KR20070032558A

KR20070032558A - 디지털 비디오 방송 시스템에서 섹션 검출 및 신뢰성 정보획득을 위한 다중 순환잉여검증 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20070032558A
Application number: KR1020050086901A
Authority: KR
Inventors: 윤정욱; 하지원; 김민구; 박성진
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-09-16
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2007-03-22
Also published as: EP1764941A2; JP2007089161A; KR100724891B1; US20070130495A1; CN1933453A

Abstract

본 발명은 디지털 비디오 방송 시스템에서 섹션 검출 및 신뢰성 정보 획득을 위한 다중 순환잉여검증(CRC) 방법에 있어서, 무선망을 통해 수신된 패킷에 대해 패킷 식별자(PID) 필터링을 수행하여 섹션 데이터가 포함된 전송 스트림(Transport Stream) 패킷을 검출하는 과정; 및 상기 섹션 데이터의 헤더 정보로부터 해당 섹션의 페이로드에 대해 CRC 검사를 수행하여 프레임 버퍼링을 처리하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하며, 다중 CRC 검사기를 사용하여 병렬적으로 인접 섹션 간에 서로 영향을 주지 않고 CRC 검사를 수행할 수 있으면서 섹션 검출과 신뢰성 검증을 수행할 수 있는 효과가 있다.

DVB-H, MPE, MPE-FEC, CRC

Description

디지털 비디오 방송 시스템에서 섹션 검출 및 신뢰성 정보 획득을 위한 다중 순환잉여검증 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD OF MULTI-CYCLIC REDUNDANCY CHECKING FOR ACQUIRING　SECTION DETECTION AND RELIABILITY IＮFORMATION IN DVB-H SYSTEM}

도 1은 일반적인 DVB-H 시스템에서 TS 패킷의 데이터 구조를 도시한 도면

도 2는 일반적인 DVB-H 시스템의 송신기에서 수행되는 RS 부호화 동작을 나타낸 도면

도 3은 일반적인 DVB-H 시스템에서 송신기의 내부구성을 도시한 블록 구성도

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 DVB-H 시스템에서 수신기의 내부구성을 도시한 블록 구성도

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 MPE-FEC 프레임 복호 장치의 내부구성을 도시한 블록 구성도

도 6은 TS 패킷이 입력될 때 섹션 검출을 시작하는 과정을 나타낸 흐름도

도 7은 TS 패킷으로부터 페이로드 부분을 순환 버퍼에 바이트 단위로 순차적으로 저장하는 것을 나타낸 도면

도 8은 본 발명의 실시예에 따라 다중 CRC 검사기를 할당하는 과정을 나타낸 도면

도 9는 본 발명의 실시예에 따라 다중 CRC 검사기를 할당하는 과정을 나타낸 순서도

본 발명은 디지털 비디오 방송 시스템에서 다중 순환잉여검증(CRC) 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 디지털 비디오 방송 시스템에서 섹션 검출 및 신뢰성 정보 획득을 위한 다중 순환잉여검증 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 들어 오디오, 비디오 등의 데이터 압축기술과 통신기술의 발달에 힘입어 고품질의 음성 및 영상 서비스를 고정 또는 이동 단말을 통해 어디서나 제공할 수 있는 디지털 방송이 실현되고 있다. 통상적으로 디지털 방송은 종래의 아날로그 방송을 대체하여 고화질과 콤팩트디스크 수준의 고음질 서비스를 사용자에게 제공하는 방송 서비스를 말한다. 이와 같은 디지털 방송은 지상파 방송과 위성 방송으로 2가지 형태로서 발전하였다. 여기서 지상파 방송은 지상의 중계기를 통해 방송을 송신할 수 있는 서비스를 말한다. 반면에 위성 방송은 인공위성을 중계기로 사용하여 디지털 방송을 송신하는 방식을 말한다.

이러한 디지털 방송 시스템의 예로는 디지털 오디오 방송(DAB: Digital Audio Broadcasting), 디지털 라디오 방송(DRS: Digital Radio Broadcasting), 디지털 오디오 라디오 시스템(Digital Audio Radio System) 그리고, 오디오, 비디오, 데이터 서비스를 모두 포괄하는 이른바 디지털 멀티미디어 방송(DMB: Digital Multimedia Broadcasting) 시스템 등이 있다. 또한 유럽 지역의 디지털 오디오 방송 시스템인 Eureka 147(European Research Coordination Agency Project-147) 시스템과 디지털 방송 규격의 하나인 DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial) 시스템의 이동성, 휴대성을 강화한 DVB-H(Digital Video Broadcasting-Handheld) 시스템이 최근 주목받고 있다.

상기 DVB-H 시스템의 물리계층 규격은 기존의 DVB-T 시스템의 사양을 대부분 따르며 이동 중에도 안정적인 수신을 보장하기 위해 MPE-FEC(Multi Protocol Encapsulation - Forward Error Correction)와 같은 추가적인 오류 정정 부호화 기술을 지원하는 것을 특징으로 한다.

DVB-H 시스템에서 방송 데이터는 IP 데이터그램(datagram)으로 형성되고, 상기 IP 데이터그램은 RS(Reed-Solomon) 부호화되어 MEF-FEC 프레임이 생성된다. 따라서 MPE-FEC 프레임은 IP 데이터그램이 실리는 MPE(Multi Protocol Encapsulation) 섹션과, RS 부호화에 따른 패리티 데이터(parity data)가 실리는 MPE-FEC 섹션으로 구성된다. 그리고 MPE 섹션과 MPE-FEC 섹션은 DVB-H 시스템의 전송 단위인 TS(Transport Stream) 패킷의 페이로드(payload)로 실려 물리계층을 통해 전송된다.

상기한 바를 바꾸어 말하면, MPE-FEC 프레임을 구성하는 데이터들은 섹션이라는 전송단위로 재구성되며, IP 데이터그램은 섹션 헤더(header)와 순환잉여검증(Cyclic Redundancy Checking, 이하 "CRC"라 한다) 32비트가 추가되어 MPE 섹션으 로 재구성되며, 또한 RS 데이터는 섹션 헤더와 CRC 32비트가 추가되어 MPE-FEC 섹션으로 재구성된다. 섹션 헤더에는 MPE-FEC 복호화와 타임 슬라이싱에 필요한 정보가 들어있고 섹션의 앞부분에 위치한다. 여기서 CRC 32비트는 섹션의 뒷부분에 위치한다. 이러한 섹션들은 최종적으로 TS 패킷의 페이로드로 실려서 물리계층을 통해 전송되게 된다.

도 1은 일반적인 DVB-H 시스템에서 TS 패킷의 데이터 구조를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 참조번호 110은 방송 데이터가 실리는 IP 데이터그램을 도시한 것이다. 상기 데이터그램은 데이터가 전송되는 네트워크 종단의 주소 정보가 포함된 패킷을 의미한다. 참조번호 130은 IP 데이터그램(110)이 실리는 MPE 섹션 또는 IP 데이터그램(110)들의 패리티 데이터가 실리는 MPE-FEC 섹션을 도시한 것이다. 참조번호 150은 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션(130)이 실리는 TS 패킷을 도시한 것이다. 여기서 하나의 TS 패킷(150)은 다수의 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션(130)을 포함하거나 하나의 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션(130)이 다수의 TS 패킷(150)을 통해 전송될 수 있다.

상기 MPE-FEC 과정의 결과로써 IP 데이터그램들은 RS 부호화되어 MPE-FEC 프레임이 형성된다. 상기 MPE-FEC 프레임을 구성하는 데이터들은 섹션이라는 전송단위로 재구성되고, IP 데이터그램(110)은 섹션 헤더(header)와 CRC 32비트가 추가되어 MPE 섹션으로 재구성되며, RS 부호화를 통해 생성된 패리티 데이터에도 섹션 헤더와 CRC 32비트가 추가되어 MPE-FEC 섹션으로 재구성된다. 섹션 헤더는 MPE-FEC 처리와 타임 슬라이싱(Time Slicing)에 필요한 정보를 포함하며 섹션의 앞부분에 위치한다. CRC 32비트는 섹션의 뒷부분에 위치한다. 이러한 섹션들은 최종적으로 TS 패킷(150)의 페이로드로 실려서 물리계층을 통해 전송된다.

다음은 도 2를 참조하여 송신기에서 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션을 생성하는 과정을 설명한다. DVH-B 송신기에서는 일반적으로 물리계층과 링크계층에서 각각 한번씩 RS 부호화가 수행되는데, 도 2에서 설명하는 RS 부호화는 링크계층에서 수행된다.

도 2는 일반적인 DVB-H 시스템의 송신기에서 수행되는 RS 부호화 동작을 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 참조번호 200은 DVB-H 시스템에서 MPE-FEC 프레임의 가로방향(Column) 크기를 나타내며, 참조번호 202는 MPE-FEC 프레임의 세로방향(Row)의 크기를 나타낸다. 가로방향(200)은 255 바이트(Byte)로 구성되고, 그 중에 좌편은 방송 데이터인 IP 데이터그램(100)을 포함하는 MPE 섹션이 저장되는 191 바이트 크기의 방송 데이터 테이블 영역(Application Data Table Region)(204)이고, 우편은 상기 방송 데이터 테이블 영역(204)에 저장된 방송 데이터를 RS 부호화한 결과 발생한 RS 데이터 또는 패리티 데이터가 저장되는 RS 데이터 테이블 영역(206)으로 크기는 64 바이트이다. 반면에 세로방향(202)은 가변적이며 크기는 최대 1024개(Row)까지 가능하다.

상기 도 2와 같이 방송 데이터 테이블 영역(204)에는 IP 데이터그램(100) N개가 수직방향(Vertical)으로 저장되며, 만일 상기 방송 데이터 테이블 영역(204) 이 상기 1부터 N까지의 IP 데이터그램들로 채워지지 않는다면, 나머지 공간은 참조부호 208과 같이 "0"으로 채우는 제로 패딩(Zero-Padding)을 실시하여 방송 데이터 테이블 영역(204)을 모두 채우게 된다. 방송 데이터 테이블 영역(204)에 IP 데이터 그램 또는 제로 패딩이 수행된 후, 가로방향(Horizontal)으로 RS 부호화를 수행하고, 상기 RS 부호화의 결과 생긴 패리티(parity) 데이터를 RS 데이터 테이블 영역(206)에 가로방향으로 채워지게 된다.

도 3은 일반적인 DVB-H 시스템에서 송신기의 내부구성을 도시한 블록 구성도이다. 도 3에 도시된 DVB-H 시스템은 다수의 사용자에게 IP 데이터를 방송 데이터로 송출함과 아울러 방송 데이터의 오류 정정을 위해 RS 패리티 데이터를 함께 전송할 수 있다.

도 3을 참조하면, MPE-FEC 부호화기(301)는 방송 데이터로 송신되는 IP 데이터그램을 섹션 단위로 전송하도록 IP 데이터그램이 포함된 MPE 섹션을 생성하고, 상기 MPE 섹션의 순방향 오류 정정(FEC: Forward Error Correction)을 위한 패리티 데이터가 포함된 MPE-FEC 섹션을 생성한다. 상기 패리티 데이터는 공지된 외부 부호화 기술인 RS 부호화를 통해 생성된다. 상기 MPE-FEC 부호화기(301)의 출력은 타임 슬라이싱(Time Slicing) 처리기(303)로 전달되어 방송 데이터를 버스트로 전송하기 위한 시분할 처리가 이루어진다. 하나의 MPE-FEC 프레임은 하나의 버스트 구간을 통해 전송된다. 한편 타임 슬라이싱 처리를 거친 IP 데이터그램은 HP(High Priority) 스트림 처리를 거친 후 변조차수(Modulation Order)와 계층적(Hierarchical) 혹은 비계층적(Non-Hierarchical)인 전송 모드에 따라 직병렬 신호 로 변환 처리될 수 있다.

또한, 비트 인터리버(305)와 심볼 인터리버(307)는 전송 오류를 분산시키는 비트 단위의 인터리빙과 심볼 단위의 인터리빙을 각각 수행한다. 그리고 인터리빙된 신호는 심볼 매핑기(309)를 통해 QPSK, 16QAM 또는 64QAM 등 미리 결정된 변조 방식에 따라 심볼 매핑되어 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)(311)로 전달된다. 상기 IFFT(311)는 주파수 영역의 신호를 시간 영역의 신호로 변환하여 출력하고, IFFT 처리된 신호는 도시되지 않은 보호 구간 삽입기를 통해 보호 구간(Guard Interval)이 삽입되어 기저대역의 OFDM 심볼 신호로 생성된다. 상기 OFDM 심볼은 디지털 기저대역 필터에 의해 펄스 성형된 후 RF 변조기(313)를 통해 변조 과정을 거쳐서 최종적으로 안테나(315)를 통해 DVB-H 신호인 TS 패킷으로 전송된다.

한편 DVB-H 시스템의 수신기는 물리계층을 통해 상기 TS 패킷을 수신하여 방송 데이터가 포함된 IP 데이터그램을 복원한다. 따라서 TS 패킷으로부터 MPE 섹션과 MPE-FEC 섹션을 구분하여 추출하고, 추출된 데이터를 MPE-FEC 프레임으로 구성하여 IP 데이터그램을 복원하는 DVB-H 수신기의 MPE-FEC 복호 기술이 요구된다. 그러나 현재 DVB-H 시스템의 송신기술에 대한 구체적인 표준안은 마련된 상태이나 MPE-FEC 복호 기술과 같은 수신기술에 대해서는 구체적인 방안이 마련되어 있지 않은 상태이다. 특히, 수신기에서 MPE-FEC 프레임을 복호하여 IP 데이터그램을 복원하기 위한 사전 작업으로서 TS 패킷에 실려 수신되는 MPE 또는 MPE-FEC 섹션을 검출하고 신뢰성 정보를 얻는 과정이 필요하다.

TS 패킷의 페이로드에 실리는 섹션들의 길이는 TS 패킷의 페이로드 길이와 일치하지 않는다. 즉, 1개의 TS 패킷 페이로드 부분에 복수의 섹션들이 실릴 수 있고, 1개의 섹션이 복수의 TS 패킷 페이로드 부분에 걸쳐서 전송될 수 있다. 섹션의 시작부분은 섹션의 종류를 구분하는 테이블 ID(1 바이트)로 시작하고, 현재 섹션의 길이는 섹션 헤더를 통하여 지시된다. 따라서 RS 복호화에 필요한 신뢰성 정보를 얻기 위해서는 테이블 ID를 기점으로 한 CRC 검사를 수행하여 TS 패킷 내의 각 섹션에 대한 시작과 끝을 확인해야 한다.

또한 테이블 ID와 일치하는 바이트 데이터는 발견되었지만 발견된 바이트 데이터가 정확히 시작된 시점이라고 판단하기 위해서는 CRC 검사를 통해 확인되어야 한다. 이 CRC 결과, CRC "Good"이 발생한 시점이 섹션의 끝이 된다. 그러나 단일 CRC 검사를 수행할 경우 전송 시 오류가 발생하거나 테이블 ID와 일치하는 데이터에서 CRC 검사를 시작했지만 실제 섹션의 시작이 아니었다면 실제 섹션의 끝 부분에서 CRC "Good"을 발생시키지 않고 그냥 지나쳐서 CRC 검사를 계속 수행하는 상황이 발생할 수 있다. 이러한 상황이 발생하면 다음 섹션에 영향을 미쳐서 다음 섹션의 시작과 끝도 확인할 수 없을 뿐만 아니라 전혀 CRC "Good"이 발생하지 않거나, 임의의 시점에서 CRC "Good"이 발생할 수 있다. 즉 섹션의 시작과 끝을 확인할 수 없고 섹션의 신뢰성 정보 파악이 불가능해지는 문제점이 존재한다.

따라서 본 발명의 목적은 DVB-H 시스템의 수신기에서 섹션 검출 및 신뢰성 정보 획득을 위하여 복수의 CRC 검사를 수행하는 방법과 장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 실시예에 따른 방법은, 디지털 비디오 방송 시스템에서 섹션 검출 및 신뢰성 정보 획득을 위한 다중 순환잉여검증(CRC) 방법에 있어서, 무선망을 통해 수신된 패킷에 대해 패킷 식별자(PID) 필터링을 수행하여 섹션 데이터가 포함된 전송 스트림(Transport Stream) 패킷을 검출하는 과정; 및 상기 섹션 데이터의 헤더 정보로부터 해당 섹션의 페이로드에 대해 CRC 검사를 수행하여 프레임 버퍼링을 처리하는 과정을 포함하며, 상기 CRC 검사를 수행하는 과정은 CRC 검사기를 초기화하는 단계; 테이블 ID가 검출을 시도하여 테이블 ID가 검출되지 않을 경우 상기 테이블 ID 검출을 반복하는 단계; 상기 테이블 ID가 검출될 경우마다 해당하는 CRC 검사기를 할당하여 동작시키는 단계; 상기 할당된 CRC 검사기 중에서 CRC "Good"이 발생하였는지를 검출하는 단계; 상기 CRC "Good"이 발생한 경우 섹션 길이가 일치하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 섹션 데이터로부터 프레임 버퍼링을 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 장치는, 디지털 비디오 방송 시스템에서 섹션 검출 및 신뢰성 정보 획득을 위한 다중 순환잉여검증(CRC) 장치에 있어서, 수신된 전송 스트림(Transport Stream) 패킷으로부터 추출된 MPE(Multi Protocol Encapsulation) 섹션 데이터를 데이터 영역에 저장하고 MPE-FEC 섹션의 패리티 데이터를 패리티 영역에 구분하여 저장하는 버퍼; 상기 섹션 데이터로부터 CRC 검사를 수행하여 CRC "Good"이 발생하였는지를 검출하는 CRC 검사기; 및 CRC 검사기를 초기화하고, 테이블 ID가 검출을 시도하여 테이블 ID가 검출되지 않을 경우 상기 테이블 ID 검출을 반복하고, 상기 테이블 ID가 검출될 경우마다 해당하는 상기 CRC 검사기를 할당하여 동작시키고, 상기 할당된 CRC 검사기 중에서 CRC "Good"이 발생하였는지를 검출하고, 상기 섹션 데이터로부터 프레임 버퍼링을 처리하도록 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 도면상에 표시된 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호로 나타내었으며, 다음에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 DVB-H 시스템에서 수신기의 내부구성을 도시한 블록 구성도이다.

도 4를 참조하면, 무선망으로부터 수신된 TS 패킷은 안테나(401)를 통해 RF 복조기(403)로 수신되고, RF 복조기(403)를 통해 주파수 하향 변환되고 디지털 신호로 변환된 TS 패킷의 OFDM 심볼들은 FFT(Fast Fourier Transform)(405)를 통해 주파수 영역의 신호로 변환된다. 심볼 디매핑기(407)는 수신 신호를 QPSK, 16QAM 혹은 64QAM 등 미리 결정된 변조 방식에 대응하도록 심볼 디매핑하고, 심볼 디인터리버(409)와 비트 디인터리버(411)는 심볼 단위의 디인터리빙과 비트 단위의 디인터리빙을 각각 수행하여 원래 신호로 복원한다. 그리고 타임 슬라이싱 처리기(413)는 미리 정해진 버스트 구간마다 MPE-FEC 프레임이 포함된 TS 패킷을 수신하도록 스위칭 동작을 반복한다. 여기서 상기 버스트 구간은 각 MPE 섹션과 MPE-FEC 섹션의 헤더에 포함되어 다음 버스트 구간의 시작 시간을 지시하는 텔타(Delta) T 정보를 수신하여 확인할 수 있다.

또한 도 4에서 MPE-FEC 복호화기(415)는 패킷 식별자(PID: Packet Identifier) 필터링을 수행하여 TS 패킷의 헤더 정보로부터 패킷 식별자가 검출되는 경우 MPE 섹션이나 MPE-FEC 섹션이 수신된 것으로 간주하고, PID가 검출되지 않은 경우 TS 패킷으로부터 프로그램 특정 정보와 서비스 정보(PSI/SI: Program Specific Information/Service Information, 이하 "방송 서비스 정보"라 한다)를 수신하여 타임 슬라이싱과 MPE-FEC 적용 여부 등 방송 수신과 관련된 서비스 정보를 수신한다. 한편 상기 방송 서비스 정보를 수신한 MPE-FEC 복호화기(315)는 수신된 TS 패킷으로부터 MPE-FEC 프레임을 구성하는 MPE 섹션의 IP 데이터그램과 MPE-FEC 섹션의 패리티 데이터를 구분하여 각각 내부 버퍼의 데이터 영역과 패리티 영역에 저장하고, RS 복호를 수행하여 원래 방송 데이터를 복원한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 MPE-FEC 프레임 복호 장치의 내부구성을 도시한 블록 구성도이다.

도 5를 참조하면, 상기 장치는 수신된 TS 패킷으로부터 추출된 MPE 섹션의 IP 데이터그램과 MPE-FEC 섹션의 패리티 데이터를 일시 저장하기 위한 버퍼(510)와, 상기 패리티 데이터를 이용하여 IP 데이터그램의 오류 정정을 수행하는 RS 복호기(530)와, 송신기로부터 물리계층을 통해 전달된 방송 서비스 정보를 분석하여 MPE-FEC의 적용 여부를 확인하고, MPE 섹션과 MPE-FEC 섹션으로부터 상기 IP 데이터그램과 패리티 데이터를 각각 추출하여 상기 버퍼(510)에 저장시키며, 상기 RS 복호기(530)를 통해 상기 IP 데이터그램을 RS 복호하는 전반적인 동작을 제어하는 제어기(550)를 포함한다.

상기 버퍼(510)는 MPE 섹션과 MPE-FEC 섹션에 대한 CRC 검사를 수행하기 위한 순환 버퍼(circular buffer)(511)와, MPE 섹션의 IP 데이터그램과 MPE-FEC 섹션의 패리티 데이터를 구분되게 저장하고 RS 복호가 수행되는 프레임 버퍼(frame buffer)(513)와, 상기 CRC 결과에 따른 신뢰성 정보를 마킹하기 위한 삭제 버퍼(erasure buffer)(515)를 포함한다. 상기 제어기(550)는 TS 패킷이 수신된 경우 먼저 방송 서비스 정보(PSI/SI) 정보를 분석하여 MPE-FEC의 적용 여부를 확인한 후, 이후 수신되는 TS 패킷으로부터 헤더 정보를 제거한 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션을 상기 순환 버퍼(511)에 저장하여 CRC 검사를 수행한다.

만약 MPE-FEC가 현재 적용되고 있다고 지시되는 경우 TS 패킷의 4바이트 헤더를 제거하고, 184 바이트 페이로드 부분을 순환 버퍼에 바이트 단위로 순차적으로 저장한다. 순환 버퍼링의 목적은 현재의 MPE 또는 MPE-FEC 섹션에 바이트 단위로 CRC 검사를 수행하고, 섹션의 페이로드(IP 데이터그램 또는 RS 데이터)가 프레임 버퍼로 전달될 때까지 수신되는 섹션 데이터를 저장하는 것이다. 순환 버퍼의 마지막 주소가 데이터로 채워지면 다음 저장위치는 0번 주소가 된다.

TS 패킷의 페이로드 부분에 실려 전송되는 MPE 또는 MPE-FEC 섹션의 시작과 끝을 확인하고, 이 섹션들이 구성하는 MPE-FEC 프레임 데이터에 대하여 CRC 검사를 시작하기 위한 섹션의 시작부분(테이블 ID)을 찾아야 한다. MPE 섹션은 섹션 헤더의 시작부분 8비트이 0x3e이고, MPE-FEC 섹션은 시작부분 8비트이 0x78이므로 TS 패킷 입력마다 바이트 단위로 MPE 또는 MPE-FEC 섹션의 시작여부를 판단한다.

섹션의 시작 부분인 테이블 ID(0x3e 또는 0x78)를 검출하면 제어기는 테이블 ID를 기점으로 하여 제어기 내에 있는 CRC 검사기를 할당하여 CRC 검사를 수행한다. 이때, 현재 동작중인 CRC 검사기에서 CRC "Good"이 발생하지 않더라도 테이블 ID가 추가로 검출되면 새로운 CRC 검사기를 할당하여 CRC 검사를 추가적으로 진행한다. 즉 동시에 복수의 CRC 검사기가 동작할 수 있으며, 이 중에서 단 하나의 CRC 검사기에서라도 CRC "Good"이 발생하면 동작 중인 모든 CRC 검사기의 작동을 중지시킨다.

현재의 TS 패킷의 입력이 종료되면 다음 MPE PID를 가진 패킷이 입력될 때까지 대기 상태에 있다가 입력을 시작하면, 대기 상태 이전에 동작 중이었던 모든 CRC 검사기의 CRC 검사를 재개한다. 즉 CRC 검사기의 전이 레지스터의 상태를 유지한 채로 대기하다가 다음 MPE 패킷이 입력되면 CRC 검사를 재개한다. 단 MPE-FEC 프레임이 종료되어 TS 패킷 입력이 중지된 경우에는 재개하지 않는다.

현재 동작중인 CRC 검사기 중에서 적어도 하나의 CRC 검사기에서 CRC "Good"이 발생하면, CRC "Good"을 발생시킨 CRC 구간에 걸쳐 적어도 하나의 MPE 또는 MPE-FEC 섹션이 존재한다고 간주하고, 섹션 헤더를 통해서 MPE-FEC 복호에 필요한 정보를 추출한다. 이 때 다음의 <표 1> 같은 정보들이 섹션 헤더로부터 추출된다.

헤더 정보	내 용
table_id	MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션의 종류를 지시
section_length	섹션의 4번째 바이트부터 CRC 32 비트가 포함된 섹션의 끝까지 바이트 단위의 섹션 길이를 표시
padding_columns	MPE-FEC 프레임의 데이터 영역에서 제로 패딩된 열의 개수를 표시(0~190 사이의 값을 가짐)
table_boundary	현재 섹션이 MPE-FEC 프레임의 데이터 영역 또는 패리티 영역에서 마지막 섹션임을 지시('1'로 설정된 경우)
address	MPE-FEC 프레임의 각 영역에서 현재 수신된 섹션의 페이로드의 첫 번째 바이트가 차지하는 바이트 위치를 표시

상기 섹션 헤더 정보를 추출하면, 우선적으로 CRC "Good"을 발생시킨 CRC 검사기의 CRC 구간과 헤더 정보인 section_length를 비교하여 유효한 섹션(correctly received section)인지를 최종 확인한다. CRC "Good"을 발생시킨 CRC 검사기의 수가 복수일 경우 해당되는 모든 CRC 검사기들의 동작구간과 section_length를 비교하여 일치하는 구간의 섹션의 시작과 끝이라고 판단한다. 즉 섹션이 검출되었다고 판단한다. 섹션 검출이 수행되는 동안에도 MPE 패킷이 입력되는 경우에는 순화 버퍼, 테이블 ID 검출, CRC는 계속 진행된다.

상기 CRC 결과가 "Good"인 경우 제어기(550)는 해당 섹션 데이터의 헤더 정보를 확인하여 MPE 섹션의 페이로드(IP 데이터그램)는 프레임 버퍼(513)의 데이터 영역에 저장하고, MPE-FEC 섹션의 페이로드(패리티 데이터)는 프레임 버퍼(513)의 패리티 영역에 저장한다. 또한 제어기(550)는 상기 CRC 결과에 따라 IP 데이터그램과 패리티 데이터의 정상 수신 여부를 상기 삭제 버퍼(515)에 신뢰성 정보로 마킹하고, 상기 RS 복호기(530)를 통해 수신 오류가 발생된 IP 데이터그램을 패리티 데이터를 이용하여 RS 복호하고, 오류를 정정하여 상위 계층으로 출력한다.

상기 제어기(550)는 상기 삭제 버퍼(515)의 모든 영역에 신뢰성 정보가 마킹된 경우, 즉 MPE-FEC 프레임의 모든 IP 데이터그램이 정상 수신된 경우 상기 RS 복호 동작을 생략한다.

도 6은 TS 패킷이 입력될 때 섹션 검출을 시작하는 과정을 나타낸 흐름도이다. 또한, 도 7은 TS 패킷으로부터 페이로드 부분을 순환 버퍼에 바이트 단위로 순차적으로 저장하는 것을 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 601단계에서 도 5의 제어기(550)는 물리계층으로부터 TS 패킷을 수신하고, 603단계에서 수신된 TS 패킷에 대해 PID 필터링을 수행한다. 상기 PID 필터링 결과 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션이 실린 TS 패킷의 MPE PID가 검출되지 않은 것으로 확인되면, 제어기(550)는 605단계에서 해당 TS 패킷을 방송 서비스 정보(PSI/SI)를 전달하는 패킷으로 간주하고, 그 방송 서비스 정보(PSI/SI)를 분석하여 타임 슬라이싱과 MPE-FEC의 적용 여부를 확인한다. 또한 제어기(550)는 상기 601 단계로 진행하여 다음 TS 패킷을 수신하고, 수신된 TS 패킷로부터 MPE PID가 검출된 경우 해당 TS 패킷을 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션이 실린 TS 패킷으로 간주하고, 607단계로 진행한다.

상기 607단계에서 제어기(550)는 상기 605단계의 방송 서비스 정보(PSI/SI) 분석 결과를 이용하여 MPE-FEC가 적용되지 않는 경우 609단계로 진행하여 해당 TS 패킷으로부터 MPE 섹션만 수신하는 동작을 수행한다. 상기 607단계에서 MPE-FEC가 적용되는 것으로 확인된 경우 제어기(550)는 611단계로 진행하여 상기 도 7과 같이 TS 패킷으로부터 4 바이트 헤더 부분을 제거하고 184 바이트 페이로드 부분(150)을 도 5의 순환 버퍼(511)에 바이트 단위로 순차적으로 저장한다. 상기 순환 버퍼링(Circular buffering)의 목적은 현재 수신된 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션에 대해 CRC 검사를 수행하고 IP 데이터그램 또는 패리티 데이터로 구성된 섹션의 페이로드가 프레임 버퍼(513)로 전달될 때까지 수신되는 데이터를 저장하는 것이다. 순환 버퍼(511)의 마지막 주소가 데이터로 채워지면 다음 저장 위치는 0번 주소가 된다.

또한 상기 611단계에서 제어기(550)는 TS 패킷의 페이로드로 전송되는 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션의 시작과 끝을 확인하고, 이 섹션들이 구성하는 MPE-FEC 프레임에 대해 RS 복호를 수행하기 위한 신뢰성 정보를 얻기 위하여 후술할 테이블 아이디(table_id)의 검출 시마다 CRC 검사를 수행한다. 이 과정을 섹션 검출이라 한다. MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션 전체는 예컨대 32 비트의 CRC 데이터가 각 섹션의 끝 부분에 부가되어 전송된다. 본 발명에서 제어기(550)는 CRC "Good"이 발생하면 CRC "Good"을 발생시킨 검사 구간에 적어도 1개의 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션이 존재한다고 간주하고 그 섹션의 헤더 정보로부터 상기 <표 1>과 같은 MPE-FEC 프레임 복호에 필요한 정보를 추출한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따라 다중 CRC 검사기를 할당하는 과정을 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, CRC 검사기(CRC Checker)의 동작구간은 CRC 검사기 #0의 단일 동작구간(810)과 CRC 검사기 #0 내지 #2의 다중 CRC 동작구간(820, 830 및 840)으로 나누어 설명이 가능하다. 먼저 상기 CRC 검사기 #0의 단일 동작구간(810)에서는 테이블 ID가 검출되면, CRC 검사기 #0(861)이 할당되고 초기화되어 검출을 수행하다가 CRC "Good"이 검출(873)되면, 상기 CRC 검사기 #0은 종료(863)된다.

또한, 상기 CRC 검사기 #0 내지 #2의 다중 CRC 동작구간(820, 830 및 840)에서는 테이블 ID가 각각 참조부호 875, 877 및 879에서 검출될 때마다 CRC 검사기 #0, #1 및 #2(865, 867 및 869)가 할당되고 초기화 된다. 상기 CRC 검사기 #0, #1 및 #2는 동시에 동작하다가 적어도 하나의 CRC 검사기에서 CRC "Good"이 검출(881)되면 모두 종료(869)된다.

TS 패킷 내부에서 복수의 섹션들이 연결되어 전송된다면 테이블 ID에 해당하는 바이트 데이터가 발견되었다고 하더라도 발견된 지점을 섹션의 시작부분이라고 단정할 수 없다. 섹션 중간의 데이터가 테이블 ID와 일치할 수도 있기 때문이다. 따라서 이러한 경우에는 CRC로 확인이 되어야 하며 테이블 ID와 일치하는 바이트가 발견되면 이 때부터 CRC 검사를 시작한다. 그래서 CRC 검사를 시작한 시점부터 CRC "Good"이 발생한 시점까지를 하나의 섹션의 시작과 끝으로 간주하게 된다.

그러나 전송 시 발생하는 오류에 의하거나, 테이블 ID와 일치하는 데이터에서 CRC 검사를 시작했지만 실제 섹션의 시작이 아니었을 경우, 실제 섹션의 끝 부분에서 CRC "Good"을 발생시키지 않고 그냥 지나쳐서 CRC 검사를 계속 수행하는 상황이 발생할 수 있다. 이러한 상황이 생기면 다음 섹션에 영향을 미쳐서 다음 섹션의 시작과 끝도 확인할 수 없을 뿐만 아니라 계속 CRC "Good"이 발생하지 않거나 임의의 시점에서 CRC "Good"이 발생할 수 있다.

이러한 현상을 방지하기 위하여 이미 시작하여 진행 중인 CRC와 무관하게 섹션의 시작이라고 판단되는 부분, 즉 테이블 ID가 발견되는 부분에서는 항상 새로운 CRC을 시작하고 앞서서 시작되었던 CRC 또한 계속 진행한다. 아래의 <표 2>는 TS 패킷의 구조를 나타낸 것이다.

Syntax	No. of bits	Mnemonic
Transport_packet ( ) {
sync_byte	8	Bslbf
transport_error_indicator	1	Bslbf
payload_unit_start_indicator	1	Bslbf
transport_priority	1	Bslbf
PID	13	Uimsbf
transport_scrambling_control	2	Bslbf
adaptation_field_control	2	Bslbf
continuity_counter	4	Uimsbf
if(adaptiation_field_control=='10' \|\| adaptation_field_control=='11'){ adaptation_field( ) } if(adaptiation_field_control=='01' \|\| adaptation_field_control=='11'){ for(i=0;i<N;i++){ data_byte } }	8	Bslbf
}

도 9는 본 발명의 실시예에 따라 다중 CRC 검사기를 할당하는 과정을 나타낸 순서도이다.

도 9를 참조하면, 900단계에서 도 5의 제어기(550)는 CRC 검사기를 초기화(N=0)한다. 910단계에서 상기 제어기(550)는 테이블 ID가 검출을 시도하여 테이블 ID가 검출되지 않을 경우 테이블 ID 검출을 반복하고, 상기 테이블 ID가 검출될 경우 920단계에서 CRC 검사기 #N(N=N+1)을 할당하여 상기 CRC 검사기를 작동을 시작한다. 930단계에서 상기 제어기(550)는 할당된 CRC 검사기 중에서 CRC "Good"이 발생하였는지를 검출한다. 상기 CRC "Good"이 발생하지 않은 경우 상기 제어기(550)는 상기 910단계부터 본 절차를 다시 수행한다. 또한 CRC "Good"이 발생한 경우 상기 제어기(550)는 940단계에서 섹션 길이가 일치하는지 여부를 판단한다. 섹션 길이가 일치하지 않은 경우 상기 제어기(550)는 상기 900단계부터 본 절차를 다시 수행하며, 상기 섹션 길이가 일치하는 경우에는 950단계에서 프레임 버퍼에 상기 섹션을 버퍼링 처리하고, 상기 900단계부터 본 절차를 다시 수행한다.

지금까지 본 발명에 대해서 상세히 설명하였으나, 그 과정에서 언급한 실시예는 예시적인 것일 뿐, 한정적인 것이 아님을 분명히 하며, 본 발명은 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상이나 분야를 벗어나지 않는 범위 내에서, 본 발명으로부터 균등하게 대체될 수 있는 정도의 구성요소 변경은 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 다중 CRC 검사기를 사용하여 병렬적으로 인접 섹션 간에 서로 영향을 주지 않고 CRC 검사를 수행할 수 있으면서 섹션 검출과 신뢰성 검증을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims

디지털 비디오 방송 시스템에서 섹션 검출 및 신뢰성 정보 획득을 위한 다중 순환잉여검증(CRC) 방법에 있어서,

무선망을 통해 수신된 패킷에 대해 패킷 식별자(PID) 필터링을 수행하여 섹션 데이터가 포함된 전송 스트림(Transport Stream) 패킷을 검출하는 과정; 및

상기 섹션 데이터의 헤더 정보로부터 해당 섹션의 페이로드에 대해 CRC 검사를 수행하여 프레임 버퍼링을 처리하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제1항에 있어서,

상기 CRC 검사를 수행하는 과정은 CRC 검사기를 초기화하는 단계;

테이블 ID가 검출을 시도하여 테이블 ID가 검출되지 않을 경우 상기 테이블 ID 검출을 반복하는 단계;

상기 테이블 ID가 검출될 경우마다 해당하는 CRC 검사기를 할당하여 동작시키는 단계;

상기 할당된 CRC 검사기 중에서 CRC "Good"이 발생하였는지를 검출하는 단계;

상기 CRC "Good"이 발생한 경우 섹션 길이가 일치하는지 여부를 판단하는 단 계; 및

상기 섹션 데이터로부터 프레임 버퍼링을 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제2항에 있어서,

상기 CRC 검사기는 상기 할당된 CRC 검사기 중에서 어느 하나라도 CRC "Good"이 발생하면 동작을 중지하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제2항에 있어서,

상기 CRC "Good"이 발생하지 않은 경우 상기 테이블 ID 검출을 반복하는 단계로 복귀하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제2항에 있어서,

상기 섹션 길이가 일치하지 않은 경우 상기 CRC 검사기를 초기화하는 단계로 복귀하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제1항에 있어서,

상기 CRC 검사를 수행하는 과정은 반복되는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
디지털 비디오 방송 시스템에서 섹션 검출 및 신뢰성 정보 획득을 위한 다중 순환잉여검증(CRC) 장치에 있어서,

수신된 전송 스트림(Transport Stream) 패킷으로부터 추출된 MPE(Multi Protocol Encapsulation) 섹션 데이터를 데이터 영역에 저장하고 MPE-FEC 섹션의 패리티 데이터를 패리티 영역에 구분하여 저장하는 버퍼;

상기 섹션 데이터로부터 CRC 검사를 수행하여 CRC "Good"이 발생하였는지를 검출하는 CRC 검사기; 및

상기 CRC 검사기를 초기화하고, 테이블 ID가 검출을 시도하여 테이블 ID가 검출되지 않을 경우 상기 테이블 ID 검출을 반복하고, 상기 테이블 ID가 검출될 경우마다 해당하는 상기 CRC 검사기를 할당하여 동작시키고, 상기 할당된 CRC 검사기 중에서 CRC "Good"이 발생하였는지를 검출하고, 상기 섹션 데이터로부터 프레임 버퍼링을 처리하도록 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
제7항에 있어서,

상기 버퍼는 상기 MPE 섹션과 상기 MPE-FEC 섹션의 페이로드에 대해 CRC 검 사를 수행하기 위한 순환 버퍼; 및

상기 MPE 섹션의 IP 데이터그램과 MPE-FEC 섹션의 패리티 데이터를 구분되게 저장하고 RS 복호가 수행되는 프레임 버퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
제7항에 있어서,

상기 CRC 검사기는 테이블 아이디가 검출될 때마다 추가로 할당되는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제7항에 있어서,

상기 CRC 검사기는 상기 할당된 CRC 검사기 중에서 어느 하나라도 CRC "Good"이 발생하면 동작을 중지하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
제7항에 있어서,

상기 제어기는 상기 CRC "Good"이 발생한 경우 섹션 길이가 일치하는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.