발생할 수 있다. 이하에 더 자세히 약술하는 바와 같이, 비필수 데이터는, 송신기 블랭킹 동안 데이터 손실이 발생하지 않도록, 블랭킹 간격 동안에 인코딩되거나 또는 비트스트림에 삽입될 수 있다. 이와 다른 방법으로, 이 비필수 데이터는 기타 데이터로서 지칭할 수 있으며, 중복 데이터 또는 널 데이터를 포함할 수 있다. 비필수 데이터는 비디오/오디오 인코더 (50A) 에 의해 인코딩되거나, 비디오/오디오 인코더 (50A) 의 어떠한 멀티플렉서 다운스트림에 의해서도 삽입될 수 있다. 서로 다른 예들은 서로 다른 이점들을 제공할 수 있다. 아래에 더 자세히 설명하는 바와 같이, 비필수 데이터는 비디오/오디오 인코더 (예를 들면, 전송 인코더/멀티플렉서 (52A)) 와 관련되는 멀티플렉서에 의해 삽입될 수 있거나, 또는 ATSC 변조기 (56A) (또는 다른 변조 표준 또는 기법을 위한 다른 변조기) 와 관련되는 멀티플렉서에 의해 삽입될 수 있다. 또한, 다른 멀티플렉서도 블랭킹 간격 동안 비필수 데이터의 삽입용으로 사용할 수 있다 (또는, 심지어 구체적으로 규정할 수 있다). 일부의 경우, 어떠한 삽입된 비필수 데이터도 변조된 물리층의 2개의 필드 동기화 마커 (field synchronization marker) (예를 들면, 필드 동기화) 사이에 적절하게 정렬할 것을 보장하는 것, 즉 데이터를 수신하는 복조기 및 디코더가 동기화를 상실하지 않도록 보장하는 것이 요구될 수도 있다. 비필수 데이터의 삽입에 관한 여러 예시적인 구현예들의 추가적인 상세 사항은 아래에서 더 자세히 설명한다.
스펙트럼 센서 (70A) 및 디지털 TV 대역 데이터베이스 (74) 중 한쪽 또는 양쪽으로부터의 가용 채널 정보의 수신시, 채널 선택기 (64A) 는 자동적으로 또는 채널 선택 UI (66A) 를 통한 사용자 입력을 통해, 하나 이상의 가용 채널들을 선택할 수 있다. 채널 선택 UI (66A) 는 그래픽 사용자 인터페이스 내에 가용 채널들을 나타낼 수 있으며, 서비스 또는 애플리케이션의 사용자는 이들 가용 채널들 중의 하나 이상을 선택할 수 있다.
일부의 경우, 채널 선택기 (64A) 는 통신 디바이스 (30A) 에 의해 브로드캐스트 송신용으로 사용되는 가용 채널들 중 하나 이상을 자동적으로 선택하거나, 식별할 수 있다. 예를 들면, 채널 선택기 (64A) 는 멀티미디어 프로세서 (32) 중 하나 이상 (도 5) 에 의해 제공되는 정보를 이용하여, 어느 가용 채널들 중의 하나 이상을 브로드캐스트 송신용으로 식별할 것인지를 결정할 수 있다. 일부의 경우, 채널 선택기 (64A) 는 실행중인 서비스들 또는 애플리케이션들의 요구 또는 수요에 기초하여 다수의 채널들을 선택할 수 있다. 이들 서비스들 또는 애플리케이션들과 관련되는 하나 이상의 전송 스트림들을, 송신기 (59A) 에 의해 그 식별된 채널들 중 하나 이상을 통하여 브로드캐스팅할 수 있다.
일부의 경우, 일단 업데이트된, 데이터베이스 (74) 는, 그 채널들이 더 이상 필요하지 않거나 사용되고 있지 않다는 것을 표시하는 후속 메시지를 통신 디바이스 (30A) 가 데이터베이스 (74) 에 송신할 때까지, 그 선택된 채널들이 통신 디바이스 (30A) 에 의해 사용중인 것으로 표시할 수 있다. 다른 경우들에서, 데이터베이스 (74) 는 통신 디바이스 (30A) 에 대해 그 선택된 채널들을 규정된 시간 간격 동안에만 확보할 수 있다. 이들 경우에, 통신 디바이스 (30A) 는, 디바이스 (30A) 가 그 선택된 채널들을 여전히 사용하고 있다는 것을 표시하는 메시지를, 데이터베이스 (74) 에 그 규정된 시간 간격 이내에 송신할 수 있으며, 그 경우에, 데이터베이스 (74) 는 디바이스 (30A) 에 의한 사용을 위해, 제 2 시간 간격 동안 그 선택된 채널들의 예약을 갱신할 것이다.
하나 이상의 클록들 (61A) 이 통신 디바이스 (30A) 내에 포함될 수 있다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 클록 (61A) 은 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42A) 및 채널 식별자 (44A) 에 의해 이용되거나, 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42A) 및 채널 식별자 (44A) 의 동작을 구동할 수 있다. 클록 (61A) 은 통신 디바이스 (30A) 에 의해 구성되거나 설정될 수 있다. 일부의 경우, 클록 (61A) 은 디바이스 (30A) 의 외부에 있는 클록으로 구성되거나 그에 동기화할 수 있다. 예를 들면, 디바이스 (30A) 는 (예를 들면, 지오-로케이션 센서 (73) 를 통하여) 외부 디바이스로부터의 클록 또는 시간 정보를 수신할 수 있고, 그 수신받는 정보에 기초하여 클록 (61A) 을 구성하거나 동기화할 수 있다.
예를 들면, 일부 시나리오에서, 통신 디바이스 (30A) 는 수신 디바이스 (예를 들면, 도 1 의 데이터 수신기 (9)) 와 공통인 클록 기능을 구현할 수 있다. 이들 시나리오에서, 통신 디바이스 (30A) 및 수신 디바이스 양쪽 모두는 외부 디바이스로부터의 클록 또는 시간 정보를 수신하고 그들 자신의 내부 클록을 그 수신받는 정보에 기초하여 동기화할 수 있다. 그러한 방법으로, 통신 디바이스 (30A) 및 수신 디바이스는 공통 클록을 이용하여 효과적으로 동작할 수 있다.
디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42A) 및 채널 식별자 (44A) 는 또한 클록 (61A) 을 이용하여 특정 동작을 동기화하거나 정렬할 수 있다. 예를 들면, 이하에서 더 자세하게 설명하는 바와 같이, 휴지 유닛 (57A) 및 스펙트럼 센서 (70A) 는, 간섭 문제를 최소화하기 위해, 스펙트럼 센서 (70A) 가 하나 이상의 스펙트럼 채널들을 스캐닝하고 있을 때 송신기 (59A) 가 데이터를 송신하는 것을 억제하도록, (클록 (61A) 에서) 공통 클록을 이용하여 송신 휴지 동작을 스펙트럼 감지 동작과 동기화하거나 정렬할 수 있다.
또한, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 송신기 (59A) 는 휴지 유닛 (57A) 을 옵션으로 포함한다. 휴지 유닛 (57A) 은, 예컨대 송신기 (59A) 를 일시적으로 불능시키거나 심지어 턴 오프시킴으로써, 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42A) 가 데이터를 송신하는 것을 억제하는 송신 휴지 간격들을 제공할 수 있다. 일 예에서, 채널 식별자 (44A) 는, 적어도 하나의 시간 간격 동안에, 적어도 하나의 스펙트럼 채널이 사용 가능한지를 검출할 수 있다. 적어도 이 하나의 시간 간격 동안, 휴지 유닛 (57A) 에 의해 송신기 (59A) 가 임의의 데이터를 송신하는 것을 억제할 수 있다.
일부 예들에서, 휴지 유닛 (57A) 은 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42A) 내의 또 다른 기능 블록에 포함되거나 일부일 수 있다. 예를 들면, 송신기 (59A) 의 일부분이기보다는, 휴지 유닛 (57A) 은 변조기 (56A) 의 일부분일 수 있다. 이 예에서, 휴지 유닛 (57A) 은 송신 휴지 간격들 동안에 변조기 (56A) 를 일시적으로 턴 오프시키거나 또는 불능시킬 수도 있다. 이하에서 더 자세하게 설명하는 바와 같이, 송신 휴지 간격들은, 많은 경우, 시간이 지남에 따라 정적 또는 동적으로 규정되는 빈도로 발생할 수 있다. 송신 휴지 간격들의 지속 기간은 같거나, 시간이 지남에 따라 변할 수도 있다. 일부 예들에서, 송신 휴지 간격들의 빈도 및 지속 기간은, 또한 아래에 더 설명하는 바와 같이, 스펙트럼 센서 (70A) 에 의해 구현되는 스펙트럼 감지 간격들의 대응하는 빈도 및 지속 기간에 기초할 수 있다.
도 7 은 통신 디바이스 (30B) 내에서 구현될 수 있는, 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42B) 의 또 다른 예를, 채널 식별자 (44B) 와 함께, 도시하는 블록도이다. 도 7 에서, 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42B) 가 도 5 에 나타낸 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42) 의 일 예일 수 있으며, 한편 채널 식별자 (44B) 는 도 5 에 나타낸 채널 식별자 (44) 의 일 예일 수 있다. 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42B) 및 채널 식별자 (44B) 는 정보를 각각 메모리 디바이스 (60B) 에 저장하거나 그로부터 인출할 수 있다. 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42A) 와 유사하게, 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42B) 는 하나 이상의 비디오/오디오 인코더들 (50B), 전송 인코더/멀티플렉서 (52B), 에러 정정 인코더 (54B), ATSC 변조기 (56B), RF 듀플렉서/스위치 (58B) 및 송신기 (59B) 를 포함하고, 그 송신기 (59B) 는 휴지 유닛 (57B) 을 옵션으로 포함한다. 일부 예들에서, 휴지 유닛 (57B) 은 변조기 (56B) 의 일부분일 수 있다. 하나 이상의 클록들 (61B) 은 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (42B) 및 채널 식별자 (44B) 양쪽에 의해 이용될 수 있다. 비록 ATSC 변조기 (56B) 를 예시적인 목적으로 도시하지만, 다른 변조 표준에 따르는 다른 유형의 변조기도 또한 사용할 수 있다.
도 7 의 채널 식별자 (44B) 는, 채널 식별자 (44B) 가 디지털 TV 대역 데이터베이스에 인터페이스로 접속하고 있는 데이터베이스 관리자를 포함하지 않는다는 점에서, 도 6 의 채널 식별자 (44A) 와 다르다. 도 7 에서, 채널 식별자 (44B) 는 단지 스펙트럼 센서 (70B) 만을 포함한다. 도 7 의 예에서는 어떤 지오-로케이션 기능도 구현하지 않기 때문에, 통신 디바이스 (30B) 는 지오-로케이션 센서를 포함하지 않는다. 채널 선택기 (64B) 는 스펙트럼 센서 (70B) 로부터 수신받는 입력에 기초하여 브로드캐스트 송신을 위한 하나 이상의 가용 채널들을 식별한다. 채널 선택기 (64B) 는 또한 채널 선택 UI (66B) 를 통하여 가용 채널들의 목록으로부터 사용자 채널 선택을 수신할 수 있다. 가용 채널들의 목록은 스펙트럼 센서 (70B) 에 의해 제공되는 감지된 신호정보에 기초하여 채널 선택 UI (66B) 에 제공될 수 있다.
도 8 은 다른 감지 또는 비감지 이유로 본 개시물에 따라서 송신기 휴지를 또한 수행할 수도 있지만, 스펙트럼 감지 동안에 송신기 휴지를 수행하기 위해, 도 1 내지 도 5 에 나타낸 통신 디바이스 중 하나 이상과 같은 통신 디바이스에 의해 수행할 수 있는 방법의 일 예를 도시하는 흐름도이다. 단지 도 8 의 아래 설명에서는 예시의 목적으로, 도 8 의 방법을 도 5 에 나타낸 통신 디바이스 (30) 에 의해 수행할 수 있는 것으로 가정한다.
통신 디바이스 (30) 는, 예를 들면, 데이터 송신과 스펙트럼 감지 동작 사이에 잠재적인 신호 간섭을 최소화하거나 피하는 것을 돕기 위하여, 통신 디바이스로부터 어떠한 데이터도 송신하는 것을, 적어도 하나의 시간 간격 동안 억제할 수 있다 (80). 통신 디바이스 (30) 는 적어도 하나의 시간 간격 동안에, 어느 스펙트럼 채널이 사용 가능한지를 검출할 수 있다 (82). 적어도 하나의 시간 간격 동안, 통신 디바이스는 그 스펙트럼에서 적어도 하나의 가용 채널을 식별할 수 있다. 스펙트럼 감지를 수행하는 하나의 시간 간격에 후속하여, 또는 스펙트럼 감지를 수행하는 시간 간격들의 사이에, 통신 디바이스 (30) 는 적어도 하나의 식별된 가용 채널에서 디지털 브로드캐스트 포맷의 데이터를 송신할 수 있다 (84). 도 10 및 도 11 은 이들 특징의 추가의 예시적인 세부사항을 나타내며, 아래에서 더 자세하게 설명한다.
통신 디바이스 (30) 는 멀티미디어 성능을 가지는 멀티미디어 통신 디바이스를 포함할 수 있으며, 데이터는 오디오 데이터, 비디오 데이터, 텍스트 데이터, 음성 (speech) 데이터 및 그래픽 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 멀티미디어 데이터를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 디지털 브로드캐스트 포맷은 여러 가지 다른 디지털 포맷들을 또한 이용할 수 있지만, (몇개의 예만 언급하자면) ATSC 포맷, T-DMB 포맷, DVB 포맷, ISDB-T 포맷 또는 MPEG-TS 포맷일 수 있다. 디바이스 (30) 는 멀티미디어 데이터를 변환할 때, 하나 이상의 변조기/듀플렉서/스위치들과 함께, 하나 이상의 비디오 및/또는 오디오 인코더들 (예를 들면, 도 6 에 나타낸 비디오/오디오 인코더 (50A) 또는 도 7 에 나타낸 비디오/오디오 인코더 (50B)) 및/또는 멀티플렉서를 이용할 수 있다. 멀티미디어 데이터를 변환하는 단계는 디지털 브로드캐스트 포맷에 부합하도록 멀티미디어 데이터를 인코딩하는 단계, 및 그 인코딩된 멀티미디어 데이터를 변조시키는 단계를 포함할 수 있다.
디바이스 (30) 는 적어도 하나의 가용 스펙트럼 채널 (예를 들면, 도 5 의 채널 식별자 (44) 와 같은 채널 식별자) 을 식별할 수 있다. 그런 식별은, 일부의 경우, 디바이스 (30) 에 의해 시작할 수 있다. 예를 들면, 디바이스 (30) 는, 스펙트럼 센서 (예를 들면, 도 6 의 스펙트럼 센서 (70A) 또는 도 7 의 스펙트럼 센서 (70B)) 및/또는 디지털 TV 대역 데이터베이스 (예를 들면, 도 6 의 디지털 TV 대역 데이터베이스 (74)) 로부터 액세스한 정보를 이용하여, 적어도 하나의 가용 채널을 식별할 수 있다. 일부의 경우, 디바이스 (30) 는 브로드캐스트 텔레비전 스펙트럼과 같은 브로드캐스트 스펙트럼의 미사용 부분에서 적어도 하나의 가용 채널을 식별할 수 있다. 일부의 경우, 적어도 하나의 가용 채널은 텔레비전 대역 화이트 스페이스를 포함할 수 있다. 디지털 브로드캐스트 포맷은, 비제한적인 예를 몇개만 들자면, ATSC 포맷, T-DMB 포맷, DVB 포맷, ISDB-T 포맷 또는 MPEG-TS 포맷을 포함할 수 있다.
일부 예들에서, 만일 적어도 하나의 가용 채널이 (예를 들면, 허가된 사용자에 의해) 점유하게 되면, 디바이스 (30) 는 채널 식별자를 이용하여, 후속 데이터 송신 및/또는 브로드캐스팅을 위한 적어도 하나의 다른 가용 채널을 식별할 수 있다. 일부의 경우, 디바이스 (30) 는 채널 식별자를 이용하여, 적어도 하나의 후속 시간 간격 동안, 적어도 하나의 식별된 가용 채널이 여전히 사용할 수 있거나 또는 또 다른 사용자에 의해 점유되었는지를 검출할 수 있다. 디바이스 (30) 는, 일부의 경우, 어느 스펙트럼 채널 또는 채널들이 지오-로케이션에 기초하여 사용 가능한지에 관해서 결정을 할 때, 스펙트럼 센서를 이용하고/하거나 지오-로케이션 데이터베이스에 액세스할 수 있다. 즉, 이용도를 위해 스캐닝되는 빈도는 디바이스 (30) 의 지오-로케이션에 기초하여 결정될 수 있다.
따라서, 일 예에서, 디바이스 (30) 는 디바이스 (30) 와 관계되는 지리적 좌표를 결정하고, 그 디바이스 (30) 의 지리적 좌표를 기초에 기초하여 화이트 스페이스에서 이용가능한 하나 이상의 특정 주파수들을 결정하고, 디바이스 (30) 의 지리적 좌표에 기초하여 하나 이상의 특정의 주파수들에서 화이트 스페이스 감지를 수행하여 그 하나 이상의 특정 주파수들이 사용 가능한지를 결정하고, 그리고 그 하나 이상의 특정 주파수들이 사용 가능한 것으로 결정하는 것에 따라서, 하나 이상의 특정의 주파수들에서 송신기를 통하여 데이터를 송신한다. 디바이스 (30) 는 여기서 설명하는 바와 같이, 화이트 스페이스 감지를 수행할 때에 송신기를 블랭킹할 수 있다.
일 예에서, 디바이스 (30) 는 디바이스 (30) 의 지리적 좌표를 결정하기 위해 지오-로케이션 센서 (예를 들면, 도 6 의 지오-로케이션 센서 (73)) 를 포함할 수 있다. 그 후, 디바이스 (30) 는 지리적 좌표를 디지털 TV 대역 데이터베이스에의 입력으로서 제공할 수 있다. 가용 채널들은 일부의 경우 지리적으로 규정할 수 있어서, 화이트 스페이스 감지도 마찬가지로 임의의 주어진 시간에 디바이스 (30) 와 관련되는 지리적 좌표에 기초할 수 있다.
디바이스 (30) 가 스펙트럼 센서를 이용할 때, 디바이스 (30) 는 제 1 채널 그룹과 관련되는 검출된 신호의 품질에 기초하여 제 1 채널 그룹에 하나 이상의 품질값들을 할당할 수 있다. 이 품질값들은 잡음 레벨, (예를 들면, 외래의 신호 또는 비승인/무허가의 사용자로부터의) 간섭 또는 다른 인자에 기초할 수 있다. 예를 들면, 디바이스 (30) 는 스펙트럼 센서를 이용하여, 그 채널들과 관련될 수 있는 간섭 레벨 또는 신호 대 잡음비와 같은, 규정된 주파수 범위 또는 대역 내에서 각각 개별적으로 감지된 채널에 대한 특정 품질값들을 얻을 수 있다.
디바이스 (30) 는 이들 품질값들에 의해 제공되는 메타 정보를 이용하여, 각 채널의 품질 (예를 들면, 저품질, 중간 품질, 고품질) 을 평가할 수 있다. 예를 들면, 만일 가용 채널에 대한 품질값들이 채널이 낮은 간섭량을 갖는 높은 신호 대 잡음비를 갖는 것으로 표시하면, 디바이스 (30) 는 채널이 고품질의 채널일 수 있는 것으로 결정할 수 있다. 한편, 만일 그 가용 채널에 대한 품질값들이 채널이 낮은 신호대 잡음비를 갖거나 높은 간섭량을 갖는 것으로 표시하면, 디바이스 (30) 는 그 채널이 저품질 채널일 수 있는 것으로 결정할 수 있다.
디바이스 (30) 가 적어도 하나의 가용 채널을 식별하고 난 후, 디바이스 (30) 는 적어도 하나의 식별된 가용 채널에서 (예를 들면, 도 6 의 송신기 (59A) 또는 도 7 의 송신기 (59B) 를 통하여) 그 변환된 데이터를 (예를 들면, 하나 이상의 별도의 외부 디바이스들에) 송신할 수 있다. 예를 들면, 디바이스 (30) 의 요청시, 디바이스 (30) 는, 텔레비전 디바이스들과 같은 하나 이상의 외부 멀티미디어 출력 디바이스들에게 브로드캐스트 송신을 시작할 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 디바이스 (30) 는 제 1 채널 그룹과 관련되는 검출된 신호의 품질에 기초하여 제 1 채널 그룹에 하나 이상의 품질값들을 할당할 수 있다. 일부의 경우, 디바이스 (30) 는 그 채널 식별자를 이용하여, 제 1 시간 간격 동안에 제 1 채널 그룹이 사용 가능한지를 검출하고, 후속하는 제 2 시간 간격 동안에, 제 2 채널 그룹이 사용 가능한지를 검출할 수 있으며, 이 때 제 2 채널 그룹은 제 1 채널 그룹의 서브세트를 포함한다. 디바이스 (30) 는 그 제 1 채널 그룹에 할당된 품질값들에 기초하여 제 2 채널 그룹을 선택할 수 있다. 도 9 는 그런 채널 검출에 관련되는 추가의 세부사항 및 예들를 나타낸 것이다.
일부 예들에서, 디바이스 (30) 는, 다수의 별개의 시간 간격들 동안, 어느 스펙트럼 채널이 이용 가능한지를 검출하고, 다수의 별개의 시간 간격들의 각각 동안, (예를 들면, 도 6 또는 도 7 에 나타낸 것과 같은 휴지 유닛을 이용하여) 디바이스 (30) 로부터 어떠한 데이터도 송신하는 것을 억제할 수 있다. 다수의 별개의 시간 간격들은 같은 지속 시간을 갖거나 갖지 않을 수 있다. 예를 들면, 다수의 별개의 시간 간격들 중 적어도 2개는 상이한 지속 기간일 수 있다. 또한, 디바이스 (30) 는 검출이 일어나는 빈도를 변경할 수 있다. 일부 예들에서, 통신 디바이스 (30) 는 적어도 하나의 시간 간격 동안에 통신 디바이스의 송신 기능을 턴 오프하거나 또는 불능시킬 수 있다.
일부 예들에서, 디바이스 (30) 는 송신 데이터 및 기타 데이터를 포함하는 데이터 스트림을 생성하고, 적어도 하나의 시간 간격 (예를 들면, "휴지 시간") 동안에 그 데이터 스트림의 기타 데이터를 송신하는 것을 억제할 수 있다. 아래에서 더 자세하게 설명하는 바와 같이, 기타 데이터는, 특정 경우에, 아래에 더 설명하는 바와 같이 널 데이터, 덧대어진 데이터 또는 심지어 중복 데이터를 포함하여 비필수 데이터를 포함할 수 있다. 일반적으로, 이러한 데이터는, 송신 데이터에 의해 운반되는 멀티미디어 데이터를 디코드하도록 데이터가 디코더에 의해 요구되지 않다는 점에서, 필수적이지 않다. 디바이스 (30) 는 어느 스펙트럼 채널이 사용 가능한지를 검출하는 것을 적어도 하나의 다른 시간 간격 동안 억제할 수 있고, 적어도 하나의 다른 시간 간격 동안 데이터 스트림의 송신 데이터를 송신할 수 있다.
일부의 경우, 통신 디바이스 (30) 는, 아래에서 더 자세히 설명하는 바와 같이, 데이터 스트림의 송신 데이터에서, 장면 변경 또는 획득 지점 (예를 들면, 하나 이상의 인트라 코딩 프레임들) 에 앞서 발생하도록, 적어도 하나의 시간 간격을 선택할 수 있다. 일부의 경우, 통신 디바이스 (30) 는, 송신 데이터의 수신 시에, 데이터 수신기 (예를 들면, 도 1 의 데이터 수신기 (9)) 에 의한 사용을 위해 데이터 스트림의 송신 데이터에 하나 이상의 에러 정정 코드들을 삽입할 수 있다.
도 9 는 스펙트럼 감지를 수행하기 위하여, 도 1 내지 도 5 에 나타낸 통신 디바이스 중 하나 이상과 같은, 통신 디바이스에 의해 수행할 수 있는 방법의 일 예를 도시하는 흐름도이다. 단지 예시를 위한 것으로, 도 9 의 아래 설명에서는, 도 9 에 나타낸 방법을 도 5 에 나타낸 통신 디바이스 (30) 에 의해 수행할 수 있는 것으로 가정한다.
초기 상태 동안, 통신 디바이스 (30) 는 송신를 위해 하나 이상의 가용 채널들을 식별하기 위한 노력으로 채널들의 초기 세트를 스캐닝할 수 있다 (90). 예를 들면, 통신 디바이스 (30) 는 스펙트럼 센서 (예를 들면, 도 6 의 스펙트럼 센서 (70A) 또는 도 7 의 스펙트럼 센서 (70B)) 를 포함한, 그 채널 식별자 (44) 를 이용하여, 채널의 초기 세트를 스캐닝하여, 그 세트에서 하나 이상의 가용 채널들을 식별할 수 있다. 예를 들면, 채널 식별자 (44) 는 초기화 시에, 특정 주파수 대역 또는 범위의 채널 모두를 스캐닝할 수 있거나, 또는 이전에 수신한 또는 사전 프로그래밍된 (pre-programmed) 정보에 기초하여, 채널 식별자 (44) 가 이용 가능한 것으로 결정한 모든 채널들을 스캐닝할 수 있다. 예를 들면, 채널 식별자 (44) 는 사전 프로그래밍함으로써 이 초기 상태에서 규정된 채널 그룹을 스캐닝할 수 있다. 다른 상황에서, 채널 식별자 (44) 는 어느 채널들을 이용해야 하는지 또는 할 수 있는지를 특정하는 지오-로케이션 데이터베이스 (예를 들면, 도 6 의 지오-로케이션 데이터베이스 (74)) 로부터 정보를 수신할 수 있다.
채널들의 초기 세트를 스캐닝하고 난 후, 통신 디바이스 (30) 는 그 스캐닝한 채널에 품질값들을 할당할 수 있다 (92). 예를 들면, 통신 디바이스 (30) 는 그 스캐닝한 채널들 각각에 특정 품질값을 할당할 수 있다. 품질값들은 신호 레벨, 잡음 레벨, 신호 대 잡음 레벨, 수신 신호 강도 지수(RSSI), (예를 들면, 외래의 신호 또는 비승인/무허가의 사용자로부터의) 간섭 또는 다른 인자에 기초할 수 있다. 예를 들면, 디바이스 (30) 는 스펙트럼 센서를 이용하여, 그 스캐닝된 채널들과 관련될 수 있는 간섭 레벨 또는 신호 대 잡음비와 같은, 규정된 주파수 범위 또는 대역 내에서 각각 개별적으로 감지된 채널에 대한 특정 품질값들을 할당할 수 있다.
계속하여, 정상-상태 동작 동안, 통신 디바이스 (30) 는 채널들의 서브세트를 식별할 수 있다 (94). 예를 들면, 통신 디바이스 (30) 는 그 채널들에 할당된 채널 이용도 및/또는 품질 값과 같은, 하나 이상의 기준들에 기초하여 채널들의 서브세트를 식별할 수 있다. 일부의 경우, 통신 디바이스 (30) 는 이전에 그 채널들의 서브세트 내에서 이용가능한 것으로 식별되었던 임의의 채널들을 포함할 수 있다. 일부의 경우, 통신 디바이스 (30) 는 그 채널들에 이전에 할당되었던 품질값들에 기초하여 그 서브세트 내에 채널들을 포함시킬 수 있다. 예를 들면, 통신 디바이스 (30) 는, 예를 들면 이들 채널에 대한 낮은 간섭 레벨 또는 높은 신호 대 잡음비에 기초하여, 초기화 동안에, 다른 채널들에 비해 높은 품질값들이 할당되었던 채널들을 포함할 수 있다. 하나의 특정 시나리오에서, 통신 디바이스 (30) 가 고품질 값을 가지는 이전에 식별된 가용 채널 및 또 다른 채널 그룹을 그 채널들의 서브세트로서 선택할 수 있다.
그 채널들의 서브세트의 식별 시, 그 후 통신 디바이스 (30) 가 예컨대, 스펙트럼 센서를 이용하여, 이 서브세트 내에서 그들 채널을 스캐닝할 수 있다 (96). 그 후, 디바이스 (30) 는 스캐닝한 채널들의 서브세트에서 그 채널들의 각각에 새로운 품질값들을 할당함으로써, 업데이트한 스펙트럼 감지 정보에 기초하여, 그 채널들의 품질값들을 업데이트할 수 있다 (98). 정상-상태 동작 동안, 통신 디바이스는 도 9 에 나타낸 바와 같이 이들 동작들을 반복하여, 스펙트럼 감지를 수행할 수 있다.
따라서, 도 9 에 나타낸 바와 같이, 통신 디바이스 (30) 는 여러 가지 상이한 채널 그룹들을 서로 다른 지점들에서 스캐닝함으로써, 스펙트럼 감지 동작을 수행할 수 있다. 스캐닝되는 실제 채널들은 변할 수 있다. 나타낸 예에서, 통신 디바이스 (30) 는 초기화 동안에 채널들의 초기 세트를 스캐닝할 수 있지만, 정상-상태 동작 동안에는 채널들의 더 작은 서브세트를 스캐닝할 수 있다. 아래에서 더 자세히 설명하는 바와 같이, 통신 디바이스 (30) 는 여러 가지 반복을 거쳐 스펙트럼 감지를 수행하는 시간의 길이를 변경할 수 있으며, 스펙트럼 감지를 수행하는 빈도도 변경할 수 있다.
도 10 은 예시적인 데이터 송신 및 스펙트럼 감지 듀티 사이클을 도시하는 타이밍도이다. 예시적인 스펙트럼 감지 듀티 사이클 (102) 은 스펙트럼 감지 동작이 턴 온되거나 턴 오프될 수 있을 때, 또는 그런 동작이 사용 가능 또는 불능되는 때를 표시한다. 도 10 에 나타낸 바와 같이, 정상 상태 동작 동안과 같이, 스펙트럼 감지 동작은 규정된 시간 간격들 동안 턴 온 ("ON") 될 수 있으며, 규정된 시간 간격들 동안 턴 오프 ("SENSOR OFF") 될 수 있다. 스펙트럼 감지 동작을 수행할 때, 통신 디바이스 (예를 들면, 도 6 의 스펙트럼 센서 (70A), 도 7 의 스펙트럼 센서 (70B)) 의 스펙트럼 센서는 그런 스펙트럼 감지 듀티 사이클 (102) 을 이용하거나 구현할 수 있다. 그 결과, 스펙트럼 센서는, 예를 들면 초기화 또는 정상 상태 동안, 특정 시간 길이 동안에 채널 그룹을 스캐닝할 수 있다. 채널들을 스캐닝하는 시간의 길이 또는 간격, 및 스캐닝이 일어나는 빈도는 시간이 지남에 따라 변할 수 있고 듀티 사이클 (102) 을 규정할 수 있다.
예시적인 데이터 송신 듀티 사이클 (100) 은 데이터 송신 동작이 턴 온되거나 턴 오프될 수 있을 때, 또는 그런 동작이 사용 가능 또는 불능되는 때를 표시한다. 도 10 에 나타낸 바와 같이, 데이터 송신 동작은 규정된 시간 간격들 동안 턴 온 ("Tx ON") 될 수 있으며, 또한 규정된 시간 간격들 동안 턴 오프 ("Tx OFF") 될 수 있다. 데이터 송신 동작을 수행할 때, 통신 디바이스의 송신기는 그런 예시적인 데이터 송신 듀티 사이클 (100) 을 이용하거나 구현할 수 있다. 예를 들면, 휴지 유닛 (57A) (도 6) 또는 휴지 유닛 (57B) (도 7) 은, 데이터 송신 듀티 사이클 (100) 과 같은 송신 듀티 사이클에 기초하여, 데이터의 송신을 턴 오프하거나 불능시킬 수 있다. 휴지가 일어나는 시간의 길이 또는 간격, 및 휴지가 일어나는 빈도는 시간이 지남에 따라 변할 수 있고 듀티 사이클 (100) 을 규정할 수 있다.
도 10 의 예에 나타낸 바와 같이, 통신 디바이스는 스펙트럼 감지 및 송신 휴지 동작을 동기화하거나 그렇치 않으면 정렬함으로써, 그 통신 디바이스가 스펙트럼 감지를 수행하면서 데이터 송신 동작을 턴 오프하거나 또는 불능시킬 수 있다. 도 10 에서는, 스펙트럼 감지가 턴 온되거나 사용가능하게 되지만, 데이터 송신 기능은 턴 오프되거나 불능된다 (예를 들면, 휴지된다). 반대로, 스펙트럼 감지가 턴 오프되거나 불능되지만, 데이터 송신은 턴 온되거나 사용가능하게 된다. 그러한 방법으로, 통신 디바이스는, 잠재적인 간섭 문제를 피하기 위해, 스펙트럼 감지를 수행하는 동안에 데이터를 송신하지 않는다.
스펙트럼 감지 및 송신 휴지 동작을 동기화하거나 정렬하기 위해, 공통 클록을 사용할 수도 있다. 예를 들면, 도 6 에 나타낸 바와 같이, 휴지 유닛 (57A) 및 스펙트럼 센서 (70A) 는 동작 동안 클록 (61A) 을 이용할 수 있다. 이와 유사하게, 도 7 에 나타낸 바와 같이, 휴지 유닛 (57B) 및 스펙트럼 센서 (70B) 는 클록 (61B) 을 이용할 수 있다.
통신 디바이스는 도 10 에 나타낸 듀티 사이클 (100 및 102) 을 시간이 지남에 따라 변경하거나 구성할 수 있다. 예를 들면, 디바이스는 도 11 의 예에 나타낸 바와 같이, 스펙트럼 감지 및 송신 휴지가 발생하는 시간의 길이 또는 간격을 변경할 수 있고, 또한 그런 동작을 수행하는 빈도를 변경할 수 있다.
하나의 예시적인 시나리오에서, 통신 디바이스는 ATSC 포맷에 따라 하나 이상의 가용 채널들을 이용하여 데이터 수신기에 데이터를 송신 또는 브로드캐스팅할 수 있다. 이 시나리오에서, 통신 디바이스는 스펙트럼 센서를 이용하여, 정적으로 또는 동적으로 구성될 수 있는 특정된 시간 간격들 동안 그리고 특정의 주파수에서, 허가되는 사용 신호를 검출할 수 있다. ATSC 에 의해 지원되는 최대 프레임 레이트는 대략 초 당 30 프레임일 수 있으며, 이는 대략 프레임당 대략 33 밀리초에 달한다. 만일 통신 디바이스가 10 밀리초의 휴지 간격들을 이용하면, 전송된 스트림에 도입되는 어떠한 오류도, 그 프레임 레이트를 고려하여 휴지 간격들의 지속 기간을 부여하면, 데이터 수신기 (예를 들면, 도 1 의 데이터 수신기 (9)) 에서 표준 에러 복구 및/또는 보정 기법을 통하여 복구가능할 수 있다. 통신 디바이스는 데이터 수신기에 의한 사용을 위해 여분의 에러 정정 코드를 브로드캐스트 스트림에 삽입하거나 추가할 수 있다. "Tx OFF" 및 센서 "ON" (또는 다른 시간 간격들) 에 대응하는 간격은 또한 센서 및 송신기가 온 또는 오프의 과도기 또는 이른바 소프트 기간 (soft periods) 을 포함할 수 있다.
도 11 은 또 다른 예시적인 데이터 송신 및 스펙트럼 감지 듀티 사이클을 도시하는 타이밍도이다. 이 예에서, 스펙트럼 감지 듀티 사이클 (122) 은 여러 가지 상이한 시간 간격들을 포함한다. 제 1 시간 간격 ("t1") 동안, 스펙트럼 센서는 스펙트럼 감지를 수행하여, 하나 이상의 가용 채널들을 스캐닝할 수 있다. 후속하는 제 2 시간 간격 ("t2") 동안, 센서는 스펙트럼 감지를 다시 수행할 수 있다. 이 예에서, 제 2 시간 간격은 제 1 시간 간격 보다 작으며, 스펙트럼 센서가 이 특정의 비제한적인 예에서, 제 2 시간 간격 동안 가용 채널들을 스캐닝하는데 더 짧은 시간 간격을 소요한다는 것을 나타낸다. 또한, 스펙트럼 센서는 이들 간격들 동안, 같거나 상이한 채널 그룹들을 스캐닝할 수 있다. 예를 들면, 센서는 채널들의 제 1 세트를 제 1 시간 간격 동안 스캐닝할 수 있지만, 채널들의 제 2 세트를 제 2 시간 간격 동안 스캐닝할 수 있다. 제 1 및 제 2 세트 내에 특정 채널들을 포함할 수 있지만, 채널들의 제 2 세트는 제 1 세트보다 적은 채널들을 포함할 수 있다.
일반적으로, 도 11 은 감지를 수행하는 시간 간격들이 시간이 지남에 따라 변할 수 있다는 것을 도시하려는 것이다. 또한, 이들 간격 동안에 스캐닝되는 채널들도 또한 변할 수 있다. 예를 들면, 이전에 언급한 바와 같이, 초기화 동안에, 큰 채널 그룹을 먼저 스캐닝할 수 있다. 그러나, 후속하는 정상-상태 동작 동안, 작은 채널 그룹을 스펙트럼 감지 동작 동안에 스캐닝할 수 있다. 통신 디바이스는, 스펙트럼 감지를 시간의 경과에 따라서 수행할 때, 임의의 다른 개수의 간격들을 선택하거나 또는 이용하도록 구성할 수 있다.
도 11 은 이들 2개의 같은 시간 간격들 "t1" 및 "t2" 동안, 송신 듀티 사이클 (120) 에 나타낸 바와 같이, 데이터 송신 동작을 휴지할 수 있다는 것을 나타낸다. 따라서, 스펙트럼 감지 간격들과 유사하게, 송신 휴지 간격들은 또한 시간이 지남에 따라 변할 수 있다.
또한, 도 11 은, 스펙트럼 감지 및 송신 휴지가 발생하는 빈도가 시간이 지남에 따라 또한 변할 수 있다는 것을 나타낸다. 도 11 에서, 제 3 시간 간격 ("t3") 은 연속 감지/휴지 이벤트들 사이에 발생한다. 제 4 시간 간격 ("t4") 은 또 다른 연속 감지/휴지 이벤트 그룹 사이에서 발생하며, 이 때 제 4 시간 간격은 제 3 시간 간격보다 더 길다. 이 예에서, 스펙트럼 감지 및 송신 휴지가 발생하는 빈도가 감소되었다. 일반적으로, 도 11 은 그런 빈도가 시간이 지남에 따라 변할 수 있는 방법의 일 예를 도시한다. 일부의 경우, 다양한 감지 샘플들을 시간이 지남에 따라 획득하기 위해서, 스펙트럼 감지가 일어나는 시간의 길이 (예를 들면, 감지 간격들) 및/또는 감지를 수행하는 빈도를 변경하는 것이 바람직할 수 있다.
통신 디바이스는 감지 또는 휴지의 여러 가지 시간 간격들 또는 이들 이벤트가 발생하는 빈도들을 선택 또는 결정하도록 구성될 수 있다. 일부 상황에서, 통신 디바이스는 하나 이상의 인자들에 기초하여 시간의 경과에 따라서 이들 시간 간격들 또는 빈도들을 동적으로 변경할 수 있다. 예를 들면, 만일 다양한 수의 채널들을 스캐닝할 필요가 있으면, 감지가 발생하는 시간 간격들을 변경할 수 있다. 또한, 일부의 경우, 통신 디바이스에 의해 실행되는 애플리케이션의 수요 또는 요구에 기초하여, 감지/송신의 시간 간격들을 동적으로 변경하여, 그런 수요 또는 요구를 충족시킬 수 있다. 특정 상황에서, 만일 디바이스가 여러 가지 채널들이 저품질 값을 갖는다고 결정하였다면, 높은 품질값들을 가질 수 있는 채널들을 계속하여 식별하고 선택하는 목표에 따라, 그 디바이스는 스펙트럼 감지를 자주 수행하기를 원할 수 있다.
그러나, 송신기가 여러 가지 시간 간격들 동안에 휴지할 수 있기 때문에, 데이터 수신기 (예를 들면, 도 1 의 데이터 수신기 (9)) 가 데이터 흐름에서 간극을 잠재적으로 포함할 수 있는 불연속 데이터 스트림을 수신할 가능성이 있다. 특정 경우, 데이터 수신기는 불연속의 데이터 흐름에 기초하여, 에러 정정 또는 보정을 차례로 수행하는 에러 정정 유닛을 포함할 수 있다. 이들 경우에, 송신기를 포함하는 통신 디바이스는 수신기에서 그런 에러 정정 유닛에 의해 사용될 수 있는 추가적인 에러 코드들을 포함할 수 있다. 그러나, 일부 예들에서, 그 송신기와 함께, 통신 디바이스는 도 12 에 나타내는 바와 같이, 휴지 간격들을 고려하여, 그 송신되는 데이터 스트림을 실제로 생성하거나 설계할 수 있다.
도 12 는 도 1 내지 도 5 에 나타낸 통신 디바이스 중 하나와 같은, 통신 디바이스에 의해 송신될 수 있는, 예시적인 데이터 송신 듀티 사이클 (160) 및 대응하는 데이터 스트림 (140) 을 도시하는 개념도이다. 송신 듀티 사이클 (160) 은 여러 가지 상이한 휴지 간격들 ("Tx OFF") 을 나타낸다. 데이터 스트림 (140) 은 여러 가지 송신 데이터들 (142, 146, 150 및 154) 을 포함하여 연속적인 데이터 스트림을 포함한다. 데이터 스트림 (140) 도 송신 데이터 (142, 146, 150 및 154) 사이에 산재된 기타 데이터 (144, 148 및 152) 를 포함한다. 특정 경우, 기타 데이터 (144, 148 및 152) 는 널 데이터, 덧대어진 데이터, 중복 데이터, 또는 데이터 수신기에 의해 송신 데이터 (142, 146, 150 및 154) 를 디코드하고 처리하는데 반드시 필요하지는 않는 다른 데이터를 포함할 수 있다.
도 12 에 나타낸 바와 같이, 데이터 스트림 (140) 은, 송신기가 듀티 사이클 (160) 에 따라서 휴지될 수 있는 (예를 들면, 턴 오프, 불능되는) 시간 간격에 걸쳐, 통신 디바이스의 송신기에 의해 송신받을 수 있다. 송신기가 온일 때, 송신기는 데이터 스트림 (140) 의 일부분인 데이터 (142) 를 먼저 송신할 수 있다. 그 후 송신기가 휴지될 때, 송신기는 스트림 (140) 에서 데이터 (142) 와 데이터 (146) 사이에 포함되는 기타 데이터 (144) 를 송신하지 않을 것이다. 일부 예들에서, 기타 데이터는 널 데이터를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 아래에 더 설명하는 바와 같이, 기타 데이터는, 데이터 스트림 (140) 을 디코드하는데 요구되거나 필요로 하지 않을 수 있는, 중복 데이터 또는 패드 데이터를 포함할 수 있다.
통신 디바이스가 스트림 (140) 내에 포함된 특정 데이터가 휴지 간격들의 타이밍 때문에 실제로 송신되지 않을 것이다는 것을 알고 있기 때문에, 통신 디바이스가 스트림 (140) 으로부터 적당한 데이터를 데이터 수신기에 의해 디코딩하거나 또는 그렇치 않으면 처리하는데 필요로 하지 않을 수 있는 스트림 (140) 에 기타 데이터를 인텔리전트하게 삽입하는 것이 가능하다. 기타 데이터 (144, 148 및 152) 의 길이 또는 크기는, 휴지 간격들의 지속 기간 및 스트림 (140) 내의 데이터를 송신하는 레이트에 기초할 수 있다.
일 예로서, 비디오/오디오 인코더 (50A) (도 6) 또는 (50B) (도 7) 및/또는 전송 인코더/멀티플렉서 (52A 또는 52B) 는 스트림 (140) 내에 포함되는 정보를 발생시킬 수 있다. 따라서, 특정 경우에, 스트림 (140) 의 엔지니어링 또는 생성을 애플리케이션 또는 전송 레벨에서 수행할 수 있으며, 그 경우에, 송신 데이터 (142, 146, 150 및 154) 는 또한 더 작은 사이즈의 물리적 데이터 단위로 분할될 수 있다. 스트림 (140) 내에 포함되는 임의의 데이터를 저장하기 위해, (예를 들면, 도 6 의 메모리 (60A) 또는 도 7 의 메모리 (60B) 내에) 패킷 버퍼를 사용할 수 있다. 비디오/오디오 인코더 (50A 또는 50B) 및/또는 전송 인코더/멀티플렉서 (52A 또는 52B) 는, 송신 및 다른 기타 패킷의 크기를 제어하기 위해, 이들 버퍼에 액세스할 수 있으며, 또한 그 휴지 시간 간격들 및 빈도들에 기초하여, 스트림 (140) 내의 데이터를 처리하는 타이밍을 제어할 수 있다.
스트림 (140) 은 멀티플렉스된 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들면, 스트림 (140) 은 하나 이상의 패킷화된, 오디오, 비디오, 그래픽, 텍스트, 음성 및 다른 데이터의 스트림들을 포함할 수 있다. 전송 인코더/멀티플렉서 (52A 또는 52B) 는 오디오 및 비디오 스트림을 포함하는 여러 가지 데이터 스트림들을 멀티플렉싱하는 것이 가능하다. 전송 인코더/멀티플렉서 (52A 또는 52B) 는, 또한 전송 스트림 데이터와 기타 (예를 들면, 널) 데이터를 멀티플렉싱하여, 스트림 (140) 내에 포함되는 멀티플렉스된 데이터를 형성하는 것이 가능하다.
예를 들면, 디지털 TV 변환 유닛/송신기 (예를 들면, 도 6 의 변환 유닛/송신기 (42A), 도 7 의 변환 유닛/송신기 (42B)) 는, 송신 데이터 (142, 146, 150 및 154) 를 처리하기 위하여 데이터 수신기에 의해 필요하지 않는 데이터 스트림 (140) 내의 식별된 위치에서, 기타 데이터 (144, 148 및 152) 를 데이터 스트림 (140) 에 선택적으로 삽입할 수 있다. 따라서, 데이터 송신 듀티 사이클 (160) 및 그 표시된 휴지 간격들에 기초하여, 변환 유닛/송신기는 데이터 (142, 146, 150 및 154) 를 송신할 수 있지만, 기타 데이터 (144, 148 및 152) 를 송신하지 않을 것이다. 여러 예들에서, 기타 데이터는 널, 덧대어진, 중복, 또는 송신 데이터 (142, 146, 150 및 154) 를 디코딩하거나 그렇치 않으면 처리하는데 필요하지 않은 다른 비필수 데이터를 포함할 수 있다. 기타 데이터는 멀티미디어 인코더에 의해 비트스트림으로 인코딩되거나, 그 인코더로부터의 수개의 가능한 멀티플렉서 다운스트림 중의 하나로 삽입될 수 있다. 일부의 경우, 애플리케이션층 멀티플렉서를 이용하여 데이터를 삽입하고, 다른 경우에는 물리 전송층 멀티플렉서를 사용한다. 예를 들면, MPEG-2 전송 스트림 (TS) 을 생성하는 멀티플렉서를 이용하여, 비디오 및 오디오 데이터를 포함하는 멀티플렉스된 전송 스트림에 기타 데이터를 삽입할 수 있다. 이하, 이들 서로 다른 예를 설명하고, 이들은 서로 다른 특징, 이점 및 단점을 가질 수 있다.
변환 유닛/송신기는, 전송 레이트, 데이터 송신 및/또는 감지 듀티 사이클 정보, 및 휴지 간격/지속기간 정보와 같은, 데이터 송신에 관한 규정 정보에 일반적으로 기초하여, 데이터 스트림 (140) 을 정확하게 설계하거나 생성하는 것이 가능할 수 있다. 그런 정보에 기초하여, 변환 유닛/송신기는 데이터 (142, 146, 150 및 154) 사이에 산재된 기타 데이터 (144, 148 및 152) 와 더불어, 도 12 에 나타낸 예시적인 데이터 스트림 (140) 을 발생시키는 것이 가능하다.
예를 들면, 하나의 예시적인 시나리오에서, 데이터 (142) 는 송신하려는 990 밀리초 정도 (worth) 의 실제 데이터를 포함할 수 있으며, 기타 데이터 (144) 는 송신 듀티 사이클 (160) 에 나타낸 대응하는 휴지 간격 때문에 송신되지 않을 10 밀리초 정도의 널 비디오 및 오디오 패킷을 포함할 수 있다. 패킷 데이터 (142) 는 비디오 및/또는 오디오 프레임 패킷 헤더에 코딩된 프레임 레이트에 대응하는 타임 스탬프 (time stamps) 를 포함할 수 있다.
또 다른 예시적인 시나리오에서, 기타 데이터 (144) 는 사용자-지정 비디오 개체층 데이터와 같은, 덧대어진 데이터를 포함할 수 있다. 이와 다른 방법으로, 기타 데이터 (144) 는 널 데이터 대신에, 중복 데이터 (예를 들면, 에러 복구를 위한 최고 엔트로피 데이터에 기초하는 중복 슬라이스 데이터) 를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 오디오 패킷이 사용자-지정 헤더에 캡슐화되는 널 데이터와 함께 추가될 수 있다. 기타 데이터 (148 및 152) 는 기타 데이터 (144) 와 유사한 데이터를 포함할 수 있다.
통신 디바이스는, 여러 가지 경우에 휴지 간격 동안 송신 휴지의 충격을 최소화하기 위하여, 기타 데이터 (144, 148 및 152) 를 포함하여 데이터 스트림 (140) 을 생성 또는 이용할 수 있다. 예를 들면, 데이터를 원격 데이터 수신기에 송신할 때 통신 디바이스 및 원격 데이터 수신기가 공통 클록에 동기화되지 않거나, 그렇치 않으면 공통 클록에 따라서 동작할 수 있다. 이 경우, 통신 (즉, 송신하는) 디바이스는, 기지의 휴지 간격들 및 빈도들을 포함한 자신의 내부 클록 및 듀티 사이클 (160) 에 기초하여, 송신용 스트림 (140) 을 생성할 수 있다. 그 결과, 통신 디바이스는 휴지 간격들의 타이밍에 기초하여 기타 데이터 (144, 148 및 152) 를 스트림 (140) 에 인텔리전트하게 삽입함으로써, 기타 데이터 (144, 148 및 152) 가 원격 데이터 수신기에 송신되지 않도록 하는 것이 가능하다.
도 12 에 나타낸 바와 같이, 송신 데이터 (예를 들면, 송신 데이터 (154) 또는 다른 데이터 요소) 는 추가적인 에러 정정 데이터 (155) 를 옵션으로 포함할 수 있다. 에러 정정 데이터 (155) 는 패킷화된 데이터와 함께 송신된 하나 이상의 추가적인 에러 코드들을 포함할 수 있다. 에러 정정 인코더 (예를 들면, 도 6 의 에러 정정 인코더 (54A), 도 7 의 에러 정정 인코더 (54B)) 는 에러 정정 데이터 (155) 에 그런 추가적인 에러 정정 코드를 삽입할 수 있다. 이들 에러 정정 코드는, 스트림 (140) 을 수신하고 송신 휴지의 충격을 최소화하는 에러 정정 또는 보정 기법을 수행하는 디바이스 (예를 들면, 도 1 의 데이터 수신기 (9)) 에 의해, 사용될 수 있다. 일부의 경우, 송신하는 통신 디바이스는 기타 데이터 (144, 148 및 152) 와 같은 기타 데이터를 포함하지 않고, 데이터 스트림 내에 에러 정정 데이터를 포함할 수 있다.
도 13 은 송신 휴지 간격들 동안에 송신될 수 없는 기타 데이터에 의해 분리되는 다수의 화상 그룹들에 대한 데이터 콘텐츠를 포함하는 예시적 데이터 스트림 (170) 을 도시하는 도면이다. 이 예에서, 화상 그룹 (GOP) 콘텐츠는, 일부의 경우, I (인트라, 또는 인트라 코딩된) 프레임, P (예측) 프레임, 및 B (양방향 예측) 프레임을 포함한, 다수의 데이터 프레임들을 포함할 수 있다. 많은 경우에, 임의의 개개의 GOP 가 특정 경우, 2개 이상의 I 프레임을 포함할 수 있지만, GOP 는 하나의 I 프레임과, 뒤이어 다수의 P 또는 B 프레임들을 포함할 수 있다. 당업자가 주지하는 바와 같이, I 프레임, P 프레임 및 B 프레임은, 예컨대 도 1 에 나타낸 데이터 수신기 (9) 와 같은 데이터 수신기에 송신될 수 있는 인코딩된 비디오 데이터를 포함할 수 있다.
도 13 의 예에 나타낸 바와 같이, 각 GOP 는 스트림 (170) 내에서 기타 데이터에 의해 분리된다. 도 12 에 나타낸 기타 데이터와 유사하게, 도 13 의 스트림 (170) 내의 기타 데이터는, 송신 휴지 간격들의 타이밍 때문에 (예를 들면, 도 12 의 듀티 사이클 (160) 과 같은 송신 듀티 사이클에 따라서) 데이터 수신기에 송신될 수 없다. 여러 예들에서, 기타 데이터는, 스트림 (170) 내의 그 수신받는 GOP 콘텐츠를 디코딩하거나 그렇치 않으면 처리하는데 데이터 수신기에 의해 필요하지 않는, 널 데이터, 덧대어진 데이터, 또는 중복 데이터를 포함할 수 있다.
일부 예들에서, 각 GOP 는 각 GOP 의 처음에, I 프레임과 더불어, 비디오 인코딩을 위한 고정된 GOP 길이를 포함할 수 있다. 예를 들면, 하나의 구체적인 시나리오에서, 통신 디바이스는 애플리케이션 또는 전송 레벨 코딩을 이용하여, 각 규정된 시간 간격의 처음에 (예를 들면, 매 초 (second) 의 처음에) I 프레임을 포함시키고 각 규정된 시간 간격의 종단에 (예를 들면, 매 초의 종단에) 널 데이터와 같은 기타 데이터를 삽입함으로써, 휴지 간격과 정렬시킬 수 있다. 기타 데이터의 길이는 휴지 간격들의 지속 기간 및 스트림 (170) 내의 데이터가 송신되는 레이트에 기초할 수 있다.
통신 디바이스는 그 송신 시에 데이터 스트림 (170) 을 수신하는 원격 디바이스와 동기화되거나 정렬되는 클록에 따라서, 그 규정된 시간 간격을 결정할 수 있다. 통신 디바이스 (즉, 송신하는 디바이스) 및 원격 수신 디바이스 양자가 공통 클록 (예를 들면, 글로벌 위치 결정 위성 클록 소스) 으로 정렬되기 때문에, 통신 디바이스는 그 규정된 시간 간격들에서 I 프레임 및 기타 데이터를 삽입하여, 그 후 원격 수신 디바이스에 의해 적절하게 처리하는 것이 가능하다. 예를 들면, 원격 디바이스는 GOP 콘텐츠를 디코딩하고, 기타 (예를 들면, 널) 데이터를 무시하는 것이 가능하다.
이들 시간 간격들은 통신 디바이스에 의해 결정되거나 프로그램될 수 있다. 일부의 경우, 통신 디바이스는 초기의 데이터 통신에서 시간 간격들의 지속 기간을 원격 디바이스에 동적으로 통신할 수 있다. 다른 경우, 원격 디바이스는 또한 그 송신하는 통신 디바이스에 사전에 프로그래밍되어 있던 사전 규정된 (predefined) 시간 간격들에 따라 동작하도록 미리 프로그래밍할 수 있다.
송신하는 통신 디바이스는, 획득 지점 직전에 또는 GOP 콘텐츠의 사이에, 송신 휴지를 제공하기 위해, 데이터 스트림 (예를 들면, 스트림 (170)) 내에 포함되는 정보의 순서 (ordering) 및 콘텐츠와 함께, 감지 및 송신 듀티 사이클을 구성하거나 심지어 동적으로 변경하는 것이 가능하다. GOP 콘텐츠 사이에 기타 데이터를 삽입함으로써, 통신 디바이스는 코딩/디코딩 시스템 클록을 조작 가능하게 유지하는 것이 가능하며, 스트림 (170) 에서 어떠한 타이밍 지터도 최소화하는 것을 촉진함으로써, 스트림 (170) 의 GOP 콘텐츠의 수신시, 데이터 수신기에서 더욱 끊김없는 동작을 가능하게 한다. 따라서, 도 14 에 나타낸 바와 같이, 통신 디바이스는, 획득 지점, 새로운 GOP 콘텐츠 또는 심지어 장면 변경 전에 휴지 간격들을 전략적으로 정렬하도록, 휴지 듀티 사이클을 정적으로 또는 동적으로 구성하는 것이 가능하다.
도 14 는 송신 휴지 간격들 동안에 송신될 수 없는 기타 데이터에 의해 분리되는 다수의 장면들에 대한 데이터 콘텐츠를 포함하는 예시적 데이터 스트림 (172) 을 도시하는 도면이다. 도 14 는 장면 변경 (예를 들면, 멀티미디어 또는 비디오 장면 변경) 직전에 송신 휴지를 제공하기 위해, 데이터 스트림 (예를 들면, 스트림 (172)) 내에 포함된 정보의 순서 및 콘텐츠와 함께, 통신 디바이스가, 감지 및 송신 듀티 사이클을 구성하거나 심지어 동적으로 변경하는 것이 가능한 예를 도시한 것이다.
도 14 는 기타 데이터에 의해 분리되는 서로 다른 장면 (예를 들면, 제 1 장면과 관련되는 데이터, 제 2 장면과 관련되는 데이터) 를 나타낸 것이다. 기타 데이터의 배치(placement) 및 크기는 송신 듀티 사이클의 휴지 간격들 및 그 휴지 간격들이 발생하는 빈도에 기초할 수 있다. 도 14 의 예에서, 제 1 장면의 데이터가 송신되고, 휴지 간격 이후 계속하여 제 2 장면의 데이터가 송신된다. 스트림 (172) 내의 기타 데이터는 데이터 수신기에 송신되지 않는다.
송신하는 통신 디바이스는, 장면 변경 직전에 송신 휴지를 제공하기 위해, 데이터 스트림 (예를 들면, 스트림 (172)) 내에 포함되는 정보의 순서 및 콘텐츠와 함께, 감지 및 송신 듀티 사이클을 구성하거나 심지어 동적으로 변경하는 것이 가능하다. 그 결과, 듀티 사이클을, 송신되는 데이터의 실제 콘텐츠에 기초하여, 변경할 수 있다. 또한, 통신 디바이스는 선택 지점에서 스트림 (172) 에 기타 데이터를 삽입할 수 있다. 기타 데이터의 길이 또는 크기는 휴지 간격 및 스트림 (172) 내의 데이터가 송신되는 레이트에 기초할 수 있다.
도 15 는 송신 휴지 간격들 동안에 송신할 수 없는 기타 데이터에 의해 분리되는 다수의 데이터 프레임들을 포함하는, 데이터 스트림 (180) 의 일 예를 도시하는 도면이다. 이 예에서, 프레임 중 하나 이상은 GOP 를 포함할 수 있다. 도 15 에 나타낸 바와 같이, 제 1 프레임 그룹은 하나 이상의 P 또는 B 프레임들이 후속하는 I 프레임을 포함할 수 있으며, 집합적으로 제 1 GOP 를 포함할 수 있다. 제 2 GOP 는 하나 이상의 P 또는 B 프레임들이 후속하는 또 다른 I 프레임을 포함할 수 있다. 이 예에서, 송신되지 않는 기타 데이터는 획득 지점 직전에 (예를 들면, I 프레임 직전에) 위치할 수 있다.
일부의 경우, 많은 GOP 가 단지 하나의 I 프레임만을 포함할 수 있지만, GOP 는 2개 이상의 I 프레임을 포함할 수 있다. 기타 데이터는 널 데이터 또는 중복 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들면, 중복 데이터는 하나 이상의 여분의 I, P 또는 B 프레임들을 포함할 수 있다. 중복 데이터는, 일부의 경우, 개개의 GOP 내의 최고 엔트로피 데이터에 기초할 수 있다.
일부 예들에서, 송신하는 통신 디바이스는 애플리케이션 또는 전송 레벨 코딩을 이용하여, 각 규정된 시간 간격의 처음에 (예를 들면, 매 초의 처음에) I 프레임을 포함시키고 각 규정된 시간 간격의 종단에 (예를 들면, 매 초의 종단에) 널 데이터와 같은 기타 데이터를 삽입함으로써, 휴지 간격과 정렬시킬 수 있다. 기타 데이터의 길이는 휴지 간격들의 지속 기간 및 스트림 (180) 내의 데이터가 송신되는 레이트에 기초할 수 있다. 송신하는 디바이스는, 특정 경우에, 그 동작 클록을 스트림 (180) 을 수신하는 디바이스의 동작 클록과 동기화하거나 그렇치 않으면 정렬하는 그런 알고리즘을 실행할 수 있다.
도 16 은 송신 휴지 간격들 동안에 송신할 수 없는 중복 프레임 데이터에 의해 분리되는 다수의 데이터 프레임들을 포함하는, 예시적인 데이터 스트림 (182) 을 도시하는 도면이다. 스트림 (182) 은 도 15 에 나타낸 스트림 (180) 의 구체적인 예이다. 스트림 (182) 에서, GOP 콘텐츠를 분리하는 기타 데이터는 완전하거나 부분적인 I 프레임 데이터와 같은, 중복 I 프레임 데이터를 포함한다. 그런 중복 데이터는, 일부의 경우, 예를 들면 데이터 스트림 (182) 내에서 최고 엔트로피 데이터에 기초할 수 있는 중복 슬라이스 데이터를 포함할 수 있다.
본 개시물은 화이트 스페이스 스펙트럼과 같은 하나 이상의 가용 스펙트럼 채널들의 신뢰성 있는 감지를 증진하는, 여러 가지 추가적인 휴지 데이터 송신의 기법들을 제공한다. 이들 추가적인 기법은 독립적으로 또는 서로 조합하거나 또는 본 출원에서 다른 어떤 곳에서 설명한 기법과 조합하여, 사용할 수 있다. 일부 구현에서, 그런 기법은, 송신기 휴지 동작을 스펙트럼 감지 동안 수행할 때, 매체 품질, 감소된 레이턴시, 효율적인 대역폭 사용, 및/또는 종합적인 사용자의 체감 품질을 촉진하는데 도움이 될 수 있다.
송신기 휴지 동작은 짧은 시간 간격들 동안 송신기를 턴 오프시키는 것을 일반적으로 포함한다. 송신기 휴지 간격 동안, 송신기는 수신기에 오디오 및/또는 비디오 데이터와 같은 멀티미디어 데이터를 송신하지 않는다. 송신기 휴지 동작은, 예를 들면 애플리케이션층에서, 에러의 발생, 데이터의 손실 및/또는 증가된 레이턴시를 초래할 수 있다. 이와 다른 방법으로, 또는 부가적으로, 송신기 휴지 동작은, 예를 들면 물리층에서 동기화의 손실을 초래할 수 있다.
본 개시물에서 설명하는 추가적인 기법은, 적응 비디오 인코딩, 감소된 레이턴시, 동기 변조, 및/또는 비디오 코딩, 감지 및/또는 변조의 조정된 제어의 기법들을 포함할 수 있다. 이하, 일부의 경우, 도 17 내지 도 27 을 참조하여, 이들 기법의 예들을 설명한다. 일부 예들에서, 이 기법들은, 예를 들면 ATSC 시스템에서, 적응 비디오 인코딩을 이용하여, 성능 (예를 들면, 레이턴시, 오디오 및 비디오 (AV) 품질, 체감 품질 및/또는 대역폭 효율) 및 실시간 동작에 대한 충격을 감소시키면서 휴지하는 송신기에 대해 낮은 레이턴시 설계를 지원할 수 있다. 그러나, 이하, 예의 목적을 위해, ATSC 시스템을 설명한다. 본 개시물에서 설명하는 기법들은 다른 변조 시스템에도 적용할 수 있다.
ATSC 시스템에서, 한 예로서, 서비스 멀티플렉서 (MUX) 는 인코딩된 비디오 패킷, 인코딩된 오디오 패킷 및 보조 데이터 패킷을 멀티플렉스하여, MPEG-2 전송 스트림 (TS) 을 형성한다. 보조 데이터는 청각 장애인용 폐쇄 자막 데이터, 프로그램 및 시스템 정보 프로토콜 (PSIP) 데이터, 또는 다른 데이터를 포함할 수 있다. ATSC 변조기는 전송 스트림을 수신하고, 필요하다면 데이터의 비트 레이트를, 예를 들면 19.4 Mbps 까지 증가시킨다. 이 비트 레이트는 ATSC 변조기의 구성요소가 적절하게 동작하도록 하는데 필요할 수 있다. 이 ATSC 에 대한 참조는 일 예로서 이다. 설명한 개념과 방법은 확장할 수 있으며, 다른 브로드캐스트 기술에도 적용할 수 있다.
채널이 현재 사용 가능한지 또는 사용 가능하게 유지하고 있는지를 결정하는 스펙트럼 감지는, 주기적으로 수행할 수 있다. 스펙트럼 감지는 또한 그 시스템 내에서 여러 가지 동작들에 정렬되는 적당한 시간에 발생할 수 있는 임의의 경우들에 수행할 수 있다. 예를 들면, 스펙트럼 감지는 콘텐츠의 블랙 페이드 동안에, 또는 간섭 레벨이 높을 때, 임의의 시간에 그리고 상이한 지속 기간 동안에, 수행할 수 있다. 일부의 경우, 스펙트럼 감지는 분 당 적어도 1회 수행할 수 있다. 스펙트럼 감지 동작 동안, 송신기가 휴지하거나 또는, 즉 블랭킹되기 때문에, 수신기에 의한 송신 패킷의 손실이 있을 수 있다. 상술한 바와 같이, 송신 패킷의 손실은 애플리케이션층에서 데이터 에러 및 레이턴시를 발생시킬 수 있다.
물리층에서, 수신기는 위상 동기 루프 (PLL) 또는 그 송신되는 데이터 스트림의 동기화 신호 상으로 래치하는 다른 하드웨어로 설계할 수 있다. 송신기가 휴지될 때, 즉 스펙트럼 감지를 위한 송신기 휴지 간격 동안에 턴 오프될 때, 동기화 신호 (예를 들면, ATSC 의 필드 동기화 신호) 를 이용할 수 없을 수 있다. 그러므로, 스펙트럼 감지 동안의 송신기의 휴지는 수신기가 동기화를 상실하게 하기에 충분한 많은 동기화 신호의 손실을 초래할 수 있다.
동기화의 손실은, 송신기 휴지 간격의 종료 후에 송신기가 다시 동작하게 된 후에, 수신기에 재동기를 수행할 것을 요구할 수 있다. 재동기는 일부 시간을 필요로 하여 데이터의 손실을 초래하거나, 시스템에 지연을 추가하여 큰 레이턴시를 초래할 수 있다. 데이터의 손실은 데이터 에러 및 레이턴시를 초래할 수 있어, 수신기측 상에서 사용자의 체감 품질의 감소를 초래할 수 있다. 따라서, 재동기를 완화하거나 피하는 것이 바람직할 수 있다.
적응 멀티미디어 코딩 기법을 적용하여, 송신 휴지 간격들, 그리고 변조기에 의해 수신받는 전송 데이터 스트림의 부분과의 널 데이터의 배치를 조정된 방식으로 제어할 수 있다. 널 데이터는 제로값 (zero-valued) 비트, 또는 다른 기타 데이터와 같은 널 데이터를 각각 포함하는 널 패킷을 포함할 수 있다. 널 데이터의 다른 예는, 완전하거나 부분적인 I 프레임 데이터, 중복 슬라이스 데이터 또는 다른 데이터와 같은, 여분의 I 프레임 데이터를 포함할 수 있다. 그러므로, 널 패킷은 제로값 데이터를 포함할 수 있지만, 본 개시물에서 설명하는 바와 같이, 중복 데이터, 패드 데이터 등과 같은 다른 유형의 기타 데이터를 포함할 수 있다. 디코더에 의해 멀티미디어 데이터를 재생하는 것이 요구되지 않는 의미에서, 기타 데이터는 필수적이지 않을 수 있다. 상술한 바와 같이, 널 패킷은 송신기 휴지 간격들과 실질적으로 일치하는 간격에서 데이터 스트림에 배치될 수 있다. 변조기에 의한 널 패킷의 비제어 배치는 성능을 마비시킬 수 있다.
송신기 휴지를 지원하는 적응 비디오 코딩의 일 예에서, 비디오 인코더는 애플리케이션층에서, 화상 그룹 (GOP) 또는 또 다른 유형의 레이트 제어 단위와 같은 (예컨대, 하나 이상의 프레임들 또는 프레임들의 부분들과 같은), 일련의 비디오 프레임에 걸쳐서, 감소된 비트 레이트를 적용하도록 구성될 수 있다. 그 비디오 데이터에 대한 감소된 코딩 레이트를 그 GOP 에서 프레임 (즉, 화상) 에 걸쳐서 분산함으로써, 그 코딩된 비디오 데이터에 코딩 "헤드룸(headroom)"을 제공할 수 있다. 일부의 경우, 감소되는 코딩 레이트는 오디오 데이터에 택일적으로 또는 부가적으로 적용할 수 있다. 그러나, 이 감소된 코딩 레이트의 비디오 데이터에의 적용은 충분할 수 있으며 오디오 품질의 열화를 피할 수 있다.
코딩된 비디오 데이터는, 일부의 경우, 예를 들면 멀티플렉스층에서 보조 코딩 데이터 및 프로그램/제어 데이터 뿐만 아니라 코딩된 오디오 데이터와 조합될 수 있다. 멀티플렉스된 데이터는 ATSC 변조기와 같은 변조기에 의한 변조를 위한 데이터의 전송 스트림을 제공한다. 변조기는, 변조기의 여러 가지 구성요소들 또는 회로가 입력 전송된 데이터 스트림을 적절하게 변조하여 출력 변조된 데이터 스트림을 생성하기 위해, 입력 전송 스트림에 대해 고정된 비트 레이트 요구조건을 가질 수 있다. 통상의 동작에서, 변조기는 전송 스트림에 널 패킷을 삽입함으로써 요구된 비트 레이트에서 데이터 스트림을 생성할 수 있다. 그러나, 본 개시물에서 설명한 일부 예들에서, 적응 비디오 코딩을 적용하여 인코딩된 비디오의 비트 레이트를 의도적으로 감소시킴으로써, 송신 휴지 간격의 활성화에 대응하는 위치에서, 널 패킷 (또는 다른 기타 또는 비필수 데이터) 의 제어된 배치를 위해, 전송 스트림에 공간을 제공할 수 있다.
만약 송신 스트림이, 예컨대 애플리케이션층에서 감소된 비트 레이트를 적용하는 적응 비디오 코딩 (및/또는 적응 오디오 코딩) 의 적용의 결과로서, 감소된 비트 레이트를 가지면, 변조기는 그 전송 스트림에 널 바이트를 추가함으로써, 변조기는 적절한 변조기 동작을 위해 요구되는 비트 레이트 또는 출력 데이터 레이트에 추종하는 입력 데이터 스트림을 생성할 수 있다. 동시에, 그러나, 비디오 인코더에 의해 적용된 감소되는 비트 레이트는, 송신기 휴지 간격에 대응하는 위치에서, 변조기에 의해 널 바이트의 적어도 일부의 제어된 삽입을 가능하게 하는 헤드룸을 생성한다.
즉, 변조기는 그 변조된 데이터 스트림의 여러 위치들에 널 바이트를 배치하여 공간을 채울 수 있도록 구성함으로써, 상술한 바와 같이, 유효 비트 레이트를 증가시킬 수 있다. 그러므로, 인코딩된 비디오에서의 헤드룸은 변조기에 의한 널 패킷의 삽입을 위한 공간을 생성한다. 또한, 변조기는 송신기 휴지 간격을 적용할 데이터 스트림에서의 위치에 널 바이트의 일부를 배치하도록 특별히 구성할 수 있다. 이러한 방법으로, 널 바이트의 적어도 일부를 송신기 휴지 간격과 일치하게 배치함으로써, 송신기 휴지 간격이 성능에 악영향을 주는 경향이 더 적어질 것이다.
일부 예들에서, 널 바이트는 송신기 휴지 간격의 길이 이상의 길이를 가지고 있는 시간 간격을 차지할 수 있다. 만일 그 감소된 코딩 레이트가 GOP 에서 다수의 비디오 프레임들에 걸쳐서 균일하게 또는 균일하지 않게 분포되면, 각 프레임은 그 전송 스트림에서 널 바이트의 삽입을 위한 공간을 생성할 수 있다. 변조기는 초 당 1회의 클록 신호 펄스와 같은 클록 신호에 응답하여 송신기 휴지 간격을 트리거함으로써, 송신기 휴지를 대략 초 당 1회 수행할 수 있다. 이 클록 펄스를 휴지 트리거 펄스로 지칭할 수 있다.
실례로서, 만약 전송 스트림 패킷이 데이터 세그먼트로 변환되고 그 데이터 세그먼트가, 필드 싱크 (sync) 로 지칭할 수 있는 필드 동기화 마커에 의해 분리되는 데이터 필드로 분할되면, 변조기는 그 널 바이트의 일부분을 배치하고, 예컨대 ATSC 구현에서 서로 약 24.02 밀리초(ms) 분리되어 있는, 42개의 필드 싱크들로 측정할 경우에, 대략 초 당 1회, 송신 휴지 간격을 트리거할 수 있다. 즉, 휴지 트리거 펄스는 42개의 필드 싱크들의 카운팅에 응답하여 발생될 수 있다. 이와 다른 방법으로, 송신기 휴지를, 규칙적인 주기 간격들, 불규칙적인 간격들, 또는 시간 경과에 따라 또는 사용자 입력, 콘텐츠 유형 또는 채널 상태에 기초하여 변하는 간격들로, 뿐만 아니라, 덜 빈번하게 또는 더 빈번하게 행할 수 있다.
적응 비디오 인코딩을 위한 이 예시적인 기법에서는, 필요하다면, 각 프레임이 널 바이트의 삽입을 위한 공간을 제공하도록, GOP 에서 모든 또는 대부분의 프레임에 대해 비트 레이트를 감소시키는 것이 유리할 수 있다. 일부의 경우, GOP 의 프레임 및 변조기에서의 전송 스트림의 패킷은 간단하게 또는 쉽게 동기화되거나 정렬될 수 없다. 모든 프레임에 대한 비트 레이트를 감소시킴으로써, 널 바이트를 전송 스트림에 따라서 임의의 여러 지점들에 배치할 수 있다. 이들 지점은 여러 프레임들 중 임의의 프레임에 대응하는 데이터에 일치할 수 있으며, 그들 프레임 각각은 변조기에 의한 널 바이트를 위한 공간을 제공한다. 이 방법으로, 비디오 프레임의 하나와, 변조기에서 처리되는 전송 스트림 패킷 또는 세그먼트 사이에 정렬 또는 동기화하는 것이 불필요하다. 대신, 프레임 모두를 감소된 비트 레이트에서 인코딩하여 변조기에 의한 널 바이트의 삽입을 위한 공간을 제공하기 때문에, 널 바이트를 변조기에 의해 단독으로 배치할 수 있으며, 역시 그 프레임 중의 하나를 위한 빈 공간과 정렬할 수 있다.
이 접근방법은 GOP 에서 모든 또는 대부분의 프레임에 대해 비트 레이트의 감소를 수반하지만, 변조기에 대한 유연성을 제공하고, 구동될 때 또는 센서에 의해 요구될 때에, 널 바이트 및 대응하는 송신기 휴지 간격을 어떠한 변조기 및 비디오 인코더 사이의 동기화에 대한 요구 없이, 전송 스트림에 따른 임의의 여러 지점들에 배치할 수 있다. 비록 일부 예들에서는, GOP 에서 모든 또는 대부분의 비디오 프레임에 대해 비트 레이트를 감소시킬 수 있지만, 그 GOP 에서의 초기 I 프레임은 그 GOP 의 P 및 B 프레임보다 높은 비트 레이트로 우선적으로 인코딩할 수 있다. 그러므로, 시간 예측 (P 또는 B) 프레임 모두를 그 감소된 비트 레이트로 인코딩할 수 있으며, 비트 레이트의 감소는 그들 프레임 각각마다 같거나 다를 수 있다. I 프레임은 인코딩 비트 레이트가 감소되거나 되지 않을 수 있지만, P 및/또는 B 프레임보다 더 많이 할당될 수 있다.
실례로서, 만일 변조기의 정상 비트 레이트 요구조건을 지원하기 위해, GOP 의 복수의 비디오 프레임 각각을 X 의 비트 레이트에서 이상적으로 코딩하는 경우, 대신 적응 비디오 코딩을 적용하여, 비디오 프레임을 X 마이너스 (-) 델타의 비트레이트에서 코딩함으로써, 변조기에 의한 널 바이트 삽입을 위한 공간 또는 헤드룸을 제공할 수 있다. 델타는 각 프레임에 할당된 비트 레이트에서 고정된 균일한 양을 공제할 수 있다. 이와 다른 방법으로, 일부 프레임에는 비트 레이트 감소의 상이한 델타 량, 또는 같은 델타이지만 상이한 초기의 X 비트 레이트 레벨을 할당할 수 있다. 또, 일부 예들에서, I 프레임에는, 그 GOP 의 P 또는 B 프레임보다 더 많은 비트 레이트를 할당할 수 있다. 또한 일부 예들에서, I 프레임으로부터 시간적으로 더 멀리 있는 일부 P 또는 B 프레임에는, I 프레임에 시간적으로 더 가까운 프레임보다 더 많은 비트가 할당될 수 있다. 각 경우, 그러나, GOP 의 프레임에 대한 비트 레이트의 의도적인 감소는, 데이터 스트림의 비트 레이트 레벨을 요구 수준까지 송신기 휴지 간격과 일치하는 제어 방식으로 증가시키는데 필요한 널 바이트의 적어도 일부를 삽입하기 위하여, 변조기에 의해 사용될 수 있는, 헤드룸 또는 "슬랙 (slack)" 을 유발할 수 있다.
또, 널 바이트 및 송신기 휴지 간격의 삽입 지점은 클록 신호에 응답하여 변조기에 의한 제어 방식으로 선택될 수 있다. 일 예에서, 클록 신호는 42개의 필드 싱크들의 카운팅에 의해 트리거될 수 있으며, 대략 1초와 같다. 비디오 스트림의 각 프레임은 감소된 비트 레이트에서 인코딩될 수 있다. 이 예의 경우, 일반적으로 비디오 인코더와 변조기 사이의 조정 또는 타이밍에 대한 요구가 전혀 없을 수 있다. 대신, 변조기는, 멀티플렉서로부터, 그 변조기에 대해 요구되는 비트 레이트를 지원하는데 필요한 비트 레이트보다 작은 비트 레이트를 가지는 전송 스트림을 수신할 수 있다. 그 후, 변조기가, 이 감소된 비트 레이트 전송 스트림이 제공될 때, 그 비디오 인코더의 동작과 독립적으로 널 바이트를 일반적으로 삽입함으로써, 송신기 휴지 간격들을 지원하는 널 바이트 삽입을 위한 간단한 해결책을 제공할 수 있다.
변조기는 여러 지점들에 널 바이트를 삽입하여 공간을 채우지만, 그 널 바이트의 일부분을 이루는 세그먼트를 송신기 휴지 간격에 대응하는 위치에 인텔리전트하게 배치할 수 있다. 널 바이트의 길이는 송신기 휴지 간격의 길이보다 약간 클 수 있다. 변조기는 전송 스트림에 규칙적이거나 불규칙적인 간격들로 널 바이트를 삽입함으로써, 송신기를 그런 간격들 동안 휴지시킬 수 있다. 특히, 변조된 출력 데이터 스트림에서 널 바이트의 존재시, 송신기를 턴 오프하여, 송신기 휴지 간격을 제공할 수 있다. 널 바이트에 의해 제공되는 송신기 휴지 간격들의 일부 또는 모두에서 스펙트럼 감지를 수행할 수 있다. 이러한 방법으로, 변조기가 널 데이터가 있는 데이터 스트림의 지점에서 송신기를 휴지시킴으로써, 에러 및 데이터의 손실을 감소시킬 수 있다.
송신기 휴지 간격들을 형성하는 널 바이트 세그먼트의 길이는, 유효 스펙트럼 감지를 위해 충분히 길게 선택될 수 있지만, 수신기가 동기를 상실하지 않도록 충분히 짧게 선택할 수 있다. GOP 는 통상 길이가 대략 1초이고, 30개의 프레임들을 포함할 수 있다. GOP 에서 다수의 프레임들에 걸쳐 비트 레이트 감소를 분산함으로써, 널 바이트를 전송 스트림에 추가하는 상이한 여러 기회가 있을 수 있다. 그러나, 변조기는, 스펙트럼 감지에 적합한 길이의 송신 휴지 간격을 지원하기에 충분한 널 바이트 세그먼트를 형성하기 위하여, 예를 들면 GOP 를 포함하는 전송 스트림에 대해, 널 바이트의 적어도 일부를 함께 그룹화하도록 구성할 수 있다. 이러한 방법으로, 널 바이트 세그먼트를 전송 스트림에 GOP 당 대략 1회 삽입할 수 있으며, 이는, 상술한 바와 같이 매 42개 필드 싱크 신호들 (또는 매 42개 필드 싱크 신호들마다 1회의 인자 (factor)) 을 발생하는 휴지 트리거 펄스에 응답하여, 대략 초 당 1회에 대응할 수 있다. 그 결과 생성된 전송 스트림은 높은 유효 비트 레이트를 제공하며, 따라서 그 요구된 비트 레이트로 출력 변조된 데이터 스트림을 생성하도록 변조될 수 있다.
일부 예들에서, 송신기 휴지 간격의 길이는, 예를 들면, 수신기에 의한 동기화 손실 또는 PCR (프로그램 클록 기준) 제약의 위반을 방지하기 위하여, 많아야 길이가 대략 10 밀리초일 수 있다. 또한, 일부 예들에서는, 송신기 휴지 간격의 길이는, 예컨대 신뢰성 있는 스펙트럼 감지의 수행에 충분한 시간을 제공하기 위해, 적어도 대략 6 밀리초인 것이 바람직할 수 있다. 대략 6 내지 10 밀리초 동안 송신기 휴지 (즉, "블랭킹") 를 지원하기 위하여, 변조기와 관련되는 인터리버를 플러시하기에 충분한 개수의 선두 널 바이트, 예컨대 4 밀리초의 널 바이트를 배치시킨 후, 송신기 휴지를 위해 대략 6 내지 10 밀리초의 널 바이트를 배치시키는 것이 바람직할 수 있다. 만일 상이한 변조 방법을 콘텐츠의 송신에 사용하면, 휴지 지속 기간 및 빈도는 변경할 수 있다.
일부 예들에서, 널 바이트의 선두 세그먼트에 더하여, 불필요할 수도 있지만, 송신기 휴지 간격 이후에, 예컨대, 길이 4 밀리초, 8 밀리초 또는 12 밀리초의 널 바이트의 후치 세그먼트를 삽입하는 것이 바람직할 수 있다. 전송 스트림으로부터의 데이터는, 송신기 휴지 간격 이후에 데이터의 복구가 가능토록, 송신기 휴지 간격 동안의 널 바이트의 삽입 직전에 버퍼링될 수 있다. 일부 예들에서, 송신기 휴지 간격에 앞선 널 바이트 삽입과, 버퍼로부터의 데이터의 복구 사이의 시간 길이는, 그 데이터에 대한 프로그램 클록 기준 (PCR) 허용 한계를 위반하지 않도록, 충분히 짧아야 한다.
적응 비디오 코딩의 상기 예에서, 비디오 인코더는, 변조기가 여러 위치들 중 임의의 위치에 널 바이트를 도입하여 송신기 휴지 간격을 수용하기 위해, GOP 의 모든 또는 대부분의 프레임에 감소된 비트 레이트를 의도적으로 적용하도록 구성할 수 있다. 이런 의미에서, 비디오 인코더는 빈 공간을 전송 비트 스트림에 간접적으로 제공하여 변조기 데이터 스트림에서 송신기 휴지 간격을 조정하도록 구성된다. 상기 예에서, 변조기는 비디오 인코더와 널 바이트 생성을 조정할 필요가 없으며, 오히려 비디오 인코더에 의해 발생되는 그 감소된 비트 레이트 비디오 코딩 스트림에 기인하는 그 감소된 비트 레이트 전송 스트림에 반응하고, 그리고, 그 송신기 휴지 간격 동안에 널 바이트를 인텔리전트하게 배치하기 위하여 주기적인 송신 휴지 펄스에 반응한다. 이 예에서는, 변조기와 관련되는 멀티플렉서 (예를 들면, 물리층 멀티플렉스) 를 이용하여, 비필수 데이터 (예를 들면, 널 데이터 또는 중복 데이터와 같은 기타 데이터) 를 물리 전송층 비트스트림에 추가할 수 있다.
또 다른 예에서, 코딩된 비디오 비트스트림의 목표 위치에 빈 공간을 직접 제공하도록, 비디오 인코더를 구성할 수 있다. 특히, 비디오 인코더는 GOP 의 모든 또는 대부분의 프레임 대신에, GOP 의 한 프레임 또는 적은 개수의 프레임에 감소된 비트 레이트를 할당할 수 있다. 변조기와 비디오 인코더를 상대적으로 비동기하는 적응 비디오 인코딩의 첫번째 예와는 대조적으로, 이 두번째 예에서는, 변조기가 전송 스트림에서 비디오 인코더에 의해 생성되는 빈 공간에 대응하는 특정 위치 또는 위치들에 널 바이트의 세그먼트를 삽입할 수 있도록, 변조기와 비디오 인코더를, 예를 들면 휴지 트리거 펄스에 의해, 동기화시킬 수 있다. 이 경우, 모든 또는 대부분의 프레임 대신에, GOP 의 하나 또는 약간의 프레임을, 감소된 비트 레이트에서 선택적으로 코딩할 수 있다.
예를 들면, 비디오 인코더는, GOP 의 코딩 비트를 선택적으로 할당하여 GOP 의 선택된 프레임이 다른 프레임들에 비해, 비트 레이트 감소의 모든 또는 실질적인 부분을 수신하도록 구성할 수 있다. 이 경우, 비디오 인코더와 변조기 사이의 동기화에 의해, 변조기 단독보다는, 비디오 인코더가 변조기에 의한 널 바이트의 삽입을 위한 위치를 능동적으로 선택할 수 있다. 그 선택된 비트 프레임에 적용되는 그 감소된 비트 레이트만큼 생성되는 빈 공간에, 널 바이트를 삽입할 수 있다. 실례로서, GOP 의 마지막 프레임을, GOP 의 다른 프레임에 비해, 감소된 비트 레이트로 코딩함으로써, 널 바이트의 삽입을 위한 마지막 프레임에 공간을 생성하여, 송신 휴지 간격의 적용을 지원할 수 있다. 일부의 예에서, 이 마지막 프레임의 선택이, 마지막 프레임이 다음 GOP 에서 다음 I 프레임보다 선행할 수 있기 때문에, 바람직할 수 있다. 이 예에서는, 그 인코더와 관련되는 멀티플렉서 (예를 들면, 애플리케이션층 멀티플렉서) 를 이용하여, 비필수 데이터 (예를 들면, 널 데이터 또는 중복 데이터) 를 애플리케이션층 비트스트림에 추가할 수 있다. 또, 이것은, 송신기 블랭킹이 발생할 때 휴지 간격에 대응하도록 애플리케이션층의 비필수 데이터가 물리층에서 적절하게 정렬하기 위하여, 일부 동기화를 필요로 할 수 있다.
일반적으로, 이 두번째 적응 비디오 인코딩 기법의 경우, 애플리케이션층 멀티플렉서가, 전송 스트림에 의도적으로 도입되었던 헤드룸을 보상하기 위해, 프레임 중의 대다수에 널 바이트를 반드시 삽입할 필요가 없도록, GOP 의 프레임 중의 대부분을, 감소된 비트 레이트보다는, 일반적인 비트 레이트에서 코딩할 수 있다. 오히려, GOP 의 마지막 프레임과 같은 선택된 프레임의 그 감소된 비트 레이트의 결과로서, 빈 공간을 제공할 수 있다. 그 후, 애플리케이션층 멀티플렉서는 전송 스트림을 생성할 때에 널 바이트를 삽입할 수 있으며, 그리고 그 선택된 비디오 프레임의 빈 공간에 대응하는 위치에 널 바이트를 삽입함으로써, 그 널 바이트에 의해 그 데이터 스트림에 생성되는 빈 공간과 일치하거나 또는 그 영역 내의 송신기 휴지 간격의 배치를 지원할 수 있다.
이 두번째 예에서는, 프레임 레벨 레이트 제어를 이용하여, GOP 와 같은 레이트 제어 단위로, 여러 프레임들에 코딩 비트 레이트를 선택적으로 할당할 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나의 선택된 프레임이 감소된 비트 레이트 프레임일 것이다는 인식하에, GOP 에 대한 비트 배분을 GOP 의 일련의 프레임에 걸쳐서 할당할 수 있다. 이 감소된 비트 레이트 프레임은 감소된 비트 레이트에서 비디오 데이터를 운반하고 빈 데이터용 공간을 제공하는 짧은 프레임일 수 있다. 비디오 인코더는 그 프레임에 더 높은 양자화 레벨을 할당하여, 감소된 비트 레이트를 할당할 수 있다. 비디오 코딩을 위해 그 주어진 프레임에 할당되는 비트 레이트를, 그 프레임에 포함되는 널 데이터의 양 만큼 대략 감소시킬 수 있다.
상술한 첫번째 적응 비디오 인코딩 기법과 이 두번째 적응 비디오 인코딩 기법에 적용되는 레이트 제어 기법은, 채널 상태, 비디오 텍스트, 모션, 서비스 품질, 또는 다른 채널 또는 비디오 특성에 기초하여, GOP 또는 개별 프레임들에 할당되는 비트 레이트를 제어하는 다른 레이트 제어 기법과 함께 작용할 수 있다. 널 데이터의 양은 송신기 휴지 간격에 실질적으로 대응할 수 있는 스펙트럼 감지 간격의 함수로서 선택될 수 있다. 이러한 방법으로, 비디오 인코더는, 송신기가 턴 오프되고 채널 이용도를 결정하기 위해 스펙트럼을 감지하는 송신 블랭킹 간격 동안에, 패킷 파형 정형 (shaping) 을 적용하여, 알려진 채널 손실의 경우, 즉 계획된 송신 채널 정지 (outage) 를 수용하도록, 구성할 수 있다.
첫번째 예시적인 기법에서는, 동기화 없이, 변조기가, 송신기 휴지 간격에 대응하는 원하는 위치에 배치된 널 바이트를 포함한, 널 바이트를 인텔리전트하게 추가함으로써, 멀티플렉스로부터의 전송 스트림에서 비디오 인코더에 의해 발생된 감소된 비트 레이트에 반응한다. 두번째 예시적인 기법에서는, 비디오 인코딩과 변조 사이의 동기화를 포함하여, 비디오 인코더가 프레임을 송신기 휴지 간격에 대응하는 송신 스트림의 원하는 위치에 애플리케이션층 멀티플렉서에 의해 배치되어지는 널 바이트용의 빈 공간을 선택적으로 제공하도록, 인텔리전트하게 인코딩한다.
일부의 경우, 첫번째 비동기화되는 예 또는 두번째 동기화되는 예에 따른 적응 코딩을 이용하여, 비디오 데이터에 추가하여 또는 비디오 데이터의 대안으로서, 오디오 데이터에 감소된 비트 레이트를 적용할 수 있다. 만약 비필수 데이터를 삽입하는데 애플리케이션층 멀티플렉서를 사용하면, 그 멀티플렉서로부터의 전송 스트림이 전체 가용 비트 레이트를 이용할 수 있으나, 만일 물리층 멀티플렉스를 사용하면, 애플리케이션층 멀티플렉서의 출력은 비디오 및/또는 오디오 인코더로부터의 빈 공간을 포함할 수 있으므로, 그 변조기와 관련되는 멀티플렉서에 의해 데이터 스트림에 널 바이트의 삽입을 위한 공간을 제공할 수 있다. 그 후, 변조기는 그 데이터 스트림을 변조하여 RF 송신기를 구동한다.
비디오 인코더와 변조기 사이의 동기화는 상술한 휴지 트리거 펄스와 같은 공통 클록 신호에 기초할 수 있다. 예를 들면, 클록 신호를 이용하여, GOP 경계를 변조기 데이터 스트림의 필드 싱크와 정렬할 수 있다. 휴지 트리거 펄스를 형성하는데 사용되는 클록 신호는, 그 변조된 전송 스트림에서 필드 동기 신호로부터 유도되는, 대략 초 당 1회의 펄스일 수 있다. 상술한 바와 같이, 매 42개 필드 싱크들마다 클록 펄스를 발생함으로써, 변조기를 트리거하여 널 바이트의 세그먼트를 삽입하고, 송신기 휴지 간격을 활성화하고, 그리고, 그 변조된 전송 스트림에 대해 그 GOP 를 정렬할 수 있다. 예를 들면, 비디오 인코더는, 인코딩된 비디오와 오디오가 전송 스트림에서 조합되어 변조기용 데이터 스트림으로 변환될 때, GOP 의 마지막 프레임이 트리거 간격과 실질적으로 일치하여 발생하도록, 각 GOP 를 송신기 휴지 간격과 정렬할 수 있다. 일부 예들에서는, GOP 경계로부터의 시간 오프셋을 이용하여, 마지막 프레임에서의 빈 공간을, 송신기 휴지 간격 동안 변조기에 의해 삽입되는 널 바이트와 동기화할 수 있다.
GOP 는 비디오 콘텐츠의 1초에 대응하고, 42개의 필드 싱크들은 비디오 콘텐츠의 대략 1초에 대응한다. 필드 싱크 사이의 각 데이터 필드가 실제로 24.02 밀리초이기 때문에, 필드 동기 신호에 관한 의존 (reliance) 은 1초의 GOP 길이에 대해서 시간 경과에 따른 편차 (drift) 를 야기할 수 있다. 특히, 시간이 지남에 따라, 전송 스트림의 필드 싱크가 GOP 경계와 정확하게 정렬할 수 없다. 그러나, 필요하면 GOP 를 주기적으로 또는 우발적으로 재정렬하여, 또는 1초 GOP 를 초 당 1회 휴지 트리거 펄스로 다시 눈금을 정정할 수 있다. GOP 를 필드 싱크-기반의 휴지 트리거 펄스에 정렬함으로써, GOP 마지막 프레임과 같은, 선택된 인코딩된 비디오 프레임에서의 빈 공간을, 변조기에 의해 삽입되는 널 바이트 및 송신기 휴지 간격과 정렬할 수 있다.
송신기 휴지 간격을 지원하는 적응 비디오 코딩의 세번째 예에서, 비디오 인코더 및 변조기는, 그 인코딩된 오디오, 보조 데이터 및 PSIP 데이터와 멀티플렉싱될 때, 변조기 동작에 요구되는 비트 레이트에 근사하기에 충분한 전송 스트림을 발생하는데 필요한 비트 레이트에 더 가깝게 일치하는 비트 레이트에서, 비디오 인코더가 프레임을 인코딩하도록 설계될 수 있다. 이 예에서는, 변조기에 의한 널 바이트의 비동기화된 배치를 지원하기 위해, GOP 의 모든 또는 대부분의 프레임의 비트 레이트를 감소시키는 대신에, 그리고, 변조기에 의한 널 바이트의 배치를 지원하기 위해, 비디오 코딩과 변조를 동기화하는 대신에, 비디오 인코더가 인코드 비디오 데이터 비트스트림에서 널 바이트를 인코딩할 수 있다. 이 경우, 비디오 인코더 및 변조기가, 상술한 바와 같이, 예컨대 필드 싱크로부터 발생되는 휴지 트리거 펄스를 이용하여, 여전히 동기화할 수 있다. 그러나, 이 적응 비디오 코딩의 세번째 예에서는, 인코더의 멀티플렉서 또는 변조기의 멀티플렉서를 통해 널 바이트를 삽입하는 대신에, 비디오 인코더가 널 바이트를 인코딩하여 널 바이트를 직접 삽입한다. 이 경우, 송신기 휴지 간격과 일치하는 시간에, 변조기가 전송 스트림으로부터 널 바이트의 세그먼트를 수신하고, 그들을 다른 전송 스트림 데이터처럼 간단히 변조함으로써, 널 바이트 세그먼트에서와 같은 송신기 휴지 간격을 생성한다. 따라서, 널 데이터가 송신기에 의해 수신되어 그 데이터가 널 (null) 이므로 송신기를 휴지시킬 수 있는 한, 인코딩된 데이터가, 반드시 송신기 휴지에 이르게 한다.
도 17 은 본 개시물에서 설명하는 여러 적응 비디오 인코딩 기법들의 적용에 적합할 수 있는 멀티미디어 통신 시스템 (190) 을 도시하는 블록도이다. 도 17 의 시스템 (190) 은 ATSC 표준에 관련하여 설명한다. 그러나, 본 개시물에서 설명하는 기법은 다른 표준에도 적용할 수 있다. ATSC 시스템은 연속적인 송신용으로 설계될 수 있다. ATSC는 안정된 DTV 브로드캐스트 애플리케이션용 아키텍처 및 설계 프레임워크 슈트 (suits) 를 대표한다. 도 17 에 나타낸 바와 같이, 시스템 (190) 은, 달리 비디오 인코더라 지칭할 수 있는 비디오 소스 코딩 및 압축 유닛 (194) ("비디오 소스 코딩 및 압축 (194)") 을 포함하는 비디오 서브시스템 (192) 을 포함할 수 있다. 시스템 (190) 은 또한 달리 오디오 인코더라 지칭할 수 있는 오디오 소스 코딩 및 압축 유닛 (198) ("오디오 소스 코딩 및 압축 (198)") 을 포함하는 오디오 서브시스템 (196) 을 포함할 수 있다. 비디오 및 오디오 서브시스템 (192, 196) 은 MPEG-2 코딩 프로세스를 지원하도록 구성할 수 있으며, 이는 ITU-T H.264 와 같은 다른 유형의 코딩 프로세스에 대한 제한없이, 예시의 목적으로 설명하는 것이다. 비디오 및 오디오 서브시스템 (192, 196) 은 서비스 멀티플렉스 및 전송 서브시스템 (206) ("서비스 멀티플렉스 및 전송 (204)") 에의 공급을 위해, 인코딩된 비디오 데이터 (200) 및 오디오 데이터 (202) 를 각각 생성한다.
또한 도 17 에 나타낸 바와 같이, 서비스 멀티플렉스 및 전송 서브시스템 (204) 은 서비스 멀티플렉스 유닛 (206) ("서비스 멀티플렉스 (206)") 및 전송 유닛 (207) ("전송 (207)") 을 포함할 수 있다. 서비스 멀티플렉스 유닛 (206) 은 코딩된 비디오 데이터 (200) 및 코딩된 오디오 데이터 (202) 를 보조 데이터 (208) 및 프로그램/제어 데이터 (210) (예를 들면, PSIP 데이터) 와 멀티플렉싱하여, 멀티플렉스된 데이터 (211) 를 생성한다. 전송 유닛 (207) 은 멀티플렉스된 데이터 (211) 를 수신하고, 일 예로서, MPEG-2 전송 스트림에 상당할 수 있는 전송 스트림 (212) 을 생성한다. MPEG-2 전송 스트림 (TS) 은 오디오, 비디오 및 다른 데이터를 멀티플렉싱하는 통신 프로토콜에 의해 규정된다. 전송 스트림은 패킷화 기본 스트림 (PES) 및 다른 데이터를 캡슐화한다. 본 개시물의 다른 경우에서도 언급한 바와 같이, MPEG-2 TS 는 MPEG-2, 파트 1, 시스템 (ISO/IEC 표준 13818-1) 에 규정되어 있다. 또, 도 17 을 참조하면, 시스템 (190) 은 무선 주파수 (RF)/전송 서브시스템 (214) ("RF/전송 서브시스템 (214)") 를 더 포함할 수 있으며, 그 무선 주파수 (RF)/전송 서브시스템 (214) 은 멀티플렉스된 전송 스트림 (212) 을 각각 코딩하고 변조하여 출력 신호 (220) 를 생성하여 안테나에 연결된 송신기를 구동하는 채널 코딩 유닛 (216) ("채널 코딩 (216)") 및 변조 유닛 ("변조 (218)") 을 포함할 수 있다. 텔레비전 (222) 또는 다른 디바이스와 같은 수신기는, RF/전송 서브시스템 (214) 에 의해 송신된 신호를 수신하고, 오디오 및 비디오 데이터를 재생하기 위하여 그 신호를 디코딩하고 그리고 오디오 및 비디오 출력 디바이스 상에 오디오 및 비디오 데이터를 제공하도록, 탑재된다. 이 ATSC 시스템의 구조 및 동작은, 예를 들면 도 17 에 도시하고 본 개시물의 다른 경우에도 설명한 바와 같이, FCC 에 의해 채택된 ATSC DTV 표준 (A/53) 에 일반적으로 부합할 수 있다. ATSC DTV 표준은 ATSC 아키텍처에 대한 시스템, PHY, 서비스 MUX 및 전송, 비디오 및 오디오 층을 규정한다. ATSC DTV 표준 A/53 은 본 개시물에 그 전체를 참고로 포함된다.
ATSC 또는 다른 아키텍처에서, 시스템, 비디오 및 오디오는, 인코더에의 입력 신호로부터 디코더로부터의 출력 신호까지의 단-대-단 지연이 일반적으로 일정한 타이밍 모델을 갖는다. 이 지연은 인코딩, 인코더 버퍼링, 멀티플렉싱, 통신 또는 저장, 디멀티플렉싱, 디코더 버퍼링, 디코딩, 및 프리젠테이션 지연의 합이다. 이 타이밍 모델의 일부로서, 비디오 화상 및 오디오 샘플을 정확하게 1회 제공한다. 다수의 기본 스트림들 사이의 동기화는 전송 스트림에서 표현 타임 스탬프 (PTS) 에 의해 이루어진다. 타임 스탬프는 일반적으로 90 kHz의 단위이나, 시스템 클록 기준 (SCR), 프로그램 클록 기준 (PCR) 및 옵션 기본 스트림 클록 기준 (ESCR) 은 27 MHz 의 해상도를 가진 확장 부분을 가진다.
도 18 은 ATSC 아키텍처를 가지는 예시적인 멀티미디어 통신 시스템 (224) 에서의 타이밍을 도시하는 블록도이다. 도 18 에 나타내는 바와 같이, 분주기 네트워크 (226) 는 27 MHz 클록 신호 (227) ("f27MHz (228)") 를 수신하고 그것을 분주하여, 아날로그 비디오 신호 (234) ("Video In (234)") 및 아날로그 오디오 신호 (236) ("Audio In (236)") 를 대응하는 디지털 신호 (238, 240) 로 변환하기 위하여 제공되는 아날로그-디지털 (A/D) 변환기 (232A, 232B) ("A/D (232A)" 및 "AD (232B)") 에의 적용을 위해, 비디오 클록 신호 (228) (도 18 에 나타낸 다음 식 nv/mv * 27 MHz 에 따라서 유도되는, "fv (228)") 및 오디오 클록 신호 (230) (도 18 의 예에 나타내 바와 같이, 다음식 na/ma * 27 MHz 에 따라서 유도되는, "fa (230)") 를 발생한다. 프로그램 클록 기준 (PCR) 유닛 (242) ("프로그램 클록 기준 (242)") 은 27 MHz 클록 신호 (227) 를 수신하고 적응 헤더 인코더 유닛 (248) ("적응 헤더 인코더 (248)") 에 제공되는 program_clock_reference_base 클록 신호 (244) ("program_clock_reference_base (244)") 및 program_clock_reference_extension 클록 신호 (246) ("program_clock_reference_extension (246)") 를 발생시킨다. 이들 신호 (244, 246) 는 "PCR" 이라 총칭할 수 있다. 일부의 경우, 신호 (244, 246) 중 어느 하나를 "PCR" 이라고 지칭할 수도 있다. 그 신호 (244, 246) 가 PCR 을 형성하는 것에 상관없이, PCR 은 인코더에서 시스템 타이밍 클록의 샘플을 제공하는, 주기적으로 전송되는 값을 나타낸다. 이 PCR 을 이용하여, 전송 스트림으로부터의 패킷을 디멀티플렉싱하여, 오디오 및 비디오를 적절하게 동기화할 수 있다.
비디오 인코더 (250) 및 오디오 인코더 (252) 는 PCR 베이스 클록 신호, 즉 이 예에서는, program_clock_reference_base 클록 신호 (244), 및 디지털 비디오 및 오디오 신호 (238, 240) 를 수신한다. 또한, 도 18 에 나타낸 바와 같이, 비디오 및 오디오 인코더 (250, 252) 는 각각 전송 인코더 (258), 예를 들면 MPEG-2 TS 인코더에 인가되는, 인코딩된 비디오 및 오디오 데이터 (254, 256) 를 발생시킨다. 전송 인코더 (258) 는 적응 헤더 인코더 유닛 (248) 의 출력 (260) 과 비디오 및 오디오 인코더의 출력 (즉, 도 18 의 예에서는 인코딩된 비디오 데이터 (254) 및 인코딩된 오디오 데이터 (256)) 을 수신하고, 멀티플렉스된 전송 스트림 (262) 을 주파수 fTP 에서 발생한다. 따라서, 전송 인코더 (258) 는 도 18 의 예에서의 적응 헤더 인코더 (248) 로부터, 도 18 의 예에서 출력 (260) 으로서 지칭하는, 보조 데이터 및 프로그램/제어 데이터 (예를 들면, PSIP 데이터) 뿐만 아니라, 인코딩된 오디오 및 비디오 데이터 (254, 256) 를 조합하는 멀티플렉스 (MUX) 유닛을 포함할 수 있다. 순방향 에러 정정 (FEC) 및 동기화 (Sync) 삽입 유닛 (264) ("FEC 및 싱크 삽입 (264)") 이 FEC 데이터를 인가하고, 전송 스트림 (262) 에 동기화 마커를 삽입함으로써, 주파수 fsym 에서, 출력 심볼 스트림 (266) 을 발생시킨다. 잔류 측파대 (VSB) 변조기 (268) ("VSB 변조기 (268)") 는, FEC 및 동기화 유닛 (264) 에 의해 변경됨에 따라, 전송 인코더의 출력을 수신하고, RF 출력 신호 (270) ("RF Out (270)") 를 발생하여, 그 변조된 신호의 무선 송신을 위해 RF 송신기 및 안테나를 구동한다.
도 19 는 ATSC 아키텍처를 가지는 예시적인 멀티미디어 통신 시스템 (301) 에서의 데이터 흐름을 도시하는 블록도이다. 멀티미디어 통신 시스템 (301) 은 인코딩 유닛으로 칭할 수 있으며, 도 20 에 도시 및 아래에 설명하는 것과 같은 변조기 유닛에 인코딩된 출력을 제공한다. 도 19 및 도 20 은 단지 ATSC 의 대표적 예이며, 다른 경우, 비트레이트, 데이터 레이트, 싱크 기간 및 다른 특징은 사용되는 브로드캐스트 포맷 또는 표준에 따라서 변경할 수 있다. 도 19 의 예에서, 이 예에서는 소스 비디오 및 오디오 데이터 (280), 즉 HDMI, DP 또는 VGA 데이터 (280) ("HDMI/DP/VGA (280)") 를, 필요하다면, 디지털 포맷 변환기 및 스케일러 유닛 (282) ("디지털 포맷 변환기 및 스케일러 (282)") 에 의해 포맷화하고 스케일링한다. 디지털 포맷 변환기 및 스케일러 유닛 (282) 은 비디오 데이터 (284) (예들 들면, 1.493 Gbps 에서), 오디오 데이터 (286) (예를 들면, 9.6 Mbps 에서) 및 보조 데이터 (288) 를 생성한다. 이 예에서는, MPEG-2 인코더 (290) 는 비디오 데이터 (284) 를 인코딩하여 인코딩된 비디오 데이터 (292) 를 생성하며, 그 인코딩된 비디오 데이터 (292) 는 12 - 18 Mbps 에서 인코딩된 고 선명도 (HD) 인코딩된 비디오 데이터 또는 1 - 6 Mbps 에서의 표준 화질 (SD) 인코딩된 비디오 데이터를 나타낼 수 있다. AC-3 인코더 (294) 는 오디오 데이터 (286) 를 인코딩하여, 32 - 640 kbps에서 인코딩된 오디오 데이터 (296) 를 발생한다. 테이블 및 섹션 발생기 (298) 는 보조 데이터 (288) 를 처리하여, 전송 스트림에의 편입을 위해, 처리된 보조 데이터 (300) 를 발생한다. 비록 MPEG-2 및 AC-3 인코딩을 예의 목적으로 설명하지만, 다른 비디오 및/또는 오디오 인코딩 기법도 사용할 수 있다. 도 19 에 더 나타낸 바와 같이, 프로그램 및 시스템 정보 프로토콜 (PSIP) 발생기 (302) ("PSIP 발생기 (302)") 를 제공함으로써, 프로그램 정보 (304) 를 처리하여, 전송 스트림에의 편입을 위해, 처리된 프로그램 정보 (306) 를 생성할 수 있다. 각각의 패킷화 기본 스트림/전송 스트림 (PES/TS) 패킷 발생기들 (308A-308D) ("PES/TS 패킷 발생기들 (308)") 은 착신 인코딩된 비디오 데이터 (292), 인코딩된 오디오 데이터 (296), 처리된 보조 데이터 (300) 및 처리된 프로그램 정보 (306) 를 처리하여, 개개의 전송 패킷들 (310A-310D) ("전송 패킷 (310)") 을 생성한다. 전송 스트림 멀티플렉서 (TS MUX) 유닛 (312) ("TS/MUX (312)") 은 PES/TX 패킷 발생기 (308) 로부터의 전송 패킷 (310) 을 멀티플렉싱하여, 전송 스트림 (TS) 패킷 (310) 을 포함하는 전송 스트림 (314) 을, ATSC 변조기의 구성요소에 의해 사용되는 데이터 레이트인 19.39 Mbps 의 레이트에서 발생한다. 또, TX MUX 유닛 (312) 은, 널 데이터 또는 중복 데이터로 표현할 수 있는, TX MUX 유닛 (312) 이 전송 스트림 (314) 을 형성하는 TS 패킷 (310) 에 삽입하거나 인터리브하는 비필수 데이터 (316) 를 수신한다.
도 20 은 도 19 의 TS MUX 유닛 (312) 의 출력, 즉 이 예에서 전송 스트림 (314) 을 형성하는 TS 패킷 (310) 을 수신하는 ATSC 변조기 (320) 내에서 데이터 흐름을 또한 도시하는 블록도이다. ATSC 변조기 (320) 는 또한 일반적으로 변조기 유닛이라 지칭할 수 있으며, 여기서 설명한 기법은 많은 상이한 무선 환경에서 사용할 수 있으며, 이 ATSC 환경에서의 사용에만 한정되지 않는다. 도 20 에 나타내는 바와 같이, ATSC 변조기 (320) 는, 19.39 Mbps 에서 전송 스트림 (TS) 패킷 (310) 을 수신하는 데이터 랜더마이저 (322), 랜더마이즈된 데이터 (326) 를 수신하고 순방향 에러 정정 (FEC) 을 위해 Reed-Solomon 인코딩을 적용하는 Reed-Solomon (RS) 인코더 (324) ("RS 인코더 (324)"), 및 Reed-Solomon 인코더 (324) 로부터 출력된 데이터 (330) 에 데이터 인터리빙을 적용하여 인터리브된 데이터 블록 (332) (또한, "인터리브된 데이터 (332)" 라고도 지칭할 수 있음) 을 발생하는 데이터 인터리버 (328) 를 포함할 수 있다. 인터리브된 데이터 (332) 는 트렐리스 인코더 (334) 에 제공되고, 그 트렐리스 인코더 (334) 는 물리층 멀티플렉스 (340) ("MUX (340)") 에 의해 세그먼트 싱크 마커 (336) 및 필드 싱크 마커 (338) 와 이후 결합되는 출력 데이터 (335) 를 발생하여, 32.28 Mbps 에서 변조된 출력 스트림을 발생한다. 또, 멀티플렉서 (340) 는, 멀티플렉서 (340) 가 출력 데이터 (335), 세그먼트 싱크 마커 (336) 및 필드 싱크 (338) 에 삽입하거나 인터리브하여 변조된 출력 스트림 (310) 을 형성하는, 널 데이터 또는 중복 데이터를 나타낼 수 있는, 비필수 데이터 (343) 를 수신한다. 파일럿 삽입 모듈 (344) 은 변조된 출력 스트림 (342) 에 대해 파일럿 삽입을 수행하여, 정정된 변조 출력 스트림 (346) 을 생성한다. 파일럿 삽입에 뒤이어, 8SVSB 변조기 (348) 는 43.04 Mbps 에서 심볼 스트림 (350) 을 생성한다. 일반적으로, 8SVSB 변조기 (348) 는 널 패킷을 데이터 스트림에 추가하여, 그 데이터 레이트가 변조기의 19.39 Mbps 데이터 레이트 요구조건과 일치한다는 것을 보장한다. 변조기 (348) 는 데이터 스트림을 길이 188 바이트의 패킷으로 분할한다. 일부의 경우, 20 추가 바이트를 Reed-Solomon RS 코딩의 각 세그먼트에 추가한다.
도 21 은 ATSC 데이터 레이트를 도시하는 타이밍도이다. 도 21 의 예에 나타낸 바와 같이, 인코딩된 비디오 데이터 (360) 는 도 21 의 예에서 문자 'N' 으로 표기되는 화상 그룹 (GOP) (362A) 에 정렬되며, 19.4 Mbps 보다 작거나 같은 어떤 레이트에서, 그러나 일반적으로는 19.2 Mbps 의 최대 레이트를 전제로 하여, 인코딩된다. N은 첫번째 GOP 를 가리키며, N+1 은 다음 GOP (362B) 를 가리킨다. GOP 의 첫번째 프레임을 통상 I 프레임이라 하며, 뒤이어 일련의 P 또는 B 프레임들이 이어진다. GOP (362A, 362B) ("GOP들 (362)") 를 포함하는 각 GOP 는 복수의 프레임을 포함하며, 이 때, 예컨대 GOP (362A) 는, 비디오 프레임 (364F1-364F2) ("비디오 프레임 (364)") 을 포함하고, 코딩 비트 할당을 각 GOP 에 할당할 수 있고 따라서 그 비트 할당의 부분을 GOP 에서, 프레임 (364) 과 같은 프레임들 간에 분산할 수 있다는 의미에서, 레이트 제어 단위로 간주할 수 있다. MPEG-2 구현의 경우, 초 당 30 프레임 (fps) 에서, GOP 는 30개의 프레임을 가질 수 있다. 그러므로, 각 GOP 는 1 초의 비디오 콘텐츠에 대략 대응하고, 각 프레임은 대략 33 밀리초의 비디오 콘텐츠에 대응한다. 오디오 데이터 (366) 는 448 Kbps 보다 작거나 같은 어떤 레이트에서, 일반적으로는 192 Kbps에서 인코딩된다. 도 21 의 예에서, 오디오 프레임 레이트는 초 당 23 또는 24 프레임인 것으로 가정한다. 오디오 프레임 (368F1-368Fm +2) ("오디오 프레임 (368)") 은 비디오 프레임 (364) 으로부터의 데이터와 멀티플렉싱되어, 통상 19.4 Mbps 의 일정 레이트에서 MPEG-2 전송 스트림 (TS) (370) 을 생성한다. 각 멀티플렉스 단위는 일반적으로 길이가 33 ms 이며, 이 때 멀티플렉스 단위는 33 ms 만큼 분리되어 있는 수직선으로서 도 21 의 예에 도시되어 있다. MUX 동작은 패킷 기본 스트림/전송 스트림 (PES/TS) 캡슐화를 더 포함할 수 있다. 또한, 도 21 에 나타낸 바와 같이, 그 TS 멀티플렉서에 제공된 각 코딩된 오디오/비디오 프레임에, 표현 타임 스탬프 (PTS) 를 가진 PES 헤더 (372) 를 추가할 수 있다. 그 후, TS 멀티플렉서는 전송 스트림 헤더 (374A-374D) 를 추가하여 그 코딩된 오디오/비디오 프레임을 TS 패킷으로 분할한다. 도 21 의 예에서, 비록 다른 프레임 레이트를 본 개시물과 양립하여 사용할 수 있지만, 오디오 프레임 레이트는 대략 초 당 23 또는 24 프레임일 수 있다. 멀티플렉싱의 PES/TS 캡슐화.
도 22 는 적응 비디오 인코딩을 이용한 송신기 휴지의 일 예를 도시하는 타이밍도이다. 도 22 는 애플리케이션층 MUX (예를 들면, 인코더와 관련된 MUX) 가 비필수 데이터를 인코딩 및 멀티플렉싱된 전송 비트스트림에 도입하는 시나리오와 부합할 수 있다. 도 22 는 스펙트럼 감지 동작 동안에 송신기를 블랭킹하거나 휴지시키기 위하여, 18.8 Mbps 에서의 비디오 인코딩, 192 Kbps 에서의 오디오 인코딩, 19.4 Mbps 에서의 MPEG-2 TS, 32.28 Mbps 의 심볼 레이트 (Sym 레이트) 에서의 변조, 및 초 당 8 밀리초의 온/오프 (ON/OFF) 듀티 사이클에서의 송신기 (TX) 의 선택적인 비활성화에 대한 타이밍을 나타낸 것이다. 일반적으로 도 22 는 상술한 두번째 적응 비디오 인코딩 기법의 적용에 대응할 수 있으며, 이 때, 도 20 의 예에 나타낸 ATSC 변조기 (320) 와 같은 변조기, 및 도 18 의 예에서 나타낸 비디오 인코더 (250) 와 같은 비디오 인코더를, TX MUX (312) 가 감소된 비트 레이트 인코딩된 비디오 프레임에 생성되는 빈 공간 내에 송신기 휴지 간격 동안에 널 바이트 (372) 를 삽입할 수 있도록, 동기화할 수 있다. 도 22 의 예에서, 적응 비디오 인코딩을 적용하여, 감소된 비트 레이트를 그 프레임 (364'F30) 의 인코딩에 적용하며, 이 프레임은 이 예에서는 GOP (362A') 의 마지막 프레임이다. 감소된 비트 레이트를 마지막 프레임 이외의 선택된 프레임에 적용할 수 있다.
비디오를 초 당 30 프레임으로 코딩하는 구현의 경우, GOP (362A') 는 30개의 프레임 (F'1 내지 F'30) 을 포함하며, 그 30개의 프레임은 도 22 의 예에서는 프레임 (364'F1-364'F30) ("프레임 (364')") 으로서 도시되어 있다. 프레임 (364') 은 도 21 의 예에서 나타낸 프레임 (364) 과 포맷 및 구조에서 유사하지만, 콘텐츠 또는 다른 양태에서 다를 수 있다. 다른 구현예에서는, 높은 (예를 들면, 60 또는 120 fps) 또는 낮은 (예를 들면, 15 fps) 프레임 레이트를 제공할 수 있다. 일부 예에서는, GOP (362A') 경계에 가장 가까운 마지막 프레임 (364'F30) 을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 다음 GOP (362B') 에서, I 프레임은 기존 장면을 리프레시하거나 장면 변경을 제공할 것이다. 따라서, 감소된 코딩 비트 레이트로 마지막 프레임 (364'F30) 을 인코딩하는 충격이 다른 프레임 (364') 의 충격보다 덜 현저할 수 있다. 그러나, 감소된 비트 레이트 인코딩을 위해, 다른 프레임 (364') 을 선택할 수 있다.
상술한 바와 같이, 감소된 비트 레이트 인코딩을 위해서는, GOP 의 마지막 프레임 또는 다른 레이트 제어 단위의 선택이 바람직할 수 있다. 일부 예에서, 이 프레임은 장면 변경 경계에 이상적으로 있을 수 있다. 비록 그 선택된 프레임이, TS MUX (312) 에 의해 널 바이트 (372) 와 같은 널 바이트의 삽입용 빈 공간을 제공하는데 필요한 감소된 비트 레이트로 인해 상대적으로 낮은 품질을 가질 수 있지만, 단지 하나의 낮은 품질 프레임만의 존재는 인간 뷰어 (viewer) 의 눈에 띄지 않을 수 있다. 특히, 인간의 시간적 인지를 고려하면, 뷰어는 시간적으로 인접한 프레임의 존재시에 그 선택된 프레임의 품질의 저하를 쉽게 식별할 수 없다.
그러나, 인간의 공간적 인지는 날카로운 경향이 있다. 그 결과, 인간 뷰어가 그 감소된 비트 레이트 프레임에서의 블록현상 (blockiness) 과 같은 공간적 아티팩트들 (artifacts) 을 인지하는 것이 가능하다. 이러한 이유 때문에, 만일 공간적 품질이 실질적으로 저하되면, 그 감소된 비트 레이트로 코딩하는 대신에, 상이한 모드로 그 선택된 프레임을 인코딩하는 것이 바람직할 수 있다. 그 결과는 송신기 휴지 간격을 지원하기 위해 널 바이트의 빈 공간을 제공하는 관점에서 같은 것일 수 있다. 그러나, 공간적인 왜곡이 임계치를 초과하는 경우, 상이한 코딩 모드들을 선택적으로 활성화시킬 수도 있다.
만약 실질적인 블록현상 또는 다른 공간적 왜곡이 있으면, 예컨대, 비디오 인코더 (250) 는, 그 프레임을 인코딩하는 대신에, 여러 대체 코딩 모드들 중 어느 것을 그 선택된 프레임에 적용할 수 있다. 대체 코딩 모드 또는 기법의 예는, 그 프레임의 선택된 매크로블록의 디코딩을 위해, 그 선택된 프레임을 큰 프레임인 것으로 선언하고, 그 프레임을 제외하고, 그 프레임을 스킵한 (skipped) 프레임으로 지명하고, 또는 스킵 모드를 추가하는 것을 포함한다. 각 경우, 디코더는 프레임 반복, 프레임 레이트 상향-변환 (FRUC) 또는 다른 프레임 대체 기법을 적용하여, 그 선택된 프레임 대신에 프레임을 생성할 수 있다. 이와 다른 방법으로, 만일 그 선택된 프레임이 인코딩되면, 심지어 저품질로 인코딩되면, 디코더는 간단하게 그 프레임을 디코딩할 것이다.
GOP (362A') 에 비트 레이트가 할당된다고 하면, 비디오 인코더는 그 비트 레이트의 부분들을 GOP (362A') 의 프레임 (364') 에 선택적으로 할당함으로써, GOP (362A') 의 프레임 (364') 에 대해 프레임 레벨 레이트 제어를 적용할 수 있다. 비디오 인코더 (250) 는 프레임 (364') 중에, 마지막 프레임 (364'F30) 과 같은 하나의 선택된 프레임을 제외하고, 비트 레이트의 양을 비교적 균일하게 할당할 수 있다. 또 다른 예외는 GOP (362A') 에서 P 프레임에 대한 I 프레임에의 추가적인 비트의 할당일 수 있다. 이와 다른 방법으로는, 여러 가지 비트 레이트 할당 방식들 중 임의의 방식에 따라서, GOP (362A') 의 프레임 (364') 에, 상이한 비트 레이트를 할당하지만, 프레임 (364') 의 선택된 프레임에 할당될 수도 있는 비트 레이트를 오버라이드하는 감소된 비트 레이트로, 프레임 (364') 의 하나의 선택된 프레임을 선택적으로 코딩할 수 있다.
실례로서, 비디오 인코더 (250) 는 프레임 (364'F1) 과 같은 GOP (362A') 의 처음의, I 프레임에 X 비트를 할당하고, 선택된 프레임을 제외하고 GOP (362A') 의 프레임 (364') 중의 P 또는 B 프레임 각각에 Y 비트를 각각 할당하고, 그리고 그 선택된 프레임 (예를 들면, 마지막 프레임 (364'F30)) 에 Z 비트를 할당하며, 여기서, Y는 X 미만이고, Z는 Y 미만이며, 그리고 Z 는 송신기 휴지 간격의 적용을 지원하기 위해 널 바이트 (372) 의 삽입을 위한 선택된 프레임 (364'F30) 에 빈 공간을 제공하도록 선택된다. 다른 예에서는, 동일한 고정 량의 비트를 GOP (362A') 의 프레임 (364') 의 P 또는 B 프레임에 적용하는 대신에, 비디오 인코더는 상술한 바와 같이, 여러 가지 프레임 레벨 레이트 제어 방식들 중 임의의 방식을 적용하여, 상이한 양의 비트를, 예를 들면, 텍스처, 복잡도, 모션, 채널 조건 등에 기초하여, 할당할 수 있다.
각 경우, 그러나, 전송 스트림 (370) 에서 TS MUX (312) (또는 또 다른 애플리케이션층 MUX) 에 의한 널 바이트 (372) 의 삽입을 위한 빈 공간을 제공하기 위하여, 프레임 (364') 중의 적어도 하나를 프레임 (364') 의 다른 프레임에 비해, 감소된 비트 레이트를 갖도록 선택할 수 있다. 또, 프레임 (364') 중의 선택된 프레임은 GOP (362A') 의 마지막 프레임 (364'F30) 또는 GOP (362A') 의 프레임 (364') 중의 어떤 다른 프레임일 수 있다. 다른 예에서, GOP (362A') 의 프레임 (364') 중의 다수의 프레임들은, 송신기 휴지 간격의 적용을 지원하기 위하여, 널 바이트 (372) 의 삽입을 위한 누적 공간량을 제공하는, 감소된 코딩 레이트를 가질 수 있다. 또, 만일 스펙트럼 감지를 초 당 1회 이상 수행하는 것을 요구하는 경우, GOP (362A') 의 프레임 (364') 의 다수의 프레임들을 감소된 비트 레이트에서 인코딩하여, 널 바이트 (372) 용의 빈 공간을 제공할 수 있다. 많은 경우, 초 당 단지 하나의 송신기 휴지 간격이 필요하므로, 초 당 하나의 스펙트럼 감지 동작이 충분할 수 있다. 일부 예들에서, 스펙트럼 감지는 매 초 수행하지 않고 오히려 n 초 간격으로 수행할 수 있으며, 여기서, n 은 적용가능 규정에 의해 요구되는 바에 따라서, 일반적으로 분당 최소 1회의 스펙트럼 감지를 허용하는, 60 보다 작은 미리 결정된 숫자이다.
또, 도 22 를 참조하면, 도 22 의 예에서 374A-374T 로 표기된 Sym Rate 스트림의 화살표는, RS, 인터리버, 및 채널 코딩 동작과 함께, 그 변조기용 데이터 스트림에서의 데이터 필드에 대한 필드 싱크 (374A-374T) ("필드 싱크 (374)") 를 나타낸다. 개개의 필드 싱크 (374) 를 나타내는 문자의 사용이 필드 싱크 (374) 의 실제 숫자를 표시하려는 것이 아니다. 즉, 필드 싱크 (374Q) 가 17번째 필드 싱크를 바로 표시하지 않는 것처럼, 필드 싱크 (374E) 도 50번째 필드 싱크를 반드시 표시하지는 않는다. 오히려, 본 개시물 전체에 걸쳐, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여, 일반적으로 문자들을 사용하고 있다. 따라서, 개별 구성요소들을 지시하는 문자의 사용을, 그런 구성이 적합한 것으로 문맥이 표시하지 않는 한, 다른 유사하게 표기한 구성요소에 대해 위치 또는 장소를 나타내는 것으로, 해석해서는 안된다. 상이한 예에서, 블랭킹 간격들의 경우, 크거나 작은 지속 기간을 사용할 수 있다.
어쨌든, 프레임 (364'F30) 에 이어서, 멀티플렉싱된 MPEG-2 TS (370) 으로 전파되어 널 TS 패킷 (372) 의 도입을 위한 공간 (room) 을 제공하는 빈 공간 (376) (도 22 의 예에서 X-out 영역으로 표시됨) 이 후속한다. 특히, 상술한 바와 같이, 변조기 (320) 및 비디오 인코더 (250) 를 휴지 트리거 펄스 (378) 및 어떠한 필요한 오프셋과도 동기화시킬 수 있다. TX MUX (312) (또는, 도 18 의 전송 인코더 (258)) 는 널 TS 패킷 (372) ("Null TS Pkts 372") 을 TS 데이터 스트림 (370) 에 삽입함으로써, 휴지 트리거 펄스 (378) 에 응답할 수 있다. 널 TS 패킷 (372) 은 비디오 인코더 (250) 로부터 멀티플렉서를 통하여 전파되는 빈 공간 (376) 과 일치한다.
만일 TS (370) 가 변조기 (320) 에 의해 요구되는 레이트를 지원하기에 충분한 레이트에서 실행하고 있지 않으면, 전송 인코더 (258) 또는 TS MUX (312) 와 같은 애플리케이션층 MUX 는 일반 과정으로 널 바이트를 도입할 수 있다. 이 예에서는, 그러나, 전송 인코더 (258) 또는 TS MUX (312) 는 널 바이트를 널 TS 패킷 (372) 으로서, 인코딩된 비디오 데이터 (360) 에서의 빈 공간 (376) 및 변조기 (320) 에서의 송신기 휴지 간격 양자와 일치하는 데이터 스트림의 비교적 정확한 위치에, 제어 방식으로, 삽입하고 있다. 변조기 (320) 는 그 결과적인 데이터 스트림을 변조하여 Sym 레이트 스트림 (380) 을, 전송 스트림 (370) 의 널 TS 패킷 (372) 에 대응하는 널 데이터 (382) (Sym 레이트 스트림 (380) 에서 도 22 의 예에 나타낸 X-out 영역) 와 함께, 발생한다. 송신기는 8 밀리초/초의 듀티 사이클로 턴 온오프될 수 있다. 특히, 송신기는 변조기 (320) 로부터의 Sym 레이트 데이터 스트림 (380) 에서 널 데이터 (282) 에 대응하는 시점에서 턴 오프될 수 있다. 널 데이터는 또한 디코딩 프로세스에 필수적이지 않은, 중복 데이터 또는 다른 데이터와 같은 다른 유형의 비필수 데이터로 대체할 수 있다.
또한, 도 22 에 나타낸 바와 같이, 송신기의 큰, 예를 들면 8 ms 를 초과하는, OFF 지속 기간도 가능할 수 있다. 예를 들면, 길이 6 ms∼10 ms의 송신기 휴지 간격을 사용할 수 있다. 일반적으로, 이 예에서는, 비디오 버퍼링 검증기 (VBV) 버퍼에 대한 상당한 변경이 불필요할 수 있다. 또한, 여러 예들에서, 이 적응 비디오 인코딩 기법의 적용에 의해, 레이턴시 충격 및 어떤 유효한 데이터 손실도 거의 없을 수 있다. 빈 공간은 널 바이트 또는 데이터 (382) 및 송신기 휴지 간격을 위한 송신기 오프 (OFF) 상태와 정렬된다. 그 결과, 스펙트럼 감지 동작을 수행하는데, 유효한 데이터가 거의 희생되지 않는다.
도 23 은 적응 비디오 인코딩을 이용한 송신기 휴지의 또 다른 예를 도시하는 타이밍도이다. 도 23 은 물리층 MUX (예를 들면, 변조기와 결합된 MUX) 가 비필수 데이터를 도입하는 시나리오와 양립할 수 있다. 도 23 은 스펙트럼 감지 동작 동안에 송신기를 블랭킹하거나 휴지시키기 위하여, 11 Mbps 의 감소된 비트 레이트에서의 비디오 인코딩, 192 Kbps 에서의 음성 인코딩, 12 Mbps 의 감소된 비트 레이트에서의 MPEG-2 TS, 32.28 Mbps 의 심볼 레이트 (Sym 레이트) 에서의 변조, 및 초 당 8 밀리초의 듀티 사이클에서의 송신기 (TX) 의 선택적인 비활성화에 대한 타이밍을 나타낸 것이다. 일반적으로, 도 23 은 도 22 의 예와 유사하지만, 애플리케이션층 MUX 이 아닌 물리층 MUX 가 널 데이터 또는 다른 비필수 데이터를 도입하는 시나리오를 도시하고 있다. 이 예에서는, 비디오 인코더에서, 감소된 비트 레이트를 GOP (362A") 의 모든 또는 대부분의 프레임 (364"F1-364"F30) ("프레임 (364)") 에 적용함으로써, 도 20 의 예에 나타낸 변조기 (320) 와 같은 변조기가 TS (370) 의 여러 위치들에서 생성되는 빈 공간내에 송신기 휴지 간격을 위한 널 바이트 (382) 를 삽입할 수 있다. 프레임 (364") 는 도 21 의 예에서 나타낸 프레임 (364) 과 포맷 및 구조에서 유사하지만, 콘텐츠 또는 다른 양태에서 다를 수 있다. 적응 비디오 코딩 및 널 바이트 (382) 는 (도시 용이의 목적을 위해, 도 23에 명시적으로 도시하지 않은 GOP (362") 뿐만 아니라, 도 23 에 도시된 GOP (362A", 362B") 를 포착하기 위하여, GOP (362") 이라 총칭할 수 있는) 모든 GOP (362A", 362B") 등에 대해 적용하거나, 또는 선택적으로, 예컨대 스펙트럼 감지 듀티 사이클에 따라서, 사용자 제어 하에서 또는 감시된 조건 또는 시스템 파라미터에 따라서, 때때로 변할 수 있는, 일부 GOP (362") 및 기타에 대해, 적용할 수 있다.
도 23 의 예에서는, 적응 비디오 인코딩을 수행하여, 감소된 비트 레이트를 모든 프레임 (364") 의 인코딩에 적용한다. 그 결과, GOP 의 각 프레임 (362A") 가 변조기 (320) 에 의한 널 패킷 (372) 의 삽입을 위한 빈 공간을 생성한다. 일반적으로는, 도 18 의 예에서 나타낸 비디오 인코더 (250) 와 같은 비디오 인코더와 변조기 (320) 를 동기화하여, 특정의 위치에 널 바이트를 배치하는 것이 불필요하다. 대신, 다수의 프레임들 (364") 이 TS 데이터 스트림에 빈 공간을 도입하기 때문에, 프레임 (364") 의 하나의 선택된 프레임 대신에, 널 바이트의 삽입을 위한 다수의 위치들이 존재한다. 위에서 설명한 바와 같이, GOP (362A") 의 모든 프레임, 또는 GOP (362A") 의 프레임 (364") 의 초기 I 프레임을 가능한 제외한 GOP (362A") 의 실제 개수의 프레임 (364") 에, 감소된 비트 레이트 코딩을 적용할 수 있다. 또한, 프레임 (364") 의 각각에 할당되는 비트 레이트의 양은 같거나 다를 수 있다. 그러나, 모든 또는 대부분의 프레임 (364") 은 적어도 최소량의 빈 공간을 제공함으로써, 송신기 휴지를 위한 널 바이트 (382) 의 삽입을 허용하는 것이 바람직하다.
도 22 의 예에서와 같이, 도 23 의 예는 큰, 예를 들면 8 ms 를 초과하는, 송신기의 오프 (OFF) 지속 기간을 허용할 수 있다. 예를 들면, 길이 6 ms∼10 ms의 송신기 휴지 간격을 사용할 수 있다. 일반적으로, 이 예에서는, 비디오 버퍼링 검증기 (VBV) 버퍼에 대한 상당한 변경이 불필요할 수 있다. 또한, 여러 예들에서, 이 적응 비디오 인코딩 기법의 적용에 의해, 레이턴시 충격 및 어떤 유효한 데이터 손실도 거의 없을 수 있다. 또한, 빈 공간을 공통 클록을 통해, 널 바이트 및 송신기 휴지 간격을 위한 송신기 오프 상태와 정렬하거나 동기화함으로써, 스펙트럼 감지 동작을 수행하는데, 유효한 데이터가 거의 희생되지 않는다.
비록 도 23 에 도시된 첫번째 적응 비디오 코딩 기법은 데이터의 손실 없이 송신기 휴지를 쉽게 지원할 수 있지만, 인코딩된 비디오 (360) (예를 들면, 11 Mbps 에서) 및 그에 따라 발생되는 TS (370) (예를 들면, 12 Mbps 에서) 의 그 감소되는 데이터 레이트는 비디오 품질에 관점에서 성능에 영향을 미칠 수 있다. 감소된 비트 레이트의 사용은 TS (370) 에의 포함을 위해 비디오 인코더 (250) 로부터의 데이터를 버퍼링할 필요를 피하거나 또는 감소시킬 수 있다. 비록 11 Mbps 가 720P 에서 HD 비디오를 지원하는데 있어 대략 최저 수준일 수 있지만, 인코딩된 비디오 (360) 에 높은 비트 레이트를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 예들에서, 비디오 인코더 (250) 와 같은 인코더의 입력 버퍼 깊이가 증가하게 되면, 송신기 휴지 때문에 여전히 데이터의 손실을 피하면서, 비디오 코딩 비트 레이트를 증가시킬 수 있다. 이 변조는 일부 레이턴시를 추가하지만, 여전히 하나의 데이터 필드 (예컨대, 연속 필드 싱크에 의해 규정되는 24.02 초) 미만의 널 바이트 세그먼트 이내에서 휴지 기간을 유지하면서, 향상된 품질을 제공할 수 있다. 그러므로, 예컨대, 2개 또는 3개 이상의 프레임을 수용하는, 인코더의 증가된 버퍼 깊이는 높은 비디오 인코딩 비트 레이트를 가진 구현을 지원할 수 있다. 비디오 클립 플레이백의 경우, 추가된 레이턴시는 견딜 수 있다. 온라인 게임과 같은 더많은 양방향 미디어 애플리케이션의 경우, 추가된 레이턴시는 바람직하지 않을 수 있다. 따라서, 상이한 미디어 애플리케이션에 대한 레이턴시와 품질 사이에, 서로 다른 상충관계가 있을 수 있으며, 그러므로 적용될 수 있는 상이한 버퍼 깊이 세팅이 있을 수 있다. 일부의 경우, 멀티미디어 복조, 디코딩 및 플레이백에서의 레이턴시를 제어하기 위하여, 버퍼 깊이와 인코딩 파라미터를 조정할 수 있다. 일부의 경우, 심지어 송신 블랭킹의 존재하에서, 원하는 레이턴시를 얻을 수 있도록, 버퍼 깊이 및/또는 인코딩 파라미터를 구성할 수 있다 (또는 아마도 동적으로 조정할 수 있다). 예를 들면, 송신 블랭킹은 복조, 인코딩 및 플레이백에 추가적인 레이턴시를 추가할 수 있으며, 본 개시물의 기법은, 이 추가적인 레이턴시를, 버퍼 깊이 설정 및/또는 인코딩 파라미터에서의 같은 양의 변경으로 고려함으로써, 레이턴시를 감축할 수 있다.
도 24 는 송신 휴지 간격들 (398A-398C) 과 동기화되는 기타 데이터들 (396A, 396B) (이 예에서는, 널 데이터) 에 의해 분리되는 다수의 화상 그룹들 (394A, 394B) 에 대한 데이터 콘텐츠를 포함한, 예시적인 데이터 스트림 (390) 을 도시하는 도면이다. 또한, GOP (394A) 및 기타 데이터 (396A) 의 구체적인 예 (399) 를 나타낸다. 비록 기타 데이터를 도 24 에서 "널 데이터"로 명명하지만, 여기서 사용할 때 기타 데이터는 비필수 데이터를 포함할 수 있다. 도 25 는 송신 휴지 간격들 (398A-398C) 과 동기화되는 기타 데이터들 (404A, 404B) 에 의해 분리되는 다수의 장면들 (402A, 402B) 에 대한 데이터 콘텐츠를 포함하는, 예시적인 데이터 스트림 (400) 을 나타낸 도면이다. 도 24 및 25 각각은, 송신기가 턴 오프되어 스펙트럼 감지를 허용하는 송신기 휴지 간격들 (398A-398C) 과 실질적으로 동기화되는 널 데이터 (397) 를 가지는 송신 데이터 스트림들 (390/400) 을 발생하기 위하여, 전송 스트림 멀티플렉싱 (393) 및 변조 (395) 를 통해 화상 그룹들 (394A, 394B/402A, 402B) 에 대한 인코딩된 비디오 데이터 (391/401) 의 전파를 나타낸 것이다. 도 24 의 예에서, 널 데이터 (397) 는 각 화상 그룹 (GOP) 의 끝에 위치된다. 도 25 의 예에서, 널 데이터 (397) 는 각 화상 그룹 (GOP) 의 끝에 장면 변경 경계와 정렬하여 위치되므로, 각 장면에 대한 GOP 의 인코딩된 비디오 데이터 (401) 를 널 데이터 (397)에 의해 분리함으로써, 송신기 휴지를 지원할 수 있다. 각 GOP 는 I-코딩된 프레임과, 후속하는 수 개의 P 또는 B 프레임 및 널 데이터의 세그먼트를 특징으로 할 수 있다.
일반적으로, 상술한 적응 비디오 코딩 기법 각각의 경우, 변조기 (320) 와 같은 변조기는 도 22, 23 의 예에 나타낸 필드 싱크 (374) 와 유사할 수 있는 인터리버 블록 및 필드 싱크 (418) 를 추적하여, 널 바이트 (382) 와 같은 널 바이트를 이용하여, 송신기를 효과적으로 휴지하거나 블랭킹하도록 구성할 수 있다. 도 26 은 휴지 트리거 펄스 (412) 에 응답한, 도 20 의 예에 나타낸 변조기 (320) 와 같은 변조기에 의한 ("널 바이트 (410)" 또는 "널 데이터 (410)" 로 지칭할 수 있는) 널 바이트 (410A-410C) 의 삽입의 일 예를 도시하는 타이밍도이다. 널 바이트 (410) 는 널 바이트 (382) 와 실질적으로 유사할 수 있다. 이와 유사하게, 휴지 트리거 펄스 (412) 는 도 21, 22 의 예에 나타낸 휴지 트리거 펄스 (378) 과 유사할 수 있다. 도 26 에 나타내는 바와 같이, 휴지 트리거 펄스 (412) 에 응답하여, 변조기 (320) 는 버퍼 (416) 에서 전송 스트림 데이터 (414) 를 버퍼링하기 시작하고, 대응하는 필드 싱크 (418) 이후 선두 4 ms 널 데이터 (410A) 의 세그먼트를 데이터 스트림 (414) 에 삽입하여, 변조기 (320) 의 인터리버 (328) 와 같은 인터리버를 플러시할 수 있다. 4 ms 널 세그먼트 (410A) 로의 인터리버 (328) 의 플러싱시, 변조기 (320) 는 송신기를 선택적으로, 예컨대 6-10 ms (도 26 의 예에서는 10 ms) 동안 턴 오프할 수 있다. 따라서, 이 예에서는, 송신기 블랭킹이 물리층과 동기화 마커 (예를 들면, 필드 싱크) 사이에서 일어나므로, 데이터 손실을 피하고, 복조기 및 디코더 측에서 동기화의 손실을 피하고, 그리고 낮은 디코딩 및 복조 레이턴시를 유지하는 것이 바람직하다.
변조기 (320) 는 제로값 비트의 형태로 송신기 널 데이터 (410B) 를 공급함으로써 송신기를 턴 오프시켜, 송신기 휴지 간격 (418) 동안에 송신기가 송신하는 것을 휴지시킬 수 있다. 일부 예들에서, 변조기 (320) 는 레벨이 점차 내려가는 일련의 널 값들을 삽입하여, 송신기가 갑자기 턴 오프하여 바람직하지 않은 RF 과도 활동을 생성하는 것을 방지할 수 있다. 그 후, 송신기를, 송신기 휴지 간격 (418) 의 지속 기간 동안 턴 오프시킬 수 있다. 송신기 휴지 간격 (418) 동안, 유효한 데이터가 송신되지 않으며, 스펙트럼 감지를 활성화하여, 식별된 채널이 통신 시스템에 의해 사용 가능한지를 결정할 수 있다.
송신기 휴지 간격 (418) (또한, 도 26 의 예에 나타낸 "TX OFF") 이후, 변조기 (320)은 널 데이터 (410C) 의 후치 세그먼트를 데이터 스트림에 옵션으로 삽입할 수 있다. 후치 널 세그먼트 (410C) 는, 예를 들면, 길이 4 ms, 8 ms 또는 12 ms 일 수 있다. 일부 예들에서, 후치 널 세그먼트 (410C) 는 송신기 휴지 간격 (418) 과 데이터의 재개 (414) 사이의 가드(guard) 세그먼트를 제공할 수 있다. 그러나, 이 가드 세그먼트는 불필요할 수도 있다. 송신기 휴지 간격 (418) 이후, 또는 옵션인 후치 널 세그먼트 (410C) 이후, 변조기 (320) 는 버퍼로부터의 버퍼된 데이터 (414) 의 삽입을 재개하여, 전송 데이터 스트림을 계속 처리할 수 있다.
도 26 에 나타내는 바와 같이, 이 예에서는, 송신기 휴지 동작을 2개의 연속하는 필드 싱크들 (418) 사이의 데이터 필드, 즉, 대략 24.02 ms 의 데이터 필드 내에서 달성할 수 있다. 또, 42개의 필드 싱크들을 이용하여, 휴지 트리거 펄스의 생성을 위해 대략 1초의 시간을 맞출 있다. 일반적으로는, PCR 지터 허용한계가 변하지 않고 유지하는 것을 보장하기 위하여, 어떤 최대 시간 미만인 전송기 휴지 간격 (418) 을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. ATSC 시스템에서, 송신기 휴지 간격 (418) 에 대한 최대 시간은 대략 10 ms일 수 있다. 이러한 방법으로, 10 ms 미만에서 송신기 휴지 간격 (418) 을 유지함으로써, 버퍼링된 데이터 (414) 가 효력이 없어지지 않게 된다. 오히려, 이 제한된 기간에 의해, 데이터 (414) 가 유효하게 유지하고, PCR 허용한계가 만족된다. 예컨대, 도 26 에서는, PCR1 및 PCR2 와 연결되는 패킷 시간 스탬프들 사이의 갭이 충분하게 작아, PCR 허용한계를 위반하는 것을 회피함으로써 적절한 디코더 동작을 보장한다.
상술한 적응 비디오 코딩 기법에 더하여, 본 개시물은 스펙트럼 감지를 위해 송신기 휴지 동작을 이용하는 시스템에서, 성능을 지원하거나 유지하는 레이턴시 감소 기법을 심사숙고한다. 본 개시물에서 설명하는 통신 시스템에서 단-대-단 레이턴시는, 미디어 소스와 미디어 출력 디바이스 사이의 여러 구성요소들의 기여를 특징으로 할 수 있다. 송신 휴지 간격을 주기적으로 추가하는 경우, 레이턴시는 특히, 게이밍 또는 다른 양방향 미디어 애플리케이션과 같은 레이턴시-민감 애플리케이션에 있어서는, 성능에 대한 충격의 관점에서 더욱 중요한 관심 사항이 될 수 있다.
소스와 출력 사이에 레이턴시 기여는, 송신측 상에서의, 미디어 소스, 프론트-엔드 스케일링 및 포매팅, 비디오 인코더, 멀티플렉서, 변조기 및 RF 송신기, 그리고, 수신기측 상에서의, RF 수신기, 복조기, 디멀티플렉서, 비디오 디코더, 사후 프로세싱 유닛 및 디스플레이 프로세싱 유닛에 의해 도입되는 지연의 총합일 수 있다. 변조기의 인터리빙 및 복조기의 디인터리빙은 각각 4 ms 지연을 도입할 수 있다. 인코더 및 디코더와 결합되는 프레임 버퍼는 추가적인 지연을 도입할 수 있다. 실질적인 버퍼 지연을 피하기 위해, 인코더 및 디코더를 1초 클록에 동기화시키는 것이 바람직할 수 있다.
이 시스템에서 레이턴시를 감소시키는 기법의 일 예는 30 fps 대신에, 초 당 60 프레임 (fps) (또는 더 높은) 인코딩으로 스위칭할 수 있다. 이 경우, 비디오 인코더는 33 ms 프레임 대신에, 단지 17 ms 프레임을 버퍼링한다. 만약 프레임 버퍼가 초 당 더 높은 프레임 레이트에서, 하나의 데이터 프레임만을 저장하도록 설계되면, 낮은 프레임 당 시간이므로, 개별 프레임을 처리하는데 있어 레이턴시가 감소된다. 따라서, 레이턴시를 감소하는 기법으로서, 비디오 인코더 및 디코더를 높은 프레임 레이트에서 프레임들을 코딩하도록 구성할 수 있다. 그런 레이턴시 감소는 송신 블랭킹과 함께 수행할 수 있으며, 적응적이거나 또는 일정할 수 있다.
레이턴시를 감소시키는 또 다른 예로서, 비디오 인코더를, 하프-프레임, 또는 다른 일부 (즉, 단편 (fractional)) 프레임을 인코딩하도록 구성할 수 있으므로, 모션 추정 및 다른 인코딩 프로세스를 착수하기 위하여, 전체 프레임의 로딩을 인코딩 프로세스가 대기할 필요가 없다. 비디오 인코더는 단편 프레임들을 이용하여, 코딩할 프레임의 단편 부분 대 기준 프레임 또는 프레임들의 대응 부분에 대한, P 또는 B 코딩에 대한 모션 추정을 점진적으로 수행할 수 있다. 또, I 코딩을 전체 프레임보다 프레임들의 단편 부분들에 관해서 적용할 수 있다. 만약 슬라이스들이 프레임의 인접 부분들에 대응하여 배치되면, 데이터 슬라이스를 프레임 단편 부분으로서 저장하도록 버퍼를 구성할 수 있다. 또한, 그런 레이턴시 감소는 송신 블랭킹과 함께 수행할 수 있으며, 적응적이거나 또는 일정할 수 있다.
또 다른 예시적인 기법으로서, 인코더 화상 버퍼가 단지 단일 프레임만을 저장하는 것으로 제한하도록, 비디오 인코더를 구성할 수 있다. 이러한 방법으로, 주어진 프레임을 인코딩하기 위하여, 프로세싱 전에 다수의 프레임들을 버퍼에 로드하는 것이 불필요하다. 이 변경과 더불어, 양방향 예측 코딩, 즉 B 코딩을 배제하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 예들에서, B 코딩의 배제는, 단지 하나의 프레임만을 포함하여 레이턴시가 감소될 수 있도록 인코더 화상 버퍼를 변경하는 것을 허용할 수 있다. 이 경우, I 및 P 코딩은 허용될 수 있지만, B 코딩은 배제할 수도 있다. 일부 예들에서, 스펙트럼 감지 및 관련 송신기 휴지 간격들을 요하는 미디어 애플리케이션과 함께, 인코더를 사용하는 경우에는, B 코딩을 선택적으로 배제하고, I 및 P 코딩만을 이용하도록 인코더를 구성할 수 있다. 이와 다른 방법으로, 인코더는 B 코딩을 제거하는 고정된 구성을 가질 수 있다.
또한, 본 개시물은 본 개시물에서 설명한 바와 같이, 미디어 통신 시스템에서 스펙트럼 감지, 인코딩 및 변조의 조정된 동기화를 위한 전략을 심사숙고한다. 도 27 은 미디어 통신 시스템 (420) 에서 스펙트럼 감지, 인코딩과 변조의 조정된 동기화를 도시하는 블록도이다. 특히, 도 27 은 스펙트럼 센서 (422), 인코더 (424), 변조기 (426) 및 제어기 (428) 를 나타낸다. 조정된 동기화를 지원하기 위하여, 제어기 (428) 는 스펙트럼 센서 (422), 인코더 (424) 또는 변조기 (426) 중의 어느 것으로부터의 제어, 상태 및/또는 타이밍 신호에 응답하도록 구성될 수 있다. 인코더 (424) 는 비디오 인코더, 오디오 인코더, 이미지 인코더, 오디오 인코더와 비디오 인코더의 조합 또는 임의의 멀티미디어 인코더 또는 이들의 조합도 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 제어기 (428) 는, 예컨대, 스펙트럼 센서 (422), 인코더 (424) 또는 변조기 (426) 에 응답하여, 대략 초 당 하나의 펄스를 발생함으로써, 스펙트럼 센서 (422), 인코더 (424), 또는 변조기 (426) 이외의 디바이스들을 제어하여, 스펙트럼 감지, 널 바이트 생성, 및/또는 송신 휴지를 동기시킬 수 있다.
예를 들면, 제어기 (428) 는, 스펙트럼 센서 (422), 인코더 (424) 또는 변조기 (426) 로부터의 그런 신호에 응답하여, 다른 유닛 (즉, 스펙트럼 센서 (422), 인코더 (424) 또는 변조기 (426)) 으로의 통신을 위해, 제어, 상태 또는 타이밍 신호 (430) 를 발생할 수 있다. 실례로서, 제어기 (428) 는 인코더 (424) 로부터 신호를 수신하고, 그런 신호에 응답하여, 변조기 (426) 및 스펙트럼 센서 (522) 를 제어하기 위하여 송신되는 신호 (430) 를 발생하도록 (예를 들면, 정적으로 또는 프로그램가능하게) 구성할 수 있다. 이 경우, 제어는 제어기 (428) 가 인코더 (424) 에 응답한다는 의미에서 비디오-중심적 (video-centric) 또는 미디어 중심적 (media-centric) 이다. 비디오 인코더 (424) 는 널 바이트의 배치를 나타내는 제어, 상태 및/또는 타이밍 신호 (430) 를 제공할 수 있다. 그 후, 제어기 (428) 는 변조기 (426) 및 스펙트럼 센서 (422) 를 제어하여, 송신 블랭킹 간격을 활성화하고, 변조기 (426) 의 변조된 데이터 스트림에서 (변조기 (426) 로부터 제공되는 그 멀티플렉싱된 전송 스트림을 통하여) 인코더 (424) 로부터 널 바이트 배치의 타이밍과 실질적으로 일치하는 시간에, 그 스펙트럼을 각각 감지할 수 있다.
대안으로서, 제어기 (428) 를, 인코더 (424) 및 스펙트럼 센서 (422) 를 변조기 (426) 로부터의, 예컨대 변조기 (426) 에 의해 인가되어지는 송신 휴지 간격의 타이밍을 나타내는,신호에 기초하여 제어한다는 의미에서, 변조기-중심적이도록 구성할 수 있다. 또 다른 대안으로서, 제어기 (428) 를, 예컨대 스펙트럼 센서 (422) 가 화이트 스페이스 채널들을 감지하는 간격의 타이밍을 나타내는, 스펙트럼 센서 (422) 로부터의 신호에 응답하여, 인코더 (424) 및 변조기 (426) 를 제어한다는 의미에서, 스펙트럼 센서-중심적이도록 구성할 수 있다. 각 경우, 스펙트럼 감지, 송신 휴지 및 인코더로부터 변조된 데이터 스트림으로의 널 바이트 전파의 타이밍을 조정하여, 전체 ATSC 동작을 동기화할 수 있다.
도 27 의 미디어 통신 시스템 (420) 은 그런 전략에 따른 제어를 수행할 수 있도록, 소프트웨어 또는 펌웨어로 고정되거나 또는 프로그램가능할 수 있는 여러 프로세싱 하드웨어중 임의의 하드웨어를 포함할 수 있다. 위에서 설명한 예들 중 일부에서, 변조기 (426) 로부터의 필드 싱크를 휴지 트리거 펄스를 발생시키기 위하여 사용할 수 있다. 이런 의미에서, 감지, 인코딩 및 변조의 동기화를 최소한 부분적으로 변조기-구동되는 것으로 간주할 수 있다. 이 경우, 휴지 트리거 펄스를 필드 싱크에 기초하여 주기적으로 발생하고, 변조기 및 송신기에서 송신기 휴지 간격을 트리거하고, 변조기 (426) 에서 필드 싱크에 대해서 그 인코더에서 GOP 를 정렬하고 송신기 휴지 간격 동안 어떤 시점에 스펙트럼 감지의 활성화를 트리거하는데, 사용할 수 있다. 조정된 동기화를 하나 이상의 공통 클록들 또는 유도된 클록 신호들을 통하여 달성할 수 있다.
다른 예들에서, 스펙트럼 감지, 인코딩 및 변조의 동기화는 인코더-구동될 수 있다. 이 경우, 휴지 트리거 펄스를 발생시키기 위해 사용되는 클록은 비디오 프레임 및 GOP 타이밍에 기초하여 발생시킬 수 있다. 예를 들면, 인코더 (424) 는, 레이트 제어, GOP 구조, 장면 변화 경계 등을 더 최적 또는 이상적인 널 시간의 배치에 기초하여, 변경하고 그 후 그 비디오 코딩 타이밍과 변조기 동작을 동기화하는데 사용될 수 있는 타이밍 마커를 발생하도록 구성할 수 있다. 특히, 널 바이트를 인코딩된 비디오 데이터 스트림에 직접 배치하거나, 또는 성능 또는 품질에 대한 적은 파괴의 관점에서 널 바이트 배치를 필요한 경우, 비디오 데이터 스트림의 부분들을 식별할 수도 있다. 인코더 (424) 는 널 바이트 삽입용 빈 공간을 제공하기 위하여 선택적으로 그 식별된 부분을 인코딩하여, 또는 그들 인코딩된 널 바이트 부분에 직접적으로 삽입할 수 있다. 그 후, 인코더 (424) 에 의해 선택된 널 부분들을 이용하여,변조기 (426) 에의 통신을 위해 타이밍 마커를 발생하고, 그 널 부분들에 대응하는 시간에 송신기 휴지 간격의 적용을 위해 널 바이트의 삽입을 트리거할 수 있다. 그 후, 스펙트럼 센서 (422) 가 트리거되어, 송신기 휴지 간격 동안 스펙트럼을 감지할 것이다. 서로 다른 예들에서, 비필수 데이터 (예를 들면, 널 데이터 또는 중복 데이터) 는 인코더 (424) 에 의해 비트스트림으로 인코딩되어, 인코더 (424) 와 관련된 애플리케이션층 MUX 를 통해 애플리케이션층 비트스트림에 삽입되거나, 또는 변조기 (426) 와 관련된 물리적 층 MUX 를 통하여 물리층 비트스트림에 삽입될 수 있다.
추가적인 예들에서, 스펙트럼 감지, 인코딩 및 변조의 동기화는 스펙트럼 센서 (422) 에 의해 구동될 수 있다. 이 경우, 휴지 트리거 펄스를 발생시키기 위해 사용되는 클록은, 미리 결정되거나 동적으로 발생되는 스펙트럼 감지 활성화 시간에 기초하여 발생될 수 있다. 스펙트럼 센서 타이밍으로부터 유도되는 이들 휴지 트리거 펄스를, 변조기 (426) (또는 인코더 (424)) 에 제공함으로써, 송신기 휴지 간격 동안 널 바이트의 삽입을 트리거할 수 있다. 또한, 스펙트럼 센서 타이밍으로부터 유도되는 휴지 트리거 펄스를, 적응 비디오 코딩에의 사용을 위해 인코더 (424) 에 제공함으로써, 그 인코딩된 비디오 데이터 스트림의 대응하는 부분들을 선택적으로 인코딩하여, 물리층의 변조기 (426) 와 관련된 MUX 에 의해, 또는 애플리케이션층의 인코더 (424) 와 관련된 MUX 에 의해, 널 바이트의 삽입을 위한 빈 공간을 제공할 수 있다. 인코더 (424) 및 변조기 (426) 는 스펙트럼 센서 (422) 와 동기화될 수 있다. 이와 다른 방법으로는, 인코더 (424) 또는 변조기 (426) 중 첫번째는 스펙트럼 센서 (422) 와 동기화할 수 있으며, 인코더 (424) 또는 변조기 (426) 중 두번째는 인코더 (424) 또는 변조기 (426) 중 첫번째와 동기화할 수 있다. 이 경우, 예를 들면, 인코더 (424) 는 스펙트럼 센서 (422) 와 동기화할 수 있으며, 변조기 (426) 는 인코더 (424) 와 동기화할 수 있다. 이와 다른 방법으로, 변조기 (426) 는 스펙트럼 센서 (422) 와 동기화할 수 있고, 인코더 (424) 는 변조기 (426) 와 동기화할 수 있다.
일부 예들에서는, 상이한 동기화 전략 (예를 들면, 인코더-구동, 스펙트럼 센서-구동, 또는 변조기-구동) 이 상이한 파라미터, 애플리케이션 또는 조건에 따라 선택적으로 활성화될 수 있다. 마찬가지로, 송신기 블랭킹을 위해 스펙트럼 센서 (422) 에 의해 수행되는 감지 동작 동안에, 송신기 (도 27 에 미도시) 를 동기화할 수 있다. 예를 들면, 만약 예를 들면, HD 영화를 시청하기 위해 주어진 애플리케이션 또는 사용자에게 비디오 품질이 가장 중요하면, 인코더 (424) 가 더 인텔리전트하게 비디오 시퀀스 내에, 장면 변경 경계 또는 예컨대 GOP 의 끝과 같은, 다른 리프레시 지점에서, 널 바이트용 빈 공간을 배치할 수 있도록, 인코더-구동 동기화 전략을 선택하는 것이 바람직할 수 있다. 만약 예컨대 쌍방향 비디오 게이밍을 지원하기 위하여, 주어진 애플리케이션 또는 사용자에게 레이턴시가 가장 중요하면, 과도한 버퍼링을 피하기 위하여, 그 비디오의 감소된 레이트 코딩에 의한 변조기-구동 동기화 전략을 이용하는 것이 바람직할 수 있다. 만약 잡음 환경에 의해 감지가 손상받을 수 있으면, 스펙트럼 감지를 더 신뢰성 있게, 예를 들면 더 빈번할 수 있는 방식으로 수행할 수 있도록, 센서-구동 동기화 전략을 이용하는 것이 바람직할 수 있다.
또, 본 개시물에 따르면, 송신 블랭킹 간격에 대응시키기 위하여 널 데이터를 삽입하는 여러 방법들이 있다. 일 예에서, MPEG-2 인코더 (290) 와 같은 인코더는, 널 데이터를 인코딩하도록 구성되며, 이 인코딩된 널 데이터는 그 물리층에서 널 간격에 대응하도록 시간을 맞출 수 있다. 다른 예에서, 애플리케이션층 MUX (예컨대, TS MUX (312) 또는 전송 인코더 (258)) 를 이용하여, 애플리케이션층에 비필수 데이터 (예컨대, 널 데이터 또는 중복 데이터) 를 삽입할 수 있으며, 이는 물리층에서 널 간격에 대응하도록 시간 조정될 수 있다. 본 개시물에서는, 비필수 데이터가 변조기에서 물리층 경계에 동기화되는 한, 애플리케이션층 MUX (예컨대, TS MUX (312) 또는 전송 인코더 (258)) 를 이용하여 널 데이터를 삽입하는 경우를, 동기화된 경우라고 지칭하고 있다.
또 다른 경우, (MUX (340) 와 같은) 물리층 MUX 를 이용하여, 비필수 데이터를 삽입할 수 있으며, 이를 본 개시물에서는, 인코더 유닛이 그 인코더 유닛의 물리층 경계 발생 다운스트림과 비필수 데이터를 동기화하는데 필요하지 않는 한, 비동기화된 경우라고 지칭하고 있다. 대신, 변조기와 결합된 물리층 MUX 가 간단히 필드 싱크들 사이에 비필수 데이터를 삽입함으로써, 비필수 데이터가 널 간격에 대응한다는 것을 보장할 수 있다.
비록 TX MUX (312) 및 MUX (340) 양자가 비필수 데이터의 삽입을 나타내지만, 비필수 데이터의 삽입을 위한 TX MUX (312) 또는 MUX (340) 의 사용은 양자택일적인 것일 수 있다는 점에 유의해야 한다. 즉, 애플리케이션층에서의 MUX (예를 들면, TX MUX (312)) 를 사용하여, 비필수 데이터를 삽입할 수 있으며, 또는 그 물리층에서의 MUX (예를 들면, MUX (340)) 를 사용하여 비필수 데이터를 삽입할 수 있다. 비록, 그런 TX MUX (312) 및 MUX (340) 양자에 의한 비필수 데이터의 삽입도 가능하지만, 일반적으로, 비필수 데이터의 삽입은 TX MUX (312) 또는 MUX (340) 양자에서 일어나지 않을 것이다.
이들 서로 다른 예들은 상이한 이점들을 제공할 수 있다. 예를 들면, TX MUX (312) 에 의한 비필수 데이터의 삽입은, 모든 프레임에 대해 인코딩 레이트를 축소하는 요구를 피함으로써, 높은 품질 인코딩을 제공할 수 있다. 한편, MUX (340) 에 의한 비필수 데이터의 삽입은, 이 경우 물리층 경계를 비필수 데이터의 삽입 주위에서 규정할 수 있기 때문에, 이행하기 쉬울 수 있다. 또한, 또 다른 대안에서는, (MPEG-2 인코더 (290) 와 같은) 인코더를 이용하여, 널 데이터를 인코딩할 수 있으며, 이 경우, TX MUX (312) 및 MUX (340) 는 비필수 데이터를 삽입하는 것이 불필요할 수 있다. 또한, 여전히 또 다른 예로서, 변조기 (348) 를 사용하여, 비필수 데이터를 삽입할 수 있으며, 이 경우, 변조기 (348) 는 널 데이터를 추가하는 멀티플렉서를 포함할 수 있다.
또한, 비필수 데이터 (중복 데이터 또는 널 데이터) 의 삽입을 위한 상이한 유닛들의 사용은 도 7 에서 잘 이해할 수 있다. 이 예에서는, 비디오/오디오 인코더 (50B) 를 이용하여, 널 데이터를 인코딩하거나 또는 인코딩된 애플리케이션층에 비필수 데이터를 멀티플렉싱할 수 있다. 이와 다른 방법으로는, 전송 인코더/멀티플렉서 (52B) 또는 ATSC 변조기 (56B) 를 이용하여, 비필수 데이터를 삽입할 수 있다. 이들 경우는 도 19 및 20 에 관해서 설명한 경우와 양립한다. 또, 도 7 은 송신기 (59B) 를 나타내며, 이는 도 19 또는 20 에 도시되어 있지 않다. 일부 예들에서, 도 20 의 출력은 도 7 의 송신기 (59B) 와 유사한 송신기에 전달될 수 있다.
도 27 을 다시 참조하면, 제어기 (428) 는 송신기 블랭킹을 조정할 수 있다. 제어기는, 스펙트럼 센서 (422) 가 무선 신호를 감지할 경우에 송신기가 그 통신을 블랭킹하는 것을 보장하기 위하여, 제어 신호 (430) 를 발생하여 스펙트럼 센서 (422) 및 송신기 (도 27 에 미도시) 에 통신할 수 있다. 또한, 제어기 (428) 는 제어 신호를 인코더 (424) 및/또는 변조기 (426) 에 송신하여, 송신가 그 통신을 블랭킹할 때 그 비필수 데이터가 그 널 간격에 일치하도록, 그 인코딩 및 변조된 비트스트림에의 비필수 데이터의 삽입을 조정할 수 있다. 제어기 (428) 는 자립형 유닛일 수 있거나, 또는 도 27 에 나타낸 유닛 중 어느 유닛의 일부 또는 송신기 (도 27 에 미도시) 의 일부분으로 구현될 수 있다.
송신기는, 적어도 하나의 시간 간격 동안에, 통신 디바이스로부터 어떠한 데이터도 송신되는 것을 억제할 수 있으며, 스펙트럼 센서 (422) 는, 그 적어도 하나의 시간 간격 동안에, 어느 스펙트럼 채널이 사용 가능한지를 검출할 수 있다. 이 송신기 블랭킹을 조정하기 위해, 제어기 (428) 는 송신기 블랭킹과 관련되는 시간을 식별하는 제어 신호를 발생할 수 있다. 이 제어 신호에 응답하여, 송신기 (도 27 에 미도시) 는 통신 디바이스로부터 어떠한 데이터도 송신하는 것을 억제할 수 있다.
도 28 은 본 개시물의 기법과 양립하는 흐름도이다. 도 28 에 나타내는 바와 같이, 제어기 (428) 는 송신기 블랭킹과 관련되는 시간 간격을 식별하기 위하여, 송신기 (미도시) 에 대한 제 1 제어 신호를 발생시킨다 (502). 또, 제어기 (428) 는 비필수 데이터의 삽입을 유발하기 위하여, 변조기 (426) 에 대한 제 2 제어 신호를 발생시킬 수 있다 (504). 이 제 2 제어 신호는 변조기 (426) 가 그 시간 간격에 대응하는 시간에, 비필수 데이터를 변조된 비트스트림에 삽입할 수 있도록 한다. 이와 선택적으로, 또는 추가적으로, 제어기 (428) 는 제 3 제어 신호를 발생할 수 있으며, 그 제 3 제어 신호는 인코더 (424) 에 대한 적어도 하나의 시간 간격을 식별한다 (506). 송신기 (도 27 에 미도시) 는 그 시간 간격에서 블랭킹될 수 있으며 (508), 제어기 (428) 로부터의 제어 신호는, 그 비필수 데이터가 송신기 블랭킹에 대응하는 시간 간격에서 비트스트림에 삽입되는 것을 보장하도록, 그 다른 유닛들의 동작을 조정할 수 있다. 일부 예들에서, 도 28 의 단계 502, 504 및 506 은 상이한 순서로 일어날 수 있으며, 단계 502, 504 및 506 중 2개 이상의 단계가 동시에 일어날 수도 있다.
따라서, 제어 신호 (430) 를 발생하여 전달함으로써, 제어기 (428) 는 스펙트럼 센서 (422) 가 무선 신호를 감지할 때 송신기가 그 통신을 블랭킹하는 것을 보장하도록, 스펙트럼 센서 (422) 및 송신기 (도 27 에 미도시) 의 동작을 조정할 수 있다. 또한, 제어기 (428) 로부터의 제어 신호는, 송신기가 그 통신을 블랭킹할 때 비필수 데이터의 삽입이 그 간격에 걸쳐서 비필수 데이터에서 발생하도록, 인코더 (424) 및/또는 변조기 (426) 를 조정할 수 있다. 또, 상이한 경우들에서, 비필수 데이터를, 인코더 (424) 를 통하여 그런 데이터를 인코딩함으로써, 인코더 (424) 의 멀티플렉서를 통하여 애플리케이션층에서 비필수 데이터를 멀티플렉싱함으로써, 또는 변조기 (426) 의 멀티플렉서를 통하여 그 물리층에서 비필수 데이터를 멀티플렉싱함으로써, 삽입할 수 있다. 이들 상이한 경우들에서, 송신기 블랭킹과의 비필수 데이터의 삽입을 조정하는데 사용되는 제어 신호는 서로 다른 유닛들로 전송될 수 있다. 예를 들면, 비필수 데이터가 인코더 (424) 에 의해 삽입되는 경우에는, 제어 신호를 변조기 (426) 에 송신하는 것이 불필요할 수 있으며, 그리고 비필수 데이터가 변조기 (426) 에 의해 삽입되는 경우에는, 제어 신호를 인코더 (424) 에 송신하는 것이 불필요할 수 있다. 도 27 에 나타낸 제어 신호 (430) 는 예시적이며, 일부는 그 시나리오에 따라서 불필요할 수도 있다.
도 29 는 본 개시물의 기법을 구현할 수 있는 예시적인 디바이스 (450) 를 도시하는 또 다른 블록도이다. 도 29 는 본 개시물의 여러 예들과 양립할 수 있다. 디바이스 (450) 는 멀티미디어 프로세싱 유닛 (452) 을 포함하며, 하나 이상의 오디오 인코더들, 하나 이상의 비디오 인코더들, 및 애플리케이션층 MUX 를 포함하는 멀티미디어 인코딩 유닛일 수 있다. 애플리케이션층 MUX 를 이용함으로써, 인코더로부터의 데이터를 조합하여, 그 인코딩된 비트스트림에 비필수 데이터를 추가할 수 있다. 일 예에서, 비록 다른 유닛들 또는 구성들도 또한 본 개시물과 양립하여 사용할 수 있지만, 멀티미디어 프로세싱 유닛 (452) 은 도 19 의 멀티미디어 통신 시스템 (301) 에 대응한다.
또, 디바이스 (450) 는 변조기 유닛 (454) (또한, 변조기라 함) 을 포함한다. 변조기 유닛 (454) 은 물리적 전송 스트림을 발생시킬 수 있고 물리층 MUX 를 포함할 수 있다. 이 변조기 유닛 (454) 의 물리층 MUX 를 이용하여, 비필수 데이터를 그 물리층 전송 스트림에, 예를 들면 2개의 필드 싱크 사이에, 추가할 수 있다. 일 예에서, 비록 다른 유닛들 또는 구성들도 본 개시물과 양립하여 사용할 수 있지만, 변조기 유닛 (454) 은 도 20 의 변조기 (320) 에 대응한다. 도 29 의 디바이스 (450) 도 송신기 유닛 (456) (또한, 송신기라 함) 을 포함하며, 여기서 설명한 바와 같은 무선 프로토콜에 따라서 통신하는 무선 송신기 및 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 도 29 의 디바이스 (450) 는 블랭킹 제어 유닛 (458) 을 포함하며, 이는 제어 신호를 송신하여, 비필수 데이터의 삽입에 의해 송신기 블랭킹을 조정할 수 있다. 센서 유닛 (460) (또한 센서라 함) 을 이용하여 무선 신호를 감지할 수 있으며, 그리고 센서 유닛 (460) 이 무선 신호를 감지할 때 송신기 유닛 (456) 을 블랭킹할 수 있다.
도 30 은 비트스트림에 비필수 데이터를 삽입하는데 변조기 유닛 (454) 을 사용하는 경우와 양립하는 하나의 기법을 도시하는 흐름도이다. 이 경우, 물리층 MUX (그 출력은 변조된 물리층 비트스트림이다) 는 비필수 데이터를 삽입한다. 도 30 은 또한 변조기 (320) 의 MUX (340) (도 19 참조) 가 비트스트림에 비필수 데이터를 삽입하는 경우와 양립할 수 있다. 변조기 (320) 의 MUX (340) 가 비필수 데이터를 삽입가능하도록 하기 위하여, 멀티미디어 인코더 (예를 들면, 도 19의 MPEG-2 인코더 (290)) 는, 궁극적으로 변조기 (320) 에 의해 출력되는 데이터 레이트 보다 그 인코딩된 데이터가 더 낮은 레이트에 있도록, 감소된 레이트에서 데이터를 인코딩할 수 있다. 그 감소된 레이트 인코딩은 또한 도 23 에 개념적으로 도시되어 있으며, 위에 더 자세히 설명되어 있다.
도 30 의 예에서, 멀티미디어 인코딩 유닛 (예컨대 도 29의 멀티미디어 프로세싱 유닛 (452) 또는 도 19의 MPEG-2 인코더 (290)) 는 한 기간에 걸쳐 프레임 세트를 인코딩하기 위한 인코딩 레이트를 규정할 수 있지만 (512), 그 감소된 인코딩 레이트에서 그 프레임 세트를 인코딩하는 것이, 그 프레임 세트와 관련되는 데이터가 그 기간 동안에 인코딩되지 않는 하나 이상의 널 간격들을 규정하도록, 그 기간에 걸쳐서 감소된 인코딩 레이트에서 그 프레임의 세트를 인코딩할 수 있다 (514). 또, 이 감소된 인코딩은 도 23 에 개념적으로 도시되어 있다. 인코딩된 프레임은 송신기 (456) 를 통하여 송신할 수 있으며 (516), 그리고 송신기 (456) 은 하나 이상의 널 간격들 동안 블랭킹시킬 수 있다 (518). 변조기 유닛 (454) 은 송신기 유닛 (456) 에 의한 송신에 앞서, 그 인코딩된 데이터를 조정할 수 있다.
인코딩된 프레임 세트는 하나의 오디오 프레임 세트 또는 하나의 비디오 프레임 세트를 포함할 수 있다. 대부분의 경우, 프레임 세트는 오디오 프레임과 비디오 프레임과의 조합 세트를 포함한다. 이 예에서, 변조기 유닛 (454) 의 MUX (도 20 에서 또한 변조기 (320) 의 MUX (340) 를 참조) 는 하나 이상의 널 간격들 동안 인코딩 비트스트림에 비필수 데이터를 삽입할 수 있다. 일부의 경우, 비필수 데이터는 그 프레임 세트에 대응하는 중복 데이터의 패킷을 포함하지만, 다른 경우에는, 비필수 데이터는 널 데이터를 포함한다. 후자의 경우, 널 데이터는 그 패킷 세트의 패킷 페이로드들 내에 모두 제로를 가지는 패킷 세트를 포함할 수 있다. 널 데이터 패킷들은 패킷 헤더들을 여전히 포함할 수 있다.
변조기 (454) 의 MUX 는 물리적 전송 스트림을 발생시킬 수 있으며, 그렇게 할 때에, 물리적 전송 스트림에 비필수 데이터를 삽입할 수 있다. 그런 비필수 데이터를 삽입하는 능력은 그 인코딩 레이트를 감소시키는 멀티미디어 프로세싱 유닛 (452) 때문에 가능할 수 있다. 물리적 전송 스트림을 발생시킬 때에, 변조기 유닛 (454) 의 MUX 는 그 인코딩된 프레임 세트와 비필수 데이터를 멀티플렉싱할 수 있다. 송신기 유닛 (456) 은 비필수 데이터를 포함하는 물리적 전송 스트림의 위치를 식별할 수 있고, 그 식별된 위치와 관련되는 시간에서 블랭킹할 수 있다. 블랭킹 제어 유닛 (458) 으로부터의 제어 신호는 그런 블랭킹을 조정할 수 있다.
하나 이상의 널 간격들 동안에 송신기 유닛 (456) 을 블랭킹하는 것은 비필수 데이터의 적어도 일부에 대응하는 시간에 송신기를 블랭킹하는 것을 포함한다. 일부 예들에서, 이것은 그 프레임 세트와 관련되는 인코딩된 비트스트림의 하나 이상의 애플리케이션층 경계들을, 그 프레임 세트를 포함하는 물리층 전송 스트림의 물리층 경계들과, 정렬하는 것을 필요로 할 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 널 간격들은, 물리층 경계들과 정렬되는 애플리케이션층 경계들 중의 하나 이상에 바로 선행하는 데이터 필드들을 포함할 수 있다. 이 경우, 애플리케이션층 경계들은 화상 그룹 (GOP) 내의 프레임 경계들을 포함할 수 있으며, 물리층 경계들은 물리층 전송 스트림의 필드 싱크에 대응할 수 있다.
도 30 의 방법은 하나 이상의 널 간격들 동안에 송신기 유닛 (456) 을 블랭킹하면서 (예컨대, 센서 유닛 (460) 을 통해) 감지 동작을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다 (520). 본 개시물로부터 알 수 있는 바와 같이, 감지 동작은, 특정의 주파수에서 다른 무선 신호를 감지하거나 특정 주파수에서 허가된 신호를 감지하는 단계를 포함할 수 있다. 만일 그런 신호를 센서 유닛 (460) 에 의해 감지하면, 송신기 유닛 (456) 을 상이한 주파수로 스위칭할 수 있다. 바꾸어 말하면, 특정 주파수에서 또 다른 무선 신호의 감지시, 송신기 유닛 (456) 을 예를 들면, 블랭킹 제어 유닛 (458) 의 방향에서, 다른 주파수로 스위칭함으로써, 송신기 (456) 가 특정 주파수에서 간섭하지 않게 될 수 있다. 도 30 의 방법은 특정 주파수의 무허가 사용에 대한 주기적인 감지를 필요로 하는 무선 통신 표준에 따라서 주기적으로 반복할 수도 있다.
추가적인 이슈로서, 송신기 블랭킹을 필요로 하는 시스템에서, 레이턴시를 고려할 수 있다. 특히, 그 프레임 세트를 인코딩하고 송신하는 것은, 그 프레임 세트를 디코딩하고 복조하는 것과 관련되는 레이턴시 시간과 결합하는 송신기 유닛 (456) 의 블랭킹이, 사용자에 대한 실시간 멀티미디어 프리젠테이션과 관련되는 사전 규정된 지속 기간 보다 작도록, 수행할 수 있다. 예를 들면, 그 프레임 세트를 디코딩하고 복조하는 것과 관련되는 레이턴시를 100 밀리초 미만까지 감소시키는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, (대략 40 밀리초와 같은) 송신기 블랭킹으로부터의 추가적인 레이턴시 때문에, 그 프레임 세트에서 각 프레임을 디코딩하고 복조하는 것과 관련되는 레이턴시를 60 밀리초 미만까지 감소시키는 것을 필요로 할 수 있다. 다양한 기법을 이용하여, 멀티미디어 데이터의 실시간 전달을 보장할 정도로 인코딩 및 복조하는 레이턴시가 충분히 낮다는 것을, 보장할 수 있다. 예를 들면, B 프레임을 비디오 시퀀스 이후에 발생하는 프레임에 기초하여 종종 예측하므로, 일부 또는 모든 양 방향 예측 프레임들 (예컨대, B 프레임) 을 제거하여 레이턴시를 감소시킬 수 있다. 또한, 특히 송신기 블랭킹을 수행할 때 레이턴시가 감소되는 것을 보장할 수 있도록, 예컨대 제한된 기준 프레임의 수로부터의 프레임 예측을 단지 가능하게 함으로써, 입력 버퍼를 감소시킬 수 있다. 예를 들면, 인코딩이 디코딩, 재구성 및 버퍼링 또는 비디오 시퀀스에서 다수의 프레임들 후진 또는 전진을 필요로 하지 않도록, 그 기준 화상 버퍼를 단일 기준 프레임으로 제한할 수 있다. 이들 및 다른 기법들은, 그 주파수의 사용이 그런 감지를 요구하는 법규에 따른다는 것을 보장하기 위하여, 주기적인 간격으로 감지 (따라서, 송신기 블랭킹) 를 필요로 하는 주파수에서의 멀티미디어 데이터의 실시간 통신에 매우 바람직할 수 있다.
도 31 은 비트스트림에 비필수 데이터를 삽입하는데 변조기 유닛 (454) 을 사용하는 경우와 양립하는 하나의 기법을 도시하는 또 다른 흐름도이다. 도 30 은 또한 변조기 (320) 의 MUX (340) (도 19 참조) 가 비트스트림에 비필수 데이터를 삽입하는 경우와 양립할 수 있다. 이 경우, 물리층 MUX (그 출력은 변조된 물리층 비트스트림이다) 는 비필수 데이터를 삽입한다. 또한, 도 26 은 도 31 의 방법을 논증하는 것을 돕기 위해 사용된다.
도 31 에 나타내는 바와 같이, 변조기 유닛 (454) 은 인코딩된 멀티미디어 데이터를 수신하고 (522), 인코딩된 멀티미디어를 변조하며, 여기서, 변조하는 것은 그 인코딩된 멀티미디어 데이터와 관련되는 물리층 경계들에서 동기화 신호를 삽입하는 것을 포함한다 (524). 예를 들면, 도 26 에 나타낸 바와 같이, 변조기는 물리층 경계들에 동기화 신호 (예를 들면, 필드 싱크) 를 삽입할 수 있다. 그 변조된 데이터의 송신기 유닛 (456) 으로의 전송시, 송신기 유닛 (456) 은 그 인코딩된 멀티미디어를 송신한다 (526). 그러나, 블랭킹 제어 유닛 (458) 은 2개의 동기화 신호들, 예컨대, 그 동기화 신호들 중 2개의 연속하는 신호들 사이의 시간 간격 동안에, 송신기 유닛 (456) 을 블랭킹한다 (528). 이 시간 간격은 도 26 에 나타낸 TX 휴지 간격 (418) 에 대응할 수 있다. 그 후, 센서 (460) 는, 송신기 유닛 (456) 이 블랭킹되는 동안에, 감지 동작을 수행할 수 있다 (530). 이러한 방법으로, 감지가 송신기 블랭킹과 조정되고 비필수 데이터가 필드 싱크들 사이의 블랭킹 간격과 결합됨으로써, 데이터가 상실되지 않고 블랭킹 프로세스 동안에 동기화가 유지된다.
도 26 에 나타낸 예에서, 변조기에서 수신한 비필수 데이터는 인코딩된 멀티미디어 데이터의 변조기의 입력 버퍼를 플러시하기에 충분할 수 있으며, (널 (410A) 동안 나타낸 바와 같이) 인터리버를 플러시할 수도 있다. 2개의 동기화 신호들 사이의 시간 간격 동안 입력 버퍼를 플러싱한 후 그 송신기를 블랭킹함으로써, 유효한 인코딩된 데이터와 관련되는 데이터 손실을 피할 수 있다. 또, 비필수 데이터가 그 인코딩된 멀티미디어 데이터, 또는 그 패킷 세트의 패킷 페이로드내에 모두 제로를 갖는 패킷 세트를 포함하는 널 데이터에 대응하는 중복 데이터의 패킷들을 포함할 수 있다. 중복 데이터의 사용은 블랭킹이 각 비필수 데이터 세트와 항상 수행되지 않는 경우에 요구될 수 있다. 이 경우, 만약 블랭킹을 수행하지 않으면, 그 비필수 데이터는, 데이터 송신 동안 데이터 손실의 경우에 비디오의 품질을 향상하기 위하여, 다른 데이터에 대응하는 리던던시 (redundancy) (예를 들면, 여분의 I 프레임) 를 제공할 수 있다.
도 32 는 변조기 유닛 (454) 을 사용하여 비트스트림에 비필수 데이터를 삽입하 는 경우와 양립하는 하나의 기법을 도시하는 흐름도이다. 이 경우, 애플리케이션층 MUX (그의 출력은 MPEG-2 또는 MPEG-4 비트스트림과 같은 애플리케이션층 비트스트림이다) 가 비필수 데이터를 삽입한다. 구체적으로, 도 32 의 경우, 그 프레임 세트 이후 널을 생성하기 위해, 프레임세트 중의 일부 프레임을 감소된 레이트에서 인코딩한다. 또, 하나 이상의 프레임들 (예를 들면, 최종 프레임) 의 감소된 레이트 인코딩이 도 22 에 개념적으로 도시되어 있으며, 위에서 더 자세히 설명하고 있다. 도 32 의 기법에서, 멀티미디어 프로세싱 유닛 (452) 의 멀티플렉서는 비트스트림에 비필수 데이터를 삽입한다. 도 32 의 기법은 또한 인코딩 시스템 (301) 의 MUX (312) (이는 하나의 예시적인 멀티미디어 프로세싱 유닛 (454) 임) 를 이용하여 비필수 데이터를 삽입하는 경우와 양립할 수 있다.
도 32 에 나타낸 바와 같이, 멀티미디어 프로세싱 유닛 (452) 은 프레임 세트를 인코딩하기 위한 기간을 규정하며 (532), 그 기간은 소위 "수퍼프레임 (superframe)"과 관련되는 대략 1초 간격일 수 있다. 멀티미디어 프로세싱 유닛 (452) 은 제 1 인코딩 레이트에서 멀티미디어 데이터의 그 프레임 세트의 제 1 부분을 인코딩하고 (534), 제 2 인코딩 레이트에서 멀티미디어 데이터의 그 프레임 세트의 제 2 부분을 인코딩하고 (536), 여기서, 그 제 2 인코딩 레이트는 그 기간 동안에 널 간격을 생성하기 위하여, 그 제 1 인코딩 레이트 보다 작다. 변조기 유닛 (454) 을 통하여 인코딩된 프레임을 조정하고 난 후, 송신기 유닛 (456) 은 그 인코딩된 프레임 세트를 송신한다 (538). 그러나, 블랭킹 제어 유닛 (458) 은 송신기 유닛 (456) 이 널 간격 동안 블랭킹하도록 한다 (540). 따라서, 센서 유닛 (460) 은, 널 간격 동안 송신기가 블랭킹하는 동안에, 감지 동작을 수행한다 (542).
상술한 예들에서와 같이, 감지 동작은 다른 무선 신호를 특정의 주파수에서 감지하거나 또는 특정의 주파수에서 허가된 신호를 감지하는 것을 포함할 수 있다. 만일 그런 신호를 센서 유닛 (460) 에 의해 감지하면, 송신기 유닛 (456) 은 상이한 주파수로 스위칭될 수 있다. 즉, 특정 주파수에서 또 다른 무선 신호의 감지시, 송신기 (456) 가 특정 주파수에서 간섭하지 않도록, 송신기 유닛 (456) 을, 예를 들면, 블랭킹 제어 유닛 (458) 의 방향에서, 다른 주파수로 스위칭시킬 수 있다. 도 32 의 방법은 특정 주파수의 무허가 사용에 대한 주기적인 감지를 필요로 하는 무선 통신 표준에 따라서 주기적으로 반복할 수 있다.
도 32 와 양립하고 도 22 의 개념도와 양립하는 일 예에서, 낮은 레이트에서 인코딩되는, 프레임 세트의 제 2 부분은 그 프레임 세트의 최종 프레임을 포함할 수 있으며, 그 제 1 부분은 그 최종 프레임을 제외한 그 프레임 세트의 모든 프레임을 포함할 수 있다. 이 방법은, 그 프레임 세트가 요구되는 블랭킹 간격과 중첩되는지를 결정하는 것에 응답하여, 제 1 인코딩 레이트에서 그 프레임 세트의 제 1 부분을 인코딩하는 단계, 및 제 2 인코딩 레이트에서 그 프레임 세트의 제 2 부분을 인코딩하는 단계를 포함한다. 이 경우, 만일 그 프레임 세트가 블랭킹 간격과 중첩하지 않으면, 널 간격이 불필요할 수 있기 때문에, 프레임 모두를 빠른 인코딩 레이트에서 인코딩할 수 있다.
인코딩된 프레임 세트는 하나의 오디오 프레임 세트 또는 하나의 비디오 프레임 세트를 포함할 수 있다. 대부분의 경우, 프레임 세트는 오디오 프레임과 비디오 프레임와의 조합 세트를 포함한다. 도 32 의 예에서, 인코딩 유닛 (452) 의 MUX (또한, 도 19 의 시스템 (301) 의 TS MUX (312) 를 참조) 는 하나 이상의 널 간격들 동안 인코딩 비트스트림에 비필수 데이터를 삽입할 수 있다. 일부의 경우, 비필수 데이터는 그 프레임 세트에 대응하는 중복 데이터의 패킷을 포함하지만, 다른 경우에는, 비필수 데이터는 널 데이터를 포함한다. 후자의 경우, 널 데이터는 그 패킷 세트의 패킷 페이로드들 내에 모두 제로를 가지는 패킷 세트를 포함할 수 있다. 널 데이터 패킷들은 패킷 헤더들을 여전히 포함할 수 있다. 인코딩 유닛 (452) 의 MUX (또한, 도 19 의 시스템 (301) 의 TS MUX (312) 를 참조) 는 비필수 데이터와 오디오 프레임 및 비디오 프레임을 조합할 수 있다.
이 예에서는, 비필수 데이터를 애플리케이션층에 삽입하므로,그 프레임 세트와 관련되는 인코딩된 비트스트림의 애플리케이션층 경계와, 그 프레임 세트를 포함하는 물리층 전송 스트림의 물리층 경계의 정렬을 보장하는 것이 필요할 수 있다. 널 간격은 물리층 경계와 정렬되는 애플리케이션층 경계에 바로 선행하는 데이터 필드를 포함할 수 있다. 본 개시물과 양립하는 일 예에서, 애플리케이션층 경계는 화상 그룹 (GOP) 경계를 포함하며, 물리층 경계는 전송 스트림의 필드 싱크에 대응한다. 또 다른 예에서, 애플리케이션층 경계는 장면 경계를 포함하고, 물리층 경계는 전송 스트림의 필드 싱크에 대응한다. 이 특정의 애플리케이션층 경계들에서 널 데이터를 삽입함으로써, 물리층 경계들 (필드 싱크) 이 (도 26 에 도시된 바와 같이) 널 데이터와 정렬되는 것을 변조기가 보장하기 쉬울 수 있다. 따라서, 송신기 블랭킹을 데이터의 손실 없이 수행할 수 있다.
여기서 설명한 다른 기법에서와 같이, 도 32 의 기법을 주기적으로 반복할 수 있다. 따라서, 또 다른 예에서, 그 프레임 세트는 제 1 프레임 세트를 포함할 수 있으며 그 기간은 제 1 기간을 포함할 수 있다. 이 경우, 이 방법은, 멀티미디어 데이터의 제 2 프레임 세트를 인코딩하기 위한 제 2 기간을 규정하는 단계, 제 1 인코딩 레이트에서 멀티미디어 데이터의 그 제 2 프레임 세트의 제 1 부분을 인코딩하는 단계, 제 3 인코딩 레이트에서 멀티미디어 데이터의 그 제 2 프레임 세트의 제 2 부분을 인코딩하는 단계, 송신기를 통하여 인코딩된 프레임 세트의 제 2 세트를 송신하는 단계, 및 제 2 기간 내에서 널 간격 동안 송신기를 블랭킹하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 그 제 3 인코딩 레이트는 그 제 2 기간 동안에 널 간격을 생성하기 위하여, 그 제 1 인코딩 레이트 보다 작다.
또한, 여전히 또 다른 예에서, 도 32 의 기법은 블랭킹 간격들에 대응하는 프레임 세트에 대해 단지 프레임 세트의 제 2 부분의 감소된 인코딩이 일어날 수 있도록, 적응시킬 수 있다. 따라서, 또 다른 예에서, 이 방법은, 멀티미디어 데이터의 제 2 프레임 세트를 인코딩하기 위한 제 2 기간을 규정하는 단계, 제 1 인코딩 레이트에서 그 제 2 프레임 세트를 인코딩하는 단계, 및 송신기를 통하여 그 인코딩된 프레임의 제 2 세트를 송신하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 어떤 블랭킹도 제 2 기간 동안 발생하지 않는다.
또한, 다른 예들에서와 같이, 도 32 의 기법을 수행하는 시스템에서 레이턴시를 고려할 수 있다. 특히, 그 프레임 세트를 인코딩하고 송신하는 것은, 그 프레임 세트를 디코딩하고 복조하는 것과 관련되는 레이턴시 시간과 결합하는 송신기 유닛 (456) 의 블랭킹이, 사용자에 대한 실시간 멀티미디어 프리젠테이션과 관련되는 사전 규정된 지속 기간 보다 작도록, 수행할 수 있다. 예를 들면, 그 프레임 세트를 디코딩하고 복조하는 것과 관련되는 레이턴시를 100 밀리초 미만까지 감소시키는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, (이를테면, 대략 40 밀리초) 송신기 블랭킹으로부터의 추가적인 레이턴시 때문에, 그 프레임 세트를 디코딩하고 복조하는 것과 관련되는 레이턴시를 60 밀리초 미만까지 감소시키는 것이 필요로 할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 멀티미디어 데이터의 실시간 전달을 보장할 정도로 인코딩 및 복조하는 레이턴시가 충분히 낮다는 것을, 다양한 기법을 이용하여 보장할 수 있다. 예를 들면, 비디오 시퀀스 이후에 발생하는 프레임에 기초하여, B 프레임을 종종 예측하므로, 레이턴시를 감소시키기 위해, 일부 유형의 예측 프레임들 (예를 들면, B 프레임) 을 인코딩에 사용할 수 없다. 또한, 특히 송신기 블랭킹을 수행할 때 레이턴시가 감소되는 것을 보장하기 위하여, 예컨대 제한된 기준 프레임의 수 (또는, 심지어 단일 또는 부분 프레임들) 로부터의 프레임 예측을 단지 가능하게 함으로써, 예측 코딩을 위한 모션 추정에 사용하는 입력 기준 화상 버퍼를 감소시킬 수 있다. 이들 및 다른 기법들은, 그 주파수의 사용이 그런 감지를 요구하는 법규에 따른다는 것을 보장하기 위하여, 주기적인 간격으로 감지 (따라서, 송신기 블랭킹) 하는 것을 필요로 하는 화이트 스페이스 주파수에서의 멀티미디어 데이터의 실시간 통신에 매우 바람직할 수 있다.
도 33 은 멀티미디어 프로세싱 유닛 (454) 을 사용하여 비트스트림에 비필수 데이터를 삽입하는 경우와 양립하는 기법을 도시하는 흐름도이다. 그러나, 멀티미디어 프로세싱 유닛 (452) 의 멀티플렉서가 비트스트림에 비필수 데이터를 삽입하는 도 31 의 경우와 달리, 도 33 의 기법에서는, 널 데이터를 비트스트림에 삽입하지 않고 인코딩한다. 도 33 은 시스템 (301) 의 MPEG-2 인코더 (290) (이는 하나의 예시적인 멀티미디어 프로세싱 유닛 (454) 임) 를 사용하여 널 데이터를 인코딩하는 경우와 양립할 수 있다. 이 경우, 널 데이터가 인코딩되며, 그런 널 데이터가 송신기와 조우할 때, 그 송신기가 아무것도 송신할 필요가 없다는 것을 인지하도록 구성될 수 있는 한, 그런 널 데이터는 블랭킹을 초래할 수 있다. 이 예에 의하면, 널 데이터가 인코딩되며, 그 인코딩된 널 데이터가, 유효한 데이터의 부족 때문에, 송신기 블랭킹을 초래한다.
도 33 에 나타내는 바와 같이, 멀티미디어 프로세싱 유닛 (452) 은 멀티미디어 데이터의 프레임 세트를 인코딩하고 (552), 그 멀티미디어 데이터의 프레임 세트 이후의 기간 동안에 널 데이터를 인코딩한다 (554). 변조 유닛 (454) 은 그 인코딩된 프레임 세트 및 널 데이터를 변조하며, 이 때 널 데이터를 변조하는 것이 그 기간 걸쳐서 널 간격을 생성한다 (556). 송신기 유닛 (456) 은 그 인코딩된 프레임 세트를 송신하며, 이 때 그 널 간격은 그 기간에 걸쳐서 송신기의 블랭킹 간격과 정렬한다 (558). 일부의 경우, 널 데이터는 그 자체로, 그 널 데이터의 존재 때문에, 블랭킹 간격에 걸쳐서 송신기를 블랭킹시킬 수 있다. 어쨌든, 송신기가 블랭킹될 때 센서 유닛 (460) 은 하나 이상의 감지 동작들을 수행한다 (560).
또, 다른 예들에서와 같이, 인코딩된 프레임 세트는 오디오 프레임 세트 또는 비디오 프레임 세트를 포함할 수 있다. 대부분의 경우, 프레임 세트는 오디오 프레임과 비디오 프레임와의 조합 세트를 포함한다. 널 데이터는 그 패킷 세트의 패킷 페이로드들 내에 모두 제로를 가지는 패킷 세트를 포함할 수 있다. 널 데이터 패킷들은 패킷 헤더들을 여전히 포함할 수 있다.
위의 다른 예들에서와 같이, 감지 동작은 특정의 주파수에서 다른 무선 신호를 감지하거나, 또는 그 특정의 주파수에서 허가된 신호를 감지하는 단계를 포함할 수 있다. 만일 그런 신호를 센서 유닛 (460) 에 의해 감지하면, 송신기 유닛 (456) 은 상이한 주파수로 스위칭할 수 있다. 즉, 특정 주파수에서 또 다른 무선 신호의 감지시, 송신기 (456) 가 특정 주파수에서 간섭하지 않도록, 송신기 유닛 (456) 을, 예를 들면, 블랭킹 제어 유닛 (458) 의 방향에서, 다른 주파수로 스위칭할 수 있다. 도 33 의 방법은, 여기서 설명하는 다른 기법들과 유사하게, 특정 주파수의 무허가 사용에 대한 주기적인 감지를 필요로 하는 무선 통신 표준에 따라서 주기적으로 반복할 수 있다.
도 34 는 본 개시물에 양립하는 기법을 도시하는 또 다른 흐름도이다. 위에서 설명한 바와 같이, 레이턴시는 멀티미디어 데이터의 실시간전달에 대한 문제이며, 멀티미디어 데이터를 복조하고 디코딩하는 것과 관련되는 레이턴시가 관심사항일 수 있다. 비디오에서 100 밀리초보다 더 큰 레이턴시는 인간 뷰어의 눈에 띌 수 있으며, 그러므로, 종종, 멀티미디어 데이터의 인코딩 및 변조가 그 100 밀리초 위에서 디코딩 및 복조 레이턴시를 초래하지 않는다는 것을 보장하는 것이 바람직하다. 블랭킹은 추가적인 레이턴시를 추가할 수 있으며, 이 경우에, 전체 레이턴시를 100 밀리초 (또는 또 다른 유사한 시간 간격) 아래에서 유지하는 동등량 만큼 디코딩 및 복조 레이턴시를 감소시키는 것이 바람직할 수 있다.
도 34 는 블랭킹을 수행하지 않는 프레임의 세트에 대해 최대 (full) 실시간 간격 (말하자면, 100 밀리초) 까지, 디코딩 및 복조 레이턴시를 증가시킬 수 있는 적응 기법을 도시한 것이다. 그러나, 도 34 의 기법에 의하면, 그 블랭킹 간격과 관련되는 임의의 프레임 세트에 대해, 디코딩 및 복조 레이턴시를 감소시킬 수 있다. 이러한 방식으로, (허용된 임계치까지) 추가된 레이턴시를 이용하여, 블랭킹 간격과 관련되지 않는 프레임 세트에 대해서 비디오 품질을 향상시킬 수 있다.
도 34 에 나타내는 바와 같이, 멀티미디어 프로세싱 유닛 (452) 및 변조기 유닛 (454) 은, 제 1 프레임 세트를 복조하고 디코딩하는 것과 관련되는 레이턴시가 제 1 시간 간격 보다 작도록, 제 1 프레임 세트를 인코딩하고 조정한다 (572). 그 후, 멀티미디어 프로세싱 유닛 (452) 및 변조기 유닛 (454) 은, 제 1 프레임 세트를 복조하고 디코딩하는 것과 관련되는 요구된 레이턴시가 제 2 시간 간격 보다 작아지도록, 제 2 프레임 세트를 인코딩하고 조정한다 (574). 송신기 유닛 (456) 은 그 제 1 프레임 세트 및 그 제 2 프레임 세트를 송신한다 (576). 블랭킹 제어 유닛 (458) 은 송신기 (456) 로 하여금, 그 제 2 프레임 세트를 송신하는 것과 관련되는 널 간격 동안에 그 통신을 블랭킹하도록 할 수 있으며, 이 때 널 간격과 그 제 2 시간 간격은 그 제 1 시간 간격 보다 작거나 같다 (578). 센서 유닛 (460) 은, 송신기 (456) 가 블랭킹되는 동안에, 감지 동작을 수행한다 (580).
제 1 시간 간격은 대략 100 밀리초 미만일 수 있으며, 널 간격은 대략 40 밀리초일 수 있고, 그리고 제 2 시간 간격은 대략 60 밀리초 미만일 수 있다. 만일 그 널 간격이 단지 10 밀리초라면, 제 2 시간 간격은 90 밀리초 미만일 수 있다. 이 예에서는, 제 1 시간 간격은, 레이턴시가 그 제 1 시간 간격을 전혀 초과하지 않는다는 것을 보장하기 위하여, 그 제 2 시간 간격과 널 간격의 합 보다 커거나 같을 수 있다.
도 34 의 예에서, 그 제 2 프레임 세트를 인코딩하고 복조하는 단계는, 그 널 간격을 차지하기에 충분한 양 만큼 그 제 2 프레임 세트의 디코딩 레이턴시를 감소시키기 위하여, 제 1 프레임 세트와는 다르게 그 제 2 프레임 세트를 인코딩하는 단계를 포함할 수 있다. 일 예로서, 그 제 1 프레임 세트는, I 프레임, P 프레임 및 B 프레임을 포함하도록 인코딩할 수 있지만, B 프레임이 그 디코딩 프로세스에 레이턴시를 추가할 수 있으므로, 그 제 2 프레임 세트는, 어떤 B 프레임 없이, I 프레임 및 P 프레임을 포함하도록 인코딩할 수 있다.
또한, 멀티미디어 데이터의 실시간 전달을 보장할 정도로 인코딩 및 복조하는 레이턴시가 충분히 낮다는 것을 보장하기 위하여, 다양한 기법을 이용할 수 있으며, 그 기법은 널 간격이 프레임 세트와 관련되는지에 따라서, 변경할 수 있다. 또한, 프레임 세트의 송신 동안 송신기 블랭킹을 수행할 때 디코딩 프로세스와 관련되는 레이턴시가 감소된다는 것을 보장하기 위해, 예를 들면, 단지 한정된 숫자의 프레임 (또는 심지어 하나 또는 부분 프레임) 으로부터 프레임 예측을 허용함으로써, 입력 버퍼 데이터의 양을 감소시킬 수 있다. 그러나, 만일 어떤 주어진 프레임 세트의 송신 동안 블랭킹을 수행하지 않으면, 입력 버퍼 데이터를 확대할 수도 있다. 이들 및 다른 기법들은, 그 주파수의 사용이 그런 감지를 요구하는 법규에 따른다는 것을 보장하기 위하여, 주기적인 간격으로 감지 (따라서, 송신기 블랭킹) 하는 것을 필요로 하는 주파수에서의 멀티미디어 데이터의 실시간 통신에 매우 바람직할 수 있다.
본 개시물에서 설명하는 기법은, 범용 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 집적 회로 (ASIC), 프로그램가능한 게이트 어레이 (FPGA), 프로그램가능한 로직 디바이스 (PLD) 또는 다른 등가의 로직 디바이스들 중의 하나 이상 내에서 구현할 수 있다. 따라서, 용어 "프로세서" 또는 "제어기"는, 여기서 사용할 때, 전술한 구조 또는 여기서 설명한 기법의 구현에 적합한 다른 어떠한 구조들 중 어떤 하나 또는 그 이상을 말한다.
여기서 도시하는 여러 구성요소들은, 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합의 어떠한 적당한 조합에 의해서도 실현할 수 있다. 도면에서, 여러 구성요소들은 별도의 유닛들 또는 모듈들로서 도시하고 있다. 그러나, 이들 도면을 참조하여 설명한 여러 구성요소들 모두 또는 여러 개를, 공통 하드웨어, 펌웨어 및/또는 소프트웨어 내에 조합된 유닛들 또는 모듈로 통합시킬 수도 있다. 따라서, 구성요소, 유닛 또는 모듈로서의 특징 (features) 표현은, 예시의 용이를 위해서, 현저한 기능적 특징을 강조하려는 것이며, 별도의 하드웨어, 펌웨어, 또는 소프트웨어 구성요소에 의해 그들 특징의 실현을 반드시 요하지는 않는다. 일부의 경우, 여러 가지 유닛들은, 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 프로그램 가능한 프로세스로서 구현할 수 있다.
여기서 모듈, 디바이스 또는 구성요소로서 설명한 어떤 특징은, 일체형 로직 디바이스내에, 또는 별개지만 상호 운용 가능한 로직 디바이스로서 따로 구현할 수도 있다. 여러 양태들에서, 그런 구성요소들은, 하나 이상의 집적 회로들로서 적어도 부분적으로 형성할 수도 있으며, 예컨대, 일체형 회로 칩 또는 칩세트과 같은 집적 회로 디바이스로 총칭할 수 있다. 그런 회로는, 하나의 일체형 회로 칩 디바이스로 또는 다수의, 상호 운용 가능한 일체형 회로 칩 디바이스들에 제공할 수 있으며, 여러 가지 이미지, 디스플레이, 오디오 또는 다른 다수의 멀티미디어 애플리케이션들 및 디바이스들 중 어느 것에도 사용할 수 있다. 일부 양태들에서, 예를 들면, 그런 구성요소들은 무선 통신 디바이스 핸드셋 (예를 들면, 모바일 전화 핸드셋) 과 같은 모바일 디바이스의 일부분을 형성할 수 있다.
만일 소프트웨어로 구현되면, 그 기법은, 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행할 때 위에 설명한 방법들 중 하나 이상의 방법들을 수행하는 명령을 가진 코드를 포함하고 있는 비일시적 컴퓨터 판독가능한 데이터 저장 매체 (non-transitory computer-readable data storage medium) 에 의해 적어도 부분적으로 실현할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 컴퓨터 프로그램 제품의 일부분을 이룰 수 있으며, 패키징 재료를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는, 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 예컨대 동기식 동적 랜덤 액세스 메모리 (SDRAM), 판독 전용 메모리 (ROM), 비휘발성 랜덤 액세스 메모리 (NVRAM), 전기적 소거 가능 PROM (EEPROM), 내장형 동적 랜덤 액세스 메모리 (eDRAM), 정적 랜덤 액세스 메모리 (SRAM), 플래시 메모리, 자기 또는 광학 데이터 저장 매체를 포함할 수 있다. 이용하는 임의의 소프트웨어는, 하나 이상의 DSP들, 범용 마이크로프로세서, ASIC, FPGA, 또는 다른 등가의 일체형 또는 별도의 로직 회로와 같은 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행할 수 있다.
본 개시물에서 여러 가지 양태를 설명하였다. 이들 및 다른 양태들은 다음 청구범위의 범위 이내이다.

Claims (66)

  1. 제 1 시간 간격 동안에, 통신 디바이스로부터의 어떠한 데이터도 송신하는 것을 억제하는 단계;
    상기 제 1 시간 간격 동안에, 스펙트럼의 제 1 채널 그룹이 사용 가능한지를 검출하는 단계;
    상기 제 1 채널 그룹과 관련되는 검출된 신호들의 품질들에 기초하여, 하나 이상의 품질값들을 상기 제 1 채널 그룹에 할당하는 단계;
    상기 제 1 채널 그룹에 할당된 품질값들에 기초하여 제 2 채널 그룹을 선택하는 단계로서, 상기 제 2 채널 그룹은 상기 제 1 채널 그룹의 서브세트를 포함하는, 상기 제 2 채널 그룹을 선택하는 단계;
    제 2 후속 시간 간격 동안에, 제 2 채널 그룹이 사용 가능한지를 검출하는 단계;
    상기 스펙트럼에서 적어도 하나의 가용 채널을 식별하는 단계; 및
    상기 통신 디바이스에 의한 상기 적어도 하나의 가용 채널의 의도된 사용을 나타내는 데이터를 외부 데이터베이스에 송신하는 단계를 포함하는, 스펙트럼 감지 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 식별된 적어도 하나의 가용 채널에서 디지털 브로드캐스트 포맷의 데이터를 송신하는 단계를 더 포함하는, 스펙트럼 감지 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스펙트럼에서 상기 적어도 하나의 가용 채널을 식별하는 단계는, 브로드캐스트 텔레비전 스펙트럼의 미사용 부분에서 상기 적어도 하나의 가용 채널을 식별하는 단계를 포함하는, 스펙트럼 감지 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가용 채널을 식별하는 단계는, 텔레비전 대역 화이트 스페이스를 식별하는 단계를 포함하는, 스펙트럼 감지 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 디지털 브로드캐스트 포맷은, ATSC (Advanced Television Systems Committee) 포맷, T-DMB (Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting) 포맷, DVB (Digital Video Broadcasting) 포맷, ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial) 포맷, 또는 MPEG-TS (Moving Picture Experts Group Transport Stream) 포맷을 포함하는, 스펙트럼 감지 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    제 3 시간 간격 동안에, 상기 식별된 적어도 하나의 가용 채널이 여전히 사용 가능한지 또는 또 다른 사용자에 의해 점유되어 있는지를 검출하는 단계를 더 포함하는, 스펙트럼 감지 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 시간 간격 동안에, 스펙트럼의 제 1 채널 그룹이 사용 가능한지를 검출하는 단계는,
    상기 스펙트럼의 상기 제 1 채널 그룹이 사용 가능한지를 결정하기 위해 스펙트럼 센서를 사용하는 단계를 포함하는, 스펙트럼 감지 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 후속 시간 간격 동안에, 상기 통신 디바이스로부터의 어떠한 데이터도 송신하는 것을 억제하는 단계를 더 포함하는, 스펙트럼 감지 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 시간 간격 및 상기 제 2 후속 시간 간격은 상이한 지속 기간으로 된, 스펙트럼 감지 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 시간 간격 및 상기 제 2 후속 시간 간격 동안에, 상기 검출하는 단계가 발생하는 빈도를 변경하는 단계를 더 포함하는, 스펙트럼 감지 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 억제하는 단계는, 상기 제 1 시간 간격 및 상기 제 2 후속 시간 간격 동안에, 상기 통신 디바이스의 송신 기능을 턴 오프시키거나 불능시키는 단계를 포함하는, 스펙트럼 감지 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    송신 데이터 및 기타 데이터 (miscellaneous data) 를 포함하는 데이터 스트림을 발생시키는 단계를 더 포함하고,
    상기 억제하는 단계는, 상기 제 1 시간 간격 동안에, 상기 데이터 스트림의 상기 기타 데이터를 송신하는 것을 억제하는 단계를 포함하는, 스펙트럼 감지 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 기타 데이터는 널 데이터 또는 중복 데이터를 포함하는, 스펙트럼 감지 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    제 3 시간 간격 동안에, 상기 스펙트럼의 어느 채널이 사용 가능한지를 검출하는 것을 억제하는 단계; 및
    상기 제 3 시간 간격 동안에, 상기 데이터 스트림의 상기 송신 데이터를 송신하는 단계를 더 포함하는, 스펙트럼 감지 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 데이터 스트림의 상기 송신 데이터에서의 장면 변경 또는 획득 지점에 앞서 발생하도록 상기 제 1 시간 간격을 선택하는 단계를 더 포함하는, 스펙트럼 감지 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 송신 데이터의 수신시, 데이터 수신기에 의한 사용을 위해 상기 데이터 스트림의 상기 송신 데이터에 하나 이상의 에러 정정 코드들을 삽입하는 단계를 더 포함하는, 스펙트럼 감지 방법.
  20. 제 1 항에 있어서,
    송신기 블랭킹 (blanking) 과 관련되는 시간을 식별하는 제어 신호를 발생시키는 단계; 및
    상기 제어 신호에 응답하여, 상기 통신 디바이스로부터의 어떠한 데이터도 송신하는 것을 억제하는 단계를 더 포함하는, 스펙트럼 감지 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제어 신호는 제 1 제어 신호이고,
    상기 스펙트럼 감지 방법은,
    제 2 제어 신호를 발생시키는 단계를 더 포함하고,
    상기 제 2 제어 신호는, 변조기로 하여금, 상기 제 1 시간 간격에 대응하는 시간에, 비필수 데이터를 변조된 비트스트림에 삽입하도록 하는, 스펙트럼 감지 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 2 제어 신호를 발생시키는 단계는, 상기 제 1 제어 신호의 발생에 앞서 발생하는, 스펙트럼 감지 방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 2 제어 신호를 발생시키는 단계는, 상기 제 1 제어 신호의 발생과 실질적으로 동일한 시간에 발생하는, 스펙트럼 감지 방법.
  24. 제 21 항에 있어서,
    제 3 제어 신호를 발생시키는 단계를 더 포함하고,
    상기 제 3 제어 신호는 인코더에 대한 상기 제 1 시간 간격을 식별하는, 스펙트럼 감지 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 3 제어 신호를 발생시키는 단계는, 상기 제 1 제어 신호의 발생에 앞서 발생하는, 스펙트럼 감지 방법.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 3 제어 신호를 발생시키는 단계는, 상기 제 1 제어 신호 및 상기 제 2 제어 신호의 발생과 실질적으로 동일한 시간에 발생하는, 스펙트럼 감지 방법.
  27. 하나 이상의 프로세서들을 포함하는 통신 디바이스;
    상기 하나 이상의 프로세서들에 의해:
    제 1 시간 간격 동안에, 스펙트럼의 제 1 채널 그룹이 사용 가능한지를 검출하고,
    제 2 후속 시간 간격 동안에, 제 2 채널 그룹이 사용 가능한지를 검출하고, 상기 제 2 채널 그룹은 상기 제 1 채널 그룹의 서브세트를 포함하며,
    상기 스펙트럼에서 적어도 하나의 가용 채널을 식별하도록
    동작가능한 채널 식별자; 및
    상기 하나 이상의 프로세서들에 의해:
    상기 제 1 시간 간격 동안에, 통신 시스템으로부터의 어떠한 데이터도 송신하는 것을 억제하고,
    상기 통신 디바이스에 의한 상기 적어도 하나의 가용 채널의 의도된 사용을 나타내는 데이터를 외부 데이터베이스에 송신하도록
    동작가능한 송신기를 포함하고,
    상기 하나 이상의 프로세서들은 또한,
    상기 제 1 채널 그룹과 관련되는 검출된 신호들의 품질들에 기초하여, 하나 이상의 품질값들을 상기 제 1 채널 그룹에 할당하고,
    상기 제 1 채널 그룹에 할당되는 품질값들에 기초하여, 상기 제 2 채널 그룹을 선택하도록 동작가능한, 통신 시스템.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 송신기는 또한, 상기 식별된 적어도 하나의 가용 채널에서 디지털 브로드캐스트 포맷의 데이터를 송신하도록 동작가능한, 통신 시스템.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 디지털 브로드캐스트 포맷은, ATSC (Advanced Television Systems Committee) 포맷, T-DMB (Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting) 포맷, DVB (Digital Video Broadcasting) 포맷, ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial) 포맷, 또는 MPEG-TS (Moving Picture Experts Group Transport Stream) 포맷을 포함하는, 통신 시스템.
  30. 제 27 항에 있어서,
    상기 채널 식별자는 또한, 제 3 시간 간격 동안에, 상기 식별된 적어도 하나의 가용 채널이 여전히 사용 가능한지 또는 또 다른 사용자에 의해 점유되어 있는지를 검출하도록 동작가능한, 통신 시스템.
  31. 제 27 항에 있어서,
    상기 채널 식별자는, 상기 스펙트럼의 상기 제 1 채널 그룹이 사용 가능한지를 결정하기 위해 스펙트럼 센서를 사용하는, 통신 시스템.
  32. 삭제
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 제 27 항에 있어서,
    상기 송신기는, 상기 제 2 후속 시간 간격 동안에, 상기 통신 시스템으부터의 어떠한 데이터도 송신하는 것을 억제하도록 더 동작가능한, 통신 시스템.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 제 1 시간 간격 및 상기 제 2 후속 시간 간격은 상이한 지속 기간으로 된, 통신 시스템.
  37. 제 35 항에 있어서,
    상기 채널 식별자는 또한, 상기 제 1 시간 간격 및 상기 제 2 후속 시간 간격 동안에, 상기 검출이 발생하는 빈도를 변경하도록 동작가능한, 통신 시스템.
  38. 제 35 항에 있어서,
    상기 송신기는, 상기 제 1 시간 간격 및 상기 제 2 후속 시간 간격 동안에, 상기 통신 디바이스의 송신 기능을 턴 오프시키거나 불능시키는, 통신 시스템.
  39. 제 27 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 프로세서들은 또한, 송신 데이터 및 기타 데이터를 포함하는 데이터 스트림을 발생시키도록 동작가능하고,
    상기 송신기는, 상기 제 1 시간 간격 동안에, 상기 데이터 스트림의 상기 기타 데이터를 송신하는 것을 억제하도록 동작가능한, 통신 시스템.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 기타 데이터는 널 데이터 또는 중복 데이터를 포함하는, 통신 시스템.
  41. 제 39 항에 있어서,
    상기 채널 식별자는, 제 3 시간 간격 동안에, 상기 스펙트럼의 어느 채널이 사용 가능한지를 검출하는 것을 억제하도록 동작가능하고,
    상기 송신기는, 상기 제 3 시간 간격 동안에, 상기 데이터 스트림의 상기 송신 데이터를 송신하도록 동작가능한, 통신 시스템.
  42. 제 39 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 프로세서들은 또한, 상기 데이터 스트림의 상기 송신 데이터에서의 장면 변경 또는 획득 지점에 앞서 발생하도록 상기 제 1 시간 간격을 선택하도록 동작가능한, 통신 시스템.
  43. 제 27 항에 있어서,
    상기 통신 시스템은 무선 통신 디바이스 핸드셋을 포함하는, 통신 시스템.
  44. 제 27 항에 있어서,
    상기 통신 시스템은 하나 이상의 집적 회로 디바이스들을 포함하는, 통신 시스템.
  45. 제 27 항에 있어서,
    송신기 블랭킹과 관련되는 시간을 식별하는 제어 신호를 발생시키는 제어기를 더 포함하고,
    상기 송신기는, 상기 제어 신호에 응답하여, 상기 통신 디바이스로부터의 어떠한 데이터도 송신하는 것을 억제하는, 통신 시스템.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상기 제어 신호는 제 1 제어 신호이고,
    상기 제어기는 제 2 제어 신호를 발생시키며,
    상기 통신 시스템은 변조기를 포함하고, 상기 제 2 제어 신호는, 상기 변조기로 하여금, 상기 제 1 시간 간격에 대응하는 시간에, 비필수 데이터를 변조된 비트스트림에 삽입하도록 하는, 통신 시스템.
  47. 제 46 항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 제 1 제어 신호의 발생에 앞서, 상기 제 2 제어 신호를 발생시키는, 통신 시스템.
  48. 제 46 항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 제 1 제어 신호의 발생과 실질적으로 동일한 시간에 상기 제 2 제어 신호를 발생시키는, 통신 시스템.
  49. 제 46 항에 있어서,
    상기 제어기는 제 3 제어 신호를 발생하며,
    상기 3 제어 신호는 인코더에 대한 상기 제 1 시간 간격을 식별하는, 통신 시스템.
  50. 제 49 항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 제 1 제어 신호의 발생에 앞서, 상기 제 3 제어 신호를 발생시키는, 통신 시스템.
  51. 제 49 항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 제 1 제어 신호 및 상기 제 2 제어 신호의 발생과 실질적으로 동일한 시간에 상기 제 3 제어 신호를 발생시키는, 통신 시스템.
  52. 제 1 시간 간격 동안에, 통신 디바이스로부터의 어떠한 데이터도 송신하는 것을 억제하는 수단;
    상기 제 1 시간 간격 동안에, 스펙트럼의 제 1 채널 그룹이 사용 가능한지를 검출하는 수단;
    상기 제 1 채널 그룹과 관련되는 검출된 신호들의 품질들에 기초하여, 하나 이상의 품질값들을 상기 제 1 채널 그룹에 할당하는 수단;
    상기 제 1 채널 그룹에 할당된 하나 이상의 품질값들에 기초하여, 제 2 채널 그룹을 선택하는 수단으로서, 상기 제 2 채널 그룹은 상기 제 1 채널 그룹의 서브세트를 포함하는, 상기 제 2 채널 그룹을 선택하는 수단;
    제 2 후속 시간 간격 동안에, 상기 스펙트럼의 상기 제 2 채널 그룹이 사용 가능한지를 검출하는 수단;
    상기 스펙트럼에서 적어도 하나의 가용 채널을 식별하는 수단; 및
    통신 디바이스에 의한 상기 적어도 하나의 가용 채널의 의도된 사용을 나타내는 데이터를 외부 데이터베이스에 송신하는 수단을 포함하는, 통신 시스템.
  53. 제 52 항에 있어서,
    상기 식별된 적어도 하나의 가용 채널에서 디지털 브로드캐스트 포맷의 데이터를 송신하는 수단을 더 포함하고,
    상기 디지털 브로드캐스트 포맷은, ATSC (Advanced Television Systems Committee) 포맷, T-DMB (Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting) 포맷, DVB (Digital Video Broadcasting) 포맷, ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial) 포맷, 또는 MPEG-TS (Moving Picture Experts Group Transport Stream) 포맷을 포함하는, 통신 시스템.
  54. 제 52 항에 있어서,
    상기 제 2 후속 시간 간격 동안에, 상기 통신 디바이스로부터의 어떠한 데이터도 송신하는 것을 억제하는 수단을 더 포함하는, 통신 시스템.
  55. 제 54 항에 있어서,
    상기 제 1 시간 간격 및 상기 제 2 후속 시간 간격은 상이한 지속 기간으로 된, 통신 시스템.
  56. 제 52 항에 있어서,
    송신 데이터 및 기타 데이터를 포함하는 데이터 스트림을 발생시키는 수단을 더 포함하고,
    상기 억제하는 수단은, 상기 제 1 시간 간격 동안에, 상기 데이터 스트림의 상기 기타 데이터를 송신하는 것을 억제하는 수단을 포함하는, 통신 시스템.
  57. 제 56 항에 있어서,
    상기 데이터 스트림의 상기 송신 데이터에서의 장면 변경 또는 획득 지점에 앞서 발생하도록 상기 제 1 시간 간격을 선택하는 수단을 더 포함하는, 통신 시스템.
  58. 제 52 항에 있어서,
    상기 억제를 일으키도록 하는 하나 이상의 제어 신호들을 발생시키는 수단을 더 포함하는, 통신 시스템.
  59. 하나 이상의 프로세서들로 하여금:
    제 1 시간 간격 동안에, 통신 디바이스로부터의 어떠한 데이터도 송신하는 것을 억제하도록 하고;
    상기 제 1 시간 간격 동안에, 스펙트럼의 제 1 채널 그룹이 사용 가능한지를 검출하도록 하고;
    상기 제 1 채널 그룹과 관련되는 검출된 신호들의 품질들에 기초하여 하나 이상의 품질값들을 상기 제 1 채널 그룹에 할당하고;
    상기 제 1 채널 그룹에 할당된 상기 하나 이상의 품질값들에 기초하여, 제 2 채널 그룹을 선택하고, 상기 제 2 채널 그룹은 상기 제 1 채널 그룹의 서브세트를 포함하며;
    제 2 후속 시간 간격 동안에, 상기 스펙트럼의 상기 제 2 채널 그룹이 사용 가능한지를 검출하고;
    상기 스펙트럼에서 적어도 하나의 가용 채널을 식별하도록 하고;
    상기 통신 디바이스에 의한 상기 적어도 하나의 가용 채널의 의도된 사용을 나타내는 데이터를 외부 데이터베이스에 송신하도록 하도록 하는
    명령들을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  60. 제 59 항에 있어서,
    상기 식별된 적어도 하나의 가용 채널에서 디지털 브로드캐스트 포맷의 데이터를 송신하도록 하는 명령들을 더 포함하고,
    상기 디지털 브로드캐스트 포맷은, ATSC (Advanced Television Systems Committee) 포맷, T-DMB (Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting) 포맷, DVB (Digital Video Broadcasting) 포맷, ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial) 포맷, 또는 MPEG-TS (Moving Picture Experts Group Transport Stream) 포맷을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  61. 제 59 항에 있어서,
    상기 제 2 후속 시간 간격 동안에, 상기 통신 디바이스로부터의 어떠한 데이터도 송신하는 것을 억제하도록 하는 명령들을 더 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  62. 제 61 항에 있어서,
    상기 제 1 시간 간격 및 상기 제 2 후속 시간 간격은 상이한 지속 기간으로 된, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  63. 제 59 항에 있어서,
    송신 데이터 및 기타 데이터를 포함하는 데이터 스트림을 발생시키도록 하는 명령들을 더 포함하고,
    상기 억제하도록 하는 명령들은, 상기 제 1 시간 간격 동안에, 상기 데이터 스트림의 상기 기타 데이터를 송신하는 것을 억제하도록 하는 명령들을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  64. 제 63 항에 있어서,
    상기 데이터 스트림의 상기 송신 데이터에서의 장면 변경 또는 획득 지점에 앞서 발생하도록 상기 제 1 시간 간격을 선택하도록 하는 명령들을 더 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  65. 제 59 항에 있어서,
    하나 이상의 제어 신호들의 발생을 일으키는 명령들을 더 포함하고,
    상기 발생되는 제어 신호들은, 상기 하나 이상의 프로세서들로 하여금, 상기 제 1 시간 간격 동안에, 상기 통신 디바이스로부터의 어떠한 데이터도 송신하는 것을 억제하도록 하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  66. 통신 디바이스에 의해 제 1 시간 간격 및 제 2 시간 간격 동안에 송신기를 주기적으로 블랭킹하는 단계;
    상기 제 1 시간 간격 동안에, 스펙트럼의 제 1 채널 그룹이 사용 가능한지를 검출하는 단계;
    상기 제 1 채널 그룹과 관련되는 검출된 신호들의 품질들에 기초하여, 하나 이상의 품질값들을 상기 제 1 채널 그룹에 할당하는 단계;
    상기 제 1 채널 그룹에 할당된 상기 하나 이상의 품질값들에 기초하여 제 2 채널 그룹을 선택하는 단계로서, 상기 제 2 채널 그룹은 상기 제 1 채널 그룹의 서브세트를 포함하는, 상기 제 2 채널 그룹을 선택하는 단계;
    상기 제 2 시간 간격 동안에, 상기 제 2 채널 그룹이 사용 가능한지를 검출하는 단계;
    상기 제 1 시간 간격 및 상기 제 2 시간 간격 동안에 상기 송신기를 블랭킹하면서, 감지 동작을 수행하는 단계;
    스펙트럼에서 적어도 하나의 가용 채널을 식별하는 단계; 및
    상기 통신 디바이스에 의한 상기 적어도 하나의 가용 채널의 의도된 사용을 나타내는 데이터를 상기 송신기를 통해 외부 데이터베이스에 송신하는 단계를 포함하는, 방법.
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