KR101724667B1 - 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 송신 장치와 수신 장치 및, 이를 이용한 방송용 스트림 처리 방법 - Google Patents

주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 송신 장치와 수신 장치 및, 이를 이용한 방송용 스트림 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 처리 방법은 HFC(Hybrid Fiber Coaxial) 기반 케이블 망의 주파수 채널을 이용해 방송용 스트림을 처리하는 방법에서, 적어도 하나 이상의 입력 인터페이스 규격을 가진 방송용 스트림을 입력받는 단계, 입력된 상기 방송용 스트림을 적어도 하나 이상의 주파수 채널에 할당하고, 할당된 스트림을 주파수 채널 별로 융합하여 융합 스트림을 형성하며, 상기 융합 스트림을 상기 주파수 채널 별로 송신하는 단계, 상기 융합 스트림을 수신하고, 상기 주파수 채널 별로 분리된 융합 스트림을 재조립하여 기존의 방송용 스트림으로 복원하는 단계를 포함한다.

Description

주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 송신 장치와 수신 장치 및, 이를 이용한 방송용 스트림 처리 방법{DEVICE FOR TRANSMITTING AND RECEIVING BROADCASTING STREAM USING FREQUENCY CHANNEL AND METHORD FOR PROCESSING BROADCASTING STREAM USING THE SAME}
본 발명은 케이블 망의 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 송신 장치와 수신 장치 및, 이를 이용한 방송용 스트림 처리 방법에 관한 것이다.
서비스 분배망인 HFC(Hybrid Fiber Coax) 기반 케이블 망에서, 디지털 비디오 방송 서비스는 MPEG-2 TS 패킷 스트림 형태로 서비스 사업자 망의 비디오 서버로부터 에지 QAM 전송 장비들을 통해 주파수 채널로 변조되어 가입자 단말에 전송된다.
그리고, 기존의 비디오 전송 서비스는 방송형(Broadcast) 전송 방식에 기반한 MPEG-2 TS 스트림형 비디오 서비스 플로우가 주류를 이루고, 케이블 망에서 하나의 주파수 채널마다 하나의 프로그램이 전송되어 케이블 망의 가입자 셀에 방송되는 형태를 띠였다.
그러나 최근에는 IP 전송 방식에 기반한 IPTV, 제한된 가입자 그룹에만 비디오 서비스를 공급하는 스위치드 디지털 비디오(Switched Digital Video, SDV)서비스 같은 멀티캐스트형(multicast) 비디오 전송 서비스뿐 아니라 VoD, 화상회의 같은 사용자 요구형 서비스 등과 같이 전송 방식이나 서비스 형태가 다양화 되고 있다, 그리고, 케이블 망 데이터 전송 규격인 DOCSIS 전송 방식도 점차로 고용량 대용량을 추구하여 데이터 뿐 아니라 VoIP, IP기반 비디오 서비스 플로우도 수용할 수 있게 됨으로써, 비디오 전송을 위한 서비스 플로우 형태는 더욱 다양한 형식을 보이게 되었다.
또한, 방송을 위한 비디오 콘텐츠는 HD, 3DTV 및 UHDTV 등 고화질과 고용량 프로그램 서비스 제공에 대한 요구가 날로 늘어나고 있으므로, 기존과 같이 주파수 채널에 하나의 방송용 스트림을 전송하는 방식은 한정된 주파수 자원의 활용에 있어 비효율적이다. 그리고, 일부 고용량 콘텐츠는 현행 6MHz 대역을 사용하는 케이블 망의 단일 주파수 채널을 통해서는 공급하기가 힘들 수 있다.
본 발명은 방송 스트림들을 융합하고 주파수 채널 별로 분할하여 전송할 수 있는 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 송신 장치와 수신 장치, 및 방송용 스트림 처리 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 처리 방법은 HFC(Hybrid Fiber Coaxial) 기반 케이블 망의 주파수 채널을 이용해 방송용 스트림을 처리하는 방법에서, 적어도 하나 이상의 입력 인터페이스 규격을 가진 방송용 스트림을 입력받는 단계, 입력된 상기 방송용 스트림을 적어도 하나 이상의 주파수 채널에 할당하고, 할당된 스트림을 주파수 채널 별로 융합하여 융합 스트림을 형성하며, 상기 융합 스트림을 상기 주파수 채널 별로 송신하는 단계, 그리고 상기 융합 스트림을 수신하고, 상기 주파수 채널 별로 분리된 융합 스트림을 재조립하여 기존의 방송용 스트림으로 복원하는 단계를 포함한다.
상기 방송용 스트림은, MPEG-2 TS 비디오 스트림과, IP 기반의 비디오 스트림 및 데이터 스트림을 포함할 수 있다.
상기 송신하는 단계는, 상기 MPEG-2 TS 비디오 스트림을 다중화하여 상기 주파수 채널 별로 할당하는 단계, 그리고 상기 IP 기반의 비디오 스트림 및 데이터 스트림을 닥시스(Data Over Cable Service Interface Specification, 이하 DOCSIS) 프레임으로 변환하여 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림을 형성하며, 형성된 상기 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림을 다중화하여 상기 주파수 채널 별로 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 송신하는 단계는, 상기 MPEG-2 TS 비디오 스트림과 상기 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림을 주파수 채널 별로 융합하여 상기 융합 스트림을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 기존의 방송용 스트림으로 복원하는 단계는, 수신된 상기 융합 스트림을 MPEG-2 TS 비디오 스트림 및 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림으로 분리하여 복원하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기존의 방송용 스트림으로 복원하는 단계는, 수신된 상기 융합 스트림에서 MPEG-2 TS 비디오 스트림을 필터링하고, 필터링된 상기 MPEG-2 TS 비디오 스트림을 역다중화하여 기존의 방송용 스트림으로 복원하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기존의 방송용 스트림으로 복원하는 단계는, 수신된 상기 융합 스트림에서 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림을 필터링하고, 필터링된 상기 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림을 역다중화하여 기존의 방송용 스트림으로 복원하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 송신 장치는 비디오 스트림 또는 데이터 스트림을 포함하는 방송용 스트림을 입력받는 입력부, 입력된 상기 방송용 스트림을 다중화하여 적어도 하나 이상의 주파수 채널 별로 할당하는 다중화부, 그리고 주파수 채널 별로 분류된 방송용 스트림을 융합하여 상기 주파수 채널 별로 융합 스트림을 형성하는 MPEG-2 TS 융합부을 포함한다.
상기 융합된 스트림을 직교 진폭 변조(Quadrature Amplitude Modulation, QAM)하여 주파수 채널 별로 출력하는 출력부를 더 포함할 수 있다.
상기 입력부는, MPEG-2 TS 비디오 스트림과, IP 기반의 비디오 스트림 및 데이터 스트림을 입력받을 수 있다.
상기 다중화부는, MPEG-2 TS 비디오 스트림을 다중화하여 주파수 채널 별로 분류하는 MPEG-2 TS 다중화부를 포함할 수 있다.
상기 다중화부는, IP 기반의 비디오 스트림 및 데이터 스트림을 닥시스(Data Over Cable Service Interface Specification, 이하 DOCSIS) 규격의 MPEG-2 TS 스트림을 형성하고, 형성된 상기 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림을 다중화하여 주파수 채널 별로 분류하는 DOCSIS 처리부를 포함할 수 있다.
상기 MPEG-2 TS 융합부는, 상기 MPEG-2 TS 비디오 스트림과 상기 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림을 융합하여 주파수 채널 별로 융합 스트림을 형성할 수 있다.
상기 방송용 스트림의 주파수 채널 할당을 제어하고 관리하는 제어 인터페이스부, 그리고 HFC(Hybrid Fiber Coaxial) 기반 케이블 망에서 수신된 상향 스트림을 처리하여 전송하는 상향 데이터 스트림 처리부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 방송 스트림 수신 장치는 복수개의 주파수 채널들로부터 전송되는 융합 스트림을 수신하는 수신부, 상기 융합 스트림에서 MPEG-2 TS 비디오 스트림을 필터링하고, 필터링된 상기 MPEG-2 TS 비디오 스트림을 재조립하여 방송용 스트림으로 복원하는 MPEG-2 TS 역다중화부, 그리고복원된 상기 방송용 스트림을 출력하는 출력부를 포함한다.
상기 융합 스트림에서 IP 기반의 닥시스(Data Over Cable Service Interface Specification, 이하 DOCSIS) 플로우만을 필터링하고, 필터링된 상기 DOCSIS 플로우를 재조립하여 복원하는 DOCSIS 처리부를 더 포함할 수 있다.
상기 MPEG-2 TS 역다중화부는, 상기 융합 스트림에서 MPEG-2 TS 비디오 스트림 만을 필터링하는 TS 필터링부, 그리고 필터링된 상기 MPEG-2 TS 비디오 스트림을 재조립하여 방송용 스트림으로 복원하는 복원부를 포함할 수 있다.
상기 복원부는, MPEG-2 TS 패킷 내에 존재하는 연속성 체크(Continuity Check, CC) 필드를 사용하여 재정렬할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, HFC(Hybrid Fiber Coax) 기반 케이블 망에서 MPEG-2 TS 기반 방송용 스트림과 IP 기반 방송용 스트림을 보다 효율적으로 융합하고, 다수개의 주파수 채널로 분배하여 전송함으로써, 고용량의 비디오 서비스 스트림을 보다 효율적으로 케이블 망의 주파수 채널을 통해 가입자 측으로 전달할 수 있는 환경을 제공한다.
도 1은 주파수 채널 기반 방송용 매체 접속 제어 시스템의 개념 및 전송 구조를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 송신 장치를 간략히 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 수신 장치를 간략히 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 방송용 스트림 수신 장치의 복원부를 간략히 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 처리 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 방송용 스트림을 수신해 다중화 및 재정렬하여 복원하는 절차를 설명하는 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 송신 장치와 수신 장치 및, 이를 이용한 방송용 스트림 처리 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 주파수 채널 기반 방송용 매체 접속 제어 시스템의 개념 및 전송 구조를 나타내는 블록도이다. 이때, 방송용 매체 접속 제어 시스템은 본 발명의 실시예에 따른 설명을 위해 필요한 개략적인 구성만을 도시할 뿐 이러한 구성에 국한되는 것은 아니다.
본 발명의 한 실시예에 따른 주파수 채널 기반 방송용 매체 접속 제어 시스템은 HFC(Hybrid Fiber Coax, 이하 HFC) 기반 케이블 망에서 네트워크를 통해 유입되는 MPEG-2 TS 기반의 비디오 스트림, IP 기반 비디오 스트림 및 데이터 스트림을 입력받아 통합된 MPEG-2 TS 기반 전송 스트림으로 융합한다. 그리고, 이를 케이블 망의 다수 개의 주파수 채널을 통해 나누어 분배하여 전송한 후, 수신측에서 이를 재조립하여 각각의 입력 인터페이스로 출력한다.
도 1은 주파수 채널 기반 방송용 매체 접속 제어 시스템에 따른 HFC 기반 케이블 망의 구조를 도시한다. 네트워크를 통해 HFC 기반 케이블망으로(30)로 유입되는 방송용 스트림 즉, 입력 데이터 스트림에는 사업자 콘텐츠 공급망(10)으로부터 유입되는 비디오 서비스 플로우, 인터넷 또는 IP기반 콘텐츠 공급망(20)을 통해 유입되는 IP 기반 비디오 서비스 플로우 및 IP 기반 데이터 플로우를 포함한다.
여기서, 사업자 콘텐츠 공급망(10)으로부터 유입되는 비디오 서비스 플로우는 MPEG-2 TS 기반의 비디오 스트림을 포함하고, 인터넷 또는 IP기반 콘텐츠 공급망(20)을 통해 유입되는 IP 기반 비디오 서비스 플로우 및 IP 기반 데이터 플로우는 IP 기반 비디오 스트림 및 데이터 스트림을 포함한다.
그리고, 방송용 매체 접속 제어 장치(Broadcast Medium Access Control, 이하 BMAC)는 HFC 기반 케이블 망에서 주파수 채널을 통해 방송용 스트림을 전송하며, 본 발명의 한 실시예에 따른 방송용 스트림 송신 장치(100) 및 방송용 스트림 수신 장치(200)를 포함한다.
방송용 스트림 송신 장치(100)는 다양한 인터페이스를 통해 유입된 비디오 서비스 플로우를 다중화하고, 다수개의 케이블 주파수로 분할하여 전송하기 위하여 다중화된 스트림을 주파수 채널 별로 할당한다.
그리고 IP기반 비디오 플로우 및 데이터 플로우는 닥시스(Data Over Cable Service Interface Specification, 이하 DOCSIS) 프레임으로 변환한 후, 출력될 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림을 형성한다.
방송용 스트림 송신 장치(100)는 최종적으로 각 주파수 채널 별로 MPEG-2 TS 비디오 스트림과 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림을 융합한 융합 스트림의 형태로 출력한다.
방송용 스트림 수신 장치(200)는 다수 개의 주파수 채널을 통해 유입된 플로우로부터 DOCSIS 플로우와 비디오 플로우를 분리하고, 분리된 플로우들을 각각의 인터페이스에서 다채널로 분할된 스트림을 재조립 및 재정렬하여 원래의 방송 스트림으로 복원한다. 그리고, 복원된 방송 스트림은 단말 서비스 장치(40 또는 50)를 통해 재생한다.
따라서, 본 발명의 한 실시예에 따른 주파수 채널 기반 방송용 매체 접속 제어 시스템은 HFC 기반 케이블 망에서 MPEG-2 TS 기반 방송용 스트림과 IP 기반 방송용 스트림을 보다 효율적으로 융합하여 다수 개의 주파수(RF) 채널로 분배하여 전송할 수 있는 방송용 매체 접속 제어 장치를 포함한다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 송신 장치를 간략히 도시한 블록도이다. 이때, 방송용 스트림 송신 장치는 본 발명의 실시예에 따른 설명을 위해 필요한 개략적인 구성만을 도시할 뿐 이러한 구성에 국한되는 것은 아니다.
도 2에서는 BMAC에서 HFC 기반 케이블 망을 통해 방송용 스트림을 전송하는 방송용 스트림 송신 장치(100)의 구조를 도시한다.
방송용 스트림 송신 장치(100)는 입력부(110)가 콘텐츠 공급망(10)을 통해 IP 기반 MPEG-2 TS(MPEG-2 TS over IP) 형태로 MPEG-2 TS 비디오 스트림을 입력받고, 인터넷 또는 IP기반 콘텐츠 공급망(20)을 통해 IP 기반 비디오 및 데이터 스트림(Video and Data over IP)를 입력 받는다.
그리고, 방송용 스트림 송신 장치(100)는 MPEG-2 TS 다중화부(120)에서 MPEG-2 TS 비디오 스트림을 다중화한다.
이때, MPEG-2 TS 다중화부(120)는 IP 헤더를 제거하고 TS 스트림 다중화 모듈(122)을 통해 스트림을 전송할 단위 별로 분류하여 다중화한다. 그리고, 다중화된 스트림은 채널 할당 스케줄링 모듈(124)을 통해 다수 개의 RF 채널로 분할하여 전송된다.
DOCSIS 처리부(130)는 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림을 형성한다. DOCSIS 프레임 처리부(132)는 인터넷 또는 IP 네트워크를 통해 유입되는 IP기반 비디오 스트림 및 데이터 스트림으로부터 DOCSIS PID를 갖는 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림을 형성한다.
이때, DOCSIS 처리부(130)는 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림을 DOCSIS 규격의 채널 결합 방식에 의하여 다수 개의 RF 채널로 분할 전송될 수 있도록 각 채널 별로 나뉘어 할당한다.
그리고, 각 채널 별로 부여되는 MPEG-2 TS 융합부(140)는 채널 별로 분리된 MPEG-2 TS 비디오 스트림과 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림으로부터 융합된 융합 스트림을 형성한다. 융합 스트림은 RF 채널 전송을 위한 물리 계층인 QAM 변조부(150)로 전달되어 최종적으로 HFC 기반의 케이블 망의 RF 채널을 통해 출력된다.
또한, 방송용 스트림 송신 장치(100)는 전송될 RF 채널 서비스 그룹의 할당과 장치의 제어 및 관리를 위한 장치 제어 인터페이스부(160)을 두어 운용자와 인터페이스하고, 양방향 방송 데이터의 상향 전송 스트림과 상향 IP 데이터 플로우 처리를 위한 상향 데이터 스트림 처리부(170)를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 수신 장치를 간략히 도시한 블록도이다. 이때, 방송용 스트림 수신 장치는 본 발명의 실시예에 따른 설명을 위해 필요한 개략적인 구성만을 도시할 뿐 이러한 구성에 국한되는 것은 아니다.
도 2에서는 BMAC에서 HFC 기반 케이블 망을 통해 방송용 스트림을 수신하는 방송용 스트림 수신 장치(200)의 구조를 도시한다.
방송용 스트림 수신 장치(200)은 다수 개의 RF 채널 서비스 그룹을 통해 전송되는 융합 스트림을 처리한다. 여기서, 방송용 스트림 수신 장치(200)은 단말 가입자 측의 응용 장치에 따라 비디오 방송 수신기로 출력되는 디지털 비디오 방송 스트림 처리 장치이거나 IP 기반 스트림을 처리하는 DOCSIS 모뎀 기반 단말 장치가 될 수 있다.
MPEG-2 TS 역다중화부(210)는 MPEG-2 TS 기반 비디오 스트림을 필터링하여 처리한다. MPEG-2 TS 역다중화부(210) 다수개의 RF 채널로부터 유입되는 융합 스트림을 입력받아 각 채널별 버퍼(212)에 저장하고, TS 필터링부(214)을 두어 MPEG-2 TS 비디오 스트림 만을 필터링한다. TS 필터링부(214)는 필터링된 MPEG-2 TS 비디오 스트림을 다중화 및 재정렬 모듈(304)로 전달하여 스트림을 재조립하고 재정렬하여 복원하여 가입자 서비스 장치로 출력한다.
하나의 주파수 채널은 케이블 망의 물리적 망 배치 구조에 따라 DOCSIS 기반 단말들 및 방송용 단말들로 동시에 유입될 수 있으며, DOCSIS 기반 단말들은 이 중 DOCSIS 식별자를 가진 스트림 만을 선별적으로 수용한다. 이에 따라 DOCSIS 모뎀(220)는 DOCSIS 플로우들 만을 선별적으로 필터링하고, 필터링된 서비스 플로우를 각 채널별 버퍼에 저장하고 DOCSIS 모뎀(220) 내의 채널 결합 과정을 거쳐 가입자 IP 장치로 출력한다. DOCSIS 모뎀(220)의 수신 구조는 DOCSIS 규격을 따르므로 본 발명의 범위에서 생략한다.
그리고, 방송용 스트림 수신 장치(200)은 MPEG-2 TS 역다중화부(210)는, 또는 DOCSIS 모뎀(220) 만을 단독으로 포함하거나 모두를 포함하도록 구성할 수 있다. 그리고, 방송용 스트림 수신 장치(200)은 장치 제어를 위한 제어 인터페이스부(230) 또는 상향 데이터를 처리하는 상향 처리부(240)를 포함할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 방송용 스트림 수신 장치의 복원부를 간략히 도시한 블록도이다. 이때, 방송용 스트림 수신 장치의 복원부는 본 발명의 실시예에 따른 설명을 위해 필요한 개략적인 구성만을 도시할 뿐 이러한 구성에 국한되는 것은 아니다.
방송용 스트림 수신 장치(200)는 다수 개의 RF 채널로 분할하여 전송한 융합 스트림에서 MPEG-2 TS 비디오 스트림을 복원한다. 도 4를 참조하여, 분할된 스트림을 다중화 및 재정렬하여 MPEG-2 TS 비디오 스트림으로 복원하는 복원부(216)를 구체적으로 설명한다.
복원부(216)는 방송용 스트림 송신 장치(100)의 채널 할당 스케줄링 모듈(124)로부터 서비스 그룹 내의 다수개의 RF 채널로 스케줄링된 MPEG-2 TS 비디오 스트림에 대하여, 각 스트림 내의 MPEG-2 TS 패킷 내에 존재하는 4bits의 연속성 체크(Continuity Check, 이하 CC) 필드를 사용하여 재정렬을 시도한다.
여기서, MPEG TS 패킷 내의 CC 필드는 본래 영상 지터를 보상하고, 스트림 연속성을 보장하기 위하여 PID(Program ID) 마다 순차적으로 부여되며 16단위로 로테이션되는 필드이다.
복원부(216)는 RF 채널 별로 유입되는 채널 FIFO 버퍼(216A)의 상위 패킷을 순차적으로 처리하게 되며, 서비스 그룹 내의 다수 개의 RF 채널 중 하나에서 다음 순서의 CC 필드값을 가진 PID 패킷이 나타날 때까지 해당 패킷을 PID별 메모리 뱅크(216C)의 CC 인덱스에 저장한다.
컨트롤러(216B)는 PID 별로 다음 순서의 CC 값을 가진 패킷이 적어도 하나의 채널 FIFO 버퍼(216A), 또는 PID별 메모리 뱅크(216C)에 존재하기를 일정 시간만큼 대기하게 된다.
그리고, 타이머가 만료될 때까지 다음 순서의 PID 스트림 패킷이 도착하지 않거나, 로테이션 번호와 같은 값의 CC 값을 가진 PID 패킷이 도착하면, 해당 패킷이 손실된 것으로 보고 PID별 메모리 뱅크(216C)를 모두 비우고 리셋하게 된다.
PID는 서비스 그룹의 규모에 따라 그 범위를 설정할 수 있으며, 컨트롤러(216B)는 PID별 메모리 뱅크(216C)의 빠른 운용을 위해 아래 표 1과 같은 PID 뱅크 참조 테이블을 운용한다.
flag 01 PID 01 Next SC 01 timer 01
flag 02 PID 02 Next SC 02 timer 02
flag 03 PID 03 Next SC 03 timer 03
… … … …
flag N PID N Next SC N timer N
컨트롤러(405)의 입력 패킷 처리 알고리즘은 다음과 같다. 컨트롤러(405)는 PID 뱅크 참조 테이블에 다음 시퀀스 카운터(이하, Next SC)에 타이머를 두어 다음 패킷 간격(interval)이 매우 큰 PID의 경우, 들어오는 즉시 Next SC와 상관없이 빠져나갈 수 있도록 한다. 타이머 값은 채널간 도착 시간 편차(sknew)에 해당하는 정도의 시간으로, 해당 시간 안에 도착하는 패킷들이 순서에 맞지 않을 경우 버퍼링하여 재정렬한다.
그리고, 타이머 만기 후에도 다음 CC 필드값을 가진 패킷이 입력되지 않으면, 메모리에 버퍼링된 모든 패킷을 순차적으로 출력한다. Next SC보다 작은 CC 값의 패킷이 들어오거나, 버퍼링 하려는 위치에 이미 아직 전송못한 패킷이 존재할 경우, 버스트성 패킷 유실로 판단하여 해당 PID 뱅크의 패킷 메모리를 모두 비우고, 새 입력 패킷부터 다시 시작한다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 처리 방법을 설명하는 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 4의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 방송용 스트림 송신 장치(100)는 적어도 하나 이상의 입력 인터페이스 규격을 가진 방송용 스트림을 입력 받는다(S100). 여기서, 방송용 스트림은 MPEG-2 TS 비디오 스트림과, IP 기반의 비디오 스트림 및 데이터 스트림을 포함한다.
그리고, 방송용 스트림 송신 장치(100)는 수신된 방송용 스트림을 주파수 채널 별로 할당하고, 할당된 스트림을 주파수 채널 별로 융합하여 융합 스트림을 형성한다(S102).
여기서, 방송용 스트림 송신 장치(100)는 MPEG-2 TS 비디오 스트림을 다중화하여 상기 주파수 채널 별로 할당하고, IP 기반의 비디오 스트림 및 데이터 스트림으로부터 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림을 형성하며, 형성된 상기 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림을 다중화하여 상기 주파수 채널 별로 할당한다.
그리고, 방송용 스트림 송신 장치(100)는 MPEG-2 TS 비디오 스트림과 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림을 융합하여 채널 별로 융합 스트림을 형성한다.
그리고, 방송용 스트림 송신 장치(100)는 융합 스트림을 주파수 채널 별로 변조하여 송신한다(S104). 이때, 방송용 스트림 송신 장치(100)는 융합된 비디오 스트림을 QAM 변조하여 주파수 채널 별로 출력할 수 있다.
그리고, 방송용 스트림 수신 장치(200)는 융합 스트림을 수신하고, 수신된 융합 스트림을 기존의 MPEG-2 TS 비디오 스트림 및 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림으로 분리하여 복원한다(S106, S108).
따라서, 본 발명의 한 실시예에 따른 방송용 스트림 처리 방법은 케이블 망의 MPEG-2 TS 및 IP 인터페이스를 통해 유입되는 비디오 스트림을 융합하여 전송하고, 고용량 비디오 스트림을 채널별로 분할하여 전송함으로써, 보다 효율적으로 주파수 채널 자원을 활용할 수 있는 환경을 제공한다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 방송용 스트림을 수신해 다중화 및 재정렬하여 복원하는 절차를 설명하는 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 4의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.
도 6은 방송용 스트림 수신 장치(200)의 컨트롤러(216B)에 의한 패킷 처리 알고리즘을 나타낸다. 우선, 사전 처리 단계에서 TS 필터링부(214)에서 전송 에러 지시자(Transport error indicator)가 체크된 패킷은 모두 필터링한다. 하드웨어(H/W)는 활성화된 PID 테이블을 운영하여 PID 메모리 버퍼의 시작 주소를 관리한다.
그리고, 최초로 입력된 고유한 PID값은 PID 테이블에 등록하고 PID 메모리 버퍼를 할당하고 시작 주소를 링크한다. 일정 시간 동안 입력이 없는 PID는 테이블로부터 삭제되고, PID 메모리 영역도 수거되는 원칙을 가진다.
방송용 스트림 수신 장치(200)는 초기에 각 채널의 패킷 버퍼(FIFO)를 리셋하고, 모든 PID에 대한 Next SC 값을 '0'으로 설정한다(S200).
최초 입력된 PID 패킷은 PID 테이블에 기록하고, PID별 메모리 버퍼에 할당하며, 패킷 출력후 Next SC값을 출력 패킷의 CC값에서 1씩 증가(로테이션 순서)로 설정한다(S210, S220).
입력된 패킷의 CC값이 해당 패킷의 PID에 대한 Next SC값과 같은 경우에는 패킷을 바로 출력하고, Next SC를 1 증가시키고, 타이머를 동작시킨다(S212).
그리고, 입력된 패킷의 CC값이 해당 패킷의 PID에 대한 Next SC값과 같지 않으나 PID 타이머가 만료되어 있으면, 바로 패킷을 출력하고, Next SC값은 출력된 패킷의 CC+1 값으로 변경하고, 타이머를 리셋하여 재동작시킨다(S216, S226).
또한, 입력된 PID 패킷의 CC가 Next CC값과 같지 않으나 타이머 만료되지 않았을 경우, PID별 메모리 뱅크의 CC위치에 저장한다(S238). 이때 Next SC는 증가하지 않는다.
타이머가 만료되었을 때, 즉시 PID별 메모리 버퍼의 패킷을 순차적으로 모두 출력한다(S218, S218). 이때, Next SC의 변경은 없으며, 타이머는 재동작 하지 않는다. 이렇게 하면, 다시 패킷이 들어왔을 때 타이머가 만료된 상태이므로, 입력 패킷은 바로 출력되고, Next SC는 출력 패킷의 CC+1 값으로 변경된다.
타이머가 만료되지 않았으나, 다음에 도착한 패킷이 Next SC보다 rotation 순서상 앞선 패킷일 경우, PID별 메모리 버퍼의 패킷을 순차적으로 모두 출력한 후 입력 패킷까지 출력한다(S216, S218). 이때, Next SC 값은 마지막 출력된 패킷의 CC+1로 재설정되고 타이머도 리셋되어 재동작한다.
따라서, 본 발명의 한 실시예에 따른 방송용 스트림 수신 장치(200)는 PID 기반 메모리 뱅크를 사용하고, 다수개의 RF 채널로 분할되어 유입된 스트림의 재정렬과 복원을 위해 상기와 같은 절차를 사용함으로써, 보다 효과적으로 스트림을 복원할 수 있는 환경을 제공한다.
이와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 처리 방법은 HFC 기반 케이블 망에서 MPEG-2 TS 기반 방송용 스트림과 IP 기반 방송용 스트림을 보다 효율적으로 융합하고, 다수개의 RF 채널로 분배하여 전송할 수 있는 환경을 제공한다.
따라서, 본 발명의 한 실시예에 따른 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 처리 방법은 MPEG-2 TS 및 IP 인터페이스를 통해 케이블 망으로 유입되는 고용량 비디오 서비스 스트림을 보다 효율적으로 케이블 망의 주파수 채널을 통해 가입자 측으로 전달할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (18)

  1. HFC(Hybrid Fiber Coaxial) 기반 케이블 망의 주파수 채널을 이용해 방송용 스트림을 처리하는 방법에서,
    적어도 하나 이상의 입력 인터페이스 규격을 가진 방송용 스트림을 입력받는 단계,
    입력된 상기 방송용 스트림을 적어도 하나 이상의 주파수 채널에 할당하고, 할당된 스트림을 주파수 채널 별로 융합하여 융합 스트림을 형성하며, 상기 융합 스트림을 상기 주파수 채널 별로 송신하는 단계, 그리고
    상기 융합 스트림을 수신하고, 상기 주파수 채널 별로 분리된 융합 스트림을 재조립하여 기존의 방송용 스트림으로 복원하는 단계
    를 포함하며,
    상기 송신하는 단계는,
    상기 방송용 스트림의 주파수 채널 할당을 제어하고 관리하며, 상기 HFC 기반 케이블 망에서 수신된 상향 스트림을 처리하여 전송하는 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 처리 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 방송용 스트림은,
    MPEG-2 TS 비디오 스트림과, IP 기반의 비디오 스트림 및 데이터 스트림을 포함하는 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 처리 방법.
  3. 제2항에서,
    상기 송신하는 단계는,
    상기 MPEG-2 TS 비디오 스트림을 다중화하여 상기 주파수 채널 별로 할당하는 단계, 그리고
    상기 IP 기반의 비디오 스트림 및 데이터 스트림을 닥시스(Data Over Cable Service Interface Specification, 이하 DOCSIS) 프레임으로 변환하여 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림을 형성하며, 형성된 상기 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림을 다중화하여 상기 주파수 채널 별로 할당하는 단계
    를 포함하는 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 처리 방법.
  4. 제3항에서,
    상기 송신하는 단계는,
    상기 MPEG-2 TS 비디오 스트림과 상기 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림을 주파수 채널 별로 융합하여 상기 융합 스트림을 형성하는 단계
    를 더 포함하는 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 처리 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 기존의 방송용 스트림으로 복원하는 단계는,
    수신된 상기 융합 스트림을 MPEG-2 TS 비디오 스트림 및 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림으로 분리하여 복원하는 단계
    를 포함하는 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 처리 방법.
  6. 제5항에서,
    상기 기존의 방송용 스트림으로 복원하는 단계는,
    수신된 상기 융합 스트림에서 MPEG-2 TS 비디오 스트림을 필터링하고, 필터링된 상기 MPEG-2 TS 비디오 스트림을 역다중화하여 기존의 방송용 스트림으로 복원하는 단계
    를 포함하는 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 처리 방법.
  7. 제5항에서,
    상기 기존의 방송용 스트림으로 복원하는 단계는,
    수신된 상기 융합 스트림에서 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림을 필터링하고, 필터링된 상기 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림을 역다중화하여 기존의 방송용 스트림으로 복원하는 단계
    를 포함하는 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 처리 방법.
  8. 비디오 스트림 또는 데이터 스트림을 포함하는 방송용 스트림을 입력받는 입력부,
    입력된 상기 방송용 스트림을 다중화하여 적어도 하나 이상의 주파수 채널 별로 할당하는 다중화부,
    주파수 채널 별로 분류된 방송용 스트림을 융합하여 상기 주파수 채널 별로 융합 스트림을 형성하는 MPEG-2 TS 융합부,
    상기 방송용 스트림의 주파수 채널 할당을 제어하고 관리하는 제어 인터페이스부, 그리고
    HFC(Hybrid Fiber Coaxial) 기반 케이블 망에서 수신된 상향 스트림을 처리하여 전송하는 상향 데이터 스트림 처리부
    을 포함하는 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 송신 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 융합된 스트림을 직교 진폭 변조(Quadrature Amplitude Modulation, QAM)하여 주파수 채널 별로 출력하는 출력부
    를 더 포함하는 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 송신 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 입력부는,
    MPEG-2 TS 비디오 스트림과, IP 기반의 비디오 스트림 및 데이터 스트림을 입력받는 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 송신 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 다중화부는,
    MPEG-2 TS 비디오 스트림을 다중화하여 주파수 채널 별로 분류하는 MPEG-2 TS 다중화부
    를 포함하는 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 송신 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 다중화부는,
    IP 기반의 비디오 스트림 및 데이터 스트림을 닥시스(Data Over Cable Service Interface Specification, 이하 DOCSIS) 규격의 MPEG-2 TS 스트림을 형성하고, 형성된 상기 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림을 다중화하여 주파수 채널 별로 분류하는 DOCSIS 처리부
    를 포함하는 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 송신 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 MPEG-2 TS 융합부는,
    상기 MPEG-2 TS 비디오 스트림과 상기 DOCSIS 규격의 MPEG-2 TS 스트림을 융합하여 주파수 채널 별로 융합 스트림을 형성하는 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 송신 장치.
  14. 삭제
  15. 복수개의 주파수 채널들로부터 전송되는 융합 스트림을 수신하는 수신부,
    상기 융합 스트림에서 MPEG-2 TS 비디오 스트림을 필터링하고, 필터링된 상기 MPEG-2 TS 비디오 스트림을 재조립하여 방송용 스트림으로 복원하는 MPEG-2 TS 역다중화부,
    복원된 상기 방송용 스트림을 출력하는 출력부, 그리고
    양방향 방송 데이터의 상향 데이터를 처리하여 HFC(Hybrid Fiber Coaxial) 기반 케이블 망으로 전송하는 상향 처리부
    를 포함하는 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 수신 장치.
  16. 제15항에서,
    상기 융합 스트림에서 IP 기반의 닥시스(Data Over Cable Service Interface Specification, 이하 DOCSIS) 플로우만을 필터링하고, 필터링된 상기 DOCSIS 플로우를 재조립하여 복원하는 DOCSIS 처리부
    를 더 포함하는 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 수신 장치.
  17. 제15항에서,
    상기 MPEG-2 TS 역다중화부는,
    상기 융합 스트림에서 MPEG-2 TS 비디오 스트림 만을 필터링하는 TS 필터링부, 그리고
    필터링된 상기 MPEG-2 TS 비디오 스트림을 재조립하여 방송용 스트림으로 복원하는 복원부
    를 포함하는 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 수신 장치.
  18. 제17항에서,
    상기 복원부는,
    MPEG-2 TS 패킷 내에 존재하는 연속성 체크(Continuity Check, CC) 필드를 사용하여 재정렬하는 주파수 채널을 이용한 방송용 스트림 수신 장치.
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