KR20070106323A - 디지털 방송 신호와 상기 신호를 처리하는 장치 및 방법 - Google Patents

디지털 방송 신호와 상기 신호를 처리하는 장치 및 방법 Download PDF

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KR20070106323A
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최승종
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 디지털 방송 신호와 상기 신호를 처리하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 디지털 방송 신호는, 상기 방송 신호는 데이터에 대한 정보가 실리는 헤더(header)와 상기 데이터가 실리는 페이로드(payload)로 구성되는 188 바이트 패킷(byte packet)을 사용하여 전송하되, 상기 헤더는 동기화를 위한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 동일한 모델의 다른 수신기들 간의 동기화된 출력을 낼 수 있고, 188 바이트 패킷에 더욱 많은 페이로드 데이터를 실어 전송할 수 있어 시스템의 효율을 높일 수 있다.
디지털 방송, 디지털 오디오 방송, 뮤지캠, 동기화, 얼라인(align)

Description

디지털 방송 신호와 상기 신호를 처리하는 장치 및 방법{Digital broadcast signal and apparatus and method of processing the signal}
도 1은 본 발명과 관련하여 동기화를 설명하기 위해 도시한 것
도 2는 본 발명에 따라 동기화를 위한 정보를 포함하고 있는 188 바이트 패킷의 일 예를 나타낸 도면
도 3은 본 발명에 따라 동기화를 위한 정보를 포함하고 있는 188 바이트 패킷의 다른 예를 나타낸 도면
도 4는 본 발명에 따라 동기화 정보를 포함한 188 바이트 패킷을 전송하여 동기화가 이루어지는 일 예를 나타낸 도면
도 5는 본 발명에 따라 동기화 정보를 포함하는 디지털 방송 신호를 처리하기 위해 구성한 디지털 방송 수신기의 일 예를 나타낸 블록도
도 6은 본 발명에 따라 동기화 정보를 포함하는 디지털 방송 신호를 처리하는 방법의 일 예를 나타낸 순서도
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
501; 튜너부 502; MSC 제어부
503; 버퍼부 504; 오디오 디코더
505; 스피커
본 발명은 디지털 방송 신호와 상기 신호를 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
오디오 방송과 관련하여 방송 환경은 아날로그 오디오 방송에서 디지털 오디오 방송으로 전환되고 있는 실정이다.
상기 디지털 오디오 방송은 기존에는 뮤지캠(MUSICAM)과 같은 오디오 코딩 방식에 의해 전송되었다.
그러나 디지털 오디오 방송과 관련하여 상기 뮤지캠 보다 더욱 뛰어난 코딩 방식에 대한 연구가 계속하여 진행되는바, 향후에는 새로운 대체 코딩 방식에 의하여 방송이 이루어질 것이다.
상기 새로운 대체 코딩 방식으로 예를 들면, HE-AAC(High Effiency-Advanced Audio Coding)와 BSAC(bit slicing arithmetic coding)과 같은 대체 코딩 방식이 있을 수 있을 것이다.
따라서, 향후 상기 디지털 오디오 방송에서는 상기 새로운 대체 코딩 방식에 의해 코딩을 하고, 상기 코딩된 데이터를 전송 스트림 패킷에 실어 전송할 수 있을 것이다.
이때, 기존의 뮤지캠과 같은 오디오 코딩 방식에 의해 코딩을 하고 전송하는 경우에는 전송 프레임과 오디오 데이터간 얼라인(aligned)되어 있기 때문에 각 수 신기에서 동기화(synchronization) 문제가 없었으나, 향후 사용하고자 하는 대체 코딩 방식에 의해 코딩을 하고 이를 전송 스트림 패킷에 실어 전송하는 경우에 전송 프레임간의 동기화에 관한 정보가 필요하다.
상기 동기화에 대한 정보에 대해 정의되어 있는 바가 없어, 상기 디지털 오디오 방송을 수신하는 수신기마다 동기화가 이루어지지 않는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 전송 스트림 패킷에 동기화를 위한 정보를 포함하는 디지털 방송 신호와 상기 신호를 처리하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 디지털 방송 신호의 일 예는, 데이터에 대한 정보가 실리는 헤더(header)와 상기 데이터가 실리는 페이로드(payload)로 구성되는 188 바이트 패킷(byte packet)을 사용하여 전송하되, 상기 헤더는 동기화를 위한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 동기화를 위한 정보는 전송되는 데이터가 엔코딩(encoding)된 정확한 시간 정보를 주기 위해 기본 스트림(elementary stream)에 설정하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 동기화는 전송되는 188 바이트 패킷과 데이터 프레임을 얼라인(align) 시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 얼라인은 프레임 얼라인 인디케이터(frame aligned indicator)를 이용하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 프레임 얼라인 인디케이터는 수신되는 데이터의 기준 시각(reference time)으로 얼라인(aligned)된 데이터를 동기화된 클록에 따라 디코딩할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 기준 시각은 상기 전송되는 데이터가 엔코딩된 정확한 시간 정보인 것이 바람직하다.
그리고 상기 얼라인은 주기적 또는 비주기적으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 동기화를 위한 정보를 포함하는 188 바이트 패킷은 PCR(program clock reference), DTS(decoding time stamp)와 PTS(presentation time stamp)를 사용하지 않는 것이 바람직하다.
그리고 상기 동기화를 위한 정보는 어댑테이션 필드(adaptation field)에 포함할 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 디지털 방송 신호를 처리하는 방법의 일 예는, 동기화를 위한 정보를 포함하는 188 바이트 패킷(byte packet)의 디지털 방송 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 188 바이트 패킷에 포함된 동기화를 위한 정보를 나타내는 인디케이터(indicator)가 설정되었으면, 상기 인디케이터의 신호를 이용하여 전송 프레임(transport frame)에서 수신된 데이터의 기준 시각으로 얼라인(align)을 하는 단계; 및 전송 프레임에서 수신된 데이터의 기준 시각(reference time)으로 얼라인된 데이터를 동기화된 클록(clock)에 따라 디코딩을 하여 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고 상기 출력하는 단계에서, 상기 기준 시각은 전송되는 데이터의 정확한 엔코딩 시간을 기준으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 얼라인을 하는 단계에서, 상기 얼라인은 수신되는 188 바이트 패킷과 데이터 프레임을 동일한 시스템 타임 클록을 가지도록 하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 얼라인을 하는 단계에서, 상기 인디케이터가 설정되지 않은 경우에는, 수신기의 클록에 따라 실행하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 동기화를 위한 정보는 188 바이트 패킷의 헤더에 포함하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 동기화를 위한 정보는 188 바이트 패킷의 어댑테이션 필드에 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 디지털 방송 수신기의 일 예는, 동기화를 위한 정보를 포함하는 188 바이트 패킷(byte packet)의 디지털 방송 신호를 수신하는 튜너부; 상기 수신되는 방송 신호로부터 압축된 데이터와 동기화를 위한 정보를 출력하고, 상기 출력된 동기화를 위한 정보를 이용하여 오디오 신호에 대한 디코딩을 제어하는 제어부; 압축된 데이터를 수신하여 버퍼링(buffering)하여 출력하는 버퍼부; 상기 버퍼링되어 출력되는 오디오 데이터를 디코딩하여 출력하되, 동기화 정보가 수신되면 동기화된 클록을 수신하여 상기 클록에 맞게 디코딩하도록 얼라인(align)하는 오디오 디코더; 및 디코딩된 오디오 신호를 출력하는 출력부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제어부는, 상기 출력된 동기화를 위한 정보를 이용하여 상기 오디오 디코더에서 얼라인이 이루어질 수 있도록 제어하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 오디오 디코더는, 상기 제어부로부터 수신하는 동기화를 위한 정보를 이용하여 얼라인하기 위해 버퍼부에 데이터를 요청하거나 대기하도록 요구하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 오디오 디코더는, 상기 제어부로부터 동기화를 위한 정보가 수신되지 않으면, 버퍼부에 데이터를 요청하거나 대기하도록 요구하지 않는 것이 바람직하다.
그리고 상기 버퍼부는, 수신되는 압축 데이터를 버퍼링하여 출력함에 있어서 상기 오디오 디코더로부터 데이터의 요청이 있거나 대기 명령이 수신되면 그에 따라 출력하거나 상기 출력을 지연하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다. 아울러 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였다. 그러나 특정한 경우는 출원인이 임의로 용어를 선정하였으며, 이 경우에는 해당되는 부분에서 상세히 그 의미를 기재하였다. 따라서, 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미로서 파악하여야 할 것이다.
이하 본 발명에 따라 동기화(synchronization)를 위한 정보를 포함하고 있는 디지털 방송 신호와 상기 신호를 처리하는 장치 및 방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
이때, 상기 본 발명을 설명함에 있어서, 동기화를 위한 정보를 포함하고 있는 디지털 방송 신호와 상기 신호를 처리하는 장치 및 방법을 나누어서 설명한다. 또한, 설명의 편의를 위해 상기 디지털 방송은 디지털 오디오 방송(digital audio broadcast)을 예로 하여 설명한다.
1. 동기화를 위한 정보를 포함하고 있는 디지털 방송 신호
본 발명과 관련하여 디지털 오디오 방송 시스템에서는 새로운 코딩 방식에 의해 코딩된 얼터너티브 오디오 데이터(alternative audio data)를 패킷타이징(packetizing) 하여 188 바이트 패킷(byte packet)을 실어서 전송할 수 있다.
상기와 같이 188 바이트 패킷을 사용하여 전송하는 경우에는 상기 188 바이트 패킷을 이용한 전송 스트림과 디지털 오디오 방송 프레임간의 동기화가 이루어져야 한다. 만약 상기 전송 스트림과 프레임간의 동기화가 이루어지지 않는다면, 동일한 모델의 다른 수신기들은 동일한 콘텐츠(contents)를 수신하더라도 지연시간이 각기 다른 소리를 재생시킬 수가 있다.
따라서, 본 발명에서는 상기 188 바이트 패킷을 사용하여 얼터너티브 오디오 데이터를 전송하는 경우에 있어서 상기 디지털 오디오 방송 프레임과의 동기화를 위한 정보를 상기 188 바이트 패킷에 포함하여 전송하고자 한다.
이하 본 발명에서 기술하고자 하는 동기화를 위한 정보에 대해 살펴보면, 다음과 같다. 도 1은 본 발명과 관련하여 동기화를 설명하기 위해 도시한 것이다.
이때, 도 1을 설명함에 있어서, 할당된 서브채널(subchannel) 크기는 32kbps 로, 샘플링 주파수(sampling frequency)는 24khz로, 오디오 슈퍼 프레임(audio super frame)은 9 액세스 유닛(access unit; AU)으로, 188 패킷 헤더 크기는 4 바이트로 가정한다.
도 1을 보면, 디지털 오디오 방송을 위해 기존의 뮤지캠(또는 layer-Ⅱ)에 의해 코딩된 오디오 데이터를 전송하는 방식에서는 프레임을 24ms 단위로 전송을 하고, 상기 전송되는 프레임을 수신기의 튜너부에서 PLL(phase locked loop)을 걸어 정확한 클록(clock)을 만들어서 데이터를 수신하여 동기화(synchronization)의 문제는 발생하지 않는다.
그러나 본 발명은 기존의 코딩 방식이 아닌 새로운 코딩 방식에 의해 코딩된 얼터너티브 오디오 데이터를 188 바이트 패킷에 실어서 전송하고자 하는 것이다. 따라서, 상기 프레임을 주파수 영역에서 코딩을 한다고 하면, 1024 샘플이 하나의 액세스 유닛(AU)을 구성할 수 있고, 이는 상기 샘플링 주파수에 의할 경우 42.7ms에 해당한다.
그러나 이는 도 1에서 보는 바와 같이 하나의 프레임과 하나의 액세스 유닛은 서로 얼라인이 되지 않고 있다. 이에 따라 서로 얼라인이 이루어질 수 있는 부분을 찾으면, 도 1에서 보는 바와 같이 384ms에서 얼라인이 이루어질 수 있다.
상기 384ms는 16 프레임에 해당하고, 9개의 액세스 유닛에 해당한다.
그러나 상술한 바와 같이 본 발명에서는 오디오 데이터를 상기 188 바이트 패킷을 사용하여 전송한다고 하는바, 상기 액세스 유닛들은 188 바이트 패킷에 실리게 된다. 따라서, 상기 프레임과 액세스 유닛이 얼라인되는 384ms를 기준으로 하 여 살펴볼 때, 상기 188 바이트 패킷은 총 7개가 사용된다.
이때, 본 발명과 관련하여 동기화가 이루어진다고 함은 상기 188 바이트 패킷과 프레임간의 얼라인이 이루어지는 것을 말한다. 하지만 도 1에서 보이는 바와 같이 7개의 패킷이 상기 도면에서 예시한 32kbps의 전송 비트율을 따르면, 384ms에 해당하지 않는다. 즉, 얼라인이 되어 있지 않다.
따라서 본 발명에서는 상기 얼라인을 맞추어 전송단의 엔코더에서 전송하는 데이터를 수신단의 디코더에서 디코딩할 수 있도록 동기화시키고자 하는 것이다.
이때, 상기 오디오 데이터는 동기화를 위한 정보를 포함하고 있는 188 바이트 패킷을 사용하여 전송할 수 있다.
따라서, 본 발명과 관련하여 상기 188 바이트 패킷은 다양하게 구성할 수 있으나, 이하 상기 188 바이트 패킷을 구성하는 두 가지의 경우를 예로 하여 각 경우에 있어서 본 발명에 따른 동기화를 위한 정보를 포함하는 것을 설명한다.
상기 188 바이트 패킷을 구성하는 첫 번째 경우에 있어서 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따라 동기화를 위한 정보를 포함하고 있는 188 바이트 패킷의 일 예를 나타낸 도면이다. 이때, 상기 동기화를 위해 전송 시스템은 전송 채널에서 딜레이(delay)가 항상 일정(constant)하다고 가정한다. 이는 송신기에서 시스템 다중화기(system multiplexer)로부터 시스템 역다중화기(system demultiplexer)로 전송 시간은 각 188 바이트 패킷마다 동일함을 의미한다.
본 발명과 관련하여, 상기 188 바이트 패킷은 PID(packet identifier)를 사 용하여 다중화가 이루어지고, 패킷타이즈(packetized) 된 기본 스트림 또는 섹션 데이터는 188 바이트로 패킷타이즈 되고 피지컬 네트워크를 경유하여 전달될 수 있다. 이하 본 발명과 관련하여 동기화에 대해 살펴보기 전에 상기 188 바이트 패킷의 구조에 대해 살펴보면 다음과 같다.
도 2에서 상기 188 바이트 패킷은 실제 전송되는 데이터에 대한 기본적인 정보를 포함하는 헤더(header)와 상기 실제 데이터를 포함하는 페이로드(payload)로 구성될 수 있다.
이때, 본 발명에 따른 동기화 정보는 상기 헤더와 페이로드(payload)로 구성된 188 바이트 패킷 중 헤더에 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 이하 상기 헤더를 중심으로 설명한다.
도 2에서 보면, 상기 헤더는 188 바이트 중 4 바이트로 구성될 수 있으며, 어댑테이션 필드(adaptation field)를 포함할 수도 있다.
본 발명에 따른 상기 동기화 정보를 설명함에 있어, 먼저 PES 패킷에 대해 살펴보면 다음과 같다.
즉, 하나의 PES 패킷은 PES 헤더와 기본 스트림으로 구성될 수 있다. 이때, 상기 PES 헤더는 해당 액세스 유닛이 디코딩되어야 할 시간정보(decoding time stamp; DTS)와 디스플레이되어야 할 시간 정보(presentation time stamp; PTS)가 포함될 수 있다.
그리고 상기 DTS와 PTS를 포함하고 있는 PES 헤더와 기본 스트림은 188 바이트 패킷에 나누어서 전송될 수 있다. 그리고 상기 188 바이트 패킷의 어댑테이션 필드(adaptation field)에는 디코더가 사용하는 시스템 타임 클록을 보정할 수 있도록 PCR(program clock reference)가 포함될 수 있다.
따라서, 디코더에서는 동기화를 위해 상기와 같이 DTS, PTS와 PCR 값을 이용하여 엔코더(encoder)에서 전송할 때의 시스템 타임 클록(system time clock)과 일치하도록 보정하면 된다.
그러나 본 발명에서는 상기 DTS, PTS와 PCR 정보를 사용하면 188 바이트 패킷 중 실제 데이터가 포함될 수 있는 부분이 줄어드는바 별도의 동기화를 위한 정보를 정의하고자 하는 것이다. 이하 본 발명에 따른 상기 동기화를 위한 정보를 프레임 얼라인 인디케이터(frame aligned indicator)라고 명명한다. 이때, 상기 명칭은 바람직한 일 예로서, 본 발명은 상기 예에 한정되는 것은 아니며, 본 명세서에서 나타나는 기술적 사상을 바탕으로 하여 본 발명에 대한 권리범위를 판단하여야 할 것이다.
따라서, 본 발명에 따르면, 상기 페이로드(payload) 부분에 실려오는 상기 DTS, PTS와 PCR 정보를 사용하지 않고 188 바이트 패킷을 구성하는 부분 중 헤더의 일부를 상기 동기화를 위한 정보를 정의함으로써 실제 데이터가 실려오는 페이로드(payload)를 효율적으로 사용할 수가 있다.
상술한 바와 같이, 헤더는 기본적으로 4 바이트로 구성될 수 있다. 도 2를 참조하여 상기 헤더를 구성하고 있는 각 필드를 살펴보면 다음과 같다.
즉, 상기 헤더는 바이트 인터리버(byte interleaver)의 동기화를 위해 사용되는 8비트의 "sync_byte" 필드, 아우터 포워드 에러 코렉션(outer forward error correction) 예를 들어, RS 디코더(Reed-Solomon decoder)로부터 에러 인디케이터(error indicator)를 위해 사용되는 1 비트의 "transport_error_indicator" 필드, PES 패킷 또는 PSI 데이터를 전송 스트림 패킷이 포함하고 있는지 알려주기 위한 1 비트의 플래그인 "payload_unit_start_indicator" 필드, 관련된 전송 스트림 패킷이 DAB 프레임 시작부분과 얼라인(aligned)되었다는 것을 지시하기 위한 인디케이터로 사용되는 1 비트의 "Frame_aligned_indicator" 필드, 다수 개의 프로그램들을 다중화하기 위한 13 비트의 "PID" 필드, 스크램블링 제어(scrambling control)를 지시하기 위한 2 비트의 "transport_scrambling_control" 필드, 어댑테이션 필드(adaptation field)가 존재하는지에 대한 지시하기 위한 인디케이터로 사용되는 2 비트의 "adaptation_field_control" 필드와 동일한 전송 스트림 패킷을 카운트하기 위한 4 비트의 "continuity_counter" 필드로 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 188 바이트 패킷을 구성하는 4 바이트의 헤더에 본 발명에 따른 동기화를 위한 "Frame_aligned_indicator" 필드를 포함한 일 예를 나타내었다. 상기와 같이 "Frame_aligned_indicator" 필드를 사용하여 동기화를 위한 정보를 전송하면, 상술한 DTS, PTS와 PCR을 사용할 필요가 없다.
따라서, 상기 DTS, PTS와 PCR을 사용하지 않게 됨으로써, 188 바이트 패킷 내의 페이로드(payload)는 증가하게 되어 상기 188 바이트 패킷을 효율적으로 사용할 수 있게 된다. 이때, 도 2에서 보인 상기 "Frame_aligned_indicator" 필드는 바람직한 일 예로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
또한, 상기 "Frame_aligned_indicator" 필드는 상술한 바와 같이 188 바이트 패킷에 포함되는 어댑테이션 필드(adaptation field)에 포함될 수 있다.
즉, 상기 어댑테이션 필드(adaptation field)에 본 발명에 따른 동기화를 위한 정보인 상기 "Frame_aligned_indicator" 필드로 1 비트를 사용함으로써 상술한 188 바이트 패킷의 헤더에 포함한 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
다음으로, 188 바이트 패킷의 다른 예에 대해 본 발명에 따른 동기화를 위한 정보를 포함하는 상기 "Frame_aligned_indicator" 필드를 사용하는 경우에 대해 살펴보면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따라 동기화를 위한 정보를 포함하고 있는 188 바이트 패킷의 다른 예를 나타낸 도면이다. 도 3을 설명함에 있어서 상술한 도 2와 중복되는 부분은 상기 도 2에서의 설명을 원용하고, 이하 상기 도 2와 상이한 점을 위주로 하여 설명한다.
도 3에서의 188 바이트 패킷은 1 바이트의 "sync" 필드, 1 바이트의 헤더, 1 바이트의 "PID_extension" 필드, 1 바이트의 "pointer" 필드와 나머지 바이트를 가진 "payload" 필드로 구성될 수 있다.
이때, 상기 "sync" 필드와 실제 데이터를 포함하고 있는 "payload" 필드에 대한 설명은 상술한 도 2의 설명과 동일한바, 이를 참조한다.
이하 본 발명과 관련하여 상기 "header" 필드에 대해 살펴본다.
상기 "header" 필드는 상술한 바와 같이 다수 개의 프로그램들을 다중화하기 위한 4 비트의 "PID" 필드, 상기 PID의 확장을 위해 존재하는 "PID_Extension" 필드의 존재 여부를 나타내는 1 비트의 "PID_Extension_flag" 필드, 상기 "payload" 필드의 시작과 끝을 나타내기 위한 "pointer" 필드의 존재 여부를 나타내기 위한 1 비트의 "pointer_flag" 필드, 에러 발생 여부를 나타내기 위한 1 비트의 "Error_indicator" 필드와 본 발명과 관련하여 동기화 정보를 포함하고 있는 1 비트의 "Frame_aligned_indicator" 필드로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 상기 "Frame_aligned_indicator" 필드는, 패킷타이징된 188 바이트 패킷과 프레임이 얼라인(aligned)되었음을 알려주기 위한 정보를 포함할 수 있다. 이때, 상기 "Frame_aligned_indicator" 필드는 1 비트를 할당하는 것이 바람직하며 예를 들어, 상기 필드 값이 '1'인 경우에는 상기 얼라인 인디케이터가 설정되었음을 나타낼 수 있으며, 상기 필드 값이 '0'인 경우에는 상기 얼라인 인디케이터가 설정되지 않았음을 나타낼 수 있다.
이하 상술한 바와 같이 동기화를 위한 정보를 188 바이트 패킷에 포함하여 전송함으로써 동기화가 이루어지는 것을 첨부된 도면을 통해 살펴보면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따라 동기화 정보를 포함한 188 바이트 패킷을 전송하여 동기화가 이루어지는 일 예를 나타낸 도면이다.
만약 동기화가 이루어지지 않는다면, 시스템 내에서는 디코딩 또는 프리젠테이션 타임 갭이 일어나게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 동기화를 위한 정보를 188 바이트 패킷에 포함하여 전송하면, 수신기는 주기적으로 기준 포인트(reference point)를 알 수 있게 된다.
도 4를 보면, 기본 스트림이 24 x N ms 단위로 전송된다고 가정한다. 그리고 동일한 모델의 서로 다른 수신기 A와 B가 존재한다. 그리고 상기 두 수신기의 디코딩 타임(decoding time)을 도 4의 가장 아랫부분에 나타낸 시간 축을 기준으로 비교하여 동기화가 이루어지는 것에 대해 살펴본다.
이때, 랜덤 액세스 포인트(random access point)는 실제 데이터를 액세스할 수 있는 지점을 나타낼 수 있다. 그리고 본 발명에 따른 동기화를 위한 정보인 프레임 얼라인 인디케이터는 일정한 주기를 가질 수 있으며, 바람직하게는 상기 랜덤 액세스 포인터와 관련하여 정의될 수 있다.
먼저, 시간 축을 기준으로 할 때, 수신기 A는 t0 지점에서 턴-온(turn-on)이 되고, 수신기 B는 t2 지점에서 턴-온(turn-on)이 된다.
그리고 상기 수신기 A는 상기 턴-온이 된 t0 지점에서 t1 지점까지는 디코딩을 할 수 없는 부분이므로 버리고, 랜덤 액세스 포인터가 나타난 t1 지점에서 AU-1에 대해 디코딩을 하기 시작한다. 그리고 상기 수신기 A는 상기 AU-1에 대해 t4 지점까지 디코딩을 한다.
그리고 상기 수신기 A는 상기 AU-1에 대한 디코딩이 끝나게 되면, 다음 AU-2에 대해 디코딩을 하여야 한다. 상기 AU-2에 대한 랜덤 액세스 포인트는 t3 지점이다. 그러나 상기 수신기 A는 상기 AU-1에 대한 디코딩이 상기 t4 지점에서 끝나기 때문에 상기 t4 지점에서부터 상기 AU-2에 대한 디코딩을 시작하게 된다.
상기와 같이 수신기 A의 디코딩 타임이 지연되는 것은 압축되어 전송되는 AU 데이터를 디코딩하고 버퍼의 영향으로 인한 것이다.
그리고 상기 수신기 A는 t6 지점에서부터 AU-3에 대해 디코딩을 시작하고 t9 지점에서부터는 AU-4에 대한 디코딩을 시작한다.
다음으로 수신기 B의 디코딩 타임에 대해 살펴본다.
상기 수신기 B는 상술한 바와 같이 t2 지점에서 턴-온이 이루어졌다. 그리고 상기 수신기 B는 t3 지점에서 AU-2에 대한 랜덤 액세스 포인트가 발견되므로, 상기 AU-2에 대한 디코딩을 시작한다. 상기 AU-2에 대한 디코딩이 종료하면, 상기 AU-3에 대한 디코딩을 t5 지점에서부터 시작한다.
이때, 도 4를 보면, 상기 수신기 B는 상기 AU-3에 대한 디코딩이 t5 지점에서 시작하여 t8 지점에서 종료하게 된다. 그리고 상기 AU-3에 대한 디코딩이 끝난 t8 지점에서부터 또 AU-4에 대한 디코딩을 시작하게 된다.
상술한 내용은 본 발명에 따른 동기화를 위한 정보 즉, 프레임 얼라인 인디케이터를 사용하지 않는 경우에 대한 설명이다. 상술한 바와 같이 프레임 얼라인 인디케이터를 사용하지 않게 되면, 상기 수신기 A와 B는 동일한 모델의 다른 수신기로서 동일한 콘텐츠에 대해 예를 들어 AU-4에 대해서 타임 갭을 가지게 된다. 그리고 상기 타임 갭은 계속하여 유지된다. 따라서 각 수신기마다 서로 다른 소리가 계속하여 날 수 있다.
그러나 본 발명에 따라 프레임 얼라인 인디케이터를 사용하게 되면, 상기와 같은 타임 갭을 줄일 수 있게 된다. 즉, 상기 수신기 B는 AU-3에 대한 디코딩이 종료하고 나서 AU-4에 대한 랜덤 액세스 포인트를 확인하고 디코딩을 시작하기 전에 상기 프레임 얼라인 인디케이터가 설정되면, 상기 프레임 얼라인 인디케이터가 설정되는 t9 지점까지 AU-4에 대한 디코딩을 시작하지 않게 된다.
그리고 상기 t9 지점이 되면 AU-4에 대한 디코딩을 시작하게 된다. 상기와 같이 수신기 B가 t9 지점에서부터 AU-4에 대한 디코딩을 시작하게 되면, 수신기 A와 동일한 시간에 디코딩을 하는 것이 되므로 본 발명에 따라 각 수신기에 대해 동기화를 이룰 수 있게 되는 것이다.
상술한 얼라인 인디케이터는 매 랜덤 액세스 포인트마다 설정되는 것은 아니며, 주기적 또는 비주기적으로 설정할 수 있다.
이와 같이 상기 얼라인 인디케이터를 설정하게 되면, 수신기간의 타임 갭으로 인해 발생하는 상술한 문제점을 해결할 수 있게 된다. 이때, 도 4에서 상기 수신기 B가 얼라인 인디케이터로 인해 디코딩을 하지 않는 부분(t8 ~ t9)에 대해서는 소리를 차단 예를 들어, 뮤트(mute) 하거나 어떤 샘플들을 타임 갭 동안 반복하거나 샘플을 늘려서 전송할 수 있을 것이다. 그러나 상기 디코딩이 되지 않는 부분에 대한 처리는 구현(implementation)의 문제이다.
그러나 AU-4에 대한 랜덤 액세스 포인트는 상기 t8 지점이 아닌 t9 지점이다. 그러므로, 상기 수신기 B는 상기 t8 지점에서부터 t9 지점까지 디코딩을 하지 못하므로 버리게 된다.
2. 디지털 방송 신호를 처리하는 디지털 방송 수신기
도 5는 본 발명에 따라 동기화 정보를 포함하는 디지털 방송 신호를 처리하기 위해 구성한 디지털 방송 수신기의 일 예를 나타낸 블록도이다.
상기 수신기를 구성한 일 예를 살펴보면, 상기 수신기는 크게 튜너부(501), MSC(main service channel) 제어부(502), 버퍼부(503), 오디오 디코더(504)와 스피커(505)로 구성될 수 있다.
상기 튜너부(501)는 본 발명에 따라 동기화를 위한 정보를 포함하는 디지털 오디오 방송을 수신할 수 있다.
상기 MSC 제어부(502)는 상기 튜너부(501)로부터 수신된 디지털 오디오 방송 신호를 수신하여 압축된 데이터를 버퍼부(503)로 전송할 수 있다. 그리고 상기 MSC 제어부(502)는 상기 튜너부(501)로부터 수신된 방송 신호에 포함된 동기화를 위한 정보인 인디케이션 신호를 오디오 디코더(504)로 전송할 수 있다.
상기 버퍼부(503)는 상기 MSC 제어부(502)의 제어에 따라 수신되는 압축된 데이터를 버퍼링하여 오디오 디코더(504)로 전송할 수 있다.
상기 오디오 디코더(504)는 상기 버퍼부(503)로부터 버퍼링되어 수신되는 데이터를 디코딩할 수 있다.
상기 스피커(505)는 상기 오디오 디코더(504)에서 디코딩되어 수신되는 오디오 데이터를 출력할 수 있다.
본 발명과 관련하여, 상기 MSC 제어부(502)는 상기 튜너부(501)로부터 압축된 데이터와 동기화 정보를 나타내는 인디케이션 신호를 수신하여 각각 버퍼부(503)와 오디오 디코더(504)로 전달될 수 있도록 제어하는 역할을 한다.
이때, 상기 MSC 제어부(502)는 상기 오디오 디코더(504)로 인디케이션 신호를 전송함에 있어서, 수신되는 방송 신호에 동기화를 위한 정보인 인디케이션 신호가 설정되었는지 판단할 수 있다. 그리고 상기 판단 결과 인디케이션 신호가 설정 된 경우에는 상기 인디케이션 신호를 전달할 수 있다.
그리고 상기 MSC 제어부(502)는 상기 오디오 디코더(504)로 인디케이션 신호를 전송함으로써 버퍼부(503)에서의 버퍼링을 제어할 수 있다.
그리고 상기 오디오 디코더(504)는 상기 튜너부(501)로부터 동기화된 클록을 수신하고 상기 MSC 제어부(502)로부터 수신되는 압축된 데이터를 버퍼링하는 버퍼부(503)로부터 오디오 데이터를 수신하여 이를 디코딩한다.
이때, 상기 오디오 디코더(504)는 상기 MSC 제어부(502)로부터 본 발명에 따른 인디케이션 신호가 수신되면, 상기 신호를 이용하여 전송 프레임에서 수신된 데이터의 프리젠테이션 타임을 얼라인할 수 있도록 상기 버퍼부(503)를 적절하게 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 동기화를 위한 정보인 인디케이션 신호를 오디오 디코더(504)에서 수신하여 이를 이용하면, 상기 오디오 디코더(504)에서는 상기 튜너부(501)로부터 수신한 동기화된 클록에 맞춰 오디오 데이터를 디코딩하여 스피커를 통해 출력함으로써 동일한 모델의 다른 수신기들 간에도 동기화가 이루어져 동기화된 출력을 낼 수 있게 된다.
3. 디지털 방송 신호를 처리하는 방법
도 6은 본 발명에 따라 동기화 정보를 포함하는 디지털 방송 신호를 처리하는 방법의 일 예를 나타낸 순서도이다.
먼저, 디지털 방송 수신기는 본 발명에 따라 동기화 정보를 포함하는 디지털 방송 신호를 포함하는 188 바이트 패킷을 수신한다(S601).
상기 수신된 188 바이트 패킷에 포함된 동기화 정보를 나타내는 인디케이터가 설정되었는지 판단한다(S602).
상기 판단 결과 동기화 정보를 나타내는 인디케이터가 설정되었으면, 상기 인디케이터의 신호를 전송하여 전송 프레임에서 수신된 데이터의 기준 시각으로 얼라인을 한다(S603).
그러나 상기 판단 결과 동기화 정보를 나타내는 인디케이터가 설정되지 않았거나 상기 S603 단계에서 전송 프레임에서 수신된 데이터의 기준 시각으로 얼라인된 데이터를 동기화된 튜너부(501)의 클록에 따라 디코딩을 하여 출력한다(S604).
상술한 순서도는 하나의 188 바이트 패킷에 대한 설명으로 상기 S604 단계가 이루어지면, 다음 수신되는 188 바이트 패킷에 대해 상술한 과정을 거쳐 디코딩을 하여 오디오 신호를 출력하게 될 것이다.
따라서, 상기와 같이 본 발명에 따라 동기화를 위한 정보를 나타내는 인디케이터를 이용하여 수신되는 데이터를 프리젠테이션 타임에 동기화시켜 출력하게 되면, 각 수신기마다 동기화된 출력을 낼 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따라 동기화를 위한 정보를 포함하는 디지털 방송 신호와 상기 신호를 처리하는 장치 및 방법에 따르면,
첫째, 동일한 모델의 다른 수신기들 간의 동기화된 출력을 낼 수 있는 효과가 있다.
둘째, 188 바이트 패킷에 더욱 많은 페이로드 데이터를 실어 전송할 수 있어 시스템의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시 예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 디지털 방송 신호에 있어서,
    상기 방송 신호는 데이터에 대한 정보가 실리는 헤더(header)와 상기 데이터가 실리는 페이로드(payload)로 구성되는 188 바이트 패킷(byte packet)을 사용하여 전송하되,
    상기 헤더는 동기화를 위한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 동기화를 위한 정보는 전송되는 데이터가 엔코딩(encoding)된 정확한 시간 정보를 주기 위해 기본 스트림(elementary stream)에 설정하는 것을 특징으로 하는 방송 신호.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 동기화는 전송되는 188 바이트 패킷과 데이터 프레임을 얼라인(align) 시키는 것을 특징으로 하는 방송 신호.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 얼라인은 프레임 얼라인 인디케이터(frame aligned indicator)를 이용하는 것을 특징으로 하는 방송 신호.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 프레임 얼라인 인디케이터는 수신되는 데이터의 기준 시각(reference time)으로 얼라인(aligned)된 데이터를 동기화된 클록에 따라 디코딩할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 방송 신호.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 기준 시각은 상기 전송되는 데이터가 엔코딩된 정확한 시간 정보인 것을 특징으로 하는 방송 신호.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 얼라인은 주기적 또는 비주기적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방송 신호.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 동기화를 위한 정보를 포함하는 188 바이트 패킷은 PCR(program clock reference), DTS(decoding time stamp)와 PTS(presentation time stamp)를 사용하지 않는 것을 특징으로 하는 방송 신호.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 동기화를 위한 정보는 어댑테이션 필드(adaptation field)에 포함할 수 있는 것을 특징으로 하는 방송 신호.
  10. 디지털 방송 신호를 처리하는 방법에 있어서,
    동기화를 위한 정보를 포함하는 188 바이트 패킷(byte packet)의 디지털 방송 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신된 188 바이트 패킷에 포함된 동기화를 위한 정보를 나타내는 인디케이터(indicator)가 설정되었으면, 상기 인디케이터의 신호를 이용하여 전송 프레임(transport frame)에서 수신된 데이터의 기준 시각으로 얼라인(align)을 하는 단계; 및
    전송 프레임에서 수신된 데이터의 기준 시각(reference time)으로 얼라인된 데이터를 동기화된 클록(clock)에 따라 디코딩을 하여 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 출력하는 단계에서, 상기 기준 시각은 전송되는 데이터의 정확한 엔코딩 시간을 기준으로 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 얼라인을 하는 단계에서, 상기 얼라인은 수신되는 188 바이트 패킷과 데이터 프레임을 동일한 시스템 타임 클록을 가지도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 얼라인을 하는 단계에서, 상기 인디케이터가 설정되지 않은 경우에는, 수신기의 클록에 따라 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 동기화를 위한 정보는 188 바이트 패킷의 헤더에 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 동기화를 위한 정보는 188 바이트 패킷에 포함되는 어댑테이션 필드에 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 디지털 방송 수신기에 있어서,
    동기화를 위한 정보를 포함하는 188 바이트 패킷(byte packet)의 디지털 방송 신호를 수신하는 튜너부;
    상기 수신되는 방송 신호로부터 압축된 데이터와 동기화를 위한 정보를 출력하고, 상기 출력된 동기화를 위한 정보를 이용하여 오디오 신호에 대한 디코딩을 제어하는 제어부;
    압축된 데이터를 수신하여 버퍼링(buffering)하여 출력하는 버퍼부;
    상기 버퍼링되어 출력되는 오디오 데이터를 디코딩하여 출력하되, 동기화 정보가 수신되면 동기화된 클록을 수신하여 상기 클록에 맞게 디코딩하도록 얼라인(align)하는 오디오 디코더;
    디코딩된 오디오 신호를 출력하는 출력부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 출력된 동기화를 위한 정보를 이용하여 상기 오디오 디코더에서 얼라인이 이루어질 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 오디오 디코더는, 상기 제어부로부터 수신하는 동기화를 위한 정보를 이용하여 얼라인하기 위해 버퍼부에 데이터를 요청하거나 대기하도록 요구하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 오디오 디코더는, 상기 제어부로부터 동기화를 위한 정보가 수신되지 않으면, 버퍼부에 데이터를 요청하거나 대기하도록 요구하지 않는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 16항에 있어서,
    상기 버퍼부는, 수신되는 압축 데이터를 버퍼링하여 출력함에 있어서 상기 오디오 디코더로부터 데이터의 요청이 있거나 대기 명령이 수신되면 그에 따라 출력하거나 상기 출력을 지연하는 것을 특징으로 하는 장치.
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