KR20010012645A

KR20010012645A - 디지털 데이터 포맷 변환 및 비트 스트림 생성을 위한시스템

Info

Publication number: KR20010012645A
Application number: KR1019997010606A
Authority: KR
Inventors: 티모시 포레스트 시틀; 토마스 에드워드 홀랜더; 케빈 엘리어트 브리지워터; 리강 루
Original assignee: 크리트먼 어윈 엠; 톰슨 콘슈머 일렉트로닉스, 인코포레이티드
Priority date: 1997-05-23
Filing date: 1998-05-11
Publication date: 2001-02-26
Also published as: US6233253B1; BR9809157A; KR100797624B1; JP2001526863A; JP4240545B2; AU7374898A; EP1013096A1; WO1998053614A1

Abstract

변환 시스템(200)은 다수의 다른 신호원(202,203)으로부터 선택된 전송 채널 상에서 전송을 위한 선택된 출력 데이터 포맷으로 데이터를 병합하고 변환한다. 디지털 데이터 포맷 변환을 위한 방법은 입력 패킷화된 데이터스트림을 역패킷화(210,240)를 포함한다. 타이밍 복원 파라미터는 요구되는 출력 데이터 포맷(214, 245)에 대응하여 형성된다. 패킷화된 데이터는 요구되는 출력 데이터 포맷에 대응하여 재패킷화(216,250)되고 타이밍 복원 파라미터는 재패킷화된 데이터에 병합된다. 재패킷화된 데이터는 선택된 포맷에 대응하여 다중화(218)되고 출력 채널에 제공된다.

Description

디지털 데이터 포맷 변환 및 비트 스트림 생성을 위한 시스템{SYSTEM FOR DIGITAL DATA FORMAT CONVERSION AND BIT STREAM GENERATION}

가정 및 직장에서는 다양한 적용을 위해 다른 데이터 포맷에서 다른 타입의 데이터를 수신한다. 예를 들면, 가정은 고선명 텔레비젼(HDTV) 방송, 다분기점 마이크로파 분배 시스템(MMDS) 방송, 및 디지털 비디오 방송(DVB)을 포함하는 위성 또는 지상 신호원으로부터 데이터를 받을 수 있다. 또한 가정에서는 PC, 디지털 비디오 디스크(DVD), CDROM, VHS 및 디지털 VHS(DVHS^TM) 타입의 플레이어와 같은 가정의 신호원 및 많은 다른 타입의 신호원으로부터 전화기(예를 들면 인터넷)와 동축 선로(예를 들면 케이블 TV)를 거쳐 데이터를 수신할 수 있다. 결과적으로, 다수의 다른 신호원으로부터, 다른 데이터 포맷에서 데이터를 수용할 수 있고, 데이터를 병합하며 선택된 전송 채널 상에서 전송을 위해 선택된 출력 데이터 포맷으로 상기 데이터를 변환시킬 수 있는 변환 시스템에 대한 요구는 증가하고 있다. 그러한 변환 시스템은 멀티미디어 활용을 위한 편집, 저장 및 전송을 포함한 데이터 처리 동작을 지원할 필요가 있다.

그러한 변환 시스템에서, 다중 신호원으로부터의 입력 데이터는 패킷화된 디지털 데이터의 형태이다. 예를 들어 아날로그 비디오 방송같은 다른 신호원으로부터의 입력 데이터는 변환시스템 안에서 처리를 위해 패킷화된 디지털 데이터로 변환된다. 그러나, 다른 입력 포맷 신호원으로부터 멀티미디어로 패킷화된 디지털 데이터를 선택된 출력 데이터 포맷으로 병합하고 변환할 때에는 많은 문제가 있다. 예를 들면, 병합되고 재패킷화될 수도 있는 하나 이상의 다른 입력 신호원으로부터의 데이터 방식을 결정할 때 중요한 요소는 수신 장치 또는 원하는 출력 신호 포맷의 코딩 요구에 의해 허용된 데이터 전송율의 범위이다.

원하는 출력 데이터 포맷은 수신 장치에서 입력 데이터 버퍼의 언더플로 또는 오버플로를 방지하기 위해 최소 및 최대 데이터 전송율 제한을 전형적으로 요구한다. 출력 포맷의 데이터 전송율은 또한 전송 채널의 대역폭 특성에 의해 제한된다. 결과적으로, 이러한 데이터 전송율 제한에 부응하는 방식으로 입력 데이터를 재코드화하고 재패킷하는 것이 필요하다. 멀티미디어 입력 데이터의 포맷 변환에 대한 다른 제한은 입력 데이터 포맷과 요구되는 출력 데이터 포맷 사이의 코딩 특성 차이로부터 발생한다. 이러한 코드화 특성은 타이밍, 에러 보정, 조건부 접근 및 코드화 타입 특성을 포함한다. 다른 입력 포맷 신호원에서 선택된 출력 데이터 포맷으로 병합하고 변환할 때 관련한 문제는 본 발명에 따른 시스템에 의해 처리된다.

본 발명은 디지털 신호 처리에 관한 것으로, 더 자세하게는 선택된 출력 포맷에서 출력을 위한 디지털 비트스트림을 형성하기 위해서 다른 입력원과 다른 입력 포맷으로부터의 데이터 변환에 관한 것이다.

도 1은 두개의 다른 신호원으로부터의 두개의 다른 데이터 포맷에서, 선택된 전송 채널 상에서 전송을 위한 선택된 출력 데이터 포맷으로 데이터를 병합하고 변환하는 과정을 도시하는 흐름도.

도 2는 본 발명에 따라 두개의 다른 신호원으로부터의 두개의 다른 데이터 포맷에서, 선택된 전송 채널 상에서 전송을 위한 선택된 출력 데이터 포맷으로 데이터를 포맷팅, 패킷화, 병합 및 변환하기 위한 시스템을 도시하는 도면.

도 3은 본 발명에 따라 두개의 다른 신호원으로부터의 데이터를 포함한 데이터스트림을 수신하고 디코딩하기 위한 디코더 시스템을 도시하는 도면.

도 4는 두개의 다른 신호원으로부터의 데이터를 포함한 데이터스트림을 위한 타이밍 정보를 발생하기 위한 시스템을 도시하는 도면.

도 5는 두개의 다른 신호원으로부터의 데이터를 포함한 복합 패킷화된 데이터스트림을 도시하는 도면.

도 6은 본 발명에 따라 두개의 다른 신호원으로부터의 두개의 다른 데이터 포맷에서, 선택된 전송 채널 상에서 전송을 위한 선택된 출력 데이터 포맷으로 데이터를 병합하고 변환하기 위한 변환 시스템을 수행하는 컴퓨터 구조를 도시하는 도면.

도 7은 도 6의 컴퓨터 구조를 위한 제어 및 데이터 신호 실행을 도시하는 도면.

도 8은 도 6의 컴퓨터 구조를 위한 메모리 할당을 도시하는 도면.

본 발명의 원리에 따라서, 변환 시스템은 다수의 다른 신호원에서부터의 다수의 다른 데이터 포맷 안의 데이터를 선택된 전송 채널 상에서 전송을 위해 선택된 출력 데이터 포맷으로 병합하고 변환한다. 변환 시스템은 선택된 출력 포맷과 호환하는 타이밍, 에러 보정, 조건부 접근 및 코드화 타입 파라미터를 포함하도록 입력 데이터를 재코드화하고 재패킷화한다. 또한 변환 시스템은 선택된 데이터 포맷, 수신 장치 및 전송 채널 특성과 호환하는 데이터 전송율로 데이터를 출력한다.

디지털 데이터 포맷 변환을 위한 방법은 입력 패킷화된 데이터스트림을 역패킷화하는 것을 포함한다. 타이밍 복원 파라미터는 요구되는 출력 포맷에 대응하여 형성된다. 역패킷화된 데이터는 요구되는 출력 포맷에 대응하여 재패킷화되고 타이밍 복원 파라미터는 재패킷화된 데이터에 병합한다. 재패킷화된 데이터는 선택된 포맷에 대응하여 다중화되고 출력 채널에 제공된다.

본 상세한 설명의 진행 중 본 발명을 도시하는 다른 도면에서 같은 요소는 같은 번호로 지정될 것이다.

본 발명에 따른 변환 시스템은 도 1내지 도 8에 도시된다. 변환 시스템은 두 개의 MPEG 같은 전송 스트림 입력 신호원으로부터의 선택된 MPEG 호환 출력을 제공함으로써 기술되지만, 그것은 단지 예일 뿐이다. 용어 MPEG(동화상 전문가 모임)은 이후로 "MPEG 표준"으로 언급되는, 널리 채택된 영상 인코딩 표준을 언급한다. MPEG 표준은 시스템 인코딩부(ISO/IEC 13818-1,1994년 6월 10일)와 비디오 인코딩부(ISO/IEC 13818-2,1995년 1월 20일)로 구성되어 있고, 이후로는 각각 "MPEG 시스템 표준" 및 "MPEG 비디오 표준"으로 언급된다. 기술된 변환은 또한 오디오 데이터 및 MPEG 시스템 표준의 별항 A에 의한 디지털 저장 매체 제어 명령(DSMCC)같은 기타의 데이터에도 적용된다는 것이 주지되어야 한다.

본 발명의 원리는 또한 비-MPEG 호환 신호원 및 비-MPEG 호환 출력을 포함한 다른 타입의 변환에도 적용된다. 예를 들면, 비-MPEG 호환 신호원과 출력은 아날로그 (NTSC) 비디오, 케이블 TV 또는 전화기 신호원을 포함 할 수 있다. 게다가, 개시된 시스템이 방송 프로그램 데이터를 처리하는 것으로 기술되지만, 이것은 단지 예일 뿐이다. 용어 '프로그램'은 예를 들어 전화 메시지, 컴퓨터 프로그램, 인터넷 데이터 또는 다른 통신 같은 패킷화된 데이터의 임의의 방식을 나타내는데 사용된다.

개략적으로, 도 1은 두 다른 신호원으로부터의 두 다른 데이터 포맷에서, 선택된 전송 채널 상에서 전송을 위한 선택된 출력 데이터 포맷으로 데이터를 병합하고 변환하는 과정을 위한 흐름도를 도시한다.

도 1의 안테나(202)는 위성 비디오 방송 신호원으로부터 데이터를 수신한다. 단계(204)에서, 변환 시스템내의 복조기는 안테나(202)로부터의 입력 데이터스트림을 받기 위해 동조된다. 입력 데이터스트림은 단계(206)에서 사용자 요청 프로그램 채널을 포함한 전송 스트림을 복원하기 위해 복조되고 디코드된다. 전송 스트림은 단계(208)에서 사용자 요청 프로그램 채널을 포함한 데이터 패킷을 복원하기 위해 역다중화된다. 단계(210)에서 복원된 프로그램 채널 패킷내의 데이터는 부수적인 헤더 정보로부터 분리된다.

단계(214 및 216)에서, 단계(210)에서 형성된 헤더없는 패킷은 사용자에 의한 출력 데이터 포맷 선택에 대응하여 MPEG 호환 전송 패킷 방식이 되도록 재포맷된다. 단계(214)에서, 단계(210)에서 형성된 헤더없는 패킷은 출력 포맷과 호환하는 타이밍 정보와 통합된 새로운 MPEG 호환 헤더에 재정렬되고 추가된다. 단계(214)의 재정렬 과정은 보정 절차에서 배열하고 조합하기 위해 헤더없는 패킷 데이터 및 새로운 헤더중의 하나 또는 다른 하나를 지연시키는 것을 포함한다. 추가적으로, 조건부 접근 정보는 선택된 출력 데이터 포맷의 요구에 의해 결정된 대로 단계(214)내의 헤더 데이터 내에 병합될 수 있다. 단계(216)에서, 에러 보정 데이터는 MPEG 호환 패킷을 형성하기 위해 단계(214)에서 발생된 헤더를 가진 패킷에 추가된다.

또한 도 1에서, 선택된 프로그램 자료를 나타내는 전송 데이터스트림은 단계(230)내의 DVHS^TM저장 신호원으로부터 복원된다. 전송 스트림은 단계(202)내의 안테나로부터 이전에 유도된 위성 신호원 자료와 함께 병합되는 프로그램 자료를 포함한 데이터 패킷을 복원하기 위해 단계(235)에서 역다중화된다. DVHS^TM데이터 패킷내의 데이터는 단계(240)내의 부수적인 헤더 정보로부터 분리된다.

단계(245 및 250)에서, 단계(240)에서 형성된 헤더없는 패킷은 사용자의 출력 데이터 포맷 선택에 대응하여 MPEG 호환 전송 패킷 방식으로 되도록 재포맷된다. 단계(245)에서, 단계(240)에서 형성된 헤더없는 패킷은 출력 포맷 호환 타이밍 정보와 병합된 새로운 MPEG 호환 헤더에 재정렬되고 추가된다. 단계(245)의 재정렬 과정은 보정 절차에서 배열하고 병합하기 위해 헤더없는 패킷 데이터 및 새로운 헤더중의 하나 또는 다른 하나를 지연시키는 것을 포함한다. 추가적으로, 조건부 접근 정보는 선택된 출력 데이터 포맷의 요구에 의해 결정된 대로 단계(245)내의 헤더 데이터에 병합될 수 있다. 단계(250)에서, 에러 보정 데이터는 MPEG 호환 패킷을 형성하기 위해 단계(245)에서 발생된 헤더를 가진 패킷에 추가된다.

단계(218)에서, 단계(216 및 250)에서 형성된 MPEG 호환 패킷은 다중화된다. 또한 단계(218)에서, 선택된 데이터 출력 포맷과 호환하는 조건부 접근이나 다른 활용이 구체화된 정보를 포함한 추가적인 패킷은 데이터스트림에 삽입될 수 있다. 예를 들면, 그러한 활용이 구체화된 정보는 변조 및 코팅 타입 또는 다중화된 데이터스트림의 디코딩을 용이하게 하는 정보 같은 전송 특성에 관련한 정보를 포함할 수 있다. 추가적으로, 널(NULL) 패킷은 단계(218)에서 형성된 출력에서 사용되지 않은 데이터 용량을 채우기 위해 단계(218)에서 출력 데이터스트림에 삽입될 수 있다. 추가적으로, 단계(218)에서, 병합된 데이터 패킷은 선택된 출력 데이터 포맷, 전송 채널 대역폭 및 의도한 수신 장치의 요구에 호환하는 데이터 전송율에서 복합 MPEG 호환 전송 데이터스트림으로 버퍼되고 출력된다.

도 1과 관련하여 기술된 변환 시스템의 재포맷팅, 재패킷화 및 병합 단계(단계 214,216,218,245 및 250)를 지배하는 발명의 원리는 다음의 도 2 내지 도 8과 연계하여 더 자세히 기술된다. 예를 들면 발명의 원리는 아날로그 또는 디지털 텔레비전을 지원하기 위한 컴퓨터 시스템, 또는 DVD 비디오 비트스트림 또는 DVHS^TM비트스트림에서 MPEG 가능한 셋톱 박스로의 변환 및 채널링, 또는 컴퓨터 디스플레이 비트스트림에서 VCR로의 스위칭, 또는 비디오 서버 활용에 적용한다는 것을 기술한다. 게다가, 출력 데이터 포맷 변환은 소프트웨어에 의해 변환 시스템 내에서 제어되기 때문에, 예를 들면 패킷화된 입력 또는 출력 비트스트림의 광범위한 다양성이 I.E.E.E 1394를 포함하여 지원될 수 있다.

모범적인 실시예에서, 변환 시스템은 후에 기술될 도 6의 시스템(100)으로 도시된 데스크 탑 PC(개인 컴퓨터) 구조 내에서 실행된다.

도 2는 선택된 출력 데이터 포맷에서 복합 데이터를 형성하기 위해, 위성 및 DVHS^TM로부터의 데이터를 포맷팅, 패킷화 및 다중화 하기 위한 인코더 시스템(10)을 도시한다. 도 2의 유닛(14)에서, 위성 신호원 데이터의 헤더없는 패킷은 MPEG 포맷 출력 데이터를 위한 사용자 요구에 대응한 MPEG 호환 방식이 되기 위해 재포맷된다. 유닛(14)은 헤더없는 패킷을 재정렬하고 출력 포맷 호환 타이밍 정보와 병합된 MPEG 호환 파라미터를 추가한다. 유닛(18b)은 MPEG 전송 헤더를 추가하고 MPEG 호환 패킷을 형성하기 위해 유닛(14)에 의해 발생된 데이터를 가진 MPEG 전송 패킷을 형성한다. 유사하게, 유닛(12)에서 DVHS^TM신호원의 헤더없는 패킷은 MPEG 포맷 출력 데이터를 위한 사용자의 요구에 대응하여 MPEG 호환 방식이 되게 재포맷된다. 유닛(12)은 헤더 없는 패킷을 재정렬하고 출력 포맷 호환 타이밍 정보와 병합된 MPEG 호환 파라미터를 추가한다. 유닛(18a)은 MPEG 전송 헤더를 추가하고 MPEG 호환 패킷을 형성하기 위해 유닛(12)에 의해 발생된 데이터를 가진 MPEG 호환 패킷을 형성한다. 유닛(12 및 14)에서 발생된 MPEG 전송 패킷과 호환하는 타이밍 및 조건부 접속은 유닛(16)에서 형성된다. 유닛(18c)은 주기적으로 헤더를 가진 패킷에서 MPEG 호환 시스템 전송 패킷을 형성하기 위해 시스템 클록 기준을 병합한다.

유닛(20)은 유닛(18a,18b 및 18c)에 의해 각각 발생된, 위성 데이터, DVHS^TM데이터 및 타이밍 MPEG 호환 패킷을 다중화하고 병합한다. 유닛(20)의 데이터 전송율 및 대역폭은 비디오, 오디오, 타이밍 및 조건부 접근 데이터 신호의 크기를 수용할 수 있다. 또한 유닛(20)은 유닛(20)으로부터의 출력 데이터스트림안의 사용되지 않은 데이터 전송 용량을 채우기 위해 널 패킷을 다중화된 데이터스트림에 형성하여 삽입한다. 추가적으로, 본 발명의 원리에 따라 유닛(20)은 선택된 출력 데이터 포맷, 전송 채널 대역폭 및 의도한 수신 장치의 요구에 호환하는 데이터 전송율로 복합 MPEG 호환 전송 데이터 스트림을 버퍼시키고 출력시킨다.

유닛(20)으로부터의 복합 데이터스트림 출력은 유닛(22)에 의해 선택된 전송 채널 상에서 전송을 위해 적합하게 되도록 변조된다. 유닛(22)에서, 유닛(20)으로부터의 복합 데이터스트림 출력은 디지털 방식으로 변조되고, 필터되며, 디지털에서 아날로그로 변환되며, 믹서(26)내의 로컬 발진기(24)에 의해 발생된 반송파 신호와 함께 혼합된다. 합성적인 변조된 신호는 전송 채널 상에서 디코딩 장치로의 출력이다.

도 3은 본 발명에 따른 두 다른 신호원으로부터의 데이터를 포함한 데이터스트림을 수신하고 디코드하기 위한 디코더 시스템(30)을 도시한다. 도 2의 시스템(10)으로부터의 변조된 반송파 신호(28)는 디지털 방식으로 변환되고 튜너(32) 및 복조기(34)에 의해 처리된다. 튜너(32)는 무선 주파수(RF) 튜너 및 중간 주파수(IF) 믹서 및 뒤따를 처리에 적합한 낮은 주파수 대역으로 입력신호를 하향-변환하기 위한 증폭 단계를 포함한다. 합성적인 디지털 출력 신호는 디코더(30)에 의해 뒤따를 디코딩을 위한 전송 데이터스트림을 제공하기 위해 유닛(34)에 의해 복조되고 디코드된다.

유닛(34)으로부터의 전송 스트림은 디코더(30)의 유닛(36)에 의해 역다중화된다. 유닛(36)은 유닛(34)으로부터의 전송 스트림안의 헤더 정보 내에 포함된 패킷 감별자(PID)의 분석에 기초한 타입에 따라 데이터를 분리한다. 유닛(36)은 비디오 정보 패킷을 유닛(38a)에, 오디오 정보 패킷을 유닛(38b)에, 및 타이밍 및 조건부 접근 정보 패킷을 유닛(38c)에 제공한다. 역패킷타이저 유닛(38a,38b 및 38c)은 비디오, 오디오 및 타이밍 데이터의 연속하는 출력을 비디오 디코더(44) 및 오디오 디코더(46)에 각각 허용하는 관련된 버퍼(40a,40b 및 40c)의 데이터 및 제어를 제공한다. MPEG 비디오 및 오디오 디코더(44 및 46)는 각각 MPEG 표준에 따라, 유닛(42)에 의해 제공된 타이밍 및 조건부 접근 데이터를 사용하여 유닛(40a 및 40b)으로부터의 입력 비디오 및 오디오 데이터를 디코드한다.

도 2의 인코더(10) 및 도 3의 디코더(30)를 포함한, 인코딩 및 디코딩 시스템은 레이트 버퍼링 시스템으로 모델화 될 수 있다. 이 레이트 버퍼링 시스템에서 오버플로 또는 언더플로로부터 디코더(30)의 버퍼(40a 및 40b)를 보호하도록 데이터 전송율을 제어할 필요가 있다. 이 문제는 데이터가 인코더(10)에 의해 발생하는 평균레이트와 디코더(30)에서 데이터가 처리되는 평균레이트가 같다면 발생하지 않는다. 그러므로, 인코더(10) 및 디코더(30)는 동기되어야 하고 그래서 서로 일치하게 동작해야 한다. 이것은 타이밍 데이터를 MPEG 비디오 및 오디오 데이터에 제공하고자 하는 목적이다.

비디오 및 오디오 MPEG 인코딩은 프레임 경계상에서 수행된다. 이것은 도 2의 시스템(10)의 병합된 신호원으로부터의 비디오 및 오디오 복합 출력이, 각 신호원으로부터 유도된, 디지털 방식으로 압축된 MPEG 데이터 프레임으로 구성되는 것을 의미한다. 일반적으로, 압축된 비디오 프레임은 압축된 오디오 프레임과 같은 크기가 아니다. 디코딩 타이밍 데이터와 프레젠테이션 타이밍 데이터는 비디오 및 오디오 데이터의 각 압축된 프레임과 함께 생성된다. 이 타이밍 데이터는 비디오 및 오디오 프레임의 디코딩 및 프레젠테이션이 디코더의 버퍼에 들어왔을 때 동기하기 위하여 디코더에 의해 사용된다. 디코딩 타이밍 데이터의 샘플은 DTS(디코딩 시간 스템프) 값으로 참조된다. 프레젠테이션 타이밍 데이터 샘플은 PTS(프레젠테이션 시간 스템프) 값으로 참조된다.

DTS 및 PTS 타이밍 샘플은 공통 인코더 시스템 클록으로부터 유도된다. 비디오 및 오디오 목표 디코딩 간격에서 인코더 시스템 클록을 샘플링하는 것은 비디오 및 오디오 각각을 위한 DTS 값을 발생한다. 유사한 방식으로, 비디오 및 오디오 프레임 레이트로 인코더 시스템 클록을 샘플링하는 것은 비디오 및 오디오 각각을 위한 PTS 값을 발생할 것이다. 예로서, 다음의 정의로 시작한다.

F_ap= 초당 오디오 프레임에서의 오디오 프레임 레이트

F_vp= 초당 비디오 프레임에서의 비디오 프레임 레이트

T_ap= 오디오 프레임 주기 =

T_vp= 비디오 프레임 주기 =

T_ad(n) = 오디오 목표 디코딩 시간

T_vd(n) = 비디오 목표 디코딩 시간

DTS_a= 오디오 디코드 시간 스템프

DTS_v= 비디오 디코드 시간 스템프

PTS_a= 오디오 프레젠테이션 시간 스템프

PTS_v= 비디오 프레젠테이션 시간 스템프

Ø = 인코더 시스템 클록

비디오와 오디오 DTS 및 PTS 샘플은 다음 방정식에 의한 시스템 인코더 클록에 관계된다.

DTS_a(n) = Ø(Tad(n))

PTS_a(n) = Ø(nTap)

DTS_v(n) = Ø(Tvd(n))

PTS_v(n) = Ø(nTvp)

n = 1,2,3,....

목표 디코딩 시간 T_ad(n) 및 T_vd(n)은 변할 수도 있고, 이에 반하여 프레젠테이션 시간 주기 T_ap및 T_vp는 고정되고, 주기적이다.

DTS 및 PTS 샘플에 추가적으로, 인코더 시스템 클록의 주기적 샘플은 디코더(30)로 전송된다. 인코더 시스템 클록의 이 샘플은 디코딩 과정이 인코딩 과정에 동기하도록 디코더에 의해 사용된다. 인코더 시스템 클록의 주기적 샘플은 SCR(시스템 클록 기준) 값으로 참조된다. 인코더(10)(도2)와 호환하는 디코더(30)(도 3)는 오디오 및 비디오 디코딩을 위한 공통 디코더 시스템 클록을 가질 것이다. 인코더 시스템(10)에 의해 전송되는 SCR 값은 인코더 시스템 클록과 같은 시간으로 디코더 시스템을 설정하도록 디코더(30)에 의해 사용된다. 도 4는 두 다른 신호원으로부터의 데이터를 포함한 데이터스트림을 위한 타이밍 정보를 발생하는 시스템을 도시한다.

도 2의 시스템에 관하여 계속하여, 유닛(16)에서 유도된 조건부 접근 데이터는 전송된 데이터에 보안 특성을 제공하기 위해 인코딩 시스템(10)에 의해 제공된다. 이것은 유닛(12 및 14) 각각에서 위성 및 DVHS^TM신호원에 의해 발생된 압축된 데이터를 혼합하기 위한 암호 알고리즘을 수반할 수도 있다. 디코더(30)는 유닛(38a 및 38b)에서의 각각 수신된 혼합된 데이터가 비디오 및 오디오 MPEG 디코더(44 및 46)에 의해 사용되기 전에 해독한다. 암호해독 기능은 조건부 접근 코드를 디코더(30)에 전송하므로써 활성화된다. 이것은 서비스 제공자가 암호화된 프로그램에 인증되지 않은 접근을 최소화하는 것을 가능하게 한다.

도 2의 예증적인 실시예에서, 유닛(12,14 및 16)에 의해 발생된 데이터는 고정된 길이 전송 패킷으로 포맷된다. 추가적으로, 이전에 기술한대로, DVHS^TM및 위성 데이터 신호원과 관련된 오디오 및 비디오 데이터 패킷은 패킷 식별자 코드에 의해 개별적으로 식별된다. 도 2의 인코더 시스템(10)에서, 4개의 전송 패킷 타입이 있다. 이것은 MPEG 비디오 패킷, MPEG 오디오 패킷, 시스템 패킷 및 널 패킷이다. MPEG 비디오 패킷은 MPEG 비디오 데이터를 포함하고, MPEG 오디오 패킷은 MPEG 오디오 데이터를 포함한다. 통상적으로, 전송 패킷의 그룹은 하나의 MPEG 비디오 프레임과 관련된 모든 데이터를 유지하도록 요구된다. 또한 이것은 MPEG 오디오 프레임에 대해서도 유효할 수 있다. 주어진 이 구조에서, MPEG 비디오 패킷의 모임안의 한 패킷은 그 모임에서 나타내어진 MPEG 비디오 프레임을 위한 DTS 및 PTS 값을 포함한다. 유사하게, MPEG 오디오 패킷의 모임에서 한 패킷은 그 모임에서 나타내어진 MPEG 오디오 프레임을 위한 DTS 및 PTS 값을 포함한다. 시스템 패킷은 SCR 값 및 조건부 접근 데이터를 포함한다. 널 패킷은 통상적으로 0으로 채우진 데이터를 포함한다.

인코더(10)(도2)에서, 유닛(20)은 이전에 기술한대로 유닛(18a,18b 및 18c) 안의 처리에 뒤이은 유닛(12,14 및 16)에 의해 발생된 전송 패킷을 다중화한다. 다중화 과정은 위성 및 DVHS^TM신호원으로부터의 데이터를 포함한 전송 패킷의 연속적인 스트림을 발생한다. 특정한 데이터 입력원으로부터 발생된 전송 패킷은, 유닛(20)에 의해 데이터 신호원에 대응하는 주파수의 데이터 전송율에 바로 비례하는 주파수로 다중화된 복합 패킷 스트림 출력 안에 나타난다. 도 5는 위성 및 DVHS^TM신호원으로부터의 데이터를 포함한 유닛(20)(도 2)으로부터의 복합 패킷화된 데이터스트림을 도시한다.

예증적인 실시예에서, 유닛(20)의 출력에서, 고정된 데이터 전송율은 유닛(12,14, 및 16)에 대응하는 모든 데이터 신호원의 조합된 데이터 전송율을 수용하도록 선택된다. 유닛(20)의 출력 데이터 전송율 용량은 통상적으로 모든 데이터 신호원의 조합된 데이터 전송율보다 크다. 도 5에 도시된 예에서, 채움문자 전송 패킷은 유닛(20)의 출력 데이터 전송율 용량과 일치하도록 전송된다. 이 채움문자 패킷은 이전에 언급된 널 전송 패킷이다. 널 패킷은 디코더를 위한 어떠한 유용한 정보도 포함하지 않는다. 그것의 목적은 유닛(20)의 남은 데이터 전송율 용량을 채우기 위해서이다.

인코더 시스템(10)안의 디지털 변조기(22)(도 2)는 통상적으로 유닛(20)의 출력에 에러 보정 코드의 임의의 형태를 추가한다. 에러 보정 코딩은 도 3의 디코더(30)에 의해 수신된 데이터안의 에러를 수정하기 위해 도 3의 복조기(34)에 의해 사용된다. 이 에러 보정 코드는 데이터 전송의 신용도를 증가시킨다. 유닛(20)(도 2)에 의해 발생된 각 전송 패킷은 그것에 추가된 한정된 길이 에러 보정 코드를 가진다. 그래서, 유닛(20)은 변조기(22)에 의한 에러 보정 코드의 삽입을 위한 복합 출력 전송 스트림안의 각 전송 패킷의 끝에 한정된 길이 공백을 남긴다. 추가된 에러 보정 코드는 도 3의 디코더(30)의 복조기(34)가 전송동안 패킷 데이터에 삽입된 에러를 보정하는 것을 가능하게 한다.

도 6은 본 발명에 따라, 두 다른 신호원으로부터의 두 다른 데이터 포맷에서, 선택된 전송 채널 상에서 전송을 위해 선택된 출력 데이터 포맷으로 데이터를 병합하고 변환하기 위한 변환 시스템을 수행하는 컴퓨터 구조를 도시한다. 변환 시스템 인터페이스 보드(120)는 내부 PC 버스(110) 카드 슬롯 중 하나에 연결된다. 그래서, 변환 시스템 인터페이스 보드가 꽂힌 PC(100)는 변환 시스템의 하드웨어 수행을 구성한다.

시스템(100)은 데이터 포맷 변환의 처리를 수행할 때 3개의 초기 작업을 수행한다. 첫 번째로, 변환 시스템 인터페이스 보드는 선택된 입력 및 출력 데이터 포맷을 위해 구성된다. 두 번째로, 타이밍 및 조건부 접근 데이터뿐 만 아니라, 위성 및 DVHS^TM신호원으로부터의 데이터를 포함한 입력 데이터가 순차적으로 PC(100)의 램(RAM)에 로드된다. 그러면, 데이터 신호원의 각각으로부터 전송 패킷을 전송하기 위한 계획이 성립된다.

PC는 잘 공지된 구조와 저 가격 때문에 연산 플랫폼으로 선택되었다. 선택된 출력 데이터 포맷 요구 및 디코더(30)(도 3)의 버퍼링 용량과 호환하는 비율에서 유닛(20)(도 2)으로부터의 복합 전송 스트림 데이터를 출력하는 것이 필요하다. 이 요구는 데이터가 유닛(20)의 출력 데이터 전송율보다 크거나 같은 데이터 전송율로 PC(100)를 통해 흘러야 한다는 것을 의미한다. 데이터를 전달하는 것 이외의 데이터 포맷 변환에 관계된 업무가 있다. 결과적으로, PC를 통한 데이터 전달율은 목표 출력 데이터 전송율보다 몇 배가 크도록 요구된다. PC(100)은 필요한 데이터 전달율을 지원하는 내부 버스 구조를 수행한다. PC 구조는 3개의 이점을 제공한다.

1. 변환 시스템 인터페이스 보드(120)로의 높은 데이터 전송율. (도 6)

2. 프로그램가능성을 통한 유연성.

3. 저비용 실시 및 설치된 구조.

모든 전송된 데이터는 전송 패킷 포맷에 저장된다. 이 포맷은 다양한 데이터 신호원이 PC의 램으로 로드될 때 유지된다. 변환 시스템을 통한 데이터의 흐름은 PC 램으로부터 PC의 내부버스(110)를 가로질러, 변환 시스템 인터페이스 보드(120)로 이루어진다. 이 데이터 흐름은 내부 PC 버스 클록 사이클 당 32 비트의 레이트에서 발생한다. 변환 시스템을 진행시킬 때 PC 내부 버스의 최대 데이터 전달율은 132 Mbps(Megabytes per second)이다. 이 전달율은 MPEG 포맷 표준을 충족시키기 위해 요구되는 데이터 전송율을 초과한다. 통상적인 MPEG 호환 출력 데이터 전송율은 30 Mbps(Megabits per second) 정도이다. 내부 PC 버스(110)의 데이터 전송율이 도 2의 유닛(20)의 출력에서의 데이터 전송율보다 높기 때문에, 도 6에서 도시된 구조를 사용하여 데이터 포맷 변환의 넓은 다양성을 수용하는 것이 가능하다.

도 7에 도시된 변환 시스템 인터페이스 보드(120)는 FIFO(First-In First-out : 선입선출) 메모리(128)를 사용하여 데이터 전송율 변환을 수행한다. 데이터는 내부 PC 버스(110)의 데이터 전달율로 FIFO에 입력되고 데이터는 발생되어진 다중화된 패킷 스트림의 데이터 전송율로 FIFO(128)를 나간다. 변환 시스템 인터페이스 보드(120)의 출력 데이터 전송율은 보드상의 발진기(132)에 의해 제어된다. 발진기(132)의 주파수는 비트 클록으로 해석된다. 데이터는 시간상 32비트로 변환 시스템 인터페이스 FIFO(128)를 통해 흐르지만, 데이터는 변환 시스템 인터페이스 보드를 비트 순차 포맷 또는 바이트 순차 포맷으로 나간다. 그래서, 데이터를 수반하는 출력 클록은 발진기 클록(132)과 같은 주파수이거나, 8로 나누어진 발진기 클록 주파수이다. 이 두 출력 클록은 각각 비트 순차 출력 및 바이트 순차 출력에 사용된다.

MPEG 표준은 사용자 데이터의 다양한 종류가 특정한 활용에 적용되는 것을 허용한다. 도 6의 시스템(100)은 화상층에서 사용자 데이터의 두 범주를 발생한다. 제 1 범주는 필수적인 사용자 데이터를 포함한다. MPEG 순응 복합 비트 스트림안의 각 화상은 사용자 데이터의 이 타입을 적용한다. 예를 들면, 필수적인 사용자 데이터는 디코더(30)에 의해 요구되는 동기 정보를 포함한다. 사용자 데이터의 다른 범주는 예를 들어 설명 자막과 같은 특정한 특징을 수행하는 선택적인 데이터이다.

시스템(100)은 프레젠테이션 시간 스탬프(PTS) 및 디코딩 시간 스탬프(DTS) 타이밍 감별자를 포함한 동기 정보를 전달하기 위해 MPEG 화상층에서 사용자 데이터 필드를 발생한다. PTS는 디스플레이 과정을 동기하기 위해 설계된다. PTS는 관련한 화상 정보의 디코더에서 프레젠테이션의 의도된 시간을 구체화한다. DTS는 디코딩 과정을 동기하기 위해 사용된다. DTS는 관련된 화상 정보가 디코드되는 의도된 시간을 지정한다. 시스템(100)은 MPEG 기본이 되는 비디오 비트 스트림 입력을 분석하고 각 화상을 위한 PTS 및 DTS 감별자를 계산한다. 특정한 화상을 위한 PTS 및 DTS의 값은 디스플레이, 디코딩 특징 및 화상 타입, 즉 필드 화상 및 프레임 화상에 따라 계산된다. PTS 및 DTS는 시스템(100) 인코더 클록의 주기의 수로 측정된다.

추가적으로, 시스템(100)은 클로즈드 캡션, 자막, 평면이동 및 주사, 비색동기 신호, 채도 플래그 및 필드 디스플레이 플래그를 포함하는 사용자 선택에 대응하는 다수의 선택적 사용자 데이터 필드를 발생한다. 이 사용자 데이터 타입의 각각은 구체적인 기능을 수행한다. 예를 들면, 수평이동 및 주사 사용자 데이터 필드는 16x9 비디오 화상 디스플레이 포맷을 4x3 디스플레이 포맷으로 변환하기 위해 사용될 수 있다. 수평이동 및 주사 선택의 사용자 선택에 따라, 시스템(100) 소프트웨어는 수평이동 및 주사 사용자 데이터 필드를 발생하고 상기 데이터 필드를 복합 출력 데이터스트림에 삽입한다. 자막 사용자 데이터 필드는 출력 복합 데이터스트림 안에 다중 언어를 포함한 클로즈드 캡션을 삽입하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 이것은 영어가 모국어가 아니고 비디오 수신기가 내장된 클로즈드 캡션 회로를 포함하지 않은 영역에서 사용될 수 있다. 사용자는 시스템(100)이 키보드 인터페이스, 원격 제어, 전화기 키패드 또는 임의의 다른 인터페이스 시스템을 통하여 지원된 언어의 임의의 조합을 가진 출력 복합 데이터스트림 안에 자막 사용자 데이터를 발생하고 삽입하도록 명령할 수 있다.

또한 시스템(100)은 예를 들어 다중채널 다중포인트 분배 시스템(MMDS) 또는 디지털 비디오 디스크(DVD)에서와 같은 시험 목적을 위해 선택 가능한 데이터 포맷에서 비트 스트림을 생성하도록 사용될 수 있다.

복합 출력 데이터스트림 안에 사용자 데이터 필드의 삽입에 뒤이어서, 시스템(100)은 데이터스트림을 포함한 패킷을 MPEG 호환 전송 패킷으로 포맷한다. 각 포맷된 패킷은 헤더 및 패이로드(payload)를 포함한 바이트의 고정된 수를 구성한다. 전송 패킷 헤더는 암호 제어, 비동기식 셀 다중화, 및 에러 제어 같은 포괄적인 전송 서비스를 지원한다. 헤더는 비디오, 오디오 및 데이터 서비스의 다중화 가능출력을 지원하기 위해 제어정보 및 패킷 감별자(PID)를 구성한다. 또한 헤더는 가변 길이 MPEG 데이터를 고정된 길이 셀로 압축하기 위해 사용될 수 있는 적응 필드를 포함한다. 예를 들어, 전송 패킷 패이로드는 타이밍과 조건부 접근 정보를 포함한 데이터 및 MPEG 비디오 서비스에 관련한 서비스 지정 데이터를 포함한다.

도 6의 시스템(100)은 다중화된 복합 출력 데이터스트림을 제공하기 위해 내부 소프트웨어 파라미터 초기화 및 인터페이스 보드(120)의 설정에 의해 복합 출력 변환된 데이터스트림을 발생한다.

데이터 패킷 변환을 위한 인터페이스 보드(128)를 초기화할 때 포함된 중요한 요소는 복합 데이터스트림을 출력할 때 사용되는 데이터 전송율이다. 출력 데이터 전송율은 전송 패킷 크기, 패킷 당 에러 보정 바이트의 수, 및 출력 클록 주파수를 포함한 많은 파라미터에 의존적이다. 전송 패킷 크기는 변환된 복합 데이터스트림 출력 포맷(여기서 MPEG 포맷)을 위해 요구되는 특정한 전송 프로토콜에 기초하여 선택된다. 이전에 기술한대로, 각 전송 패킷은 변조기(22)(도 2)에 의해 부가된 에러 보정 코드를 가진다. 에러 보정 코드의 크기는 각 전송 패킷을 위한 에러 보정 바이트의 수와 같다. 시스템(100)(도 6)은 각 전송된 패킷의 끝에 바이트 공백을 남긴다. 이 공백은 요구된 에러 보정 바이트의 수와 같은 크기를 갖는다. 도 2의 변조기(22)는 시스템(100)에 의해 바이트 공백이 남겨진 패킷 스트림안에 에러 보정 코드를 삽입한다. 전송 패킷 크기 및 패킷 당 에러 보정 바이트의 수를 결정할 때, 복합 출력 전송 스트림은 도 2의 유닛(20)에 관련하여 이전에 기술한 것과 유사한 방식으로 입력 데이터의 다중화에 의해 발생된다.

전송 패킷 크기, 패킷 당 에러 보정 바이트의 수 및 출력 클록 주파수의 결정에 근거하여, 출력 정보 데이터 전송율 용량이 계산된다. 정보 데이터 전송율 용량은 데이터가 에러 보정 코드에 의해 추가된 추가적인 데이터 보고없이, 시스템(100)의 변환 시스템을 통해 전송되는 최대 전송율로 해석된다. 데이터의 1 비트는 클록의 각 사이클에서 처리되므로 출력 클록은 비트 클록으로 해석될 수 있다. 그래서, 에러 보정 코드로부터의 데이터를 포함한 전체 데이터 전송율 용량은 출력 클록의 주파수와 같다. 전체 데이터 전송율 및 정보율은 그래서 bps(Bits Per Second)로 측정된다. 정보 데이터 전송율 용량은 다음으로 유도된다.

여기서:

R = bps인 정보 데이터 전송율 용량

Y = bps인 전체 데이터 전송율 용량

P_size= 바이트인 전송 패킷 크기

EC_size= 에러 보정 바이트의 수

도 8은 도 6의 컴퓨터 구조의 메모리(108)를 위한 메모리 할당을 도시한다. 메모리(108)는 위성, DVHS^TM입력 신호원과 시스템 및 널 패킷으로부터의 비디오 및 오디오 입력 데이터 패킷을 순차적으로 얻기 위해 사용된다. 할당된 시스템(100) 메모리는 이 전송 패킷을 저정하기 위해 버퍼로 분할된다. 이전에 기술한대로, 시스템 패킷의 내용은 SCR 값 및 조건부 접근 정보이다. 각 전송된 시스템 패킷은 단일 버퍼안에 저장되고 SCR 값이 현재 시간을 나타내기 때문에 연속적으로 SCR 값을 갱신하기 위해 사용된다. 널 패킷의 내용은 시간에 걸쳐서 변하지 않는다. 그래서, 한 전송 패킷 길이 버퍼가 또한 널 패킷 데이터를 저장하기 위해 사용된다.

다중화 스케줄을 구성하기 위해, 각각의 전송 패킷 타입을 위한 데이터 전송율은 결정되어야만 한다. 그러나 널 패킷을 위한 데이터 전송율은 다르게 처리된다. 이것은 널 패킷이 사용되는 방식 때문이다. 널 패킷은 다른 패킷 타입에 의해 남겨진 사용되지 않은 정보 데이터 전송율 용량을 보상하기 위한 채움문자로 사용된다. 모든 패킷 타입의 병합된 데이터 전송율은 반듯이 R과 같아야 하는 것이 필요로 한다. 그래서, 널 패킷을 위한 데이터 전송율은 다른 패킷 타입의 병합된 데이터 전송율에 의존한다.

시스템(100)은 사용자 데이터 삽입 및 패킷화 과정동안 추가된 데이터를 수용하도록 계산된 데이터 전송율로 MPEG 호환 복합 출력 데이터스트림을 발생한다. 이 과정동안 추가된 데이터는 MPEG 복합 전송 패킷 스트림을 위해 요구되는 정보 데이터 전송율에 작용한다. 데이터 전송율은 MPEG 전송 패킷 데이터 또는 변환되는 파일, 비디오 프레임 레이트 및 다음과 같이 변환되는 압축된 프레임의 수를 사용하여 계산된다.

여기서:

BR = bps인 정보율 또는 비트율

F_size= MPEG 전송 패킷 데이터 또는 변환되는 파일에서의 바이트 크기

F_rate= fps(Frames Per Second)인 프레임 레이트

F_count= 프레임 카운트

이 방정식은 MPEG 비디오 및 MPEG 오디오 패킷 스트림을 위해 사용될 수 있다.

추가적으로, 시스템(100)은 각각의 전송 패킷 타입을 위한 다중화 비율을 결정한다. 다중화 비율은 다중화된 복합 패킷 스트림안에 특정한 전송 패킷 타입이 얼마나 자주 나타나는지를 지시하는 크기가 없는 수이다. 이 수는 0과 1사이의 양의 분수이다. 다중화 비율은 시스템 패킷을 제외한 모든 전송 패킷 타입을 위해 성립된다. MPEG 비디오, MPEG 오디오 및 널 패킷을 위한 다중화 비율은 다음과 같이 결정된다.

다중화 비율

패킷 스케줄은 각 패킷 타입을 위해 성립된다. 패킷 스케줄은 특정한 패킷 타입이 보내져야 할 때를 지시하는 수이다. 패킷이 보내진 후에, 관련된 패킷 스케줄은 대응하는 패킷 타입이 보내져야 할 때를 반영하도록 갱신된다. 패킷 스케줄을 갱신하는 것은 대응하는 패킷 스케줄 델타를 현재의 패킷 스케줄 번호에 추가하여 수행된다. 각 패킷 타입을 위한 패킷 스케줄 델타 방정식은 시스템 패킷을 제외하고는 아래에 도시된다.

여기서 PS_D= 패킷 스케줄 델타

패킷 스케줄을 위한 갱신 방정식은 다음으로 주어진다.

PS(n+1) = PS_Dn = 0 일 때

PS(n+1) = PS(n) + PS_Dn ≥0 일 때

여기서

P(n) = 시간 순간 n에서의 패킷 스케줄

n = 패킷 전송 시간 순간

시스템 패킷은 SCR 값을 전달하기 때문에, 시스템 패킷을 보내기 위한 스케줄은 간단한 주기적 전송에 기초한다. 통상적으로 SCR 값은 적어도 100 밀리초 마다 보내지는 것을 요구한다. 전송되는 패킷의 수를 세서 시스템 패킷이 보내질 때를 결정하는 것이 가능하다. 이것은 정보 데이터 전송율 R의 인식은 한 전송 패킷이 시스템(100) 인터페이스 보드(120)를 통하는데 걸리는 시간의 결정을 허용하기 때문에 진실이다. 이 시간은 P_time으로 규정된다. 그래서, P_time은 다음과 같이 계산된다.

시스템 패킷은 적어도 매 T_system초마다 시스템(100)에 의한 출력이다. T_system초가 지나는 동안 전송된 전송 패킷의 수 N은 정수이고 N은 다음에 의해 주어진 값 미만이거나 같은 가장 큰 정수이다.

시스템(100)은 패킷 카운트가 N에 도달할 때 시스템 패킷을 출력한다.

SCR 값은 인코더 시스템 클록 Ø의 사이클로 나타내어진다. 그래서, 시스템(100)은 패킷이 P_time및 Ø의 인식으로부터 전송됨에 따라 SCR 값을 갱신한다. 초기 SCR 값은 시스템 지연 및 초기 입력 PTS 값으로 공지된 파라미터에 기초하여 결정된다. 시스템은 할당된 값에 의해 제 1 MPEG 비디오 프레임의 프레젠테이션을 지연한다. SCR을 위한 갱신된 방정식은 다음과 같다.

SCR(n) = PTS(0) - SYS_delayn = 0 일 때

SCR(n) = SCR(n-1) + P_time* Ø n ＞ 0 일 때

여기서

SCR(n) = Ø의 서클안의 시간 n에서의 SCR 값

PTS(0) = 제 1 입력 PTS 값

SYS_delay= 시스템 지연 값

이전에 기술한대로, 널 패킷을 위한 데이터 전송율은 다른 패킷 타입의 조합된 데이터 전송율에 종속된다. 다중화된 출력 복합 데이터스트림은 패킷 슬롯으로 분할된다(도 5 참조). 다른 입력 데이터 신호원의 부재시, 다중화된 패킷 스트림 안의 각 패킷 슬롯은 널 패킷에 의해 점유된다. 이 예에서, 널 패킷의 데이터 전송율은 R과 같을 것이다. 그러나, 입력 MPEG 비디오 신호원이 추가되면, 몇몇 패킷 슬롯에서 널 패킷은 MPEG 패킷에 의해 대체될 것이다. 이 예에서 널 패킷의 데이터 전송율은 R보다 적다. 이 개념은 더 많은 패킷 타입이 다중화된 패킷 스트림에 추가되거나 하나의 패킷 타입의 데이터 전송율이 증가한다면 확장될 수 있다. 그래서, 다중화된 복합 데이터스트림의 각 패킷 슬롯을 위해 널 패킷은 그 패킷 슬롯을 채우기 위해 계획된 다른 패킷 타입이 없다면 그 슬롯을 차지할 것이다. 결과적으로, 널 패킷을 위한 다중화된 비율은 하나이다.

시스템(100)(도 6) 다중화 알고리즘은 다중화된 패킷 스트림을 패킷 슬롯의 분할로서 취급하는 것에 기초하여 유도된다. 시스템(100) 다중화 알고리즘의 예는 오디오, 비디오 및 널 패킷 다중화를 위해 아래에 주어진다. 알고리즘은 이전에 기술한 위성 및 DVHS^TM신호원 같은 두 신호원으로부터의 비디오 및 오디오을 다중화하기 위해 쉽게 확장된다. P_count는 전송된 패킷의 카운트이다.

1. P_count= P_count+ 1

SCR(n) = SCR(n) + P_time* Ø

2. IF

P_count= N

THEN:

a) 시스템 패킷을 보냄

b) PS_NULL(n+1) = PS_NULL(n) + PS_D(NULL)

c) P_count= 0

d) GOTO 1

ELSE:

Continue

3. IF:

PS_NULL＜ PS_video및 PS_NULL＜ PS_audio

THEN:

a) NULL 패킷을 보냄

b) PS_NULL(n+1) = PS_NULL(n) + PS_D(NULL)

c) GOTO 1

ELSE IF:

PS_video￡ PS_audio및 PS_video￡ PS_NULL

THEN:

a) 비디오 패킷을 보냄

b) PS_video(n+1) = PS_video(n) + PS_D(video)

c) PS_NULL(n+1) = PS_NULL(n) + PS_D(NULL)

d) GOTO 1

ELSE:

a) 오디오 패킷을 보냄

b) PS_audio(n+1) = PS_audio(n) + PS_D(audio)

c) PS_NULL(n+1) = PS_NULL(n) + PS_D(NULL)

d) GOTO 1

이 알고리즘의 단순성은 도 6의 시스템(100)의 컴퓨터 구조를 이용하여 리얼타임에서 수행되는 것을 허용한다.

도 6의 구조는 배타적이지 않다. 다른 구조가 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 원리에 따라 유도될 것이다. 게다가, 도 6 구조의 요소의 기능 및 도 1의 처리 단계는 하드웨어 또는 도 6의 프로세서(102)와 같은 마이크로프로세서의 프로그램된 명령어 내에서 수행될 수도 있다. 추가적으로, 본 발명의 원리는 비MPEG 호환 입력 및 출력 데이터 포맷에도 적용된다.

Claims

데이터 포맷 변환을 위한 방법에 있어서,

입력 패킷화된 데이터스트림을 역패킷화하는 단계;

요구되는 출력 데이터 포맷에 대응하여 타이밍 복원 파라미터를 형성하는 단계;

상기 요구되는 출력 데이터 포맷에 대응하여 상기 역패킷화된 데이터를 재패킷화하는 단계;

상기 재패킷화된 데이터 안에 상기 타이밍 복원 파라미터를 병합하는 단계;

상기 요구되는 출력 데이터 포맷에 대응하여 상기 재패킷화된 데이터를 다중화하는 단계; 및

상기 다중화된 데이터를 출력 채널상에 출력하는 단계를 포함하는 디지털 데이터 포맷 변환을 위한 방법.
다수의 데이터 신호원으로부터 디지털 데이터를 병합하기 위한 방법에 있어서,

제 1 입력 패킷화된 데이터스트림을 역패킷화하는 단계;

제 2 입력 패킷화된 데이터스트림을 역패킷화하는 단계;

요구되는 출력 데이터 포맷에 대응하여 타이밍 복원 파라미터를 형성하는 단계;

제 1 재패킷화된 데이터를 형성하기 위해 상기 제 1 역패킷화된 입력 데이터를 재패킷화하는 단계;

제 2 재패킷화된 데이터를 형성하기 위해 상기 제 2 역패킷화된 입력 데이터를 재패킷화하는 단계;

상기 제 1 및 제 2 재패킷화된 데이터 안에 상기 타이밍 복원 파라미터를 병합하는 단계;

상기 요구되는 출력 데이터 포맷에 대응하여 상기 제 1 및 제 2 재패킷화된 데이터를 다중화하는 단계; 및

상기 다중화된 데이터를 출력 채널 상에 출력하는 단계를 포함하는 다수의 데이터 신호원으로부터 디지털 데이터를 병합하기 위한 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 역패킷화 단계는

상기 입력 패킷화된 데이터스트림의 패킷으로부터 헤더 정보를 제거하는 단계를 포함하는 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 재패킷화 단계는

상기 요구되는 출력 데이터 포맷과 호환하는 헤더 정보를 상기 역패킷화된 데이터에 추가하는 단계를 포함하는 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 재패킷화 단계는

상기 역패킷화된 데이터를 재정렬하는 단계를 포함하는 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 다중화된 데이터 내에 상기 요구되는 출력 데이터 포맷과 호환하는 에러 보정 코드를 병합하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 다중화된 데이터 내에 상기 요구되는 출력 데이터 포맷과 호환하는 조건부 접근 정보를 병합하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 다중화된 데이터 내에 널 데이터를 병합하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, MPEG 호환 포맷을 포함한 다수의 출력 포맷으로부터의 상기 요구되는 출력 데이터 포맷을 선택하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 다중화 단계는

출력을 위해 상기 재패킷화된 데이터를 상기 입력 패킷화된 데이터스트림 안의 데이터에 다른 데이터 전송율로 버퍼링하는 단계를 포함하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 다중화 단계는

상기 다중화된 데이터를 제공하기 위해 상기 재패킷화된 데이터를 가진 상기 입력 패킷화된 데이터스트림의 신호원과 다른 신호원으로부터의 패킷을 다중화하는 단계를 포함하는 방법.
제 11항에 있어서, 상기 다른 신호원으로부터의 상기 패킷은

널 데이터; 조건부 접근 데이터; 타이밍 데이터; 및 다른 프로그램 데이터를 포함한 그룹 안에 포함된 타입의 패킷인 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 입력 패킷화된 데이터스트림을 형성하기 위해 아날로그 신호원으로부터의 데이터를 변환하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 타이밍 복원 파라미터를 병합하는 상기 단계는

시스템 클록 기준(SCR), 프레젠테이션 시간 스템프(PTS), 및 디코딩 시간 스템프(DTS)의 적어도 하나를 상기 재패킷화된 데이터로 병합하는 단계를 포함하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 입력 패킷화된 데이터스트림을 형성하기 위해 입력 데이터스트림을 역다중화하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 2항에 있어서, 상기 재패킷화 단계는

상기 제 1 재패킷화된 입력데이터 및 상기 제 2 재패킷화된 입력 데이터 내의 상기 요구되는 출력 데이터 포맷과 호환하는 조건부 접근 정보를 병합하는 단계를 포함하는 방법.
제 2항에 있어서, 널 데이터를 상기 역패킷화된 제 1 입력 패킷화된 데이터에 추가하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 2항에 있어서, 상기 다중화 단계는

상기 다중화된 데이터를 제공하기 위해 상기 제 1 및 제 2 재패킷화된 데이터의 패킷과 함께 널 데이터; 조건부 접근 데이터; 및 타이밍 데이터를 포함한 그룹에 포함된 타입의 패킷을 다중화하는 단계를 포함하는 방법.
제 2항에 있어서, 상기 타이밍 복원 파라미터를 병합하는 상기 단계는

적어도 시스템 클록 기준(SCR), 프레젠테이션 시간 스템프(PTS), 및 디코딩 타임 스템프(DTS) 중의 하나를 상기 다중화된 데이터로 병합하는 단계를 포함하는 방법.
요구되는 출력 포맷 안의 데이터를 제공하기 위한 데이터 포맷 변환 장치에 있어서,

중앙 처리 유닛(102), 캐시(106), 메모리 제어기(104), 시스템 메모리(108), 내부 시스템 버스(110), 저장 장치 메모리(118), 저장 장치 제어기(116), 그래픽 제어기(112) 및 모니터(114)를 포함한 프로세서(100); 및

시스템 인터페이스(120)로서, 두 신호 신호원으로부터 적어도 두 신호를 패킷화, 적어도 상기 두 신호원으로부터의 데이터를 다중화, 인코드된 출력 발생, 및 상기 인코드된 출력의 주파수를 수정하며, 상기 시스템 버스를 통하여 상기 프로세서(100)에 결합되는 상기 시스템 인터페이스(120)를 포함하되,

상기 인코드된 출력은 디코딩 시스템을 위한 입력으로 작용하는 요구되는 출력 포맷으로 데이터를 제공하기 위한 데이터 포맷 변환 장치
제 20항에 있어서, 상기 시스템 인터페이스는

상기 인코드된 출력을 발생할 때 상기 요구되는 출력 포맷과 호환하는 헤더 정보를 추가하기 위한 수단을 포함하는 장치.
제 20항에 있어서, 상기 시스템 인터페이스는

두 신호의 신호원으로부터의 상기 두 신호 안의 데이터에 다른 데이터 전송율로 버퍼되는 인코드된 출력을 발생시키기 위해 상기 인코드된 출력을 버퍼링하기 위한 수단을 포함하는 장치.