KR20030072155A

KR20030072155A - Apparatus for synchronization detection and generation in digital TV system utilizing MPEG2 TS

Info

Publication number: KR20030072155A
Application number: KR1020020011736A
Authority: KR
Inventors: 김영상
Original assignee: (주)휴톤
Priority date: 2002-03-05
Filing date: 2002-03-05
Publication date: 2003-09-13

Abstract

PURPOSE: A method for retrieving and generating a synchronizing signal of MPEG2 TS(Transport Stream) is provided to detect a packet synchronous signal of TS data by using a complete and simple digital logic. CONSTITUTION: A synchronous byte searching unit(1) searches input TS data for synchronous byte 0x47 for generating a data_dec signal. A counter generating unit A(2) finds out a position of a synchronous signal. Another counter generating unit B(3) is cleared by system reset or the data_dec signal. A flag signal generating unit(4) outputs a flag signal. A third counter generating unit C(5) is cleared by the flag signal of the flag signal generating unit and repeatedly counts according to TS clock. A synchronous signal search unit(6) receives output of the third counter generating unit and TS data for generating high pulse if the TS data is 0x47 and the output of the third counter generating unit is 187.

Description

{Apparatus for synchronization detection and generation in digital TV system utilizing MPEG2 TS}

본 발명은 MPEG2 Transport Stream(이하 TS) data의 패킷 신호를 구분 짓는 동기 신호를 검색, 발생해야할 때 간단하고 정확한 디지털 로직을 이용해 설계해서 변조 및 TS 발생기에 적용함으로서 비용 절감 효과뿐 아니라 이를 이용 변, 복조 시스템의 손쉬운 디버깅을 실현하는데 그 목적이 있다.The present invention is designed using simple and accurate digital logic when searching and generating a synchronous signal that separates packet signals of MPEG2 Transport Stream (hereinafter referred to as TS) data. The goal is to enable easy debugging of the demodulation system.

ISO/IEC 13818-1(이하 MPEG2 시스템) 스트림은 Program Stream(이하 PS)와 TS 두가지 종류로 나뉜다. PS와 TS는 모두 Packetized Elementary Stream(이하 PES)를 기본으로 구성된다. PS는 에러 발생의 가능성이 적은 채널, 보통 디지털 저장 매체에 사용되는 반면 TS는 에러 발생 가능성이 비교적 큰 채널, 보통 방송 및전송 용도로 사용된다. 따라서 PS는 비교적 간단한 헤더로 구성된 반면 TS는 비교적 복잡한 헤더와 에러를 복원할 수 있는 방법이 제공된다.ISO / IEC 13818-1 (hereinafter referred to as MPEG2 system) streams are divided into two types: Program Stream (hereinafter referred to as PS) and TS. PS and TS are based on Packetized Elementary Stream (PES). PS is used for less error prone channels, usually digital storage media, while TS is used for relatively error prone channels, usually broadcasting and transmission. Therefore, PS is composed of relatively simple headers, while TS is provided with a relatively complex header and a method for recovering errors.

이 명세서에서는 본 발명의 요지에 맞추어 TS를 기본으로 설명한다. TS는 PES 패킷의 일부로 이루어진 많은 TS 패킷으로 이루어 진다. TS 패킷들이 PES 패킷들을 나누어 가지는 이유는 고정길이 188bytes를 가지는 TS 패킷의 길이가 PES 패킷에 비해 매우 작기 때문이다.In this specification, TS will be described based on the gist of the present invention. A TS consists of many TS packets that are part of a PES packet. The reason why the TS packets divide the PES packets is that the length of the TS packet having a fixed length of 188 bytes is much smaller than that of the PES packet.

PES 패킷을 자를 때는 주의할 원칙이 있는데 표준에서 자르는 방식에 대한 원칙을 명시한 것은 TS 패킷에 대한 내용이 유일하다. 원칙은 PES 패킷을 나누어서 TS 패킷을 구성하되 새로운 PES 패킷은 새로운 TS 패킷에서 시작해야 한다는 것이다. 바꾸어 말하면 한 TS 패킷은 두 개 이상의 PES 패킷을 가질 수 없다. 이 때문에 PES 패킷의 끝 부분을 TS 패킷으로 구성할 때 188bytes를 다 채울 수 없을 때는 스터핑(dummy값)을 해야 한다. TS 패킷은 TS 패킷 헤더와 data_byte(payload를 뜻함)로 나뉘고 TS 패킷 헤더는 다시 4-byte prefix와 adatation field로 나뉘는데 이 4byte prefix field에 패킷의 시작 코드 역할을 하는 동기 byte가 포함된다. 이렇듯 동기 byte는 TS 패킷의 시작점을 나타내고 전송시 변조 시스템에서 에러에 대한 대응으로 채널 에러 검색 및 정정을 위해 이동기 byte를 기준으로 TS 패킷에 대한 채널 환경에 대응하는 변조등을 하게 되는데 일반적으로 이 동기 byte의 검색을 위해 변조 시스템에서는 메모리등을 이용해 검색하는 방법등이 사용되었다. 본 발명이 제시하는 방법은 이런 고비용의 설계가 아닌 디지털 로직만을 사용해 간단 명료하게 할 수 있다는 것을 특징으로 한다.There are principles to be careful when cutting PES packets. The only thing about the TS packet is that it specifies the principle of how to cut in the standard. The principle is that the PES packet is divided into TS packets, but a new PES packet must start with a new TS packet. In other words, one TS packet cannot have more than two PES packets. For this reason, when the end of the PES packet is composed of TS packets, stuffing (dummy value) should be performed when 188 bytes cannot be filled. TS packet is divided into TS packet header and data_byte (meaning payload), and TS packet header is divided into 4-byte prefix and adatation field. This 4-byte prefix field includes a sync byte serving as a start code of the packet. As such, the sync byte indicates the start point of the TS packet and performs modulation corresponding to the channel environment for the TS packet based on the mobile byte for channel error search and correction in response to errors in the modulation system during transmission. In the modulation system, a search method using a memory is used to search a byte. The method proposed by the present invention is characterized in that it can be simplified simply by using only digital logic, rather than such an expensive design.

본 발명에서는 디지털 로직을 사용, 입력되는 MPEG2 TS data로부터 TS 패킷의 동기 byte 위치를 알아내고 이 위치에 해당하는 펄스(이하 패킷 클럭)를 발생시킨다. 또한 저장 시스템에서 TS data값들의 동기 신호를 발생시키고 제대로 저장, 재생되는지 유, 무를 손쉽게 알아 낼 수 있도록 플래그 신호를 발생하여 시스템의 손쉬운 디버깅을 행할 수 있는 블록을 가짐을 특징으로 한다.In the present invention, digital logic is used to determine the sync byte position of a TS packet from MPEG2 TS data input and generate a pulse (hereinafter, a packet clock) corresponding to this position. In addition, the storage system generates a synchronization signal of TS data values and generates a flag signal so that it is easy to find out whether or not it is properly stored and reproduced, and has a block for easy debugging of the system.

도 1은 동기 byte를 포함하는 MPEG2 TS 패킷의 구조1 illustrates a structure of an MPEG2 TS packet including a sync byte

도 2는 동기 신호 검색 및 발생부2 is a synchronization signal search and generation unit

도 3은 동기 신호 제어, 검색 및 출력 신호3 shows synchronization signal control, search and output signals

도1은 MPEG2 TS 패킷이 동기 byte 0x47을 포함하여 188bytes로 이루어짐을 보인 것이다.1 shows that an MPEG2 TS packet is composed of 188 bytes including sync byte 0x47.

도2와 도3에 본 발명에서 제시하는 블록도와 제어 신호 및 발생되는 신호들에 대해 도시했다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.2 and 3 illustrate a block diagram and control signals and signals generated in the present invention. Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2에 보여진 바와 같이 입력 신호로는 TS data, TS 클럭, 시스템 리셋 신호 등이다. 동기 신호 발생 및 디버깅을 위한 신호를 발생하기 위해서 동기 byte 검색부, 3종류의 카운터 블록, 플래그 신호 발생을 위한 비교부, 동기 신호 검색부 등이 필요하다.As shown in FIG. 2, the input signals are TS data, TS clock, system reset signal, and the like. In order to generate a signal for synchronization signal generation and debugging, a synchronization byte search unit, three types of counter blocks, a comparison unit for flag signal generation, a synchronization signal search unit, and the like are required.

먼저 도2의 1에서와 같이 입력 TS data중 0x47에 대한 값을 검색하여 data_dec 신호를 만든다.First, as shown in FIG. 2, the data_dec signal is generated by searching for the value of 0x47 in the input TS data.

도2의 블록 2인 카운터 발생부 A는 동기 신호의 위치를 알아내기 위한 카운터 블륵으로 클리어 신호는 시스템 리셋 신호가 되고 0에서 187까지 TS 클럭에 맞춰 반복적으로 카운트 한다. 그런데 도2의 4의 플래그 발생부의 플래그 신호가 이카운터의 인에블 신호로 입력되어 플래그 신호가 "로우"인 구간에서는 카운트 동작을 멈춘다.The counter generator A of block 2 of FIG. 2 is a counter block for locating a synchronization signal. The clear signal becomes a system reset signal and repeatedly counts from 0 to 187 in accordance with the TS clock. However, the flag signal of the flag generator of FIG. 2 is input as the enable signal of the counter and the counting operation is stopped in the section where the flag signal is "low".

도2의 블록 3인 카운터 발생부 B는 시스템 리셋 또는 도2의 블록1의 출력인 data_dec 신호에 의해 클리어 되는데 이는 입력 TS data 0x47인 위치에서 이 카운터가 무조건 리셋 됨을 의미한다. 그리고 도2의 블록 4인 플래그 발생부의 출력 플래그 신호가 이 카운터의 인에블 신호로 입력되어 플래그 신호가 "하이"인 구간에서는 카운트 동작을 멈춘다.The counter generator B of block 3 of FIG. 2 is cleared by a system reset or data_dec signal, which is an output of block 1 of FIG. 2, which means that the counter is unconditionally reset at the position of the input TS data 0x47. The output flag signal of the flag generator of block 4 in Fig. 2 is input as an enable signal of this counter, and the counting operation is stopped in the section where the flag signal is "high".

도2의 블록 5인 카운터 발생부 C는 플래그 신호 발생부의 출력인 플래그 신호에 의해 클리어 되고 0에서 187까지 TS 클럭에 맞춰 반복적으로 카운트 한다.The counter generator C in block 5 of FIG. 2 is cleared by the flag signal that is the output of the flag signal generator and repeatedly counts from 0 to 187 in accordance with the TS clock.

도2의 블록4인 플래그 신호 발생 비교부는 TS data 입력, 카운터 발생부 A의 출력, 카운터 발생부 B의 출력을 입력 신호로 받아 들여 TS data가 0x47이고 카운터 발생부 B의 출력이 187이면 플래그 신호가 하이가 되고, TS data가 0x47이 아닌 값들이고 카운터 발생부 A의 출력이 0이면 플래그 신호가 로우인 신호를 만든다. 이 조건들을 만족하지 않으면 플래그 신호는 TS 클럭에 의해 한 클럭 딜레이 된다. 따라서 플래그 발생 비교 블록은 이 3가지 경우 중 하나를 최종 출력으로 내보내게 된다.The flag signal generation comparator block 4 of FIG. 2 receives the input of TS data, the output of the counter generator A, and the output of the counter generator B as input signals, and if the TS data is 0x47 and the output of the counter generator B is 187, the flag signal is generated. Becomes high, the TS data is a value other than 0x47 and the output of the counter generator A is 0 to create a signal whose flag signal is low. If these conditions are not met, the flag signal is delayed one clock by the TS clock. The flag generation comparison block therefore sends one of these three cases to the final output.

도2의 블록6은 카운터 발생부 C의 출력과 TS data를 입력으로 받아 TS data가 0x47이고 카운터 발생부 C의 출력이 187이면 하이 펄스를 발생시킨다.Block 6 of FIG. 2 receives the output of the counter generator C and the TS data as inputs, and generates a high pulse when the TS data is 0x47 and the output of the counter generator C is 187.

도3은 위에서 설명한 블록에서 발생되는 신호들 및 debuggin을 위한 플래그 신호, 최종 패킷 동기 신호를 예를 들어 도시 한 것이다.3 illustrates, for example, signals generated in the above-described block, a flag signal for debuggin, and a final packet synchronization signal.

도3의 1에서와 같이 처음 한 패킷에서 동기 byte의 위치가 일치하지 않으면(여기서는 185bytes로 규정) 도2의 블록들의 설계에 의해 플래그 신호는 2패킷 후에 하이로 되고 이 신호에 의해 카운터 발생부 출력 A, B, C가 결정된다. 즉 플래그 신호가 로우 구간이면 카운터 발생부 B는 디세이블 되고 카운터 발생부 C는 클리어 된다. 하이인 값에서는 카운터 발생부 A가 디세이블 된다.If the position of the sync byte in the first packet does not match (defined here as 185 bytes) as shown in 1 of FIG. 3, the flag signal becomes high after 2 packets by the design of the blocks of FIG. A, B, and C are determined. That is, if the flag signal is low, the counter generator B is disabled and the counter generator C is cleared. At the high value, the counter generator A is disabled.

도3의 8과 같이 최종 출력인 패킷 동기 신호는 플래그 신호와 sync_dec 신호를 and 게이트 함으로서 구현 할 수 있다. 또한 플래그 신호가 계속 하이를 유지한다는 것은 TS data의 모든 패킷이 정상임을 의미함으로 이 신호를 시스템의 debugging 신호로 이용할 수 있다.As shown in 8 of FIG. 3, the packet synchronization signal, which is the final output, may be implemented by and gated a flag signal and a sync_dec signal. In addition, if the flag signal is kept high, it means that all packets of TS data are normal, so this signal can be used as a debugging signal of the system.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 완전 디지털 로직을 사용하여 TS data의 패킷 동기 신호를 검출하고 발생시킬 수 있으며 내부 로직에서 만들어진 신호를 이용하여 변조 및 TS의 저장, 재생 시스템의 효율적인 설계의 debugging 신호로 이용할 수 있다. 또한 간편한 설계로 비용 절감을 달성할 수 있다.As described above, the present invention can detect and generate packet synchronization signals of TS data using all-digital logic, and use debugging signals for efficient design of modulation and storage and reproducing systems using signals made from internal logic. Can be used as In addition, cost savings can be achieved with an easy design.

Claims

Simple digital logic makes it possible to detect or generate packet synchronization signals of TS data

Debugging is possible when designing TS data storage and playback system

Implementing claim 1 and claim 2 can be utilized at low cost for the modulation and generation equipment of TS data