KR19980069058A

KR19980069058A - 부가 데이터 서비스용 디지탈 방송 시스템의 데이터 송신방법

Info

Publication number: KR19980069058A
Application number: KR1019970005931A
Authority: KR
Inventors: 임채열; 전우성
Original assignee: 이득렬; 주식회사 문화방송
Priority date: 1997-02-26
Filing date: 1997-02-26
Publication date: 1998-10-26
Also published as: KR100225507B1

Abstract

본 발명은 위성 방송 시스템에서 데이터 송신 방법에 관한 것으로서, 프로그램에 관련된 제 1 데이터, 전송 패캣을 선택하고 프로그램 안내를 위한 RSMS 데이터, 모든 시청자에게 긴급 시 또는 일반적으로 제공되어져야 할 제 2 데이터와 인터넷에 대한 정보 또는 수신기에 소프트 웨어나 데이터를 특정 수신기에만 서비스하기 위한 제 3 데이터외에 방송 프로그램과 관련된 제 1 부가 데이터와; 모든 시청에게 동시에 제공하는 제 2 부가 데이터와; 특정 수신자에게만 제공하는 제 3 부가 데이터를 더 구비한다.

즉, 본 발명은 기존의 인터넷을 위한 데이터 구조를 유지하므로 부가 데이터의 송수신이 쉽고도 다양한 서비스가 가능하다는 효과가 있다. .

Description

부가 데이터 서비스용 디지탈 방송 시스템의 데이터 송신 방법

본 발명은 디지탈 방송 프로그램 안내 데이터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디지탈 방송시 현재 수신되고 있는 방송의 프로그램과 밀접한 관계를 같는 데이터와 프로그램 안내를 위한 데이터 및 긴급 데이터의 송수신 등을 가능하게 하는 방법에 관한 것이다.

현재 우리나라의 무궁화호 위성방송 시스템의 특징을 보면 표1.에서와 같다.

[표 1]

무궁화호 위성 방송의 특징

우리나라의 디지탈 위성방송을 통하여 시작될 가능한 TV방송 서비스의 내용을 살펴보면 다음과 같다.

1. 광폭화면 전송:

위성방송에서는 화면의 종횡비가 4:3 및 16:9인 광폭 TV 방송을 실시할 예정이다. 화면이 좌우로 확대됨으로 현장감이 살아나서 마치 영화를 보는 것과 같은 효과를 만들어 낼 수 있게 된다. 송출되는 영상의 유호화소수는 4:3과 16:9 모두 720x480이다. 다만 16:9 화면을 전송할 때는 4:3 수상기를 위하여 팬/스캔(PAN/SCAN) 정보가 영상 기본 스트림에 삽입된다. 팬/스캔(PAN/SCAN) 정보는 4:3 수상기가 디스플레이해야 되는 영역을 표시하는 정보이다.

2. 자막 서비스(close caption):

자막 서비스(close caption)란 화면의 하단(위치가 고정될 필요는 없음)에 출연한 사람의 대화나 동작을 자막으로 표시화는 것으로, 시청자의 선택에 따라 온/오프(on/off)가 가능하다. 이것은 청각 장애자와 외화의 자막을 위한 서비스로서 미국에서는 지상파 TV에 사용되고 있으며, 국내에서는 위성방송에서 실시할 예정이다. 현재 국내의 지상파 TV에는 자막 서비스를 실시하고 있지 않기 때문에 국내 규격이 없는 상태이다. 따라서 국내 규격이 정해질 때까지 이에 대한 모든 형식과 코드는 EIA-608를 따르도록 되어 있다.

우리나라의 디지탈 위성방송은 디지탈 방송의 비디오 오디오의 압축 방식은 세계적인 동영상 압축 방식인 MPEG1과 MPEG2의 비디오와 오디오 압축 및 복원을 위한 규격을 따르고 있으며 이들을 패캣(packet) 형태로 전송하기 위하여 MPEG2 트랜스포트 패킷(transport packet) 규격을 채용하고 있다. 또한, 한국의 디지탈 위성 방송의 규격에는 프로그램 안내를 위하여 MPEG2의 트랜스포트 패캣구조를 그대로 유지하면서 프로그램 안내정보를 PAT, PMT, NIT, EIT, SDT, TDT로 전송하고 있다. 이러한 구조를 살펴보면 다음과 같다.

MPEG2 시스템 계층(system layer)(ISO/IEC 133818-1)에서 정의 되어진 PAT, CAT와 PMT의 내용을 살표보면 다음과 같다.

PAT(Program Association Table):PMT 및 NIT 패킷 정보 제공한다.

CAT(Conditional Access Table):CA 시스템(system)을 위한 EMM의 PID를 제공한다.

PMT(Program Map Table):비디오 오디오 패킷(Video/Audeo packet)과 PCR이 있는 패킷 및 ECM 패킷의 PID를 제공한다.

DVB에서 정의되고 우리나라의 위성방송에서 사용하는 프로그램 안내 정보를 살펴보면 다음과 같다.

NIT(Network Information Table): 자동 튜닝(Automatic tuning)을 위한 정보를 제공한다. 즉 물리적 네트워크(Physical network)의 구성 정보를 제공하는데 해당 방송의 중계기의 번호와 ECC 코딩방법을 제공한다.

SDT(Service Description Table):위성방송망에 대한 서비스나 특정 트랜스포트 스트림 내에 포함된 서비스에 대하여 설명한 것이다. 각 SDT 섹션은 하나의 규정된 트랜스포트 스트림에 속한 데이터를 포함한다. SDT는 프로그램 안내를 작성하는 데 사용할 수 있다.

EIT(Event Information Table):모든 HDTV 위성방송 채널의 이벤트에 대한 정보를 연대순으로 제공한다. 각 EIT 섹션은 임의의 채널과 관련되어 있는, 단 하나의 서비스 아이디(service＿id)에 관한 데이터를 포함하고 있다. EIT는 프로그램 안내정보를 제공한다. EIT는 프로그램 정보를 전송하기 위하여 사용되는 PID의 수, 각 EIT의 PID에서 제공하는 프로그램 안내주기(시작 시각과 점유 시간)와 각 EIT의 PID에 대한 전송 간격(동일 프로그램 정보의 다음 전송 사이의 시간)을 제공할 수 있도록 구성된다.

TDT(Time Data Table): UTC-시간(time)과 날짜 정보를 가지고 있다.

EIT 정보가 좁은 의미의 프로그램 안내 정보라고 할 수 있는데, 안내되어지는 시간 대역에 따라서 차등적인 전송 주기를 갖도록 하여 EIT1,2,3 및 4로 전송하도록 하였다.

프로그램 안내 메시지들을 프로그램 안내를 위한 부가 데이터를 포함하고 있다. 수신기는 이 부가 데이타를 이용하여 가입자가 프로그램을 선택할 수 있도록 프로그램 안내 화면을 만들고 보여준다. 부가 데이터는 선택된 프로그램들에 대한 디지탈 방송 반송파의 자동 동조에 사용된다. 프로그램 안내 정보를 제공하기 위한 부가 데이터는 512kbytes 이하로 한다.

PMM(NIT, SDT 및 TDT) 테이블에 대한 PID는 프로그램 번호 0과 관련된 PAT에서 찾을 수 있다. EIT 테이블의 수와 해당 EIT 테이블과 관련된 PID는 NIT에 포함되어 있는 EIT 코딩 디스크립터(config descrptor)에서 찾을수 있다. PMM 테이블의 사퀸스 예는 도 1에 도식화되어 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 방식에서는 프로그램 안내를 위한 데이터만이 정의 되어 있을 뿐으로 현재 수신하고 있는 프로그램과 관련있는 부가 데이터를 송수신 하거나 긴급 데이터를 송수신 하게 하는 기능이 없다.

또한 종래의 방식에서는 프로그램 안내를 위한 데이터를 수신기가 수신하여 도시하고자 하는 경우에 도시를 위한 방법이 데이터속에 포함 되어 있지 않으므로 프로그램 안내 데이터를 도시를 위한 수신기의 제작이 어렵다는 문제가 있었다.

즉, 무궁화호 디지탈 위성방송에서 프로그램 안내를 위한 데이터만이 정의 되어 있음으로 현재 수신하고 았는 프로그램과 관계있는 부가 데이터를 송수신 하거나 긴급 데이터를 송수신하게 하는 기능이 없으며 프로그램 안내를 위한 데이터를 수신기가 수신하여 도시하는 경우 도시를 위한 방법이 데이터속에 포함되어 있지 않아 프로그램 안내 데이터의 도시를 위한 수신기의 제작이 어렵다는 점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은, 현재 수신하고 있는 프로그램과 관계있는 부가 데이터와 프로그램 안내를 위한 데이터, 긴급 데이터를 수신기가 쉽게 도시할 수 있고, 송신시 까다로운 데이터 구조를 피하고 기존의 인터넷을 위한 데이터 구조를 유지하므로 부가 데이터의 송수신이 쉽고도 다양한 서비스를 가능하게 하며 특정수신기에 데이터의 다운 로딩을 위한 송신 방법을 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 프로그램에 관련된 제 1 데이터, 전송 패캣을 선택하고 프로그램 안내를 위한 RSMS 데이터, 모든 시청자에게 긴급 시 또는 일반적으로 제공되어져야 할 제 2 데이터와 인터넷에 대한 정보 또는 수신기에 소프트 웨어나 데이터를 특정 수신기에만 서비스하기 위한 제 3 데이터로 구성된 위성방송 시스템에 있어서, 방송 프로그램과 관련된 제 1 부가 데이터와; 모든 시청에게 동시에 제공하는 제 2 부가 데이터와; 특정 수신자에게만 제공하는 제 3 부가 데이터를 더 구비한다.

도 1 은 PMM 테이블의 사퀸스 예를 도시한 도면,

도 2 는 위성방송 시스템의 참조 모델을 도시한 도면,

도 3 은 본 발명을 위한 위성 방송 수신기의 블록도,

도 4 는 한 개의 파일로 구성된 부가 데이터의 트랜스포트 패킷을 도시한 도면,

도 5 는 부가 데이터1 서비스의 한 예를 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 채널 디코더2 : MPEC-2 전송 디코더

3 : 디스스크램블러4 : MPEC 1,2 디코더

5 : 중앙 처리 장치6 : 메모리

7 : 모뎀 8 : 스마트 카드

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명에서 제안된 부가 서비스를 제공하기 위하여는 기초 스트림으로 3가지 형태의 기초 스트림을 추가하여 구성하여야 하며 이때 위성방송 시스템의 참조 모델은 도 2 에서와 같이 구성되어 진다.

상술한 바와 같이 데이터 및 스트림 데이터는 각 프로그램에 관련된 데이터1, 위성방송에서 이미 구현되어 전송 패캣을 선택하고 프로그램 안내를 위한 RSMS 데이터, 각 프로그램과 관례는 없으나 모든 시청자에게 긴급 시 또는 일반적으로 제공되어져야 할 데이터2와 인터넷에 대한 정보 또는 수신기에 소프트 웨어나 데이터를 특정 수신기에만 서비스하기 위한 데이터3로 구성할 수 있다.

위성을 통하여 제공되는 내용은 프로그램(P1)에 구성된 비디오/오디오/데이타1과 프로그램(P2)에 구성된 RSMS 데이터, 프로그램(P3)의 데이터2 및 프로그램 (P4)의 데이터3로 구성되어지게 된다. 전송되어져 시청자에게 도시 되어져야 할 데이터 서비스는 HTML이나 JABA언어로 표현되어 수신측으로 전송되어져야 하고, 수신측에서는 각 수신기에 적당한 브라우저(Browser)를 사용하여 DAVIC에서 위성 방송 수신기(STU)가 MHEG-5를 사용한 것과 같이 화면에 도시하여야 한다. TV방송 서비스는 프로그램(P1)을 통하여 제공되는데 제한 수신을 위하여 일반 DVB 스크램블링(Common DVB Scrambling)알고리듬을 사용한다.

본 발명에서는 DAVIC에서와 같이 STU에 인터페이스된 퍼스널 컴퓨터(PC)에 대한 데이터 서비스보다 시청자가 STU를 통하여 직접 서비스를 받을 수 있는 디지탈 TV 부가 데이터 서비스를 의도하였다. STU에는 퍼스널 컴퓨터보다 제한된 메모리 공간만을 사용할 수 있으며 각 제작회사의 모델별로 다른 중앙 처리 장치(CPU)를 사용하고 있으며 방송 서비스업자와 모뎀라인으로 연결되어 있다. 도3에 이와 같은 STU의 구성도를 나타내었다.

즉, STU는 도시된 바와 같이 입력 신호를 채널 디코딩하는 채널 디코더(1)와, 채널 디코더(1)의 다중화된 스트림속에서 부가 데이터 스트림을 역다중화하는 MPEG 2 전송(Transport) 디코더(2)와, 이 MPEG 전송 디코더의 신호를 디스스크램블링하는 DVB 디스스크램블러(3)와, 이 MPE 전송 디코더(3)의 오디오 및 영상 신호를 디코딩하는 MPEG 1,2 디코더(4)와, MPEG 전송 디코더(2) 및 중앙 처리 장치(5)와 연결된 메모리(6)와; 상기 중앙 처리 장치(5)와 방송 서비스 업자를 연결하는 모뎀(7)과, 중앙 처리 장치(5)와 연결되어 있는 스마트 카드(8)를 구비한다.

도 2에서와 같이 위성방송 수신기는 방송 업자로부터 위성을 통하여 부가데이타 서비스를 다운로드할 수 있다.

방송 업자는 부가 데이터를 다른 여러 프로그램들과 같이 다중화하여 MPEG2 전송 스트림(Transpotr stream)으로 송신하게 되고, 수신기는 MPEG2 전송 디코더(2)를 사용하여 다중화된 스트림 속에서 부가 데이터 스트림을 역다중화하고 STU내의 CPU가 이의 내용을 처리하며 경우에 따라서 외부에 연결된 퍼스널 컴퓨터, VCR 또는 다른장치로 역다중화한 스트림을 출력 시킨다. STU의 메모리는 한정적이어서 방송되는 모든 부가 데이터의 내용을 저장하지 못하므로 부가 서비스를 위한 효율적인 방법을 찾아야 한다.

부가 데이터1은 방송 프로그램과 관련된 부가 데이터 서비스로 프로그램을 시청하는 시청자에게 프로그램과 관련된 정보를 시청자가 이를 요구하게 될 때 부가 데이터 정보를 디코딩하여 제공하게 하거나 시청자의 의사에 관계없이 부가 정보 데이터를 수신하여 실행 시킬 수 있다. 시청자가 부가 정보를 요구해야 나타나는 서비스와 의사에 관계없이 나타나는 서비스는 서로 다른 PID를 갖는 전송 패킷으로 전송된다.

시청자가 부가 정보를 요구해야 나타나는 서비스의 경우 먼저 시청자에게 해당 부가 정보가 실려 있음을 시청자에게 인지 시킨 뒤 시청자가 부가 정보를 요구할 때 해당 부가 정보의 홈 페이지(Home Page)에 해당하는 파일을 실행 시킨다.

부가 정보의 홈페이지가 실려있는 패캣의 PID는 PMT에서 디스크립터(descriptor)형태로 STU에 알리고 HTML의 HREF를 이용하여 각 파일들이 서로 링크 되어진다. 각 파일들이 실려있는 패캣의 PID를 지정하고 HREF를 사용하여 파일들을 링크 시키는 구체적인 방법은 후술하였다.

STU에서는 먼저 홈 페이지의 부가 데이터를 실행시킨 뒤 계속해서 부가 정보를 실행시키는 방법은 웹(Web)에서 각 파일들을 연결시켜서 탐색하는 방법과 동일하게 이루어지도록 한다.

이렇게 해서 부가 데이터1은 실행하기 전에 시청자의 개입 여부에 따라서 Direct_Sub_Data1과 Indirect_Sub_Data1으로 구분되어 진다.

부가 데이터2는 전체 수신기를 대상으로 수신하고 있는 프로그램의 내용과 관계없이 실행하기 위한 데이터 서비스로 긴급한 내용을 전달하거나 방송 업자가 시청자에게 알리고자 하는 내용이나 기타 대중을 위한 정보를 전달하기 위한 방법으로 이용되어지거나 STU의 소프트 웨어를 갱신하고자 할 때 사용 되어질 수 있다. 또한 ETS 300 468을 이용한 프로그램 안내 방법 이외에 부가 데이터2 서비스를 이용할 수도 있다. 프로그램 안내를 고정된 규격으로 하기보다는 가종 하드웨어와 CPU에 관계없이 실행되어 질 수 있는 HTML이나 JABA 언어를 사용하여 구현하므로써 다양한 형태의 프로 그램 안내가 가능해 진다. 부가 데이터2 역시 부가 데이터1의 경우와 같이 시청자의 의지에 의하여 실행되는 여부에 따라서 Direct_Sub_Data2와 Indirect_Sub_Data2로 구분되어 진다.

부가 데이터3는 특정 수신기를 대상으로 한 데이터 서비스를 제공하거나 특정 수신자에게 특정 내용을 전달하고자 할 때 사용된다. 예를 들면 부가 데이터 서비스1 또는 2에서 필용한 정보를 만족스럽게 얻지 못한 시청자는 더 많은 정보를 방송 업자에게 모뎀라인을 통하여 요구하게 되고 요구된 정보는 방송 중에 부가정보로 전송되어지는데 VOD는 이러한 방법을 이용하여 구현될 수 있다. 또한 가입비나 시청료를 납부하지 않았을 경우 방송상으로 통고할 수 있다. 부가 데이터3 역시 부가 데이터1의 경우와 같이 시청자의 의지에 의하여 실행되는 여부에 따라서 Direct_Sub_Data3와 Indirect_Sub_Data3로 구분되어 진다.

부가 데이터는 그 성격과 용도에 따라서 한 개의 파일이거나 여러개의 파일로 구성되어 있다. 이러한 부가 정보 데이터들은 트랜스 포트 패캣에 실어서 해딩 오디오 및 비디오 데이터와 함께 MPEG2 전송 스트림(Transport stream)으로 다중화되어 수신기로 전송되어 수신기에서 수신된다.

부가 데이터의 표현은 MHEG-5를 이용하여 최종적으로 도시되어지며 이를 위하여 부가 데이터의 표현은 특정 하드웨어나 중앙 처리 장치에 무관한 HTML이나 JABA를 사용하여야 하며, 최종 결과가 MHEG-5를 이용하여 도시 되지않는 수수데이타의 다운로드나 소프트 웨어의 다운로드의 경우는 제외 한다.

이러한 부가 데이터를 전송하기 위하여 전송되는 데이터의 종류와 어느 트랜스 포트 패캣으로 전송되는지를 수신기에 알려하 하고 경우에 따라 PID가 다른 전송 패킷으로 전송되어 질 때 서로가 연결 되어 있음을 알릴 수 있는 수단이 있어야 한다.

부가 데이터의 종류에 따라서 데이터가 한 개의 파일로 구성되거나 여러개의 파일로 구성되어질 수 있다. 여러개의 파일로 구성되어 있는 경우 우선 TAR를 사용하여 여러개의 파일을 한 개의 파일로 구성하고 DAVIC 1.0 규격(specification)에서와 같이 프라이베이트 스트림1(private stream1)의 PES 패킷화(packetization) 과정을 거쳐서 전송 패캣의 data_byte부에 PES 패킷을 실어서 전송한다. 도 4에 이러한 과정을 나나내었다.

이러한 과정을 신택스(syntax)로 살펴 보면 표2와 같다. 부가 데이터는 PES 한 개의 파일로 되거나 여러개의 PES로 구성되어 최대 184바이트(byte)인 MPEG2 전송 패킷(transport packet)의 패이로드(payload)에 나누어서 전송한다.

[표 2a]

Transport packet의 syntaxd

구문	비트수	규정된
transport_packet(){
sync_byte	8	0x47
transpotr_error_indicator	1	x
payload_unit_start_indicator	1	x
transport_priority	1	x
PID	13	x
transport_scrambling_control	2	x
adaptation_field_counter	2	x
continuity_counter	4	x

[표 2b]

if(adaptaiton_field_control=='10'∥adaptation_field_control=='11'){
adaptation_field()
}
if(adaptation_feld_control=='01'∥adaptation_feld_control=='11'){
for(i=0;i〈N;i++){
data_byte	8	x
}
}
}

TAR되어진 부가 데이터 파일은 DAVIC 1.0 규격(pecificaton)에서와 같이 프라이베이트 스트림1(private stream1)의 PES 패킷 형태로 전송되어지게 되는데 프라이베이트 스트림1(private stream1) PES 패킷 형태를 살펴보면 다음의 표3과 같다.

[표 3]

Private_stream_1_PES_packet의 syntax

구문	비트수	규정된
private_stream_1_PES_packet(){
private_stream_1_PES_packet_header()
data_identifier	8	x
private_stream_id	8	x
private_stream_version_number	8	x
private_PES_packet_data()
}

private_stream_1_PES_packet_header(), data_identifier, private_stream_id 및 pivate_PES_jpacket_data()는 DAVIC 1.0 규격(specification)에서와 같고 private_stream_version_number는 해당 프라이베이트 스트림(private stream)이 이전의 것이며 새로운 데이터들로 갱신 되었음을 나타내기 위하여 private_stream_1_PES_packet에 추가하여 사용한다.

한편 전송시 어느 트랜스포트 패캣에 어떤 종류의 부가 데이터가 실려있는수신기에 알리기 위하여 MPEG2의 PSI 정보를 이용한다. 먼저 시청자가 시청하는 프로그램과 관계있는 부가 데이터1의 PID는 지정된 PMT(program Map Table)내의 비디오, 오디오 패캣의 PID와 함께 알려지고, 부가데이터2는 NIT내의 디스크립터(descriptor)()를 사용하여 부가 데이터2의 PID를 알리고, 부가 데이터3은 모뎀 라인을 통하여 송신기측과 통신할 때 행당 패킷의 PID를 전송받는다.

프로그램의 비디오 오디오 PID가 PAT와 PMT를 디코딩하여 구해지듯 부가 데이터1도 같은 방법으로 구해진다. 해당 프로그램 즉 program_number에 대한 ISO/IEC 13818-1(MPEG-2 시스템 표준)에서 규정된 것과 같이 다음과 같이 사용되며 해당 프로그램의 비디오 오디오의 PID값과 부가 데이터1,2 및 자막 데이터의 PID는 다음과 같은 형태로 전송되어 진다.

[표 4]

PMT section의 syntax

구문	비트수	사용할 값
TS_program_map_section(){
table_id	8	0x02
section_syntax_indicator	1	1
0	1	0
reserved	2	11
section_length	12	x
program_number	16	x
reserved	2	11
version_numbdr	5	x
current_next_indicator	1	x
section_number	8	x
last_section_number	8	x
reserved	3	111
PCR_PID	13	x
reserved	4	1111
program info_length	12	x
for(i=0;i〈N;i++){
descriptor()
}
for(i=0;i〈N1;++){
stream_type	8	x
reserved	3	111
elementary_PID	13	x
reserved	4	1111
PMT_info_length	12	x
for(j=0;j〈N2;j++){
PMT_descriptor();
}
}
CRC32	32	x
}

PMT 섹션(section)내의 스트림_타입(stream_type)을 사용하여 계속하여 나오는 기본(elementary)_PID가 어떤 종류의 트랜스포트 패캣의 PID임을 나타낸다. 즉 MPEG2 영상(video)인 경우 0x02 MPEG2 오디오(audio)의 경우 0x04를 사용하며 부가데이타1이 MHEG형태로 디코딩되는 경우 0x07 특정형태를 사용할 경우0x80-0xFF의 값 중 해당 데이터를 나타내도록 규정된 값을 사용한다. 또한 PMT 디스크립터(descriptor)를 사용하여 해당 PID가 부가 데이터1의 PID를 나타내면 해당 패킷을 HREF를 사용하여 해당 PID가 부가 데이터1의 PID를 나타내며 해당 패킷을 HREF를 사용하여 링크(link)시키기 위하여 로직칼 명칭(logical name)을 표현한다. 이러한 PMT 디스크립터(descriptor)를 살펴보면 표 5와 같다.

[표 5]

PMT 디스크립터(descriptor)의 신텍스(syntax)

PMT_descriptor구문	비트수
PMT_descriptor(){
descriptor_tag	8
descriptor_length	1
for (i=0; i〈length;i++){	1
direct)_indirect	1
reservde	7
packet_logical_name	16
}
}

direct_indirect는 부가 데이터1의 서비스가 Direct_Sub_Data1서비스 혹은 Indirect_Sub_Data1서비스임을 구분하며 packet_logical_name을 사용하여HREF을 이용하여 파일을 서로 연결시킬 때 사용한다. 예로서 packet_logical_name이 0x70이고 해당 Private_stream_1_PES에 news.html이라는 파일을 연결시키는 경우

HREF=0x70/news.html

을 사용하여 해당 파일을 연결시킨다.

한편 표6에서와 같이 NIT의 서브 데이터 디스크립터(Sub Data Descriptor)를 사용하여 부가 데이터2가 전달되는 패캣의 PID를 지정할 수 있다.

[표 6]

Sub Data descriptor의 syntax

Sub_Data_descriptor 구문	비트수
Sub_Data_descriptor(){
descriptor_tag	8
descriptor_length	8
for (i=0;i〈length;i++){
reserved	2
direct_indirect	1
Sub_data2_PID	13
}
}

direct_indirect는 부가 데이터1의 경우와 같이 부가 데이터 서비스가 Direct_Sub_Data2서비스 혹은 Indirect_Sub_Data2서비스임을 구분하며 Sub_Data2_PID를 사용하여 해당 서비스의 데이터가 전송되어지는MPEG2 전송 패킷(Transport packet)을 지정한다.

부가 데이터3의 경우 특정 수신기에만 전송되는 서비스이므로 해당 전송패캣을 통하여 특정 수신기가 요구한 해당 서비스를 방송용 채널을 통하여 전송 받을 것을 모뎀 라인의 양방향 통신을 사용하여 이루어진다 이때 전송될 데이터의 전송 패킷(Transport packet)의 PID값도 지정되며 수신기의 트랜스포트 디코더를 이용하여 해당 데이터 패캣을 디코딩하여 부가 데이터3의 서비스를 전송받게 된다. 모뎀 라인을 통한 통신 방법에는 여러 가지가 있을 수 있고 여기서는 언급하지 않기로 한다.

부가 데이터에 해당하는 부분은 인터넷에서 광범위하게 사용하는 HTML이나 JABA언어로 구성하고 방송 트랜스포트 스트림(transport stream)속에 program_association_data_section이나 TAR 파일 형태로 트랜스포트 패캣(transport packet)의 MPEG2(ISO/IEC 13818-1)의 규약에 따라 data_byte에 끼워 넣는다. 수신기에서 수신된 부가 데이터는 현재 수신하고 있는 프로그램과 중첩되어 도시되어 질 수 있으며 화면에 구성된 메뉴를 수신기의 리모트 콘트롤러를 사용하여 도5에서와 같이 인터넷을 웹 브라우저(Web-browser)로 탐색하는 방법으로 시청자가 원하는 정보를 찾아갈 수 있다. 이러한 부가 정보 데이터들은 각각 한 개의 파일로 구성되어있고 이들을 트랜스 포트 패캣에 실어서 해당 오디오 및 비디오 데이터와 함께 수신기로 전송한다. 앞에서 설명한 바와 같이 전송시 PMT 패캣을 통하여 어느 트랜스 포트 패캣에 해당 오디오와 비디오의 부가 데이터가 실려있는지 수신기에 알린다.

이러한 전송된 부가 데이터1은 수신기에서 해당 채널이 선택되어질 때 부가 데이터 서비스가 시작 되어지게 된다. 여러개의 파일중 시작 파일이 초기에 선택되어 수행되어지고 결과가 화면에 도시 되어진다.

도 5 는 부가 데이터1 서비스의 한 예를 나타내고 있다. 관광 프로 그램의 한가지로 설악산의 아름다운 모습을 그린 프로그램의 경우(도 5 a) 부가 데이터 서비스로 설악산의 관광 명소나 관광을 위한 여행 안내를 프로그램에 함께 부가 데이터1형태로 실어 방송이 되어진 경우(도 5b)시청자가 원할 때 부가 데이터 서비스 화면의 초기화면이 나타나고 계속해서 시청자가 원하는 내용을 선택하도록 한다.

여기서는 먼저 관광 명소를 선택 한 경우 도 5 c와 같이 여러 관광 명소에 대한 내용이 화면에 표시되어진다. 이러한 방법은 인터넷에서 행하여지는 화면 도시 방법과 매우 유사하게 이루어질 수 있다. 도5b에서 여행 안내를 선택한 경우 다음 화면을 그림5.d에 도시 하였다.

이것은 부가 데이터1의 Indirect_Sub_Data1을 사용한 것이지만 Direct_Sub_Data1을 사용하여 시청자가 선택 하지않아도 그림5.b의 화면을 도시하도록 할 수 도있다.

부가 데이터 서비스를 이용하여 자막 데이터 서비스도 가능한데, 자막 데이타 서비스는 부가 서비스를 통하여 자막 데이터의 경우 프로그램이 지속되는 동안 계속 되기 때문에 수신기는 사용자가 일단 자막 데이터 서비스를 선택하면 이를 취소 할 때 까지 계속 서비스를 수행 하여야 한다. 자막 데이터(closed_caption_ data)에 해당하는 부분은 부가 데이터1의 Indirect_Sub_Data1의 형태로 서비스 될 수 있다.

자막 데이터 서비스의 경우 Direct_Sub_Data1과 같이 수신기가 해당 프로그램의 선택했을 때 곧 바로 실행되지는 않고 시청자로 부터 요구를 받아서 여러개의 파일중 특정한 파일이 초기에 선택되어 수행되어지고 결과가 현재 수신하고 있는 프로그램과 중첩되어 도시 되어진다. 자막 데이터 서비스의 경우 시간이 지나면서 프로그램의 대사와 함께 새로운 단어가 계속 적으로 도시 되어져야 하므로 자막 데이터 서비스의 경우 수신기는 새로운 자막 데이터 패캣이 도착하게 되면 이를 수신기에서 수신하여 도시하여야 한다.

부가 데이터 서비스를 이용하여 다양한 형태의 프로그램 안내를 위한 서비스가 가능하다. 프로그램 안내(program guide)에 해당하는 부분은 부가 데이터부분은 인터넷에서 광범위하게 사용하는 HTML이나 JABA언어로 구성함으로써 하드웨어와 CPU에 종속되지 않으며 다양한 형태의 안내가 가능하다. 수신기에서 수신된 프로그램 안내 데이터는 시청자로부터 요구가 있을 때 홈 페이지에 해당하는 파일이 먼저 수행되어지고 결과가 부가 데이터1에서와 같이 현재 수신하고 있는 프로그램과 중첩되어 도시되어 질 수 있으며 화면에 구성된 메뉴를 수신기의 리모트 콘트롤러를 사용하여 인터넷의 웹(Web)탐색하는 방법으로 시청자가 원하는 정보를 찾아갈 수 있다. 이러한 부가 정보 데이터는 여러 프라이베이트 스트림(Private Stream1) PES 패킷에 여러 파일로 나누어져 전송되어질 수 있으며 HREF를 사용하여 여러 파일들을 연결 시킨다.

긴급 자막 방송 서비스를 위하여 부가 데이터2 서비스의 Direct_Sub_Data2의 형태를 사용할 수 있다. 순수 긴급 데이터(emergency data)에 해당하는 부분은 HTML 이나 JABA 언어로 구성하고 앞에서 설명한 바와 같이 현재 수신하고 있는 프로그램과 중첩되어 도시 되어 질 수 있으며 화면에 구성된 메뉴를 수신기의 리모트 콘트롤러를 사용하여 인터넷의 웹(Web) 탐색하는 방법으로 시청자가 원하는 정보를 찾아갈 수 있다.

부가 데이터 서비스를 응용 함으로써 VOD서비스 역시 가능해진다. VOD방송 업자가 부가 데이터2의 형태로 서비스 가능한 프로그램을 열거한 뒤 시청자가 그중 한 개의 프로그램을 선택하게 되면 선택된 항목이 모뎀 라인을 통해 방송 업자에게 입력 되어지고 방송 업자는 STU에게 해당 프로그램이 실려 전송되어 질 전송 패킷(Transport packet)의 PID를 알려주게 된다. STU는 전달 받은 PID가지고 해당 트랜스 포트 스트림을 역다중화하여 프로그램을 시청하게 된다.

이러한 부가 데이터 서비스는 위성 방송 뿐아니라 지상파 디지탈 방송 케이블 디지탈 방송 등에 전송되는 매체만 다르고 똑같은 방법으로 사용되어질 수 있다.

상술한 설명한 여러 가지 부가 데이터들을 전송하는 한가지 방법으로서 MPEG2의 private_section 형태를 사용하는 방법이 있다. MPEG2의 private_section은 여러 가지 신텍스(syntax)를 갖는 데이터를 MPEG2 트랜스포트 스트림속에 쉽게 끼어 넣어 전송 할 수 있는 방법이다. 프라이베이트 섹션(Private_section)의 한 형태로서 다음과 같이 어소시에이티드_데이타_섹션(associated_data_section)을 구성한다.

[표 7]

부가 데이터 전송을 위한	비트수	사용할 값
associated_data_section(){
table_id	8	notel
section_syntax_indicator	1	1
private_indicator	1	1
reserved	2	11
section_length	12	x
table_id_extension	16	x
reserved	2	11
version_number	5	x
current_next_indicator	1	x
section_number	8	x
last_section_number	8	x
for(i=0;i＜section_length-9;i+4){
sub_data	8	x
}
CRC32	32	x
}

notel:table_id는 sub_data가 부가 데이터임을 나타내는 값이다.

부가 데이터는 그 종류에 따라 여러개의 파일로 구성 되어질 수 있으며 각각의 파일들은 associated_data_section 내의 sub_data field에 각각의 부가 데이터 파일을 끼워넣을 수 있다. associated_data_section에는 최대 256개의 section을 구현할 수 있으며 종류별로 256개 까지의 부가 데이터 파일을 전송 할 수 있다.

associated_data_section 내의 table_id는 현재의 associated_data_section이 전달하는 부가 데이터 ID(Identification)를 나타내야 하며 다음 표와 같이 MPEG2에서 규정한 바와 같이 0x40-0xFE 사이의 값을 사용한다.

[표 8]

MPEG2에서 규정한 table_id의 값

Table_id의 값	table_id의 내용
0x00	program_association_section
0x01	conditional_access_section(CA_section)
0x02	TS_program_map_table
0x03-0x0F	ITU-T Rec.h.220｜ISO/IEC 13818 reserved
0x40-0xFE	User private
0xFF	forbidden

한편 전송시 어느 트랜스 포트 패캣에 어떤 종류의 부가 데이터가 실려있는지 수신기에 알릴 수 있는 방법이 있어야 하는데, 부가 데이터의 종류에 따라 다르게 된다. 먼저 시청자가 보고 듣고 있는 비디오 오디오 프로그램과 관계있는 부가 데이터 1,2 및 자막 데이터는 PAT(program Map Table)내의 비디오, 오디오 패캣의 PID와 함께 수신기에 알리게 된다.

PAT의 PID는 0x0000이고 그 구문은 ISO/IEC 13818-1(MPEG-2 시스템 표준)에 규정된 것과 같다.

[표 9]

PAT 구문	비트수	사용할 값
Program_association_section(){
table_id	8	0x00
section_syntax_indicator	1	1
0	1	0
reserved	2	11
section_length	12	x
transport_stream_id	16	x
reserved	2	11
version_unmber	5	x
current_next_indicator	1	x
section_unmber	8	x
last_section_number	8	x
for(i=0;i＜section_length-9;i+4){
program_number	16	x
reserved	3	111
if(program_number=='0'{
network_PID	13	x
}
else{
program_map_PID	13	x
}
}
CRC32	32	x
}

해당 프로그램 즉 program_unmber에 대한 PMT의 PAT의 program_map_PID에서 지정된 값이고 그 구문은 ISO/IEC 13818-1(MPEG-2 시스템 표준)에서 규정된 것과 같이 다음과 같이 사용되며 해당 프로그램의 비디오 오디오의 PID값과 부가 데이터1,2 및 자막 데이터의 PID는 다음과 같은 형태로 전송 되어 진다.

[표 10]

구문	비트수	사용할 값
TS_program_map_section(){
table_id	8	0x02
section_syntax_indicator	1	1
0	1	0
reserved	2	0
section_length	12	x
program_number	16	x
reserved	2	11
version_number	5	x
current_next_indicator	1	x
section_number	8	x
last_section_number	8	x
reserved	3	11
PCR_PID	13	x
reserved	4	1111
program_info_length	12	x
for(i=0;i＜N;i++){
descriptor()
}
for(i=0;i＜N1;i++){
stream_type	8	x
reserved	3	1111
elementary_PID	13	x
reserved	4	1111
ES_info_length	12	x
for(j=0;j＜N2;j++){
ES_descriptor();
}
}
CRC32	32	x
}

PMT 섹션(section)내의 stream_type을 사용하여 계속하여 나오는 elementary_PID가 어떤 종류의 트랜스포트 패캣의 PID임을 나타낸다. 즉 MPEG2 영상 인 경우 0x02 MPEG2 오디오의 경우 0x04를 사용하며 부가데이타 1,2자막 데이터 등을 나타내게 될 때는 0x80-0xFF의 값 중 해당 데이터를 나타내도록 규정된 특정 값을 사용한다.

긴급 데이터와 프로그램 안내 데이터는 현재 시청중인 프로그램과 관계없으므로 PMT 섹션(section)내에서 PID를 전송하지 않고 다른 방법을 사용하는데, 두가지 방법을 제안한다. 먼저 한가지는 긴급 데이터 패캣과 프로그램 안내 패캣의 PID를 고정시켜서 사용하므로 언제나 해당 PID값을 갖는 트랜스 포트 패캣을 긴급 데이터와 프로 그램 안내 데이터로서 수신할 수 있다. 다른 한가지 방법은 PAT의 특정한 program_number를 긴급 데이터와 프로그램 안내 데이터를 가르키는 값으로 고정시키고 PAT를 다음과 같이 전송하는 방법이 있다.

[표 11a]

PAT 구문	비트수	사용할 값
Program_association_section(){
table_id	8	0x00
section_syntax_indicator	1	1
0	1	0
reservde	2	11
section_length	12	x
transpotr_stream_id	16	x
reserved	2	11
version_number	5	x
current_next_indicator	1	x
section_number	8	x

[표 11b]

last_section_number	8	x
for(i=0;i＜section_length-9;i+4){
program_number	16	x
reserved	3	111
if(program number=='0'
network_PID	13	x
}
elsif(program_unmber==emergency_unmber){
emergency_data_PID	13	x
}
elsif(program_unmber==guide number){
program_guide_data_PID	13	x
}
else{
program_map_PID	13	x
}
}
CRC32	32	x
}

emetgency-number와 guide_unmber는 긴급 데이터와 프로그램 안내 데이터를 나타내는 program_number이고, emergency_PID와 program_guide_data_PID는 긴급 데이터와 프로그램 안내 데이터의 트랜스포트 패캣의 PID값을 나타낸다. 수신기에서는 이러한 PID값으로 데이터와 프로그램 안내 데이터를 수신할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와같이, 본 발명은 기존의 인터넷을 위한 데이터 구조를 유지하므로 부가 데이터의 송수신이 쉽고도 다양한 서비스가 가능하다는 효과가 있다.

Claims

프로그램에 관련된 제 1 데이터, 전송 패캣을 선택하고 프로그램 안내를 위한 RSMS 데이터, 모든 시청자에게 긴급 시 또는 일반적으로 제공되어져야 할 제 2 데이터와 인터넷에 대한 정보 또는 수신기에 소프트 웨어나 데이터를 특정 수신기에만 서비스하기 위한 제 3 데이터로 구성된 위성방송 시스템에 있어서,

방송 프로그램과 관련된 제 1 부가 데이터와;

모든 시청에게 동시에 제공하는 제 2 부가 데이터와;

특정 수신자에게만 제공하는 제 3 부가 데이터를 더 구비하는 부가 데이터 서비스용 디지탈 방송 시스템의 데이터 송신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1, 2, 3 부가 데이터들은 HTML 언어로서 검색이 가능한 부가 데이터 서비스용 디지탈 방송 시스템의 데이터 송신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1,2,3 부가 데이터들은 JABA 언어로서 검색이 가능한 부가 데이터 서비스용 디지탈 방송 시스템의 데이터 송신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1,2,3 부가 데이터들은 상기 부가 데이터 제공 여부를 사용자의 선택에 의하여 제공하는 영역과, 시청자의 의사와 관계없이 제공되는 영역을 구비하는 부가 데이터 서비스용 디지탈 방송 시스템의 데이터 송신 방법.
제 1항에 있어서,

상기 제 1,2,3 부가 데이터들은 프라이베이트_스트림_1_PES_ 패킷(private_stream_PES_packet)를 사용하여 전송하는 부가 데이터 서비스용 디지탈 방송 시스템의 데이터 송신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1,2,3 부가 데이터들은 프라이베이트(private)PSI를 사용하여 어소시에이드_데이타_섹션(associaed_data_section)로 전송하는 부가 데이터 서비스용 디지털 방송 시스템의 데이터 송신 방법.
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 제 1 부가 데이터는 PMT_디스크립터(descripter)()를 사용하여 패킷의 PID를 수신기에 전달하는 부가 데이터 서비스용 디지탈 방송 시스템의 데이터 송신 방법.
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 제 1 부가 데이터는 소정 스트림_타입(stream_type)를 이용하여 킷의 PID를 수신기에 전달하는 부가 데이터 서비스용 디지탈 방송 시스템의 데이터 송신 방법.
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 제 2 부가 데이터는 서브_데이터_디스크립터(SUB_Data_descripter)())를 사용하여 패킷의 PID를 수신기에 전달하는 부가 데이터 서비스용 디지탈 방송 시스템의 데이터 송신 방법.
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 제 2 부가 데이터는 소정 프로그램_넘버(program_number)를 이용하여 패킷의 PID를 수신기에 전달하는 부가 데이터 서비스용 디지탈 방송 시스템의 데이터 송신 방법.
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 제 3부가 데이터는 모뎀 라인을 통하여 PID 송수신을 이용하여 패킷의 PID를 수신기에 전달하는 부가 데이터 서비스용 디지탈 방송 시스템의 데이터 송신 방법.