KR20060076149A

KR20060076149A - 데이터 패킷의 도착시각을 결정하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20060076149A
Application number: KR1020050033446A
Authority: KR
Inventors: 박성완
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-12-29
Filing date: 2005-04-22
Publication date: 2006-07-04
Also published as: KR101151303B1; CN1822183A; US7817569B2; US20060165376A1; CN1822183B

Abstract

본 발명은, 디지털 방송 스트림을 기록할 때 데이터 패킷에 부여하는 도착시각을 결정하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 본 발명은, 수신되는 전송패킷 시퀀스에서 2개의 프로그램 클럭 기준값(PCR)을 추출하고, 그 추출된 2개의 프로그램 클럭 기준값의 차와, 상기 프로그램 클럭 기준값이 각기 추출된 2개의 전송패킷사이의 전송패킷 수에 근거하여 전송패킷간의 평균 시간격을 구한 후, 구해진 평균시간격에 각 전송패킷의 순서에 해당하는 값을 곱한 시간을 상기 2개의 프로그램 클럭 기준값중 선두의 클럭 기준값에 더하여 해당 전송패킷의 도착시각으로 결정하여 각 전송패킷에 부가하여 기록한다.

기록, 전송패킷, 도착시각, 결정, PCR, PAT

Description

데이터 패킷의 도착시각을 결정하는 방법 및 장치 {Method and apparatus for determining arrival time of data packets}

도 1은 디스크 기록매체에 전송패킷 시퀀스를 기록하는 구조를 예시한 것이고,

도 2a는 전송패킷 헤더의 구조를 도시한 것이고,

도 2b는 전송패킷에 간헐적으로 실려서 전송되는 PCR의 포맷을 도시한 것이고,

도 3은 본 발명에 따른 광 디스크 기록 및 재생장치의 구성을 도시한 것이고,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 각 전송패킷에 대한 도착시각이 결정되는 방법을 도시한 것이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 설명

2: 광픽업 3: 구동기

4: 포맷터 5: TS 수신기

6: 디포맷터 7: TS 송신기

8: 클럭 10: 제어기

본 발명은, 디지털 방송 스트림을 기록할 때 데이터 패킷에 부여하는 도착시각을 결정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

영상신호를 기록하기 위한 매체로서 광 디스크가 자화된 테이프를 대체하고 있다. DVD+/-R이 대표적인 기록가능 광 디스크 매체인데, 이 디스크는 비디오 데이터를 기록모드에 따라 약 1~6시간 정도 기록할 수 있다.

그런데, 현재 TV 방송신호가 디지털방식으로 전환되고 있고 디지털 방식의 TV방송신호는 현재의 아날로그 신호보다 더 높은 화질을 제공하고 있으므로, 이러한 디지털 방식의 TV방송신호를 녹화하기 위해서는 DVD+/-R보다 더 큰 기록용량을 갖는 디스크 기록매체가 필요하다.

이러한 이유로 고용량의 기록가능 디스크가 개발되고 있다. DVD+/-R보다 고용량을 갖는 디스크 중 하나가 HD-DVD이다. 도 1은 HD-DVD에 디지털 방송 스트림이 기록되는 예를 나타낸 것으로서, 디지털 방송 스트림을 구성하는 188바이트의 MPEG 트랜스포트 패킷( 이하, 전송패킷 또는 TP라 칭함 )들이 수신된 순서대로 기록된다. 기록될 때는 해당 TP가 도착된 시각을 나타내는 도착시각 스탬프(PATS:Packet Arrival Time Stamp)가, 도 1에 도시된 바와 같이 각 전송패킷 앞에 부가되어 기록된다.

그런데, 디지털 방송 스트림의 전송패킷의 헤더에는 도 2a에 도시된 바와 같이, 프로그램 클럭 기준값(PCR:Program Clock Reference)이 적어도 100msec내에는 한번씩 실리게 되는 데, PCR은 도 2b에 도시한 바와 같이, 31비트의 크기를 가진 PCR_base와 9비트의 크기를 갖는 PCR_ext로 구성된다. PCR_ext값은 300을 modulo로 하여 27MHz로 카운트되는 값이며, PCR_base는 PCR_ext의 carry를 카운트한, 즉, 90kHz(=27MHz/300)의 클럭을 카운트한 값이다.

상기와 같은 구조를 갖는 전송 패킷내의 PCR을 참조하여, 전송 패킷을 기록하는 기록장치는, 자신의 시스템 클럭을 조정하게 된다. 즉, 두 PCR값의 시간차와 자신의 시스템 클럭에서, PCR값 수신 시점의 두 카운트 값의 차가 동일해지는 방향으로 클럭을 조정하게 된다. 이를 위해서는 기록장치의 시스템 클럭이 PCR을 생성한 클럭의 주파수와 동일한 주파수, 즉 27MHz를 갖게 하는 것이 바람직하다.

하지만, 여러가지 이유로 27MHz의 클럭을 갖지 않는 기록장치가 있을 수 있다. 예를 들어, 범용성을 갖는 PC에 디지털 방송 수신기를 장착함으로써 그 대용량 저장장치인 하드 디스크에 디지털 방송 스트림을 저장할 수도 있는 데, PC에는 디지털 방송 기록을 위한 전용 주파수인 27MHz의 클럭이 내장되어 있지 않는 것이 일반적이다.

따라서, 본 발명은, 디지털 방송 스트림에 실리는 프로그램 클럭 기준값의 생성 주파수와 동일한 주파수를 갖는 클럭을, 디지털 방송 스트림의 녹화시에 전송 패킷의 도착시각의 기록을 위해 사용할 수 없을 때 전송패킷의 도착시각을 결정하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 수신되는 전송패킷 시퀀스에서 2개의 프로그램 클럭 기준값을 추출하고, 그 추출된 2개의 프로그램 클럭 기준값의 차와, 상기 프로그램 클럭 기준값이 각기 추출된 2개의 전송패킷사이의 전송패킷 수에 근거하여 전송패킷간의 평균 시간격을 구한 후, 구해진 평균시간격에 각 전송패킷의 순서에 해당하는 값을 곱한 시간을 상기 2개의 프로그램 클럭 기준값중 선두의 클럭 기준값에 더하여 해당 전송패킷의 도착시각으로 결정하는 것에 그 특징이 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 각 전송패킷의 도착시각을, 상기 프로그램 클럭 기준값과 같이, 분해능이 구분되는 포맷으로 기록한다.

본 발명의 다른 실시예에서는, 각 전송패킷의 도착시각을 단일 분해능을 갖는 값으로 기록한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광디스크 기록 및 재생 장치의 구성을 간략히 도시한 것이다. TS 수신기(5)는, 수신되는 전송패킷 시퀀스내의 각 전송패 킷에 도착시각을 부가하고, 포맷터(4)는, 상기 TS 수신기(5)의 출력 데이터를 광디스크(1)의 기록포맷, 예를 들어 패킷그룹(기록블록)에 맞게 구성한다. 이 때, 에러정정을 위해, 예를 들어, CRC코드의 부여와 데이터 정렬 등의 동작이 행해질 수 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 TS 수신기(5)와 상기 포맷터(4)의 동작은 제어기(10)에 의해 제어된다. 상기 제어기(10)가 사용자로부터 기록 명령을 수신하면, 상기 TS 수신기(5)와 상기 포맷터(4)에 필요한 제어 정보를 보내고 또한, 광디스크(1), 예를들어 HD-DVD에 상기 포맷터(4)의 출력을 도 1과 같은 형태로 기록할 수 있도록 구동기(3)를 제어한다.

디포맷터(6)는 상기 구동기(3)에 의해 재생되는 데이터 스트림을 입력 받아 기록블록( 패킷그룹 ) 단위로 구성하여 그 단위내에서 전송패킷( 도착시각 포함된 )들을 추출하여 TS 송신기(7)에 제공한다. 상기 TS 송신기(7)는 각 전송패킷의 도착시각과 상기 클럭(8)의 카운트값에 근거하여 그 패킷의 전송시점을 결정하여 도착시간을 제거하여 외부, 예를 들어 디지털 TV로 제공하게 된다.

상기의 기록 과정에서, 상기 TS 수신기(5)는 각 전송패킷의 도착시각을 도 4에 예시된 방식에 따라 결정하여 각 패킷에 부가하게 된다. 이에 대해서 상세히 설명한다.

먼저, 상기 TS 수신기(5)는 수신되는 각 전송패킷의 헤더에서 PID가 PCR_PID를 가리키고 adaptation_field_control 값이 '10' 또는 '11'의 값을 갖는 패킷의 adaptation_field 에서 PCR을 추출한다. 연속된 2개의 PCR이 추출되면 그 시간격을 계산한다. 이 때까지는, 수신된 전송패킷들이 출력되지 않고 버퍼링된다.

상기 시간격(PCR_dif)은 PCR_C(k+1)-PCR_C(k)에 의해 계산된다. 여기서 PCR_C(i)는 PCR(i)_base*300+PCR(i)_ext에 의해 계산된 값으로서 단일 분해능으로 표현되는 값이다. 시간격이 구해지면, 상기 버퍼링된 전송패킷들중에서, PCR(k)가 포함된 전송패킷(TP(j+0))부터 PCR(k+1)이 포함된 전송패킷의 직전 전송패킷(TP(j+N-1))까지의 수를 카운트하여 그 카운트된 값(N)으로 상기 시간격(PCR_dif)을 나눈 값(X=PCR_dif/N), 즉 연속된 두 전송패킷간의 평균 시간격을 구한다.

그리고, 버퍼링되어 있는 각 전송패킷들에 대해서, PCR(k)가 포함된 전송패킷(TP(j+0))부터 시작하여 각 전송패킷(TP(j+n))에 PCR_C(k)+X*n의 시각을 계산하여 4바이트의 도착시각으로 부가한다. 이와 같이 기록될 때는 상기 도착시각은 단일 분해능, 즉, 27MHz에 의해 카운트된 값이 전체 4바이트에 걸쳐 표현된다. 다른 실시예로는, 부가되는 도착시각의 표현을, PCR_C(k)+X*n의 값을 300으로 나누어 그 몫을 23비트로, 나머지를 하위 9비트로 하여 전체 4바이트로 기록할 수도 있다. 즉, PCR과 같이 복수의 분해능( 하위는 27MHz, 상위는 90kHz )에 의해 구분된 값으로 표현된다.

PCR이 도 2b에 도시된 바와 같이 5바이트를 크기를 가지므로, 상기 PCR_C(k)+X*n의 값도 5바이트의 크기를 갖게 된다. 하지만, 각 전송패킷에 부가되는 도착시각은 패킷간의 전송간격을 수신시와 동일하게 하기 위한 정보로서 시간격이 중요하므로 PCR_C(k)+X*n의 상위 1바이트의 값은 제거하고 4바이트의 정보로서 기록 하게 된다.

상기와 같이 각 전송패킷에 대한 도착시간의 부가가 완료되면, 상기 TS 수신기(5)는 버퍼링되어 있던 패킷들을 순차적으로 상기 포맷터(4)에 출력한다. 그리고, 다음 PCR(k+2)이 기록된 전송패킷이 수신되면 PCR(k+1)이 기록된 전송패킷부터 시작되는 그룹에 대해서 전술한 바와 같은 도착시간 결정 및 부가동작을 수행하여 상기 포맷터(4)에 출력한다.

상기 포맷터(4)는, 앞서 언급한 바대로, 입력되는 전송패킷들을 기록블록으로 구성하기 위해 필요한 동작, 예를 들어 기록블록의 헤더정보를 부가, 에러정정을 위한 정보 부가 등의 동작을 행한 뒤, 상기 구동기(3)에 인가함으로써, 광픽업(2)을 통해 장착된 디스크(1)에 트랙을 따라 기록되게 한다.

기록된 디지털 방송 스트림을 재생하여 전송할 때는 다음과 같은 과정을 따른다.

재생요청이 있으면, 상기 제어기(10)는, 상기와 같이 기록된 디지털 데이터 스트림을 재생하도록 상기 구동기(3)를 제어한다. 재생을 위해서는 네비게이션 데이터가 먼저 독출되어 메모리( 미도시 )에 로딩된다. 상기 로딩된 정보와 사용자 인터페이스( 기록 및 재생 장치의 조작 버튼 또는 상기 장치와 관련된 원격 조종 )를 통해 받은 사용자 입력을 기초로, 상기 제어기(10)는 상기 광디스크(1)로부터 기록블록들을 재생하도록 상기 구동기(3)를 제어한다. 예를 들어, 상기 사용자 입력은 재생할 기록 프로그램( 이는 네비게이션 정보에 의해 하나의 SOB로 관리되고 있음 )을 지정할 수 있다. 이러한 사용자 입력은, 예를 들어, 상기 제어기(10)에 미리 프로그램된 GUI(Graphical User Interface) 기반의 메뉴를 통해 지정될 수 있다. 상기 사용자 입력과 상기 로딩된 네비게이션 정보를 이용하여, 상기 제어기(10)는 지정된 프로그램에 해당하는 디지털 데이터 스트림을 특정하여 그 재생을 제어한다.

상기 디포맷터(6)는 상기 구동기(3)에 의해 재생되는 데이터 스트림을 입력 받아 기록블록 단위로 구성하여 기록블록의 헤더정보는 상기 제어기(10)에 제공하고, 도착시각이 부가되어 있는 전송패킷들은 상기 TS 송신기(7)에 제공한다. 그러면, 상기 TS 송신기(7)는 상기 클럭(8)의 카운트값과 각 전송패킷의 도착시각에 근거하여 그 전송시점을 결정하여 출력하게 되는 데, 이에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 상기 TS 송신기(7)는 임의의 전송패킷(TP(i))에 대해서 그 도착시각(PATS(i))을 제거하여 출력하되, 그 도착시각과 전송패킷의 출력 시점에 상기 클럭(8)에서 카운트된 값(CV(i))을 임시 저장한다. 그리고, 다음 식에 따라 다음 전송패킷(TP(i+1))이 출력되어야 할 때의 상기 클럭(8)의 예상 카운트 값(CV(i+1)')을 계산한다.

CV(i+1)'= CV(i) + (PATS(i+1)-PATS(i))*f0/27MHz 식 (1)

또는, CV(i+1)'= CV(i) + (PATS_C(i+1)-PATS_C(i))*f0/27MHz 식 (2)

여기서 f0(≠27MHz)는 상기 클럭(8)의 주파수이며, PATS_C(i) = PATS(i)_base*300+PATS(i)_ext를 나타낸다. 식 (2)는 PATS를 PCR과 같은 표현방식( 90kHz 분해능의 base 필드와 27MHz의 분해능의 ext필드로 구분하여 표현 )으로 기 록하였을 때 사용하고, 그렇지 않으면 식 (1)을 사용한다.

CV(i+1)'가, 27MHz와 상이한 주파수인 f0에 의해 정수의 값을 가지지 않을 수 있으나, 상기 TS 송신기(7)는 상기 계산된 값(CV(i+1)')에 가장 근접하는 정수(CV(i+1))를 결정하고, 그 값이 상기 클럭(8)에 의해 카운트될 때, 다음 전송패킷(TP(i+1))에서 PATS(i+1)을 제거하여 전송하고, 그 때의 CV(i+1)과 PATS(i+1)도 저장하여 그 다음 패킷(TP(i+2))의 전송 결정에 사용하게 된다.

이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또 다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

상기에서 제한된 실시예로서 설명된 본 발명은, 디지털 방송 스트림을 기록하는 장치가 27MHz의 클럭을 갖지 않더라도 전송패킷을 수신하여 기록매체에 기록하고 그 수신된 시점에 맞추어 외부 표시장치로 제공할 수 있다.

Claims

전송패킷 시퀀스를 수신하여 기록매체에 기록하는 방법에 있어서,

상기 전송패킷 시퀀스에서 간헐적으로 전송되는 2개의 프로그램 시간정보를 추출하는 1단계;

상기 추출된 2개의 시간정보의 차와, 상기 시간정보가 각기 추출된 2개의 전송패킷사이의 전송패킷 수에 근거하여 전송패킷간의 평균 시간격을 구하는 2단계; 및

상기 구해진 평균시간격에 각 전송패킷의 순서에 해당하는 값을 곱한 시간을 상기 2개의 시간정보중 선두의 시간정보에 더하여 해당 전송패킷의 도착시각으로 부가하여 전송패킷과 함께 기록하는 3단계를 포함하여 이루어지는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 2개의 시간정보는 서로 연이어서 전달된 것임을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 부가되는 도착시각은 상기 시간정보와 같은 포맷을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제 3항에 있어서,

상기 부가되는 도착시각은, 299를 최대값으로 하는 하위 9비트의 값과, 상위 23비트의 값으로 표현되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 시간정보는, 전송패킷의 헤더에 실려서 전달되는 프로그램 클럭 기준값(PCR)인 것을 특징으로 하는 방법.
기록매체에 수신되는 전송패킷 시퀀스를 기록하는 장치에 있어서,

상기 기록매체에 신호를 기록하고 기록된 신호를 독출하는 광 기록수단을 구동하는 구동기;

상기 전송패킷 시퀀스내의 각 전송패킷에 도착시각을 결정하여 부가하는 수신기; 및

상기 도착시각이 부가된 전송패킷들을, 상기 기록매체의 기록포맷에 적합하게 구성하여 상기 구동기에 인가하는 포맷팅 수단을 포함하여 구성되되,

상기 수신기는, 상기 전송패킷 시퀀스에서 2개의 시간정보를 추출하여 그 시간차를 구하고, 상기 2개의 시간정보가 각기 추출된 2개의 전송패킷사이의 전송패킷 수와 상기 시간차에 근거하여 전송패킷간의 평균 시간격을 구한 후, 그 평균시간격에 각 전송패킷의 순서에 해당하는 값을 곱한 시간을 상기 2개의 시간정보중 선두의 시간정보에 더하여 해당 전송패킷의 도착시각으로 결정하여 부가하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 6항에 있어서,

상기 2개의 시간정보는 서로 연이어서 전달된 것임을 특징으로 하는 장치.
제 6항에 있어서,

상기 부가되는 도착시각은 상기 시간정보와 같은 포맷을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
제 6항에 있어서,

상기 구동기로부터 출력되는 데이터에서 도착시각이 부가된 전송패킷들을 추출하는 디포맷터;

특정 주파수의 클럭을 카운트하는 수단; 및

상기 추출된 각 전송패킷의 도착시각과 상기 수단의 카운트 값에 근거하여 해당 전송패킷의 전송시점을 결정하여 그 결정된 전송시점에 도착시각을 제거하고 출력하는 송신기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 9항에 있어서,

상기 송신기는, 임의 전송패킷의 전송후 그 패킷의 도착시각과 다음 패킷의 도착시각의 차에 해당하는 시간과, 상기 임의 전송패킷의 전송시점의 상기 수단의 카운트 값과 현재 카운트되는 값의 차에 해당하는 시간이 가장 근접한 때를 상 기 다음 전송패킷의 전송시점으로 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 9항에 있어서,

상기 특정 주파수는 27MHz가 아닌 것을 특징으로 하는 장치.
제 6항에 있어서,

상기 시간정보는, 전송패킷의 헤더에 실려서 전달되는 프로그램 클럭 기준값(PCR)인 것을 특징으로 하는 장치.